细菌的生理知识是检验主管技师考试的复习重点，医学教育网为您搜集整理知识点汇总如下，希望对您有帮助！
一、细菌的化学组成
细菌和其他生物细胞的化学组成相似，由水、无机盐、蛋白质、糖类、脂类、核酸等组成。
细菌体内还含有一些特有的化学物质，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-脱氧辛酸（KDO）、脂多糖（LPS）等医`学教育网搜集整理。
细菌含有核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）两种核酸。RNA主要存在于胞质中；DNA则存在于染色体和质粒中。DNA作为细菌的遗传物质是指导细菌新陈代谢、生长繁殖和遗传变异的物质基础。
二、细菌的物理性状
1.带电现象
细菌的蛋白质和其他生物细胞的蛋白质相似，具有两性解离的性质，当蛋白质分子所带正电荷与负电荷相等时，为等电点。革兰阳性菌等电点低，为pH2～3，革兰阴性菌的等电点稍高，pH为4～5，在中性或弱碱性环境中，其pH高于细菌的等电点，细菌均带负电荷，尤以革兰阳性菌带负电荷更多。细菌的带电现象与细菌的染色反应、凝集反应、抑菌和杀菌作用有密切关系。
2.表面积
细菌体积虽小，但单位体积的表面积远比其他生物细胞要大。细菌的表面积大，有利于菌体内外界的物质交换，故细菌生长繁殖迅速。
3.光学性质
细菌细胞为半透明体，当光线照射在菌体上，一部分光被吸收，另一部分光被折射，故细菌悬液呈混浊状态。菌数越多，浊度越大。
4.半透性与渗透性
细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性，使细菌与外界进行物质交换。
三、细菌的代谢
新陈代谢是细菌的最基本特征之一，它包括胞内所有化学反应和物理反应的总和。细菌的代谢包括合成代谢和分解代谢。分解代谢为合成代谢提供所需要的能量和原料，而合成代谢又是分解代谢的基础。
（一）细菌的酶类
酶是生活细胞合成的特殊蛋白质，具有专一性，能催化特定的基质（底物）而进行特异反应。一个细菌细胞中有多种酶，这些酶足以催化整个细胞的全部代谢活动。
一个细菌细胞内合成的酶和多种酶联合起来组成酶系。
细菌产生的酶大部分在细胞内，通常联合成一定的酶系在细胞内起作用，称为胞内酶，如氧化还原酶。有些酶则被分泌于细胞外，在细胞外起作用，称为胞外酶，如一些水解酶。
（二）细菌的能量来源
1.细菌生物氧化
细菌代谢所需能量主要是以生物氧化作用而获得的。物质在生物体氧化分解，释放能量的过程称为生物氧化。细菌的生物氧化很少有加氧反应，主要以脱氢和失电子的方式进行。脱氢反应是以某一基质（营养物）作为供氢体，经脱氢酶的作用使供氢体上的氢脱下，经许多中间递氢体（如辅酶I、辅酶Ⅱ、黄素蛋白等）传递与转运，最后将脱下的氢送交给受氢体而完成。
不同类型的细菌在有氧或无氧条件下进行生物氧化，能利用不同类型的供氢体和受氢体。供氢体可分为有机或无机化合物，受氢体可分为分子氧、无机物和有机物。以分子氧或无机化合物（如N03-、SO42一）为受氢体的生物氧化过程称呼吸，其中以分子氧为受氢体（或接受电子）的为需氧呼吸，以其他无机化合物为受氢体的属厌氧呼吸，如以有机物（如碳水化合物）为受氢体的则称发酵。大多数病原菌只通过需氧呼吸和发酵获得能量，它们不能利用简单的无机物。
2.需氧呼吸
以氧化磷酸化机制产生ATP的分解代谢形式为呼吸，最终电子受体为02.呼吸过程的特点是电子传递链，细菌的呼吸链位于细胞膜上，所需的酶系统各不相同，在需氧呼吸过程中同时还伴有氧化磷酸化作用，可产生并贮存大量能量。
3.发酵
某些细菌的酶系统不完善，不能将生物氧化过程进行到底，其最终受氢体（电子受体）是有机化合物尚未彻底氧化的中间代谢产物。几乎临**所有重要的细菌均能通过糖酵解，即E-M途径取得能量。
物质在生物体内氧化分解、释放能量的过程称为生物氧化。细菌代谢所需的能量除少数自养菌可利用光合作用外，绝大多数细菌都是通过生物氧化而获得能量的。细菌生物氧化的方式主要是通过脱氢和失去电子来实现的。病原菌获得能量的基质（生物氧化的底物）主要是糖类，通过糖的氧化释放能量，并以高能磷酸键（ADP、ATP）的形式储存能量。
细菌的呼吸类型：以无机物为受氢体的生物氧化称为呼吸。根据对分子态氧的需要不同，可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两个类型。进行有氧呼吸的细菌称为需氧菌，进行无氧呼吸的细菌称为厌氧菌，既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸的细菌称为兼性厌氧性细菌。
（三）细菌的分解代谢
1.糖类的分解
细菌分泌胞外酶，将菌体外的多糖分解成单糖（葡萄糖）后再吸收。各种细菌将多糖分解为单糖，进而转化为丙酮酸，这一过程是一致的。对丙酮酸的利用，需氧菌和厌氧菌则不相同。需氧菌将丙酮酸经三羧酸循环彻底分解成C02和水。厌氧菌则发酵丙酮酸，产生各种酸类（如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、琥珀酸等）、醛类（如乙醛）、醇类（如乙醇、乙酸甲基甲醇、异丙醇、丁醇等）、酮类（如丙酮）。
不同细菌具有不同的酶，对糖类的分解能力和代谢产物也不同，借此可以鉴别细菌。
2.蛋白质的分解
蛋白质分子在细菌分泌的蛋白质水解酶的作用下，在肽键处断裂，生成多肽和二肽。多肽和二肽的作用下水解，生成各种氨基酸。二肽和氨基酸可被细菌吸收，氨基酸在体内脱氨基酶的作用下，经脱氨基作用生成氨。不同种细菌在不同的条件下所进行的脱氨基作用的方式（氧化脱氨基、水解脱氨基、还原脱氨基）及代谢产物也不同。可借此鉴别细菌。如有些细菌能使色氨酸氧化脱氨基，生成吲哚、C02和H20.细菌还可以用脱羧酶使氨基酸脱羧，生成胺类（如组胺）和CO2.
3.细菌对其他物质的分解
细菌除能分解糖和蛋白质外，对一些有机物和无机物也可分解利用。各种细菌产生的酶不同，其代谢的基质不同，代谢的产物也不一样，故可用于鉴别细菌。
（1）对其他有机物的分解：如变形杆菌具有尿素酶，可以水解尿素，产生氨。乙型副伤寒沙门菌和变形杆菌都具有脱硫氢基作用，使含硫氨基酸（胱氨酸）分解成氨和H2S.
（2）对其他无机物的分解：产气肠杆菌分解柠檬酸盐生成碳酸盐，并分解培养基中的铵盐生成氨。细菌还原硝酸盐为亚硝酸盐、氨和氮气的作用，称为硝酸盐还原作用。
4.细菌合成代谢产物的意义
（1）热原质：大多数为革兰阴性菌合成的菌体脂多糖。注入人体或动物体内能引起发热反应，故称热原质。
（2）毒素和侵袭性酶：细菌产生毒素，包括内毒素和外毒素。内毒素为革兰阴性菌的脂多糖。外毒素是革兰阳性菌产生的蛋白质，毒性强且有高度的选择性。有些细菌还能产生具有侵袭性的酶，如卵磷脂酶、透明质酸酶等。毒素和侵袭性酶在细菌致病性中甚为重要。
（3）色素：有水溶性色素（铜绿假单胞菌的色素）和脂溶性色素（金黄色葡萄球菌的色素）。不同细菌产生不同的色素，在鉴别细菌上有一定意义。
（4）抗生素：是由某些微生物代谢过程中产生的、能抑制或杀死某些微生物和癌细胞的微量生物活性物质。
（5）细菌素：某些细菌菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质，细菌素作用范围狭窄，仅对与产生该种细菌素的细菌有近缘关系的细菌才能起作用，如大肠菌素、绿脓菌素、变形菌素和弧菌素等。
细菌是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体,是大自然物质循环的主要参与者.细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成,有的细菌还有夹膜、鞭毛、菌毛等特殊结构.绝大多数细菌的直径大小在0.5~5μm之间.可根据形状分为三类,即：球菌、杆菌和螺旋菌（包括弧形菌）.（一）细胞壁
细胞壁厚度因细菌不同而异,一般为15-30nm.主要成分是肽聚糖,由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸构成双糖单元,以β（1-4）糖苷键连接成大分子.N-乙酰胞壁酸分子上有四肽侧链,相邻聚糖纤维之间的短肽通过肽桥（革兰氏阳性菌）或肽键（革兰氏阴性菌）桥接起来,形成了肽聚糖片层,像胶合板一样,粘合成多层.
肽聚糖中的多糖链在各物种中都一样,而横向短肽链却有种间差异.革兰氏阳性菌细胞壁厚约20～80nm,有15-50层肽聚糖片层,每层厚1nm,含20-40％的磷壁酸（teichoic acid）,有的还具有少量蛋白质.革兰氏阴性菌细胞壁厚约10nm,仅2-3层肽聚糖,其他成分较为复杂,由外向内依次为脂多糖、细菌外膜和脂蛋白.此外,外膜与细胞之间还有间隙.
肽聚糖是革兰阳性菌细胞壁的主要成分,凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质,都有抑菌或杀菌作用.如溶菌酶是N-乙酰胞壁酸酶,青霉素抑制转肽酶的活性,抑制肽桥形成.
细菌细胞壁的功能包括：保持细胞外形；抑制机械和渗透损伤（革兰氏阳性菌的细胞壁能耐受20kg/cm2的压力）；介导细胞间相互作用（侵入宿主）；防止大分子入侵；协助细胞运动和分裂.
脱壁的细胞称为细菌原生质体（bacterial protoplast）或球状体（spheroplast,因脱壁不完全）,脱壁后的细菌原生质体,生存和活动能力大大降低.
（二）细胞膜
是典型的单位膜结构,厚约8~10nm,外侧紧贴细胞壁,某些革兰氏阴性菌还具有细胞外膜.通常不形成内膜系统,除核糖体外,没有其它类似真核细胞的细胞器,呼吸和光合作用的电子传递链位于细胞膜上.某些行光合作用的原核生物（蓝细菌和紫细菌）,质膜内褶形成结合有色素的内膜,与捕光反应有关.某些革兰氏阳性细菌质膜内褶形成小管状结构,称为中膜体（mesosome）或间体（图3-11）,中膜体扩大了细胞膜的表面积,提高了代谢效率,有拟线粒体（Chondroid）之称,此外还可能与DNA的复制有关.
（三）细胞质与核质体
细菌和其它原核生物一样,没有核膜,DNA集中在细胞质中的低电子密度区,称核区或核质体（nuclear body）.细菌一般具有1-4个核质体,多的可达20余个.核质体是环状的双链DNA分子,所含的遗传信息量可编码2000～3000种蛋白质,空间构建十分精简,没有内含子.由于没有核膜,因此DNA的复制、RNA的转录与蛋白的质合成可同时进行,而不像真核细胞那样这些生化反应在时间和空间上是严格分隔开来的.
每个细菌细胞约含5000～50000个核糖体,部分附着在细胞膜内侧,大部分游离于细胞质中.细菌核糖体的沉降系数为70S,由大亚单位（50S）与小亚单位（30S）组成,大亚单位含有23SrRNA,5SrRNA与30多种蛋白质,小亚单位含有16SrRNA与20多种蛋白质.30S的小亚单位对四环素与链霉素很敏感,50S的大亚单位对红霉素与氯霉素很敏感.
细菌核区DNA以外的,可进行自主复制的遗传因子,称为质粒（plasmid）.质粒是裸露的环状双链DNA分子,所含遗传信息量为2~200个基因,能进行自我复制,有时能整合到核DNA中去.质粒DNA在遗传工程研究中很重要,常用作基因重组与基因转移的载体.
胞质颗粒是细胞质中的颗粒,起暂时贮存营养物质的作用,包括多糖、脂类、多磷酸盐等.
（四）其他结构
许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类物质,边界明显的称为荚膜（capsule）,如肺炎球菌,边界不明显的称为粘液层（slime layer）,如葡萄球菌.荚膜对细菌的生存具有重要意义,细菌不仅可利用荚膜抵御不良环境；保护自身不受白细胞吞噬；而且能有选择地粘附到特定细胞的表面上,表现出对靶细胞的专一攻击能力.例如,伤寒沙门杆菌能专一性地侵犯肠道淋巴组织.细菌荚膜的纤丝还能把细菌分泌的消化酶贮存起来,以备攻击靶细胞之用.
鞭毛是某些细菌的运动器官,由一种称为鞭毛蛋白（flagellin）的弹性蛋白构成,结构上不同于真核生物的鞭毛.细菌可以通过调整鞭毛旋转的方向（顺和逆时针）来改变运动状态.
菌毛是菌体表面极其的蛋白纤细,须用电镜观察.特点是：细、短、直、硬、多,菌毛与细菌运动无关,根据形态、结构和功能,可分为普通菌毛和性菌毛两类.前者与细菌吸附和侵染宿主有关,后者为中空管子,与传递遗传物质有关.
（五）繁殖
细菌一二分裂的方式繁殖,某些细菌处于不利的环境,或耗尽营养时,形成内生孢子,又称芽孢是对不良环境有强抵抗力的休眠体,由于芽胞在细菌细胞内形成,故常称为内生孢子.
芽孢的生命力非常顽强,有些湖底沉积土中的芽抱杆茵经500-1000年后仍有活力,肉毒梭菌的芽孢在pH 7.0时能耐受100℃煮沸5-9.5小时.芽孢由内及外有以下几部分组成：
1．芽孢原生质（spore protoplast,核心core）：含浓缩的原生质.
2．内膜（inner membrane）：由原来繁殖型细菌的细胞膜形成,包围芽孢原生质.
3．芽孢壁（spore wall）：由繁殖型细菌的肽聚糖组成,包围内膜.发芽后成为细菌的细胞壁.
4．皮质（cortex）：是芽孢包膜中最厚的一层,由肽聚糖组成,但结构不同于细胞壁的肽聚糖,交联少,多糖支架中为胞壁酐而不是胞壁酸,四肽侧链由L-Ala组成.
5．外膜（outer membrane）：也是由细菌细胞膜形成的.
6．外壳（coat）：芽孢壳,质地坚韧致密,由类角蛋白组成(keratinlike protein),含有大量二硫键,具疏水性特征.
7．外壁（exosporium）：芽孢外衣,是芽孢的最外层,由脂蛋白及碳水化合物(糖类)组成,结构疏松.
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