2022年医学专题—细菌的生理.pptx

,物理性状 半透性：细胞壁和细胞膜都有半透性，允许水及部分小分子物质通过。细菌吸收营养(yngyng)、排出代谢产物均有赖于此。渗透压：细菌含有丰富营养物质和无机盐，渗透压高。低渗，具有细胞壁，起保护作用。若细菌处于高渗中，菌体内水分逸出，胞质浓缩，细菌不能生长繁殖。,细菌(xjn)的物理性状,牛牛文库(wnk)文档分享,第一页，共五十六页。,细菌(xjn)的生长繁殖条件,营养物质 合适的酸碱度 温度 必要(byo)的气体,牛牛文库(wnk)文档分享,第二页，共五十六页。,营养物质,根据细菌对营养物质需求(xqi)分：自养菌：以无机物为原料，如CO2、N2、NH3、NO2能量来自无机物氧化（化学能），光合作用（光能）。异养菌：需供给有机物（Pr、AA、糖、维生素），获取能量。,牛牛文库(wnk)文档分享,第三页，共五十六页。,营养物质,微生物的六种营养要素(yo s)：碳源、氮源、无机盐、生长因子、能量、水1.碳源：构成细胞及代谢产物的骨架；是大多数微生物代谢所需的能量来源2.氮源：为微生物提供合成细胞物质代谢产物的原料，氮源一般不做能源，只有硝化细菌利用铵盐，亚硝酸盐作氮源,同时也作能源。同时也做能源。,牛牛文库(wnk)文档分享,第四页，共五十六页。,营养物质,3.无机盐：构成(guchng)微生物细胞的组成成分调解渗透压，PH值和氧化还原电位构成酶活性基的组成成分，维持E活性。Mg、Ca、K是多种E的激活剂,牛牛文库(wnk)文档分享,第五页，共五十六页。,营养物质,4.生长因子：维生素：有的微生物自己不能合成维生素，需要外加，主要是B族维生素、叶酸、泛酸、核黄素等。氨基酸：有些微生物自己不能合成某种AA，必须给予补充。如豆饼水解液或毛发水解液等（含环丝氨酸）碱基：嘧啶和嘌呤是核酸和辅E的重要组分，是许多微生物必须的生长因素。有些微生物不仅不能合成嘧啶和嘌呤，而且不能将补充的嘧啶和嘌呤结合(jih)在核苷酸上，还必须供给核苷酸。,牛牛文库(wnk)文档分享,第六页，共五十六页。,营养物质,5.水：是细胞(xbo)中生化反应的良好介质；营养物质和代谢产物都必须溶解在水里，才能被吸收或排出体（细胞(xbo)）外。水的比热高，能有效的吸收代谢过程中放出的热量，不致使细胞的温度骤然上升。维持细胞的膨压（控制细胞形态）。,牛牛文库(wnk)文档分享,第七页，共五十六页。,合适(hsh)的酸碱度,大多数致病菌是寄生在人类或动物体内的血液或组织中，其适合生长的PH值即是血液或组织的PH值7.27.6，此时酶活性最强。所以(suy)培养这些细菌应准备中性或微碱性的培养基。（牛奶PH值为6.8，且营养丰富，亦是适合细菌滋生的好环境）个别碱性PH8.09.0，如霍乱弧菌，酸性PH6.06.8，如结核杆菌。,牛牛文库(wnk)文档分享,第八页，共五十六页。,合适(hsh)的酸碱度,影响细胞膜透性与稳定性影响物质溶解度影响细胞表面电荷分布因此影响微生物生长、繁殖，发育。各类微生物能够生长的PH值较宽，但细胞内部PH值却接近(jijn)中性。微生物的活动也能改变环境中的PH值,牛牛文库(wnk)文档分享,第九页，共五十六页。,温 度,不同的细菌所适合的生长温度(wnd)变化很大，通常可分为：嗜冷菌1520，低温下生长良好。嗜温菌3037 嗜冷菌5060，高温内才能生长良好病原菌为嗜温菌，以宿主的体温为最适温。对人类有致病作用的细菌最适温为37。,牛牛文库(wnk)文档分享,第十页，共五十六页。,嗜冷微生物,嗜冷机制(jzh)：系在低温下仍能起催化作用。细胞膜含较多的不饱合脂肪酸在低温下仍具有通透性。,牛牛文库(wnk)文档分享,第十一页，共五十六页。,嗜热微生物,嗜热机制：细胞内的具强抗热性产生的多胺，热亚胺和高温精胺物质对蛋白质等组织结构具有保护作用。核酸也具有热稳定性的保护结构。细胞膜含有(hn yu)较多的饱和脂肪酸和直链脂肪酸，使膜具有稳定性。,牛牛文库(wnk)文档分享,第十二页，共五十六页。,牛牛文库(wnk)文档分享,第十三页，共五十六页。,必要(byo)气体主要是O2与CO2,根据细菌对氧的需求，可分为4类：专性需氧菌：超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶微需氧菌兼性厌氧菌专性厌氧菌：缺乏氧化还原电势(dinsh)高的呼吸酶：细胞色 素、细胞色素氧化酶 缺乏分解有毒氧基团的酶：SOD、触酶、过氧化物酶,牛牛文库(wnk)文档分享,第十四页，共五十六页。,2O2-+2H+SOD H2O2+O2 2H2O2 触酶 2H2O+O2H2O2+AH2 过氧化物(u yn hu w)酶 2H2O+A,牛牛文库(wnk)文档分享,第十五页，共五十六页。,细菌(xjn)繁殖方式与速度,繁殖方式：二分裂 细菌以几何级数比例持续增加（1-2-4-8-）繁殖速度个体繁殖速度多数细菌分裂繁殖速度很快，20-30分钟一代，培养18-24小时。肉眼可见(kjin)菌落（细菌集团）。少数细菌分裂一代 需18-20h，培养2-4周才可见菌落（结核杆菌）,牛牛文库(wnk)文档分享,第十六页，共五十六页。,细菌繁殖方式(fngsh)与速度,群体繁殖速度分四期将一定量细菌接种于适宜的培养基中，间隔不同时间取样，检查活菌数，可发现其生长过程具有规律性。以培养时间为横坐标，培养物中活菌数的对数为纵坐标，可绘出一条(y tio)生长曲线,牛牛文库(wnk)文档分享,第十七页，共五十六页。,生长曲线(growth curve)描述细菌(xjn)生长规律,活菌数,培养(piyng)时间,.指数(zhsh)期,.稳定期,.衰亡期,.迟缓期,细菌数目（个/ml）对数,牛牛文库文档分享,第十八页，共五十六页。,细菌(xjn)繁殖方式与速度,迟缓期（约1-4小时）细菌接种到新的培养基后并不立即生长繁殖，原因是细胞的生理(shngl)状态需要一段时间来适应新的培养环境，在这段时间内，细胞中的酶和中间代谢产物逐渐堆积，直到足够量后才进行分裂繁殖。,特点：生长速率常数等于零菌体粗大含量增加代谢活力(hul)强对不良条件抵抗能力降低此期长短与接种龄、接种量、培养基成分有关。,牛牛文库文档分享,第十九页，共五十六页。,细菌(xjn)繁殖方式与速度,对数(du sh)生长期（8-18h）,特点：酶系活跃，代谢最强，分裂旺盛，菌数呈几何级增多(zn du)。活菌数和总菌数接近。此期细胞的化学组成及形态，生理特性比较一致。（研究细菌生理）,牛牛文库文档分享,第二十页，共五十六页。,细菌(xjn)繁殖方式与速度,稳定期细菌繁殖(fnzh)速度减弱，死亡数逐步上升，细菌繁殖(fnzh)数与死亡数大致平衡。原因：营养物质消耗，有毒的代谢产物堆积，PH值EH值等理化条件不适，细菌繁殖受到抑制，生长速率开始下降。,特点：活菌数保持相对稳定，总菌数达最高水平；细菌代谢物积累达到最高峰；是生产收获时期。稳定期细菌形态(xngti)和生理性状常有改变。例如：G+染色反应可为阴性，一些细菌的芽孢和外毒素、抗生素等代谢产物产于此期。,牛牛文库文档分享,第二十一页，共五十六页。,细菌(xjn)繁殖方式与速度,衰亡期 细菌繁殖越来越慢，死亡(swng)菌数越来越多，死菌数超过活菌数。形态发生改变，代谢活动停滞。,特点：细菌死亡数大于增殖数,活菌数明显减少(jinsho),群体衰落。细胞出现多形态,大小不等的 畸形,变成衰退型细胞死亡,出现自溶现象。,牛牛文库文档分享,第二十二页，共五十六页。,细菌生长繁殖曲线(qxin)的意义,在对数生长期，鉴定细菌。利用(lyng)对数生长期，制作菌苗。不断给予营养物质，去除毒性物质。通气（需氧菌）。为了生产大量有益菌，可人为改变培养条件，控制细菌的生长繁殖阶段。,牛牛文库(wnk)文档分享,第二十三页，共五十六页。,细菌(xjn)代谢产物及应用,不同细菌具有不同酶，对物质分解能力不一，代谢产物也不一，借此来鉴别细菌，阐明细菌致病机理及利用有益(yuy)代谢产物治疗疾病。,牛牛文库(wnk)文档分享,第二十四页，共五十六页。,与细菌鉴别(jinbi)有关的代谢产物（细菌的生化反应）,糖代谢产物不同细菌分解糖类能力不同，产物不同，用来鉴别。乳糖 葡糖如 大肠杆菌 甲酸脱H酶含相应酶，分解糖生成甲酸 CO2+H2（产酸产气）伤寒杆菌+只含葡糖酶，缺乏(quf)乳糖酶及甲酸脱氢酶（糖发酵试验）各类肠道杆菌鉴别依据之一。,牛牛文库(wnk)文档分享,第二十五页，共五十六页。,与细菌鉴别有关(yugun)的代谢产物（细菌的生化反应）,Pr代谢产物（AA）生成(shn chn)靛基质试验如 大肠杆菌产生色氨酸酶 试剂：二甲基氨基苯甲醛培养基中色氨酸 靛基质（吲哚）玫瑰靛基质（无色）（红色）（阳性）H2S试验如 变形杆菌产生胱氨酸酶 培养基中Fe2+Pb2+培养基中胱氨酸 H2S 黑色FeS PbS沉淀,牛牛文库(wnk)文档分享,第二十六页，共五十六页。,牛牛文库(wnk)文档分享,第二十七页，共五十六页。,与细菌鉴别(jinbi)有关的代谢产物（细菌的生化反应）,产生色素（鉴别细菌(xjn)）葡萄球菌产生脂溶性色素（金黄色，白色，柠檬色）只存在菌体，不扩散至含水培养基，培养基颜色不变，菌落显色。绿脓杆菌产生水溶性绿色素，脓液及纱布等也为绿色。能弥散至周围环境,牛牛文库(wnk)文档分享,第二十八页，共五十六页。,与细菌(xjn)致病有关的代谢产物,毒素外毒素毒性 内毒素毒性 内毒素：G-脂多糖，死亡后崩解释放(shfng)外毒素：Pr，在细菌生长繁殖过程中释，G+多，G-少 毒性酶 扩散性酶（能增强病原菌的侵袭力）如链球菌的透明质酸酶。,牛牛文库(wnk)文档分享,第二十九页，共五十六页。,与细菌致病有关的代谢(dixi)产物,热原质（内毒素）细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。LPS输液器具（药液，玻璃器皿）输液反应（发热）25030min或1804h高温(gown)处理，可破坏液体中热原质，还可用蒸馏法、吸附剂或石棉滤板除去。高压蒸汽灭菌12120min不被破坏，故临床上输液中要高度警惕，防止输液反应，及时处理输液反应。,牛牛文库(wnk)文档分享,第三十页，共五十六页。,与治疗(zhlio)有关的代谢产物,抗生素（放线菌，真菌）代谢过程中产生的抗生物质，能抑制或杀死某些病原(bngyun)微生物和肿瘤细胞。产生链，红青，头孢 多粘菌素，杆菌肽 维生素（某些细菌能自行合成V）大肠杆菌利用食物残渣合成B族V和Vk可被人体吸收利用。,牛牛文库(wnk)文档分享,第三十一页，共五十六页。,与治疗有关(yugun)的代谢产物,细菌素是某些菌株产生的一类具有抗菌这样的Pr，与抗生素比，作用范围狭窄，仅对与产生菌有近缘关系的细菌有杀伤作用。例如(lr)：大肠菌素作用于同种或近种菌株。可用于分型（特异性）。酶 某些酶如链球菌透明质酸酶，可溶解组织间隙中透明质酸，防止术后粘连。,牛牛文库(wnk)文档分享,第三十二页，共五十六页。,细菌的人工(rngng)培养,实验室中微生物生长在液体或固体培养基中（混合营养物制品，PH7.2-7.6,灭菌处理），细菌生长的培养基应含所有(suyu)生长的基本需求：碳缘、氮源、无机离子、能量及各种微量元素 按物理状态可分为：液体培养基（肉汤）：用于大量繁殖细菌。固体培养基：液体培养基加琼脂1.5%-2.5%。用于细菌的分离和纯化。半固体培养基：液体培养基加0.3%-0.5%琼脂 用于观察细菌动力。,牛牛文库(wnk)文档分享,第三十三页，共五十六页。,琼脂(qingzh)固体培养基,琼脂是藻类中提取的胶体(jio t)多糖。熔点96，凝固点是4050。琼脂培养基可反复溶化凝固而不改变其性质。绝大多数微生物不水解琼脂。,牛牛文库(wnk)文档分享,第三十四页，共五十六页。,液体(yt)培养基中,沉淀(chndin)生长,混浊(hnzhu)生长,表面生长,牛牛文库文档分享,第三十五页，共五十六页。,细菌的人工(rngng)培养,牛牛文库(wnk