二、细菌生理
第一节 细菌化学组成与物理性质
1.细菌化学组成
水分（75%~90%）：自由水、结合水。
干物质（10%~25%）：有机物（蛋白质、糖类、核酸、脂类）、无机物。
2.物理性状
2.1 比面积：代谢非常旺盛，生长繁殖快。
2.2 光学性质：半透明→浑浊，可用于粗略据算（比浊法）。
2.3 布朗运动：受撞击后可发生不表现位移的颤动。
2.4 带点现象：G+菌 pI 为 2~3，G -菌 pI 为 4~5，均带负电荷（染色，血清学，消毒灭菌）。
2.5 渗透压与半透性：高渗透压，半透性膜。
2.6 多相胶体性质
第二节 细菌的营养
1.营养要求
1.1 水分：占细胞浆的 75%~90%，组成成分，良好溶剂
1.2 碳源：细菌组成成分，能量来源
1.3 氮源：蛋白质，酶，核酸及其他含氮物
1.4 无机盐
1.5 生长因子：细菌生长所必需而其自身又不能合成的一类营养物质，包括纤维素，嘌呤和嘧啶。
2.营养类型
根据细菌对碳源利用情况差异，可分为（1）自养菌（2）异养菌
2.1 自养菌又可分为：
1化学自养菌 2光能自养菌
2.2 异养菌：不能利用简单的无机物为原料，必须供给多种有机物，才能合成菌体原生质并获得能量
又可分为：1腐生菌：从动植物尸体，腐败食物等无生命的有机物质中摄取营养的异养菌
2寄生菌
大部分致病菌→寄生菌
微生物对具体营养物质的利用有一定的专性范围→细菌鉴定
3.细菌的酶
3.1 酶是活性细菌产生的有机催化剂，主要为蛋白质
3.2 酶的作用
1许多病原菌能合成与该菌毒力有关的酶
2不同种细菌合成的酶类及其活性不同，代谢方式与生理特性不同
3细菌的营养作用，呼吸作用和其他新陈代谢作用都是酶的催化下进行的
各种特征性的酶反应→细菌鉴定
3.细菌的呼吸
4.1 概念：借助于自身的酶类，从物质的氧化过程中获得能量
4.2 可分为 1需氧呼吸 2厌氧呼吸（发酵等）
4.3 呼吸类型
根据空气中分子状态 o2的需求不同进行分类
需氧菌 必须有 o2
微需氧菌 氧气的浓度低
兼性厌氧菌 有氧无氧都能生长，无氧的环境一般长得更好
专性厌氧菌 只能在无氧条件下生长
厌氧菌 对厌氧环境要求十分严格
细菌的呼吸类型具有种的特异性→细菌鉴定
填：要三空就填标有红色的
第三节 细菌代谢过程
1.细菌细胞代谢特点
1细菌代谢活跃，生长繁殖速度极快
2细菌利用各种化合物作为能源能力强
3类型多样化，对营养的需求也多种多样
4细菌可利用超长流水线式生产的方式生成大分子物质
5细菌能产生诸如肽聚糖、脂多糖、磷壁酸等特殊物质
2.形成细菌的代谢过程可按其功能分为 1物质的摄取与排泄 2生物合成3聚合作用 4组装
2.2 生物合成
吸收的各种前体代谢物通过各种代谢途径合成所需物质，包括多种氨基酸核苷酸，糖，脂肪酸及其大分子物质→细鉴定
2.3 聚合作用
2.3.1 复制
概念：细菌的 dNA 聚合作用称为复制
某些抗生素以不同途径干扰 dNA 复制如喹诺铜类，乙胺嘧啶
2.3.2 转录
利福平类药物阻断转录起始，其靶分子是细菌 RNA 聚合酶
2.3.3 翻译
1多种抗生素对细菌翻译过程有抑制作用。
2氯霉素，林可霉素和红霉素→抑制核糖体大亚基四环素，壮观霉素和链霉素→抑制核糖体小亚基
2.3.4 组装
自我组装 如鞭毛及核糖体
指导组装 如表面膜结构
干扰组装 如杆菌肽，万古霉素，多黏菌素
3.细菌新陈代谢产物
3.1 分解产物：
1多糖类物质
2复杂蛋白质
3脂肪
大多数病原体不能分解脂肪
3.2 合成产物
3.2.1 热原质
1大多数 G -菌和少数 G+菌合成的多糖热原质耐热，微量注入动物体内即可引起发热反应的物质
2G -菌的热原质就是细胞壁中脂多糖，G+菌→多糖
3.2.2 毒素
是病原菌在代谢过程中合成的对集体有害作用物质
可分为 1外毒素2内毒素
3.2.3 侵袭性酶类（曾经考过）
1透明酸酶，卵磷脂酶，链激酶等
2促进细菌扩散，增强病原菌侵袭力
3.2.4 色素：分为1水溶性2脂溶性→细菌鉴定
3.2.5 抗生素
1抑制或杀死其他微生物或瘤细胞物质。
2多由放线菌和真菌产生，少数由细菌产生
3.2.6 细菌素：某些细菌产生一种仅作用于有近缘关系的细菌的抗菌物质→数量稳态
3.2.7 维生素：气体，酸类和芳香物质等
第四节 细菌的生长繁殖
1.条件（考）
1营养物质（培养基）
2酸碱度（ph 值）：7.2~7.6
3温度
嗜冷菌：-5~30c 最适温度：10~20c
嗜温菌：10~45c 最适温度：20~40c
嗜热菌：25~95c 最适温度：50~60c
病原菌最适温度一般为 37c
4渗透压：等渗环境
5气体：o2（需氧型和厌氧型的环境），co2
2.细菌的个体生长繁殖
1细菌以简单的二分裂法[繁殖]进行无性繁殖，球菌沿赤道轴分裂，杆菌沿横轴分裂
2细菌每分裂一次称作一代，所需时间即世代时间
3在适宜的生长繁殖条件下，细菌的繁殖速度是相当快的，多数细菌的世代时间为20~30min，个别菌如结核分枝杆菌为 18~20h
3.细菌的群体生长繁殖（区别细菌总数和活细菌总数）
将一定量的细菌接种于一定量的液体培养基中，每隔一定时间取样检查细菌数，以活菌数的对数为纵坐标，以培养时间为横坐标，绘制出的曲线即为生长曲线，生长曲线表示细菌群体生长规律
迟缓期
生长曲线人为分成 对数期 一直强调，爱考
稳定期
衰退期
3.1 迟缓期
细菌接种于培养基后短暂适应新环境的阶段
特点：1为菌体分裂做好准备，此期细胞体积增大
2代谢活跃，胞内积聚了大量酶，中间代谢产物不进行分裂繁殖
3.2 对数期
也称指数期，是细菌生长最迅速的阶段
特点：1以恒定速度分裂，活菌数呈几何级数增大（繁殖数远大于死亡数）
2细菌形态，染色性，生理特性典型
3对外界环境因素的作用也比较敏感
4此期细菌几乎均为活的细菌，且生命力旺盛
5一般细菌对数期可持续 6~12h
选：此期细菌适宜作形态染色，生化反应，药物敏感试验等研究和保存菌种
3.3 稳定期
是细菌繁殖数与死亡数几乎相等，活菌数保持稳定，培养基营养物质消耗，酸性及其它有害代谢产物积聚，ph 降低，离子强度及氧化还原电势改变
特点：1细菌的繁殖速度逐渐下降，细菌死亡数逐渐增加
2易出现形态结构生理特性的变异→不能做形态实验
3芽胞，外毒素，抗生素等也多在此期产生
外毒素→类毒素→抗毒素
3.4 衰退期
特点：1繁殖速度越来越慢，死亡菌数增多，活菌数减少
2死菌数超过繁殖数，但总菌数（包括活菌+死亡）并不下降
3形态变化显着，如细菌变长，肿胀，扭曲，染色不典型，难以辨认
不宜用陈旧的培养基作细菌的鉴定
第五节 细菌的人工培养
1.进行细菌培养目的
1细菌培养是微生物学研究和实践的重要技术，以此可培养，鉴定细菌
2病原菌的细菌学研究
3传染病的病原学诊断和治疗
4生物制品的制备和基因工程研究
补： 宠物→检测抗原 畜禽→检测抗体
前景 快速诊断+相应血清
人工培养细菌，除需要提供充足的营养物质使细菌获得生长繁殖所需的原料和能量
2.培养基
2.1 定义:人工配制的含有细菌生长繁殖所需的基质
使用之前应：将培养基 ph 调节至 7.2~7.6（中性偏碱）、灭菌、做好无菌检验
2.2 培养基种类
2.2.1 按营养组成分类
2.2.1.1 基础培养基
1含有细菌生长繁殖所需的基本营养成分，可供大多细菌培养用
2最常使用：普通肉汤培养基
2.2.1.2 营养培养基
1在基础培养基中加入葡萄糖，血液，血清，酵母浸膏等
需掌握：如临床培养巴氏杆菌→对应培养基
2最常使用：血琼脂平板
2.2.2 按培养基功能分类
1选择培养基 2鉴别培养基 3厌氧培养基
2.2.2.1 选择培养基
在培养基中加入某些化学物质，选择性地抑制某些细菌生长，有利用另一些细菌生长的培养基，以便从混杂多种细菌的样本中分离出所需细菌。如：麦康凯培养基→抑制 G+菌。
2.2.2.2 鉴别培养基
在培养基中加入特定作用的底物和指示剂，用肉眼可以初步鉴别细菌。
如：糖发酵管，硫化氢管，伊红美苔培养基。
补：有时选择培养基与鉴别培养基没区别
2.2.2.3 厌氧培养基
专门用于培养厌氧菌的培养基，如：疱肉培养基
2.2.3 按物理性状分类
1液体培养基 2半固体培养基 3固体培养基
2.2.3.1 液体培养基
可供细菌分离纯化，菌落观察，生物活性检测及鉴定等。
2.2.3.2 半固体培养基
1液体培养基加入 0.5%琼脂
琼脂本身对细菌没有营养作用，只是一种赋形剂，其熔点为 98c凝固点为 45c，室温冷却后，是培养基凝成固体或半固体状态。
2可用于观察细菌的动力及菌种的短期保存。
2.2.3.3 固体培养基
液体培养基加入 1%~2%的琼脂
3.培养方法
1大多数细菌可以人工培养
2一般情况下，根据不同细菌，选择合适的培养基，最适 ph，温度（大多数病原菌最适温度为 37c）和气体环境进行人工培养。
补：培养厌氧菌要特别制备厌氧培养基
4.细菌在培养基中生长状况（试验中细讲）
纯培养
1系统只在单一种类存在的状态下所进行的培养。
2纯培养最重要是在于微生物研究，方法是靠灭菌和分离，是由巴斯德和柯赫建立起来的。
3微生物学把从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代称为纯培养。在进行菌种鉴定时,所用的微生物一般均要求为纯的培养物，得到纯培养的过程称分离纯化。
5.菌种的保存
在人工环境下，使细菌的生长繁殖受限制，代谢处于休眠状态。
1要求：保存菌种时要尽量维持菌种的存活率（冻干），减少菌种的变异
2常用的保存方法 ：
斜面低温保存法
半固体室温保存法
液体冻存法
真空冷冻干燥法