第一章 细菌的基本性状
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第1章 细菌的基本性状
发酵
需氧呼吸 厌氧呼吸
二、细菌的代谢产物
（一）分解代谢产物和细菌的生化反应
细菌种类不同——细菌酶不同——分解物质能力不同 ——代谢产物不同——鉴别作用
细菌生化反应——检测细菌对各种基质的代谢作用及 代谢产物以鉴别细菌种类的生化试验。
（三） 细菌的人工培养
培养基（culture medium）
一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，
细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比，
未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体(vegetative form)。
芽胞的意义
芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。
肉毒梭菌
炭疽芽胞杆菌
破伤风梭菌
芽胞的意义
荚膜的形成与环境条件有密切关系。一般在动物体内或含
营养丰富的培养基中易形成荚膜，在普通培养基上或连续传 代则易消失。 荚膜对一般碱性染料亲和力低，不易着色。 普通染色——菌体周围未着色的透明圈
特殊染色——染上与菌体不同的颜色。
2. 荚膜的功能——与细菌的致病性有关
抗吞噬作用 黏附作用 抗有害物质的损伤作用 微荚膜与荚膜具有相同的功能
螺菌
螺杆菌
细菌的结构
基本 结构
细胞壁、细胞膜、细胞质、核质
特殊 结构
荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞
一、基本结构 （一）细胞壁(cell wall)
是位于细菌细胞最外层，包绕在细胞膜周围，无色透明、
坚韧而富有弹性的膜状结构。平均厚度为15~30nm，组成 较复杂，并随不同菌种而异。
革兰染色法（Gram Stain）：
脂质双层
外膜 脂多糖 （LPS）
脂多糖由三部分组成：
需氧呼吸 厌氧呼吸
二、细菌的代谢产物
（一）分解代谢产物和细菌的生化反应
细菌种类不同——细菌酶不同——分解物质能力不同 ——代谢产物不同——鉴别作用
细菌生化反应——检测细菌对各种基质的代谢作用及 代谢产物以鉴别细菌种类的生化试验。
（三） 细菌的人工培养
培养基（culture medium）
一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，
细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比，
未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体(vegetative form)。
芽胞的意义
芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。
肉毒梭菌
炭疽芽胞杆菌
破伤风梭菌
芽胞的意义
荚膜的形成与环境条件有密切关系。一般在动物体内或含
营养丰富的培养基中易形成荚膜，在普通培养基上或连续传 代则易消失。 荚膜对一般碱性染料亲和力低，不易着色。 普通染色——菌体周围未着色的透明圈
特殊染色——染上与菌体不同的颜色。
2. 荚膜的功能——与细菌的致病性有关
抗吞噬作用 黏附作用 抗有害物质的损伤作用 微荚膜与荚膜具有相同的功能
螺菌
螺杆菌
细菌的结构
基本 结构
细胞壁、细胞膜、细胞质、核质
特殊 结构
荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞
一、基本结构 （一）细胞壁(cell wall)
是位于细菌细胞最外层，包绕在细胞膜周围，无色透明、
坚韧而富有弹性的膜状结构。平均厚度为15~30nm，组成 较复杂，并随不同菌种而异。
革兰染色法（Gram Stain）：
脂质双层
外膜 脂多糖 （LPS）
脂多糖由三部分组成：
细菌的基本性状
外膜 • 脂蛋白 • 脂质双层 • 脂多糖（LPS /endotoxin内毒素)
LPS
1: 脂质A, 毒性的主要成分，无种属特异性
2: 核心多糖
3: 特异性多糖
特殊组分
脂多糖
寡糖重复单位
外 膜
核心多糖
脂质A
脂质双层 脂蛋白
•磷壁酸 •外膜
肽聚糖
肽聚糖
G-细菌
G+细菌
细菌细胞壁结构的差异
种类 项目 组成 粘肽 特点 含量 G+ 菌 聚糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥
• 高度多形性，不易着色，革兰阴性
• 高渗低琼脂培养基
2 ～ 7天
油煎蛋、颗粒、丝状菌落
• 常在应用某些抗生素（青霉素、头孢）治 疗中发生
注意：临床症状明显但常规细菌检查（-）
予以考虑
细菌L型菌落类型
A.原细菌型菌落
பைடு நூலகம்B.荷包蛋样L型菌落 C.颗粒样L型菌落
D.丝状型L型菌落
电镜照片
临床分离葡萄球菌L型
三维立体框架结构 强度高，厚，层数多
G 菌 同左 同左 无
二维单层平面结构 强度差，薄，层数少
—
占细胞壁干重 50-80% 磷壁酸
5-10%
其他成分
外膜
细菌细胞壁缺陷型菌（L型菌）
无细胞壁的细菌
高渗
普通环境
死亡
少数存活具有一定生存力（能生长和分裂）
L型菌
L型细菌特点
• 法国Lister研究院首先发现命名
有成分
肽聚糖结构
G+细胞壁 1: 聚糖骨架 G-细胞壁 1: 聚糖骨架
2: 四肽侧链
3: 五肽交联桥
2: 四肽侧链
LPS
1: 脂质A, 毒性的主要成分，无种属特异性
2: 核心多糖
3: 特异性多糖
特殊组分
脂多糖
寡糖重复单位
外 膜
核心多糖
脂质A
脂质双层 脂蛋白
•磷壁酸 •外膜
肽聚糖
肽聚糖
G-细菌
G+细菌
细菌细胞壁结构的差异
种类 项目 组成 粘肽 特点 含量 G+ 菌 聚糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥
• 高度多形性，不易着色，革兰阴性
• 高渗低琼脂培养基
2 ～ 7天
油煎蛋、颗粒、丝状菌落
• 常在应用某些抗生素（青霉素、头孢）治 疗中发生
注意：临床症状明显但常规细菌检查（-）
予以考虑
细菌L型菌落类型
A.原细菌型菌落
பைடு நூலகம்B.荷包蛋样L型菌落 C.颗粒样L型菌落
D.丝状型L型菌落
电镜照片
临床分离葡萄球菌L型
三维立体框架结构 强度高，厚，层数多
G 菌 同左 同左 无
二维单层平面结构 强度差，薄，层数少
—
占细胞壁干重 50-80% 磷壁酸
5-10%
其他成分
外膜
细菌细胞壁缺陷型菌（L型菌）
无细胞壁的细菌
高渗
普通环境
死亡
少数存活具有一定生存力（能生长和分裂）
L型菌
L型细菌特点
• 法国Lister研究院首先发现命名
有成分
肽聚糖结构
G+细胞壁 1: 聚糖骨架 G-细胞壁 1: 聚糖骨架
2: 四肽侧链
3: 五肽交联桥
2: 四肽侧链
第一章细菌基本性状
特殊表面蛋白质
磷壁酸(teichoic acid)
结构:
A.化学成分
核糖醇
核糖醇型
或
磷酸二酯键 (多聚物)
甘油残基
甘油型
膜磷壁酸(脂磷壁酸 lipoteichoic acid
B.结合部位
,LTA)
壁磷壁酸
Ｇ＋菌特有成分
磷壁酸，占菌 体干重50％
壁磷壁酸 膜磷壁酸
M em brane teichoic acid
糖含量
约45%
15-20%
磷壁酸
+
-
外膜
-
+
4、细胞壁的功能及医学意义
① 维持菌体外形
② 参与胞内外物质交换 ③ 屏障与保护作用 ④ 决定细菌某些重要特性:
致病性 免疫原性 药物敏感性 染色性（革兰染色）
5.细菌细胞壁缺陷型 （细菌L型，bacteria L form）
A. 定义： 细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因
某些细菌 (G＋菌) 在
一定环境条件下，胞质 脱水浓缩，在菌体内部 形成一个圆形或卵圆形 的小体，是细菌的休眠 形式，称为芽胞。
芽 胞（spore)
1.形成与发芽
细菌
体外 营养不良
芽 胞（1个）
体内 营养适宜
繁殖体（1个）
芽 胞 (spore)
2. 特点: 抵抗力强
通透性低
原因 含吡啶二羧酸
含水量少
2.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）。
3.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
磷壁酸(teichoic acid)
结构:
A.化学成分
核糖醇
核糖醇型
或
磷酸二酯键 (多聚物)
甘油残基
甘油型
膜磷壁酸(脂磷壁酸 lipoteichoic acid
B.结合部位
,LTA)
壁磷壁酸
Ｇ＋菌特有成分
磷壁酸，占菌 体干重50％
壁磷壁酸 膜磷壁酸
M em brane teichoic acid
糖含量
约45%
15-20%
磷壁酸
+
-
外膜
-
+
4、细胞壁的功能及医学意义
① 维持菌体外形
② 参与胞内外物质交换 ③ 屏障与保护作用 ④ 决定细菌某些重要特性:
致病性 免疫原性 药物敏感性 染色性（革兰染色）
5.细菌细胞壁缺陷型 （细菌L型，bacteria L form）
A. 定义： 细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因
某些细菌 (G＋菌) 在
一定环境条件下，胞质 脱水浓缩，在菌体内部 形成一个圆形或卵圆形 的小体，是细菌的休眠 形式，称为芽胞。
芽 胞（spore)
1.形成与发芽
细菌
体外 营养不良
芽 胞（1个）
体内 营养适宜
繁殖体（1个）
芽 胞 (spore)
2. 特点: 抵抗力强
通透性低
原因 含吡啶二羧酸
含水量少
2.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）。
3.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
第一章 细菌的基本性状
（1）脂多糖(LPS)
LPS是Ｇ－菌的内毒素 组成：
脂质A：毒性部分 核心多糖：属特异性 特异多糖：菌体O抗原
（种特异性）
（2）外膜：
类似于细胞膜结构，外膜内镶嵌着 多种蛋白质称为外膜蛋白（OMP）
（3）脂蛋白：
位于肽聚糖和外膜之间，使外膜与 肽聚糖层构成一整体
4.细胞壁功能
❖ 维持细菌形态，承受细胞内高渗透压 ❖ 参与菌体内外的物质交换 ❖ 带有多种抗原表位，可以诱发机体的
第一章
细菌的基本性状
细菌（bacterium）：是属原核生物界的一种单细胞 微生物。 广义细菌：
包括细菌、放线菌、支原体、衣 原体、立克次体、螺旋体 狭义细菌： 专指其中数量最大、种类最多、
具有典型代表性的细菌
第一节 细菌的形态结构与理化性状
一、细菌的大小与形态
测量单位 微米 （m）
基本形态三种： 球菌；杆菌；螺形菌
近年来研究较深入的膜蛋白
• 青霉素结合蛋白：参与肽聚糖的合成，是 青 霉素的作用靶位
• 蛋白分泌系统：G-菌所有，I～V型（由细 胞膜蛋白、外膜蛋白和辅助 蛋白组成）
• 双组分信号传导系统：与毒力和致病性有 关 组氨酸蛋白激酶 反应调控蛋白
• 细胞质（cytoplasm）
成分：
无色透明胶状物，由水、蛋白 质、脂类、核酸及少量无机盐组成
专性厌氧菌在有氧环境中不能生长 的机制
• 缺乏氧化还原电势（Eh）高的呼吸酶
人组织的Eh约为150mV，普通培养基在有氧环境中 Eh可达300mV，细菌必须有高Eh的呼吸酶类（如细胞色 素和细胞色素氧化酶）才能氧化环境中的营养物质。
• 缺乏分解有毒氧基团的酶
细菌在有氧环境中代谢会产生具有强力杀菌作用的氧 基团，如O2-和H2O2，厌氧菌缺乏分解这些有毒氧基团的 酶类（如超氧化物歧化酶、触酶、过氧化物酶）
1 绪论-第一章细菌的基本性状1
• 较 厚 15-80nm • 肽 聚 糖 15-50层，坚固致密 • 特殊组分
⑴ 磷壁酸：胞壁外层，构成表面抗原，
与致病性有关。
壁磷壁酸
膜磷壁酸（脂磷壁酸；LTA）
⑵ 表面蛋白：某些G+菌具有。
2020/8/16
53/71
2020/8/16Biblioteka 周浆间隙54/71
3．G-菌细胞壁的特点及特殊组分：
• 较 薄 10-15nm • 肽聚糖 1-2层，疏松稀薄 • 特殊组分
(肾形、矛头形)。排列方式： ①双球菌(diplococcus): 脑膜炎双球菌 ②链球菌(sreptococcus): 乙型溶血型链球菌； ③葡萄球菌(staphylococcus): 金黄色葡萄球； ④四联球菌(tetrads)；⑤八叠球菌(sarcina)。
2020/8/16
34/71
2020/8/16
43/71
G+
G-
2020/8/16
Hans Christian J. Gram, 1853-1938,
44/71
细胞壁的组成：
1. 肽聚糖(peptidoglycan): 原核细胞所特有的成分，G+菌和G-菌的 共有组分
2. 特殊组分： G+菌和G-菌各有不同
2020/8/16
45/71
1. 肽聚糖的组成：
确定新发现病原微生物的标准 —郭霍法则：
① 所有病例中存在相同的病原微生物；
② 必须从感染病例中分离培养出可疑病原 微生物；
③ 将该微生物接种健康动物，可引起相同 症状；
④ 从感染动物体内分离出同样的病原微生 物。
2020/8/16
24/71
• 伊凡诺夫斯基(1864-1920) 第一个发 现病
⑴ 磷壁酸：胞壁外层，构成表面抗原，
与致病性有关。
壁磷壁酸
膜磷壁酸（脂磷壁酸；LTA）
⑵ 表面蛋白：某些G+菌具有。
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2020/8/16Biblioteka 周浆间隙54/71
3．G-菌细胞壁的特点及特殊组分：
• 较 薄 10-15nm • 肽聚糖 1-2层，疏松稀薄 • 特殊组分
(肾形、矛头形)。排列方式： ①双球菌(diplococcus): 脑膜炎双球菌 ②链球菌(sreptococcus): 乙型溶血型链球菌； ③葡萄球菌(staphylococcus): 金黄色葡萄球； ④四联球菌(tetrads)；⑤八叠球菌(sarcina)。
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G+
G-
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Hans Christian J. Gram, 1853-1938,
44/71
细胞壁的组成：
1. 肽聚糖(peptidoglycan): 原核细胞所特有的成分，G+菌和G-菌的 共有组分
2. 特殊组分： G+菌和G-菌各有不同
2020/8/16
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1. 肽聚糖的组成：
确定新发现病原微生物的标准 —郭霍法则：
① 所有病例中存在相同的病原微生物；
② 必须从感染病例中分离培养出可疑病原 微生物；
③ 将该微生物接种健康动物，可引起相同 症状；
④ 从感染动物体内分离出同样的病原微生 物。
2020/8/16
24/71
• 伊凡诺夫斯基(1864-1920) 第一个发 现病
绪论-第一章细菌的基本性状
3. 病原微生物(pathogen)：可引起人或动植物发 生疾病微生物。
2020/10/31
15
第二节 微生物学和医学微生物学
微生物学（microbiology）
是生命科学中的一门重要学科，主要 研究微生物的基本结构、代谢、遗传与变 异及其与人类、动植物、自然界的相互关 系。
2020/10/31
16
医学微生物学(medical microbiology)
是研究病原微生物的基本生物学特性、 致病机制、机体的抗感染免疫、检测方法 以及相关感染性疾病的防治措施。
2020/10/31
17
第三节 医学微生物学发展简史
Experience phase 经验时期 Experimental phase 实验时期 Modern phase 现代微生物学时期
2020/10/31
Байду номын сангаас
29
第一篇 细菌学
第一章 细菌的形态与结构
均有利于鉴别各种 传染病的病原体。
2020/10/31
24
确定新发现病原微生物的标准 —郭霍法则：
① 所有病例中存在相同的病原微生物；
② 必须从感染病例中分离培养出可疑病原 微生物；
③ 将该微生物接种健康动物，可引起相同 症状；
④ 从感染动物体内分离出同样的病原微生 物。
2020/10/31
25
• 伊凡诺夫斯基(1864-1920) 第一个发 现病 毒
2020/10/31
27
启示：
1. 发现问题—发展的动力与源泉； 2. 解决问题—发展的基石； 3. 技术方法—发展的推动力； 4. 科研人员—成功的关键。
2020/10/31
28
2020/10/31
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第二节 微生物学和医学微生物学
微生物学（microbiology）
是生命科学中的一门重要学科，主要 研究微生物的基本结构、代谢、遗传与变 异及其与人类、动植物、自然界的相互关 系。
2020/10/31
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医学微生物学(medical microbiology)
是研究病原微生物的基本生物学特性、 致病机制、机体的抗感染免疫、检测方法 以及相关感染性疾病的防治措施。
2020/10/31
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第三节 医学微生物学发展简史
Experience phase 经验时期 Experimental phase 实验时期 Modern phase 现代微生物学时期
2020/10/31
Байду номын сангаас
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第一篇 细菌学
第一章 细菌的形态与结构
均有利于鉴别各种 传染病的病原体。
2020/10/31
24
确定新发现病原微生物的标准 —郭霍法则：
① 所有病例中存在相同的病原微生物；
② 必须从感染病例中分离培养出可疑病原 微生物；
③ 将该微生物接种健康动物，可引起相同 症状；
④ 从感染动物体内分离出同样的病原微生 物。
2020/10/31
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• 伊凡诺夫斯基(1864-1920) 第一个发 现病 毒
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启示：
1. 发现问题—发展的动力与源泉； 2. 解决问题—发展的基石； 3. 技术方法—发展的推动力； 4. 科研人员—成功的关键。
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28
细菌的基本性状PPT课件
杆 菌(bacillus)
单杆菌
双杆菌
2019/8/19
链杆菌
9
分枝杆菌
螺形菌(spiral bacterium)
弧菌
螺菌
10 2019/8/19
2.细菌的非典型形态
菌龄、各种理化因素的影响 梨形、丝状等
11 2019/8/19
二、细菌基本结构 细菌的结构
基本结构
细胞壁 细胞膜 细胞质 核质
100第四节细菌的遗传变异基因型变异遗传型变异表型变异非遗传型变异变异原因基因结构改变环境作用等变异性状能否遗传不能变异是否可逆不可逆可逆变异数量个别细菌所有细菌本质dna改变dna未改变细菌变异类型101第四节细菌的遗传变异一细菌的遗传物质细菌遗传物质是细菌遗传变异的物质基转座子102第四节细菌的遗传变异一染色体chromosome细菌染色体为一环状闭合双股dna长链呈超螺旋形式缠绕成团附着在横隔中介体或细胞膜上构成核质携带细菌主要的遗传信息
N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸
2019/8/19
青霉素作用点
革兰阳性菌细胞壁肽聚糖： 聚糖骨架、四肽侧链17、五肽桥
肽聚糖(peptidoglycan，粘肽)
2019/8/19
革兰阴性菌细胞壁肽聚糖: 聚糖骨架、四肽1侧8 链
革兰阳性菌细胞壁特殊组分： 磷壁酸
磷壁酸是革兰氏阳性（G+）菌细胞壁特殊组份，根据 其在细胞表面上的固定方式，分壁磷壁酸和膜磷壁酸， 壁磷壁酸不深入质膜，其末端以磷酸二酯键与肽聚糖 的N-乙酰胞壁酸连结，是重要的表面抗原。膜磷壁酸 跨过肽聚糖层，以其末端磷酸共价连接于质膜中糖脂， 是粘附因子，与致病性有关。
★细菌变异现象。
3 2019/8/19
第一节 细菌的形态与结构
2 细菌的基本性状
G+ 菌
G¯菌
革兰阴性菌外膜基本结构
v 脂质双层：化学组成和结果与内膜 (inner membrane) 即细 胞膜无本质区别。
v 外膜蛋白 (outer mambrane protein, OMP)：有多种功能及 抗原性，如孔蛋白 (porin) 参与小分子物质交换、黏附素 (adhesin)、噬菌体 (phage) 和性菌毛 (sex pilus) 受体、与肽 聚糖或脂质结合稳定膜结构的脂蛋白 (lipoprotein)等。
革兰阴性菌细胞壁基本结构
v 革兰阴性菌：肽聚糖 (peptidoglycan) 外膜 (outer membrane)
肽聚糖基本结构
v 革兰阳性菌肽聚糖：聚糖骨架（backbone）、4肽侧链（ side chain）、5肽交联桥（peptide cross-bridge）。
v 革兰阴性菌肽聚糖：聚糖骨架、 4肽侧链，无交联桥。
v 青霉素等β-内酰胺类抗生素能与菌体表面肽聚糖合成相关 内肽酶或羧肽酶的青霉素结合蛋白（penicilin-binding protein, PBP）结合并使之变构失活，抑制肽聚糖合成。
v 溶菌酶：水解N-乙酰胞壁酸与N-乙酰葡糖胺之间糖苷键。
细胞壁 强度 肽聚糖层数 厚度 磷壁酸 外膜
革兰阳性菌 较坚韧 15-50层 20-80 nm 有 无
细菌细胞膜
v 细胞膜：与真核细胞膜相似，但无胆固醇。 —中介体（mesosome）：拟线粒体，产生能量。
v 细胞质：仅有核糖体。 —质粒（plasmid）：细菌染色体外双链环状DNA。 —核糖体（ribosome）：50+30=70S，真核60+40=80S。
v 核质：绝大多数细菌为一个环状染色体DNA。
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大肠杆菌（+），产气杆菌（-） 大肠杆菌（ ），产气杆菌（ 产气杆菌
VP试验 VP试验
大肠杆菌（-），产气杆菌（+） 大肠杆菌（ ），产气杆菌（ 产气杆菌
枸橼酸盐利用试验
产气杆菌以枸橼酸盐为碳源、 产气杆菌以枸橼酸盐为碳源 、 以铵盐为 氮源→ 分解铵 盐产氨（ 碱性） 氮源 → 分解 铵 盐产氨 （ 碱性 ） → 指示剂淡绿 变深蓝为阳性
细菌对糖、蛋白质的分解能力各不相同， 因而代谢产物各异，利用生物化学方法鉴 别不同细菌称为细菌的生化反应。
糖发酵试验
大肠埃希菌分解乳糖，产酸产气； 大肠埃希菌分解乳糖，产酸产气； 伤寒沙门菌不分解乳糖。 伤寒沙门菌不分解乳糖。
吲哚试验
大肠杆菌有色氨酸酶，分解色氨酸产生吲哚 大肠杆菌有色氨酸酶，
甲基红试验
五、细菌的生长繁殖
♣细菌个体的生长繁殖 二分裂繁殖；繁殖速度一般20～30分钟一代 ♣细菌群体的生长繁殖：生长曲线
迟缓期 对数期
稳定期
衰退期
六、细菌的新陈代谢
• 细菌新陈代谢包括分解代谢与合成代谢
营养物质分解和转化为能量的过程：分解代 谢 所产生的能量用于细胞组分的合成：合成代 谢
（一）分解代谢产物和生化 反应
第二节 细菌的生长繁殖与代谢
一、细菌营养类型
根据细菌利用能源和碳源的不同分类： • 自养菌（autotroph）：以无机物或光合作用 为能源 • 异养菌（heterotroph）：以有机物为原料合 成菌体成分，病原菌都是异养菌
二、细菌的营养物质
水：营养物质必须先溶于水，营养的吸收与代 谢均需有水才能进行。 氮源：来自氨基酸、蛋白质等，合成菌体成分。 碳源：来源于糖类，提供能量。 无机盐：钾、钠、钙、镁、磷、硫等。 生长因子：生长必需但自身不能合成的物质， 如维生素、氨基酸等。
•色素：金黄色葡萄球菌——金黄色色素（脂溶性） 色素：金黄色葡萄球菌——金黄色色素（脂溶性） ——金黄色色素 铜绿假单胞菌—— 绿色色素（水溶性） ——铜绿假单胞菌——-绿色色素（水溶性） 可用于细菌鉴别
• 抗生素：多粘菌素、杆菌肽。作用强，抗菌范围广 泛 • 细菌素：只能杀伤有亲缘关系的细菌，如大肠菌素。 无治疗意义，有助于细菌分型。抗菌谱窄。流行病 学、菌种鉴别上应用 • 维生素：某些肠道菌合成，如B族维生素、VK。
5.细胞壁缺陷菌型（L型菌）
细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生 物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细胞 壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活者称为 细菌细胞壁缺陷型。 原生质体（protoplast） 原生质球（spheroplast）
形态大小不一，G－ 临床意义：
慢性和反复感染 常规细菌检查阴性时 要考虑细菌L型感染的 可能
• 细胞质（cytoplasm）
成分：
无色透明胶状物，由水、蛋白 质、脂类、核酸及少量无机盐组成
功能：
细菌新陈代谢的场所
1.质粒 （plasmid）
细菌染色体外的遗传物质，为闭合环 状的双链DNA，能自我复制，控制细 菌某些特定的遗传性状。 质粒编码的性状：菌毛、细菌素、毒 素、耐药性等。
功能：细菌储存营养物质。如：白喉杆菌 的异染颗粒，成分为RNA，多偏磷 酸盐 。
第三节 细菌的形态检查 与人工培养
一、细菌的形态学检查
• 非染色标本检查法 如悬滴法可检查细菌有无动力 霍乱弧菌 • 染色标本检查法 最常用的是Gram stain。
步骤：
革兰染色 法
涂片→固定→结晶紫初染→碘液媒染 →95%酒精脱色→复红复染
结果：
Ｇ＋菌：紫色 Ｇ－菌：红色
革兰染色法意义：
鉴别细菌 选择药物 研究细菌致病性
三、细菌摄取营养物质的机制
• 被动扩散 • 主动转运 • 基团转移：营养物在转运中被磷酸化，同时 与代谢相结合 • 特异转运：如铁的转运
四、细菌生长繁殖的条件
1.营养物质 2.氢离子浓度(pH) 多数病原菌最适pH为7.2~7.6 3.温度 多数病原菌最适37℃ 4.气体 根据细菌代谢时对O2的需求分为 （1）专性需氧菌：如结核杆菌 （2）专性厌氧菌：如破伤风梭菌，厌氧机制 （3）兼性厌氧菌：大多数病原菌 （4）微需氧菌：如空肠弯曲 CO 2 对细菌的生长也很重要。大部分细菌在新陈代谢过程中产生的 CO2可满足需要。 5.渗透压 一般培养基渗透压适于大多数细菌。
（1）脂多糖(LPS)
LPS是Ｇ－菌的内毒素 组成：
脂质A：毒性部分 核心多糖：属特异性 特异多糖：菌体O抗原 （种特异性）
（2）外膜：
类似于细胞膜结构，外膜内镶嵌着 多种蛋白质称为外膜蛋白（OMP）
（3）脂蛋白：
位于肽聚糖和外膜之间，使外膜与 肽聚糖层构成一整体
4.细胞壁功能
维持细菌形态，承受细胞内高渗透压 参与菌体内外的物质交换 带有多种抗原表位，可以诱发机体的 免疫应答 细胞壁的某些成分与细菌致病性有关
固体培养基中生长情况 • 分离培养： 将标本或培养物划线接种 在固体培养基的表面，因划 线的分散作用，使许多原混 杂的细菌在固体培养基表面 上散开。 • 菌落（colony）：单个细菌 分裂繁殖而成的一堆肉眼可 见的细菌集团。
半固体培养基中生长情况
有鞭毛细菌：扩散生长，周围浑浊 无鞭毛细菌：沿穿刺线生长，周围 透明
二、细菌的人工培养
培养基（culture medium）：是由人工方法配制 而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物 制品。 基础培养基 营养培养基 选择培养基 鉴别培养基 厌氧培养基
细菌在培养基中的生长现象
液体培养基中生长现象 混浊：大多数细菌 沉淀：链状生长的细菌 菌膜：专性需氧菌，如结核杆菌、枯草杆菌
第一章
细菌的基本性状
细菌（bacterium）：是属原核生物界的一种单细胞 微生物。 广义细菌： 包括细菌、放线菌、支原体、衣 原体、立克次体、螺旋体 狭义细菌： 专指其中数量最大、种类最多、 具有典型代表性的细菌
第一节 细菌的形态结构与理化性状 一、细菌的大小与形态
测量单位 微米 （µm） 基本形态三种： 球菌；杆菌；螺形菌
• 芽胞（spore）
某些G+菌在一 定环境条件下，胞 质脱水浓缩，在菌 体内部形成一个圆 形或卵圆形的小体， 是细菌的休眠形式， 称为芽胞。
芽胞特点
保存有细菌全部生命活性。 是细菌的休眠状态，具有很强的抗高温、 抗干燥、抗化学消毒剂和抗射线能力。 芽胞可发芽，形成新的菌体：一个细菌只 形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一 个菌体，芽胞不是细菌的繁殖方式。 杀灭芽胞是灭菌指标。
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尿素酶试验
变形杆菌有尿素酶， 变形杆菌有尿素酶 ， 可分解尿素产生氨 →培养基变碱→酚红指示剂显红色 培养基变碱→
硫化氢试验
变形杆菌、 变形杆菌 、 沙门菌分解含硫氨基酸产生 硫化氢→ 硫化氢→遇铅或铁离子生成黑色的硫化物
IMViC试验
I：吲哚试验 M：甲基红试验 Vi：VP试验 C：枸橼酸盐利用试验 常用于鉴定肠道杆菌， 如大肠埃希菌+ + -，产气杆菌- - + +。
营养丰富的培养基（含糖、血清） 有荚膜菌形成黏液型（M）、光滑型 （S）菌落 失去荚膜后菌落变为粗糙型（R）
荚膜功能
抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子 抗有害物质的损伤：如溶酶体、补体 黏附作用：与致病性有关；参与生物膜 形成
• 鞭毛（flagellum）
伸出菌体外的细长而弯曲的丝状物。由 基础小体、钩状体和丝状体三部分组成 染色特性：鞭毛染色法
细菌的遗传物 质称为核质或拟核， 集中于细胞质的某 一区域，多在菌体 中央，无核膜、核 仁。
（二）细菌的特殊结构
1.荚膜（capsule）
某些细菌细胞壁外包绕一 层黏液样物质；普通染色 不易着色，光镜下可见透 明环。 化学组成： 多数细菌：多糖 少数细菌：多肽（炭 疽杆菌）、透明质酸 （链球菌）
荚膜的形成
鞭毛功能
细菌的运动器官 某些细菌鞭毛与致病有关：如霍乱弧菌 鞭毛蛋白有抗原性：H抗原
• 菌毛（pilus）
许多G－ 菌和少数G＋ 菌菌体表面存在着一 种直的比鞭毛更细、 更短的丝状物
与运动无关
菌毛的种类和功能
普通菌毛
遍布细胞表面， 每菌可达数百根，短 而直，黏附结构，与 致病性有关。
性菌毛
每菌1～4根，比 普通菌毛长而粗，传 递质粒。
（二）合成代谢产物及其医学上 的意义
• 热原质
细菌合成的一种注入人体内引起发热反 应的物质。大多是G-菌的脂多糖。 热原质耐高温，高压蒸气灭菌（121℃， 20min）不能破坏，250℃高温干烤才能破坏。
• 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）。
三、细菌的理化性状 （一）细菌的化学组成
包括水、 无机盐、 蛋白质、 糖类、 包括水 、 无机盐 、 蛋白质 、 糖类 、 脂质 和核酸等。 和核酸等。
（二）细菌的物理性状
光学性质：菌体半透明 表面积大 带电现象：G+菌pI为pH2~3，G-菌pI为 pH4~5 半透性：细胞壁和细胞膜允许水和小分子通过 内部渗透压高
• 细胞膜
组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇） 功能：
物质转运：选择性渗透，载体蛋白的作用 呼吸作用：细胞色素和氧化还原酶类 合成和分泌作用：如青霉素结合蛋白参与 肽聚糖的合成，分泌系统参与 蛋白和胞外水解酶的分泌 信号转导作用：细胞膜上有感应器激酶， 参与细菌信号转导
近年来研究较深入的膜蛋白
• 青霉素结合蛋白：参与肽聚糖的合成，是 青 霉素的作用靶位 • 蛋白分泌系统：G-菌所有，I～V型（由细 胞膜蛋白、外膜蛋白和辅助 蛋白组成） • 双组分信号传导系统：与毒力和致病性有 关 组氨酸蛋白激酶 反应调控蛋白
VP试验 VP试验
大肠杆菌（-），产气杆菌（+） 大肠杆菌（ ），产气杆菌（ 产气杆菌
枸橼酸盐利用试验
产气杆菌以枸橼酸盐为碳源、 产气杆菌以枸橼酸盐为碳源 、 以铵盐为 氮源→ 分解铵 盐产氨（ 碱性） 氮源 → 分解 铵 盐产氨 （ 碱性 ） → 指示剂淡绿 变深蓝为阳性
细菌对糖、蛋白质的分解能力各不相同， 因而代谢产物各异，利用生物化学方法鉴 别不同细菌称为细菌的生化反应。
糖发酵试验
大肠埃希菌分解乳糖，产酸产气； 大肠埃希菌分解乳糖，产酸产气； 伤寒沙门菌不分解乳糖。 伤寒沙门菌不分解乳糖。
吲哚试验
大肠杆菌有色氨酸酶，分解色氨酸产生吲哚 大肠杆菌有色氨酸酶，
甲基红试验
五、细菌的生长繁殖
♣细菌个体的生长繁殖 二分裂繁殖；繁殖速度一般20～30分钟一代 ♣细菌群体的生长繁殖：生长曲线
迟缓期 对数期
稳定期
衰退期
六、细菌的新陈代谢
• 细菌新陈代谢包括分解代谢与合成代谢
营养物质分解和转化为能量的过程：分解代 谢 所产生的能量用于细胞组分的合成：合成代 谢
（一）分解代谢产物和生化 反应
第二节 细菌的生长繁殖与代谢
一、细菌营养类型
根据细菌利用能源和碳源的不同分类： • 自养菌（autotroph）：以无机物或光合作用 为能源 • 异养菌（heterotroph）：以有机物为原料合 成菌体成分，病原菌都是异养菌
二、细菌的营养物质
水：营养物质必须先溶于水，营养的吸收与代 谢均需有水才能进行。 氮源：来自氨基酸、蛋白质等，合成菌体成分。 碳源：来源于糖类，提供能量。 无机盐：钾、钠、钙、镁、磷、硫等。 生长因子：生长必需但自身不能合成的物质， 如维生素、氨基酸等。
•色素：金黄色葡萄球菌——金黄色色素（脂溶性） 色素：金黄色葡萄球菌——金黄色色素（脂溶性） ——金黄色色素 铜绿假单胞菌—— 绿色色素（水溶性） ——铜绿假单胞菌——-绿色色素（水溶性） 可用于细菌鉴别
• 抗生素：多粘菌素、杆菌肽。作用强，抗菌范围广 泛 • 细菌素：只能杀伤有亲缘关系的细菌，如大肠菌素。 无治疗意义，有助于细菌分型。抗菌谱窄。流行病 学、菌种鉴别上应用 • 维生素：某些肠道菌合成，如B族维生素、VK。
5.细胞壁缺陷菌型（L型菌）
细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生 物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细胞 壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活者称为 细菌细胞壁缺陷型。 原生质体（protoplast） 原生质球（spheroplast）
形态大小不一，G－ 临床意义：
慢性和反复感染 常规细菌检查阴性时 要考虑细菌L型感染的 可能
• 细胞质（cytoplasm）
成分：
无色透明胶状物，由水、蛋白 质、脂类、核酸及少量无机盐组成
功能：
细菌新陈代谢的场所
1.质粒 （plasmid）
细菌染色体外的遗传物质，为闭合环 状的双链DNA，能自我复制，控制细 菌某些特定的遗传性状。 质粒编码的性状：菌毛、细菌素、毒 素、耐药性等。
功能：细菌储存营养物质。如：白喉杆菌 的异染颗粒，成分为RNA，多偏磷 酸盐 。
第三节 细菌的形态检查 与人工培养
一、细菌的形态学检查
• 非染色标本检查法 如悬滴法可检查细菌有无动力 霍乱弧菌 • 染色标本检查法 最常用的是Gram stain。
步骤：
革兰染色 法
涂片→固定→结晶紫初染→碘液媒染 →95%酒精脱色→复红复染
结果：
Ｇ＋菌：紫色 Ｇ－菌：红色
革兰染色法意义：
鉴别细菌 选择药物 研究细菌致病性
三、细菌摄取营养物质的机制
• 被动扩散 • 主动转运 • 基团转移：营养物在转运中被磷酸化，同时 与代谢相结合 • 特异转运：如铁的转运
四、细菌生长繁殖的条件
1.营养物质 2.氢离子浓度(pH) 多数病原菌最适pH为7.2~7.6 3.温度 多数病原菌最适37℃ 4.气体 根据细菌代谢时对O2的需求分为 （1）专性需氧菌：如结核杆菌 （2）专性厌氧菌：如破伤风梭菌，厌氧机制 （3）兼性厌氧菌：大多数病原菌 （4）微需氧菌：如空肠弯曲 CO 2 对细菌的生长也很重要。大部分细菌在新陈代谢过程中产生的 CO2可满足需要。 5.渗透压 一般培养基渗透压适于大多数细菌。
（1）脂多糖(LPS)
LPS是Ｇ－菌的内毒素 组成：
脂质A：毒性部分 核心多糖：属特异性 特异多糖：菌体O抗原 （种特异性）
（2）外膜：
类似于细胞膜结构，外膜内镶嵌着 多种蛋白质称为外膜蛋白（OMP）
（3）脂蛋白：
位于肽聚糖和外膜之间，使外膜与 肽聚糖层构成一整体
4.细胞壁功能
维持细菌形态，承受细胞内高渗透压 参与菌体内外的物质交换 带有多种抗原表位，可以诱发机体的 免疫应答 细胞壁的某些成分与细菌致病性有关
固体培养基中生长情况 • 分离培养： 将标本或培养物划线接种 在固体培养基的表面，因划 线的分散作用，使许多原混 杂的细菌在固体培养基表面 上散开。 • 菌落（colony）：单个细菌 分裂繁殖而成的一堆肉眼可 见的细菌集团。
半固体培养基中生长情况
有鞭毛细菌：扩散生长，周围浑浊 无鞭毛细菌：沿穿刺线生长，周围 透明
二、细菌的人工培养
培养基（culture medium）：是由人工方法配制 而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物 制品。 基础培养基 营养培养基 选择培养基 鉴别培养基 厌氧培养基
细菌在培养基中的生长现象
液体培养基中生长现象 混浊：大多数细菌 沉淀：链状生长的细菌 菌膜：专性需氧菌，如结核杆菌、枯草杆菌
第一章
细菌的基本性状
细菌（bacterium）：是属原核生物界的一种单细胞 微生物。 广义细菌： 包括细菌、放线菌、支原体、衣 原体、立克次体、螺旋体 狭义细菌： 专指其中数量最大、种类最多、 具有典型代表性的细菌
第一节 细菌的形态结构与理化性状 一、细菌的大小与形态
测量单位 微米 （µm） 基本形态三种： 球菌；杆菌；螺形菌
• 芽胞（spore）
某些G+菌在一 定环境条件下，胞 质脱水浓缩，在菌 体内部形成一个圆 形或卵圆形的小体， 是细菌的休眠形式， 称为芽胞。
芽胞特点
保存有细菌全部生命活性。 是细菌的休眠状态，具有很强的抗高温、 抗干燥、抗化学消毒剂和抗射线能力。 芽胞可发芽，形成新的菌体：一个细菌只 形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一 个菌体，芽胞不是细菌的繁殖方式。 杀灭芽胞是灭菌指标。
返回
尿素酶试验
变形杆菌有尿素酶， 变形杆菌有尿素酶 ， 可分解尿素产生氨 →培养基变碱→酚红指示剂显红色 培养基变碱→
硫化氢试验
变形杆菌、 变形杆菌 、 沙门菌分解含硫氨基酸产生 硫化氢→ 硫化氢→遇铅或铁离子生成黑色的硫化物
IMViC试验
I：吲哚试验 M：甲基红试验 Vi：VP试验 C：枸橼酸盐利用试验 常用于鉴定肠道杆菌， 如大肠埃希菌+ + -，产气杆菌- - + +。
营养丰富的培养基（含糖、血清） 有荚膜菌形成黏液型（M）、光滑型 （S）菌落 失去荚膜后菌落变为粗糙型（R）
荚膜功能
抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子 抗有害物质的损伤：如溶酶体、补体 黏附作用：与致病性有关；参与生物膜 形成
• 鞭毛（flagellum）
伸出菌体外的细长而弯曲的丝状物。由 基础小体、钩状体和丝状体三部分组成 染色特性：鞭毛染色法
细菌的遗传物 质称为核质或拟核， 集中于细胞质的某 一区域，多在菌体 中央，无核膜、核 仁。
（二）细菌的特殊结构
1.荚膜（capsule）
某些细菌细胞壁外包绕一 层黏液样物质；普通染色 不易着色，光镜下可见透 明环。 化学组成： 多数细菌：多糖 少数细菌：多肽（炭 疽杆菌）、透明质酸 （链球菌）
荚膜的形成
鞭毛功能
细菌的运动器官 某些细菌鞭毛与致病有关：如霍乱弧菌 鞭毛蛋白有抗原性：H抗原
• 菌毛（pilus）
许多G－ 菌和少数G＋ 菌菌体表面存在着一 种直的比鞭毛更细、 更短的丝状物
与运动无关
菌毛的种类和功能
普通菌毛
遍布细胞表面， 每菌可达数百根，短 而直，黏附结构，与 致病性有关。
性菌毛
每菌1～4根，比 普通菌毛长而粗，传 递质粒。
（二）合成代谢产物及其医学上 的意义
• 热原质
细菌合成的一种注入人体内引起发热反 应的物质。大多是G-菌的脂多糖。 热原质耐高温，高压蒸气灭菌（121℃， 20min）不能破坏，250℃高温干烤才能破坏。
• 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）。
三、细菌的理化性状 （一）细菌的化学组成
包括水、 无机盐、 蛋白质、 糖类、 包括水 、 无机盐 、 蛋白质 、 糖类 、 脂质 和核酸等。 和核酸等。
（二）细菌的物理性状
光学性质：菌体半透明 表面积大 带电现象：G+菌pI为pH2~3，G-菌pI为 pH4~5 半透性：细胞壁和细胞膜允许水和小分子通过 内部渗透压高
• 细胞膜
组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇） 功能：
物质转运：选择性渗透，载体蛋白的作用 呼吸作用：细胞色素和氧化还原酶类 合成和分泌作用：如青霉素结合蛋白参与 肽聚糖的合成，分泌系统参与 蛋白和胞外水解酶的分泌 信号转导作用：细胞膜上有感应器激酶， 参与细菌信号转导
近年来研究较深入的膜蛋白
• 青霉素结合蛋白：参与肽聚糖的合成，是 青 霉素的作用靶位 • 蛋白分泌系统：G-菌所有，I～V型（由细 胞膜蛋白、外膜蛋白和辅助 蛋白组成） • 双组分信号传导系统：与毒力和致病性有 关 组氨酸蛋白激酶 反应调控蛋白