微生物细菌生理学

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1、第2章微生物细菌生理学一、教学大纲要求(1)细菌的大小与形态。(2)细菌的结构、化学组成与功能。革兰阳性菌与阴性菌的结构差异。(3)细菌的营养类型，营养物质及其吸收。(4)细菌生长繁殖方式和生长速度，细菌生长曲线意义，影响细菌生长的因素(5)细菌的人工培养，培养基的分类及用途。(6)消毒灭菌的常用术语、方法、机制和适用范围。二、教材内容精要（一）细菌的大小与形态细菌大小以微米（μm）为测量单位。人肉眼的最小分辨率为0.2mm,故观察细菌形态需用光学显微镜放大几百到上千倍才能看到。按其外形描述可分为

2、球菌、杆菌、螺形菌。1．球菌呈圆球形、近圆球形、矛头状或肾形，单个球菌直径约为0.5~3.0μm。有双球菌、链球菌、四链球菌、八叠球菌、和葡萄球菌。2．杆菌多呈直杆状，少有微微弯曲。杆菌的长短、粗细和弯度随菌种不同而异。杆菌的直径约为0.2~2μm，长短从0.5μm~20μm不等(图2-2)。菌体两端有的为平齐（如炭疽杆菌），也有呈尖细（如梭杆菌）,也有一端膨大呈棒状（如白喉棒状杆菌）或分枝状（如分枝杆菌）。杆菌的排列常呈分散存在3．螺形菌菌体弯曲，包括只有一个弯曲的弧菌和数个弯曲的螺菌。细菌的大

3、小、形态和细菌细胞排列是细菌的重要生理特征之一。宜选择细菌的对数生长期观察细菌形态和大小。（二）细菌的结构和功能细菌结构按部位可分为附属结构（鞭毛、菌毛），表层结构（糖萼、细胞壁和胞质膜）及内部结构（细胞质、核蛋白体、核染色质、质粒以及芽孢等）。通常把一个细菌生存不可缺少的结构，或一般细菌都具有的结构称基本结构，而在特定条件下形成的结构称特殊结构。.细菌结构与其生长繁殖、致病性和感染后免疫等功能密切相关。1．附属结构（1）鞭毛是附着于多种细菌（如大多数杆菌、少数球菌、全部弧菌及螺菌）菌体上的细长而

4、呈波状弯曲的丝状物。鞭毛数目、排列和位置常随不同菌种而异，可分为单毛菌、双毛菌、丛毛菌和周毛菌等类型。结构电镜下观察，由基础小体、钩状体和丝状体组成。功能①动力：鞭毛是细菌的运动器官，呈现旋转运动是受基础小体的同心环旋转产生，其旋转方向决定运动类型。鞭毛可经鞭毛染色后用显微镜直接观察，也可用悬滴法或压滴法在显微镜下直接观察其运动，或将细菌穿刺接种半固体培养基观察动力。②趋化性：鞭毛运动具化学趋向性，受化学物质调控，若环境中没有吸引剂或趋化剂，细菌则以随机方式运动，反之，存在浓度梯度差时，细菌向一个

5、方向运动。③抗原性：H抗原具有很强的抗原性，可鉴定细菌的种、型。④致病性：少数鞭毛与致病性间接相关，可粘附于肠粘膜上皮细胞上产生毒性物质而致病。⑤鉴别细菌：鞭毛的有无及数量和分布，可用于细菌的鉴别。（2）菌毛是某些细菌表面遍布的比鞭毛更为纤细、短而直的丝状蛋白附属物，较短的菌毛称为纤毛，较长的称性菌毛。借助电镜才能观察到菌毛。纤毛数量多，可达数百根，具有粘附细胞和定居各种细胞表面的能力。借助于菌毛,细菌可牢固粘附在呼吸道、消化道和尿道细胞表面，进而侵入细胞，与细菌致病性有关。性菌毛仅见于革兰阴性菌

6、，每个细菌细胞只有1~4根，比纤毛粗，呈中空管状。它由F质粒编码，故又称其为F菌毛。带有性菌毛的细菌称为F+菌或雄性菌。性菌毛能以接合的方式在细菌间传导DNA，导致细菌毒性及耐药性的变异。1．表层结构（1）糖萼①结构与特点：是围绕于细胞壁外层的粘性胶胨状物质。较薄的称之为粘液层，较厚的称为荚膜，其化学组成为多糖或多肽及糖蛋白，一般在机体内和营养丰富的培养基中才能形成，丢失荚膜的细菌仍可存活，但在固体培养基上其菌落可由光滑型转为粗糙型。②功能：有糖萼细菌表面光滑，不易被吞噬细胞吞噬、消化，可在机体组

7、织细胞中生长繁殖引起感染；荚膜物质具有特异性型抗原，可作为细菌的鉴定和分型依据。（2）细胞壁1）结构与成分：①肽聚糖又称粘肽，是细胞壁的主要成分，由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸经ß-1，4糖苷键连接，间隔排列形成多糖支架；每个N-乙酰胞壁酸分子上连接着四肽侧链；侧链之间再由五肽桥或直接相连，组成一个坚韧的网状结构，即为肽聚糖。革兰阳性菌的肽聚糖是由多糖支架、四肽侧链和五肽桥三部分组成，形成坚固紧密三维立体网状结构。革兰阴性菌肽聚糖仅由多糖和四肽侧链两部分组成，形成没有五肽桥交联的二维平面结构，较

8、革兰阳性菌疏松。各种细菌的多糖支架结构均相同，但四肽侧链的组成及其连接方式随不同细菌而异。破坏肽聚糖结构或抑制其合成物质都能损害细胞壁，使细菌变形或杀伤细菌，如溶菌酶能水解N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡糖胺的ß-1，4糖苷键连接；ß-内酰胺类抗生素能与细菌竞争合成细胞壁的转肽酶。人和哺乳动物无细胞壁结构、亦无肽聚糖，故青霉素对人和哺乳动物细胞无毒性作用。②磷壁酸由核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键交联而成的多聚物，是革兰阳性菌特有组分。一端和细胞壁中的N-乙酰胞壁酸相连者为壁磷壁酸，和细胞膜