細(xì)菌的營養(yǎng)與繁殖學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1細(xì)菌細(xì)菌(xjn)的營養(yǎng)與繁殖的營養(yǎng)與繁殖第一頁，共61頁。一、簡單擴(kuò)散一、簡單擴(kuò)散 ( simple diffusion)二、促進(jìn)擴(kuò)散二、促進(jìn)擴(kuò)散 (facilitated diffusion)三、主動三、主動(zhdng)運(yùn)輸運(yùn)輸 (active transport)四、基團(tuán)轉(zhuǎn)位四、基團(tuán)轉(zhuǎn)位 (group translocation)第2頁/共61頁第二頁，共61頁。第3頁/共61頁第三頁，共61頁。第4頁/共61頁第四頁，共61頁。主動主動(zhdng)(zhdng)運(yùn)輸運(yùn)輸特點(diǎn)：被運(yùn)送的物質(zhì)可逆濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)特點(diǎn)：被運(yùn)送的物質(zhì)可逆濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞內(nèi) 要消耗能量，必需有能量參

2、加要消耗能量，必需有能量參加(cnji)。 有膜載體參加有膜載體參加(cnji)，膜載體發(fā)生構(gòu)型變化，膜載體發(fā)生構(gòu)型變化 被運(yùn)送物質(zhì)不發(fā)生任何變化。被運(yùn)送物質(zhì)不發(fā)生任何變化。主動運(yùn)輸是廣泛存在于微生物中的一種主動運(yùn)輸是廣泛存在于微生物中的一種(y zhn)主要的主要的物質(zhì)運(yùn)輸方式。物質(zhì)運(yùn)輸方式。通過這種方式運(yùn)輸方式吸收的營養(yǎng)物質(zhì)：有糖類（乳糖通過這種方式運(yùn)輸方式吸收的營養(yǎng)物質(zhì)：有糖類（乳糖、半乳糖、阿拉伯糖等）、氨基酸、核苷、鉀離子等。、半乳糖、阿拉伯糖等）、氨基酸、核苷、鉀離子等。主動運(yùn)輸運(yùn)輸物質(zhì)的種類：主動運(yùn)輸運(yùn)輸物質(zhì)的種類：第5頁/共61頁第五頁，共61頁。四、基團(tuán)四、基團(tuán)(j tun)

3、轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位(group translocation)基團(tuán)轉(zhuǎn)位基團(tuán)轉(zhuǎn)位(zhun wi)主要存在于厭氧型和兼性厭氧型細(xì)菌中，主要用于糖主要存在于厭氧型和兼性厭氧型細(xì)菌中，主要用于糖的運(yùn)輸。脂肪酸、核苷、堿基等也可通過這種方式運(yùn)輸。的運(yùn)輸。脂肪酸、核苷、堿基等也可通過這種方式運(yùn)輸。有一個復(fù)雜有一個復(fù)雜(fz)的運(yùn)輸系統(tǒng)來完成物質(zhì)的運(yùn)輸；的運(yùn)輸系統(tǒng)來完成物質(zhì)的運(yùn)輸；物質(zhì)在運(yùn)輸過程中發(fā)生化學(xué)變化；物質(zhì)在運(yùn)輸過程中發(fā)生化學(xué)變化；egeg：磷酸烯醇式丙酮酸（：磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）己糖磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)（磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)，己糖磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)（磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)，PTS） 第6頁/共61頁第六頁，共61頁。第7頁/

4、共61頁第七頁，共61頁。細(xì)菌細(xì)菌(xjn)(xjn)的的營養(yǎng)類型營養(yǎng)類型 腐生菌利用(lyng)無生命的有機(jī)化合物(如動植物尸體和殘體)為營養(yǎng)物質(zhì) 寄生菌從生活的寄主體內(nèi)吸收營養(yǎng)物質(zhì) 第8頁/共61頁第八頁，共61頁。不同營養(yǎng)類型之間的界限不同營養(yǎng)類型之間的界限(jixin)并非絕對：并非絕對：異養(yǎng)型微生物并非絕對異養(yǎng)型微生物并非絕對(judu)不能利用不能利用CO2；自養(yǎng)自養(yǎng)(z yn)型微生物也并非不能利用有機(jī)物進(jìn)行生長；型微生物也并非不能利用有機(jī)物進(jìn)行生長；有些微生物在不同生長條件下生長時有些微生物在不同生長條件下生長時,其營養(yǎng)類型也會發(fā)生改變；其營養(yǎng)類型也會發(fā)生改變；例如紫色非硫細(xì)菌

5、例如紫色非硫細(xì)菌(purple nonsulphur bacteria)：沒有有機(jī)物時，同化沒有有機(jī)物時，同化CO2， 為為自養(yǎng)型微生物；自養(yǎng)型微生物；有機(jī)物存在時，利用有機(jī)物進(jìn)行生長，為有機(jī)物存在時，利用有機(jī)物進(jìn)行生長，為異養(yǎng)型微生物異養(yǎng)型微生物；光照和厭氧條件下，利用光能生長，為光照和厭氧條件下，利用光能生長，為光能營養(yǎng)型微生物；光能營養(yǎng)型微生物；黑暗與好氧條件下，依靠有機(jī)物氧化產(chǎn)生的化學(xué)能生長，黑暗與好氧條件下，依靠有機(jī)物氧化產(chǎn)生的化學(xué)能生長， 為為化能營養(yǎng)型微生物；化能營養(yǎng)型微生物；微生物營養(yǎng)類型的可變性無疑有利于提高其對環(huán)境條件變化的適應(yīng)能力微生物營養(yǎng)類型的可變性無疑有利于提高其對環(huán)

6、境條件變化的適應(yīng)能力第9頁/共61頁第九頁，共61頁。第10頁/共61頁第十頁，共61頁。根據(jù)根據(jù)(gnj)氧與微生物生長的關(guān)系可將微生物分為氧與微生物生長的關(guān)系可將微生物分為好氧好氧微好氧微好氧耐氧型耐氧型兼性厭氧兼性厭氧專性厭氧專性厭氧微生物類型微生物類型最適生長的最適生長的O2體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)好氧好氧微好氧微好氧氧的忍耐型氧的忍耐型兼性厭氧兼性厭氧專性厭氧專性厭氧等于或大于等于或大于202一一lO2以下以下有氧或無氧有氧或無氧不需要氧、有氧時死亡不需要氧、有氧時死亡第11頁/共61頁第十一頁，共61頁。第12頁/共61頁第十二頁，共61頁。第13頁/共61頁第十三頁，共61頁。第14頁/

7、共61頁第十四頁，共61頁。第15頁/共61頁第十五頁，共61頁。1、微生物培養(yǎng)的常用、微生物培養(yǎng)的常用(chn yn)器具及其滅菌器具及其滅菌常用常用(chn yn)的器具：的器具：試管試管(shgun)、瓶子、培養(yǎng)皿等、瓶子、培養(yǎng)皿等1887年，R J Petri 發(fā)明 Petri dish第16頁/共61頁第十六頁，共61頁。1.1.接種接種(jizhng)(jizhng)針針 2. 2.接種接種(jizhng)(jizhng)環(huán)環(huán) 3.3.接種接種(jizhng)(jizhng)鉤鉤 4.5. 4.5.玻璃涂棒玻璃涂棒 6. 6.接種接種(jizhng)(jizhng)圈圈 7. 7.

8、接種接種(jizhng)(jizhng)鋤鋤 8. 8.小解剖刀小解剖刀第17頁/共61頁第十七頁，共61頁。第18頁/共61頁第十八頁，共61頁。根據(jù)營養(yǎng)物質(zhì)來源不同根據(jù)營養(yǎng)物質(zhì)來源不同(b tn)劃分劃分第19頁/共61頁第十九頁，共61頁。根據(jù)根據(jù)(gnj)培養(yǎng)基的物理狀態(tài)劃培養(yǎng)基的物理狀態(tài)劃分分第20頁/共61頁第二十頁，共61頁。根據(jù)根據(jù)(gnj)培養(yǎng)基的用途劃分培養(yǎng)基的用途劃分第21頁/共61頁第二十一頁，共61頁。第22頁/共61頁第二十二頁，共61頁。第23頁/共61頁第二十三頁，共61頁。同一細(xì)菌在不同的培養(yǎng)平板上形成同一細(xì)菌在不同的培養(yǎng)平板上形成(xngchng)不同的特征

9、菌落不同的特征菌落第24頁/共61頁第二十四頁，共61頁。菌落的特征菌落的特征(tzhng)包括：包括：大小、顏色、透明、表面大小、顏色、透明、表面(biomin)(biomin)狀態(tài)、質(zhì)狀態(tài)、質(zhì)地、邊緣形態(tài)、隆起形狀等地、邊緣形態(tài)、隆起形狀等第25頁/共61頁第二十五頁，共61頁。菌落在固體菌落在固體(gt)(gt)培養(yǎng)基上連成一片的純培養(yǎng)物培養(yǎng)基上連成一片的純培養(yǎng)物- -菌菌苔苔第26頁/共61頁第二十六頁，共61頁。細(xì)菌細(xì)菌(xjn)(xjn)在液體培養(yǎng)基中的生長情況在液體培養(yǎng)基中的生長情況菌膜菌膜菌沉淀菌沉淀均勻渾濁均勻渾濁對照對照第27頁/共61頁第二十七頁，共61頁。 細(xì)菌(xjn

10、)在半固體培養(yǎng)基中的生長情況1、3：有動力：有動力(dngl)2：無動力：無動力(dngl)第28頁/共61頁第二十八頁，共61頁。搖瓶培養(yǎng)搖瓶培養(yǎng)(piyng)（shaking culture）：）：第29頁/共61頁第二十九頁，共61頁。第30頁/共61頁第三十頁，共61頁。第31頁/共61頁第三十一頁，共61頁。第32頁/共61頁第三十二頁，共61頁。第33頁/共61頁第三十三頁，共61頁。第34頁/共61頁第三十四頁，共61頁。（1） 特點(diǎn)特點(diǎn)(tdin)： 死亡速率大于生長速率；死亡速率大于生長速率；菌體開始自溶；菌體開始自溶； 細(xì)胞形態(tài)多樣，染色性改變；細(xì)胞形態(tài)多樣，染色性改變；芽

11、孢成熟芽孢成熟,可作為菌種保藏材料?？勺鳛榫N保藏材料。（2）生產(chǎn)上：）生產(chǎn)上： 掌握發(fā)酵時間掌握發(fā)酵時間第35頁/共61頁第三十五頁，共61頁。第36頁/共61頁第三十六頁，共61頁。顯微顯微(xin wi)記數(shù)法（細(xì)菌總數(shù)）記數(shù)法（細(xì)菌總數(shù)）第37頁/共61頁第三十七頁，共61頁。第38頁/共61頁第三十八頁，共61頁。第39頁/共61頁第三十九頁，共61頁。膜過濾培養(yǎng)膜過濾培養(yǎng)(piyng)(piyng)法（活法（活菌記數(shù)）菌記數(shù)）當(dāng)樣品中菌數(shù)很低時，可以將一定體積的湖水、海水或飲用水等樣當(dāng)樣品中菌數(shù)很低時，可以將一定體積的湖水、海水或飲用水等樣品通過膜過濾器，然后將膜轉(zhuǎn)到相應(yīng)的培養(yǎng)基上

12、進(jìn)行品通過膜過濾器，然后將膜轉(zhuǎn)到相應(yīng)的培養(yǎng)基上進(jìn)行(jnxng)(jnxng)培養(yǎng)，對形培養(yǎng)，對形成的菌落進(jìn)行成的菌落進(jìn)行(jnxng)(jnxng)統(tǒng)計。統(tǒng)計。第40頁/共61頁第四十頁，共61頁。比濁法（細(xì)菌比濁法（細(xì)菌(xjn)總數(shù)）總數(shù)）第41頁/共61頁第四十一頁，共61頁。3.群體重量群體重量(zhngling)測測定定4.群體生理指標(biāo)測定群體生理指標(biāo)測定如呼吸強(qiáng)度，耗氧量、酶活性、生物熱等與如呼吸強(qiáng)度，耗氧量、酶活性、生物熱等與其群體的規(guī)模成正相關(guān)。其群體的規(guī)模成正相關(guān)。樣品中微生物數(shù)量多或生長旺盛，這些指標(biāo)樣品中微生物數(shù)量多或生長旺盛，這些指標(biāo)愈明顯，因此愈明顯，因此(ync)

13、可以借助特定的儀器如瓦可以借助特定的儀器如瓦勃氏呼吸儀、微量量熱計等設(shè)備來測定相應(yīng)勃氏呼吸儀、微量量熱計等設(shè)備來測定相應(yīng)的指標(biāo)。的指標(biāo)。第42頁/共61頁第四十二頁，共61頁。第43頁/共61頁第四十三頁，共61頁。第44頁/共61頁第四十四頁，共61頁。第45頁/共61頁第四十五頁，共61頁。富集培養(yǎng)是微生物學(xué)家最強(qiáng)有力的技術(shù)手段之一。營養(yǎng)和生理條件的幾乎無窮盡的組合形式富集培養(yǎng)是微生物學(xué)家最強(qiáng)有力的技術(shù)手段之一。營養(yǎng)和生理條件的幾乎無窮盡的組合形式(xngsh)可從自然界選擇出特定微生物?？蓮淖匀唤邕x擇出特定微生物。第46頁/共61頁第四十六頁，共61頁。第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)菌的代謝細(xì)菌的代謝

14、(dixi)一、二、三、（自學(xué)）一、二、三、（自學(xué)）第47頁/共61頁第四十七頁，共61頁。大腸桿菌大腸桿菌(d chn n jn)：丙酮酸裂解生成乙酰丙酮酸裂解生成乙酰CoA與甲酸，甲酸在酸性與甲酸，甲酸在酸性(sun xn)條件下可條件下可進(jìn)一步裂解生成進(jìn)一步裂解生成H2和和CO2產(chǎn)酸產(chǎn)氣產(chǎn)酸產(chǎn)氣志賀氏菌：志賀氏菌：丙酮酸裂解丙酮酸裂解(li ji)生成乙酰生成乙酰CoA與甲酸，但不能使甲酸裂解與甲酸，但不能使甲酸裂解(li ji)產(chǎn)生產(chǎn)生H2和和CO2產(chǎn)酸不產(chǎn)氣產(chǎn)酸不產(chǎn)氣糖發(fā)酵實驗糖發(fā)酵實驗第48頁/共61頁第四十八頁，共61頁。大腸桿菌大腸桿菌(d chn n jn)：產(chǎn)氣氣桿菌產(chǎn)氣氣

15、桿菌(gnjn)：V.P.試驗試驗(shyn)陽性陽性甲基紅試驗甲基紅試驗(shyn)陰性陰性V.P.試驗陰性試驗陰性甲基紅試驗陽性甲基紅試驗陽性Voges-Proskauer 試驗試驗產(chǎn)氣桿菌產(chǎn)氣桿菌第49頁/共61頁第四十九頁，共61頁。IMViCIMViC試驗用于腸道桿菌的鑒定試驗用于腸道桿菌的鑒定(jindng)(jindng)細(xì)菌細(xì)菌 I M V C I M V C大腸桿菌大腸桿菌 + + - - + + - -產(chǎn)氣桿菌產(chǎn)氣桿菌 - - + + - - + +第50頁/共61頁第五十頁，共61頁。第51頁/共61頁第五十一頁，共61頁。 一、正常菌群（normal flora） 人體

16、體表以及與外界相通的腔道中分布著一定種類和數(shù)量的微生物，它們與人體之間通過長期共存，已經(jīng)建立起一種相互有利的平衡(pnghng)關(guān)系。第52頁/共61頁第五十二頁，共61頁。 鼻咽腔 葡萄球菌(p to qi jn)、甲，丙型鏈球菌 肺炎球菌、奈氏菌、類桿菌等 外耳道葡萄球菌、類白喉(bihu)桿菌綠膿桿菌、非致病性分枝桿菌表皮葡萄球菌 口腔(kuqing)甲，丙型鏈球菌 類白喉桿菌、肺炎球菌奈氏菌、乳桿菌、梭桿菌螺旋體、放線菌、白念珠菌 腸道腸道大腸桿菌、產(chǎn)氣桿菌、變形桿菌綠膿桿菌、葡萄球菌、厭氧性細(xì)菌真菌、乳桿菌，雙歧桿菌等 陰道陰道 大腸桿菌、乳桿菌 白念珠菌、類白喉桿菌 非致病性分枝等

17、 皮膚皮膚葡萄球菌、綠膿桿菌、白念珠菌丙酸桿菌、類白喉桿菌、非致病性分枝桿菌人體內(nèi)正常菌群的分布 眼結(jié)膜眼結(jié)膜白色葡萄球菌、干燥桿菌 尿道尿道白色葡萄球菌、類白喉桿菌、非致病性分枝桿菌第53頁/共61頁第五十三頁，共61頁。條件條件(tiojin)致病菌致病菌致病條件致病條件(tiojin) 正常正常(zhngchng)菌群與宿主間的生態(tài)菌群與宿主間的生態(tài)平衡被打破，原來不致病的正常平衡被打破，原來不致病的正常(zhngchng)菌群就會對人體產(chǎn)生致病性，菌群就會對人體產(chǎn)生致病性，成為條件致病菌。成為條件致病菌。1、寄居部位的改變、寄居部位的改變2、免疫功能低下、免疫功能低下3、菌群失調(diào)、菌群

18、失調(diào)第54頁/共61頁第五十四頁，共61頁。毒力毒力致病菌的致病性強(qiáng)弱致病菌的致病性強(qiáng)弱(qin ru)程度程度,與侵襲力和毒素有關(guān)與侵襲力和毒素有關(guān)半數(shù)半數(shù)(bn sh)致死致死量（量（LD50)半數(shù)半數(shù)(bn sh)感染感染量量 在規(guī)定時間內(nèi)，通過指定的感染途徑，能使一定體重或年齡的某種動物(dngw)半數(shù)死亡或感染需要的最小細(xì)菌數(shù)或毒素量。第55頁/共61頁第五十五頁，共61頁。1.侵襲侵襲(qnx)力力致病菌能突破宿主皮膚、粘膜致病菌能突破宿主皮膚、粘膜(zhn m)生理屏生理屏障，障，進(jìn)入機(jī)體并在體內(nèi)定植、繁殖和擴(kuò)散的能力進(jìn)入機(jī)體并在體內(nèi)定植、繁殖和擴(kuò)散的能力物質(zhì)基礎(chǔ)物質(zhì)基礎(chǔ)莢莢 膜

19、：抗吞噬膜：抗吞噬(tnsh)和阻撓殺菌物質(zhì)的和阻撓殺菌物質(zhì)的作用作用粘附素粘附素：粘附于粘膜上皮細(xì)胞上，避免被清除：粘附于粘膜上皮細(xì)胞上，避免被清除 侵襲性物質(zhì)侵襲性物質(zhì)：有利細(xì)菌侵入上皮細(xì)胞：有利細(xì)菌侵入上皮細(xì)胞 有利細(xì)菌在組織中擴(kuò)散有利細(xì)菌在組織中擴(kuò)散第56頁/共61頁第五十六頁，共61頁。2.毒素毒素(d s)細(xì)菌產(chǎn)生細(xì)菌產(chǎn)生(chnshng)的的毒性物質(zhì)毒性物質(zhì)內(nèi)毒素：革蘭陰性菌細(xì)胞壁中的脂多糖內(nèi)毒素：革蘭陰性菌細(xì)胞壁中的脂多糖(du tn)組分組分外毒素外毒素：多數(shù)為革蘭陽性菌產(chǎn)生的毒性物質(zhì)，常由細(xì)：多數(shù)為革蘭陽性菌產(chǎn)生的毒性物質(zhì)，常由細(xì)菌合成后分泌至細(xì)胞外。菌合成后分泌至細(xì)胞外。類毒素（類毒素（toxoid）： 外毒素外毒素 經(jīng)經(jīng) 0.3-0.4%甲醛甲醛處理，使其毒性完全喪失，但保持抗原性，這種經(jīng)處理，使其毒性完全喪失，但保持抗原性，這種經(jīng)處理的外毒素為類毒素。處理的外毒素為類毒素?？苟舅兀苟舅兀╝ntitoxin）：用類毒素注射動物（如馬用類毒素注射動物（如馬），動物血清中可獲得外毒素的抗體，稱為抗毒），動物血清中可獲得外毒素的抗體，稱為抗毒素（治療用）。素（治療用）。第57頁/共61頁第五十七頁，共61頁。外