第三章细菌的生长繁殖与培养课件

第三章 细菌细菌的生理的生理7/13/20241 第一节第一节 细菌的生长与繁殖细菌的生长与繁殖 一、细菌的理化性状一、细菌的理化性状（一）细菌的化学组成（一）细菌的化学组成水：水：占细胞总重量占细胞总重量75%-90%有机物：有机物：无机离子：无机离子：特有成分：特有成分：碳、氢、氮、氧、磷、硫等碳、氢、氮、氧、磷、硫等钾、钠、铁、镁、钙等钾、钠、铁、镁、钙等肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等7/13/20242光学性质光学性质 表面积表面积带电现象带电现象半透性半透性渗透压渗透压半透明半透明体积小、表面积大体积小、表面积大革兰阳性菌革兰阳性菌 pI 23革兰阴性菌革兰阴性菌 pI 45细胞壁、膜有半透性细胞壁、膜有半透性革兰阳性菌革兰阳性菌 2025大气压大气压革兰阴性菌革兰阴性菌 56大气压大气压中性环境带负电荷中性环境带负电荷（二）细菌的物理性状（二）细菌的物理性状7/13/20243细菌的营养物质细菌的营养物质 v水：营养物质必须先溶于水，营养的吸收与代谢均需营养物质必须先溶于水，营养的吸收与代谢均需 有水才能进行。有水才能进行。v氮源：来源于氨基酸、蛋白质等，合成菌体成分。来源于氨基酸、蛋白质等，合成菌体成分。v碳源：来源于糖类，提供能量。来源于糖类，提供能量。v无机盐：钾、钠、钙、镁、磷、硫等。钾、钠、钙、镁、磷、硫等。v生长因子：生长必需但自身不能合成的物质生长必需但自身不能合成的物质，如维生素、氨基酸等。如维生素、氨基酸等。7/13/20244细菌摄取营养物质的机制细菌摄取营养物质的机制被动扩散被动扩散 主动转运系统主动转运系统 1.1.依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统 2.2.化学渗透驱使转运系统化学渗透驱使转运系统3.3.基团转移基团转移 7/13/20245营养物质营养物质营养物质营养物质 人工培养人工培养人工培养人工培养酸碱度酸碱度酸碱度酸碱度 多数病原菌最适多数病原菌最适多数病原菌最适多数病原菌最适pHpH为为为为7.7.2 27.67.6温度温度温度温度 多数病原菌生长最适温度为多数病原菌生长最适温度为多数病原菌生长最适温度为多数病原菌生长最适温度为3737气体气体气体气体 据代谢时对分子氧的需要与否，据代谢时对分子氧的需要与否，据代谢时对分子氧的需要与否，据代谢时对分子氧的需要与否，分专性需氧菌、微需氧菌、分专性需氧菌、微需氧菌、分专性需氧菌、微需氧菌、分专性需氧菌、微需氧菌、兼性厌兼性厌兼性厌兼性厌 氧菌氧菌氧菌氧菌、专性厌氧菌专性厌氧菌专性厌氧菌专性厌氧菌渗透压渗透压渗透压渗透压 一般培养基渗透压适于大多数细菌一般培养基渗透压适于大多数细菌。一一一一 影响细菌生长繁殖的条件影响细菌生长繁殖的条件影响细菌生长繁殖的条件影响细菌生长繁殖的条件三、三、细菌的生长与繁殖细菌的生长与繁殖7/13/20246 为什么专性厌氧菌在有氧环境中不能生存？为什么专性厌氧菌在有氧环境中不能生存？1.缺乏氧化还原电势高的呼吸酶缺乏氧化还原电势高的呼吸酶n 有氧培养基有氧培养基Eh 300mVn 无氧培养基无氧培养基Eh120mVn 厌氧菌呼吸酶厌氧菌呼吸酶Eh 120mV2.缺乏分解有毒氧基团（缺乏分解有毒氧基团（O2-，H2O2)的酶的酶 SOD、过氧化氢酶、过氧化物酶、触酶7/13/20247二二细菌的繁殖方式与速度细菌的繁殖方式与速度 *1.1.细菌个体的生长繁殖方式细菌个体的生长繁殖方式 二分裂方式二分裂方式 2.2.细菌的繁殖速度细菌的繁殖速度 -多数细菌多数细菌20-3020-30分分 钟分裂一次钟分裂一次 *3.3.细菌群体的繁殖规律细菌群体的繁殖规律 生长曲线生长曲线 7/13/20248迟缓期迟缓期：适应阶段适应阶段对数期对数期：对抗生素敏感，细菌鉴定选此期对抗生素敏感，细菌鉴定选此期稳定期稳定期：代谢产物形成（如外毒素、抗生代谢产物形成（如外毒素、抗生 素、芽胞等）素、芽胞等）衰亡期衰亡期：菌体细胞呈现多种形态菌体细胞呈现多种形态7/13/20249 第二节第二节 细菌的人工培养细菌的人工培养一、培养基一、培养基 *概念：概念：概念：概念：由人工方法经灭菌后制成，专供微生物由人工方法经灭菌后制成，专供微生物由人工方法经灭菌后制成，专供微生物由人工方法经灭菌后制成，专供微生物 生长使用的混合营养制品。一般生长使用的混合营养制品。一般生长使用的混合营养制品。一般生长使用的混合营养制品。一般PHPHPHPH为为为为7.2-7.67.2-7.67.2-7.67.2-7.6。*分类：分类：分类：分类：基础培养基基础培养基基础培养基基础培养基营养培养基营养培养基营养培养基营养培养基选择培养基选择培养基选择培养基选择培养基鉴别培养基鉴别培养基鉴别培养基鉴别培养基厌氧培养基厌氧培养基厌氧培养基厌氧培养基7/13/202410二、二、细菌在培养基中的生长现象细菌在培养基中的生长现象v（1）液体培养基中生长现象 混浊生长-大多数细菌 沉淀生长厌氧菌、链状生长的细菌 菌膜生长-专性需氧菌，如结核杆菌、枯草杆菌 7/13/202411液体培养基中液体培养基中沉沉淀淀生生长长混混浊浊生生长长表表面面生生长长7/13/202412（2）在半固体培养基中生长现象）在半固体培养基中生长现象v 穿刺接种v有鞭毛细菌：扩散生长，周围浑浊 v无鞭毛细菌：沿穿刺线生长，周围透明7/13/202413半半固固体体培培养养基基混浊生长混浊生长沿穿刺线生长沿穿刺线生长有鞭毛有鞭毛细菌细菌无鞭毛无鞭毛细菌细菌7/13/202414（3）在固体培养基中的生长现象）在固体培养基中的生长现象 菌落：细菌在固体培养基上 培养一定时间后，由单个细菌生长繁殖形成肉眼可见的细菌集团。7/13/202415 菌落分类菌落分类 1 1 光滑型光滑型 2 2 粗糙型粗糙型 3 3 粘液型粘液型7/13/202416v固体培养基用于 纯培养 菌落计数7/13/202417三三.人工培养细菌的意义和应用人工培养细菌的意义和应用（一)医学：（1）传染病的诊断和治疗 病原菌的分离鉴定，药物敏感试验病原菌的分离鉴定，药物敏感试验（2）细菌的鉴定与研究 细菌生理、遗传变异、致病性、耐药性等细菌生理、遗传变异、致病性、耐药性等（3）生物制品的制备 菌苗、类毒素、抗毒素、诊断血清等菌苗、类毒素、抗毒素、诊断血清等(二)工农业生产：抗生素、氨基酸、酒（三）基因工程应用：疫苗、胰岛素7/13/202418第三节第三节 细菌的代谢及其意义细菌的代谢及其意义7/13/202419一一.分解代谢产物和生化反应分解代谢产物和生化反应 v各种细菌有不同的酶，对营养物质分解能力不同代谢产物各异v 细菌对糖、蛋白质的分解能力的不同，因而代谢产物各异，利用生物化学方法鉴别不同细菌细菌的生化反应7/13/202420n分为：1.对糖的分解n 2.对蛋白质的分解n细菌的新陈代谢包括分解代谢与合成代谢v营养物质分解和转化为能量的过程营养物质分解和转化为能量的过程-分解代谢分解代谢v所产生的能量用于细胞组分的合成所产生的能量用于细胞组分的合成-合成代谢合成代谢（一）细菌对糖和蛋白质的分解（一）细菌对糖和蛋白质的分解7/13/202421v （二）（二）细菌的生化反应细菌的生化反应（1）糖）糖发酵试验发酵试验大大肠肠埃埃希希菌菌分分解解乳糖，产酸；乳糖，产酸；伤伤寒寒沙沙门门菌菌不不分分解乳糖。解乳糖。7/13/202422(2)吲哚试验吲哚试验大肠杆菌大肠杆菌变形杆菌变形杆菌 靛基质靛基质 红色的玫瑰吲哚红色的玫瑰吲哚霍乱弧菌霍乱弧菌色氨酸色氨酸靛基质试剂靛基质试剂Kovacs试剂试剂阴性阴性 阳阳性性7/13/202423(3)(3)甲基红试验甲基红试验大肠杆菌大肠杆菌 丙酮酸丙酮酸 PH4.5 PH4.5 红色红色(+)(+)产气杆菌产气杆菌 丙酮酸丙酮酸 乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖+脱羧脱羧甲基红甲基红甲基红甲基红PH5.4橘黄色橘黄色橘黄色橘黄色(-)(-)(-)(-)阴性阴性 阳阳性性7/13/202424(4)V-P 试验试验:大肠杆菌大肠杆菌 丙酮酸丙酮酸 终止终止 产气杆菌产气杆菌 丙酮酸丙酮酸 乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇葡萄糖葡萄糖+脱羧脱羧碱性环境碱性环境二乙酰二乙酰红色化合物红色化合物胍基化合物胍基化合物葡萄糖葡萄糖阳性阳性 阴性阴性7/13/202425(5)枸橼酸盐利用试验枸橼酸盐利用试验产气杆菌产气杆菌枸橼酸盐枸橼酸盐铵盐铵盐碳酸盐碳酸盐氨氨培养基培养基变碱性变碱性溴麝香溴麝香草酚蓝草酚蓝淡绿为深蓝淡绿为深蓝阳性阳性 阴阴性性7/13/202426（6）尿素分解试验尿素分解试验n 变形杆菌有尿素酶，可分解尿素产生氨（7）硫化氢试验硫化氢试验n 变形杆菌、乙型副伤寒杆菌分解胱氨酸产生硫化氢7/13/202427IMViC试验nI:吲哚试验nM:甲基红试验nVi:VP试验nC:枸橼酸盐利用实验n常用于鉴定肠道杆菌，n大肠埃希菌：+-n产气肠杆菌：-+7/13/202428二二.细菌的合成代谢产物及其意义细菌的合成代谢产物及其意义n（1）热原质 细菌合成的一种注入人体内引起发热反应的物质。大多数是G-菌的脂多糖。首先，热原质耐高温，高压蒸汽灭菌不能破坏（121，20min），250 高温干烤才能破坏 其次，使用蒸馏的方法。7/13/202429（2）毒素和侵袭性酶）毒素和侵袭性酶v内毒素：G-菌的脂多糖v外毒素：G+菌和少数G-菌产生的蛋白质v侵袭性酶：n 血浆凝固酶（金葡菌）n 透明质酸酶（链球菌）n损伤机体组织，促进细菌侵袭和扩散7/13/202430（3）色素：金葡菌金葡菌-金黄色色素（脂溶性）金黄色色素（脂溶性）铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌-绿色色素（水溶性）绿色色素（水溶性）可用于细菌鉴别可用于细菌鉴别（4）抗生素：多粘菌素、杆菌肽。多粘菌素、杆菌肽。（5）细菌素:只能抑制有近缘关系的细菌。只能抑制有近缘关系的细菌。如大肠菌素。无治疗意义，有助于细菌分型如大肠菌素。无治疗意义，有助于细菌分型（6）维生素：某些肠道菌合成的，维生素、某些肠道菌合成的，维生素、维生素维生素 7/13/202431