细菌的生理PPT课件
必要气体
主要是O2与CO2
根据细菌对氧的需求，可分为4类：
专性需氧菌：超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶
微需氧菌
兼性厌氧菌
专性厌氧菌：缺乏氧化还原电势高的呼吸酶：细胞色
素、细胞色素氧化酶
缺乏分解有毒氧基团的酶：SOD、触酶、过氧化物酶
2O2- + 2H+
2H2O2
触酶
SOD
H2O2+O2
微生物代谢所需的能量来源
2.氮源：为微生物提供合成细胞物质代谢产物的 原料，氮源一般不做能源，只有硝化细菌利用铵 盐，亚硝酸盐作氮源,同时也作能源。同时也做能 源。
营养物质
3.无机盐： 构成微生物细胞的组成成分 调解渗透压， PH值和氧化还原电位 构成酶活性基的组成成分，维持 E 活性。 Mg 、 Ca、K是多种E的激活剂
细菌的物理性状
物理性状 半透性：细胞壁和细胞膜都有半透性 ，允许水及部分小分子物质通过。细菌 吸收营养、排出代谢产物均有赖于此。 渗透压：细菌含有丰富营养物质和无 机盐，渗透压高。低渗，具有细胞壁， 起保护作用。若细菌处于高渗中，菌体 内水分逸出，胞质浓缩，细菌不能生长 繁殖。
细菌的生长繁殖条件
对数生长期（8-18h）细繁殖方式与速度稳定期细菌繁殖速度减弱，死亡 数逐步上升，细菌繁殖数 与死亡数大致平衡。 原因：营养物质消耗，有 毒的代谢产物堆积， PH值 EH 值等理化条件不适，细 菌繁殖受到抑制，生长速 率开始下降。
特点： 活 菌 数 保 持 相
细 菌 数 目 （ 个 /ml ） 对 数 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
总菌数 活菌数
培养时间
细菌繁殖方式与速度
迟缓期（约1-4小时）
细菌接种到新的培 养基后并不立即生长繁殖 ，原因是细胞的生理状态 需要一段时间来适应新的 培养环境，在这段时间内 ，细胞中的酶和中间代谢 产物逐渐堆积，直到足够 量后才进行分裂繁殖。
特点： 生长速率常数等于零 菌体粗大 ＲＮＡ含量增加 代谢活力强 对不良条件抵抗能力 降低 此期长短与接种龄、 接种量、培养基成分有 关。
细菌繁殖方式与速度
特点：酶系活跃， 代谢最强，分裂旺 盛，菌数呈几何级 增多。活菌数和总 菌数接近。 此期细胞的化学组 成及形态，生理特 性比较一致。 （研究细菌生理）
合适的酸碱度
影响细胞膜透性与稳定性 影响物质溶解度
影响细胞表面电荷分布
因此影响微生物生长、繁殖，发育。 各类微生物能够生长的PH值较宽，但细胞 内部PH值却接近中性。 微生物的活动也能改变环境中的PH值
温度
不同的细菌所适合的生长温度变化很 大，通常可分为： 嗜冷菌 15~20℃，低温下生长良好。 嗜温菌 30~37℃ 嗜冷菌 50~60℃，高温内才能生长良好 病原菌为嗜温菌，以宿主的体温为最 适温。对人类有致病作用的细菌最适温为 37℃。
2H2O +O2
过氧化物酶
H2O2+AH2
2H2O+A
细菌繁殖方式与速度
繁殖方式：二分裂 细菌以几何级数比例 持续增加（1-2-4-8--） 繁殖速度 个体繁殖速度 多数细菌分裂繁殖速度很快， 20-30 分钟一代，培养18-24小时。肉眼可见菌落 （细菌集团）。 少数细菌分裂一代 需18-20h，培养24周才可见菌落（结核杆菌）
营养物质
4.生长因子： 维生素：有的微生物自己不能合成维生素，需要外加 ，主要是B族维生素、叶酸、泛酸、核黄素等。 氨基酸：有些微生物自己不能合成某种AA，必须给予 补充。如豆饼水解液或毛发水解液等（含环丝氨酸） 碱基：嘧啶和嘌呤是核酸和辅E的重要组分，是许多微 生物必须的生长因素。有些微生物不仅不能合成嘧啶 和嘌呤，而且不能将补充的嘧啶和嘌呤结合在核苷酸 上，还必须供给核苷酸。
细菌的化学组成
细菌的化学组成 水、无机盐（P）、Pr、糖、脂、 核酸，尚含有特殊化学组成（肽聚 糖、胞壁酸、磷壁酸、DAP、DPA 仅见于原核细胞型生物）。
细菌的物理性状
物理性状 光学性质：半透明体，细菌悬液呈混 浊状态。 表面积：比表面积远大于其它生物， 有利于同外界物质交换，因此细菌的代 谢旺盛，繁殖迅速。 带电现象：在中性或弱碱性环境中， PH> 等电点，羧基电离，细菌带负电 G+>G
营养物质
合适的酸碱度
温度 必要的气体
营养物质
根据细菌对营养物质需求分：
①自养菌：以无机物为原料，如 CO2、 N2、NH3、NO2 能量来自无机物氧化（ 化学能），光合作用（光能）。 ②异养菌：需供给有机物（Pr、AA、糖 、维生素），获取能量。
营养物质
微生物的六种营养要素：
碳源、氮源、无机盐、生长因子、能量、 水 1.碳源：构成细胞及代谢产物的骨架 ；是大多数
细菌繁殖方式与速度
群体繁殖速度 分四期 将一定量细菌接种于适宜的培养基中 ，间隔不同时间取样，检查活菌数，可发 现其生长过程具有规律性。 以培养时间为横坐标，培养物中活菌 数的对数为纵坐标，可绘出一条生长曲线
生长曲线(growth curve)描述细菌生长规律
Ⅰ.迟缓期 Ⅱ.指数期 Ⅲ.稳定期 Ⅳ.衰亡期
营养物质
5.水： 是细胞中生化反应的良好介质；营养物质和代 谢产物都必须溶解在水里，才能被吸收或排出 体（细胞）外。 水的比热高，能有效的吸收代谢过程中放出的 热量，不致使细胞的温度骤然上升。 维持细胞的膨压（控制细胞形态）。
合适的酸碱度
大多数致病菌是寄生在人类或动物体 内的血液或组织中，其适合生长的 PH值即 是血液或组织的 PH值7.2~7.6，此时酶活性 最强。所以培养这些细菌应准备中性或微 碱性的培养基。（牛奶PH值为6.8，且营养 丰富，亦是适合细菌滋生的好环境） 个别碱性 PH8.0~9.0，如霍乱弧菌， 酸性PH6.0~6.8，如结核杆菌。
嗜冷微生物
嗜冷机制：
Ｅ系在低温下仍能起催化作用。 细胞膜含较多的不饱合脂肪酸在 低温下仍具有通透性。
嗜热微生物
嗜热机制：
细胞内的Ｅ具强抗热性
产生的多胺，热亚胺和高温精胺物质对蛋 白质等组织结构具有保护作用。
核酸也具有热稳定性的保护结构。 细胞膜含有较多的饱和脂肪酸和直链脂肪 酸，使膜具有稳定性。
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细菌生理(共22张PPT)
一定数量的纯种细菌接种于液体培养基，其生长过程表现一定的规律性－－细菌生长曲线。 toxins and invasive enzymes
特性 耐高热，高压蒸气灭菌（121.
代谢产物 products of metabolism 专性需氧菌 obligate aerobe
➢ （3）色素 pigment
（chemical test for bacteria）。生化试验大多利用化学
指示剂以便观察。
第11页，共22页。
常用的生化试验
❖ 糖发酵试验（sugar fermentation test）
❖ 吲哚试验 （indol test）
❖ 硫化氢试验 （H2S test ） ❖ 尿素酶试验 （urase test ） ❖ VP试验 （VP test）
细菌的生理 Physiology of Bacteria
细菌的理化性状
Physical and Chemical Property of Bacteria
1. 细菌的化学组成 2. 细菌的物理性状
半透明、表面积大、渗透压高等。
第1页，共22页。
比浊法
第2页，共22页。
细菌的营养与生长繁殖
Nutrition and Propagation of Bacteria
第3页，共22页。
细菌的营养类型及营养物质
Nutritional Type and Substance of Bacteria
自养菌 autotroph 以简单的无机物为原料，利用CO2等作为碳源， 利用 N2 、NH3等作为氮源，合成菌体成分。为自然界正常菌群。
异养菌 heterotroph 只能以有机物为原料，如蛋白质、糖类等合成
菌体成分获得能量。
特性 耐高热，高压蒸气灭菌（121.
代谢产物 products of metabolism 专性需氧菌 obligate aerobe
➢ （3）色素 pigment
（chemical test for bacteria）。生化试验大多利用化学
指示剂以便观察。
第11页，共22页。
常用的生化试验
❖ 糖发酵试验（sugar fermentation test）
❖ 吲哚试验 （indol test）
❖ 硫化氢试验 （H2S test ） ❖ 尿素酶试验 （urase test ） ❖ VP试验 （VP test）
细菌的生理 Physiology of Bacteria
细菌的理化性状
Physical and Chemical Property of Bacteria
1. 细菌的化学组成 2. 细菌的物理性状
半透明、表面积大、渗透压高等。
第1页，共22页。
比浊法
第2页，共22页。
细菌的营养与生长繁殖
Nutrition and Propagation of Bacteria
第3页，共22页。
细菌的营养类型及营养物质
Nutritional Type and Substance of Bacteria
自养菌 autotroph 以简单的无机物为原料，利用CO2等作为碳源， 利用 N2 、NH3等作为氮源，合成菌体成分。为自然界正常菌群。
异养菌 heterotroph 只能以有机物为原料，如蛋白质、糖类等合成
菌体成分获得能量。
第二章细菌的生理ppt课件
第一节 细菌的生长繁殖
一、细菌生长繁殖的条件 二、细菌生长繁殖的方式与速度 三、细菌菌体的生长繁殖的规律
一、 细菌生长分的原料，也是新陈代 谢过程中能量的来源。细菌生长必不可少的营养物 质主要有以下五类：
碳源
五
氮源
大
类
无机盐
营
养
生长因子
素
水
细菌生长所需的营养物质
灭菌(sterilization)
杀灭物体上所有微生物的方法
防腐(antisepsis)
防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法
无菌(asepsis) 不存在活菌的意思
物理消毒灭菌法
热力灭菌法
焚烧 干热灭菌法 烧灼
干烤（160~170℃/2h） 红外线
湿热灭菌法
巴氏消毒法pasteurization 用较低温度杀
补充细菌自身不能合成的有机营养 成分、呼吸辅酶
营养吸收和代谢
• 细菌生长繁殖其他环境因素
酸碱度（pH）：
大多数病原菌最适的生长PH值为7.2~7.6，个别细菌例外： 如结核杆菌生长最适pH为6.5~6.8，霍乱弧菌8.4~9.2。
温度：
大多数病原菌的最适生长温度为37℃。
气体（氧气、二氧化碳）
煮沸法 流动蒸气消毒法
灭液体中的病原菌或特定 微生物，而仍保持物品中 所需的不耐热成分不被破
间歇蒸气灭菌法 坏的消毒方法。
高压蒸气灭菌法 62℃30‘ 或72℃ 30’‘
121℃,15个大气压,20分钟
同一温度下,湿热比干热效果好
辐射杀菌法 紫外线 265~266nm
– 杀菌原理 – 用途与缺陷
人 体 内 正 常 菌 群 的 分 布
阴道
大肠杆菌、乳杆菌 白念珠菌、类白喉杆菌
细菌的生理 PPT精品课件
6.维生素
第三节 细菌的人工培养
一.培养基(culture medium)
1. 按成份分类
基础培养基: 肉汤, 蛋白胨水 营养培养基: 血平板, 血清肉汤 选择培养基: SS平板, EMB平板 鉴别培养基: 乳糖发酵管, 双糖管 厌氧培养基: 庖肉培养基
2. 按物理性状分类
液体培养基: 增菌培养 固体培养基:
3.色素（pigment）
● 水溶性色素: 绿脓杆菌
● 脂溶性色素: 葡萄球菌
4.抗生素(antibiotic)
概念 细菌---杆菌肽、多粘菌素 放线菌---庆大霉素、链霉素、氯霉素、 红霉素等 真菌---青霉素等
5.细菌素(bacteriocin)
● 概念： Col质粒→大肠菌素
● 应用：细菌分型等
3.液体培养基
● 浑浊生长: 葡萄球菌等 ● 沉淀生长：链球菌等 ● 菌膜生长：结核杆菌等
（专性需氧菌）
第四节 细菌的分类
细菌的属、种、型、株概念与命名法
概念 1.属 (genus) 2.种 (species) 细菌分类基本单位。 3.型 (type) 4.株 (strain)
细菌的属、种、型、株
链球菌属
链球菌
链球菌
肺炎球菌
株
甲型溶血性 乙型溶血性
链球菌
链球菌
Ⅰ型 肺炎球菌
Ⅱ型 肺炎球菌
细菌命名法：拉丁文双名法
● 属名 (名词大写) + 种名 (形容词小写) (印刷用斜体)
例: Mycobacterium tuberculosis ● 中文名: 种名 + 属名
例: 结核分枝杆菌
小结
细菌的生长繁殖： 营养物质/生长曲线
细菌的新陈代谢： 分解代谢产物及生化反应 合成代谢产物及意义
第三节 细菌的人工培养
一.培养基(culture medium)
1. 按成份分类
基础培养基: 肉汤, 蛋白胨水 营养培养基: 血平板, 血清肉汤 选择培养基: SS平板, EMB平板 鉴别培养基: 乳糖发酵管, 双糖管 厌氧培养基: 庖肉培养基
2. 按物理性状分类
液体培养基: 增菌培养 固体培养基:
3.色素（pigment）
● 水溶性色素: 绿脓杆菌
● 脂溶性色素: 葡萄球菌
4.抗生素(antibiotic)
概念 细菌---杆菌肽、多粘菌素 放线菌---庆大霉素、链霉素、氯霉素、 红霉素等 真菌---青霉素等
5.细菌素(bacteriocin)
● 概念： Col质粒→大肠菌素
● 应用：细菌分型等
3.液体培养基
● 浑浊生长: 葡萄球菌等 ● 沉淀生长：链球菌等 ● 菌膜生长：结核杆菌等
（专性需氧菌）
第四节 细菌的分类
细菌的属、种、型、株概念与命名法
概念 1.属 (genus) 2.种 (species) 细菌分类基本单位。 3.型 (type) 4.株 (strain)
细菌的属、种、型、株
链球菌属
链球菌
链球菌
肺炎球菌
株
甲型溶血性 乙型溶血性
链球菌
链球菌
Ⅰ型 肺炎球菌
Ⅱ型 肺炎球菌
细菌命名法：拉丁文双名法
● 属名 (名词大写) + 种名 (形容词小写) (印刷用斜体)
例: Mycobacterium tuberculosis ● 中文名: 种名 + 属名
例: 结核分枝杆菌
小结
细菌的生长繁殖： 营养物质/生长曲线
细菌的新陈代谢： 分解代谢产物及生化反应 合成代谢产物及意义
细菌的生理ppt课件
液体中热原质----蒸馏法效果好
毒素和侵袭性酶
❖ 内毒素 G－菌的脂多糖
❖ 外毒素 G＋菌和少数G－菌产生的蛋白质
❖ 侵袭性酶 损伤机体组织，促进细菌侵袭和扩散，
如卵磷脂酶（产气荚膜梭菌）、透明质酸酶（ 链球菌）。
色素： 金黄色葡萄球菌——金黄色色素（脂溶性） 铜绿假单胞菌——-绿色色素（水溶性） 可用于细菌鉴别
无鞭毛 细菌
云雾状生长
沿穿刺线生长
人工培养细菌的用途
• 病原性诊断、治疗 医学中的应用 • 细菌学鉴定、研究
• 生物制品的制备
工农业
• 制造各种产品
生产中的应用 • 处理垃圾
• 制造菌肥农药等
基因 工程中的应用
表达重组DNA制备产品
细菌的分类与命名
细菌的分类层次 ：以大肠杆菌为例
界 —— 原核生物界 域 —— 细菌域 门 —— 变形菌门 纲 —— γ-变形菌纲 目 ——肠杆菌目 科 —— 肠杆菌科 属 —— 埃希菌属 种 —— 大肠埃希菌种
细菌的人工培养
培养基 细菌在培养基中的生长情况 人工培养细菌的用途
培养基 cultrue m品。
常用培养基种类
1、按物理性状分：
液体培养基 固体培养基：含1.5%琼脂 半固体培养基：含0.3-0.5%琼脂
2、按营养组成和用途分
厌氧培养基
鉴别培养基
增菌培养基
选择培养基
基础培养基
• 固体培养基中细菌的生长情况
菌落（colony）：
单个细菌分裂 繁殖成一堆肉眼可 见的细菌集团。
菌落（R型） 菌落（S型）
菌苔
• 液体培养基中细菌的生长情况
•
混浊、沉淀、菌膜
沉
混
淀
毒素和侵袭性酶
❖ 内毒素 G－菌的脂多糖
❖ 外毒素 G＋菌和少数G－菌产生的蛋白质
❖ 侵袭性酶 损伤机体组织，促进细菌侵袭和扩散，
如卵磷脂酶（产气荚膜梭菌）、透明质酸酶（ 链球菌）。
色素： 金黄色葡萄球菌——金黄色色素（脂溶性） 铜绿假单胞菌——-绿色色素（水溶性） 可用于细菌鉴别
无鞭毛 细菌
云雾状生长
沿穿刺线生长
人工培养细菌的用途
• 病原性诊断、治疗 医学中的应用 • 细菌学鉴定、研究
• 生物制品的制备
工农业
• 制造各种产品
生产中的应用 • 处理垃圾
• 制造菌肥农药等
基因 工程中的应用
表达重组DNA制备产品
细菌的分类与命名
细菌的分类层次 ：以大肠杆菌为例
界 —— 原核生物界 域 —— 细菌域 门 —— 变形菌门 纲 —— γ-变形菌纲 目 ——肠杆菌目 科 —— 肠杆菌科 属 —— 埃希菌属 种 —— 大肠埃希菌种
细菌的人工培养
培养基 细菌在培养基中的生长情况 人工培养细菌的用途
培养基 cultrue m品。
常用培养基种类
1、按物理性状分：
液体培养基 固体培养基：含1.5%琼脂 半固体培养基：含0.3-0.5%琼脂
2、按营养组成和用途分
厌氧培养基
鉴别培养基
增菌培养基
选择培养基
基础培养基
• 固体培养基中细菌的生长情况
菌落（colony）：
单个细菌分裂 繁殖成一堆肉眼可 见的细菌集团。
菌落（R型） 菌落（S型）
菌苔
• 液体培养基中细菌的生长情况
•
混浊、沉淀、菌膜
沉
混
淀
细菌的生理.PPT
14
一、培养基
由人工方法配制而成的，专供微生物生长 繁殖使用的混合营养物质。
15
（一） 按照培养基的成分
按成分
合成培养基 天然培养基 半合成培养基
16
（二）根据营养组成和用途不同分为：
培养基
基础培养基 营养培养基
鉴别培养基 选择培养基 厌氧培养基
17
(1)基础培养基(basic medium)——含多数细菌生长繁殖所 需的基本营养成分，也是配制特殊培养基的基础。
稳定期：随有害代谢产物的增多，细菌繁殖速度减 慢，死亡数增多，细菌的生物学性状发生某些改变 ，并产生一些代谢产物如抗生素、内、外毒素和芽 孢等。
衰亡期：死亡菌数增多，超过活菌数，细菌形态显 著改变（变长、肿胀、畸形，甚至菌体自溶），生 理活动趋于停止。
11
细菌生长繁殖曲线：
细 菌 数 的 对
对数期
27
细菌在固体培养基中的生长情况
光滑型菌落
粗糙型菌落
粘液型菌落
28
29
30
三、人工培养细菌的意义
用人工的方法，提供细菌生长繁殖所需要的各种 条件，可进行细菌的人工培养，进行细菌的鉴 定和进一步的利用。
在医学中的意义
传染性疾病的病原学诊断 细菌的鉴定与研究
生物制品的制备 细菌毒力分析与细菌学指标的检测
兼性厌氧菌、
6
细菌的营养物质
重要溶剂
细菌生命过程的
水
一切生化反应都
必须在水中进行
菌体成分 能源
碳源
（糖）
菌体成 分原料
营养物质
氮源
某些菌需之
（氨基酸
生长
蛋白胨）
因子
无机盐
•菌体及酶的组成 •能量储存及转运
一、培养基
由人工方法配制而成的，专供微生物生长 繁殖使用的混合营养物质。
15
（一） 按照培养基的成分
按成分
合成培养基 天然培养基 半合成培养基
16
（二）根据营养组成和用途不同分为：
培养基
基础培养基 营养培养基
鉴别培养基 选择培养基 厌氧培养基
17
(1)基础培养基(basic medium)——含多数细菌生长繁殖所 需的基本营养成分，也是配制特殊培养基的基础。
稳定期：随有害代谢产物的增多，细菌繁殖速度减 慢，死亡数增多，细菌的生物学性状发生某些改变 ，并产生一些代谢产物如抗生素、内、外毒素和芽 孢等。
衰亡期：死亡菌数增多，超过活菌数，细菌形态显 著改变（变长、肿胀、畸形，甚至菌体自溶），生 理活动趋于停止。
11
细菌生长繁殖曲线：
细 菌 数 的 对
对数期
27
细菌在固体培养基中的生长情况
光滑型菌落
粗糙型菌落
粘液型菌落
28
29
30
三、人工培养细菌的意义
用人工的方法，提供细菌生长繁殖所需要的各种 条件，可进行细菌的人工培养，进行细菌的鉴 定和进一步的利用。
在医学中的意义
传染性疾病的病原学诊断 细菌的鉴定与研究
生物制品的制备 细菌毒力分析与细菌学指标的检测
兼性厌氧菌、
6
细菌的营养物质
重要溶剂
细菌生命过程的
水
一切生化反应都
必须在水中进行
菌体成分 能源
碳源
（糖）
菌体成 分原料
营养物质
氮源
某些菌需之
（氨基酸
生长
蛋白胨）
因子
无机盐
•菌体及酶的组成 •能量储存及转运
2 细菌的生理 ppt课件
➢ 专性需氧菌：具有完善的呼吸酶系统，仅能在
有氧环境下生长
➢ 微需氧菌：在低氧压（5%-6%）生长最好 ➢ 兼性厌氧菌：兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功
能，但以有氧时生长较好。大多数病原菌属于此
➢ 专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统（氧化还
原电势高的呼吸酶、分解有毒氧基团的酶），只 能在无氧环境中进行发酵
I M Vi C试验
大肠埃希菌 + + - -
产气杆菌 - - + +
2020/5/11
郑州大学基础医学院微免教研室 李敏 副教授
合成代谢产物
热原质 毒素与侵袭性酶 色素 抗生素 细菌素 维生素
2020/5/11
。
郑州大学基础医学院微免教研室 李敏 副教授
热原质
细菌合成的一种注入人体内引起发热反 应的物质。大多数是G-菌的脂多糖。
2020/5/11
郑州大学基础医学院微免教研室 李敏 副教授
（三）培 养
1. 培养基 2. 细菌在培养基中的生长表现 3. 培养方法 4. 应用
2020/5/11
郑州大学基础医学院微免教研室 李敏 副教授
1. 培养基 是由人工方法培配置而成的，专供微
第二章 细菌的生理
一、细菌的理化性状 二、细菌的营养与生长繁殖 三、细菌的新陈代谢和能量转换 四、细菌的分类和命名
2020/5/11
郑州大学基础医学院微免教研室 李敏 副教授
（一）细菌的营养类型：
（据需要的营养物质不同划分）
•自养菌：以简单的无机物为原料，合成菌体成分 •异养菌：以多种有机物为原料合成菌体成分并获得能量
耐高温，高压蒸汽灭菌不能破坏（121℃ ，20 min），250℃ 高温干烤才能破坏