《细菌的生理学》PPT课件

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1、第2章细菌的生理BacterialPhysiology基本内容细菌的理化性状细菌的营养与生长繁殖细菌的新陈代谢和能量转换细菌的人工培养细菌的分类第一节细菌的理化性状一、细菌的化学组成成分水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质、核酸元素碳、氢、氧、氮、磷、硫特有化学组成肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、二氨基庚二酸、吡啶二羧酸等水75-90%蛋白质、糖类、脂质核酸、无机盐肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型AA、DAP、吡啶二羧酸化学组成二、细菌的物理性状光学性质：细菌为半透明体。当光线照射至细菌，部分被吸收，部分被折射，故细菌悬液呈混浊状态。表面积：细菌体积微小，相对表面积大，有利于同外界进行物质交换。带电

2、现象：蛋白质，带负电荷与染色、凝集、抑杀菌有关系半透性：细菌的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，有利于吸收营养和排出代谢产物。渗透压G+菌20-25个大气压，G-菌5-6个,菌体内为高渗透压第二节细菌的营养与生长繁殖一、根据细菌所利用的能源和碳源的不同，将细菌分为两大营养类型——自养菌和异养菌。自养菌(autotroph)：以简单的无机物为原料，合成菌体成分。化能自养和光能自养菌异养菌(heterotroph)：以多种有机物为原料，合成菌体成分并获得能量。异养菌包括腐生菌(saprophyte)和寄生菌(parasite)。所有的病原菌都是异养菌，大部分属寄生菌。二、细菌的

3、营养物质细菌的营养物质有两方面作用：用于组成细菌细胞的各种成分供给细菌新陈代谢中所需能量各类细菌所要求的营养物质主要包括水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。营养物质水碳源（糖）氮源（氨基酸蛋白胨）无机盐生长因子重要溶剂菌体成分能源菌体成分原料某些菌需之菌体及酶的组分能量储存及转运调节渗透压与繁殖及致病相关细菌生长所需的营养物质营养物质营养成分功效作用碳源糖类合成菌体成分；供给能量氮源氨基酸、蛋白质合成菌体成分无机盐微量元素磷、硫、钾、钠、钙、镁、铁、钴、锌、锰、铜等合成菌体成分；维持酶活性；参与能量储存和转运；调节渗透压；某些元素与致病性有关生长因子维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶、高铁血红素、辅酶

4、补充细菌自身不能合成的有机营养成分、呼吸辅酶水营养物质可溶营养吸收和代谢三、细菌摄取营养物质的机制被动扩散主动运转系统单纯扩散是一种最简单的物质交换方式。细胞膜两侧的物质靠浓度差(浓度梯度)进行分子扩散，不需要能量。此种方式无特异性或选择性，细胞内外溶质浓度平衡时，扩散便停止，不是物质运输的主要方式。如02、水、乙醇等。促进扩散某些物质如糖或氨基酸与位于细胞膜的特异性载体蛋白相结合，而后将其转运至细胞内外。具有特异性和选择性，不需要能量。1.被动扩散细胞膜外细胞膜内细胞膜被输送的物质，靠细胞内外浓度差为动力，以透析或扩散的形式从高浓度区向低浓度区的扩散。单纯扩散(simplediffusion

5、)促进扩散以细胞内外的浓度梯度为动力，在载体物质参与下，物质从浓度高的胞外向浓度低的胞内扩散。（真核微生物）膜载体在膜外与营养物质亲合力强，与这种物质结合，进入细胞后亲合力降低释放营养物质。像渡船一样，膜外装货，膜内卸货，这种扩散方式比单纯扩散速度快。膜内外亲合力的改变与载体分子构型改变有关。单纯扩散与促进扩散的比较2．主动运输(Activetransport)主动运输是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运输方式。（1）依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统（periplasmic-bindingprotein-dependenttransportsystem）:营养物与周浆间隙内的受体蛋白结合后，

6、引起后者构型的改变，继而将营养物转送给细胞膜上的ATP结合型载体(ATP-bindingcassette-typecarrier)，导致ATP水解提供能量，使营养物通过细胞膜进入胞质内。革兰阳性菌以膜结合脂蛋白作为该系统的受体蛋白。（2）Na+-K+-ATP酶系统Na+-K+-ATPase是存在于原生质膜上的一种重要离子通道蛋白功能:利用ATP能量将Na+由细胞内“泵”出胞外,并将K+“泵”入胞内。该酶由大小两个亚基组成（MW:12万,5.5万）作用步骤:1.ATP酶(E)在细胞内侧与Na+结合,同时消耗能量;2.磷酸化ATP酶(E+)构象变化将Na+排除胞外,并与K+结合;3.K+激发E+脱

7、磷酸化恢复为E,同时将K+运入细胞.基团转位又称为磷酸烯醇式丙酮酸--磷酸糖转移酶运输系统（PTS），PTS通常由五种蛋白质组成，包括酶I、酶II（包括a、b、c三种亚基）和一种低相对分子量的热稳定蛋白质（HPr）。（3)基团移位(Grouptranslocation)基团移位是另一种类型的主动运输，它与主动运输方式的不同之处在于它有一个复杂的运输系统来完成物质的运输，而物质在运输过程中发生化学变