病原 第二章 第二三节
第二节 细菌的生理学
一、细菌生长繁殖条件
1.营养物质：水，碳源，氮源，无机盐，生长因子growth factor
生长因子：细菌生长必需，而自身不能合成的化合物，如维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶等。
流感嗜血杆菌需要X因子（高铁血红素）V因子（辅酶Ⅰ或Ⅱ）
2.温度37℃
3.PH值6.8-7.4
4.气体环境：要求5%CO2，对氧气要求：专性需氧菌、微需氧菌；兼性厌氧菌、专性厌氧菌
5.生长因子
专性需氧菌(obligate aerobe)：结核分枝杆菌
微需氧菌（microaerophilic bacterium ）：氧浓度5~6%，空肠弯曲菌、幽门螺杆菌
兼性厌氧菌(facultative anaerobe)：大多数病原菌
专性厌氧菌(obligate anaerobe)：破伤风梭菌、肉毒梭菌
缺乏氧化还原电势高的呼吸酶：细胞色素、细胞色素氧化酶
缺乏分解有毒氧基团的酶：SOD、触酶、过氧化物酶
二、细菌的生长繁殖
个体繁殖：二分裂方式（binary fission）；代时(generation time)多数为20~30min
细菌的生长曲线growth curve
迟缓期：准备阶段, 是细菌适应环境准备增殖需要的时间。细菌不分裂
对数增殖期：是分裂繁殖较快的时期。形态、染色性及生理活动都比较典型。对外界因素敏感
稳定期：合成代谢产物、产生抗生素、外毒素、细菌计数。
衰退期：细菌形态改变呈多形态的衰退形
细菌计数方法：液体培养基中细菌总数计数（死菌+活菌）
活菌计数法：Colony forming units colony
浑浊度法Turbidity(Cloudiness)
三、细菌的代谢产物与生化反应
细菌的酶不一样，对营养物质的分解能力不一样
1、糖发酵试验
2、IMViC试验；
IMVIC是吲哚(indol)、甲基红(methyl red test)、伏-普( Voges--Prokauer test和柠檬酸盐( citrate test)四个实验的缩写。主要用于快速鉴别大肠杆菌和产气肠杆菌，多用于水细菌学检查。
大肠杆菌虽非致病菌，但在饮用水中超过一定数量，则表示受粪便污染，产气肠杆菌也广泛存在于自然界中，因此检查水时要将两者分开。
I-吲哚（indol）试验：吲哚试验是用于检测吲哚的产生，某些细菌可产生色氨酸酶，分解蛋白胨中的色氨酸产生吲哚。色氨酸→吲哚→吲哚试剂→玫瑰吲哚
M-甲基红（methyl red）实验；甲基红试验是根据肠杆菌科各菌属都能发酵葡萄糖，在分解葡萄糖过程中产生丙酮酸，进一步分解中，由于糖代谢的途径不同，可产生乳酸，琥珀酸、醋酸和甲酸等大量酸性产物，可使培养基PH值下降至pH4.5以下，使甲基红指示剂变红这个原理进行的测验。
甲基红的变色范围是PH4.4-6.2，意思是说：其pH值在4.4-6.2区间时，呈橙色。其pH值<=4.4时，呈红色，故又称之为酸色。其pH值>=6.2时，呈黄色，故又称之为碱色。
VP（Voges-Proskauer）是用以检测某些细菌利用葡萄糖产生非酸性或中性末端产物的能力，例如丙酮酸，丙酮酸缩合、脱羧生成乙酰甲基甲醇，在碱性条件下能被空气中的氧气氧化生成二乙酰，后者与蛋白胨中的胍基作用生成红色化合物。
产气杆菌+葡萄糖→丙酮酸→乙酰甲基甲醇→二乙酰+胍基化合物→红色化合物
大肠杆菌-葡萄糖→丙酮酸
C-枸橼酸盐利用（citrate utilization）试验，
利用枸橼酸盐生长+
不能利用-
3、硫化氢试验Hydrogen Sulfide(HS) Production
硫化氢试验也是检查肠道杆菌的生化试验。
硫化氢试验检测硫化氢的产生，细菌分解含硫有机化合物如半胱氨酸等产生硫化氢，硫化氢遇培养基中的铅盐或铁盐等形成黑色的硫化铅或硫化铁沉淀。
硫化氢试验也是检查肠道杆菌的生化试验+（FeS黑色）
4、尿素酶试验
有些细菌能产生尿素酶，将尿素分解、产生2个分子的氨，使培养基变为碱性，酚红呈粉红色。；培养基变红为+
四、细菌合成的代谢产物及其意义
与致病有关：热原质（pyrogen）或称致热源；毒素；侵袭性酶；
与鉴别有关：色素
与抗菌有关：细菌素和抗生素
与生长有关：维生素，利菌也利人
五.细菌合成的代谢产物
1.热原质（pyrogen）或称致热源，细胞壁的脂多糖（LPS）
致热作用；耐高温。
注射用试剂防pyrogen污染
除去方法：蒸馏或活性炭吸附
2.毒素：外毒素exotoxin和内毒素endotoxin
3.侵袭性酶：透明质酸酶，胶原酶，血浆凝固酶
4.色素：意义：可用来鉴别细菌
铜绿假单胞菌-水溶性；
金黄色葡萄球菌-脂溶性。
5.维生素：能合成维生素例，可被人体吸收利用。如大肠埃希菌，能合成维生素B族和维生素K
6.细菌素：抗菌蛋白质，如大肠菌素；体外杀伤近缘关系的细菌；用于细菌的分型和流行病学调查
7.抗生素：抑制或杀死某些微生物或肿瘤细胞的物质：如多黏菌素、杆菌肽等。抗菌谱比细菌素广
六.细菌的人工培养
1.培养基（culture medium）由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品
2.培养基的分类：
基础培养基（basic medium）
增菌培养基（enrichment medium）
选择培养基（selective medium）
鉴别培养基（differential medium）
厌氧培养基（anaerobic medium）
3.培养基的分类（物理性状分类）：液体培养基；固体培养基；半固体培养基
4.人工培养方法：纯培养；分离培养
5.细菌在培养基中的生长情况
纯培养：
液体培养基：表面生长；均匀混浊生长；沉淀生长
固体培养基：菌落，菌苔
半固体培养基：针状，刷状动力检测（有无鞭毛，可否运动），保存菌种
6.培养基的用途
液体培养基：增菌
固体培养基：纯化，增菌
半固体培养基：动力检测，保种
7.细菌的人工培养
在医学中的应用：诊断；细菌鉴定；生物制品。
在工农业生产中的应用：
在基因工程中的应用
第三节 细菌的分类
1.表型特征分类：数值分类法、传统分类法
2.种系分类：DNA（G+Cmol/%）测定、核酸同源值测定、核蛋白体RNA碱基序列测定
3.分类的层次及相关概念
基本层次：界、门、纲、目、科、属、种
种（species）亚种或变种、型（type）
株（strain）对不同来源的同一菌种的细菌称为该菌的不同菌株。
分离株，自临床或动物检测出的细菌。
标准菌株（standard strain）或模式菌株（typestrain）具有某种细菌典型特征的菌株称为该菌的标准菌株。
4.细菌分类：科、属、种、型（血清型、生物型、噬菌体型、细菌素型）
细菌命名与书写法：双命名制属名＋种名（例如大肠埃希菌， Escherichia coli， E.coli）
