《細(xì)菌的生理ch》課件

第二章細(xì)菌的生理學(xué)概念:研究細(xì)菌的營養(yǎng)代謝，生長、繁殖等生理活動規(guī)律及人工培養(yǎng)細(xì)菌原則的科學(xué)。

研究細(xì)菌的生理學(xué)，不但有理論意義，對生產(chǎn)實踐也有重要意義：如細(xì)菌致病性、免疫機制、抗藥性、疫苗制造、毒素與抗毒素的生產(chǎn)等都與細(xì)菌生理學(xué)有關(guān)。1精選課件ppt第二章細(xì)菌的生理學(xué)1精選課件ppt

第一節(jié)

細(xì)菌的營養(yǎng)與代謝一、細(xì)菌的營養(yǎng)需要

細(xì)菌生長繁殖所需的營養(yǎng)物質(zhì)主要有：（一）

水（二）碳源（三）氮源2精選課件ppt第一節(jié)細(xì)菌的營養(yǎng)與代謝一、細(xì)菌的營養(yǎng)需要2精選課件ppt（四）無機物

主要有P、S、K、Na、Ca、Mg、Fc等，需要量很少，但是不可缺少。（五）生長因子

主要是B族維生素的化合物如硫胺素（B1）、核黃素（B2）、泛酸（B3）.煙酸（B5）、吡哆酸（B6）、對氨基苯甲酸（PABA）、生物素、X、V因子（輔酶I或輔酶II）等。3精選課件ppt（四）無機物3精選課件ppt二、細(xì)菌的營養(yǎng)類型

根據(jù)對碳源和能源的利用情況分：

1、光能自養(yǎng)菌能利用無機物作為碳源，以光作為能源而合成菌體內(nèi)有機碳化物的細(xì)菌。

2、光能異養(yǎng)菌通過分解有機物作為碳源，以光作為能源而合成菌體內(nèi)有機碳化物的細(xì)菌。3、化能自養(yǎng)菌

能利用無機物作為碳源，通過分解有機物作為能源而合成菌體內(nèi)有機碳化物的細(xì)菌。

4、化能異養(yǎng)菌通過分解有機物作為碳源和能源而合成菌體內(nèi)有機碳化物的細(xì)菌。

4精選課件ppt二、細(xì)菌的營養(yǎng)類型4精選課件ppt

在化能異養(yǎng)型細(xì)菌中又分為：

1、腐生菌——從無生命的有機物上生長繁殖的細(xì)菌，此類菌不致病，但可引起食物腐敗變質(zhì)，有的可引起食物中毒）。

2、寄生菌（1）專性寄生菌——只能在活細(xì)胞或組織內(nèi)生活的細(xì)菌稱為專性寄生菌。（2）兼性寄生菌——既能在活的生物體、也能在死生物體上生長繁殖的細(xì)菌。5精選課件ppt在化能異養(yǎng)型細(xì)菌中又分為：5精選課件ppt三、細(xì)菌的代謝細(xì)菌與真核生物新陳代謝的主要區(qū)別：

1.細(xì)菌生長和繁殖速度快2.利用各種化合物作為能源的能力強3.營養(yǎng)需求多種多樣4.可利用超常流水線合成大分子物質(zhì)5.細(xì)菌能產(chǎn)生特殊物質(zhì)6精選課件ppt三、細(xì)菌的代謝1.細(xì)菌生長和繁殖速度快6精選課件

物質(zhì)攝取生物合成聚合作用組裝細(xì)菌細(xì)胞的代謝過程7精選課件ppt

物質(zhì)攝取生物合成聚合作用組裝細(xì)菌細(xì)胞的代謝過程7精選課細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的交換方式包括：單純擴散促進(jìn)擴散主動運輸基團(tuán)轉(zhuǎn)位

8精選課件ppt8精選課件ppt（一）單純擴散（simplediffusion）也稱被動擴散不需要能量，決定與營養(yǎng)物質(zhì)的濃度梯度。如CO2、H2O、鹽的交換。（胞外（溶質(zhì)濃度高）胞內(nèi)（溶質(zhì)濃度低）9精選課件ppt（一）單純擴散（simplediffusion）（胞外胞內(nèi)（二）促進(jìn)擴散（facilitateddiffusion）以細(xì)胞膜上的特異性蛋白質(zhì)（透性酶）作為營養(yǎng)物質(zhì)的載體，象“渡船”一樣，將營養(yǎng)物質(zhì)由細(xì)胞外運到細(xì)胞內(nèi)釋放。不需要能量參與。（三）主動運輸（Activetransport）

當(dāng)細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)濃度高于細(xì)胞外若干倍時，這些營養(yǎng)物質(zhì)仍能逆濃度梯度往細(xì)胞內(nèi)運送。除了需要透性酶外，需要能量。10精選課件ppt（二）促進(jìn)擴散（facilitateddiffusion）（四）基團(tuán)轉(zhuǎn)位(grouptransport)

糖及其衍生物在經(jīng)過胞漿膜時，被磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)磷酸化。大多數(shù)可利用的糖及嘌呤、嘧啶、乙醇等的吸收都是由磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)（即基團(tuán)轉(zhuǎn)位）運送的。

11精選課件ppt（四）基團(tuán)轉(zhuǎn)位(grouptransport)11精選課件12精選課件ppt12精選課件ppt四、細(xì)菌的呼吸概念：細(xì)菌對有機物或無機物氧化還原產(chǎn)生能量的過程，稱為呼吸。呼吸類型：根據(jù)細(xì)菌對氧的需要程度，細(xì)菌的呼吸分四種類型：1、需氧呼吸：需氧菌、兼性厭氧菌在有氧環(huán)境下才能生長，如結(jié)核桿菌。2、厭氧呼吸：只有在無氧環(huán)境下才能生長，如破傷風(fēng)梭菌。3、兼性厭氧呼吸：在有氧和無氧環(huán)境中均能生長的細(xì)菌，如大腸桿菌。4、微需氧呼吸：在有低濃度氧的情況下生長，如布氏桿菌。13精選課件ppt四、細(xì)菌的呼吸13精選課件ppt第二節(jié)細(xì)菌的生長繁殖一、細(xì)菌個體的生長繁殖世代時間:一個菌體分裂為兩個菌體所需的時間。不同細(xì)菌的世代時間不一樣，一般20-30min。二、細(xì)菌群體的生長繁殖生長曲線（growthcurve）：將細(xì)菌接種在液體培養(yǎng)基并置于適宜的溫度中，定時取樣檢查活菌數(shù)，可發(fā)現(xiàn)其生長過程具有規(guī)律性。以時間為橫坐標(biāo)，以活菌數(shù)的對數(shù)為縱坐標(biāo)，可得出一條生長曲線。14精選課件ppt第二節(jié)細(xì)菌的生長繁殖一、細(xì)菌個體的生長繁殖14精液體培養(yǎng)細(xì)菌的生長曲線

15精選課件ppt液體培養(yǎng)細(xì)菌的生長曲線

15精選課件ppt細(xì)菌對新環(huán)境的適應(yīng)過程。特點：(1)代謝活躍，合成并積累所需酶系統(tǒng);(2)RNA含量明顯增多，但DNA的量無變化;(3)細(xì)菌數(shù)并不增加1.遲緩期（lagphase）16精選課件ppt細(xì)菌對新環(huán)境的適應(yīng)過程。1.遲緩期（lagphase）16

細(xì)菌此時生長迅速，以恒定速度進(jìn)行分裂繁殖，活菌數(shù)以幾何級數(shù)增長，達(dá)到頂峰，生長曲線接近一條斜的直線。一般而言，該期的病原菌致病力最強，其形態(tài)、染色特性及生理活性均較典型，對抗菌藥物等的作用較為敏感。2.對數(shù)期（logarithmicphase）17精選課件ppt細(xì)菌此時生長迅速，以恒定速度進(jìn)行分裂繁殖，活菌數(shù)以幾何級數(shù)

新繁殖的活菌數(shù)與死菌數(shù)大致平衡，營養(yǎng)的消耗、代謝產(chǎn)物的蓄積等。

3.穩(wěn)定期（stationaryphase）18精選課件ppt3.穩(wěn)定期（stationaryphase）18精選課4.衰亡期（declinephase）死菌數(shù)超過活菌數(shù)，如不移植到新的培養(yǎng)基，最終可全部死亡，此期細(xì)菌的菌體變形或自溶，染色不典型，難以進(jìn)行鑒定。19精選課件ppt4.衰亡期（declinephase）死菌數(shù)超過活菌數(shù)三、細(xì)菌生長繁殖的條件1

、營養(yǎng)物質(zhì)如水分、含碳、氮化物、礦物質(zhì)和生長因子等。

2、酸堿度

大多數(shù)細(xì)菌在pH6—8之間可以生長，病原菌生長的最適pH為7.2-7.6。個別病原菌可在弱酸性條件下生長，如鼻疽桿菌：pH6.4~6.6。有些病原菌在弱堿性條件下生長，如霍亂弧菌pH8.0，腸球菌在pH9.6中生長；一般霉菌的最適pH為3.0-6.0。20精選課件ppt三、細(xì)菌生長繁殖的條件20精選課件ppt

3、溫度一般病原菌的最適溫度與人畜的體溫相近似。4、滲透壓在適宜的滲透壓下細(xì)菌才能生長。個別細(xì)菌（糞鏈球菌、葡萄球菌、鹽桿菌）能在較高鹽濃度下生長。

5、氣體

氣體對細(xì)菌生長繁殖有影響，主要是O2和CO2。21精選課件ppt3、溫度21精選課件ppt

四、分裂方式

細(xì)菌以二等分裂進(jìn)行繁殖。繁殖時菌體中部的細(xì)胞膜凹陷，形成隔膜，將一個菌體橫分裂為2個大小不等的細(xì)菌，再從2個分裂分為4個……。G+菌分裂22精選課件ppt

四、分裂方式

細(xì)菌以二等分裂進(jìn)行繁殖。繁細(xì)菌繁殖二分裂法繁殖方式：鏈球菌八疊球菌葡萄球菌23精選課件ppt細(xì)菌繁殖二分裂法繁殖方式：鏈球菌八疊球菌葡萄球菌23精選課件24精選課件ppt24精選課件ppt第三節(jié)細(xì)菌的人工培養(yǎng)一、培養(yǎng)基（culturemedium）

按照細(xì)菌生長繁殖必需的營養(yǎng)物質(zhì)而人工配制的基質(zhì)。培養(yǎng)基制成后，通常都要經(jīng)滅菌處理。25精選課件ppt第三節(jié)細(xì)菌的人工培養(yǎng)一、培養(yǎng)基（culturemed

（一）按營養(yǎng)組成的差異分

1.基礎(chǔ)培養(yǎng)基:

基本營養(yǎng)成分

2.營養(yǎng)培養(yǎng)基:

在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加一些其它營養(yǎng)物質(zhì)，如葡萄糖、血液、血清、生長因子等。二、培養(yǎng)基的分類

普通培養(yǎng)基血液培養(yǎng)基

26精選課件ppt二、培養(yǎng)基的分類普通培養(yǎng)基

1.固體培養(yǎng)基:1.5%~2%瓊脂，用于細(xì)菌分離純化。

2.半固體培養(yǎng)基:0.5%瓊脂，作穿刺試驗。3.液體培養(yǎng):擴增純培養(yǎng)的菌體。

（二）按狀態(tài)（物理性狀）的差異分27精選課件ppt（二）按狀態(tài)（物理性狀）的差異分27精選課件ppt

液體培養(yǎng)基固體斜面培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基28精選課件ppt液體培養(yǎng)基固體斜面培養(yǎng)基細(xì)菌在固體培養(yǎng)基中的生長情況光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落29精選課件ppt細(xì)菌在固體培養(yǎng)基中的生長情況光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落230精選課件ppt30精選課件ppt細(xì)菌在半固體培養(yǎng)基中的生長情況1：有動力2：無動力31精選課件ppt細(xì)菌在半固體培養(yǎng)基中的生長情況1：有動力31精選課件

細(xì)菌在液體培養(yǎng)基中的生長情況菌膜菌沉淀均勻渾濁對照32精選課件ppt細(xì)菌在液體培養(yǎng)基中的生長情況菌膜菌沉淀均勻渾濁對照32精選

1.鑒別培養(yǎng)基:在培養(yǎng)基中加入特定底物，觀察細(xì)菌在其生長后分解底物如何，從而鑒別細(xì)菌。

2.選擇培養(yǎng)基:在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，使之抑制一類細(xì)菌生長，而有利于另一類細(xì)菌生長，從而將后者選擇出來。

3.厭氧培養(yǎng)基:專供厭氧菌的分離、培養(yǎng)和鑒別用.將普通培養(yǎng)基放在無氧環(huán)境中培養(yǎng)，或者使培養(yǎng)基本身成為無氧的環(huán)境。（三）按功能的差異33精選課件ppt1.鑒別培養(yǎng)基:在培養(yǎng)基中加入特定底物，觀察麥康凱瓊脂培養(yǎng)基34精選課件ppt麥康凱瓊脂培養(yǎng)基34精選課件ppt35精選課件ppt35精選課件ppt36精選課件ppt36精選課件ppt細(xì)菌在血瓊脂上的生長特性：

α－半透明帶綠色弱毒

β－透明溶血環(huán)強毒

γ－不溶血非致病性37精選課件ppt細(xì)菌在血瓊脂上的生長特性：

α－半透明帶綠色弱毒

38精選課件ppt38精選課件ppt平板劃線分離培養(yǎng)結(jié)果39精選課件ppt平板劃線分離培養(yǎng)結(jié)果39精選課件ppt接種環(huán)滅菌法細(xì)菌培養(yǎng)物的取材40精選課件ppt接種環(huán)滅菌法細(xì)菌培養(yǎng)物的取材40精選課件ppt

雙管移植法41精選課件ppt雙管移植法41精選課件ppt雙管移植法42精選課件ppt雙管移植法42精選課件ppt培養(yǎng)分離好的平板做好標(biāo)記，倒置于37℃溫箱培養(yǎng)18～24h

。接種好的斜面、液體、半固體培養(yǎng)基做好標(biāo)記，放37℃溫箱培養(yǎng)18～24h

。43精選課件ppt培養(yǎng)分離好的平板做好標(biāo)記，倒置于37℃溫箱培養(yǎng)18～24h2、細(xì)菌的生長表現(xiàn)

44精選課件ppt2、細(xì)菌的生長表現(xiàn)

44精選課件ppt45精選課件ppt45精選課件ppt46精選課件ppt46精選課件ppt

第四節(jié)細(xì)菌的生化試驗

（一）細(xì)菌的生化試驗原理不同的細(xì)菌在代謝類型上表現(xiàn)了很大的差異。不同細(xì)菌分解、利用糖類、脂肪類和蛋白類物質(zhì)的能力不同，所以其發(fā)酵的類型和產(chǎn)物也不相同，也就是說，不同細(xì)菌具有不同的酶系統(tǒng)。即使在分子生物學(xué)技術(shù)和手段不斷發(fā)展的今天，細(xì)菌的生理生化反應(yīng)在菌株的分類鑒定中仍有很大作用。

47精選課件ppt第四節(jié)細(xì)菌的生化試驗47精選課件pp細(xì)菌具有分解某些糖類的特定酶，可根據(jù)細(xì)菌分解利用糖能力的差異，表現(xiàn)出是否產(chǎn)酸產(chǎn)氣作為鑒定菌種的依據(jù)。是否產(chǎn)酸，可在糖發(fā)酵培養(yǎng)基中加入指示劑溴甲酚紫（即B.C.P指示劑，其pH在5.2以下呈黃色，pH在6.8以上呈紫色），經(jīng)培養(yǎng)后根據(jù)指示劑的顏色變化來判斷。是否產(chǎn)氣，可在發(fā)酵培養(yǎng)基中放入倒置杜氏小管觀察。1、糖類發(fā)酵試驗原理48精選課件ppt細(xì)菌具有分解某些糖類的特定酶，可根據(jù)細(xì)菌分解利用糖能力與對照管比較，若糖發(fā)酵管保持原有顏色，其反應(yīng)結(jié)果為陰性，表明該菌不能利用該種糖，記錄用“－”表示；如呈黃色，反應(yīng)結(jié)果為陽性，表明該菌能分解該種糖產(chǎn)酸，記錄用“＋”表示。培養(yǎng)基中有氣泡為陽性反應(yīng)，表明該菌分解糖能產(chǎn)酸并產(chǎn)氣，記錄用“⊕”表示；沒有氣泡為陰性反應(yīng)，記錄用“－”表示。糖發(fā)酵試驗結(jié)果觀察49精選課件ppt與對照管比較，若糖發(fā)酵管保持原有顏色，其反應(yīng)結(jié)果為陰性，50精選課件ppt50精選課件ppt2、甲基紅試驗（M.R.）

腸桿菌科各菌屬都能發(fā)酵葡萄糖，在分解葡萄糖過程中產(chǎn)生丙酮酸，進(jìn)一步分解，由于糖代謝的途徑不同，可產(chǎn)生乳酸，琥珀酸、醋酸和甲酸等大量酸性產(chǎn)物，可使培養(yǎng)基pH值下降至pH4.5以下。有機酸的產(chǎn)生可由加入的甲基紅指示劑變色進(jìn)行檢驗，甲基紅變色范圍為pH4.2（紅）—pH6.3（黃），細(xì)菌分解葡萄糖產(chǎn)酸，使甲基紅指示劑變紅，將培養(yǎng)液由原來的橘黃色變?yōu)榧t色，則M.R.（+）反應(yīng)。51精選課件ppt2、甲基紅試驗（M.R.）腸桿菌科各菌屬都能發(fā)酵葡萄糖，M.R.試驗結(jié)果觀察于M.R.培養(yǎng)液中，各加入2～3滴甲基紅指示劑，注意沿管壁加入，仔細(xì)觀察培養(yǎng)液上層，若培養(yǎng)液上層變成紅色，即為陽性反應(yīng)；若仍呈黃色，則為陰性反應(yīng)，分別用“＋”或“－”表示。52精選課件pptM.R.試驗結(jié)果觀察于M.R.培養(yǎng)液中，各加入2～3滴甲基紅53精選課件ppt53精選課件ppt3、V.P.試驗?zāi)承┘?xì)菌在葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)液中能分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸縮合，脫羧成乙酰甲基甲醇，后者在強堿環(huán)境下，被空氣中氧氣氧化為二乙酰，二乙酰與蛋白胨中的胍基生成紅色化合物，稱V.P.（+）反應(yīng)。54精選課件ppt3、V.P.試驗?zāi)承┘?xì)菌在葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)液中能分解葡萄糖V.P.試驗結(jié)果觀察取V.P.試管，加入等量V.P.試劑，搖勻，以使空氣中的氧溶入，靜置于37℃恒溫箱中保溫15～30min后，若培養(yǎng)液呈紅色，記錄為V.P.試驗陽性結(jié)果（用“＋”表示）；若不呈紅色，仍未為黃中帶藍(lán)色者記錄為V.P.試驗陰性結(jié)果（用“－”表示）。

55精選課件pptV.P.試驗結(jié)果觀察取V.P.試管，加入等量V.P.試劑，搖56精選課件ppt56精選課件ppt4、吲哚試驗有些細(xì)菌含有色氨酸酶，能分解蛋白胨中的色氨酸生成吲哚(靛基質(zhì))。吲哚本身沒有顏色，不能直接看見，但當(dāng)加入對二甲基氨基苯甲醛試劑時，該試劑與吲哚作用，形成紅色的玫瑰吲哚。57精選課件ppt4、吲哚試驗有些細(xì)菌含有色氨酸酶，能分解蛋白胨中的色氨酸生成吲哚試驗結(jié)果觀察在培養(yǎng)液中加入乙醚1～2ml，經(jīng)充分振蕩使吲哚萃取至乙醚中，靜置片刻后乙醚層浮于培養(yǎng)液的上面，此時沿管壁緩慢加入1ml吲哚試劑（加入吲哚試劑后切勿搖動試管，以防破壞乙醚層影響結(jié)果觀察）。如有吲哚存在，乙醚層呈現(xiàn)玫瑰紅色，此為吲哚試驗陽性反應(yīng)，仍呈黃色為陰性反應(yīng)，陽性用“＋”、陰性用“－”表示。58精選課件ppt吲哚試驗結(jié)果觀察在培養(yǎng)液中加入乙醚1～2ml，經(jīng)充分振蕩使吲吲哚（靛基質(zhì)）試驗59精選課件ppt吲哚（靛基質(zhì)）試驗59精選課件ppt。

5、硫化氫試驗有些細(xì)菌（變形桿菌）能分解蛋白胨中的含硫的氨基酸（胱氨酸、鉀硫氨酸）生成H2S，若遇醋酸鉛或硫