細(xì)菌的生理知識(shí)是檢驗(yàn)主管技師考試的復(fù)習(xí)重點(diǎn)，醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)為您搜集整理知識(shí)點(diǎn)匯總?cè)缦?，希望?duì)您有幫助！

一、細(xì)菌的化學(xué)組成

細(xì)菌和其他生物細(xì)胞的化學(xué)組成相似，由水、無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、糖類、脂類、核酸等組成。

細(xì)菌體內(nèi)還含有一些特有的化學(xué)物質(zhì)，如肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、二氨基庚二酸（DAP）、吡啶二羧酸（DPA）、2-酮基-3-脫氧辛酸（KDO）、脂多糖（LPS）等醫(yī)`學(xué)教育網(wǎng)搜集整理。

細(xì)菌含有核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）兩種核酸。RNA主要存在于胞質(zhì)中；DNA則存在于染色體和質(zhì)粒中。DNA作為細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是指導(dǎo)細(xì)菌新陳代謝、生長繁殖和遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)。

二、細(xì)菌的物理性狀

1.帶電現(xiàn)象

細(xì)菌的蛋白質(zhì)和其他生物細(xì)胞的蛋白質(zhì)相似，具有兩性解離的性質(zhì)，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分子所帶正電荷與負(fù)電荷相等時(shí)，為等電點(diǎn)。革蘭陽性菌等電點(diǎn)低，為pH2～3，革蘭陰性菌的等電點(diǎn)稍高，pH為4～5，在中性或弱堿性環(huán)境中，其pH高于細(xì)菌的等電點(diǎn)，細(xì)菌均帶負(fù)電荷，尤以革蘭陽性菌帶負(fù)電荷更多。細(xì)菌的帶電現(xiàn)象與細(xì)菌的染色反應(yīng)、凝集反應(yīng)、抑菌和殺菌作用有密切關(guān)系。

2.表面積

細(xì)菌體積雖小，但單位體積的表面積遠(yuǎn)比其他生物細(xì)胞要大。細(xì)菌的表面積大，有利于菌體內(nèi)外界的物質(zhì)交換，故細(xì)菌生長繁殖迅速。

3.光學(xué)性質(zhì)

細(xì)菌細(xì)胞為半透明體，當(dāng)光線照射在菌體上，一部分光被吸收，另一部分光被折射，故細(xì)菌懸液呈混濁狀態(tài)。菌數(shù)越多，濁度越大。

4.半透性與滲透性

細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜都有半透性，使細(xì)菌與外界進(jìn)行物質(zhì)交換。

三、細(xì)菌的代謝

新陳代謝是細(xì)菌的最基本特征之一，它包括胞內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)的總和。細(xì)菌的代謝包括合成代謝和分解代謝。分解代謝為合成代謝提供所需要的能量和原料，而合成代謝又是分解代謝的基礎(chǔ)。

（一）細(xì)菌的酶類

酶是生活細(xì)胞合成的特殊蛋白質(zhì)，具有專一性，能催化特定的基質(zhì)（底物）而進(jìn)行特異反應(yīng)。一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞中有多種酶，這些酶足以催化整個(gè)細(xì)胞的全部代謝活動(dòng)。

一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成的酶和多種酶聯(lián)合起來組成酶系。

細(xì)菌產(chǎn)生的酶大部分在細(xì)胞內(nèi)，通常聯(lián)合成一定的酶系在細(xì)胞內(nèi)起作用，稱為胞內(nèi)酶，如氧化還原酶。有些酶則被分泌于細(xì)胞外，在細(xì)胞外起作用，稱為胞外酶，如一些水解酶。

（二）細(xì)菌的能量來源

1.細(xì)菌生物氧化

細(xì)菌代謝所需能量主要是以生物氧化作用而獲得的。物質(zhì)在生物體氧化分解，釋放能量的過程稱為生物氧化。細(xì)菌的生物氧化很少有加氧反應(yīng)，主要以脫氫和失電子的方式進(jìn)行。脫氫反應(yīng)是以某一基質(zhì)（營養(yǎng)物）作為供氫體，經(jīng)脫氫酶的作用使供氫體上的氫脫下，經(jīng)許多中間遞氫體（如輔酶I、輔酶Ⅱ、黃素蛋白等）傳遞與轉(zhuǎn)運(yùn)，最后將脫下的氫送交給受氫體而完成。

不同類型的細(xì)菌在有氧或無氧條件下進(jìn)行生物氧化，能利用不同類型的供氫體和受氫體。供氫體可分為有機(jī)或無機(jī)化合物，受氫體可分為分子氧、無機(jī)物和有機(jī)物。以分子氧或無機(jī)化合物（如N03-、SO42一）為受氫體的生物氧化過程稱呼吸，其中以分子氧為受氫體（或接受電子）的為需氧呼吸，以其他無機(jī)化合物為受氫體的屬厭氧呼吸，如以有機(jī)物（如碳水化合物）為受氫體的則稱發(fā)酵。大多數(shù)病原菌只通過需氧呼吸和發(fā)酵獲得能量，它們不能利用簡單的無機(jī)物。

2.需氧呼吸

以氧化磷酸化機(jī)制產(chǎn)生ATP的分解代謝形式為呼吸，最終電子受體為02.呼吸過程的特點(diǎn)是電子傳遞鏈，細(xì)菌的呼吸鏈位于細(xì)胞膜上，所需的酶系統(tǒng)各不相同，在需氧呼吸過程中同時(shí)還伴有氧化磷酸化作用，可產(chǎn)生并貯存大量能量。

3.發(fā)酵

某些細(xì)菌的酶系統(tǒng)不完善，不能將生物氧化過程進(jìn)行到底，其最終受氫體（電子受體）是有機(jī)化合物尚未徹底氧化的中間代謝產(chǎn)物。幾乎臨**所有重要的細(xì)菌均能通過糖酵解，即E-M途徑取得能量。

物質(zhì)在生物體內(nèi)氧化分解、釋放能量的過程稱為生物氧化。細(xì)菌代謝所需的能量除少數(shù)自養(yǎng)菌可利用光合作用外，絕大多數(shù)細(xì)菌都是通過生物氧化而獲得能量的。細(xì)菌生物氧化的方式主要是通過脫氫和失去電子來實(shí)現(xiàn)的。病原菌獲得能量的基質(zhì)（生物氧化的底物）主要是糖類，通過糖的氧化釋放能量，并以高能磷酸鍵（ADP、ATP）的形式儲(chǔ)存能量。

細(xì)菌的呼吸類型：以無機(jī)物為受氫體的生物氧化稱為呼吸。根據(jù)對(duì)分子態(tài)氧的需要不同，可以分為有氧呼吸和無氧呼吸兩個(gè)類型。進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)菌稱為需氧菌，進(jìn)行無氧呼吸的細(xì)菌稱為厭氧菌，既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無氧呼吸的細(xì)菌稱為兼性厭氧性細(xì)菌。

（三）細(xì)菌的分解代謝

1.糖類的分解

細(xì)菌分泌胞外酶，將菌體外的多糖分解成單糖（葡萄糖）后再吸收。各種細(xì)菌將多糖分解為單糖，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為丙酮酸，這一過程是一致的。對(duì)丙酮酸的利用，需氧菌和厭氧菌則不相同。需氧菌將丙酮酸經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底分解成C02和水。厭氧菌則發(fā)酵丙酮酸，產(chǎn)生各種酸類（如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、琥珀酸等）、醛類（如乙醛）、醇類（如乙醇、乙酸甲基甲醇、異丙醇、丁醇等）、酮類（如丙酮）。

不同細(xì)菌具有不同的酶，對(duì)糖類的分解能力和代謝產(chǎn)物也不同，借此可以鑒別細(xì)菌。

2.蛋白質(zhì)的分解

蛋白質(zhì)分子在細(xì)菌分泌的蛋白質(zhì)水解酶的作用下，在肽鍵處斷裂，生成多肽和二肽。多肽和二肽的作用下水解，生成各種氨基酸。二肽和氨基酸可被細(xì)菌吸收，氨基酸在體內(nèi)脫氨基酶的作用下，經(jīng)脫氨基作用生成氨。不同種細(xì)菌在不同的條件下所進(jìn)行的脫氨基作用的方式（氧化脫氨基、水解脫氨基、還原脫氨基）及代謝產(chǎn)物也不同。可借此鑒別細(xì)菌。如有些細(xì)菌能使色氨酸氧化脫氨基，生成吲哚、C02和H20.細(xì)菌還可以用脫羧酶使氨基酸脫羧，生成胺類（如組胺）和CO2.

3.細(xì)菌對(duì)其他物質(zhì)的分解

細(xì)菌除能分解糖和蛋白質(zhì)外，對(duì)一些有機(jī)物和無機(jī)物也可分解利用。各種細(xì)菌產(chǎn)生的酶不同，其代謝的基質(zhì)不同，代謝的產(chǎn)物也不一樣，故可用于鑒別細(xì)菌。

（1）對(duì)其他有機(jī)物的分解：如變形桿菌具有尿素酶，可以水解尿素，產(chǎn)生氨。乙型副傷寒沙門菌和變形桿菌都具有脫硫氫基作用，使含硫氨基酸（胱氨酸）分解成氨和H2S.

（2）對(duì)其他無機(jī)物的分解：產(chǎn)氣腸桿菌分解檸檬酸鹽生成碳酸鹽，并分解培養(yǎng)基中的銨鹽生成氨。細(xì)菌還原硝酸鹽為亞硝酸鹽、氨和氮?dú)獾淖饔?，稱為硝酸鹽還原作用。

4.細(xì)菌合成代謝產(chǎn)物的意義

（1）熱原質(zhì)：大多數(shù)為革蘭陰性菌合成的菌體脂多糖。注入人體或動(dòng)物體內(nèi)能引起發(fā)熱反應(yīng)，故稱熱原質(zhì)。

（2）毒素和侵襲性酶：細(xì)菌產(chǎn)生毒素，包括內(nèi)毒素和外毒素。內(nèi)毒素為革蘭陰性菌的脂多糖。外毒素是革蘭陽性菌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，毒性強(qiáng)且有高度的選擇性。有些細(xì)菌還能產(chǎn)生具有侵襲性的酶，如卵磷脂酶、透明質(zhì)酸酶等。毒素和侵襲性酶在細(xì)菌致病性中甚為重要。

（3）色素：有水溶性色素（銅綠假單胞菌的色素）和脂溶性色素（金黃色葡萄球菌的色素）。不同細(xì)菌產(chǎn)生不同的色素，在鑒別細(xì)菌上有一定意義。

（4）抗生素：是由某些微生物代謝過程中產(chǎn)生的、能抑制或殺死某些微生物和癌細(xì)胞的微量生物活性物質(zhì)。

（5）細(xì)菌素：某些細(xì)菌菌株產(chǎn)生的一類具有抗菌作用的蛋白質(zhì)，細(xì)菌素作用范圍狹窄，僅對(duì)與產(chǎn)生該種細(xì)菌素的細(xì)菌有近緣關(guān)系的細(xì)菌才能起作用，如大腸菌素、綠膿菌素、變形菌素和弧菌素等。

（6）維生素。

四、細(xì)菌生長繁殖的條件

1.充足的營養(yǎng)：必須有充足的營養(yǎng)物質(zhì)才能為細(xì)菌的新陳代謝及生長繁殖提供必需的原料和足夠的能量醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)`搜集整理。

2.適宜的溫度：細(xì)胞生長的溫度極限為-7℃～90℃。各類細(xì)菌對(duì)溫度的要求不同，可分為嗜冷菌，最適生長溫度為（10℃～20℃）；嗜溫菌，20℃～40℃；嗜熱菌，在高至56℃～60℃生長最好。病原菌均為嗜溫菌，最適溫度為人體的體溫，即37℃，故實(shí)驗(yàn)室一般采用37℃培養(yǎng)細(xì)菌。

有些嗜溫菌低溫下也可生長繁殖，如5℃冰箱內(nèi)，金黃色葡萄球菌緩慢生長釋放毒素，故食用過夜冰箱冷存食物，可致食物中毒。

3.合適的酸堿度：在細(xì)菌的新陳代謝過程中，酶的活性在一定的PH范圍才能發(fā)揮。多數(shù)病原菌最適PH為中性或弱堿性（pH7.2～7.6）。人類血液、組織液PH為7.4，細(xì)菌極易生存。胃液偏酸，絕大從數(shù)細(xì)菌可被殺死。個(gè)別細(xì)菌在堿性條件下生長良好，如霍亂孤菌在PH8.4～9.2時(shí)生長最好；也有的細(xì)菌最適pH偏酸，如結(jié)核桿菌（pH6.5～6.8）、乳本鄉(xiāng)桿菌（pH5.5）。細(xì)菌代謝過程中分解糖產(chǎn)酸，PH下降，影響細(xì)菌生長，所以培養(yǎng)基中應(yīng)加入緩沖劑，保持PH穩(wěn)定。

4.必要的氣體環(huán)境：氧的存大與否和生長有關(guān)，有些細(xì)菌僅能在有氧條件下生長；有的只能在無氧環(huán)境下生長；而大多數(shù)病原菌在有氧及無氧的條件下均能生存。一般細(xì)菌代謝中都需CO2，但大多數(shù)細(xì)菌自身代謝所產(chǎn)生的CO2即可滿足需要。有些細(xì)菌，如腦膜炎雙球菌在初次分離時(shí)需要較高濃度的CO2（5～10%），否則生長很差甚至不能生長。

五、細(xì)菌生長繁殖的規(guī)律

細(xì)菌繁殖速度之快是驚人的。大腸桿菌的代時(shí)為20分鐘，以此計(jì)算，在最佳條件下8小時(shí)后，1個(gè)細(xì)胞可繁殖到200萬上，10小時(shí)后可超過10億，24小時(shí)后，細(xì)菌繁殖的數(shù)量可龐大到難以計(jì)數(shù)據(jù)和程度。但實(shí)際上，由于細(xì)菌繁殖中營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，毒性產(chǎn)物的積聚及環(huán)境PH的改變，細(xì)菌絕不可能始終保持原速度無限增殖，經(jīng)過一定時(shí)間后，細(xì)菌活躍增殖的速度逐漸減慢，死亡細(xì)菌逐增、活菌率逐減。