细菌生理学细菌的营养与代谢.ppt

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1、第二章细菌的生理学细菌具有独立的生命活动能力，一方面从外界环境中直接摄取营养，另一方面又通过异化作用从自身物质分解获得能量。第一节细菌的代谢过程第二节细菌的生长繁殖第三节细菌的人工培养第一节细菌的代谢过程一、细菌的化学组成水无机物有机物组成元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等主要元素，其中碳、氢、氧、氮占90%以上；还有锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴等微量元素。二、细菌的营养需要水分碳源(含碳化合物)：供能氮源：合成菌体的成分无机盐类：P，S。酶，辅酶的必需基团；调节渗透压。生长因子：VitB族化合物三、细菌的营养类型1．根据对碳素营养的利用能力区分：自养菌(autotrophy)：具

2、有高度的合成能力，能利用简单的无机化合物作营养。利用CO2或碳酸盐类作为惟一的碳源，利用氨、氨盐、硝酸盐或亚硝酸盐等作为氮源。异养菌(heterotrophy)：这类细菌合成能力较差，要有较复杂的有机物，如糖类、醇类和有机酸等作为碳源才能生长。2．根据能源的区分光能营养菌：能将光能转变为化学能；化能营养菌：从无机和有机化合物中取得能量的细菌。大部分细菌属于此类。3.四种营养类型光能自养菌：以光能作为能源，分解无机物进行生物合成的细菌。如红硫菌科的一些细菌。化能自养菌：利用某些无机化合物(如NH3、H2S、氧化亚铁等)取得能量，以CO2作为碳源，合成所需要的有机物。如硝化细菌科的细菌。光能异养

3、菌：光能营养菌中能同化有机碳者，均属于光能异养菌。化能异养菌：化能营养菌中，要求有机物作为碳源和能源者，均属于化能异养菌。此种营养的类型是生物界中最常见的一种。四、细菌的酶胞内酶胞外酶（水解酶）固有酶（结构酶）诱导酶（适应酶）五、细菌对营养物质的摄取（一）细菌细胞内外物质交换的方式单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团转位运输方式浓度载体耗能运送分子发生变化单纯扩散高→低不需要不耗能不变化促进扩散高→低需要不耗能不变化主动运输低→高需要耗能不变化基团转位低→高需要耗能变化四种运送营养物质方式的比较促进扩散主动运输基团转位酶Ⅱc酶Ⅱb酶ⅡaHPr酶I运送某一具体糖至少有4种蛋白参与，消耗一个ATP

4、，两步进行：1）热稳载体蛋白的激活；2）糖分子被磷酸激活→磷酸糖→细胞质中六、细菌的呼吸1.呼吸：细菌对无机物或有机物进行氧化，产生能量，供应本身生命活动的使用，为此而进行的一系列氧化还原反应。▲需氧呼吸（呼吸）：受氢体是分子氧。▲发酵（fermentation）：受氢体是氧以外的无机物或有机物。2.细菌的呼吸类型：具有不同呼吸酶系统的细菌在进行呼吸时对于空气中氧气的关系也是不同的。据此，可以把细菌及其呼吸作用分为三个主要类型：⑴厌氧菌及厌氧呼吸⑵需氧菌及需氧性呼吸⑶兼性厌氧细菌及其呼吸七、细菌的代谢产物（1）分解产物各种细菌所具有的酶不完全相同，对营养物质的分解产物亦不同。利用生物化学的方

5、法检测其分解产物，以鉴别细菌种类的试验方法，称为细菌的生化反应。常用的生化方法有吲哚（I）、甲基红（M）、VP（Vi）、枸橼酸盐利用（C）4种试验，糖发酵试验和尿素酶分解试验等。大肠杆菌IMViC试验结果为++——，产气杆菌为——++.（2）合成性代谢产物细菌通过新陈代谢不断合成菌体成分，此外，还能合成许多在医学上具有重要意义的代谢产物。①热源质(pyrogen)：是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，多由革兰氏阴性菌产生，热源质即其细胞壁的脂多糖。热源质耐高温高压。②毒素：外毒素：是多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质，毒性强；内毒素：是革兰

6、阴性菌细胞壁的脂多糖，当菌体死亡崩解后游离出来。③抗生素：由某些微生物在代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物的物质。大多由放线菌和真菌产生。④细菌素（蛋白质）：某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质，只对有近缘关系的细菌有杀伤作用，如大肠菌素。⑤维生素：肠道内大肠埃希菌能合成B族维生素和维生素K，可被吸收利用。⑥色素:分水溶性和脂溶性两种，助于鉴别细菌。水溶性：能弥散。脂溶性：只存在于菌体，不扩散。⑦侵袭性酶类:某些细菌可产生侵袭性酶，促使细菌扩散。第二节细菌的生长繁殖一细菌生长繁殖的条件1．营养条件：水、碳源、氮源、无机盐、生长因子等2．温度：低温型(嗜冷菌)、中温型(嗜温菌)和

7、高温型(嗜热菌)3．pH：病原菌，7.2-7.6；霉菌，3.0-6.0。4．渗透压5．气体：O2，CO2裂殖：多数二分裂：绝大多数细菌三分裂：绿色硫细菌复分裂：蛭弧菌芽殖：少数硝化杆菌属、芽生杆菌属等10余属细菌二、细菌繁殖的方式三、细菌繁殖的生长曲线如将细菌接种于适宜液体培养基中置温箱内培养，间隔不同时间取样，测定每ml培养基中的活菌数，以培养时间为横坐标，培养物中的活菌数的对数为纵坐标，可描绘出生长曲线。