医学微生物学第七版重点知识

医学微生物学绪论1．微生物：存在于自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍。甚至数万倍才能观察到的微小生物。2．微生物的分类：种类细胞结构核酸特点代表非细胞型微物无典型细胞结构构DNA或RNA，两者不同时存在无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生长增值病毒原核细胞型微生物无核膜、核仁，仅有核糖体DNA和RNA古生菌、细菌（细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体和放线菌）真核细胞型微生物细胞核分化程度很高，有核膜核仁，细胞器完整DNA和RNA真菌3、病原微生物：少数具有致病性，能引起人类、植物病害的微生物。机会致病性微生物：在正常情况下不致病，只有在特定情况下导致疾病的微生物。4，郭霍法则：①特殊的病原菌应在同一种疾病中查见，在健康人中不存在；②该特殊病原菌能被分离培养得纯种；③该纯培养物接种至易感动物，能产生同样病症；④自人工感染的实验动物体内能重新分离得到该病原菌纯培养。5、汤飞凡6.诺贝尔奖第一篇细菌学第一章细菌的形态与结构第一节细菌的大小与形态1、观察细菌常采用光学显微镜，一般以微米为单位。2、按细菌外形可分为：①球菌（双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、八叠球菌）②杆菌（链杆菌、棒状杆菌、球杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌）③螺形菌（弧菌、螺菌、螺杆菌）第二节细菌的结构1、基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞2、革兰染色法将细菌分为：革兰阳性菌（G+）：显紫色；革兰阴性菌（G-）：显红色。两类细菌细胞壁共有组分为肽聚糖，为原核生物所特有。聚糖骨架由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸交替排列，经β-1,4糖苷键联结而成。3、革兰阳性菌细胞壁特有组分为磷壁酸（膜磷壁酸和壁磷壁酸）磷壁酸的功能：①维持菌体内离子平衡，稳定细胞壁②抗原性强，是阳性菌表面特有抗原③与细菌的粘附作用有关4、G-菌特有组分……外膜｛脂蛋白、脂多糖（LPS）→【脂质A，核心多糖，特异多糖】、脂质双层、｝脂多糖（LPS）：即G-菌的内毒素。①脂质A：内毒素的毒性和生物学活性的主要成分，无种属特异性，不同细菌的脂质A骨架基本一致，故不同细菌产生的内毒素的毒性作用均相似。②核心多糖：有属特异性，位于脂质A的外层。③特意多糖：即G-菌的菌体抗原（O抗原），是脂多糖的最外层。在G-菌的细胞膜与外膜的脂质双层之间有一空隙称为周浆间隙5.细胞壁结构革兰阳性菌G+革兰阴性菌G-肽聚糖组成由聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥构成坚韧三维立体结构由聚糖骨架、四肽侧链构成疏松二维平面网络结构肽聚糖厚度20～80nm10～15nm肽聚糖层数可达50层仅1～2层肽聚糖含量占胞壁干重50～80%仅占胞壁干重5～20%磷壁酸有无外膜无有6、细胞壁的功能：①维持菌体固有的形态②保护细菌抵抗低渗环境③参与菌体内外的物质交换④有多种抗原决定簇，决定了菌体的抗原性7、细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）：细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细菌壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型。原生质体：G+菌细胞壁缺失后，原生质层仅被一层细胞膜包住。不易成为细菌L型原生质球：G-菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护。易成为细菌L型细菌L型的形态：①高度多样性，大小不一，有球形、杆状和丝状等②无论其为G﹢菌或G¯菌，形成细菌L型大多染成革兰阴性③具有可滤过性，能通过滤菌器培养特性：①营养要求基本与原菌相似，但需在高渗低琼脂含血清的培养基中生长②生长繁殖较原菌缓慢，一般培养2~7天形成荷包蛋样细小菌落诱发：细菌L型在体内或体外、人工诱导或自然因素下均可形成（溶霉菌能裂解β-1,4糖苷键，青霉素抑制四肽侧链和五肽交联桥联结），去除诱发因素后，有些L型可恢复为原菌临床特征：某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染，对细胞壁的抗生素有抵抗力8、细胞质：①核糖体：沉降系数为70S，由50S和30S两个亚基组成。链霉素（与细菌核糖体的30S亚基结合）和红霉素（与细菌核糖体的50S亚基结合）均能干扰其蛋白质合成，从而杀死细菌，但对人体核糖体无害。②质粒：染色体外的遗传物质，为闭合环状的双链DNA，带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状特点：❶能独立自行复制，随细菌分裂转移到子代细胞中❷质粒不是细菌生长所必不可少的，失去质粒的细菌仍能正常存活❸可从一个细菌转移到另一个细菌③胞质颗粒：贮藏有营养物质。异染颗粒（主要成分为RNA和多偏磷酸盐，嗜碱性强，用甲基蓝染色时着色较深呈紫色）常见于白喉棒状杆菌。9、核质：或拟核，是细菌的遗传物质。无核膜，单一密闭环状DNA，不形成核小体10、细菌的特殊结构⑴荚膜：包绕在细胞壁外的一层粘液性物质，为多糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后并不影响菌细胞的生命活动。厚度≧0.2微米边界明显的称为荚膜或大荚膜；厚度﹤0、2微米的为微荚膜。荚膜对一般碱性染料亲和力低，不易着色。用负染法染色观察■荚膜的功能：①抗吞噬作用；②粘附作用；③抗有害物质的损伤作用﹔④抗原特异性高：荚膜肿胀试验。⑵鞭毛：包括：单毛菌、双毛菌、丛毛菌、周毛菌■鞭毛的功能：①细菌的运动器官，细菌的运动有化学趋向性，常向营养物质处前进，而逃离有害物质；②与致病性有关；③有很强的抗原性（H抗原）。⑶菌毛：必须用电子显微镜观察①普通菌毛：数量多，每菌可达数百根，与细菌粘附有关，与细菌的致病性密切相关。②性菌毛：仅见于少数G-菌。数量少，每菌只有1~4根，中空呈管状。性菌毛由一种称致育因子（F）的质粒编码，又称F菌毛。带有性菌毛的细菌为F﹢菌（雄），无性菌毛者称为F¯菌（雌）。⑷芽胞：细菌的休眠形式。产生芽胞的细菌都是G+菌。■芽胞的形成与发芽：芽胞具有完整的核质、酶系统和合成菌体组分的结构，能保存细菌的全部生命必须物质，芽胞形成后细菌即失去繁殖能力。细菌的芽胞并不直接引起疾病，仅当发芽成为繁殖体后，才能迅速大量繁殖而致病。■芽胞的功能：①细菌的芽胞含水量少，芽胞具有多层致密的厚膜，对热力、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力；②一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞也只能生成一个菌体，细菌数量未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体称为繁殖体；③芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别价值11、革兰氏染色法一般包括初染、媒染、脱色、复染等四个步骤，具体操作方法是：标本固定后，先用碱性染料结晶紫染初染，再加碘液媒染，此时不同细菌均被染成深紫色。然后再用乙醇（95%）脱色，有些细菌能脱色，有些不能。最后用稀释复红或者沙黄复染。革兰氏阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。意义：将细菌分为G+和G-两大类，在鉴别细菌、选择抗菌药物、研究细菌致病性等方面都有重要意义。第二章细菌的生理第一节细菌的理化性质1、细菌的化学组成：水、无机盐、蛋白质、糖类、脂肪、核酸。水占总重量的75％~90％2、细菌的物理性状：①光学性质，半透明，悬液呈混浊状态，使用比浊法或分光光度计可粗略估计细菌数量；②表面积；细菌的相对表面积大，有利于同外界进行物质交换；③带电现象；④半透性⑤渗透压第二节细菌的营养和生长繁殖一、细菌的营养类型1、自养菌：以简单无机物为营养物质2、异养菌：以有机化合物为营养物质，分为腐生菌、寄生菌所有的病原菌都是异养菌，大部分属寄生菌。二、细菌的营养物质1、水2、碳源3、氮源：4、无机盐5、生长因子：生长因子是指，某些细菌细菌生长所必须的但自身又不能合成，必须由外界供给的物质。四、影响细菌生长的环境因素（简答）1、营养物质：水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为细菌的代谢及生长繁殖提供必需的原料和充足的能量2、酸碱度(pH)：多数病原菌最适pH为7.2--7.63、温度：嗜冷菌生长范围-5~30℃，最适生长10~20℃；嗜热菌生长范围25~95℃，最适生长50~60℃；嗜温菌生长范围10~45℃，最适20~40℃，病原菌均为嗜温菌，最适温度为37℃。4、气体：O2：根据细菌代谢时对氧气的需要与否分四类：①专性需氧菌：具有完善的呼吸酶系统，仅能在有氧环境下生长。②微需氧菌：在低氧压（5%-6%）生长最好，无氧和高氧压时生长不良。③兼性厌氧菌：在有氧、无氧环境中均能生长，但以有氧时生长较好。大多数病原菌属于此。④专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统，必须在无氧环境中生长。有氧存在时受到毒害CO2：对细菌生长也很重要5、渗透压：一般培养基的低盐浓度和低渗透压对大多数细菌安全。嗜盐菌在高浓度的NaCl环境中才能生长良好五、细菌的生长繁殖1、细菌个体的生长繁殖：繁殖方式----细菌以简单的二分裂方式进行无性繁殖。繁殖速度----细菌分裂数量倍增所需要的时间称为代时，多数细菌约20-30min。但少数细菌代时较长，如结核分枝杆菌代时为18小时。2、细菌群体的生长繁殖：繁殖规律----生长曲线：培养时间为横坐标，培养物中活细菌的对数为纵坐标迟缓期：体积增大，代谢活跃，但不分裂，菌数不增加。主要是适应新环境，同时为分裂繁殖作物质准备，含有丰富的酶和中间代谢产物。一般为1~4小时。对数期：细菌分裂繁殖最快的时期，菌数以几何级数增长。此期细菌的形态、大小、染色性、生理活性等都是典型。研究细菌的生物学活性（形态染色、生化反应、药物敏感试验等）的最佳时期。8~18小时稳定期：由于营养物质的消耗，有害代谢产物的堆积，繁殖数与死亡数几乎相等。活菌数保持稳定。一些细菌的芽胞、外毒素和抗生素等代谢产物大多在稳定期产生。衰退期：死菌数超过活菌数。第三节细菌的新陈代谢和能量转换一、细菌的新陈代谢是指菌细胞内分解代谢与合成代谢的总和，其显著特点是代谢旺盛和代谢类型的多样化。二、细菌的代谢产物㈠分解代谢产物和细菌的生化反应各种细菌所具有的酶不完全相同，对营养物质的分解能力亦不一致，因而其代谢产物有别。根据此特点，利用生物化学方法来鉴别不同细菌称为细菌的生化反应试验。㈡合成代谢产物及其医学上的意义1、热原质（致热源）：是细菌代谢过程中合成的一种物质，用极微量注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。产生热致源的细菌大都为革兰阴性菌，热致源即其细胞壁的脂多糖。2、毒素及侵袭性酶：①外毒素：多数G+菌和少数G-菌在生长繁殖过程中释放菌体外的蛋白质；②内毒素：G-菌细胞壁的脂多糖；外毒素毒性强于内毒素。③侵袭性酶：某些细菌产生的，能损伤机体组织，促使菌体的侵袭和扩散，是细菌重要的致病物质。3、色素：①水溶性，能弥散到培养基或周围组织；②脂溶性，不溶于水，只存在于菌体，使菌落显色而营养基颜色不变。4、抗生素：某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质。抗生素大多由放线菌和真菌产生。5、细菌素：某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。细菌素作用范围窄，仅对与产生菌有亲缘关系的细菌有杀伤作用。6、维生素：细菌能合成某些维生素除供自身需要外，还能分泌至周围环境中。第四节细菌的人工培养一、培养基1、基础培养基：含有多种细菌生长繁殖所需的基本营养成分。2、增菌培养基：基础培养基的基础上加入某种营养成分。3、选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，使之抑制某些细菌生长，而有利于另一些细菌生长，从而将后者从混乱的标本中分离出来。4、鉴别培养基：用于培养和区分不同细菌种类的培养基。5、厌氧培养基二、细菌在培养基中的生长情况㈠液体培养基：均匀混浊状态；生成沉淀；形成菌膜。纯种细菌的增值或生化反应。㈡固体培养基：用于细菌的分离和纯化菌落：将细菌划线接种在固体平板培养基表面，经培养后单个细菌分裂繁殖成肉眼可见的细菌基团。1、光滑型（S型）菌落2、粗糙型（R型）菌落3、粘液型（M型）菌落㈢半固体培养基：观察细菌动力和菌种短期保存。三、培养方法：普通培养法；CO2培养法；厌氧培养法四、细菌的分类：界、门、纲、目、科、属、种种是细菌分类的基本单位。同一菌种的各个细菌差异大的叫亚种，差异小的叫型。对来源不同的同一菌种的细菌称为该菌的不同菌株。五、细菌的命名法：①双名法：前一字为属名，用名词，大写；后一字为种名，用形容词，人