细菌的生理
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正常菌群是指正常寄居在宿主体内,对宿主无害而有利的细菌群,是宿主微生物群的重要构成部分。
其生理作用主要有生物拮抗、营养作用、免疫作用、抗衰老作用等。
1、生物拮抗:宿主体内的正常菌群可以抵御外来致病菌的入侵与定植,对宿主起着保护作用;
2、营养作用:正常菌群在宿主体内,对宿主摄入的营养物质进行初步代谢、物质转化和合成代谢,形成一些有利于宿主吸收、利用的物质,甚至合成一些宿主自己不能合成的物质供宿主使用;
3、免疫作用:正常菌群作为抗原可促进宿主免疫器官的发育,刺激免疫系统的成熟与免疫应答;
4、抗衰老作用:研究表明,人一生的不同阶段,肠道正常菌群的构成与数量是不一样的,它们与人体的发育、成熟和衰老有着一定关联。
如人体肠道能够维持一个有利于机体健康的生态内环境,对人体的健康和长寿是有益的。
此外,正常菌群还具有一定的抗肿瘤作用。
细菌的生理特性细菌是一种微小的单细胞有机体,广泛存在于自然界中。
虽然细菌与人类、其他生物有着密切的联系,但它们具有独特的生理特性。
本文将探讨细菌的生理特性,包括细菌的形态、代谢途径、运动方式以及生存环境等方面。
一、细菌的形态特性细菌的形态特性多样,可以根据形态特征将细菌分为不同类型。
最常见的细菌形态有球形(又称为球菌)、棒状(又称为杆菌)和螺旋形。
1. 球菌:球菌是一种圆形的细菌,如链球菌和葡萄球菌等。
球菌通常存在于群体中,呈聚集状。
它们可以形成链状、堆状甚至团状的结构。
2. 杆菌:杆菌是一种长条状的细菌,如大肠杆菌和结核杆菌等。
杆菌通常呈直线状,具有一定的长度和直径。
杆菌可以单独存在,也可以形成链状或斜链状。
3. 螺旋形:螺旋形细菌通常呈螺旋状,如梨形杆菌和螺旋菌等。
螺旋形细菌可以呈螺旋状扩展,也可以形成螺旋状的链状结构。
细菌的形态特性不仅与其生理特性相关,也与其分类和识别有关。
二、细菌的代谢途径细菌的代谢途径决定了它们对不同营养物质的利用方式。
根据细菌对营养物质利用方式的不同,可以将细菌分为自养细菌和异养细菌。
1. 自养细菌:自养细菌能够利用无机物质合成有机物质。
自养细菌通过光合作用或化学合成的方式获取能量,如光合细菌和化能细菌。
2. 异养细菌:异养细菌无法通过无机物质合成有机物质。
它们必须从外部环境中摄取有机物质作为营养来源,如厌氧细菌和好氧细菌。
细菌的代谢途径对其生存和繁殖具有重要的影响。
三、细菌的运动方式细菌的运动方式多种多样,可以通过不同的结构实现。
1. 纤毛运动:某些细菌具有纤毛结构,能够通过纤毛的摆动实现移动。
这种运动方式常见于肠道中的细菌,如大肠杆菌。
2. 鞭毛运动:某些细菌拥有鞭毛结构,鞭毛能够旋转推动细菌移动。
这种运动方式常见于水中的细菌,如弧菌。
3. 原形虫运动:某些细菌通过细胞质内的纤维蛋白束实现伸缩运动。
这种运动方式常见于原形虫细菌。
除了以上常见的运动方式,还有一些细菌由于缺乏运动结构而无法主动移动,它们依赖于外界环境的扩散来实现位置的改变。
第二章细菌的生理
一、细菌的营养:1、水:各种生物所必需的
2、碳源:合成菌体成分;能量的主要来源
3、氮源:合成菌体蛋白质、酶、核酸
4、无机盐类:生长代谢必需
5、生长因子:B族维生素、某些氨基酸、嘌呤
二、细菌的营养类型
1、自营菌:合成能力强,能以无机物合成菌体成分,多为非致病菌
2、异营菌:合成能力差,必须供给多种有机物,多为致病菌
三、根据细菌对氧气需要的不同,细菌可分为
1、专性需氧菌:需要氧气,无氧不能生长。
如:结核杆菌、霍乱弧菌
2、专性厌氧菌:只能生长在厌氧环境。
如:破伤风杆菌、肉毒杆菌
3、兼性厌氧菌:有氧或无氧都能生长,多数病原菌属此类
四、细菌的代谢产物及其实际意义
1、分解性代谢产物及其意义
1)糖发酵试验:乳糖葡萄糖
大肠杆菌产酸又产气产酸又产气
伤寒杆菌无反应产酸
意义:鉴别细菌
2)吲哚试验:大肠杆菌
色氨酸吲哚+试剂→玫瑰吲哚
2、合成性代谢产物及其意义
1)热原质:是由一些细菌产生的,注入人体或动物能引起发热反应的物质
产生菌:大多为革兰阴性菌
化学本质:脂多糖LPS
特性:耐高温。
高压蒸汽灭菌法,不破坏;180度 4小时,250度45分钟,可破坏
2)色素:水溶性、脂溶性(鉴别意义)
3)抗生素:治疗作用
4)细菌素:抗菌作用范围狭窄
5)维生素:治疗作用
6)毒素和侵袭性酶:与致病有关
五、细菌的生长繁殖
1、条件:1)营养物质
2)酸碱度PH:大多菌最适PH 6.8—7.4;
个别特殊:霍乱弧菌8.4—9.2;结核杆菌6.5—6.8;乳酸杆菌5.5
3)温度:低温菌10—20度;中温菌 37度(大多);高温菌50—55度
4)气体:CO2 、O2
2、细菌的繁殖方式与速度
1)方式:二分裂(中间形成横隔)
2)速度:大多快(20-30min)分裂一次 (一代);个别例外,如:结核杆菌18-20h 一代
3)细菌生长曲线:迟缓期——分裂繁殖准备期
对数生长期——繁殖最快,生机最旺盛
稳定期——速度减慢,死亡数逐渐上升
衰退期——死菌数大于活菌数
六、人工培养细菌的用途
1、在医学中的应用:诊断、预防、治疗和科学研究
2、在制药工业和农业生产中的应用:制抗生素、维生素、酒、味精等
3、在基因工程中的应用:外源性基因转染给受体菌。