复旦医学基础微生物复习整理资料.docx
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复旦医学基础微生物复习整理资料
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一、绪论
1、原核微生物和真核微生物的主要区别
结构原核微生物真核微生物
细胞壁除少数外都含有肽聚糖纤维素、几丁质
细胞膜一般没有固醇常有固醇
内膜简单复杂,有内质网等
细胞器无有液泡,溶酶体,微粒
线粒体,叶绿体等
核糖体70S(50S+30S)80S(60S+40S)
细胞核无核膜,核仁,单个染色体,有核膜,核仁,多条染色体,
DNA不与组蛋白结合DNA与组蛋白结合
没有有丝分裂分裂通过有丝分裂
大小直径通常小于2mm直径2mm到大于100mm
二、细菌
原核生物界的一种单细胞微生物
细菌的分类层次:
界、门、纲、目、科、属、种。
细菌的命名:
采用拉丁双名法,每个菌名由两个拉丁字组成。
前一字为属名,用名词,大写;后一字为种名,用形容词,小写。
中文的命名次序与拉丁相反,种名在前,属名在后。
Staphylococcusaureus金黄色葡萄球菌
第一节细菌的形态与结构
一、细菌的形态
1、球菌(coccus):
单球菌/双球菌/四联球菌/八叠球菌/链球菌/葡萄球菌
2、杆菌(bacillus)
3、螺形菌(spiralbacterium):
弧菌、杆菌
二、细菌的结构
细菌的基本结构:
细胞壁、细胞膜、细胞质、核质
细菌的特殊结构:
荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞
第二节细菌生理
第三节消毒与灭菌
2、细菌肽聚糖的组成
细胞壁用革兰染色法可将细菌分为两大类,即革兰阳性菌和革兰阴性菌
共有组分:
肽聚糖(peptidoglycan)。
肽聚糖:
原核细胞特有。
革兰阳性菌
聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥
三维立体结构,坚固
15~50层
革兰阴性菌
聚糖骨架、四肽侧链
二维平面结构,疏松
1~2层
3、革兰氏阴性菌外膜的组成
革兰阴性菌特有:
外膜(outermembrane)
–脂蛋白
–脂质双层
–脂多糖LPS
脂多糖:
(1)脂质A(lipidA)
为一种糖磷脂,由D-氨基葡萄糖双糖组成的基本骨架,不同细菌骨架一致。
内毒素毒性与生物学活性成分
无种属特异性
(2)核心多糖(corepolysaccharide)
位于脂质A的外层
有属特异性,同一属细菌相同
(3)特异多糖(specificpolysaccharide)
最外层,由数个至数十个低聚糖(3~5个单糖)重复单位所构成的多糖链。
是革兰阴性菌的菌体抗原(O抗原),具有种特异性
缺失,细菌变为粗糙型
4、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁的比较
革兰阳性菌特有:
磷壁酸(teichoicacid)
特殊蛋白:
A蛋白、M蛋白
革兰阴性菌特有:
外膜(outermembrane)
–脂蛋白
–脂质双层
–脂多糖LPS
G+菌与G-菌细胞壁的比较
细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌
强度较坚韧较疏松
厚度20-80nm10-15nm
肽聚糖层数可多达50层1-2层
肽聚糖含量50%-80%5%-20%
磷壁酸有无
外膜无有
----------------------------------------------------------------------------------------
项目革兰阳性菌革兰阴性菌与细胞壁的关系
染色性紫色红色细胞壁对酒精的通透性
抗原性主要为磷壁酸主要为外膜细胞壁的化学组成不同
毒性无内毒素有内毒素内毒素为阴性菌细胞壁成分
对青霉素的作用有效无效作用部位为肽聚糖五肽交联桥
对溶菌酶的作用有效无效作用部位为肽聚糖聚糖骨架
5、细胞壁的功能
维持菌体固有的形态,并保护细菌抵抗低渗环境(阳性菌20~25大气压,阴性菌5~6大气压)
参与菌体内外的物质交换
菌体表面带有多种抗原表位,可以诱发机体的免疫应答
磷壁酸:
重要表面抗原,与血清型分类有关
外膜:
屏障结构,与致病性相关LPS
6、细菌L型及形成条件
细菌L型(bacterialLform)
概念:
某些药物作用于细菌,可抑制的肽聚糖的合成或破坏细胞壁的结构,在高渗环境下,细菌仍可存活,成为细胞壁缺陷型
形成条件:
溶菌酶、青霉素、胆汁、溶葡萄球菌素、抗体、补体等
生物学特性:
多形性、革兰阴性、高渗培养、生长缓慢、荷包蛋样菌落、可回复
与医学的关系:
致病性,常引起慢性和反复发作的感染
7、细胞膜的结构和功能
或称胞质膜(cytoplasmicmembrane),细胞壁内侧,包绕细胞质
结构:
磷脂、蛋白质(不含胆固醇)
功能:
物质转运,生物合成,分泌和呼吸作用
8、中介体
中介体(mesosome)是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物,多见于革兰阳性细菌(拟线粒体)
9、质粒
染色体之外的遗传物质,为闭合环状双链DNA分子,能独立自行复制
10、荚膜及其功能
概念:
某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质,为疏水性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
≥0.2μm荚膜,<0.2μm微荚膜
化学组成:
多糖/多肽
形成条件:
营养丰富
染色:
不易着色,负染(墨汁)
荚膜的功能
抗吞噬作用肺炎链球菌
粘附作用导管,医院内感染
抗有害物质的损伤作用
11、鞭毛及其功能
概念:
许多细菌菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物。
鞭毛长5~20μm,直径12~30nm
数量与部位:
①单毛菌②双毛菌③丛毛菌④周毛菌
化学组成:
鞭毛蛋白
结构:
从细胞膜长出,游离于胞外
功能
细菌的运动器官
有些细菌的鞭毛与致病性有关
根据鞭毛菌的动力和鞭毛的抗原性(H抗原),可用以鉴定细菌和进行细菌分类
12、菌毛及其功能
概念:
许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物,与细菌的运动无关。
(电镜观察)
种类及功能
普通菌毛多,短而细粘附,致病
性菌毛少,粗、长、中空遗传物质传递
性菌毛(F菌毛)由F质粒编码:
接合,毒力、耐药性等性状的遗传物质传递。
普通菌毛:
细菌的粘附结构,与宿主细胞表面特异性受体结合,与致病性密切相关
13、芽胞的特点
某些革兰阳性细菌在一定的环境条件下,在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体,是细菌的休眠形式
芽胞杆菌属、梭菌属
形成条件:
营养缺乏
保存全部生命必需物质:
核酸、酶、合成菌体成分的结构
休眠状态,无新陈代谢
可发芽:
1个细菌→1个芽胞→1个细菌
细菌——繁殖体芽胞——休眠体
每种细菌形成一种类型芽胞
功能
抵抗力强。
耐干燥、热、辐射、化学消毒剂
100℃数小时
最可靠方法为高压蒸气灭菌
致病性不直接引起疾病,发芽后形成繁殖体后致病
鉴别意义根据芽胞位置、大小等
14、热原质
热原质(pyrogen):
或称致热原。
是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应物质。
产生热原质的细菌大多是革兰阴性菌,热原质即其细胞壁的脂多糖。
15、培养
培养基:
用人工方法配制而成的,专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品
按其营养组成和用途分类:
基础培养基、增菌培养基、选择培养基、鉴别培养基、厌氧培养基。
按其物理状态分类:
固体培养基、液体培养基、半固体培养基。
按其成分分类:
合成培养基、天然培养基。
在培养基中生长的情况
液体:
沉淀生长、混浊生长、表面生长
固体:
菌落(单个细菌分裂繁殖成一对肉眼可见的细菌集团):
光滑型、粗糙型、粘液型
半固体:
有鞭毛细菌,混浊生长;无鞭毛细菌,沿线穿刺生长
人工培养细菌的用途
医学:
感染性疾病的研究、细菌学研究、生物制品的制备
工农业生产:
制造各种产品、处理垃圾、制造菌肥农药等
基因工程:
表达重组DNA制备产品
16、常用的消毒和灭菌方法
消毒(disinfection):
杀死物体上病原微生物的方法,并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病原微生物。
用以消毒的药品称为消毒剂(disinfectant)。
灭菌(sterilization):
杀灭物体上所有微生物的方法。
灭菌比消毒要求高,包括杀灭细菌芽胞在内的全部病原微生物和非病原微生物。
抑菌(bacteriostasis):
抑制体内或体外细菌的生长繁殖。
常用的抑菌剂为各种抗生素。
防腐(antisepsis):
防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。
细菌一般不死亡。
无菌(asepsis):
不存在活菌。
一物理消毒灭菌法
(一)热力灭菌法
干热灭菌法—焚烧:
废弃物、尸体
灼烧:
接种环、试管口
干烤:
玻璃器皿
红外线:
医疗器械
湿热灭菌法—巴氏消毒法:
61.1-62.8℃30min或71.7℃15-30s,主要用于牛乳消毒。
煮沸法
流动蒸汽消毒法
间歇蒸汽消毒法
高压蒸汽灭菌法
(二)辐射杀菌法
紫外线
波长200-300nm的紫外线具有杀菌作用。
其主要作用于DNA,使一条DNA链上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合形成二聚体,导致细菌变异和死亡。
电离辐射:
高速电子、X射线、γ射线
微波:
波长1mm~1m
(三)滤过除菌法
赛氏滤器
玻璃滤器
薄膜滤器
(四)超声波杀菌法
是一种机械的作用因素,每秒超过2万次振动的声波即为超声波。
常用的超声波发生器能产生20-100千赫的声波。
可使细菌细胞壁裂解而死亡。
(五)干燥低温抑菌法
干燥法
低温法:
低温可使细菌的新陈代谢减慢,常用作保存细菌菌种。
冷冻真空干燥法是目前保存菌种的最好方法。
二化学消毒灭菌法
消毒剂的种类:
酚类、醇类、重金属盐类、氧化剂、表面活性剂、烷化剂。
消毒剂的应用:
病人排泄物与分泌物、皮肤、粘膜、饮水、厕所、空气、手。
三影响消毒灭菌效果的因素
消毒剂的性质、浓度与作用时间
微生物的种类与数量
温度
酸碱度
有机物
三.噬菌体
1、噬菌体的生物学性状
化学组成:
蛋白质、核酸
2、毒性噬菌体与温和噬菌体
3、应用:
细菌的鉴定与分型
分子生物学研究的重要工具
细菌感染的诊断与治疗
17、噬菌体的结构
结构(蝌蚪形)
1)头部:
内含核酸
2)尾部:
尾领:
参与头部装配
尾髓(尾鞘):
具收缩功能,使头部核酸进入宿主菌
尾板:
具裂解宿主菌细胞壁的溶菌酶
尾丝:
吸附器官,能识别宿主菌表面的特殊受体
尾刺
18、毒性噬菌体的复制周期
毒性噬菌体:
能在宿主细胞内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌
噬菌体的复制周期(溶菌周期)
1)吸附
2)侵入
3)生物合成
4)组装与释放
19、温和噬菌体,前噬菌体的概念
温和噬菌体:
噬菌体基因与宿主菌染色体整合,不产生子代噬菌体,但噬菌体DNA能随细菌DNA复制,并随细菌的分裂而传代
前噬菌体(prophage):
整合在细菌基因组中的噬菌体基因组。
溶原性细菌(lysogenicbacterium):
带有前噬菌体基因组的细菌
溶原性(lysogeny):
温和噬菌体产生成熟噬菌体颗粒和溶解宿主菌的潜能
四、放线菌
放线菌属
主要致病菌——衣氏放线菌(A.israelii)
生物学性状
–G+、非抗酸性丝状菌
–培养困难,厌氧或微需氧
–硫磺样颗粒(菌落)
压片或组织切片,显微镜下可见颗粒呈菊花状
致病性与免疫性:
主要引起内源性感染
导致软组织的化脓性炎症,若无继发感染大多呈慢性无痛性过程,并常伴有多发性瘘管形成
与龋齿和牙周炎有关
诺卡菌属
致病性
非人体正常菌群
星形诺卡菌
外源性感染:
可因吸入肺部或侵入创口引起化脓感染
诊断:
标本脓、痰,涂片、压片可见有革兰阳性和部分抗酸性分枝菌丝
治疗:
清创磺胺药物
五、支原体
没有细胞壁的原核细胞型微生物
细胞膜含固醇
能通过0.45mm滤菌器
二分裂繁殖,含DNA与RNA
能在无生命培养基中繁殖的最小微生物
形态与结构
最小,0.2~0.3μm
特殊结构:
荚膜,顶端结构,微丝
繁殖方式:
二分裂,出芽等
染色方法:
革兰染色阴性
培养
营养要求比一般细菌高
在pH7.8~8.0间生长,低于7.0则死亡(溶脲脲原体pH6.0~6.5)
生长缓慢
典型的菌落呈荷包蛋样
液体培养基不易见到混浊
是引起细胞培养污染的一个重要因素
抗原结构
抗原结构:
细胞膜上的蛋白质和糖脂
各型交叉少
抵抗力
比细菌敏感
对醋酸铊、结晶紫抵抗力强
对青霉素等耐药
对干扰蛋白质合成抗生素敏感
一、肺炎支原体
原发性非典型肺炎primaryatypicalpneumonia(间质性肺炎)
二、泌尿生殖道感染支原体
溶脲脲原体、人型支原体、生殖器支原体
传播途径:
垂直传播、性传播
非淋菌性尿道炎
自然流产、出生缺陷、死胎、不孕(育)
三、穿透支原体
穿透支原体是1990年首次从1例HIV阳性艾滋病患者尿中分离出的一种新支原体
穿透支原体的致病性与其尖形结构有关,具粘附和穿入作用,引起细胞损伤
穿透支原体感染是艾滋病的辅助致病因素
20、支原体的特点
无细胞壁
*可通过滤菌器
*在无生命培养基上生长的最小的微生物
*含固醇
*特殊的顶端结构与致病有关
*培养需加入10%-20%的血清
*菌落呈荷包蛋样
*与L型有本质区别
21、支原体与细菌L型的区别
支原体L型
1、在遗传上与细菌无关1、与原菌相关,可回复
2、细胞膜含高浓度固醇2、细胞膜不含固醇
3、在一般培养基中稳定3、大多需高渗培养
4、生长慢,菌落小4、菌落稍大
5、液体培养混浊度极低5、有一定混浊度,可粘附于管壁或管底
六立克次体
严格细胞内寄生
与节肢动物关系密切
引起人畜共患病
原核细胞型微生物
一、生物学性状
多形态性,球杆状或杆状
柯克斯体更小,多形性更明显
革兰染色阴性
姬姆萨染色(紫色)
结构组成
细胞壁:
外膜、肽聚糖、蛋白脂质多糖
粘液层、微荚膜
宿主细胞内排列不规则
抗原结构
群特异性抗原脂多糖可溶性耐热
–脂多糖与变形杆菌某些菌株有共同抗原(外斐反应)
种特异性抗原外膜蛋白不耐热
二、致病性与免疫性
立克次体病
斑疹伤寒
Q热
埃立克次体病
巴通体病
猫抓病
普氏立克次体(R.prowazekii)
传染源:
病人
传播媒介:
体虱
感染途径
节肢动物如人虱、鼠蚤、蜱或螨的叮咬而传播。
贝纳柯克斯体的传播可经接触、呼吸道或消化道途径感染人类。
治疗:
氯霉素、四环素,禁用磺胺类药
22、立克次体的特点
专性寄生、二分裂繁殖
DNA、RNA
与节肢动物关系密切,寄生在吸血节肢动物体内,或为寄生宿主、或为储存宿主、或同时为传播媒介
多形态,革兰染色阴性,大小介于细菌和病毒之间
大多是人兽共患病的病原体
对多种抗生素敏感
七、衣原体
衣原体(chlamydia):
是一类严格在真核细胞内寄生,有独特发育周期,能通过细胞滤器的原核细胞型微生物。
共同特征:
1)G-,圆形或椭圆形体;
2)具细胞壁,组成与G-菌相似
3)有独特的发育周期,二分裂方式繁殖;
4)含DNA和RNA两类核酸
5)有核糖体和较复杂的酶类,能进行多种代谢,缺乏能量来源
6)对多种抗生素敏感
一、生物学性状
发育周期与形态
培养
专性寄生,可在鸡胚,小鼠和细胞中繁殖
抵抗力
对热敏感
对消毒剂敏感
耐低温
抗生素
二、致病机制与免疫性
内毒素样物质-抑制细胞代谢,破坏细胞
主要外膜蛋白与吸附、侵入及阻止吞噬体和溶酶体融合有关
人类衣原体病
沙眼、包涵体结膜炎、泌尿生殖道感染(非淋菌性尿道炎、宫颈炎等)、性病淋巴肉芽肿、肺炎
沙眼
眼---眼,眼---手---眼:
沙眼亚种A、B、Ba和C血清型
感染眼结膜上皮细胞→增殖,包涵体→局部炎症→早期流泪、有粘液脓性分泌物、结膜充血及滤泡增生→后期结膜瘢痕、眼睑内翻、倒睫以及角膜血管翳引起的角膜损害→影响视力或致盲
微生物检查方法
直接涂片镜检采用Giemsa、碘液或荧光抗体染色镜检,检查上皮细胞内有无包涵体。
分离培养接种鸡胚卵黄囊或传代细胞
核酸检测
23、衣原体的发育周期
原体(elementarybody,EB):
圆形,小而致密,感染性颗粒,无繁殖能力。
始体(initialbody,RB):
体大,圆形或椭圆形,繁殖型,不具感染性。
1、EB
2、吸附的EB被吞入细胞质
3、EB发育成RB
4、RB增殖
5、RB分化成EB,包涵体形成
6、细胞破裂,释放出EB
八螺旋体
是一类细长、柔软、螺旋状、运动活泼的原核细胞型微生物。
基本结构与细菌相似,例如有细胞壁、原始核质,以二分裂方式繁殖和对抗生素等药物敏感等
所致疾病---梅毒
人是梅毒的唯一传染源
获得性性接触传播
先天性母体→胎盘→胎儿
九真菌
•真核细胞型微生物(有典型的细胞核和细胞器)
•广泛存在自然界,少数为单细胞,多数为多细胞(霉菌)
•多数不致病,仅少数致病,也多为条件致病
一、形态与结构
单细胞真菌圆形或卵圆形酵母菌(yeast)
多细胞真菌菌丝和孢子,丝状菌(filamentousfungus)
交织成团或霉菌(mold)
1.菌丝hypha在环境适宜情况下由孢子长出芽管,逐渐延长呈丝状,称菌丝
•营养菌丝、气生菌丝、生殖菌丝
•有隔菌丝多数致病性真菌
无隔菌丝
2.孢子spore
孢子:
真菌繁殖结构抵抗力不强,加热60~70℃短时间即可死亡
(芽孢:
细菌休眠结构抵御不良环境能力强,有的可耐100℃数小时)
有性孢子:
同一菌体或不同菌体上的2个细胞融合经减数分裂形成
无性孢子:
菌丝上的细胞分化或出芽生成
病原性真菌大多形成无性孢子
二、培养特点
特点:
低营养、低温度(浅部)、
低PH(4.0-6.0)、高湿度和氧
培养基:
沙保(Sabouraud)培养基
繁殖方式:
单细胞---出芽
多细胞---孢子
菌落:
单细胞--酵母型菌落、
类酵母型菌落(假菌丝)
多细胞--丝状菌落
染色:
乳酚棉蓝染色法
三、抵抗力
对干燥、日光、紫外线及一般消毒剂抵抗力强
对热敏感,60℃1小时菌丝、孢子均被杀死
对2%石碳酸、0.1%升汞、2.5%碘酊或10%甲醛敏感
对细菌抗生素不敏感
对二性霉素B、制霉菌素、咪康唑、酮康唑、氟康唑和伊曲康唑敏感
第二节真菌的致病性和免疫性
致病性真菌感染:
外源性真菌感染,如皮肤癣真菌病
条件致病性真菌感染:
内源性真菌感染,机体免疫力低下
如白假丝酵母菌、曲霉、毛霉等引起
真菌超敏反应性疾病:
敏感患者吸入孢子或菌丝,引起超敏反应
如荨麻疹、哮喘、变应性鼻炎
真菌性中毒症:
粮食受潮霉变,摄入真菌或其产生的毒素后可引起急、慢性中毒称为真菌中毒症(mycotoxicosis)。
主要有:
黄曲霉毒素和镰刀菌毒素
地区性、季节性、无传染性
真菌毒素与肿瘤:
黄曲霉毒素(B1)、镰刀菌T-2毒素、展青霉素、黄褐毒素
免疫
1.天然免疫免疫力与机体免疫状态有关
•皮肤粘膜屏障作用
•正常菌群的拮抗作用
•吞噬细胞的作用
2.获得性免疫真菌感染的治愈与细胞免疫有关
•真菌感染可引发迟发性超敏反应------癣菌疹
十、病毒
传播性
病死率
持续感染
肿瘤的形成关系
病毒的大小与形态
核心
衣壳由壳粒组成。
壳粒对称形式:
螺旋对称型、二十面体立体对称型、复合对称型
包膜
24、病毒的特点,结构和组成
特点:
1、最微小,结构最简单的微生物;
2、仅有一种核酸(RNA或DNA)为遗传物质;
3、必须在活细胞内显示生命活性;
4、无完整细胞结构。
结构:
1、核衣壳
(1)核心:
核酸→基因组→决定病毒遗传、变异和复制
(2)衣壳→保护、介导、抗原性
2、包膜→维护病毒体结构的完整性
化学组成:
1.病毒核酸:
DNA或RNA
2.病毒蛋白质
结构蛋白:
有感染性的病毒所必需
非结构蛋白:
病毒复制所需的蛋白
一些简单病毒仅由一种或几种蛋白质构成,一些复杂的可多达20余种。
蛋白质的功能:
主要是构成病毒粒子的外壳,保护病毒核酸;
决定病毒感染的特异性,与宿主特异亲和;
具有抗原性,能刺激集体产生相应的抗体。
3.脂类和糖
病毒的脂类存在于包膜中,来源于宿主细胞,50-60%为磷脂,余下为胆固醇,构成脂双层结构
病毒的培养和增殖
病毒的增殖
活细胞
复制(replication)
接触→结合→特异性吸附(病毒配体位点与细胞膜特异受体结合)
穿入融合---有包膜病毒
胞饮---无包膜病毒
25、病毒的复制周期
•吸附和穿入adsorptionandpenetration
•脱壳uncoating
•生物合成biosynthesis
•组装成熟与释放assemblyandrelease