导图社区 细菌的生理
对细菌生理的简要概括总结，对第五节和某些不太热门的知识点进行了有针对的省略，给同专业发朋友一个参考。
根据科学出版社《有机化学第2版》中卤代烃的章节进行编写，内容包含有分类，命名，物理性质，化学性质，主要对化学性质中亲核取代反应与消除反应做出详细描述。
科学出版社，《有机化学》第二版
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细菌的生理
化学组成
原核细胞型微生物特有
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
水是最重要的组成部分，细胞总重量的75%－90%
物理性状
光学性质
半透明体
表面积
相对表面积大，有利同外界进行物质交换
带电现象
负电
与细菌的染色反应，凝集反应，抑菌和杀菌作用密切联系
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废物
渗透压
G+ 20－25个大气压，G－ 5－6个大气压
低渗生长，高渗胞质浓缩，不能生长
营养物质
水
碳源
病原菌：糖类
氮源
病原菌：氨基酸，蛋白胨
无机盐
作用
构成有机化合物，称为菌体成分
酶的组成部分，维持酶的活性
能量的储存和转运
调节菌体内外的渗透压
与细菌的生长繁殖和致病作用密切相关
载铁体
生长因子
通常为有机化合物，维生素，某些氨基酸，嘌呤，嘧啶
流感嗜血杆菌需要X因子(高铁血红素)，V因子(辅酶Ι或辅酶Ⅱ)，为细菌呼吸所需
摄取营养物质的机制
被动扩散
主动转运
ABC转运
特异性结合蛋白
G－周浆间隙
G+细胞外表面
离子偶联转运
电化学离子梯度透性酶
氧化结合，还原转运
集团转移
利用能量将物质转运与代谢相结合
大肠埃希菌6－磷酸葡萄糖胞内蓄积
特异性转运
异羟肟酸(-CONH2OH)衍生物
营养类型
自养菌
化能自养菌
无机物的氧化
光能自养菌
光合作用
异养菌
腐生菌
动植物尸体，腐败食物
寄生菌
活体内
大部分病原菌
影响生长的因素
氢离子浓度(pH)
多数病原菌最适生长pH为7.2－7.6
温度
热休克蛋白
稳定热敏感蛋白
气体
专性需氧菌
结核分枝杆菌，铜绿假单胞菌
微需氧菌
空肠弯曲菌，幽门螺杆菌
兼性厌氧菌
有氧无氧均能生长，有氧时生长较好
大多数病原菌
专性厌氧菌
厌氧原因
缺乏过氧化氢酶，过氧化物酶或氧化还原电势高的呼吸酶类
超氧化物歧化酶
细胞色素及细胞色素氧化酶
破伤风梭菌，脆弱类杆菌
从标本初次分离时，需人工提供5%－10%的CO2
脑膜炎奈瑟菌，布鲁菌
生长繁殖
个体
二分裂方式无性繁殖
代时
细菌分裂数量倍增所需时间
多数20－30分钟
群体
生长曲线
迟缓期
进入新环境后的短暂适应阶段
对数期
研究细菌的生物学性状(形态染色，生化反应，药物敏感实验等)选用该期细菌
稳定期
一些细菌的芽孢，外毒素和抗生素等代谢产物大多在此产生
衰亡期
新陈代谢
分解代谢
底物分解和转化为能量的过程
合成代谢
所产生的能量和少数几种简单的前体用于细胞组分的合成
能量代谢
发酵
有机物为受氢体
呼吸
无机物为受氢体
氧
需氧呼吸
其他无机物
厌氧呼吸
EMP途径
又称糖酵解
专性厌氧菌唯一产能途径
戊糖磷酸途径
又称己糖磷酸(HMP)途径
为生物合成提供前体和还原能
需氧菌和兼性厌氧菌
专性厌氧菌和兼性厌氧菌
代谢产物
糖发酵试验
根据分解乳糖可大致判断肠道杆菌的致病性
肠道杆菌并非都能分解乳糖
VP试验
阳性
丙酮酸脱羧生成中性的乙酰甲基甲醇，碱性溶液中被氧化生成二乙酰，与含胍基化合物生成红色化合物
产气杆菌
甲基红试验
产气杆菌丙酮酸代谢，pH>5.4，甲基红指示剂橘黄色，甲基红试验阴性，大肠埃希菌阳性
枸橼酸盐利用试验
以枸橼酸盐为唯一碳源，铵盐为唯一氮源
枸橼酸盐生成碳酸盐，铵盐生成氨，培养基变为碱性
产气杆菌阳性
吲哚试验
分解培养基中的色氨酸生成吲哚(靛基质)，经与试剂中的对二甲基氨基苯甲醛作用，生成玫瑰吲哚呈红色
大肠埃希菌，变形杆菌，霍乱弧菌
硫化氢试验
分解含硫氨基酸(胱氨酸，甲硫氨酸)生成硫化氢，遇铅或铁离子生成黑色硫化物
沙门菌，变形杆菌
尿素酶试验
分解尿素，酚红为指示剂变红色
变形杆菌
IMViC试验
吲哚(I)，甲基红(M)，VP(V)，枸橼酸盐(C)试验常用于鉴定肠道杆菌
热原质
G－菌细胞壁的脂多糖
250℃高温干烤才能破坏热原质
注入人体或动物体内引起发热反应的物质，又称致热原
微量也致热
吸附剂和特殊石棉滤板可除去液体中大部分热原质，蒸馏法效果最好
制备或使用注射药品，细菌感染
毒素与侵袭性酶
外毒素
多数G+菌和少数G－菌生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质
内毒素
G－菌细胞壁的脂多糖，菌体死亡崩解后游离出来
外毒素毒性强于内毒素
侵袭性酶
产气荚膜梭菌的卵磷脂酶，链球菌的透明质酸酶
色素
水溶性
能弥散到培养基或周围组织
铜绿假单胞菌产生的色素使培养基或感染的脓汁呈绿色
脂溶性
只存在于菌体
菌落显色而培养基颜色不变
抗生素
抑制或杀死其他微生物或肿瘤细胞的物质
大多由放线菌和真菌产生，细菌产生的少，有多粘菌素，杆菌肽
细菌素
具有抗菌作用的蛋白质
与抗生素区别
作用范围狭窄，仅对产生菌有亲缘关系的细菌有杀伤作用
大肠埃希菌产生的大肠菌素
用于细菌分型和流行病学调查
产生受质粒影响
维生素
大肠埃希菌
维B，维K
致病性
毒素与侵袭性酶，热原质
鉴别
色素，细菌素
治疗药用
细菌素，抗生素，维生素
分泌系统
G－菌，少数G+菌及分枝杆菌
G－ (Ι－Ⅵ型)，G+与分枝杆菌(Ⅶ型)
免疫系统
限制修饰(RM)系统
流产感染(Abi)系统
毒素－抗毒素(TA)系统
CRISPR-Cas系统
CRSPR
长度为25－50bp的被间隔序列所间隔的重复序列
CRISPR相关基因(Cas)编码的酶将间隔序列切除，其他Cas酶利用这些间隔序列作为靶向破坏入侵者
培养方式
分离培养
将标本或培养物划线接种在固体培养基表面，因划线作用，使许多原混杂的细菌在固体培养基表面散开
纯培养
挑取一个菌落，移种到另一个培养基中，生长出大量纯种细菌
菌落
单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可见的细菌基团
培养基
营养组成
增菌培养基
选择培养基
SS琼脂
培养肠道致病菌
胆盐抑制G+菌，枸橼酸钠和煌绿抑制大肠埃希菌，分离到致病的沙门菌和志贺菌
鉴别培养基
基础培养基
厌氧培养基
物理状态
液体
大量繁殖细菌
纯种细菌
生长情况
混浊状态
大多数
沉淀生长
少数链状细菌
表面生长
枯草芽孢杆菌，结核分枝杆菌等专性需氧菌
菌膜
固体
分离纯化
光滑型(S型)菌落
表面光滑湿润，边缘整齐
粗糙型(R型)菌落
表面粗糙，干燥，呈皱纹或颗粒状
黏液型(M型)菌落
黏稠，有光泽，似水珠样
半固体
细菌动力和短期保存
有鞭毛
羽毛状或云雾状混浊生长
无鞭毛
沿穿刺线线性生长
分类
常用
属，种
型
同一种细菌较小差异可细分
抗原结构
血清型
对噬菌体和细菌素的敏感性不同
噬菌体型和细菌素型
生化反应和其他生物学性状
生物型
来源不同的同一种细菌可称为不同的菌株
消毒灭菌常用术语
灭菌
杀灭物体上所有微生物
消毒
杀死物体上或环境中病原微生物，不包括芽孢和非病原微生物
防腐
防止或抑制微生物生长繁殖
清洁
通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量
无菌操作
防止微生物进入人体或其他物品的操作
灭菌方法
物理灭菌
热力灭菌
干热灭菌
焚烧
烧灼
干烤
红外线
湿热灭菌
比干热效果好
蛋白质较易凝固变性
穿透力大
潜热效应
巴氏消毒法
煮沸法
流动蒸汽消毒法
间歇蒸汽消毒法
高压蒸汽灭菌法
121.3℃，15－20分钟
辐射杀菌法
紫外线
266nm－266nm杀菌作用最强
电离辐射
微波
滤过除菌法
干燥与低温抑菌法
化学消毒灭菌法
机理
促进菌体蛋白质变性或凝固
干扰细菌的酶系统和代谢
损伤细菌的细胞膜
高效消毒剂
含氯消毒剂
过氧化物消毒剂
醛类消毒剂
环氧乙烷
中效消毒剂
含碘消毒剂
醇类消毒剂
机制
去除细胞膜中的脂类，使菌体蛋白质变性
低效消毒剂
季铵盐类消毒剂
氯已定
高锰酸钾
消毒灭菌作用
医疗器械物品
室内空气
手和皮肤
黏膜
病人排泄物与分泌物
病人污染物品
饮水与环境
影响消毒因素
微生物的种类，生理状态，数量
消毒剂的性质，浓度，作用时间
温度，酸碱度，有机物
