微生物重点 第二章 细菌的生理
《医学微生物学》第2章细菌的生理练习题及答案
《医学微生物学》第2章细菌的生理练习题及答案【知识要点】1.掌握：细菌生长繁殖的条件、方式与规律。
2.熟悉：细菌的代谢产物的种类及其意义。
3.了解：（1）细菌的理化性状及其意义（2）细菌的营养及人工培养方法。
（3）细菌分类与命名的原则【课程内容】第一节细菌的理化性状一、细菌的化学组成二、细菌的物理性状第二节细菌的营养与生长繁殖一、细菌的营养类型二、细菌的营养物质三、细菌摄取营养物质的机制四、影响细菌生长的环境因素五、细菌的生长繁殖第三节细菌的新陈代谢和能量转换第四节细菌的人工培养第五节细菌的分类【应试习题】一、名词解释1．专性需氧菌2．兼性厌氧菌3．专性厌氧4．菌落5．生长因子6．热原质7．细菌素8．培养基9．抗生素10．纯培养11．细菌的种12．细菌的属二、填空题1．根据菌落的特点可将菌落分为___________、___________和___________菌落。
2．含5g/L琼脂的半固体培养基上，___________细菌生长后出现混浊，___________细菌则沿穿刺线生长。
3．半固体培养基多用于检测细菌________，液体培养基多用于________。
4．细菌色素分为________和________两种。
5．根据细菌在代谢过程中对营养物质的不同需要，可将细菌分为________和________两种营养类型，而病原微生物多属于________。
6．菌群体生长曲线可分为________、________、________、________。
7．细菌在液体培养基中生长可出现________、________、________三种状态。
8．培养大多数病原性细菌最适宜的生长温度为___________度；最适酸硷度，即pH为______________。
9．细菌的繁殖方式是_______________和__________________。
10．大多数细菌生长繁殖必需具备_________________、_______________、______________、____________________四个条件。
02第二章 细菌的生理
原理：
葡萄糖
丙酮酸 大肠杆菌分解 （无脱羧酶） 乙醛 乳酸 甲酸 琥珀酸 乙酰甲基甲醇(呈中性) （pH>5.4） 碱性条件下被空气中的氧氧化 产气杆菌脱羧酶作用
乙酸
乙醇
二乙酰
（pH≤4.5） 与蛋白胨中精氨酸的胍基作用
加入甲基红
pH 4.4-4.6
（红→黄）
呈红色 ( V.P. -) M.R. +
第二章 细菌的生理
• 第一节 细菌细胞的代谢过程 • 第二节 细菌的生长繁殖 • 第三节 细菌的人工培养
§2－1 程Байду номын сангаас
细菌细胞的代谢过
细菌细胞的代谢过程按其功能分 为：物质摄取、生物合成、聚合作用 及组装四个步骤。
一、物质摄取 ：指从周围环境获得营养 。 营养物质进出细胞的方式有： 1、单纯扩散（被动扩散）：细胞膜两侧的 物质靠浓度差（浓度梯度）进行分子扩散的 过程。 特点：1）无特异性和选择性，速度较 慢。 2） 不需要载体，不消耗能量。 2、促进扩散：指某些物质与位于细胞膜上 的特异性载体蛋白相结合，而将其转运到细 胞内的过程。 特点：1）具有特异性和选择性。 2）需要载体，但不消耗能量。
四、组装：细菌细胞结构的组装有两种方 式： 1、自我组装：如鞭毛、核糖体等 2、指导组装：如细菌表面的膜结构等
§2－2 细菌的生长繁殖
一、细菌个体的生长繁殖： 1、繁殖方式：二等分分裂法。 2、繁殖速度： 世代时间：一个菌体分裂为两个菌体所需 的时间 称为世代时间。 有的细菌繁殖快，如大肠杆菌及许多其 它病原菌（体）在适宜的条件下，20分钟 分裂一次（即一代），而有的细菌繁殖慢， 如分枝杆菌需18-24小时才分裂 一次。
3、主动输送：指某些物质与位于细胞膜上的 特异性载体蛋白相结合后逆浓度梯度“泵”入 细胞内的过程。 特点： 1）具有特异性和选择性。 2）需要载体，需要能量。 4、基团转位：指物质在运输的同时受到化学 修饰，从而源源不断输入细胞的过程。
细菌的生理-医学微生物学课件
繁殖(multiplication)
细菌的生理
一、细菌生长繁殖的概念 二、细菌生长繁殖的基本条件
二、细菌生长繁殖的基本条件
1. 营养物质(nutrients) 水 碳源：自养菌(autotroph) 异养菌(heterotroph) 氮源 无机盐：嗜盐菌(halophile)
二、细菌生长繁殖的基本条件
三、繁殖方式湿疹偏方与速度
四、细菌的人工培养
五、细菌合成代谢产物
六、细菌分解代谢产物
一、细菌生长繁殖的概念
细菌从外界摄取营养物质后， 1、分解代谢： 获得ATP、辅酶和 原料； 2、合成代谢： 合成菌体组分。
一、细菌生长繁殖的概念
菌体重量增加和体积长大
生长(growth)
方式：二分裂法 (binary fission) 速度：细菌分裂数量
倍增所需的时间称为代时
(generation time)。大多数
细菌20～30min繁殖一代。
三、繁殖方式与速度
为什么细菌群体并不能庞大 到难以想象的程度，湿疹偏方即不
可能始终保持如此高速的生长繁
殖呢？
三、繁殖方式与速度
营养物质的不断消耗和代谢毒物的积累，致使细 菌的繁殖数与死亡数几乎相等，趋于平衡，活菌 数保持相对不变，
细菌开始释放出
一些次级代谢产物，如外毒素、抗生素等，芽胞 开始形成。
稳定期
对数生长期
衰退期
细菌繁殖速度 菌数以几何级数增长，形态染色及 越来越慢，死 生理活动都比较典型，对外界环境 亡数越来越多， 的影响较为敏感，一些抗菌药物在 死菌超过活菌 迟缓期 这一时期的杀菌效果较好。 适应新环境，为增殖作准备。 数。细菌裂解 后释放出内毒 细菌的生长曲线 素。
第二章 细菌的生理
二、生物合成（biosynthesis）
与其他生物类似 吸收的各种前体代谢物通过各种代谢途径， 合成所需物质：多种氨基酸、核苷酸、糖、脂肪酸及其大分 子物质。但细菌不能自身合成，须从环境中获得。各种细菌 的合成途径和合成能力不同，对营养的需要以及代谢产物也 不尽相同，可作为细菌鉴定指标。
三、聚合作用（polymerization）
3 、稳定期（ stationary phase ）此时因营 养的消耗、代谢产物的蓄积等，细菌繁殖 速度下降，死亡数逐步上升，新繁殖的活 菌数与死菌数大致平衡。该朔细菌的形态 及生理性状常有改变，革兰氏阳性菌此时 可染成阴性。毒素等代谢产物大多此时产 生。大肠杆菌的稳定期持续约8h。 4、衰亡期 （decline phase）细菌开始大 量死亡，死菌数超过活菌数。如不移植到 新的培养基，最终可全部死亡。此期细菌 的菌体变形或自溶，染色不典型，难以进 行鉴定。
特点：
需要特异性的载体蛋白顺浓度梯度运输
不消耗能量
运输SO42-、PO43-、糖（真核）
胞外
细胞膜
胞内
促进扩散示意图
3、主动运输 (active transport)
特点： 是微生物吸收营养的主要方式 可逆浓度梯度运输，耗能 需载体蛋白，有特异性
运输有机离子、无机离子、氨基酸、乳糖等糖类
第二章 细菌的生理
主要内容：
细菌的代谢
细菌的生长繁殖
细菌的人工培养 细菌的生化试验
第一节
细菌细胞的代谢过程
细菌与其他生物一样，有独立的 生命活动，涉及复杂的新陈代谢。 细菌的生理涉及细菌的组分、营养 要求、能量代谢、生物生长合成繁 殖及基因调控等。
细菌与动物真核生物新陈代谢的主要区别 有如下几点:
《医学微生物学》教案--细菌生理
教研室主任签名：年月日代时---细菌分裂、数量倍增所需要的时间。
2.细菌群体繁殖的规律：细菌生长曲线★迟缓期：细菌的适应阶段。
该期菌体增大，代谢活跃，分裂迟缓，繁殖极少。
对数期：生长迅速，菌数急剧上升，细菌的形态、染色性、生理活性等都较典型。
稳定期：细菌繁殖速度减慢，死菌数逐渐增加。
细菌的形态、染色性、生理性状有所改变。
生成芽孢、外毒素、抗生素等代谢产物。
衰亡期：死菌数活菌数，细菌形态显著改变，生理代谢活动趋于停滞。
第三节细菌的新陈代谢一、细菌的能量代谢发酵：以有机物为受氢体的生物氧化过程。
呼吸：以无机物为受氢体的生物氧化过程。
需氧呼吸—以分子氧为受氢体厌氧呼吸—以其他无机物为受氢体二、细菌的代谢产物1. 分解代谢产物和细菌的生化反应2. 细菌的合成代谢产物及意义（1）热原质（pyrogen）：细菌合成的注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。
G- 菌细胞壁脂多糖；耐高温；121ε，20min不被破坏；250ε高温，干烤才能破坏热原质。
蒸馏法可除去热原质。
（2）毒素（toxin）:外毒素—G+ 菌、少数G- 菌产生的、释放到菌体外的蛋白质。
重要的致病物质。
内毒素—G- 菌细胞壁脂多糖，菌体死亡崩解后游离出来。
重要的致病物质。
（3）色素：有助于鉴别细菌；水溶性色素；脂溶性色素。
（4）抗生素：某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质。
多由放线菌和真菌产生。
（5）细菌素：某些细菌产生的具有抗菌作用的蛋白质。
仅对亲缘关系近的细菌有杀伤作用。
（6）维生素：细菌能合成某些维生素除供自身需用外，还能分泌至周围环境中.维生素B,K.第四节细菌的人工培养一、培养细菌的方法：提供充足的营养物质和适宜的环境条件二、培养基（一）培养基及种类1．培养基：是人工配制的适合细菌繁殖的营养基质。
2．按照用途分类⑴基础培养基：可供大多数细菌生长⑵营养培养基：供营养要求较高或特殊的细菌生长。
医学微生物学(第9版)第一篇 细菌学 第二章 细菌的生理
三、细菌的营养类型
1. 自养菌（autotroph） 化能自养菌（chemotroph），光能自养菌（phototroph）。
2. 异养菌（heterotroph） 腐生菌（saprophyte）和寄生菌（parasite）。
医学微生物学（第9版）
四、影响细菌生长的因素
1.营养物质 2.氢离子浓度(pH) : 多数病原菌最适生长pH为7.2~7.6。 3.温度: 病原菌均为嗜温菌，最适生长温度为37℃。
1. 基础培养基 2. 增菌培养基 3. 选择培养基 4. 鉴别培养基 5. 厌氧培养基
医学微生物学（第9版）
三、细菌在不同培养基中的生长情况
细菌在液体培养基中的 生长情况
【资源ID】328689
半固体穿刺生长 【资源ID】676377
医学微生物学（第9版）
四、人工培养细菌的用途
1. 在医学中的应用 （1） 感染性疾病的病原学诊断 （2） 细菌学的研究 （3） 生物制品的制备 2. 在工农业生产中的应用 3. 在基因工程中的应用
医学微生物学（第9版）
一、细菌的化学组成
水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等
二、细菌的物理性状
菌体半透明、表面积大、带电现象、半透性、内部渗透压高
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第二节
细菌的营养与生长繁殖
the nutrient and multiplication of bacteria
医学微生物学（第9版）
二、细菌的代谢产物
（一）细菌的分解代谢产物
吲哚（I）、甲基红（M）、VP（V）、枸橼酸盐
利用（C）四种试验合称为IMViC试验。
第二章 细菌的生理
（3）流动蒸汽消毒法
（4）间歇蒸汽灭菌法 应用：适用于不耐高温的营养物质的灭菌
（5）高压蒸汽灭菌法
应用最广泛，灭菌效果最好 压力—103.4KPa（1.05kg/cm2） 温度—121.3℃ 维持时间—15～20分钟
应用：适用于耐高温、耐潮湿物品的灭菌
相同温度下，湿热的灭菌效力比干热大，原因： 1、蛋白质在有水的条件下，易变性 2、湿热穿透力强 3、湿热存在潜热
3.鉴别培养基 利用细菌分解糖类 和蛋白质的能力及其代谢产物的不同， 在培养基中加入特定的底物和指示剂， 通过指示剂的反应不同来鉴别细菌。
如：单糖发酵管、伊红-美蓝琼脂 培养基、克氏双糖铁琼脂等。
4.选择培养基 在培养基中加入抑制剂，抑 制标本中的杂菌生长，利于所需细菌的生长。
如： SS琼脂
麦康凯培养基
第六节 细菌的分类
一、分类原则与层次
❖ 原则：传统分类、种系分类 ❖ 层次：界、门、纲、目、科、属、种 ❖ 在细菌中常用属和种、亚种、型（噬菌体
型、血清型、生物型等）
❖ 不同来源的同一菌种的细菌称为该菌的不 同菌株（strain）
❖ 标准菌株或模式菌株：具有某种细菌典型 特征的菌株
❖ 最具权威的：《伯杰氏系统细菌学手册》
殖体（包括结核杆菌）、真菌和大多数病毒 （包括含碘消毒剂、醇类消毒剂等）
含碘消毒剂：
皮肤黏膜、物体表面等
醇类消毒剂：
3、低效消毒剂 ——可杀灭多数细菌繁殖体，但不能杀灭
细菌芽胞、结核杆菌及某些抵抗力较强的真 菌和病毒 （包括季铵盐类消毒剂（新洁尔灭）、氯己定 （洗必泰）、高锰酸钾等）
皮肤黏膜、物体表面、 地面等
（二）辐射杀菌法
1、紫外线 波长：265～266nm 原理：损伤细菌DNA 特点：杀菌力强、穿透力弱
微生物02细菌的生理
细菌的代谢产物
分解代谢产物与生化反应 先自学再结合实验思考如下问题： 常见的生化反应有哪些？原理？
阳性现象？ IMViC试验；大肠杆菌和产气杆
菌结果有何不同？
6
合成代谢产物及其意义
热原质 毒素与侵袭性酶 细菌素 色素 抗生素 维生素
7
详见P106、164
热原质 ( pyrogen )
如维生素B族,维生素K
14
影响细菌生长的环境因素
营养物质 pH：7.2-7.6 温度：37℃ 气体：O2、CO2 渗透压
15
根据细菌对氧的需求分类：
z 专性需氧菌： 必需有氧才生长繁殖
如：结核分枝杆菌
z 微需氧菌： 需在低氧环境中生长
如：幽门螺杆菌
z 兼性厌氧菌：有氧或无氧均生长繁殖
11
色 素 ( pigment )
• 金葡菌可产生
金黄色脂溶性
色素，培养基
不变色。
LN
12
色 素 ( pigment )
• 绿脓杆菌产生 绿色水溶性色 素，使整个培 养基变绿。
13
合成代谢产物及其应用
z抗生素 某些微生物在代谢过程中可产生一种
能抑制和杀灭其它微生物的物质，如多粘 菌素。 z维生素
菌膜 沉淀 混浊 澄清
27
固体培养基的生长现象
菌落(colony) ： 单个细菌分裂繁殖成 一堆肉眼可见的细菌集团 可获纯种、鉴定细菌、 计数活菌
28
固体培养基的生长现象
光滑型菌落 (S型）
粗糙型菌落 （R型）
粘液型菌落 （M型）
29
半固体培养基的生长现象
+-
30
人工培养细菌的用途
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第二章细菌的生理
[教学内容] 细菌
[教学时数] 1学时
[授课对象] 基础、临床、预防、口腔医学类专业
[要求]
1、掌握细菌的细菌的合成代谢及生长曲线
2、掌握掌握消毒、灭菌、防腐、无菌的概念
3、熟悉细菌的理化性状
4、熟悉物理学消毒灭菌法，了解化学消毒灭菌法
5、熟悉细菌的人工培养
6、了解细菌的分类命名
[内容]
1、细菌的理化性状（熟悉）
A、化学成分：水（最主要）、无机盐、蛋白质、糖类、脂质、核酸
B、物理性质：
a、光学性质：细菌为半透明体，可用比浊法和分光光度计法估计细菌数目。
b、表面积：细菌体积微小，相对表面积大。
c、带电现象：G+菌的PH为2-3 G-性菌PH为4-5，故在中性或弱碱性环境中细菌均带
负电荷。
d、半透性：细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性，允许水和小分子物质通过。
e、渗透压：G+性菌渗透压为 20-25个大气压 G-性菌渗透压大约为5-6个大气压
2、细菌的营养与生长繁殖
A：营养物质：水、碳源(糖类)、氮源、无机盐、生长因子
B：摄取营养的方式：被动运输、主动运输
C：细菌的营养类型：自养菌（化学、光能）、异养菌（寄生、腐生）
D：影响细菌生长的因素：a:营养物质
b:PH（病原菌多数的最适PH大约在7.2-7.6）
C:温度：病原菌均为嗜热菌，最适温度为37℃
D:气体：专性需氧菌（obigate aerobe）
专性厌氧菌（obigate anaerobe）
微需氧菌（microaerophilic bacterium）
兼性厌氧菌（facultative anaerobe）
E：渗透压
E：细菌的生长繁殖（掌握）
a、个体的生长繁殖：二分裂（binary fassion）一般20分钟分裂一次
代时（generation time）：细菌分裂数量倍增所需要的时间
b、菌体的生长繁殖：1、迟缓期（lag phase）短暂适应阶段
2、对数期（logarithmic time）细菌迅速增长，研究细
菌内的生物学状况（形态染色、生化反应、药物敏感实验等应选用该时期）
3、稳定期（stationary time）一些细菌的芽胞、外毒素、
抗生素在该时期产生。
4、衰亡期（decline time）
3、细菌的新陈代谢
合成代谢产物及意义（五素一质）
1、热原质（pyrogen）：是细菌合成的一种注入人体内能引起发热反应的一类物质。
产生热原质的细菌大多为G-性菌，热原质就是细胞壁的脂多糖（LPS）250℃高
温干烤可以破坏热原质，用吸附剂和特殊石棉滤板可以出去液体中的大部分热
原质，蒸馏法最好。
2、毒素与侵袭性酶：外毒素，内毒素（LPS）
3、色素:某些细菌能产生不同颜色的色素，用于鉴别细菌
4、抗生素（antibiotic）：某些微生物代谢过程中产生的一些能抑制或杀死其他
微生物或者肿瘤细胞的物质。
大多由放线菌和真菌产生。
5、细菌素：某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质称细菌素（bacteriocin）,
其作用范围小，只能作用于该菌有亲缘关系的菌株上，其次该菌的基因编码于
Col质粒上。
6、维生素
4、细菌的人工培养
5、抑制或杀灭微生物的理化因素
灭菌、消毒、防腐、无菌的概念
灭菌（sterilization）:杀灭物体上所以微生物的办法.包括芽胞、病毒、真菌等在内的体内所有的病原微生物和非病原微生物。
消毒（disinfection）:杀死物体和环境中的病原微生物，但不一定能杀死细菌芽胞或者非病院非生物的办法。
一般用消毒剂（对芽胞无效）
防腐（antisepsis）：防治或抑制微生物繁殖的方法，细菌一般不死亡。
无菌（asepsis）:无菌是不存在活菌的意思，多是灭菌的结果。
6、细菌的分类（自学内容）
[重点]
1、细菌生长繁殖的条件是什么？细菌生长曲线的分期和医学意义？
2、细菌的合成性代谢产物有哪些？有何意义？
3、常用的抑制或杀灭微生物的理化因素？。