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微生物学笔记

绪论

1.微生物（microorganism）：

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.微生物的种类及其特点

分型

特点

分　类

非细胞型

无典型细胞结构，无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生长增殖。

只有一种核酸。

病毒

原核细胞型

核呈环状裸DNA团块结构，无核膜、核仁——核质（拟核）。

细胞器很不完善，只有核糖体。

细菌

支原体

衣原体

立克次体

螺旋体

放线菌

真核细胞型

细胞核分化程度高，有核膜和核仁。

细胞器完整。

真菌

微生物在自然界的分布极为广泛，要树立有菌观念。

微生物特点：

体积微小、结构简单、种类多、繁殖快、易变异、分布广等。

3．.细菌易μm为单位，病毒以nm为单位。

第一篇细菌学

第一章细菌的形态与结构

1.细菌（bacterium）：

原核生物界的一种单细胞微生物.

2.广义细菌：

包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体

3.基本形态三种：

球菌（coccus）；杆菌（bacillus）；螺形菌（spiralbacterium）。

4.细菌的基本结构:

细胞壁、细胞膜、细胞质、核质

5.细菌的特殊结构:

荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞

6.细菌的基本结构——细胞壁（CellWall）

7.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。

8.革兰阳性菌细胞壁：

G+菌细胞壁是由肽聚糖和穿插于其内的磷壁酸组成。

（1）肽聚糖（黏肽）:

原核细胞特有，为坚韧的三维立体结构。

聚糖骨架：

由N-乙酰葡糖胺（G）和N-乙酰胞壁酸（M）交替排列，经β-1,4糖苷键联结而成。

四肽侧链

五肽交联桥

凡能破坏肽聚糖分子结构或抑制其合成的物质都有抑菌或溶菌作用。

（2）磷壁酸：

革兰阳性菌细胞壁特有成分，

壁磷壁酸

膜（脂）磷壁酸

9.磷壁酸的医学意义：

a、磷壁酸的抗原性很强，是革兰阳性菌重要表面抗原成分；

b、某些革兰阳性菌（A群链球菌）的膜磷壁酸（LTA）具有粘附宿主细胞的作用，与细菌的致病性有关。

某些革兰阴性菌细胞壁尚有特殊的表面蛋白质，如金色葡萄球菌的A蛋白、A球链球菌的M蛋白等。

10.革兰阴性菌细胞壁包括肽聚糖和外膜。

肽聚糖包括：

聚糖骨架和四肽侧链。

特点：

较疏松的二维单层平面网状结构；G－菌的肽聚糖较少，仅1～2层。

脂蛋白:

位于肽聚糖与外膜之间，稳定外膜并将之固定于肽聚糖层。

外膜脂质双层:

类似细胞膜，其上镶嵌有多种蛋白质，称外膜蛋白。

脂质A内毒素毒性与生物学活性主要成分，无种属特异性

脂多糖（LPS）核心多糖有属特异性

特异多糖是革兰阴性菌的菌体抗原（O抗原），具有种特异性

11.G+菌与G-菌细胞壁结构比较

细胞壁结构

G+菌

G-菌

肽聚糖组成

由聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥构成坚韧的三维立体结构

由聚糖骨架、四肽侧链构成疏松的二维平面结构

强度

较坚韧

较疏松

厚度

20-80nm

10-15nm

肽聚糖层数

可达50层

1-2层

肽聚糖含量

多，占胞壁干重50～80%

少，占10～20%

磷壁酸

＋

－

脂蛋白

－

＋

脂质双层

－

＋

脂多糖

－

＋

12.G+菌与G-菌的差别及与细胞壁的关系

项目革兰阳性菌革兰阴性菌细胞壁的关系

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

13．细胞壁的功能

主要维持菌体固有的形态;

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）.

14.细菌L型（bacterialLform）：

原生质体（G+）＼原生质球（G-）\

15.细胞膜

结构：

磷脂、蛋白质，不含胆固醇

功能：

物质转运，呼吸作用，生物合成，参与细菌分裂

16.荚膜（capsule）：

某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质。

染色：

不易着色，负染（墨汁）

17.荚膜的功能：

抗吞噬作用；抗有害物质的损伤作用，抗干燥；黏附作用；抗原性。

18.鞭毛（flagellum）：

许多细菌菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物。

化学组成：

鞭毛蛋白,具有高度抗原性。

19.鞭毛的功能：

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;

有些细菌的鞭毛与致病性有关；（如霍乱）

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。

20.菌毛（pilus）：

许多G－菌和少数G＋菌菌体表面存在着一种直的比鞭毛更细、更短的丝状物。

（与运动无关）

第二章细菌的生理

1.细菌的主要合成代谢产物有哪些？

在医学上有何意义？

（1）致热源（热原质，pyrogen）：

　　大多G－菌在代谢过程中能合成一种多糖物质，用极微量注入人或动物体内能引起发热反应，故名热原质，即脂多糖。

•耐高温，121℃20分钟不破坏。

•去除方法：

250℃干烤、蒸馏、吸附剂等。

•制备和使用注射药品过程无菌操作。

（2）毒素与侵袭性酶

①毒素：

•

外毒素：

多由G＋菌产生，少数G－也可产生

•内毒素：

革兰阴性菌细胞壁脂多糖

②侵袭性酶：

　　某些细菌还能产生侵袭性酶，能损伤机体的组织，如化脓性球菌产生的透明质酸酶，产气荚膜梭菌产生的卵磷酯酶等。

　毒素与侵袭性酶在细菌致病作用中甚为重要。

（3）色素：

某些细菌在一定条件下能产生各种颜色的色素。

这在细菌鉴别上有一定意义。

分为脂溶性和水溶性色素

（4）抗生素：

　　某些放线菌、真菌、细菌在代谢过程中可产生一种能选择抑制或杀死某些生物细胞的物质，称抗生素。

如真菌产生的青霉素、头抱霉素，放线菌产生的链霉素、红霉素等。

（5）维生素：

　　细菌能合成某些维生素除供菌体自己需要外还可分泌到菌体外，供人体吸收利用

（6）细菌素：

细菌素是某些细菌菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质抗菌范围狭窄，仅对与产生菌有近缘关系的细菌才有作用。

具有菌种和菌型特异性，已用于细菌学分型。

3.代时（generationtime）细菌分裂数量倍增所需的时间。

4.菌落（colony）单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可见的细菌集团。

5.培养基（culturemedium）：

是由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。

第三章消毒与灭菌与病原微生物实验室生物安全

1.消毒、灭菌、无菌、无菌操作和防腐的概念。

灭菌（sterilization）：

杀灭物体上所有微生物的方法。

消毒（disinfection）：

杀死物体上或环境中的病原微生物的方法。

防腐（antisepsis）：

防止或抑制皮肤表面细菌生长繁殖的方法。

清洁（cleaning）：

是指通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量的过程。

无菌（asepsis）：

无菌是无活菌的意思，多是灭菌的结果。

无菌操作：

防止细菌进入人体或其它物品的操作技术。

2.同样温度时，湿热灭菌与干热灭菌哪种方法效果好？

为什么？

湿热灭菌效果更好。

因为1、湿热中细菌菌体蛋白较易凝固2、湿热的穿透力比干热大3、湿热的蒸汽有潜热。

3.熟悉常用物理学和化学消毒灭菌法的种类及应用。

一、物理消毒灭菌法

（一）热力灭菌法——高温杀灭細菌

干热灭菌法：

脱水、干燥、分子变性

焚烧----最彻底的灭菌方法。

废弃物和尸体。

烧灼----灭菌。

接种环，试管口。

干烤----加热160-170℃2小时，灭菌。

玻璃器皿。

红外线--1-10μm的电磁波,灭菌.小医疗器械。

湿热灭菌法

巴氏消毒法：

61℃30分钟或72℃15秒，消毒（杀致病菌）

煮沸消毒法:

水煮100℃5分钟（繁殖体），消毒。

流通蒸汽消毒法:

水蒸汽100℃15~30分钟（杀繁殖体），消毒

间歇蒸汽灭菌法:

反复多次流动蒸汽间歇加热灭菌。

加压蒸汽灭菌法:

最有效的灭菌方法121℃20~30分钟

4.了解从事病原生物学安全实验室工作时，应考虑哪些与生物安全相关的问题？

第四章噬菌体

1.噬菌体的概念及其特征。

噬菌体（bacteriophageorphage）：

是寄生在细菌、放线菌、支原体螺旋体、真菌等微生物细胞中的病毒。

特点：

（1）个体微小、可通过细菌滤器

（2）无细胞结构

（3）专性细胞内寄生

（4）分布广泛

（5）裂解细菌：

细菌死亡

不裂解细菌：

细菌变异

2.毒性噬菌体和温和噬菌体、前噬菌体、溶原性细菌、溶原性转换的概念及特征。

●溶菌性噬菌体：

能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌，又称为毒性噬菌体（virulentphage）。

●溶原性噬菌体:

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。

又称为温和噬菌体（lysogenicphage）。

●前噬菌体：

整合在细菌染色体上的噬菌体基因。

●溶原性细菌：

带有前噬菌体的细菌。

●溶原性转换：

前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变。

3.溶菌性周期与溶原性周期的区别。

毒性噬菌体在宿主菌内的增殖过程（复制周期或溶菌周期）包括吸附、穿入、生物合成、成熟与释放等四个阶段。

温和噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期，而毒性噬菌体只有一个溶菌性周期。

第五章

1.简述细菌染色体的特征。

细菌染色体：

拟核（类核）

相对较小，dsDNA，3.2-5×106bp，4000个基因，只有一个复制起始位点；

调节子、操纵子

无组蛋白，无内含子，为连续基因

不编码基因少，重叠少

单倍体：

突变后更易表现

特殊序列：

复制起始区、终止区，反向重复

2.什么是质粒？

质粒的主要特征及常见的质粒种类。

质粒（plsmid）:

是细菌体染色体外遗传物质，是存在于细胞质中的环状闭合dsDNA。

质粒的主要特征：

自我复制能力；编码特定性状；丢失或消除；转移能力；相容性与不相容性。

常见的质粒种类：

F质粒－致育－性菌毛；Vi质粒－毒力；R质粒－耐药；Col质粒－细菌素；代谢质粒

3.转座因子（transposableelement）:

是存在于细菌基因组中的一段特异性DNA序列，它能在DNA分子中移动，不断改变它们在基因组的位置。

转座作用可发生在染色体之间，质粒之间，染色体与质粒之间。

4.整合子（integron，In）：

是一种运动性的DNA分子，具有独特结构，可捕获和整合外援性基因，使之转变成为功能性基因的表达单位。

5.简述细菌基因转移与重组的四种方式。

（简答）

转化（transformation）：

供菌裂解释放或人工方法提取DNA被受菌主动摄取，使受菌获得新的性状。

接合（conjugation）：

通过性菌毛将遗传物质从供菌转给受菌的方式。

转导（transduction：

由噬菌体介导，将供菌DNA转入受菌使受菌获得供菌的部分遗传性状。

溶原性转换（lysogenicconversion）：

当温和噬菌体感染宿主菌时，以前噬菌体形式与宿主菌基因整合，成为溶原性细菌，从而获得了由噬菌体的基因编码的某些性状。

类型基因来源转移方式

转化供菌受菌摄入

接合供菌通过性菌毛

转导供菌噬菌体媒介

溶原性转换噬菌体前噬菌体

6.噬菌体感染细菌后，细菌可发生哪些改变?

DNA碱基对的置换、插入、缺失所导致的基因结构的变化。

7.简述细菌变异类型（举例说明）。

耐药性突变型药敏试验临床分离的耐药菌株日益增多，如青霉素。

营养缺陷突变型营养物质筛选缺陷型细菌必须依赖外界提供该物质才能生长，如his-则代表组氨酸缺陷型细菌。

条件致死性突变型温度敏感试验突变的细菌在某种特定条件下不能存活，常见温度敏感突变株。

发酵阴性突变型乳糖发酵试验突变后失去发酵某种糖的能力，主要是突变造成某种酶的缺陷，如乳糖发酵阴性突变型细菌，Lac-。

第六章细菌耐药性

1．简述抗菌药物作用机制。

根据对病原菌的作用靶位，为四类。

●抑制细菌细胞壁合成

●影响胞浆膜通透性

●抑制蛋白质合成

●抑制核酸代谢：

叶酸代谢；核酸合成

2．简述细菌耐药性产生机制。

细菌耐药性的遗传机制：

细菌耐药性分为固有耐药性和获得耐药性。

细菌耐药性的生化机制：

♣钝化酶的产生

♣药物作用靶位的改变

♣抗菌药物的渗透障碍

♣主动外排机制

♣细菌自身代谢状态改变、产生拮抗剂等

3．简述控制细菌耐药性策略?

1.合理使用抗菌药物

①制定抗生素用药常规，规范化用药。

②严格根据适应证选用药物

③病人用药前应尽可能进行病原学检测，药敏试验。

④按药物的药动学特性，制定合理的用药方案。

⑤用药疗程应尽量缩短，一种抗菌药物可以控制的感染则不任意采用多种药物联合。

⑥严格掌握抗菌药物的局部应用、预防应用和联合用药，避免滥用。

2.严格执行消毒隔离制度

对耐药菌感染的患者应予隔离，防止耐药菌的交叉感染。

医务人员应定期检查带菌情况，以免传播医院内感染。

3.加强药政管理

①加强细菌耐药性的检测，建立细菌耐药监测网，掌握本地区、本单位重要致病菌和抗菌药物的耐药性变迁资料，及时提为临床供信息。

②必须规定抗菌药物凭处方供应。

③农牧业应尽量避免供临床应用的抗菌药物作为动物生长促进剂或用于牲畜的治疗，以避免对医用抗菌药物产生耐药性。

④细菌耐药性一旦产生后，在停用有关药物一段时期后敏感性有可能逐步恢复。

4.研发新抗菌药物

根据细菌耐药性的机制及其与抗菌药物结构的关系，改造化学结构，使其具有耐酶特性或易于透入菌体。

寻找和研制具有抗菌活性，尤其对耐药菌有活性的新抗菌药物；同时针对耐药菌产生的钝化酶，寻找有效的酶抑制剂。

5.破坏耐药基因

随着细菌基因组研究的进展，学者们发现通过破坏耐药基因可使细菌恢复对抗菌药物的敏感性。

耐药性质粒在细菌耐药性的产生和传播方面占有重要的地位，可筛选用于人体的质粒消除剂或防止耐药性转移的药物。

4.抗菌药物的使用与细菌耐药性产生有何关系？

产生耐药性有内因和外因：

内因指遗传因素，外因指医疗过程中滥用抗生素、饲料中滥加抗生素和消毒剂的不合理应用等。

抗菌药物的使用影响获得耐药性发生率。

（包括：

药物的使用剂量、细菌耐药的自发突变率和耐药基因的转移状况。

第7章细菌的感染与免疫

Ø正常菌群的概念和生理学作用。

正常菌群（normalflora）：

正常人的体表以及同外界相通的腔道中都寄居着不同种类和数量的微生物。

当人体免疫功能正常时，这些微生物对宿主无害，有些对人还有利，是为正常微生物群，通称正常菌群。

正常菌群生理学作用：

1．生物拮抗——生物屏障

受体竞争、产生有害代谢产物、营养竞争

2．营养作用

3．免疫作用

4．抗衰老作用——产SOD,除废物

Ø机会致病菌的概念和致病条件。

机会致病菌（opportunisticpathogen）或条件致病菌（conditionedpathogen）：

正常条件下不致病，在某些条件改变的特殊情况下可致病的细菌。

机会致病菌的致病条件:

•寄居部位的改变

•宿主免疫功能低下

•菌群失调

Ø什么是毒力？

构成细菌毒力的物质基础是什么？

毒力（virulence）：

细菌致病性强弱程度。

构成细菌毒力的物质基础:

侵袭力和毒素。

Ø细菌侵袭力包括哪些方面？

粘附素：

菌毛和非菌毛粘附素

荚膜、微荚膜：

抗吞噬、粘附

侵袭性物质：

侵袭素、酶。

细菌生物被膜：

细菌附着在有生命或无生命的材料表面后，由细菌及其分泌的胞外多聚物共同组成的膜状的细菌群体。

Ø试比较内毒素与外毒素的区别？

外毒素（exotoxin）多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌合成及分泌的毒性蛋白质产物。

内毒素（endotoxin）革兰阴性菌细胞壁的脂多糖,菌体死亡崩解时游离出来。

内毒素与外毒素的比较（考10分）

要点

外毒素

内毒素

来源

革兰阳性菌及部分阴性菌

革兰阴性菌

部位

活菌分泌或细菌溶解后散出

细胞壁成分、细菌裂解后释出

化学成分

蛋白质

脂多糖

稳定性

差、60-80℃30m破坏

好、160℃2-4小时破坏

毒性作用

强、对机体组织器官有选择性，引起特殊临床表现

较弱、各种内毒素作用大致相同，引起休克，发热，DIC等

抗原性

强，能刺激机体形成抗毒素，经甲醛脱毒后能形成类毒素

弱，能刺激机体形成抗体，

但无中和作用，

甲醛处理后不能形成类毒素

Ø外毒素的种类？

神经毒素、细胞毒素、肠毒素

Ø内毒素的生物学作用？

发热反应：

极微量（1-5ng）

白细胞反应：

先减后升

内毒素血症与DIC、内毒素休克

免疫调节作用

Ø请陈述机体抗细菌感染的特点？

抗感染免疫的特点

（一）抗胞外菌感染

1.吞噬细胞的作用

2.抗体和补体的调节作用

3.细胞免疫的作用

（二）抗胞内菌感染

1.吞噬细胞作用

2.细胞免疫作用

3.局部黏膜免疫

Ø当机体感染病原菌后，感染的类型有哪些（发展及其结果可能在机体有哪些方面的表现）？

Ø按病情缓急不同分为：

急性感染：

发作突然，病程较短，一般数日至数周。

病愈后，致病菌从体内消失，如脑膜炎奈瑟菌、霍乱、伤寒等疾病。

慢性感染：

病程缓慢，常持续数月至数年，如结核、麻风、布氏菌病等胞内菌。

按感染部位不同分为：

局部感染：

病原菌局限在一定部位生长繁殖，引起病变，如疖、痛等。

全身感染：

病原菌或毒素向全身扩散，引起全身症状。

临床常见下列几种情况；

毒血症（toxemia）：

病原菌侵入机体后只在局部生长繁殖，病菌不进入血循环，但其产生的毒素入血，引起全身中毒症状,称为毒血症。

内毒素血症（endotoxemia）:

G－菌侵入血流，并在其中大量繁殖、崩解后释放出大量内毒素；也可由病灶内大量革兰阴性菌死亡、释放的内毒素入血所致。

菌血症（bacteremia）：

病原菌由局部侵入血流，但未在血中生长繁殖，只是一过性地到达适宜部位后繁殖致病，称为菌血症。

败血症（septicemia）：

病原菌侵入血流，并在其中大量繁殖，产生毒性代谢产物引起严重的全身中毒症状,称为败血症。

脓毒血症（pyemia）：

指化脓性细菌侵入血流后大量繁殖，并通过血流扩散至机体其他组织或器官，产生新的化脓性病灶。

Ø试述医院感染的基本特点？

医院感染的基本特点：

1、感染的发生地点必须在医院内。

2、感染的来源以内源性感染为主。

病原菌主要是机会致病菌。

3、感染的对象是在医院内活动的人群。

4、分离的病原菌多为耐药菌株。

Ø从医学微生物学角度，怎样预防和控制医院感染？

1.消毒与灭菌

2.隔离预防

3.合理使用抗生素

第8章细菌感染的检查方法与防治原则

1、细菌感染的诊断包括哪两方面？

细菌学诊断：

病原菌及其抗原成分；代谢产物；核酸

血清学诊断：

患者血清中的特异性抗体

2、简述细菌标本的采集和运送原则。

早期采集；无菌采集；根据不同疾病和时期取适当部位；标本必须新鲜，立即送检；运送注意保存：

冷藏、保温；做好标记，准确无误

3、试述检测病原菌的基本程序？

保本的采集与运送；细菌分离培养与鉴定；病原菌抗原的检测；检测病原菌核酸；

4、什么是细菌感染的血清学诊断？

血清学诊断：

用已知的细菌或其特异性抗原检测患者体液中有无相应特异性抗体和其效价的动态变化，可作为某些传染病的辅助诊断。

5、为什么取双份血清？

因为在传染病流行区，健康人群由于某些病原菌的隐性感染或近期曾接受预防接种，其抗体水平普遍较高，单份血清往往不能区分现症感染和既往感染。

恢复期血清中抗体效价比急性期血清中抗体效价升高≥4倍，则可确认现症感染。