微生物学重点内容(考试必看)

微免：微生物学重点级总结（考试必看）——中大药学院海不知道云知道2014/5/71/38十章、细菌学概论细菌（bacteria）：一类具有细胞壁、单细胞、以无性二分裂方式进行繁殖的原核细胞型微生物。一、细菌的形态、结构与分类（p123-137）一）大小与形态1.大小：微米、光学显微镜2.基本形态（适宜条件、8-18h、主要有3种；观察选对数生长期最优）球菌Coccus单、双、链、四联、八叠、葡萄球菌杆菌Bacillus各种杆菌差异较大，排列分散、无一定形式螺形菌Spiralbacterium弧菌：一个弯曲、螺菌：数个弯曲3.多形性：细菌在条件改变时，出现不规则形态，呈梨形、气球状、丝状等，条件适宜，可以恢复。二）细菌的细菌结构（10分）1.基本结构（所有细菌共有的结构）：细胞壁、细胞膜、细胞浆及核质。1）细胞壁：坚韧、有弹性；保护细菌；含主要成分肽聚糖，特殊成分磷酸壁、脂多糖等。A.革兰氏阳性菌细胞壁较厚，含丰富肽聚糖，少量磷壁酸a.肽聚糖由40层左右的网格状分子交织成厚的三维立体网状结构，由聚糖骨架和四肽侧链及五肽桥组成。聚糖骨架由N-乙酰葡糖胺（G）和N-乙酰胞壁酸（M）经𝛃-1,4糖苷键交替间隔排列而成。肽聚糖支架相同，肽链肽桥随菌而异。b.磷壁酸（G+特有成分）酸性多糖，由核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键互相连接而成的链状聚合物。分壁磷壁酸（核糖醇型）和膜磷壁酸（甘油型）具重要生理功能：①.P-结合阳离子，Mg2+提高细胞表面酶活性②.细胞壁表面抗原成分③.噬菌体吸附的特异受体④.调节自溶素活力⑤.增加细菌粘附性，与致病性有关。微免：微生物学重点级总结（考试必看）——中大药学院海不知道云知道2014/5/72/38B.革兰氏阴性菌细胞壁较薄，肽聚糖含量低。外膜层位于细胞壁肽聚糖层的外侧，包括脂多糖、脂质双层、脂蛋白三部分a.肽聚糖b.外膜①.脂蛋白：一端以蛋白质部分共价键连接于肽聚糖的四肽侧链上另一端以脂质部分连接在外膜的磷酸上，其功能是稳定外膜并将之固定于肽聚糖层。②.脂质双层：脂蛋白外侧，脂质双层结构。含有外膜蛋白。③.脂多糖（LPS）：习惯称细菌内毒素，由脂质双层向细胞外伸出，含类脂A、核心多糖、特异性多糖。类脂A：毒性部分及主要成份。致病物质，无种属特异性。核心多糖：类脂A外层，具属和组特异性。特异性多糖：最外层，数个至数十个低聚糖重复单位构成。G-菌体抗原（O抗原）就是特异多糖，有种和型特异性。LPS功能吸附Mg2+等阳离子，与磷壁酸作用类似类脂A，细菌内毒素主要成分特异性多糖：O-侧链（O抗原），鉴定细菌噬菌体吸附的位点c.周质空间外膜与细胞膜间的空间，含周质蛋白C.作用于细胞壁的抗生素及酶A.青霉素（penicillin）和头孢菌素：与细菌竞争合成胞壁过程所需的转肽酶，抑制四肽侧链上D-丙氨酸与五肽桥之间的联结，使细菌不能合成完整的细胞壁，可导致细菌死亡。B.溶菌酶（lysozyme）：切断肽聚糖中N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的𝛃-1,4糖苷键之间的联甘键之间的联结，破坏肽聚糖支架，引起细胞裂解。D.细胞壁缺陷型细菌L型细菌（bacterialLform）：实验室培养过程中，自发突变，指细胞壁缺陷的变型。原生质体：G+高渗、人工条件，溶菌酶完全水解或青霉素完全抑制新生细胞壁的合成球状体：G-高渗、人工条件，溶菌酶部分水解或青霉素不完全抑制新生细胞壁的合成微免：微生物学重点级总结（考试必看）——中大药学院海不知道云知道2014/5/73/382）细胞膜A.半渗透性脂质双层生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成。B.功能：a.细胞膜有选择性通透作用，菌体内外的物质交换。b.维持渗透压c.膜上有多种呼吸酶，参与产能过程。d.合成细胞壁及附属结构的场所C.中介体（mesosome）：又称间体，细胞膜向胞浆凹陷折叠成囊状物（充满囊泡）。与细胞呼吸有关，为细菌提供大量能量。有拟线粒体之称。多见于G+。3）细胞质及内含物细胞质：基本成份是水（约80%）、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐。A.核糖体：70&RNA+30%蛋白质细菌：70S核糖体（50S亚基+30S亚基）真核：80S核糖体（60S亚基+40S亚基）某些抗生素能作用于细菌核糖体，如红霉素与链霉素能分别于细菌核糖体的50S和30S亚基结合，干扰蛋白质的合成，使细菌死亡。而真核核糖体为80S，故许多能有效作用于细菌核糖体的抗生素对人体无害。B.胞质颗粒：细菌细胞内颗粒状内含物，大多数为营养贮藏物，可以鉴别细菌。聚beta-羟丁酸：类脂性质C源贮藏物异染颗粒：贮藏高能磷酸盐，嗜碱性较强，用特殊染色法可以看得更清晰。糖原粒与淀粉粒：C源贮藏物4）核质体（Nuclearbody）：细菌的遗传物质。核质（nuclearmaterial）、原核（prokaryon）、类核（nucleoid）、细菌的染色体（chromosome）富尔根（Feulgen）染色法染色后，显微镜观察多形态核质体。基因组（genome）：核质体为单倍体，含细菌全部基因，也称基因组。5.）质粒（plasmid）：染色体外的遗传物质。2.特殊结构：非细菌生活所必须。包括荚膜、芽孢、鞭毛、菌毛。1）荚膜（capsule）：A由多糖或多肽组成。厚度0.2m以下者，称微荚膜。B细菌一般在机体内和营养丰富的培养基中才能形成荚膜。2.C在固体培养基上形成光滑型（S型）或粘液型（M）菌落，失去荚膜后变为粗糙型（R）。D荚膜作用：a.保护细菌抗干燥、抗吞噬细胞的吞噬和消化。b.储存营养。c堆积代谢废物。d一定屏障作用，对其他因子（溶酶菌、补体、抗体、抗菌药物等）的侵害有一定抵抗力。微免：微生物学重点级总结（考试必看）——中大药学院海不知道云知道2014/5/74/38E荚膜与人类a医疗：提取葡聚糖b.细菌分型鉴定c.危害：发酵生产2）芽胞（spore）A.定义：在一定条件下，芽孢杆菌属（如炭疽杆菌）及梭状芽胞杆菌属（如破伤风杆菌、气性坏疽病原菌）能在菌体内形成一个折光性很强的不易着色小体，称为內芽胞，简称芽胞。B.芽胞含水量少（约40%），蛋白质受热不易变性。无通透性，有保护作用，能阻止化学品渗入。芽胞对理化因素（热、干燥、辐射、化学消毒剂等）具有高强度的抵抗力。炭疽杆菌芽胞可在草原中存活20-40年。C.芽胞含有大量吡啶二羧酸DPA，使芽胞的酶类具高稳定性和耐热性。D.芽胞并非细菌繁殖体，而是休眠休态，以维持细菌生存的持久体。E.芽胞的抵抗力强，当进行消毒灭菌时往往以芽胞是否被杀死作为判断灭菌效果的指标。F营养缺乏，容易形成芽胞。3）鞭毛（flagellum）：化学组成——鞭毛蛋白；基础小体+钩状体+丝状体（运动性）运动“器官”与细菌的致病性有关。如：霍乱弧菌鞭毛的数量、分布可用以鉴别细菌。4）菌毛：G-化学组成——菌毛蛋白（抗原性）A.普通菌毛（粘附性、致病性）B.性菌毛（F菌毛）传递DNA性菌毛由质粒携带的一种致育因子（Ferilityfactor）的基因编码，故性菌毛又称F菌毛。带性菌毛的细菌称为F+菌或雄性菌，无菌毛的细菌称为F-菌或雌性菌。三）分类1.分类单位纲、目、科、属、种，最重要、最基本的单元是种，其次是属。细菌中常用属和种。种（species）：细菌分类的基本单位。生物学性状基本相同的细菌群体构成一个菌种。亚种、变种(subspecies)：一个种内不同细菌存在稳定的变异或遗传特征，不足以归为新种型：亚种下的细分。菌株(strain)：不同来源的标本种所得到的同属一种的纯培养标准株（standardstrain）：具有典型特征的菌株，由菌种中心给统一编号2.命名：林奈双名法StaphylococcusaureusRosenbach菌株：BacillussubtilisBF7658标准菌株：StaphylococcusaureusATCC259233.分类方法：核酸分析：16srRNA/18srRNA序列4.分类系统：分为真细菌和古细菌1）真细菌狭义：专指其中的细菌,种类最多、数量最大、最具代表性。广义：指各类原核细胞型微生物包括：衣原体、立克次氏体、霉形体、螺旋体、放线菌、蓝细菌、光合细菌等2）古细菌：生存在极端环境下（高温、高盐、低pH)，细胞壁无肽聚糖。未发现有病原菌。微免：微生物学重点级总结（考试必看）——中大药学院海不知道云知道2014/5/75/38二、细菌的营养与生长繁殖（p138-150）1.营养物质运输方式：简单扩散、促进扩散、主动运输（主要方式）、基因转移。1）主动运输（activetransport）：在细胞膜上特异性渗透酶的参与下，消耗能量，可以逆浓度差运输营养物质，且被运输物质在运输前后并不发生任何变化的一种物质运输形式。2）基因转移（grouptranslocation）：指需要载体蛋白参加，消耗能量的物质运输方式，且被运输物质在运输前后发生分子结构修饰（化学修饰）。磷酸转移酶系统。主要存在厌氧菌、兼性厌氧菌。除化学修饰外，其他同于主动运输。2.营养类型主要营养类型代表类型光能无机自养型绿硫细菌、蓝细菌光能有机异养型红螺细菌化能无机自养型硝化细菌、铁细菌化能有机异养型绝大多数细菌和全部真核微生物3.生长繁殖条件1）营养物质：水、C源、N源、无机盐、生长因子2）适宜的酸碱度:pH=6.8-7.4缓冲物质。乳酸杆菌5.8-6.6霍乱：8.4-9.2；亚硝酸细菌7.8-8.6结核：6.5-6.83）温度细菌类型最适温度代表类型嗜冷菌10-20℃海洋、深湖、冷泉和冷藏库的细菌嗜温菌体温菌25-32℃寄生病原菌室温菌37℃腐生菌嗜热菌50-55℃温泉、堆肥、火山口附近的细菌4）气体环境（氧和CO2）需氧菌：具SOD，过氧化氢酶。细菌类型最适O2体积（%）代表类型专性需氧菌≥20枯草芽胞杆菌、结核杆菌微需氧菌2-10霍乱杆菌、空肠弯曲菌，HP耐氧菌≤2乳酸菌兼性厌氧菌有或无O2大肠埃希菌（多数菌）专性厌氧菌不能有O2丙酮丁醇梭菌微免：微生物学重点级总结（考试必看）——中大药学院海不知道云知道2014/5/76/384.繁殖方式：无性二分裂繁殖速度极快，代时（G）：20-30min；个别较慢（如结核杆菌）。5.人工培养1）培养基（medium）：人工配制，专供微生物生长繁殖和（或）积累代谢产物的营养基质。划分依据培养基类别组成天然、合成、半合成培养基物理状态液体、固体、半固体培养基用途基础、营养、选择、鉴别、厌氧培养基2）培养方法及生长现象培养方法备注固体培养法菌落形成单位：CFU；菌落（colony）、纯种分离、纯培养；菌苔液体培养法静置、震荡培养半固体培养法判断运动性（有无鞭毛）：有动力、无动力菌苔（lawn）：挑取单个菌落划线接种于琼脂斜面上，由于划线密集重叠，长出的细菌会融合成片。6.生长繁殖规律——生长曲线生长曲线（growthcurve）：描述细菌群体在整个培养期间细菌群体生长规律的曲线。1）迟缓期（Lagphase）:适应期。细菌接种至培养基后，对新环境有一个短暂适应过程（不适应者可因转种而死亡）。迟缓期长短因素种、接种菌量、菌龄以及营养物质等不同而异。此期中细菌体积增大，代谢活跃，为细菌的分裂增殖合成、储备充足的酶、能量及中间代谢产物。迟缓期的长短可以反映细菌的生长繁殖条件是否适宜。2）对数期(Logarithmicphase):又称指数期(Exponentialphage)。此期生长曲线上活菌数直线上升。细菌以稳定的几何级数极快增长，可持续几小时至几天不等（视培养条件及细菌代时而异）。此期细菌形态、染色、生物活性都很典型，对外界环境因素的作用敏感，因此研究细菌性状以此期细菌最好。抗生素作用，对该时期的细菌效果最佳。（连续培养）3）稳定期（Stationaryphase）:恒定期。该期的生长菌群总数处于平坦阶段，但细菌群体活力变化较大。由于培养基中营养物质消耗、毒性产物（有机酸、H2O2等）积累PH下降等不利因素的影响，细菌繁殖速度渐趋下降，相对细菌死亡数开始逐渐增加，此期细菌增殖数与死亡数渐趋平衡。细菌形态、