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细菌的生理. 结合水. 水 (70% ~ 90%). 游离水. 蛋白质 : 占固形物的 50~80%. 无机物. 固形物 (10% ~ 30%). 核酸. 有机物. 糖类. 脂类. 其他有机物. 细菌的化学组成. 细菌生长繁殖所需要的营养物质 细菌的营养类型 细菌摄取营养的方式 细菌的酶 细菌的呼吸 细菌的代谢产物及生化试验. 细菌的新陈代谢. 细菌生长繁殖的营养物质. 溶剂和运输介质。 维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象 参与细胞内许多生化反应。 有利于调节细胞温度和保持环境温度稳定。. 碳源. 氮源. 无机盐类.
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结合水 水(70%~90%) 游离水 蛋白质:占固形物的 50~80% 无机物 固形物(10%~30%) 核酸 有机物 糖类 脂类 其他有机物 细菌的化学组成
细菌生长繁殖所需要的营养物质 细菌的营养类型 细菌摄取营养的方式 细菌的酶 细菌的呼吸 细菌的代谢产物及生化试验 细菌的新陈代谢
细菌生长繁殖的营养物质 • 溶剂和运输介质。 • 维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象 • 参与细胞内许多生化反应。 • 有利于调节细胞温度和保持环境温度稳定。 碳源 氮源 无机盐类 生长因子 水 4 5 1 2 3
细菌生长繁殖的营养物质 • 种类 • 糖类、脂类、 醇、有机酸、无机碳等 • 功能 • 提供合成细胞物质的原料 • 提供能源 碳源 氮源 无机盐类 生长因子 水 1 2 3 4 5
细菌生长繁殖的营养物质 • 种类: • 无机氮:铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、氨、N2等; • 有机氮:牛肉膏、蛋白胨、AA等 • 功能: • 合成细胞中含氮物,如蛋白质、核酸等; • 少数可作为能源物质。 碳源 氮源 无机盐类 生长因子 水 1 2 3 4 5
细菌生长繁殖的营养物质 • 构成细胞结构组分; • 作为酶组分或活化剂; • 参与能量传递或提供能源; • 维持结构稳定性; • 调节渗透压。 碳源 氮源 无机盐类 生长因子 水 1 2 3 4 5
细菌生长繁殖的营养物质 • 是某些细菌生长必需,而自身不能合成的物质,如维生素、某些氨基酸、血清、鲜血、酵母浸膏、嘌呤、嘧啶等。 • 如鸭疫里氏杆菌培养时需有: X因子(高铁血红素)、V因子(辅酶Ⅰ或Ⅱ),即需用加鲜血制备的巧克力培养基培养。 碳源 氮源 无机盐类 生长因子 水 1 2 3 4 5
以CO2为主要唯一或主要碳源; 以光合作用获取生长所需要的能量 光能自养菌 自养菌 以CO2或碳酸盐为唯一或主要碳源以无机物氧化放出的化学能为能量; 化能自养菌 不能以CO2为主要或唯一的碳源;以有机物作为供氢体,利用光能将CO2还原为细胞物质如红螺菌属 光能异养菌 异养菌 化能异养菌 碳源主要是一些有机化合物,如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等,能量来自有机物氧化过程中放出的化学能 腐生菌 按生活环境 大部分病原菌 寄生菌 细菌的营养类型
单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团转位 细菌摄取营养的方式 物质在主动运输的同时受到化学修饰:如磷酸转移酶系统参与的葡萄糖磷酸化
依存在的部位分 胞内酶:细胞内发挥作用,与代谢有关 胞外酶:分泌到细胞外发挥作用,与毒力有关 依酶产生的条件分 固有酶:必须有的 诱导酶:为适应环境而产生的,如大肠杆菌的半乳糖酶。 细菌的酶
细菌的呼吸:细菌借助于菌体呼吸酶从物质氧化过程中获得能量的过程根据细菌对氧的需求不同,可分为:细菌的呼吸:细菌借助于菌体呼吸酶从物质氧化过程中获得能量的过程根据细菌对氧的需求不同,可分为: 专性需氧菌 必须有氧,如结核分支杆菌 专性厌氧菌 必须无氧或氧浓度极低 如破伤风梭菌 兼性厌氧菌 有氧或无氧的条件下均可生长,在有氧条件下生长更佳。大多细菌属此类。 细菌的呼吸
分解代谢产物 各种细菌因含有不同的酶系统,对营养物质的分解能力不同,代谢产物也不同。据此设计的用于鉴定细菌的试验,称细菌的生化试验。 合成代谢产物 维生素 抗生素 细菌素 热原质 毒素和侵袭性酶 色素 细菌的代谢产物
糖类分解试验 糖发酵试验、甲基红试验、V-P试验等 蛋白质类分解试验 硫化氢试验、靛基质试验等 其他类型试验 枸橼酸盐利用试验、触酶试验、尿素酶试验等 常见生化试验类型
糖发酵实验 • 不同菌对不同糖的利用情况: • 分解某糖产酸 • 分解某糖产酸产气 • 不能利用某糖
甲基红(MR)实验 • 葡萄糖→丙酮酸→乙酰甲基甲醇 PH>5.4甲基红 - 如产气肠杆菌:- • 葡萄糖→丙酮酸 PH≤4.5 甲基红 + 如大肠杆菌:+
VP实验 • 葡萄糖→丙酮酸→乙酰甲基甲醇 →二乙酰+胍基化合物→红色化合物 • 葡萄糖→丙酮酸
吲哚试剂 色氨酸→吲哚→玫瑰吲哚 靛基质实验
H2S实验 含硫AA H2S+FeSO4 FeS (黑色)
利用枸橼酸盐,细菌生长,培养基内铵盐分解产生氨从而变为碱性 ,指示剂溴麝香草酚兰由草绿色变为深蓝色 + 不能利用枸橼酸盐,无细菌生长 ,培养基仍为草绿色 - 枸橼酸盐利用实验
产气杆菌 大肠杆菌 大肠杆菌和产气杆菌生化特性比较 靛基质 MR VP 枸橼酸盐 • 大肠杆菌 + + - - • 产气杆菌 - - + +
细菌生长繁殖的条件 • 营养物质:包括水分、含碳化合物、含氮化合物、无机盐类和生长因子等。 • 温度:病原菌属于嗜温菌最适生长温度是37℃左右 • PH:大多数病原菌生长的最适pH为7.2~7.6 • 渗透压:细菌细胞需在适宜的渗透压下才能生长繁殖。 • 气体:要根据细菌的呼吸类型而定
繁殖方式:二分裂式 繁殖速度:适宜条件下,大多数细菌每20~30min繁殖一代。而结核分枝杆菌繁殖一代则需要15~18h 细菌在人工培养基中的生长符合生长曲线 细菌的繁殖方式和速度
生长曲线是依据在体外人工培养条件下细菌的繁殖速度绘制的,在动物体内的细菌繁殖速度规律不符合生长曲线生长曲线是依据在体外人工培养条件下细菌的繁殖速度绘制的,在动物体内的细菌繁殖速度规律不符合生长曲线 研究细菌宜选择处于对数期的细菌 小 结