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病原生物学出版教材-文字教材:医学微生物学复习考试指导(主编)第2章 细菌的生理
来源:南方医科大学精品课程网 更新:2013/9/13 字体:

第2章  细菌的生理

复习提要

一、细菌的营养与生长繁殖

(一)细菌生长繁殖的基本条件

营养物质、能量和适宜的环境是细菌生长繁殖的必备条件。

1.营养物质  提供必要的原料和能量。根据细菌所利用的能源和碳源不同,将其分为两大营养类型:自养菌(autotroph)和异养菌(heterotroph)。所有的病原菌都是异养菌。

2.酸碱度  每种细菌都有一个可生长的pH范围和最适生长pH。多数病原菌最适pH为7.2~7.6。

3.温度  各类细菌对温度的要求不一,籍此分为嗜冷菌(psychrophile)、嗜温菌(mesophile)和嗜热菌(thermophile)。病原菌最适生长温度为37℃。

4.气体  病原菌所需气体是氧和CO2。一般细菌在代谢过程中自身产生的CO2即可满足。有些细菌如脑膜炎球菌、淋球菌和布鲁菌等,在初代分离培养时需提供5~10%的CO2才能生长。

根据细菌对氧气的需要分为四类:专性需氧菌(obligate aerobe)、微需氧菌(microaerophilicbacterium)、兼性厌氧菌(facultative anaerobe)和专性厌氧菌(obligate anaerobe)。大多数病原菌属于兼性厌氧菌。专性厌氧菌在有氧环境下不能生长,可能由于缺乏氧化还原电势高的呼吸酶和分解有毒氧基团的酶。

(二)细菌生长繁殖方式

以二分裂方式(binary fission)进行无性繁殖。细菌分裂数量倍增所需要的时间称为代时(generationtime),多数细菌为20~30分钟。

将一定数量的细菌接种于适宜的液体培养基中培养时,细菌群体生长繁殖可分为四期,即生长曲线:growth curve):迟缓期(lag phase)、对数期(log phase)、稳定期(stationary phase)和衰亡期(declinephase)。其中,对数期细菌的生物学特性较典型,对高级职称考试网外界环境因素的作用敏感。因此,研究细菌的形态染色、生化反应、药物敏感试验等应选用该期的细菌。

二、细菌的分解和合成代谢

1.细菌生化反应的概念  各种细菌所具有的酶不完全相同,对营养物质的分解能力不一致,因而其代谢产物有差异。检测细菌对各种基质的代谢作用及代谢产物,借以区别和鉴定细菌的生化试验,称为细菌的生化反应。细菌的生化反应对菌体形态、革兰染色反应和菌落特征相同和相似的细菌的鉴定尤为重要。

实验室常用的细菌生化反应有:糖发酵试验、VP试验、甲基红试验、枸橼酸盐利用试验、吲哚试验、硫化氢试验、尿素酶试验。其中吲哚(I)、甲基红(M)、VP(V)、枸橼酸盐利用(C)四种试验常用于鉴定肠道杆菌。现代临床细菌学已普遍采用微量、快速和全自动的生化鉴定方法。

2.与医学有关的合成代谢产物  细菌利用分解代谢中的产物、能量和辅酶,不断合成菌体自身成分,如细胞壁、蛋白质、核酸等,同时还合成一些在医学上具有重要意义的代谢产物,其中,毒素、侵袭性酶与细菌致病性有关;色素、细菌素与鉴别细菌有关;抗生素和细菌素能抑制和杀灭其他微生物。

热原质(pyrogen)是细菌细胞壁的脂多糖,注入人体或动物体内能引起发热反应。因此,在制备和使用注射药品过程中应严格遵守无菌操作,防止细菌污染。

三、细菌的人工培养

1.培养基的概念 培养基(culture medium)是由人工方法配制而成的,专供微生物生长繁殖所需的混合营养物制品。培养基的制备原则是:充足的营养物质,合适的pH,灭菌后方可使用。

培养基按营养组成和用途,分为基础培养基(basic medium)、增菌培养基(enrichmentmedium)、鉴别培养基(differential medium)、选择培养基(selective medium)和厌氧培养基(anaerobicmedium)等;按物理性状分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基三大类。

2.细菌在培养基中的生长表现  大多数细菌在液体培养基生长繁殖后呈均匀混浊状态;少数出现沉淀和形成菌膜。

无鞭毛的细菌在半固体培养基中仅沿穿刺线生长,有的鞭毛细菌可沿穿刺线生长并向四周游动扩散,所以半固体培养基可用作检查细菌有无鞭毛和动力。

在固体培养基上,单个细菌分裂繁殖后形成肉眼可见的细菌集团,称为菌落(colony),菌落的特征有助于鉴别细菌。将单菌落移种到另一培养基中,生长出来的细菌均为纯种,成为纯培养(pureculture)。故固体培养基可用作纯种的分离。

3.人工培养细菌在医学中的应用  ①感染性疾病的病原学诊断。由细菌引起的感染性疾病,最确切最可靠的诊断依据是,从病人材料中把病原菌分离培养出来,并鉴定其菌属、种和型。药物敏感试验能指导临床选用抗菌药物;②细菌学研究;③生物制品的制备,制备疫苗、类毒素、抗毒素等用于防治,制备菌液、抗血清等用于诊断。

试  题

【A型题】

1.在自然界中,细菌与其他生物相比,繁殖速度较快,主要原因是细菌:

A.细胞膜有半透性,允许水分及营养物质进入菌体内

B.体积小,相对表面积大,有利于同外界进行物质交换

C.代谢类型多样化

D.表面带有电荷,可以吸附营养物质,利于吸收

 E.具有多种酶系统

2.细菌的繁殖方式是:

 A.复制    B.二分裂法

 C.孢子生成  D.形成芽胞

 E.有丝分裂

3.繁殖速度最慢的细菌是:

A.大肠杆菌  B.幽门螺杆菌

C.鼠疫杆菌  D.产气荚膜梭菌

E.结核杆菌

4.对人类致病的细菌都是:

 A.自营菌 B.异营菌

 C.专性需氧菌D.兼性厌氧菌

E.专性厌氧菌

5.需在微需氧条件下才能生长的细菌是:

 A.结核杆菌  B.伤风梭菌

 C.脑膜炎球菌D.大肠杆菌

 D.幽门螺杆菌

6.哪一项不属于细菌生化反应:

A.吲哚试验      B.动力试验 

C.糖发酵试验    D.硫化氢试验

 E.尿素酶试验

7.可区分伤寒沙门菌和痢疾志贺菌的检查是:

A.革兰染色法    B.尿素酶试验 

C.动力试验   D.葡萄糖发酵试验

 E.乳糖发酵试验

8.检查细菌对糖和蛋白质分解产物的主要意义在于:

 A.了解细菌生长繁殖的能力

 B.了解细菌的致病性强弱

 C.帮助鉴别细菌的种类

 D.确定细菌抵抗力的强弱

 E.了解细菌对营养的需要

9.研究抗菌药物的杀菌效果,最好是选用细菌生长的:

 A.迟缓期  B.对数生长期

 C.稳定期     D.衰亡期 

www.med126.comE.对数生长期和稳定期

10.在细菌的生长过程中,哪一项不是迟缓期的特点。

 A.细菌体积增大

 B.代谢活跃

 C.细菌极少分裂

 D.细菌的繁殖数和死亡数大致平衡,细菌总数不增加

 E.细菌的生物学性状不典型

11.在碱性条件下生长良好的细菌是:

 A.大肠杆菌  B.霍乱弧菌

 C.结核杆菌  C.乳杆菌

 D.鼠疫杆菌

【X型题】

12.分离致病性肠杆菌科菌时,应选用的培养基是:

A.营养琼脂平板 B.血平板

C.选择培养基D.鉴别培养基

 E.厌氧培养基

13.与致病作用无关的细菌合成代谢产物有:

A.抗毒素      B.细菌素

 C.毒素    D.色素

 E.侵袭性酶类

14.有关“热原质”的叙述,哪一项是正确的:

A.主要是革兰阴性菌的合成代谢产物。

 B.是细菌的内毒素成分

 C.微量热原质注入人体能引起发热反应

 D.可被高压蒸汽灭菌法(121℃,20min)破坏

 E.注射药剂中不得含有热原质

15.有关“细菌群体生长周期”的叙述,错误的是:

 A.可分为迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期

 B.细菌的形态及染色性在稳定期较典型

 C.细菌的抗生素和外毒素多在对数生长期产生

 D.研究抗菌药物的杀菌效果最好选用细菌生长的对数生长期

 E.细菌的芽胞多在稳定期产生

16.培养基制备的原则有:

 A.充足的营养物质  B.合适的pH值

 C.必要的气体D.须经灭菌处理

 E.根据培养对象和目的而选用

17.在初代分离培养时,需要增加CO2浓度的细菌是:

A.幽门螺杆菌B.淋球菌

C.布鲁菌     D.脑膜炎球菌

E.铜绿假单胞菌

[思考题]

18.细菌分离培养和生化反应在感染性疾病诊断中有何意义?为什么?

19.根据培养基的性质与用途,可将培养基分为几类?

参考答案


【A型题】

 1.B 2.B* 3.E 4.B 5.E

 6.B 7.C 8.C 9.B10.D

11.B

【X型题】

12.C* D*13.C E  14.A* B* C* E*

15.B C 16.A B D E 17.B C D

疑难解析

【题2】 细菌以二分裂方式进行无性繁殖,没有有丝分裂。真菌繁殖可通过孢子生成,一条菌丝可产生多个孢子,孢子又可发芽,发育成菌丝体。病毒是以复制的方式进行增殖,即借助于宿主细胞提供的场所和原料合成核酸和蛋白质外壳等,然后装配成子代病毒。

【题12】 粪便标本中常含有很多杂菌,应根据检验目的菌的不同而选用具有选择和鉴别作用的培养基,如SS、伊红-美蓝平板、三糖铁培养基等,尽可能地抑制杂菌,以利于病原菌的检出,并能将致病菌与非致病菌区分开来。

【题14】 热原质是大多数革兰阴性菌和少数革兰阳性菌合成的一种物质,注入人体或动物体能引起发热反应。热原质是细菌细胞壁中的脂多糖组分,即内毒素。热原质耐高温,高压蒸汽灭菌(121℃ 20分钟)亦不被破坏。用吸附剂和特殊石棉滤板可除去液体中的大部分热原质,蒸馏法效果更好。玻璃器皿需在250℃ 高温干烤,才能破坏热原质。因此,在制备和使用注射药剂过程中应严格遵守无菌操作,防止细菌污染。

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