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2011 本细菌生理

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细菌生理(共22张PPT)

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。

2细菌生理

2细菌生理
使用的混合营养物制品 .
培养基的分类： 液体培养基
按理化性状分： 固体培养基 半固体培养基
按用途分：
基础培养基（basic medium） 营养培养基（enrichment medium） 选择培养基（selective medium） 鉴别培养基（differential medium） 厌氧培养基（anaerobic medium）
二、细菌在培养基中的生长情况
（一）、液体培养基中：
1、菌膜生长（需氧菌） 2、混浊生长（大多数） 3、沉淀生长（链状）
（二）、半固体培养基：
无动力（穿刺线） 有动力（云雾状）
（三）、固体培养基： 菌落
三、人工培养细菌的意义
（一）、在医学中的应用
1、细菌的鉴定和研究 2、细菌性疾病的诊断和治疗 3、生物制品的制备 4、细菌学指标的检测
1．迟缓期(lag phase）)
2．对数期(logarithmic phase)
3．稳定期(stationary phase）)
4．衰亡期(decline phase)
细菌的生长曲线growth curve
活 菌 数 的 对 数
培养时间
第三节 细菌的人工培养
一、培养基（culture medium） 由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖
抗生素 维生素
治疗
思考题
1、细菌生长繁殖的条件有哪些？ 2、人工培养细菌的意义 3、细菌有哪些合成代谢产物？
第二节 细菌的生长繁殖
一、细菌生长繁殖的条件 （一）、营养物质
1、水 2、碳源 3、氮源 4、无机盐 5、生长因子
（二）、酸碱度
大多数细菌最适的酸碱度为PH7.2-7.6
（三）、温度

《细菌的生理》课件

《细菌的生理》课件
51-17
合成代谢
细菌将产生能量用于 细胞组分合成的过程
一、细菌的能量代谢
细菌代谢所需的能量通过生物氧化作用 获得，主要以ADP、ATP的形式储存。
发酵 以有机物为受氢体
厌氧呼吸：以无机 物为受氢体
呼吸 以O2或无机物为受氢体
营养物质
废弃物
合成代谢
能量
ADP、ATP
有氧呼吸：以O2为 受氢体
51-18
51-37
根据培养基的物理性状
液体培养基
（不含琼脂）
半固体培养基
（含琼脂0.5%1%）
固体培养基
（含琼脂2%5%）
51-38
（三）细菌的人工培养基的接种方法
固体培养基
划线接种 涂布接种
半固体培养基 穿刺接种
液体培养基
直接接种
51-39
二、细菌的培养方法
一般培养法、 CO2培养法、 微需氧培养法、厌氧培养法
用途：营养要求高细菌的分离培养
血琼脂平板
51-33
巧克力色血琼脂平板
血清液体培养基
3、选择培养基 在培养基内加入某种化学药物，选择性促进某些 细菌生长，抑制另一些细菌生长的培养基。
用途：某种特定菌的选择分离培养
51-35
4、鉴别培养基 在培养基内加入细菌的分解作用物和指示剂， 根据代谢能力不同鉴别细菌的培养基。
主动转运 消耗将外界营养物质转运到菌细胞内，
是细菌吸收营养物质的主要方式。
51-08
胞内代谢
51-09
营养物质在细胞内进行酵 解、氧化磷酸化代谢。
ATP
ATP
ATP
四、细菌生长繁殖的条件
1 营养 物质
无
生
水

细菌的生理学

细菌的生理学

在高等生物里这两个过程能够显著分开，但在低等尤其 是在单细胞生物中，因为细胞小，这两个过程是紧密联
络又极难划分过程。
细菌的生理学
第25页
一个微生物细胞
适当外界条件，吸收营养物质，进行代谢 假如同化作用速度超出了异化作用
个体生长 原生质总量（重量、体积、大小）就不停增加
假如各细胞组分是按恰当百分比增加时，则到达一 定程度后就会发生繁殖，引发个体数目标增加。
营养吸收和代谢
细菌的生理学
第8页
三、细菌摄取营养物质机制
被动扩散 主动运转系统
细菌的生理学
第9页
1.被动扩散
单纯扩散 是一个最简单物质交换方式。细胞 膜两侧物质靠浓度差(浓度梯度)进行分子扩散，不 需要能量。此种方式无特异性或选择性，细胞内外 溶质浓度平衡时，扩散便停顿，不是物质运输主要 方式。如02、水、乙醇等。
细菌的生理学
第12页
单纯扩散与促进扩散比较
细菌的生理学
第13页
2．主动运输(Active transport)
主动运输是广泛存在于微生物中一个主要物质运 输方式。
细菌的生理学
第14页
（1）依赖于周浆间隙结合蛋白转运系统 （periplasmic-binding protein-dependent transport system）:
基本内容
细菌理化性状 细菌营养与生长繁殖 细菌新陈代谢和能量转换 细菌人工培养 细菌分类
细菌的生理学
第1页
第一节 细菌理化性状
一、细菌化学组成
成份
水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质、核酸
元素
碳、氢、氧、氮、磷、硫
特有化学组成
肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、二氨基庚二酸、吡 啶二羧酸等

细菌的生理ppt课件

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

微生物的生理11版

微生物的生理11版

• 提问：无机盐的功能是什么？
• 1)辅基； • 2)酶的激活剂； • 3)特殊细菌的能源； • 铁细菌、硫细菌分别以铁和硫为产能物质。 • 4）维持一定的渗透压。
（三）碳源和能源
• 1）碳源
• 供碳元素来源的物质 • 细菌细胞中的碳素含量占
干物质质量的50％左右。 细菌对碳素的需求量最大。 • 碳源作用— • 细胞的碳骨架、大多还是 能源物质。
第二节 微生物的营养
• 提问：如何知道细菌所需的营养物种类呢？
• 单因子或复合因子培养试验、由细胞化学组成进行推 断。
10％～20％干物质
10%无机盐
70％～90％水
90%有机物
细菌化学成分示意图
一、细菌营养物组成及生理功能
• 传统上根据功能不同对营养物归类 • 水、无机盐和碳源、氮源、能源、生
3. 米氏常数的意义
km= [S]
则： v = Vmax/2
意义：
（1） km是酶的一个基本的特征常数。其大小与酶的浓度无关， 而与具体的底物有关，且随着温度、pH和离子强度而改变。
（2）从km可判断酶的专一性和天然底物。 Km最小的底物，通 常就是该酶的最适底物，也就是天然底物。
• 底物影响微污酶生染反物应生速长物度速降的度解方的速程方度表程方达程式—劳莫—伦氏米斯方氏方程方程
• 酶浓度、底物浓度、温度、pH、抑制剂、激活剂等。
酶促反应动力学
1. 底物浓度对酶反应速度的影响
Vma x
v
一级反应 v = k [S]
[S]
零级反应 v = k [E]
用中间产物学说解释底物浓度与反应速度关系曲线的二相现象：
S + E k1 ES k3 E + P k2

细菌—细菌生理(水产微生物课件)


任务二 细菌生理
单纯扩散(simple diffusion)
单纯扩散
任务二 细菌生理
2. 促进扩散(facilitated diffusion)
借助于载体蛋白顺浓度梯度进入细胞的一种物质运送方式
膜载体（载体蛋白）特点 : ① 有很强的特异性； ② 在运输过程中，本身不发生变化； ③ 能加快物质运输的速度。
任务二 细菌生理
四种微生物的营养类型比较：以上四种营养类型划分不是绝对的 。 红螺菌既可利用光能，也可利用化能。 氢单胞菌是异养和自养的过渡型（称兼性自养型）。 微生物的营养类型区别
营养类型 光能自养型 光能异养型 化能自养型 化能异养型
主要碳源 二氧化碳 有机物 二氧化碳 有机物
能源 光能 光能 无机物 有机物
任务二 细菌生理
4. 基团移位(group translocation) 指被运送的物质在膜内受到化学修饰，以被修饰的形式进入细胞的一种物质运送方式。
① 基团移位：是在研究糖的运输时发现的一种主动运输方式。 ② 运输过程中需要能量，被运输的物质发生化学变化。 ③ 许多糖就是靠基团移位进行运输的。 ④ 这种运输方式是微生物通过磷酸转移酶系统来运输营养物质的。
任务二 细菌生理
（四） 细菌的代谢
3. 呼吸类型 （1）专性需氧菌：如结核分枝杆菌 （2）微需氧菌：如牛布氏杆菌 （3）兼性厌氧菌：如大肠杆菌和葡萄球菌 （4）专性厌氧Fra bibliotek：如破伤风杆菌
任务二 细菌生理
（四） 细菌的代谢
4. 细菌的代谢产物 （1）分解产物 糖的分解及产物：丙酮酸,醇,酮及CO2等。 蛋白质和氨基酸的分解及产物：有机酸、胺类、硫化氢、硫醇、CO2、氢等。 脂类的分解及其产物：甘油和脂肪酸-醛, 酮等。
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发酵
需氧呼吸


厌氧呼吸 四种试验 IMViC ++- --++ 六种代谢产物 热原质Pyrogen 毒素和酶 色素 抗生素 维生素 细菌素

五个生长繁殖的条件


二分裂繁殖
营养 PH 温度 渗透压 气体 CO2 O2 需 微 兼 厌
(二)鉴定细菌
协助诊断传染病 1. பைடு நூலகம்解糖产物 多糖 单糖 丙酮酸

解氢酶
多种酸
甲酸
气体

葡萄糖
乳糖

大肠杆菌 伤寒杆菌
副伤寒杆菌
+
— —
V-P(Voges-Proskauer)试验
葡萄糖——丙酮酸——脱羧——
碱性溶液
乙酰甲基甲醇
—
形成二乙酰—
—与培养基中胍基化合物结合—红色 化合物

空肠弯曲菌


厌氧菌为什麽只能在无氧时生长，有氧死亡？



缺乏几种酶
1 缺乏氧化还原电势（Eh）高的呼吸酶 无细胞色素和细胞色素氧化酶 需氧菌－ 有氧－ 培养基营养物质—转化成氧化型——Eh升高—— 细胞色素和细胞色素氧化酶——氧化物质获取能量 厌氧菌－有氧－缺乏酶－－不能氧化高电势物质－－能量产生不足。 2 缺乏触酶、过氧化物酶、SOD 有氧——细菌产生超氧阴离子O2和过氧化氢H2O2——具有 杀菌作用 需氧菌有三种酶清除毒性基团 厌氧菌无三种酶不能清除 SOD 触酶 O2 H2O2 H2O
杀 灭其它微生物的物质。




2 维生素
大肠杆菌
3 酶类制剂


透明质酸酶 链道酶 用于脓胸 链激酶 抗凝剂 治疗栓塞性疾病 天门冬酰胺酶 大肠杆菌产生 抗癌活性
（四） 预防疾病 类毒素 五 细菌的人工培养 1 培养基 2 种类 形态分
固体 液体 半固体
营养成分+琼脂 无 少量
营养物质可溶
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
水

2 适宜的酸碱度 7.2----7.6 偏酸 结核杆菌 6.5-6.8 偏碱 霍乱弧菌 8.4-9.2 3 温度 致病菌 37℃ 高温杀菌 低温抑菌 4 渗透压 5 气体 CO2——少数细菌初次分离培养需5-10%CO2 O2—— 专性需氧菌 obligate aerobe 有氧 微需氧菌 microaerophilie bacterium 专性厌氧菌 obligate anaerobe 无氧 兼性厌氧菌 facultative anaerobe
产
大 利用枸橼酸盐生长 +
不能利用
-
鉴定肠道杆菌的四种实验
I
大肠埃希菌 产气杆菌 + -
M
+ -
Vi C试验
+ +

3 合成产物 细菌
色素 细菌产生不同颜色色素鉴别

4 细菌素
bactericin—是细菌产生的类似抗生素的杀菌
物质 ,只作用于与产生细菌素有亲缘关系的细菌。
（三） 治疗疾病 1 抗生素（antibiotic）—— 是某些微生物产生的抑制或

二

细菌的生长繁殖及其规律 （一）生长条件 1 营养物质 含酶不同，合成能力不同 自养菌---无机化合物合成复杂的有机化合物， 有完整的酶系统。 异养菌---合成能力差，只能以有机物 作为营养原料 腐生菌——以无生命的有机物为营养来源 寄生菌——寄生在活的动植物体内吸取营养
化能异养菌 有机物 光能自养菌 最初 日光 能源 还原态无机物 化能自养菌
细菌的生理
细菌的理化性状（自学）
细菌的营养与生长繁殖
细菌的新陈代谢
细菌的人工培养 细菌的分类（自学）。


问题与思考： 1 细菌有哪些生长繁殖的条件？ 2 哪些代谢产物与致病有关？
一 细菌的化学组成 固体成分 蛋白质 糖 脂类 核酸




特殊成分
50-80%是新陈代谢的物质基础 10-30%存在于细胞壁和荚膜中 1-7%结核杆菌含量高 RNA ——胞浆 DNA——核质 遗传变异的物质基础 质粒 无机盐 以磷酸盐为主， 在核酸和细胞膜 肽聚糖 磷壁酸 吡啶二羧酸
45C以下凝固 98 溶 观察动力 保存菌

作用分


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
液体培养基
固体斜面培养基
半固体培养基



3 细菌的生长现象 液体培养基 表面生长 沉淀生长 混浊生长

固体培养基————菌落

半固体
无动力 有动力

要点总结
三种氧化过程
产气荚膜菌 +
大肠杆菌 -
–
–
甲基红试验（Methy red，M）—
产气荚膜杆菌 －分解葡萄糖－使两分子丙酮酸形成乙酰甲基
甲醇 —培养液中的PH》5.4---甲基红指示剂呈橘黄色----阴性
大肠杆菌----分解葡萄糖—产生丙酮酸----不产生乙酰甲基甲醇
__培养液的PH < 4.5--甲基红指示剂呈红色------阳性
大肠埃希菌的生长曲线
三.
代谢产物在医学上的意义 (一) 致病作用 1. 毒素 2. 毒性酶 3. 热原质(pyrogen) 细菌合成一种注入人体和动物体引起发热物质 主要是 G- 脂多糖 致热性 0.001ug/公斤 发热 耐热性 180c 2h 250c 30’
通用能源 ATP
细菌生长所需的营养物质
营养物质 营养成分 功效作用
碳源 氮源
无机盐 微量元素
糖类 氨基酸、蛋白质
磷、硫、钾、钠、 钙、镁、铁、钴、 锌、锰、铜等
合成菌体成分；供给能量 合成菌体成分
合成菌体；维持酶活性；参与能 量储存和转运；调节渗透压
生长因子
维生素、氨基酸、 嘌呤、嘧啶、高铁 血红素 、辅酶
过氧化物酶 H2O


（二） 繁殖


方式：
二分裂—从单细胞生长，直到细胞分裂成两个新 细胞过程。

速度：
20分钟一代 20小时一代
大多数菌 结核杆菌
20-2个 5h 1000 40h 18000 10h10亿 25h 82g
规律： 迟缓期 对数生长期 速度快 一定时间增加10倍 双 100倍 稳定期 繁殖速度 死亡 毒物堆积 营养消耗 衰退期 死》活




2 分解蛋白 吲哚试验 indol 硫化氢试验
对二甲基苯甲醛
色氨酸——吲哚————— 玫瑰吲哚 胱氨酸——硫化氢————黑色硫化铅
醋酸铅
大 大 肠 杆 菌
伤 寒 杆 菌
硫化氢试验
C_枸橼酸盐利用试验
citrate utilization
产气荚膜菌_分解枸橼酸盐__生成碳酸盐__培 养基由酸变碱_使麝香草酚兰指示剂由绿色--变为深兰色 阳性