第三單元 細菌的生理
重點提示
本單元內(nèi)容比較復(fù)雜,但歷年出題量不多,考生應(yīng)當掌握細菌的生長繁殖方式和氧需菌的分類、細菌各種生化反應(yīng)實驗的原理的用途以及細菌培養(yǎng)的方法和意義,弄清各種細菌合成代謝產(chǎn)物的成分及其醫(yī)學意義。
本單元內(nèi)容與生物化學相關(guān)聯(lián),希望考生能將兩者結(jié)合起來,加強記憶。
考點串講
一、細菌生長繁殖的條件
(一)細菌生長的條件
1.營養(yǎng)物質(zhì) 充足的營養(yǎng)物質(zhì)可以為細菌的新陳代謝和生長繁殖提供必要的原料和充足的能量。
2.溫度 各類細菌對溫度的要求不同,以此可以將細菌分為兩類:嗜冷菌和嗜熱菌。
3.氣體 根據(jù)細菌代謝對分子氧的需要與否,可以將細菌分為四類:①專性需氧菌;②微需氧菌;③兼性厭氧菌;④專性厭氧菌。
4.滲透壓 細菌通過補償K+主動轉(zhuǎn)運和帶正電荷的有機多胺的補償性來調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的滲透壓和離子濃度。
(二)細菌生長繁殖的方式
1.細菌個體的生長繁殖 細菌一般以簡單的二分裂方式進行無性繁殖。細菌分裂數(shù)量倍增的時間稱為代時。
2.細菌群體的生長繁殖 將一定數(shù)量的細菌接種于培養(yǎng)基內(nèi),然后以培養(yǎng)時間為橫坐標,活菌數(shù)目為縱坐標,可以繪制出細菌的生長曲線。
根據(jù)細菌濃度,可以將生長曲線分為四個重要的時期:①遲緩期;②對數(shù)期;③最大穩(wěn)定期;④衰亡期。
細菌的生長曲線在研究工作和生產(chǎn)實踐中都有指導(dǎo)意義。掌握細菌生長規(guī)律,可以人為地改變培養(yǎng)條件,調(diào)整細菌的生長繁殖階段,更為有效地利用對人類有益的細菌。
二、細菌的分解和合成代謝
細菌的新陳代謝是指菌細胞內(nèi)分解代謝與合成代謝的總和。其顯著特點是代謝旺盛和代謝類型多樣化。
(一)細菌的能量代謝
1.發(fā)酵 主要包括糖酵解和磷酸戊糖途徑。
(1)糖酵解:這是大多數(shù)細菌共有的基本代謝途徑,專性厭氧菌產(chǎn)能的唯一途徑。反應(yīng)最終的受氫體為未徹底氧化的中間代謝產(chǎn)物,產(chǎn)生能量遠比需氧呼吸少。l分子葡萄糖可生成2分子丙酮酸,產(chǎn)生2分子ATP和2分子NADH+H+。
(2)磷酸戊糖途徑:是EMP途徑的分支,由己糖生成戊糖的循環(huán)途徑,不是產(chǎn)能的主要途徑。
2.需氧呼吸 需氧菌和兼性厭氧菌進行需氧呼吸。
3.厭氧呼吸 專性厭氧菌產(chǎn)能效率低的特殊呼吸。
(二)細菌的代謝產(chǎn)物
1.分解代謝產(chǎn)物和細菌的生化反應(yīng) 各種細菌所具有的酶不完全相同乙對營養(yǎng)物質(zhì)的分解能力亦不一致,因而其代謝產(chǎn)物有別。根據(jù)此特點,利用生物化學方法來鑒別不同細菌稱為細菌的生化反應(yīng)試驗。
(1)糖發(fā)酵試驗:據(jù)此可以鑒別不同的細菌。
(2)VP試驗:據(jù)此可區(qū)別大腸埃希菌和產(chǎn)氣桿菌。
(3)甲基試驗:根據(jù)產(chǎn)物的pH可區(qū)分產(chǎn)氣桿菌和大腸埃希菌。
(4)枸櫞酸鹽利用試驗:利用如產(chǎn)氣桿菌可以在枸櫞酸鹽培養(yǎng)基上生長而大腸埃希菌不能在該培養(yǎng)基上生長的特性區(qū)分二者。
(5)吲哚試驗:有些細菌與試劑中的對二甲基氨基苯甲醛作用,生成玫瑰吲哚而呈紅色,是為吲哚試驗陽性。
(6)硫化氫試驗。
(7)尿素酶試驗。
細菌的生化反應(yīng)用于鑒別細菌,尤其對形態(tài)、革蘭染色反應(yīng)和培養(yǎng)特性相同或相似的細菌更為重要。