醫(yī)學(xué)微生物學(xué)：第二章 細(xì)菌的生理

第二章細(xì)菌的生理醫(yī)學(xué)微生物學(xué)第一節(jié)細(xì)菌的理化性狀一、細(xì)菌的化學(xué)組成

水、無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)和核酸等二、細(xì)菌的物理性狀光學(xué)性質(zhì)：半透明顆粒（透射、折射）

表面積大：較一般生物體大一萬倍

帶電現(xiàn)象：G+pI為2～3、G-pI為4～5

半透性：CW、CM選擇性通透

內(nèi)部滲透壓高：G+20～25個大氣壓，G-5～6個大氣壓營養(yǎng)物質(zhì)水碳源（糖）氮源（氨基酸蛋白胨）無機(jī)鹽生長因子重要溶劑菌體成分能源菌體成分原料某些菌需之菌體及酶的組分能量儲存及轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)滲透壓與繁殖及致病相關(guān)一、細(xì)菌的營養(yǎng)物質(zhì)

第二節(jié)細(xì)菌的營養(yǎng)與生長繁殖二、細(xì)菌攝取營養(yǎng)物質(zhì)的機(jī)制被動擴(kuò)散主動轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

1.ABC轉(zhuǎn)運(yùn)

2.離子偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)

3.基團(tuán)轉(zhuǎn)移

4.特異性轉(zhuǎn)運(yùn)第二節(jié)細(xì)菌的營養(yǎng)與生長繁殖三、細(xì)菌營養(yǎng)類型自養(yǎng)菌（autotroph）

以無機(jī)物或光合作用為能源異養(yǎng)菌（heterotroph）

以有機(jī)物為原料合成菌體成分，病原菌都是異養(yǎng)菌。第二節(jié)細(xì)菌的營養(yǎng)與生長繁殖四、影響細(xì)菌生長的環(huán)境因素1.營養(yǎng)物質(zhì)2.氫離子濃度(pH)

多數(shù)病原菌最適pH為7.2~7.63.溫度多數(shù)病原菌最適37℃4.氣體（1）專性需氧菌eg:結(jié)核分枝桿菌（2）微需氧菌低氧：5－6％，大于10％不生長eg:空腸彎曲菌、幽門螺桿菌（3）兼性厭氧菌大多數(shù)病原菌（4）專性厭氧菌eg:破傷風(fēng)梭菌、脆弱類桿菌厭氧菌為什么不能在有氧的環(huán)境中生長？原因：缺乏過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶或氧化還原電勢高的呼吸酶類。5.滲透壓嗜鹽菌需適量的氯化鈉如：副溶血性弧菌需

3％氯化鈉五、細(xì)菌的生長繁殖1方式：二分裂無性繁殖方式（一）細(xì)菌個體的生長繁殖

代時：細(xì)菌分裂數(shù)量倍增所需的時間。一般為20-30min

例外：TB18-20h（二）細(xì)菌群體的生長繁殖（生長曲線）（1）遲緩期

1－4h（2）對數(shù)期

8－18h（3）穩(wěn)定期（4）衰退期細(xì)菌新陳代謝包括分解代謝與合成代謝

營養(yǎng)物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化為能量的過程：分解代謝

所產(chǎn)生的能量用于細(xì)胞組分的合成：合成代謝第三節(jié)細(xì)菌的新陳代謝1、EMP途徑（糖酵解）2、磷酸戊糖途徑3、需氧呼吸:以分子氧為受氫體的代謝過程

1分子葡萄糖產(chǎn)生38分子ATP4、厭氧呼吸:以其他無機(jī)物為受氫體的代謝過程

1分子葡萄糖產(chǎn)生2分子ATP一、細(xì)菌的能量代謝第三節(jié)細(xì)菌的新陳代謝第三節(jié)細(xì)菌的新陳代謝分解代謝：

營養(yǎng)物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化為能量的過程合成代謝：

幾種簡單的前體+能量

用于細(xì)胞組分的合成

細(xì)菌新陳代謝包括分解代謝與合成代謝一、分解代謝產(chǎn)物和生化反應(yīng)細(xì)菌對糖、蛋白質(zhì)的分解能力的不同，因而代謝產(chǎn)物各異，利用生物化學(xué)方法鑒別不同細(xì)菌稱為細(xì)菌的生化反應(yīng)。糖發(fā)酵試驗

大腸埃希菌分解乳糖，產(chǎn)酸產(chǎn)氣；

傷寒沙門菌不分解乳糖吲哚試驗

大腸桿菌有色氨酸酶，分解色氨酸產(chǎn)生吲哚。甲基紅試驗VP試驗IMViC試驗I

：吲哚試驗M：甲基紅試驗Vi：VP試驗C：枸櫞酸鹽利用實驗常用于鑒定腸道桿菌如大腸埃希菌++--

產(chǎn)氣桿菌--++（二）合成代謝產(chǎn)物及其在醫(yī)學(xué)上的意義（1）熱原質(zhì)（pyrogen）／致熱原a)概念：熱原質(zhì)是細(xì)菌合成的、可引起人／動物發(fā)生發(fā)熱反應(yīng)的物質(zhì)。多數(shù)G－菌的熱原質(zhì):LPS第三節(jié)細(xì)菌的新陳代謝b)性質(zhì)：耐高溫、壓力蒸氣滅菌不被破壞250℃干烤吸咐劑／特殊石棉濾板蒸餾法（2）毒素與侵襲性酶a)毒素內(nèi)毒素：外毒素：G－菌LPS，菌體死亡崩解后游離出來。多數(shù)G＋菌，少數(shù)G－菌在生長繁殖過程中釋放到菌體外的蛋白質(zhì)。第三節(jié)細(xì)菌的新陳代謝可去除熱原質(zhì)b)侵襲性酶透明質(zhì)酸酶、鏈激酶、鏈道酶等（3）色素a)水溶性色素：b)脂溶性色素：銅綠假單胞菌金黃色葡萄球菌第三節(jié)細(xì)菌的新陳代謝（4）抗生素大多由真菌和放線菌產(chǎn)生（5）細(xì)菌素某些菌株產(chǎn)生的一類具有抗菌作用的蛋白質(zhì)。（6）維生素大腸埃希菌：VitB、VitK第三節(jié)細(xì)菌的新陳代謝

代謝產(chǎn)物的實際意義:供鑒別細(xì)菌的代謝產(chǎn)物

細(xì)菌的生化反應(yīng)細(xì)菌的色素：顏色、性質(zhì)（水溶性脂溶性）

細(xì)菌素與致病性有關(guān)的代謝產(chǎn)物

毒素、侵襲性酶、熱原質(zhì)供治療用的代謝產(chǎn)物

抗生素、維生素第三節(jié)細(xì)菌的新陳代謝一、培養(yǎng)細(xì)菌的方法1.條件：充足適宜的營養(yǎng)，合適酸堿度及滲透壓，適宜的溫度和氣體環(huán)境等2.分離培養(yǎng)：菌落：單個細(xì)菌生長后形成的肉眼可見的細(xì)菌集團(tuán).

純培養(yǎng)：第四節(jié)細(xì)菌的人工培養(yǎng)第四節(jié)細(xì)菌的人工培養(yǎng)二、培養(yǎng)基（culturemedium）：是由人工方法配制而成的，專供微生物生長繁殖使用的混合營養(yǎng)物制品?；A(chǔ)培養(yǎng)基增菌培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基厭氧培養(yǎng)基第四節(jié)細(xì)菌的人工培養(yǎng)三、細(xì)菌在培養(yǎng)基中生長情況

1、液體培養(yǎng)基：均勻渾濁、沉淀、菌膜多用于增菌第四節(jié)細(xì)菌的人工培養(yǎng)2、固體培養(yǎng)基：含1-2%瓊脂

用于分離鑒定細(xì)菌-----純種第四節(jié)細(xì)菌的人工培養(yǎng)光滑型（S型菌落）粗糙型（R型菌落）黏液型（M型菌落）3、半固體培養(yǎng)基：含0.3-0.5%瓊脂第四節(jié)細(xì)菌的人工培養(yǎng)有鞭毛細(xì)菌：

擴(kuò)散生長，周圍渾濁。無鞭毛細(xì)菌：

沿穿刺線生長，周圍透明。用于檢測細(xì)菌的動力和保存菌種四、人工培養(yǎng)細(xì)菌的用途在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

1.感染性疾病的病原學(xué)診斷

2.細(xì)菌學(xué)的研究

3.生物制品的制備在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用在基因工程中的應(yīng)用一、消毒滅菌的常用術(shù)語第五節(jié)抑制殺滅微生物的理化因素消毒(disinfection)殺死物體上病原微生物的方法，并不一定能殺死含芽胞的細(xì)菌或非病原微生物。滅菌(sterilization)

殺滅物體上所有微生物的方法。防腐(antisepsis)

防止或抑制體外細(xì)菌生長繁殖的方法。清潔(cleaning)無菌(asepsis)和無菌操作消毒、滅菌的方法一般可分為：物理方法化學(xué)方法熱力滅菌法輻射殺菌法濾過除菌法干燥和低溫抑菌法等第五節(jié)抑制殺滅微生物的理化因素二、物理消毒滅菌法

（一）熱力滅菌法

1.干熱滅菌法

焚燒：直接點(diǎn)燃或焚燒爐內(nèi)焚燒燒灼：直接火焰滅菌

干烤：利用干烤箱滅菌171℃1h或160℃2h/121℃16h

紅外線：熱效應(yīng)電磁波1～10μm最強(qiáng)燒灼滅菌干烤箱2、濕熱滅菌法：①巴氏消毒法（pasteurization）：61.1~62.8℃30min或71.7℃15~30s用于酒類、牛奶的消毒。②煮沸法2%碳酸氫鈉100℃，5-10min；加入2%碳酸氫鈉沸點(diǎn)為105℃,防金屬物品生銹。④間歇蒸汽滅菌法100℃，15-30min，37℃過夜（3次）③流動蒸汽消毒法

100℃，15-30min⑤壓力蒸汽滅菌法壓力：103.4kPa（1.05kg/cm2）

溫度：121.3℃時間：15-20min

滅菌效果最好。用于一般培養(yǎng)基、生理鹽水、手術(shù)敷料等耐高溫、耐濕物品的滅菌。⑥預(yù)真空壓力蒸汽滅菌法壓力蒸汽滅菌效果檢查3M環(huán)氧乙烷嗜熱脂肪桿菌芽孢菌片同一溫度，濕熱好于干熱

①菌體蛋白易凝固②穿透力大③水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時釋放潛熱潛熱1g水540卡㈡輻射殺菌法1、紫外線:紫外線DNAT-T二聚體波長:240-300nm，

265-266nm最強(qiáng)DNA不能復(fù)制與轉(zhuǎn)錄變異與死亡紫外線殺菌特點(diǎn)：穿透力弱；只能殺死細(xì)菌的繁殖體，不能殺死細(xì)菌的芽胞。常用于空氣或不耐熱物品的表面消毒。3、微波機(jī)制：干擾DNA的合成、破壞細(xì)胞膜、產(chǎn)生H2O2等特點(diǎn)：穿透力強(qiáng)，不升高溫度;用途：大量一次性醫(yī)用塑料制品、食品、藥品、生物制品的消毒。2、電離輻射:包括β射線和γ射線(三）濾過除菌法:使用孔徑0.22μm或0.45μm的濾膜。用于血清、毒素、抗生素、空氣等的除菌。(四）干燥與低溫抑菌法:干燥法：保存食物低溫：保存菌種。常用冷凍真空干燥法。三、化學(xué)消毒滅菌法（一）殺菌機(jī)制

1、促進(jìn)菌體蛋白變性或凝固

2、干擾細(xì)菌酶系統(tǒng)及代謝

3、損傷菌細(xì)胞膜消毒劑的主要種類類別作用機(jī)制常用種類酚類蛋白變性，細(xì)胞膜損傷石炭酸醇類蛋白變性乙醇氧化劑氧化、蛋白沉淀高錳酸鉀、過氧乙酸、碘酒重金屬鹽氧化、蛋白酶變性紅汞、硫柳汞表面活性劑蛋白變性，細(xì)胞膜損傷新潔而滅染料干擾氧化、抑制繁殖龍膽紫酸堿類破壞膜、壁，蛋白凝固醋酸、生石灰烷化劑蛋白質(zhì)、核酸烷基化環(huán)氧乙烷（二）根據(jù)殺菌能力分類

1、高效消毒劑

范圍:殺滅所有微生物（包括芽胞）適用：不耐熱，但要進(jìn)入人體內(nèi)部物品

2、中效消毒劑

范圍:殺滅細(xì)菌繁殖體、真菌及大多數(shù)病毒適用：不耐熱，但要進(jìn)入人體帶菌部位物品

3、低效消毒劑

范圍:殺滅多數(shù)細(xì)菌繁殖體、部分真菌及病毒適用：物體及機(jī)體表面四、消毒滅菌的運(yùn)用醫(yī)療器械物品的消毒滅菌室內(nèi)空氣消毒滅菌：紫外線、濾過除菌；化學(xué)消毒劑噴霧、熏蒸手和皮膚消毒：75%乙醇、2%碘酊、0.5%洗必泰黏膜消毒：3%H2O2、0.1%高錳酸鉀等、0.5%洗必泰飲水：氯氣、漂白粉病人的排泄物：等量的20%漂白粉、5%石炭酸或2%來蘇兒攪拌均勻，作用2小時五、影響消毒滅菌效果的因素1、微生物種類；2、微生物的物理狀態(tài)；3、微生物的數(shù)量；4、消毒劑性質(zhì)、濃度與作用時間；5、溫度：溫度升高提高消毒效果6、pH；7、有機(jī)物。傳統(tǒng)分類

據(jù)生物學(xué)性狀分類2.種系分類法(phylogenicclassification)

自然分類法

(naturalclassification)

以細(xì)菌的發(fā)育進(jìn)化關(guān)系為基礎(chǔ)第六節(jié)細(xì)菌的分類（自學(xué)）一、細(xì)菌的分類原則與層次：

分類層次與單位：域(Domain) 屬(Genus)

門(Phyllum) 種(Species)