第一篇 細菌學

第一篇細菌學第一章細菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)細菌的大?。阂晕⒚讈碛浖毦男螒B(tài)：球形（雙球菌、鏈球菌、葡萄球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌）、桿形（鏈桿菌、棒狀桿菌、分歧桿菌、雙歧桿菌、球桿菌）、螺形（弧菌、螺菌、螺桿菌）細菌的結(jié)構(gòu)：A、基本結(jié)構(gòu)：細胞壁EQ\o\ac(○,1)革蘭陽性菌（肽聚糖{聚糖骨架、五肽交聯(lián)橋、四肽側(cè)鏈}、磷壁酸、其他如表面蛋白，復合多糖）EQ\o\ac(○,2)革蘭陰性菌（肽聚糖{聚糖骨架，四肽側(cè)鏈}、外膜{脂蛋白、脂質(zhì)雙層、脂多糖}）功能：維持細菌的固定形態(tài)、保護細菌抵抗低滲環(huán)境、參與菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換、誘發(fā)機體的免疫應答（決定細菌的抗原性）、與致病性相關。細菌細胞壁缺陷型細菌（L型細菌）的特點：高度多形性、革蘭染色多為陰性、難以培養(yǎng)生長緩慢營養(yǎng)要求與原菌相似，但須在高滲低瓊脂的馬血清培養(yǎng)基中生長、有一定致病力，通常引起慢性感染。細胞膜（結(jié)構(gòu)和真核生物相同，沒有膽固醇但除了支原體以外。其功能為：進行細菌物質(zhì)交換、呼吸和分泌、生物合成、參與細菌的分裂【形成中介體，也被稱為細菌的擬線粒體，分側(cè)中介體、橫隔中介體】）細胞質(zhì)核糖體、質(zhì)粒（是染色體外的遺傳物質(zhì)，控制細菌的某些性狀，不是細菌生長繁殖所必須的，缺少質(zhì)粒的細菌仍能正常存活，常見的如F質(zhì)粒、R質(zhì)粒、VI質(zhì)粒）、胞質(zhì)顆粒（儲存營養(yǎng)物質(zhì)）核質(zhì) B、特殊結(jié)構(gòu)：莢膜化學組成：多為多糖，少數(shù)為蛋白質(zhì)形成條件：營養(yǎng)豐富，要在動物體內(nèi)功能：抗吞噬作用、粘附作用、抗有害物質(zhì)損傷作用、具有抗原性鞭毛化學組成：彈性纖維蛋白構(gòu)成：基礎小體、鉤狀體、絲狀體功能：運動器官、抗原性（H抗原）、致病性相關、可用于鑒定細菌和進行細菌分類（據(jù)鞭毛的多少及位置分為四類）菌毛分布：細菌表面化學組成：蛋白質(zhì)分類：普通菌毛（黏附結(jié)構(gòu)，與細菌的致病性密切相關）、性菌毛（與細菌變異相關、僅見于少數(shù)革蘭陰性菌、由一種F質(zhì)粒編碼的中空管狀結(jié)構(gòu)）芽孢細菌在不利環(huán)境中的的休眠形式，需注意的是，芽孢并不是細菌的繁殖體，在適應條件下芽孢解除休眠成為繁殖體，一個芽孢只能成為一個繁殖體，一個細菌也只形成一個芽孢。功能：對熱力、干燥、輻射、化學消毒劑有強大的抵抗力，可作為消毒滅菌的指標、用于鑒別細菌（根據(jù)芽孢的位置、大小和形態(tài)）第二章細菌的生理細菌的營養(yǎng)類型：自養(yǎng)型、異養(yǎng)型細菌的營養(yǎng)物質(zhì)：水、碳源、氮源、無機鹽、生長因子3、細菌生長、繁殖的條件：營養(yǎng)物質(zhì)、H+濃度（多數(shù)病原菌最適PH為7.2~7.6）、溫度(據(jù)此將細菌分為三類......)、氣體（據(jù)細菌代謝是否需氧將細菌分為四類.....）4、細菌繁殖的方式及速度：一般細菌以簡單的二分裂方式進行無性繁殖，在適宜條件下繁殖速度往往很快，細菌分裂數(shù)量倍增所需要的時間稱為代時，多數(shù)細菌為20~30分鐘，少數(shù)較長。5、細菌群體的生長繁殖：生長曲線：EQ\o\ac(○,1)遲緩期：為細菌的分裂繁殖合成并積累大量的酶、輔酶和中間代謝產(chǎn)物故代謝活躍，但細菌數(shù)量增加緩慢EQ\o\ac(○,2)對數(shù)期：細菌生長迅速，研究細菌的生物學性狀（形態(tài)染色、生化反應、藥敏試驗）應該選用該期細菌EQ\o\ac(○,3)穩(wěn)定期：活菌數(shù)穩(wěn)定，一些細菌的芽胞、外毒素和抗生素在該期產(chǎn)生。EQ\o\ac(○,4)衰亡期：有害代謝產(chǎn)物積累、生理代謝活動趨于停滯。6、細菌的生化反應試驗：實驗原理：各種細菌所具有的酶不完全相同，對營養(yǎng)物質(zhì)的分解能力也不同，因而其代謝產(chǎn)物有別。EQ\o\ac(○,1)糖發(fā)酵試驗：各類細菌分解糖（單糖）的能力和代謝產(chǎn)物不同，我們向發(fā)酵試管中加入一些酸堿指示劑來判斷代謝產(chǎn)物是否有酸，同時密閉試管可觀察是否產(chǎn)生了氣體。糖發(fā)酵試驗的結(jié)果有：產(chǎn)酸、不產(chǎn)氣；產(chǎn)酸、產(chǎn)氣。不會出現(xiàn)產(chǎn)氣不產(chǎn)酸的結(jié)果。根據(jù)底物的不同及代謝產(chǎn)物的不同可以用于鑒別細菌；EQ\o\ac(○,2)VP試驗：鑒別產(chǎn)氣桿菌（產(chǎn)生紅色化合物是為陽性）和大腸桿菌；EQ\o\ac(○,3)甲基紅試驗：用甲基紅做指示劑。產(chǎn)氣桿菌呈橘黃色（PH>5.4）是為陰性，大腸桿菌呈紅色（PH<=4.5）是為陽性；EQ\o\ac(○,4)枸櫞酸鹽試驗：產(chǎn)氣桿菌利用銨鹽作為唯一的氮源，產(chǎn)生氨；利用枸櫞酸鹽作為唯一碳源，產(chǎn)生碳酸氫鹽，上述物質(zhì)都是堿性的，該結(jié)果就是陽性結(jié)果。而大腸桿菌在枸櫞酸鹽培養(yǎng)基上不能生長，為陰性結(jié)果。EQ\o\ac(○,5)吲哚試驗：大腸桿菌、變形桿菌、霍亂弧菌能分解培養(yǎng)基中的色氨酸生成吲哚（靛基質(zhì)）經(jīng)吲哚試劑作用生成玫瑰吲哚而成紅色，紅色為陽性。EQ\o\ac(○,6)硫化氫試驗：沙門桿菌、乙型副傷寒桿菌、變形桿菌能分解培養(yǎng)基中的含硫氨基酸產(chǎn)生硫化氫氣體，硫化氫遇到鉛或者亞鐵變?yōu)楹谏珵殛栃浴Q\o\ac(○,7)尿素酶試驗：變形桿菌含有尿素酶能分解尿素產(chǎn)生氨使培養(yǎng)基呈堿性，在酚紅指示劑下變?yōu)榧t色，為陽性。其中吲哚(I)、甲基紅（M)、VP、枸櫞酸鹽利用（C）常用于鑒定腸道桿菌，合稱IMViC試驗。細菌的代謝產(chǎn)物及其作用：EQ\o\ac(○,1)熱原質(zhì)：多由革蘭陰性菌產(chǎn)生，化學本質(zhì)為脂多糖，使人和動物發(fā)熱，又稱致熱原。EQ\o\ac(○,2)毒素及侵襲性酶：分外毒素（多由革蘭陽性菌產(chǎn)生）、內(nèi)毒素（多由革蘭陰性菌死亡后游離出來的脂多糖組成，對熱穩(wěn)定）、侵襲性酶（幫助細菌侵襲和擴散）EQ\o\ac(○,3)色素：有水溶性和脂溶性兩種，需在一定的有利條件下才會產(chǎn)生，比如營養(yǎng)物質(zhì)豐富，氧氣充足，溫度適宜。EQ\o\ac(○,4)抗生素：可抵抗、殺死其他微生物或腫瘤，多由放線菌和真菌產(chǎn)生。EQ\o\ac(○,5)細菌素：功能和抗生素相似但作用范圍更窄，只作用在與產(chǎn)生細菌素的細菌有親緣關系的細菌身上。EQ\o\ac(○,6)維生素：如大腸桿菌產(chǎn)生維生素B族和K族。培養(yǎng)基的分類：據(jù)營養(yǎng)組成和用途：基礎、增菌、選擇、鑒別、厭氧培養(yǎng)基；據(jù)培養(yǎng)基成分是否確定：天然培養(yǎng)基（化學成分不確定）、合成培養(yǎng)基（化學成分確定）；據(jù)培養(yǎng)基的狀態(tài)：固體（細菌的分離、純化、鑒別及活菌計數(shù)）、半固體（動力學實驗）、液體培養(yǎng)基（用于細菌增殖）。細菌在各種培養(yǎng)基中的生長情況：液體培養(yǎng)基:渾濁、浮在表面、沉淀固體培養(yǎng)基：形成菌落半固體培養(yǎng)基：沿穿刺線生長、擴散生長。人工培養(yǎng)的用途：研究細菌、傳染病診斷、研制生物制品、基因工程第三章消毒滅菌與病原微生物實驗室生物安全消毒滅菌的常用術語1、消毒：殺死物體上或者環(huán)境中的病原微生物、并不一定能殺死細菌芽胞或非病原微生物的方法。所用藥品為消毒劑。2、滅菌：殺死物體上的所有病原微生物的方法，包括芽胞和非病原微生物。3、防腐：防止或抑制皮膚表面細菌繁殖的方法，一般不能殺死細菌。4、無菌和無菌操作：無菌就是不存在活菌的意思，多是滅菌的結(jié)果。達到無菌要求的操作就叫做無菌操作也就是防止細菌進入人體或其他物品的操作技術。消毒滅菌的方法：物理消毒滅菌法：（熟記各類消毒法消毒對象、適用范圍）EQ\o\ac(○,1)熱力滅菌法：A、干熱滅菌法：焚燒、灼燒、干烤、紅外線B、濕熱滅菌法：巴氏消毒法、煮沸法、流動蒸汽消毒法、間歇蒸汽滅菌法、高溫蒸汽滅菌法EQ\o\ac(○,2)輻射殺菌法：紫外線、電離輻射、微波EQ\o\ac(○,3)濾過除菌法：使用物理阻留的方法除去液體（不耐高溫的）或空氣中的細菌和真菌的方法，但是不能濾過病毒和支原體。EQ\o\ac(○,4)干燥和低溫抑菌法化學消毒滅菌法：使用化學消毒劑：高（含氯和過氧化物）、中（含碘、醇）、低效消毒劑（如高錳酸鉀）基本原理是：EQ\o\ac(○,1)促進細菌的蛋白質(zhì)的變性和凝固EQ\o\ac(○,2)干擾細菌的酶系統(tǒng)和代謝EQ\o\ac(○,3)破壞細菌的細胞膜從而影響細菌的化學組成、物理結(jié)構(gòu)、生理活動。影響消毒滅菌效果的因素1、微生物的種類2、微生物的數(shù)量3、微生物的物理狀態(tài)4、消毒劑的性質(zhì)、濃度、作用時間5、溫度6、酸堿度7、有機物：環(huán)境中有機物的存在顯著影響消毒劑的效果。生物安全和實驗室生物安全生物安全：避免危險生物因子造成實驗室人員傷害，或避免危險生物因子污染環(huán)境、危害公眾的綜合措施。實驗室生物安全：從事病原微生物實驗活動的實驗室中避免病原微生物對工作人員和相關人員的危害、對環(huán)境的污染和對公眾的危害，為了保證試驗研究的科學性還要保證實驗因子免受污染。我們需要注意的是：病原微生物分為四類，而實驗室的防護水平也是分為四個級別，要注意的是第一類病原微生物的危險性最高、而一級實驗室的防護水平是最低的。第四章噬菌體噬菌體的定義噬菌體是感染細菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒。注意：噬菌體是病毒，所以具有病毒的一般特征。具有一定的形態(tài)特征，嚴格地活細胞寄生，具有高度的宿主特異性。前噬菌體的定義溫和噬菌體的基因組整合于宿主基因組中，這種整合到宿主基因組中的基因稱為前噬菌體。注意：前噬菌體是基因，帶有前噬菌體的細菌稱為溶原性細菌。三、噬菌體的特征：1、噬菌體的形態(tài)：以蝌蚪形多見由頭和尾兩部分組成、另有微球形、細桿形。2、噬菌體的化學組成：由蛋白質(zhì)和核酸組成（DNA或RNA）3、抗原性具有抗原性，能夠刺激機體產(chǎn)生相應抗體，該抗體能夠抑制該噬菌體對宿主菌的侵襲，但對進入菌體的噬菌體卻束手無策。4、抵抗力噬菌體對理化因素的抵抗力比一般細菌繁殖體要強加熱70度30分鐘依然不失活、且耐高溫。四、噬菌體的分類據(jù)與宿主菌的相互關系分為兩類：毒性噬菌體（僅有溶菌周期）和溫和噬菌體（有溶原周期和溶菌周期）。五、溶菌周期毒性噬菌體在宿主菌內(nèi)以復制的方式進行增殖其過程包括：吸附、穿入、生物合成、成熟與釋放。六、溶原周期前噬菌體隨細菌染色體的復制而復制的周期。第五章細菌的遺傳和變異細菌的遺傳物質(zhì)：1、染色體：僅由一條環(huán)狀dsDNA分子組成2、質(zhì)粒：細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)，其主要特征為：EQ\o\ac(○,1)具有自我復制的能力EQ\o\ac(○,2)編碼某些特定性狀EQ\o\ac(○,3)可自行丟失與消除，故不是細菌生命活動所必不可少的物質(zhì)EQ\o\ac(○,4)可通過接合、轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導等方式在細菌間轉(zhuǎn)移EQ\o\ac(○,5)相容性和不相容性3、轉(zhuǎn)座因子：細菌基因組中能夠改變自身位置的DNA序列，轉(zhuǎn)座作用可以發(fā)生在染色體或質(zhì)粒之間，也可發(fā)生在質(zhì)粒和染色體之間?？煞譃閮深悾翰迦胄蛄泻娃D(zhuǎn)座子4、整合子：可以捕捉并整合外源基因，使之轉(zhuǎn)變成功能性基因的表達單位。5、噬菌體基因組：前噬菌體、溶原周期、溶菌周期均與其相關?；虻霓D(zhuǎn)移和重組細菌間基因的轉(zhuǎn)移和重組是發(fā)生遺傳性變異的重要原因之一。轉(zhuǎn)化：供體菌裂解釋放的DNA直接被受體菌攝取、使受菌獲得新的性狀。接合：細菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)由供菌傳給受菌的方式。轉(zhuǎn)導：由噬菌體介導，將供菌的DNA片段轉(zhuǎn)入受菌，使受菌獲得供菌的部分性狀?？煞譃槠毡檗D(zhuǎn)導（毒性和溫和噬菌體均能介導）和局限轉(zhuǎn)導（溫和噬菌體介導）溶原性轉(zhuǎn)換和原生質(zhì)體融合溶原性轉(zhuǎn)換：細菌成為溶原性細菌獲得由噬菌體基因所編碼的部分性狀。原生質(zhì)體融合：去細胞壁的兩種細菌用聚乙二醇等誘導其融合，融合后的雙倍體可以短期存活，在此期間染色體可以發(fā)生基因的交換和重組，獲得不同表型的重組融合體?；蛲蛔兪侵窪NA堿基對的置換、插入或缺失所致的基因結(jié)構(gòu)的變化可分點突變和染色體畸變?；蛲蛔兊囊?guī)律隨機、低頻、可誘發(fā)、回復性第六章細菌的耐藥性抗菌藥物的作用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