微生物第5章开始汇总Word下载.docx
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②物理和化学条件调节
PH:
酵母菌--3.8~6.0霉菌--4.5~6.0细菌--7.0~7.6放线菌--7.5~8.0
氧化还原电势：
常使用还原剂，如抗坏血酸，半胱氨酸，谷胱甘肽
（专性厌氧微生物）
③灭菌处理：
控制灭菌条件，即配即灭，设置阴性对照
常用高压蒸汽灭菌--对糖要求较高时糖与其他成分分别灭菌；
加入螯合剂防止沉淀
培养基类型：
天然培养基：
比如肉汤培养基，培养酵母菌的麦芽汁培养基
合成培养基：
由化学成分完全了解的物质配制而成，比如高氏一号培养基，察氏培养基
半合成培养基（真菌）
基础培养基：
满足微生物生长繁殖所需的基本营养物质
加富培养基：
加入一些特殊营养（血清，生长因子）物质以满足要求苛刻的微生物生长
鉴别培养基：
加入试剂对不同类型微生物或不同菌株进行鉴别（伊红美蓝乳糖培养基）
选择培养基：
根据微生物的特殊营养要求或者其对物理化学因素的抗性而设计
厌氧培养基：
专门培养厌氧微生物的培养基
第六章微生物的代谢
代谢类型：
①分解代谢和合成代谢
②初级代谢：
通过分解代谢和合成代谢，合成生长繁殖必须化合物及能量
次级代谢：
合成对生长繁殖非必须化合物，避免初级代谢中的一些不利作用，有利于生存，
其产物大多为结构复杂的化合物，如抗生素、细菌素、生物碱、维生素、色素
③产能代谢和耗能代谢（对数期后期，稳定期）
葡萄糖→丙酮酸的途径：
①己糖二磷酸途径（EMP途径，糖酵解）
②己糖单磷酸途径（HMP途径），提供大量NADPH2和不同长度碳链
③ED途径，微生物特有，KDPG缩醛酶（特征酶）
④磷酸铜解途径（PK途径），存在少数微生物中
⑤直接氧化，没有己糖激酶，葡萄糖氧化酶
发酵：
微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同代谢产物的过程。
特点--无外源电子受体，产生能量较少，有机物积累
呼吸作用：
分解利用营养物质，氧化放出电子，经电子传递链给外源电子受体，并伴随能量产生
原核微生物呼吸链在细胞膜上（中介体），真核生物在线粒体内膜
IMViC实验：
大肠埃希菌结果++--产气杆菌结果--++
（色氨酸酶）
I--吲哚试验：
色氨酸————→吲哚与对二甲基氨基苯甲醛生成玫瑰吲哚（红色）
M--甲基红试验：
丙酮酸分解成酸类物质使甲基红指示剂变红
V--VP试验：
丙酮酸————→二乙酰与含胍基的反应生成红色化合物
C--枸橼酸试验：
枸橼酸盐—→CO2—→碳酸钠使溴百里酚蓝由浅绿变成深蓝色
糖发酵实验：
指示剂测试产酸情况，杜氏小管测试产气情况
微生物代谢调控——酶的调控
酶活性的调节：
a.酶的激活--前体激活，小分子离子激活，补偿激活
b.酶的抑制--竞争性抑制，反馈抑制
酶合成的调节：
（E.coli乳糖操纵子）
a.酶的诱导：
环境物质祖师微生物合成酶。
顺序诱导，同时诱导
B.酶的阻遏：
末端产物过量时，调节体系会阻止代谢途径中关键酶的合成
末端代谢产物阻遏和分解代谢物阻遏（葡萄糖效应）
大肠杆菌乳糖操纵子：
调节基因启动子操纵子
RNA聚合酶结合位点，CAP-cAMP复合物结合位点，这两个位点都位于启动子上，当CAP-cAMP复合物结合上了后，聚合酶才能结合在启动子上。
葡萄糖和乳糖同时存在时，分解葡萄糖的组成酶将葡萄糖分解为中间产物X，X会阻止ATP环化成cAMP，并且促进cAMP分解成AMP，使聚合酶不能结合到启动子上，阻止了与乳糖降解有关的诱导酶合成。
第七章微生物的生长与控制
微生物生长：
①固体培养基
纯培养的方法：
稀释法（平板划线法、平板涂布法），倾注平板法，单细胞分离法出，富集培养法
②半固体培养基
无动力细菌--沿穿刺线线形生长，周围培养基透明澄清
有动力细菌--沿穿刺线呈羽毛状或云雾状浑浊生长
③液体培养基
静置培养，摇瓶培养，发酵罐培养
用于观察微生物的生长状况，检测生化反应和积累代谢
微生物的培养方法：
分批培养
将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获。
连续培养
在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长，并能
持续生长下去的一种培养方法（使微生物生长长时间处于对数生长期的稳定状态或达到
平衡生长）。
基本原则--培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物
恒浊培养（培养液浊度恒定）和恒化培养（营养物质浓度恒定）
同步培养
使群体中不同步的细胞转变成生长发育在同一阶段的方法
选择法和诱导法
微生物生长测定
计数法：
显微计数法（计数板）：
不能区分死菌和活菌
比浊法：
结果包括死菌和活菌；
样品中不能有杂质，颜色不能太深
平板计数法：
计数活菌菌落数，所需时间长，且菌落可能由相邻较近的菌
液体稀释法：
只有不能使用平板计数时使用
膜滤器法：
测定空气，水等量大且含菌浓度低的，通过微孔膜滤器
生长曲线：
P233
少量菌种接种到一恒定容积的液体培养基中，提供最适培养条件培养，定时测定培养
液中的细胞数，以培养时间为横座标，以细胞数的对数或生长速率为纵座标作图。
a.延滞期（影响因素--菌种生理活性，培养基组分，接种量）
细胞需要合成分裂所需的酶、ATP和其他成分，为细胞分裂作准备
b.对数生长期（影响因素--遗传特性，培养条件和环境）
细胞代谢活动旺盛，分裂速度最快、代时最短，细胞数以几何级数的方式增加
c.稳定期--
体系内新生细胞数与死亡细胞数相等，活菌数达到最大值，产生次级代谢产物
d.衰退期--菌体老化、生长环境进一步恶化
生长曲线指导意义：
①使用合适的菌种、菌龄、接种量和培养条件能尽量缩短延迟期，缩短生产周期
②灭菌工序应控制在迟缓期，以保证制剂质量及减少热原质污染
③对数期细菌广泛用作生产种子和科研材料
④发酵工业上尽量延长对数生长期，以达到较高的菌体密度
⑤在稳定期采取补加营养物质、移去代谢产物等措施延长该期，以收获更多次级代谢产物
⑥芽胞于对数生长期末期开始形成、稳定期大量形成、衰亡期释放，有利于菌种保藏
影响微生物生长的因素
营养物质，物理条件（温度、pH、氧气、水活度）
微生物的控制（消毒与灭菌）
物理方法：
①热力灭菌法（杀灭包括芽孢的一切微生物）
干热灭菌法--灼烧法（接种环，管口），焚烧法，干烤法（玻璃，瓷器，金属工具）
湿热灭菌法--巴氏消毒法（63℃下30min或72℃下30s），煮沸法（外科器械，食具，
注射器），流通蒸汽消毒法（外科器械，注射器），高压蒸汽灭菌法，
间歇灭菌法（不耐高温的培养基，如血清，卵黄），连续加压灭菌
（发酵工厂培养基灭菌）
②紫外线与电离辐射
紫外线原理--核酸吸收峰在265nm，被照射时，DNA吸收紫外线，在链间或链内相邻
的胸腺嘧啶之间形成二聚体，改变分子构型，影响DNA复制
③膜滤过除菌法--滤菌器
④其他方法--超声波，渗透作用，沉积法，干燥法
化学方法：
消毒剂，防腐剂--高锰酸钾，硫酸铜，龙胆紫，过氧化氢，过氧乙酸，苯酚
化学疗剂--磺胺类，抗生素
第八章遗传与变异
质粒的特性
①大多数为共价，闭合，环状，双链DNA（cccdsDNA）
②自主复制（可游离也可整合入染色体）
③具相容性和不相容性（干扰近缘质粒）
④非细胞生长所必需，赋予细胞某些特性，如抗药性、致育性、重金属抗性等
⑤质粒可自行消失或人工驱除
⑥转移性，分接合型和非接合型
几种重要的质粒：
F因子-——编码细胞壁外的性纤毛，又称为致育因子
R质粒-——即抗药质粒，分为接合型（抗药决定簇和抗药转移因子组成）和非接合型
Col质粒——编码大肠菌素的质粒，大肠菌素是蛋白质类的抗菌物质
转座因子：
细胞基因组能够从一个位置转移到另一位置的一段DNA序列，可移动的遗传因子。
质粒到染色体或者质粒到质粒等等
基因突变
生物基因组的核苷酸序列发生了可遗传的变化，从而导致了生物性状的改变。
营养缺陷型
某一野生型菌株经基因突变后，其生长需要某一营养物质，在基本培养基中不能正常生长
繁殖的突变类型。
野生型菌株
从自然界分离到的，发生营养缺陷型突变前的，能够在基本培养基中生长的原始菌株
Ames实验
使用鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养缺陷型菌株，观察待检物能否使该种菌株发生回复突变而
检测其诱变作用。
基因突变的特点：
自发性和不对应性；
稀少性；
独立性；
稳定性；
可逆性（回复突变）
回复突变：
突变型菌株经过二次突变，性状变为原野生型菌株的突变。
亚硝酸的诱变机制：
使碱基发生氧化脱氨，结果是引起碱基对的替换
腺嘌呤（A）→次黄嘌呤（H），次黄嘌呤与胞嘧啶配对
胞嘧啶（C）→尿嘧啶（U），尿嘧啶与腺嘌呤配对
5-溴尿嘧啶（5-BU）诱变机制：
5-溴尿嘧啶是胸腺嘧啶的结构类似物，能够取代T的位置
当5-BU以酮式状态存在时，与A配对
当5-BU以烯醇式状态存在时，与鸟嘌呤G配对，从而导致碱基对替换
UV紫外线诱变机制：
主要为相邻的两个胸腺嘧啶T形成了胸腺嘧啶二聚体，阻碍其正常配对
原核生物的基因重组
转化，接合，转导，原生质体融合
转化：
受体菌接受供体菌的DNA片段，从而获得了新的遗传性状的现象
转化条件：
①供体DNA片段为双链且大小适合，同源的，未变性的转化率较高
②受体菌处于感受态（对数生长期或人工诱导Ca2+，cAMP）
转化过程：
DNA接合在受体菌上→单链DNA摄取→同源重组→获得转化的细菌
细菌转化所用的DNA来源于病毒则称为转染
接合：
供体与受体直接接触后，质粒从供体细胞转移至受体细胞的过程。
通过接合而获得新
性状的受体细胞称为接合子。
G-通过性菌毛完成接合，G+通过分泌类似性激素的短肽刺激细胞接合
F因子的转移及机制
F+菌株含有F因子且处于游离状态；
F-菌株不含有F因子，因此不具有性菌毛
Hfr菌株—高频重组菌株（F因子整合在染色体上）
与F-菌株接合时，Hfr菌株的染色体在F因子处发生断裂，由环状变为线状，在转
移过程中经常发生断裂，处于末端的F因子基因进入F-细菌的机会少，因此，大多
数情况下，转以后的受体菌株仍然是F-菌株，极少数成为Hfr菌株。
F’菌株
当Hfr菌株内的F因子不正常切离而脱离染色体基因组时，可重新形成游离的单携
带一小段染色体基因的特殊F因子，称为F’因子，可使F-转化为F’菌株
转导：
以噬菌体为媒介将供体细菌的基因导入受体细菌的过程。
普遍性转导：
完全缺陷型噬菌体（由烈性噬菌体误包而得）携带了供体菌基因组的任意部分片段，
感染受体菌时，使后者获得了这部分遗传性状的现象。
流产转导——转导进入的DNA不进行整合与复制，仅仅进行表达
局限性转导：
部分缺陷的温和噬菌体将供体菌少数特定基因转移到受体菌中的现象。
过程：
温和噬菌体感染的受体菌经过诱导而裂解得到少量部分缺陷噬菌体和正常噬菌体。
低频转导：
当二者以低感染复数感染受体菌时，部分缺陷噬菌体感染的受体菌即为局
限转导子。
高频转导：
当二者以高感染复数感染受体菌时，会形成双重溶原菌，裂解后可以得到
大量部分缺陷噬菌体，然后以这些噬菌体以低感染复数侵染受体菌，可得
到局限转导子
第九章微生物在药学中的应用
抗生素
是生物（包括微生物、植物和动物）在生命活动过程中产生的（或其他方法获得），能在
低微浓度下有选择性地抑制或影响它种生物机能的有机物质。
医用抗生素的基本要求：
①较大的差异毒力②生物活性大并具有选择性③不易产生抗药性
④毒副作用小⑤血药浓度高⑥不易引起超敏反应
土壤中分离产抗生素细菌的一般方法：
取样→无菌水稀释→涂布平板并培养→挑取单菌落→滤纸片法筛选→培养观察抑菌圈
→鉴定→扩培精制
抗生素的效价=检品的抗菌活性/标准品的抗菌活性
重量单位：
抗生素的生物活性部位的重量
效价的基本测定方法：
管碟法：
比较标准品与检品对实验菌的抑菌圈的大小，以决定供试品效价的方法。
在一定
浓度范围内，抗生素的对数浓度与抑菌圈直径成正比。
细菌抗药性：
微生物或肿瘤细胞多次与药物接触发生敏感性降低的现象
产生机制：
遗传学—基因突变+药物选择作用；
细菌间抗药性的转移
生化—产生使抗生素结构改变的酶；
抗生素作用靶点改变；
细胞通透性改变
药物的体外抗菌实验：
琼脂扩散法：
滤纸片法，打孔法，管碟法，挖沟法
连续稀释法：
液体稀释法，斜面稀释法，平板稀释法
无菌药物的无菌检查：
方法：
直接接种法，膜过滤法
项目：
需氧菌，厌氧菌，霉菌
对照：
阴性对照：
空白培养基+所用溶液，对培养基进行无菌检查
阳性对照：
培养基+待检药品+阳性对照菌，对药物抑菌作用检查
培养基灵敏度检查：
培养基+阳性对照菌
特殊样品的与处理：
油类药物——吐温80培养基
抗菌药物或含防腐剂——加入灭活剂；
将药物稀释到最低有效浓度以下；
微孔膜滤法
非灭菌制剂的微生物检查：
①细菌—30~300/板②真菌—5~50/板③质控菌检查④活螨—0
质控菌：
口服药—大肠杆菌，沙门氏菌
外用药，眼科制剂—铜绿假单胞菌，金葡菌
深部组织，溃疡药—破伤风梭菌
检查方法：
预处理→增菌培养→分离，纯培养→菌落特征观察→镜检形态学检查
→生理生化反应检查，血清学反应，动物实验→判断
第十章免疫学基本概念
抗原：
抗原是能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，并能与相应免疫产物发生特异性反应的
物质
两个特征：
免疫原性，免疫反应性
半抗原：
只具有免疫反应性而不具有免疫原性的物质（某些半抗原可以结合大分子成为抗原）
抗原决定簇：
又称为表位
是Ag分子表面有一定空间构象的特殊的化学基团，（其性质、数目、空间构型）
决定抗原特异性。
分类：
T表位—被TCR识别，需要MHC分子呈递
B表位—被BCR识别，不需要MHC分子呈递
交叉反应
某些抗原不仅可与其特异性应答产物发生反应，还可与其他抗原诱生的应答产物发生反
应，称为交叉反应。
共同抗原：
若不同抗原含有相同或相似的抗原决定簇，则这样的抗原称为共同抗原或交叉抗原。
异嗜性抗原——与种属特异性无关的，存在于人，动物，植物，微生物间的共同抗原
重要的抗原：
1.胸腺依赖性抗原--TD抗原
需在APC（抗原呈递细胞）及Th细胞（T淋巴细胞）的参与下，才能激活B细胞产生
抗体的抗原
特点：
既有可被TCR识别的载体决定簇，也有可被BCR识别的半抗原决定簇
既可触发细胞免疫，也可触发体液免疫，且诱生各类抗原
2.胸腺非依赖性抗原--TI抗原
刺激B细胞时不需要T细胞辅助的抗原，分为两种TI-1Ag和TI-2Ag。
TI-1Ag，比如细菌的脂多糖，含有B细胞丝裂原和B细胞表位
TI-2Ag，比如荚膜多糖，多聚的鞭毛素等，由多个重复的B表位组成
只能激活B细胞产生IgM类抗体，只能诱导体液免疫，不能产生免疫记忆
3.超抗原
不需经APC加工处理就可直接与APC表面的MHC-Ⅱ分子及TCR的V区结合。
只需极低浓度即可产生极强的免疫应答，如金葡菌的肠毒素，某些病毒蛋白
佐剂：
一种非特异性免疫增强剂，先于或与抗原同时注入机体后，能非特异性地增强机体对该抗
原的免疫应答或改变免疫应答的类型。
第十一章免疫分子
免疫球蛋白
概念：
泛指具有抗体活性或化学结构与抗体类似的球蛋白，分为分泌型和膜型
基本结构，功能区：
免疫球蛋白的水解
木瓜蛋白酶：
铰链区二硫键的近N端切断重链。
裂解为三个片段，其中两个片段能够单
价结合抗原，另一个片段不能结合抗原，在低温下可结晶
胃蛋白酶：
铰链区二硫键近C端切断重链。
裂解为两个片段，大片段具有二价抗体活性
五类免疫球蛋白：
1.IgG
多以单体形式存在，人体有1，2，3，4四个亚型，是血液中的主要抗体成分
功能：
抗感染的主要抗体，参与组织，粘膜层的抗感染免疫应答
唯一能通过胎盘屏障的抗体
参与Ⅱ，Ⅲ型超敏反应
IgG在其Fc段与吞噬细胞和NK细胞（自然杀伤细胞）相应受体结合，发挥调理吞噬
和ADCC作用（抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用）
两个或两个以上的IgG分子同时结合在微生物表面能活化补体裂解靶细胞
2.IgM
分子量最大的免疫球蛋白，在细胞膜上为单体，在血清中为五聚体，又称为巨球蛋白。
不易通过细胞壁，主要存在于血液中。
是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体。
功能：
膜型IgM是组成BCR复合物的主要成分
天然血型抗体为IgM
3.IgA
血清型和分泌型两种，血清型为单体分子，分泌型通过连接链（J链）连接成二聚体，
分泌型是人体分泌液（乳汁）和粘膜免疫中的主要抗体。
4.IgD
以单体形式存在，B细胞膜上的IgD是B细胞发育成熟的标志
5.IgE
正常人血清中含量最少的。
与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表达的受体相结合，参与Ⅰ型
超敏反应
单克隆抗体：
由单一克隆B细胞杂交瘤细胞产生的，只识别一种抗原表位的具有高度特异性
（McAb）的抗体
多克隆抗体：
利用纯化的抗原免疫动物后，诱导动物多个B细胞克隆产生针对该抗原多种抗
（PcAb）原决定簇的抗体混合物
Ig产生规律：
1、Ag进入机体后刺激B细胞增殖分化为浆细胞，分泌Ig进入体液；
2、初次免疫应答，先产生IgM，随后才出现IgG，Ab总量在血清中的滴度低，与Ag亲和
力低，维持时间短；
3、再次免疫应答，产生的特异性Ab主要是IgG，潜伏期短且滴度高，持续时间长，与Ag
亲和力较高；
（直接刺激Bm）
补体系统
补体（C）是存在于人或脊椎动物血清与组织液中的一组与免疫相关，不耐热并具有
酶活性，能协助抗体发挥溶细胞效应的球蛋白。
组成：
补体固有成分，补体调节蛋白，补体受体
命名：
补体的特点：
血清中补体的含量相对稳定，不因抗原的刺激而改变
绝大多数固有成分以酶原或非活化形式存在
成分为球蛋白，性质不稳定
非特异性，可以与任何抗原-抗体复合物作用
补体的激活：
补体系统激活后的功能：
①补体介导的细胞溶解：
在靶细胞膜上形成MAC，导致细胞裂解
②调理作用：
补体激活过程中产生的C3b，C4b称为调理素，一端与靶细胞或免疫复合物
结合，另一端与带有相应受体的吞噬细胞结合，促进其吞噬作用
③参与炎症反应：
产生多种具有炎症介质作用的片段--C3a，C4a，C5a
④清除免疫复合物
⑤免疫调节作用：
促进抗原的呈递，调节免疫细胞的分化和增殖
细胞因子：
主要由活化的免疫细胞和某些非免疫细胞分泌的具有多种生物学活性的小分子蛋白质。
白细胞介素，干扰素，肿瘤坏死因子，生长因子
免疫细胞膜分子
免疫细胞相互作用的物质基础是膜型免疫分子，参与抗原识别、信号转导、细胞活化等多种
效应。
免疫细胞膜分子有叫细胞表面标志，包括受体（或配体）和抗原等。
主要组织相容性抗原：
在诱发移植排斥反应中起主导作用的，可引起强而迅速的排斥反应的抗原为主要组织相
容性抗原MHAS，又称为MHC分子。
人类的MHAS称为HLA，编码MHAS的基因群称为MHC，人类的叫HLA复合体。
（位于第六号染色体短臂上）
HLA的生物学功能：
①参与抗原的加工与呈递
②约束免疫细胞间的相互作用--MHC限制性：
TCR识别APC表面的复合抗原时，一般
要同时识别抗原肽和与抗原肽结合的HLA分子
③参与对机体免疫应答的遗传控制
④参与T细胞在胸腺的分化成熟及中枢性免疫耐受的建立
HLA两种分子：
第十二章免疫器官与免疫细胞
免疫器官
1.胸腺
T细胞分化和成熟的场所，建立自身耐受与维持免疫自稳
2.骨髓
免疫细胞发生的场所，B细胞发育和分化的场所，再次体液免疫应答的场所
3.淋巴结（外周）
成熟的T、B细胞定居的场所，免疫应答发生的场所，参与淋巴细胞再循环，
滤过和净化作用
免疫细胞
抗原特异性淋巴细胞
1.T淋巴细胞
分化和发育
TCRαβ链表达CD8+单阳性细胞
淋巴前体细胞→双阴性T细胞→CD4+CD8+双阳性细胞————————→
（骨髓）（胸腺皮质）（皮质深处）CD4+单阳性细胞
表面膜分子：
T细胞抗原受体TCR——特异性识别抗原并与之结合
CD4和CD8——分别与MHCⅡ类、Ⅰ类分子的Ig区结合，增强TCR与APC的亲和力
CD3——活化T细胞的第一信号，经TCR特异识别后经CD3传入（CD3-TCR复合体）
协同刺激因子——第二信号由T细胞协同刺激因子与靶细胞或APC结合产生
CD28，CD2--E玫瑰花环实验
其它——有丝分裂原受体，MHC分子，细胞因子受体
亚型：
根据TCR种类：
γδT细胞，αβT细胞（主要
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