微生物檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識

第第頁你需要的微生物檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識匯總！一、分類細(xì)菌屬于原核細(xì)胞型微生物。

最精確的方法為遺傳學(xué)分類方法。

最常用的是經(jīng)典傳統(tǒng)分類法：根據(jù)細(xì)菌的親緣關(guān)系，界門綱目科屬種型株分類。

科：由共同關(guān)系的屬組成，如腸桿菌科；

屬：是種的高一級分類單位，通常包含有共同特征或關(guān)系親密的種，用以描述微生物的主要特征，如埃希氏菌屬；

種：是分類等級的基本單位，同一種微生物形態(tài)、生理學(xué)特征和組成成分基本相同，用以描述微生物的次要特征，如大腸埃希氏菌；

菌株或品系：同一種微生物中不同來源的純培育物，如大腸埃希氏菌CGMCC1.3373。

二、細(xì)菌形態(tài)學(xué)及形態(tài)學(xué)檢查法

細(xì)菌形態(tài)結(jié)構(gòu)主要指細(xì)菌的大小、外形、排列及超微結(jié)構(gòu)。細(xì)菌結(jié)構(gòu)與其生理功能、致病性、免疫性有關(guān)。

2.1形態(tài)結(jié)構(gòu)

2.1.1基本形態(tài)3類：球菌、桿菌、螺旋菌，桿菌是最常見的形態(tài)。

2.1.2大小

測量細(xì)菌大小的單位為微米m。球菌以直徑表示大小，桿菌以長與寬表示大小，同一種細(xì)菌在不憐憫況下大小形態(tài)也有差別：涂片干燥、固定、染色時細(xì)菌收縮；快速生長的球菌往往呈短桿狀。

菌齡與細(xì)菌大小的關(guān)系受很多因素影響，主要與代謝廢物的積累及培育基中滲透壓上升等因素有關(guān)。

2.1.3結(jié)構(gòu)

基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)；

特別結(jié)構(gòu)：鞭毛、菌毛、莢膜、芽孢等。

菌毛是什么？

菌毛（Pilus）很多革蘭氏陰性菌菌體表面遍布的比鞭毛更為細(xì)、短、直、硬、多的絲狀蛋白附屬器，也叫做纖毛（Fimbriae)。其化學(xué)組成是菌毛蛋白（Pilin），菌毛與運(yùn)動無關(guān)。菌毛可分為一般菌毛(Commonpilus)和性菌毛(Sexpilus)兩種。一般菌毛長0.3～1.0um,直徑7nm。具有粘著細(xì)胞（紅細(xì)胞、上皮細(xì)胞）和定居各種細(xì)胞表面的力量，它與某些細(xì)菌的致病性有關(guān)。無菌毛的細(xì)菌則易被粘膜細(xì)胞的纖毛運(yùn)動、腸蠕動或尿液沖洗而被排解，失去菌毛，致病力亦隨之丟失。性菌毛有的細(xì)菌還有1～4根較長的性菌毛，比一般菌毛而粗，中空呈管狀。性菌毛由質(zhì)粒攜帶的一種致育因子（Ferilityfactor）的基因編碼，故性菌毛又稱F菌毛。帶有性菌毛的細(xì)菌稱為F+菌或雄性菌，無性菌毛的細(xì)菌稱為F-菌或雌性菌。F+菌體內(nèi)的質(zhì)?；蛉旧wDNA可通過中空的性菌毛進(jìn)入F-菌體內(nèi)，這個過程稱為接合（conjugation）。細(xì)菌的毒性及耐藥性等性狀可通過此方式傳遞，這是某些腸道桿菌簡單產(chǎn)生耐藥性的緣由之一。

2.2形態(tài)學(xué)檢查法

分為不染色標(biāo)本檢查法和染色標(biāo)本檢查法。

不染色標(biāo)本檢查法：依靠一般顯微鏡，雖可觀看細(xì)菌大小、形態(tài)，但主要用于觀看細(xì)菌的動力。

觀看細(xì)菌有動力時，應(yīng)選用新奇的幼齡培育物（對數(shù)期），并在20℃以上室溫中進(jìn)行，同時應(yīng)把握區(qū)分細(xì)菌真正運(yùn)動與溶膠的布朗運(yùn)動。常用的方法有壓滴法、懸滴法、暗視野映光法等。

染色標(biāo)本檢驗(yàn)法：分為單染色法、復(fù)染色法、特別染色法。

觀看細(xì)菌菌毛應(yīng)使用鞭毛染色法。

細(xì)菌學(xué)中最常用的鑒別染色法是革蘭氏染色法。

基本步驟為：涂片干燥固定染色

革蘭氏染色的結(jié)果與培育基成分、培育條件及操作技術(shù)等有著親密關(guān)系。酒精脫色為關(guān)鍵步驟。

三、細(xì)菌生理學(xué)

3.1化學(xué)組成

水、蛋白質(zhì)、糖類、脂類、無機(jī)鹽、核酸、維生素，各種組成隨細(xì)菌種類、菌齡、細(xì)菌所處環(huán)境不同而有差異。

固形成分占菌體質(zhì)量15%~25%，其中碳、氫、氧、氮四種元素占90%~97%，其他元素占3%~10%。

水分：占細(xì)菌質(zhì)量75%~85%，芽孢約40%。繁殖體內(nèi)主要是游離水，芽孢內(nèi)主要是結(jié)合水。結(jié)合水不易蒸發(fā)，不凍結(jié)，不能作為溶劑，也不能滲透。

蛋白質(zhì)：分布在菌體各個組成部分，占菌體固形成分50%~80%。除少量白蛋白、球蛋白等單純蛋白質(zhì)外，絕大部分與其他物質(zhì)結(jié)合成復(fù)合蛋白質(zhì)，如核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等，其中核蛋白含量最高。蛋白質(zhì)是維持細(xì)菌生命活動的最基本物質(zhì)，是細(xì)菌酶類的主要組成部分。

核酸：分RNA（細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜中，約占固形成分10%）與DNA（染色體、質(zhì)粒中，占固形成分3%左右）兩種。

糖類：占固形成分10%~30%，主要以多糖形式存在，如莢膜多糖、纖維素、淀粉、糖原等。

脂類：細(xì)菌體內(nèi)能量儲存場所。

無機(jī)鹽類：調(diào)整劑滲透壓和維持酶活性的作用。

其他：生長因子主要是B族維生素，大多數(shù)是菌體內(nèi)的輔酶成分。色素種類許多，一般都是含氮的有機(jī)物。

3.2物理性狀

帶電現(xiàn)象：菌體蛋白質(zhì)由很多氨基酸組成。氨基酸是兼性離子，在等電點(diǎn)時，其所帶正電荷與負(fù)電荷相等。革蘭氏陽性菌pH2~3，革蘭氏陰性菌pH4~5。一般培育、染色、血清學(xué)試驗(yàn)中，多數(shù)為中性或弱堿性環(huán)境，pH值高于細(xì)菌等電點(diǎn)，均帶負(fù)電荷。環(huán)境中pH值越高所帶負(fù)電荷越多。帶電現(xiàn)象與細(xì)菌的染色反應(yīng)、凝集反應(yīng)、抑菌、殺菌作用等都有親密關(guān)系。

多相膠體：原生質(zhì)中具有多種蛋白質(zhì)，成分結(jié)構(gòu)各不相同，為多相膠體，因此可同時進(jìn)行各種性質(zhì)不同的生化反應(yīng)。細(xì)胞外濃度較低的化學(xué)物質(zhì)可被原生質(zhì)中的某一相選擇性的汲取濃縮于細(xì)胞內(nèi)。

表面積：單位體積的表面積比其他大生物的表面積大。每立方厘米葡萄球菌的表面積為60000cm細(xì)胞壁和細(xì)胞膜都有半滲透性，汲取養(yǎng)分和代謝產(chǎn)物均依靠于這種通透作用。細(xì)菌具有堅(jiān)韌的細(xì)胞壁，除能耐受菌體內(nèi)部的高滲透壓外，還能愛護(hù)細(xì)菌在滲透壓較低的環(huán)境中不致裂開，但在純水中也不免汲取水分而脹裂。

3.3代謝

細(xì)菌為了生長繁殖，必需從環(huán)境中吸取養(yǎng)分物質(zhì)作為能源和基本原料，并排出不需要的產(chǎn)物，這些生化過程稱為細(xì)菌的代謝，包括分解代謝和合成代謝。

3.3.1分解代謝及生化反應(yīng)

定義：將簡單的養(yǎng)分物質(zhì)分解為簡潔的化合物，一方面供應(yīng)合成菌體成分的原料，一方面從物質(zhì)分解中獲得能量。

（1）糖類：大多數(shù)細(xì)菌能利用糖，由于各種細(xì)菌所具有的酶系統(tǒng)不同，故分解糖類的力量也不同?；镜奶谴x過程：多糖單糖丙酮酸，而丙酸酮進(jìn)一步分解的后續(xù)過程則因各種細(xì)菌而異。

1）糖發(fā)酵試驗(yàn)：常常用于細(xì)菌的鑒別。如大腸埃希氏菌，使丙酮酸生成甲酸，并由甲酸解氫酶分解甲酸生成CO2和H2，所以分解葡萄糖時產(chǎn)酸產(chǎn)氣；而傷寒桿菌只有使丙酮酸生成甲酸的力量，分解葡萄糖只能產(chǎn)酸不能產(chǎn)氣。

2）V-P試驗(yàn)：產(chǎn)氣桿菌能使丙酮酸脫羧，生成中性乙酰甲基甲醇。乙酰甲基甲醇在堿性溶液中被大氣中的氧分子氧化，生成紅色化合物，這一反應(yīng)成為V-P試驗(yàn)陽性。大腸埃希氏菌不生成乙酰甲基甲醇，故陰性。該試驗(yàn)?zāi)c道菌必做。

3）甲基紅試驗(yàn)：在上述產(chǎn)氣桿菌培育液中，由于2個分子的丙酮酸已變?yōu)?個分子的中性乙酰甲基甲醇（位于有氧無氧分解的交界點(diǎn)上），生成的酸量就相應(yīng)削減，故pH值相應(yīng)較高（pH5.4以上），用甲基紅做指示劑時，培育液呈現(xiàn)橘黃色，稱為甲基紅試驗(yàn)陰性。而大腸埃希氏菌因分解丙酮酸時不產(chǎn)生乙酰甲基甲醇，產(chǎn)生的酸較多，故培育液的pH值下降到4.5或更低，因此甲基紅指示劑呈紅色反應(yīng)，即陽性。

（2）蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)分子量大，不能被菌體直接汲取作為養(yǎng)分基質(zhì)，有必要先通過細(xì)菌的胞外酶，如蛋白酶，把蛋白質(zhì)分解成為能透進(jìn)細(xì)胞壁與細(xì)胞膜的多肽或氨基酸，才能運(yùn)轉(zhuǎn)入菌細(xì)胞內(nèi)被利用。細(xì)菌分解蛋白質(zhì)的過程一般為：蛋白質(zhì)蛋白（音"示'）蛋白胨多肽氨基酸。不同細(xì)菌分解蛋白質(zhì)的力量不同，可用明膠液化試驗(yàn)或蛋白質(zhì)消化試驗(yàn)來鑒別細(xì)菌的種類。氨基端進(jìn)一步分解主要分三種方式進(jìn)行：脫氨基作用、脫羧基作用、其他分解作用（生成吲哚、生成硫化氫、分解尿素）。

（3）枸櫞酸鹽利用試驗(yàn)：產(chǎn)氣桿菌能利用枸櫞酸鹽作為碳源，因而在僅含枸櫞酸鹽而不含其他碳源的培育基上生長，分解枸櫞酸鹽生成碳酸鹽，使培育基由原來的中性變?yōu)閴A性，以溴麝香草酚藍(lán)為指示劑可顯示出培育基由綠色變?yōu)樯钏{(lán)色，即枸櫞酸鹽陽性。相反，大腸桿菌不能利用枸櫞酸鹽為唯一碳源，故不能在此培育基上生長，培育基顏色不變，為陰性反應(yīng)。

3.3.2合成代謝及其產(chǎn)物

（1）毒素與侵襲性酶：

細(xì)菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素和外毒素均有劇烈毒性，尤以外毒素為甚。

內(nèi)毒素為革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁成分，即脂多糖，其毒性存在于脂類A部分，當(dāng)菌體死亡崩解后才游離出來。其性質(zhì)穩(wěn)定，加熱至160℃2~4h或用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑加溫煮沸30min才滅活。

外毒素是蛋白質(zhì)，在細(xì)菌生活過程中即可釋放出菌體。產(chǎn)生外毒素的細(xì)菌大多是革蘭氏陽性菌，但也有少數(shù)革蘭氏陰性菌。其性質(zhì)不穩(wěn)定，易被熱（50~60℃20~120min）破壞。

某些細(xì)菌還能產(chǎn)生具有侵襲性的酶，能損傷機(jī)體組織，如產(chǎn)氣莢膜梭菌的卵磷脂酶、鏈球菌的透亮?????質(zhì)酸酶等。

（2）熱原質(zhì)：很多革蘭氏陰性桿菌能產(chǎn)生一種多糖，將它注入人體或動物體內(nèi)能引起發(fā)熱反應(yīng)，故稱熱原質(zhì)。121℃20min也不能破壞。用吸附劑和特制石棉濾板可除去輸液中的大部分熱源質(zhì)，玻璃器皿上的熱原質(zhì)則需在250℃高溫下干烤才能破壞。如變形桿菌、銅綠假單胞菌（舊稱綠膿桿菌）。

（3）色素：有些細(xì)菌在肯定條件下（氧氣充分、溫度相宜或暴露陽光）能產(chǎn)生各種顏色的色素。產(chǎn)生的色素有的能溶于水而集中至四周環(huán)境中，另一些色素為脂溶性不溶于水僅使菌落本身有色。

（4）抗生素：主要是由某些微生物在代謝過程中產(chǎn)生的一種抗生物質(zhì)，能抑制或殺死某些生物細(xì)胞（主要是微生物和腫瘤細(xì)胞）?？股刂饕煞啪€菌和真菌產(chǎn)生，由細(xì)菌產(chǎn)生的較少，只有多黏芽孢桿菌產(chǎn)生的一組多肽類抗生素（多黏菌素）