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一、细菌的形态与结构1.微生物分类：非细胞型微生物、真核细胞型微生物、原核细胞型微生物2.细菌的基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢3.细胞壁：革兰阳性菌：肽聚糖（聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥）革兰阴性菌：肽聚糖（聚糖骨架、四肽侧链）特殊组分：G+：磷壁酸（壁磷壁酸、膜磷壁酸）《靠外毒素致病》G-：外膜——脂蛋脂质双层、脂多糖（LSP脂质A、核心多糖、特异多糖）《内毒素》4.凡是能破坏肽聚糖的结构或抑制其合成的物质，都能使细胞壁出现缺陷，甚至没有细胞壁，从而导致细菌死亡。细胞壁是筛选抗菌药物的重要靶位。a)溶菌酶：能裂解β-1,4糖苷键，破坏聚糖骨架，引起细菌裂解。b)青霉素和头孢菌素：能干扰五肽交联桥的形成，使肽聚糖不能合成，细胞壁出现缺陷，导致细菌死亡c)药物敏感性不同：绝大多数革兰阳性菌对青霉素敏感，大多数阴性菌对青霉素不敏感。1.细胞壁的功能①维持细菌固有形态②保护细菌抵抗低渗环境③完成菌体内外物质交换④决定菌体的抗原性⑤某些成分与致病性有关2.中间体：参与隔膜形成、与核分裂有关、类线粒体功能3.核糖体：70S（50S、30S），是筛选抗菌药物的重要靶位4.荚膜的功能：抗吞噬能力、粘附作用、抗有害物质的损伤作用、抗干燥作用5.普通菌毛：主要起粘附作用，是病原菌重要的毒力因子。性菌毛：传递遗传物质，与病原菌耐药性和毒力基因转移有关。6.芽孢：G+7.革兰染色：结晶紫初染---碘液媒染（深紫色）---百分之九十五乙醇脱色（G+紫色、G-无色）---稀释复红（G+紫色、G-红色）二、细菌的生理1.影响细菌生长的因素：a)营养物质：水、碳源、氮源、无机盐、生长因子b)酸碱度：多数细菌生长的pH范围在6.0～8.0；嗜酸菌(acidophile)：pH＜3.0；嗜碱菌(basophile)：pH＞10.0；大多数病菌最适pH为7.2～7.6c)温度：嗜热菌(thermophile)50～60℃；嗜冷菌(psychrophile)10～20℃一般地，病原菌生长的最适宜温度是37℃--嗜温菌d)气体：氧气：i.专性需氧菌（结合分歧杆菌、铜绿假单胞菌）ii.微需氧菌（空肠弯曲菌、幽门螺杆菌）iii.兼性厌氧菌（大多数）；iv.专性厌氧菌（有氧中产生超氧阴离子和过氧化氢，缺乏过氧化氢酶、过氧化物酶和氧化还原酶，受有毒氧基团影响不能生长繁殖）（破伤风梭菌、脆弱类杆菌）二氧化碳：脑膜炎奈瑟菌、布鲁氏菌初分离e)渗透压2.生长曲线：二分裂迟缓期（代谢活跃、分裂迟缓）、对数期（研究细菌的生物学性状应选该期，细菌的形态、染色性、生理活性等都比较典型，对外界环境因素的作用敏感）、稳定期（代谢产物大多此期产生）、衰亡期（代谢活动趋于停滞）在培养物中不断加入新鲜营养物质，同时移去其中的大量代谢产物，使细菌长期保持对数生长状态。3.细菌的生化反应实验糖发酵试验：VP试验（红色，阳性）、甲基红试验（橘黄色，阴性，红色，阳性）、单糖发酵试验（不发酵－；发酵、产酸＋；发酵、产酸产气＋）对蛋白质的分解：吲哚试验（玫瑰红+；不变色-）、硫化氢试验（遇铁、铅离子，黑色沉淀+）其他试验：尿素酶试验（酚红指示剂红色，阳性）、枸橼酸盐利用试验（不变色－；深蓝色＋）4.IMViC试验：吲哚I、甲基红M、VPV、枸橼酸盐利用C：大肠埃希菌++--，产气杆菌--++5.细菌代谢产物a)热原质：G-，细胞壁的脂多糖-蒸馏，制备生物制剂、注射液、抗生素不应含热原质-致病性不被蛋白酶分解b)毒素与侵袭性酶：内外毒素---致病性c)色素：细菌的鉴别d)细菌素：细菌分型、流行病学调查e)抗生素治疗f)维生素三、消毒与灭菌---一切与伤口或体内组织器官接触的物品必须是无菌的1.物理灭菌法a)干热灭菌法--一般细菌繁殖体在干燥状态下，80～100℃经1小时可被杀死，芽胞则需160～170℃经2小时才死亡。i.焚烧----最彻底的灭菌方法（废弃物品或尸体）ii.烧灼----直接用火焰灭菌方法（接种环、试管口灭菌）iii.干烤----加热171℃1小时，160℃2小时（玻璃器皿）iv.红外线----类似于干烤（医疗器械、食具）b)湿热灭菌法--同一温度下，湿热灭菌比干热灭菌效果好（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）i.巴氏消毒法：加热71.7℃，15～30s，可杀死物品中的无芽胞病原菌。主要用于酒类、牛乳等消毒ii.煮沸消毒法：煮沸100℃，5－10min。主要用于一般外科手术器械、胶管、注射器、食具和饮用水等消毒。iii.流动蒸汽消毒法：常压下，加热100℃。细菌繁殖体15～30分钟杀死，常不能杀死全部芽孢iv.间歇灭菌法：用流通蒸气消毒器，加热100℃、15～30min→37℃培养过夜。如此3次，达到灭菌目的。主要用于不耐高热的含糖、牛奶等培养基的消毒。v.高压蒸气灭菌法：103.4kPa,121.3℃，15～20min，即可杀死所有微生物及细菌的芽胞。能耐高热和潮湿的物品（如培养基、生理盐水、手术器械等）c)辐射杀菌法i.紫外线：波长200~300m的紫外线具有杀菌作用，干扰DNA的复制与转录，穿透力较弱。用于空气消毒、手术室、传染病房、细菌实验室、不耐热物品的表面消毒d)过滤除菌法：用滤菌器将液体或空气中的细菌除去，以达到无菌目的。常用于一些不耐高温灭菌的血清、抗毒素、抗生素，以及超净工作台与层流室空气等的除菌2.化学消毒法a)原理：(1)使菌体蛋白质变性或凝固:如红汞、乙醇（酒精）、甲醛（福尔马林）、戊二醛、醋酸、苯酚等(2)破坏细菌的酶系统:如含氯消毒剂、双氧水、碘液、高锰酸钾(3)改变细菌细胞膜的通透性:如新洁尔灭、肥皂b)消毒效果的影响因素1、微生物的种类、状态与数量2、消毒剂的性质、浓度与作用时间3、环境因素（温度、PH值、有机物）四、细菌的遗传与变异1.细菌基因组转录的主要特征：转录形成mRNA分子不需要加工，无内含子tRNA和rRNA转录后需加工2.细菌致病岛：编码与毒力或致病力相关因子的外源DNA片段。可存在多个3.质粒的性质：自我复制；能编码某些特性；可自行丢失或消除；可转移的质粒具有与转移有关的基因；质粒的不相容性4.细菌的基因转移与重组a)基因转移i.元件：质粒、转座子、温和噬菌体ii.方式：转化、接合、转导、溶原性转换和原生质融合b)转化：受体菌从环境中直接摄取供体菌游离的DNA片段《肺炎链球菌的转化实验》i.自然转化过程：（1）受体菌处于感受态（细菌能够从周围环境中吸收DNA分子进行转化的生理状态。）（2）转化因子的结合与进入(DNA以双链状态结合在细胞表面，其中一条链（＜10～20个基因）与感受态特异蛋白质结合，进入细胞）（3）转化因子的整合（单链DNA不经复制，与受体菌DNA的单链配对，被取代的受体菌DNA单链降解---随着染色体的复制、细胞分裂后产生两个子细胞，一个保持原性状，一个成为转化型细菌）ii.易发生自然转化的细菌：肺炎链球菌、枯草芽孢杆菌、流感嗜血杆菌、淋病奈瑟菌、脑膜炎奈瑟菌iii.人工转化：可人工处理细菌，使之处于感受态状态，方法：Ca2＋诱导法、电穿孔法。c)接合：细菌通过性菌毛直接接触，供体菌将遗传物质（主要是质粒DNA）转移给受体菌，使受体菌获得新的遗传性状i.F质粒：接合性质粒，致育因子，编码性菌毛，相当于雄菌F+F+×F-=F++F+Hfr×F-=Hfr+F-（Hfr高频重组株，F质粒整合到了染色体上）F’×F-=F’+F’（从染色体上脱离的F质粒携带相邻的染色体DNA片段）ii.R质粒：耐药传递因子+耐药决定因子d)转导：以温和噬菌体为媒介，将供体菌DNA片段转移到受体菌内少数溶原性细菌的前噬菌体从染色体上脱离、增殖，装配成新的子代噬菌体，使细菌裂解。大约在10的五次方～10的七次方次装配中发生一次错误，误将大小合适的供体菌DNA片段，装入噬菌体头部。当“假噬菌体”再度感染受体菌时，将供体菌DNA带入受体菌内i.普遍性转导：裂解期。供体菌染色体DNA任何部位或质粒。误将工体染色体DNA片段装入噬菌体内（无噬菌体DNA）。完全转导或流产转导ii.局限性传导：溶原期。噬菌体DNA及供体菌DNA的特定部位。受体菌获得供体菌DNA特定部位的遗传特性e)容原性转换和原生质体融合i.容原性转换：当温和噬菌体感染宿主而使其发生溶源化时，因噬菌体的基因整合到宿主的基因组上，而使后者获得了新性状的现象，称为溶源转变。（局限性转导的一种）如：白喉棒状杆菌、A群链球菌、肉毒梭菌、产气荚膜梭菌、霍乱弧菌，若失去前噬菌体，则产生毒素的形状消失ii.原生质体融合：除去细菌细胞壁后，两个原生质体进行彼此融合的过程五、细菌的耐药性---病原菌对抗菌药物产生了抵抗力，即由原来敏感S变为不敏感或耐药Ri.金黄色葡萄球菌：耐甲氧西林、万古霉素ii.革兰阴性杆菌----产超广谱β-内酰胺酶（ESBL）菌株。能灭活青霉素、第一、二、三代头孢菌素和单环β-内酰胺类等，仅对头霉素和碳青霉烯类敏感iii.肠球菌：耐万古霉素iv.结核分歧杆菌：耐异烟肼、利福平、链霉素等v.肺炎链球菌：高水平耐青霉素1.抗菌药物的作用机制：抗菌药物的作用靶位：a)阻止细胞壁的形成β-内酰胺类抗生素主要抑制肽聚糖合成所需的转肽酶反应，使细菌无法形成坚韧的细胞壁：青霉素类、头孢菌素类、单环β-内酰胺类、头霉素、碳青霉烯类、青霉烯类b)损伤细胞膜功能（细菌细胞膜缺乏固醇类，真菌的药物对细菌无效）c)抑制蛋白质合成干扰细菌核糖体的功能，抑制蛋白质合成，导致细菌死亡i.干扰核糖体30S亚基：氨基糖苷类抗生素、四环素类ii.干扰核糖体50S亚基：氯霉素，红霉素，林可霉素d)抑制核酸的合成i.DNA解旋酶：喹诺酮类（诺氟沙星、环丙沙星）ii.DNA多聚酶：新生霉素iii.RNA聚合酶：利福平2.细菌耐药的遗传机制固有耐药性：对某些看菌药物的天然不敏感性；获得性耐药性：DNA的改变导致获得了耐药性表型a)结核杆菌产生多重耐药性，与染色体多个耐药基因突变的逐步累加密切相关b)革兰阴性杆菌某些窄谱β-内酰胺酶编码基因发生突变（大多为点突变），产生ESBL(产超广谱β-内酰胺酶)c)肺炎链球菌对青霉素呈高水平耐药，原因是：形成镶嵌pbp基因，编码多种与青霉素亲和力下降的PBP，因而需要更高浓度的青霉素才能有效抑制PBP的功能。通过自然转化方式d)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）对β-内酰胺类耐药机制是产生PBP2a。可能是通过转导或转座方式整合e)通过转座方式，转座子可导致在单个质粒中多个耐药基因聚集成簇，这是多重耐药菌株产生的重要原因3.细菌耐药的生化机制a)钝化酶的产生：细菌产生灭活酶，通过修饰或水解作用破坏抗生素，使之转化成为无活性的衍生物。这是细菌产生耐药性的最重要方式b)药物作用的靶位改变：细菌通过基因突变，造成抗生素作用位点变异，使抗菌药物不能与靶位结合，失去杀菌作用c)抗菌药物的渗透障碍：由于细胞壁的有效屏障或细胞膜通透性（孔蛋白）的改变，阻止药物吸收，使抗生素无法进入菌体内。绿脓杆菌、大肠杆菌、凝固酶阴性葡萄球菌等，形成微菌落，分泌胞外多糖蛋白复合物，将自身包裹而形成生物膜，阻止杀菌物质和抗菌药物的渗透，产生多重耐药性d)主动排外机制：细菌具有能量依赖性主动外排系统，可将不同结构的抗生素同时泵出体外，使菌体内的抗生素浓度明显降低，呈多重耐药性e)其他：改变自身代谢状态逃逸抗菌药物的作用，如休眠状态的细菌、营养缺陷细菌等一、细菌的感染与免疫半数致死量（LD50）半数感染量（ID50）(一)细菌的毒力---评价细菌致病能力强弱的指标1.侵袭力：黏附、定植、产生侵袭性相关物质的能力（1）构成：黏附与定植→侵入→繁殖与扩散→抗宿主免疫机制1)黏附：细菌侵入机体的首要条件。粘附素2)侵入:侵袭性酶类（决定细菌扩散能力的因素）（如透明质酸酶、溶纤维蛋白酶、链激酶、胶原酶等）；细菌侵入血流，是引起全身扩散的关键；侵袭素（2）细菌抵抗或逃避宿主防御机制1)抗吞噬和消化作用a)破坏吞噬细胞：鼠疫杆菌b)抑制吞噬作用：具