医学微生物学复习笔记

1第一单元微生物的基本概念一、微生物的定义微生物是广泛存在于自然界的形体微小、数量繁多、肉眼看不见，需借助于光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、上千倍甚至数万倍才能观察到的低等生物体。就是个小，但本领高强！分布广泛：海、陆、空、动物腔道与人类关系：大多有益，少数为病原微生物二、三大类微生物及其特点(一)非细胞型微生物为形体最小，以纳米(nm)为测量单位，结构最为简单，仅含有一种核酸RNA或DNA，或仅为传染性蛋白粒子，具有超级寄生性，仅在活的易感细胞中才能复制，且易变异的最低等生物体，包括病毒、朊病毒等。RNA、DNA、蛋白其中一种没有自己房子只能寄生在别人那！(二)原核细胞型微生物为单细胞微生物，大小以微米(um)计，其细胞分化不完善，无完整细胞核及核膜、核仁，拟核或称核质由胞质内聚积的双链螺旋结构DNA和RNA构成，胞质内有核蛋白体，但缺少内质网、线粒体等细胞器。此类微生物包括细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体和放线菌等6类。2菌4体就是缺点东西，有了房子，但没有好好装修！支原体没有细胞壁——防盗门都没安。(三)真核细胞型微生物为多细胞或单细胞微生物(真菌)，其细胞分化完善，有细胞核和各种细胞器，故易在体外生长繁殖。家用电器都已装好，可以美美娶妻生子了！易在体外生长繁殖第二单元细菌的形态与结构第一节细菌的形态一、细菌的测量单位微米(micrometer，um)，1um=1/l000mm。二、细菌的形态有球菌、杆菌和螺形菌三类。(一)球菌包括球形、肾形、豆状、矛头状等多种，直径0．8—1．2um，呈双球状、链状、葡萄状等多种样式排列形式。(二)杆菌种类繁多，长短粗细差异较大，有杆状、球杆状、棒状及梭状等，并有链杆状、分枝状、栅栏状等多种排列形式，直径0．3～1．0um，长0．6—10um不等。(三)螺形菌分为：①弧菌，为弧状或逗点状，只有一个弯曲，长2～3um，如霍乱弧菌；②螺菌，菌体由两个以上弯曲，长3—6y．m，如鼠咬热螺菌；③螺杆菌，呈螺旋状弯曲，长2．5～4．0um，如幽门螺杆菌；④弯曲菌，呈u形、s形等，长0．5～8．0pLm不等，如空肠／结肠弯曲菌。2第二节细菌的基本结构细菌的结构包括基本结构和特殊结构。细胞壁、细胞膜、细胞质和核质为都具有的基本结构，荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞为某些细菌才具有的特殊结构。特殊结构——1膜2毛1芽胞(一)细胞壁细胞壁为包绕在细胞膜外的膜状结构，厚l0～80纳米(nanometer，nm)，其组成较复杂，因不同细菌而异，主要组分为肽聚糖，主要功能为保持菌体固有形态和维持菌体内外的渗透压。(二)细胞膜细胞膜为包裹细胞质的结构，厚约7．5nm，与真核细胞膜相比，不含胆固醇，具有①渗透和运输作用；②呼吸作用；③生物合成作用；④参与细菌分裂细菌的细胞膜向细胞浆内陷，并折叠形成囊状物，叫中介体，为细菌细胞膜内陷而成。扩大了膜表面积，相应地增加了呼吸酶的含量，可为细菌提供大量能量。功能类似真核细胞的线粒体，故有拟线粒体之称。(三)细胞质细胞质位于菌体内部的原生质，内含核蛋白体、质粒等多种重要结构。(四)核质核质由细胞质内的细菌本身遗传物质DNA和RNA聚集而成，不具备完整的核结构，故亦称为拟核。二、肽聚糖的结构肽聚糖或称粘肽，由N一乙酰葡萄糖胺与N一乙酰胞壁酸借β-1,4糖苷键连接为聚糖骨架，再与四肽侧链及五肽交联桥共同构成。肽聚糖为细菌所特有，在革兰阳性(G+)菌与G一菌有所不同。三、革兰阳性菌和阴性菌细胞壁的结构及医学意义G+和G一细菌细胞壁结构的比较见表5—2—1。G+菌与G一菌细胞壁结构不同，导致它们的染色性、抗原性、致病性和免疫性以及对抗生素的敏感性存在差异，从而在诊断方法及防治原则方面也不相同。例如。青霉素和头孢菌素能抑制G+菌肽聚糖的五肽交联桥，万古霉素和杆菌肽可抑制四肽侧链的连结，磷霉素和环丝氨酸能抑制聚糖骨架的合成，溶菌酶和葡萄球菌溶素可水解聚糖骨架的β-1,4糖苷键而发挥抗菌作用。细胞壁结构革兰阳性菌革兰阴性菌厚度20—80nml0－15nm强度坚韧疏松肽聚糖组成聚糖、侧链、交联桥聚糖、侧链交联方式侧链间以肽桥交联侧链问以肽键交联交联率75％～l00％25％以下结构类型三维立体结构二维网状结构层数可达50层，仅1－2层占胞壁干重50％一80％5％一20％3糖类含量约占45％约占15％脂类含量约占2％约占20％磷壁酸有无外膜无有脂多糖无有与医学有关的细胞质内亚结构主要有核质、核蛋白体、质粒及胞质颗粒。(一)核质或称拟核核质或称拟核由裸露的双链DNA盘绕成松散的网状结构与RNA构成，无组蛋白包绕。它相当于细胞核的功能，决定细菌的生物学性状和遗传特征。(二)核蛋白体或称核糖体核蛋白体或称核糖体每个细菌可含有万余个。它由占70％的RNA及占30％的蛋白质构成，是菌体蛋白质合成的场所。此外，链霉素和红霉素可与核蛋白体结合而起到抗菌作用。(三)质粒质粒种类繁多，由闭合环状双链DNA构成，可自我复制，是核质以外的遗传物质能携带多种遗传性状并通过结合、转化等方式在菌间传递质粒而获得新的生物学性状。主要的质粒有耐药性R质粒，产生性菌毛的F质粒，使大肠菌产生细菌素的Col质粒，产生肠毒素的ST、LT质粒等。由于质粒的结构简单，被广泛地用作分子生物学研究的载体。细胞质中粒(四)胞质颗粒胞质颗粒为细菌贮存的营养物质多糖、脂类及多磷酸盐等。异染颗粒为白喉棒状杆菌、鼠疫杆菌和结核分枝杆菌等所特有的胞质颗粒，它由RNA和偏磷酸盐构成，美兰染色呈紫色。此着色特点用于鉴别诊断。异染、特异特有，就好鉴别！第三节细菌的特殊结构细菌的特殊结构包括荚膜、鞭毛、菌毛及芽胞。一、有荚膜菌在其细胞壁外有一层较厚(0．2nm)较粘稠的结构，其化学成分在多数菌为多糖，少数菌为多肽称荚膜。荚膜具有抗原性及抗吞噬作用，并为细菌的鉴别指征之一。这个肉夹馍真难咬——抗吞噬二、鞭毛的定义及与医学的关系弧菌、螺菌、占半数的杆菌及少数球菌由其细胞膜伸出菌体外细长的蛋白性丝状体，称为鞭毛。根据鞭毛菌上鞭毛位置和数量，分为单毛菌、双毛菌、丛毛菌和周毛菌。鞭毛是运动器，它使鞭毛菌趋向营养物质而逃避有害物质，并且具有抗原性并与致病性有关。例如沙门菌的H抗原，具有使肠道菌穿透肠粘液层侵及肠粘膜上皮细胞的能力。想想蝌蚪尾巴，都是在液体中活动。如霍乱弧菌只有一根鞭毛，菌体运动非常活泼，呈穿梭样或流星样。三、菌毛的定义、分类和与医学的关系许多G一菌及个别G在其菌体表面有细而短、多而直的蛋白性丝状体，称为菌毛。菌毛分为普通菌毛和性菌毛两类：①普通菌毛，数量多、短而直，它使细菌粘附于宿主细胞表面致病；②性菌毛，每菌仅数根粗而长的性菌毛，它由F质粒表达。有性菌毛菌称为F+菌。可通过性菌毛的结合，4将遗传信息如细菌毒力、耐热性等传递给F一受体菌。四、芽孢的定义及与医学的关系需氧或厌氧芽胞杆菌属的细菌繁殖体，当处于不利的外界环境下，在菌体内形成厚而坚韧芽胞壁及外壳的圆形或卵圆形小体，称为芽胞。它为细菌的休眠状态，其抵抗力远远大于繁殖体，是灭菌效果的指征。芽胞可存活在自然界数年以上，一旦条件适宜，又能出芽回复为繁殖体而致病．例如炭疽、破伤风、肉毒中毒和气性坏疽等，均由芽胞菌引起。抵抗力强，耐高温。内含生命物质，可以再生。通常以杀死芽孢作为灭菌指标，高压蒸汽灭菌是最有效的方法。芽孢——坚硬的种子第四节细菌形态与结构的检查法由Gram所建立的革兰染色法将细菌分为G+菌与G一菌，被广泛应用于细菌的初步鉴别及指导选择抗生素治疗。革兰染色的步骤为：细菌涂片经结晶紫初染一碘液媒染---95％乙醇脱色→复红复染。凡未被95％乙醇脱色，菌体着紫色者为G+菌。否则被染成红色的细菌为G一菌。第三单元细菌的生理第一节细菌生长繁殖的条件细菌具有独立完成生命活动的能力，可以从周围环境中吸收代谢所需要的营养物质，即水、无机盐、碳源、氮源、生长因子。按细菌对营养物质的需要不同，可将细菌分为自养菌和异养菌。细菌的生长除了满足充足的营养物质外，还需要有适宜的温度、合适的酸碱度和必需的气体环境。细菌以简单的二分裂方式进行无性繁殖，并向不同平面分裂而形成细菌排列方式的不同，细菌分裂倍增的必须时间，称为代时。多数细菌的代时为20一30min，而结核杆菌则18－20小时分裂一次。细菌群体生长繁殖规律可用“生长曲线”描述，即迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期四个期。对数期在培养后8～18小时。对数期细菌繁殖最快、代谢活跃，细菌形态、染色、生物活性都很典型，对外界环境因素的作用十分敏感，因此研究细菌的生物学性状以此期细菌最好。稳定期细菌形态和生理性状常有改变。细菌的芽胞和抗生素、外毒素等代谢产物大多在稳定期产生。可将其分为专性需氧菌、微需氧菌、兼性厌氧菌和专性厌氧菌。专性需氧菌的代谢方式是有氧氧化；专性厌氧菌则是无氧酵解；微需氧菌和兼性厌氧菌介于二者之间；专性厌氧菌不能在有氧环境中生长。第二节细菌的分解和合成代谢一、细菌生化反应的原理各种细菌所具有的酶不完全相同，对营养物质的分解产物亦不同。利用生物化学的方法检测其分解产物，以鉴别细菌种类的试验方法，称为细菌的生化反应。常用的生化反应的方法有吲哚(I)、甲基红(M)、VP(Vi)、枸橼酸盐利用(C)4种试验，糖发酵试验和尿素酶分解试验等。大肠杆菌IMViC试验结果为++一一，产气杆菌为一一++。5二、细菌产生的与医学有关的合成代谢产物细菌通过新陈代谢不断合成菌体成分，此外，还能合成许多在医学上具有重要意义的代谢产物，如热原质、毒素、侵袭性酶、色素、细菌素、抗生素和维生素等。前三类是细菌的致病物质，与细菌的致病性有关；不同的细菌产生的不同色素和细菌素，可用于细菌的鉴定；抗生素和维生素是临床上应用的重要治疗药物。热原质：引起人体发热的物质，如脂多糖，大多数G-都能产生。热之源毒素：对人体有毒性的物质，如内、外毒素等。侵袭性酶：利于细菌在组织中的扩散。如血浆凝固性酶、透明质酸酶、链激酶等。细菌开路用的！细菌素：细菌产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。只对近缘关系的细菌有杀伤。可用于细菌的分型和流行病学追踪调查。细菌在新陈代谢过程中，可产生多种代谢产物，包括分解代谢产物和合成代谢产物。不同的细菌产生的代谢产物不一样。利用生化试验的方法检测各类细菌的分解代谢产物，可以对细菌进行分类和鉴别。第三节细菌的人工培养一、培养基的概念细菌可用人工方法大量培养。培养基是由适于细菌生长繁殖需要的各种营养物质人工配制而成的基质。培养基按营养成分和用途不同，分为基础培养基、合成培养基、营养培养基、鉴别培养基、选择培养基和厌氧培养基。按培养基物理形态分为固体、半固体和液体培养基三类。根据细菌的种类和培养目的不同，可采用不同的培养基。液体培养基主要用于细菌的增菌。细菌在液体培养基中生长可表现为液体变混浊，表面形成菌膜，管底沉淀物。半固体培养基含有0．3％～0．5％低浓度的琼脂，可用于观察细菌的动力。有鞭毛的细菌可克服低浓度琼脂的阻挡，扩散至穿刺线以外，穿刺线变混浊；无鞭毛的细菌只能在穿刺线上生长，穿刺线清晰。固体培养基含2％一3％的琼脂，平板固体培养基用于细菌的分离，试管固体培养基用于菌种的保存。菌落是单个细菌在固体培养基上生长繁殖后形成肉眼可见的细菌集团，是纯种细菌。细菌的菌落分为三型：光滑型菌落、粗糙型菌落和粘液型菌落。三、细菌人工培养在医学中的应用细菌人工培养在临床上多用于细菌性疾病的诊断和防治，并对细菌进行鉴定和研究，根据药敏试验的结果，选择合适的药物进行治疗。生物制品的制备，如菌体疫苗、类毒素、抗血清等都需要培养细菌。第四单元消毒与灭菌第一节基本概念一、消毒（disinfection)消毒指杀灭物体上病原微生物，但不一定能杀死细菌芽胞的方法。二、灭菌(sterilization)灭菌指杀灭物体上所有微生物，包括病原微生物、非病原微生物和芽胞的方法。6三、无菌（asepsis）无菌指不含活菌的状态，即灭菌的结果。四、防腐（antisepsis）防腐指防止或抑制微生物生长繁殖的方法，一般不致细菌死亡。消毒与灭菌的方法一般可分为物理学方法和化学方法两大类。用于消毒的化学制剂，称为化