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细菌形态与结构(细菌细胞壁)微生物: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,须借助显微镜放大才能观察到的微小生物.特点:个体微小结构简单;种类繁多分布广泛;繁殖迅速易于变异.分类:非细胞型微生物:无典型细胞结构;核酸类型DNA或RNA;专性细胞内寄生,病毒属之;原核细胞型微生物:核分化较低,仅有原始核,无核膜\核仁;细胞器不完善;DNA和RNA同时存在.这类微生物众多,有细菌\放线菌\支原体\衣原体\立克次体\螺旋体;真核细胞型微生物:核分化程度高,有核膜\核仁;细胞器完整,真菌属之.细菌:以微米为单位,常用光学显微镜油镜头放大10X100倍;大小受菌龄\环境等因素影响.基本形态:球菌:1μm,分双\链\葡萄\四联\八叠球菌;杆菌:0.6-10μm,不同杆菌大小\长短\粗细很不一致,形态也多样:链\棒状\球\分枝\双歧杆菌;螺形菌:弧菌\螺菌\螺杆菌.基本结构:细胞壁\膜\质\核质;特殊结构:荚膜\鞭毛\菌毛\芽胞.细胞壁:菌细胞最外层,包绕在胞膜周围,膜状结构组成复杂,不同细菌各异.革兰染色法将细菌分成两类,两类细菌细胞壁共同组分为肽聚糖但结构\含量不同:革兰阳性菌(G+)聚糖骨架(N-乙酰葡糖胺+N-乙酰胞壁酸,β-1,4糖苷键)+四肽侧链(体现特异性)+五肽交联桥(Gly连四肽侧链末端D-丙氨酸)→三维结构\15-50层;革兰阴性菌(G-)聚糖骨架+四肽侧链(二氨基庚二酸DAP连相邻侧链末端D-丙氨酸)→二维结构\1-2层.(特助组分孔蛋白内毒素L型菌)革兰阳性菌胞壁特殊组分:磷壁酸:化学成分:甘油&核糖醇型磷壁酸.结合部位:膜/脂&壁磷壁酸.功能:助肽聚糖加固细胞壁,G+菌主要抗原,粘附性保证G+致病菌与其宿主间粘连,与细菌致病性有关.特殊表面蛋白:如金黄色葡萄球菌A蛋白,A族链球菌M蛋白.革兰阴性菌胞壁特殊组分:外膜/壁:由内向外脂蛋白加固连接,脂质双层辅助物质交换,双层内镶嵌多种外膜蛋白,其中孔蛋白透小\水分子.脂多糖LPS:G-菌脂多糖成分具毒性,只在菌体裂解时才释放,故称内毒素.由内向外脂类A一种糖磷脂,内毒素毒性成分,无种属特异性;核心多糖:具属特异性;特异多糖/菌体抗原:寡糖重复单位,结构复杂,菌体表面,具有种/型特异性.总阳Vs阴:强度坚韧-疏松,厚度厚-薄,肽聚糖层数多-少,肽聚糖含量多-少,糖类含量多-少,脂类含量少-多,磷壁酸有-无,外膜无-有,青霉素作用(部位五肽桥)有效-无效,溶菌酶作用(聚糖骨架)有效-无效.细胞壁功能:维持细菌固有外形;保护细菌抵抗低渗环境;参与菌体内外物质交换;菌体表面带有多种抗原分子可诱发机体免疫应答;某些成分与细菌致病性相关.L型菌/细菌细胞壁缺陷型:胞壁肽聚糖受理化/生物因素直接破坏/合成被抑制的使胞壁受损的细菌,高渗环境下仍可存活者.生物学特性:形态多形性,染色革兰阴性,高渗低琼脂含血清培养基培养,菌落油煎蛋样,除诱发因素可回复.与医学关系:仍有一定致病性,常发生在使用作用于细胞壁的抗菌素治疗过程中,引起慢性感染.(细胞膜中介体特殊结构)原核细胞膜功能:类似真核,主要有渗透和运输;细胞呼吸;生物合成;参与细胞分裂\分泌;可形成一种特有结构中介体:部分细胞膜内陷,折叠,卷曲形成囊状物,多见于G+.功能类似于真核细胞线粒体,与细菌能量代谢及细胞分裂相关,亦称拟线粒体.细菌特殊结构:荚膜:某些细菌胞壁外包绕的一层粘液性物质,边界清楚,厚度0.2µm,牢固结合胞壁表面.化学组成:多数菌为多糖,少数多肽;多糖分子多样化使其结构极复杂,成血清学分型基础;形成条件:营养丰富需能量,与环境条件密切相关.观察方法:荧光显微镜,墨汁负染色,荚膜特殊染色.功能:保护细菌抗吞噬\干燥\有害物质损伤;粘附作用;与抗原性相关:荚膜肿胀反应鉴定菌型.鞭毛:许多细菌(所有弧菌螺菌,约半数杆菌,个别球菌)菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物,细菌运动器官.化学组成:鞭毛蛋白.超微结构:胞膜由内向外基础小体,钩状体,丝状体.功能:运动器官(趋利避害);有些与致病性有关;有抗原性(H抗原)用于鉴定.观察:特殊染色LM下可见,观察活菌运动,半固体培养看动力,EM观察.菌毛:许多G-和少数G+表面存在比鞭毛更细\短\直的丝状物.化学组成:菌毛蛋白.观察:EM下可见.细菌的生殖(条件)普通菌毛:遍布菌细胞表面,每菌可达数百根,是细菌粘附结构,能与宿主细胞表面特异性受体结合;菌毛受体常为糖蛋白或糖脂,与菌毛结合特异性决定宿主易感部位.性菌毛:仅于少数G-,数量少1-4根;比普通菌毛长而粗,中空呈管状;由致育因子F编码,又称F菌毛;细菌遗传物质转移载体,也是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体.芽孢:某些G+一定环境条件下胞质脱水浓缩,菌体内形成一圆形或卵圆形小体.形成条件:受遗传因素控制\环境因素影响;营养缺乏时形成.结构:核心\内膜\芽孢壁\皮质(芽孢特有)\外膜\芽孢壳\芽孢外衣.特点:细菌休眠形式;抵抗力强(原因:具多层致密厚膜,理化因素不易透入;含水量少,蛋白质受热后不易变性;核心\皮质含吡啶二羧酸DPA,结合钙成盐提各种酶稳定性);仅G+产.功能:鉴别;判断高压蒸汽灭菌效果;发芽成繁殖体则具致病性\繁殖力.观察:特殊染色后LM可见.细菌生长繁殖条件:充足营养物质(原料\能量);适宜pH:多数病原菌7.2～7.6;适宜温度:多数嗜温菌,37℃一定气体环境:具对分子氧需求分专性需氧菌有完善的呼吸酶系统,微需氧菌低氧压生长最好,高时抑制,兼性厌氧菌大多病原菌,有氧生长更好,专型厌氧菌氧化还原电势低,不利用有氧环境中营养物质;缺超氧化物歧化酶,H2O2酶,过氧化物酶,不除O2-\H2O2杀菌作用;渗透压:多数安全,少数嗜盐.(生长曲线热原质/致热源:)生长曲线:一定数量细菌接种于适宜液体培养基中,连续定时取样检查活菌数,培养时间横坐标,培养物中活菌对数纵坐标绘出.分期:迟缓期:准备分裂.短暂适应阶段,菌体增大代谢活跃,但分裂迟缓繁殖极少.对/指数期:生长迅速,活菌数以恒定几何级数增长,曲线上细菌数对数直线上升.性状典型,抗生素敏感.用以研究生物学性状.稳定期:繁殖速度渐减,死亡数逐增,形态\染色性\生理性状改变.收获代谢产物外毒素\抗生素及芽胞;衰亡期:死亡数增至超活菌.出现多形态衰退型.合成代谢产物:热原质/致热源:大多为G-合成,注入人/动物体内引起发热反应的物质.组成:LPS/蛋白质;特点:微量刺激下丘脑→致热;耐热,耐高压.蒸馏法最实用.意义:生物制品制备使用过程中严格遵守无菌操作.毒素:外毒素:G+菌生活过程中产生释放蛋白质;内毒素:G-菌菌体死亡\崩解释放脂多糖.侵袭性酶:细菌产生损伤机体组织,促使细菌侵袭扩散的致病物质.色素:助于鉴别细菌.水溶性:弥散至培养基或周围组织;脂溶性:仅存于菌体不溶于水,菌落显色培养基不显.抗生素:某些微生物代谢过程中产生抗生物质,选择抑制/杀死某些微生物.细菌素:菌株产生具抗菌作用的蛋白质.作用范围狭窄,仅对近缘菌株有效;常用于细菌分型\流行病学调查.维生素:如大肠杆菌:B6\B12\K2.代谢产物检查:分解产物:糖发酵试验:据细菌分解糖类产酸产气情况:单糖发酵管中液体紫色不浑浊→不分解糖→-;黄色浑浊→细菌分解糖,产酸→+;黄色浑浊,倒立小玻璃管见气泡→产酸产气→⊕.V-P实验:葡萄糖→丙酮酸→代谢产物乙酰甲基甲醇→二乙酰结合胍基→红色化合物→+.甲基红实验:葡萄糖→丙酮酸→甲酸\乙酸\乳酸→pH4.5→加入甲基红指示剂→呈红色→+.枸橼酸盐利用实验:能用枸橼酸盐作唯一碳源,分解培养基中铵盐→氨→碱性溶液使BTB由绿变深蓝→+.吲哚实验:分解色氨酸→吲哚→加入吲哚试剂→红色玫瑰吲哚→+.硫化氢生成实验:含硫氨基酸→硫化氢→黑色硫化铅/硫化亚铁→+.尿素分解实验:尿素→氨→碱性溶液使酚红指示剂呈红色→+.合成产物:细菌色素形成实验:仅菌落着色→脂溶性色素;菌落及周围培养基均着色→水溶性色素.灭菌:杀灭物体上所有微生物.包括芽孢\病毒\霉菌全部(非)病原微生物.消毒:杀死物体上\环境中病原微生物,不一定杀死含芽胞/非病原微生物.防腐:防止/抑制体外细菌生长繁殖,细菌一般不死.无菌:不存在活菌,多为灭菌结果.无菌操作:防止细菌进入人体/其他物品的操作技术.消毒灭菌法:物理:热力灭菌法:机理:高温使菌体蛋白凝固变性.细菌代谢产物检查消毒与生物安全()干热灭菌法:焚烧最彻底(动物尸体);烧灼直接用火焰灭菌(接种环);干烤160-180℃2h(适用高温下不损坏不变质不蒸发物品);红外线热效应只在照射表面产生(医疗器械);微波热效应具一定穿透性.湿热灭菌法:优点:湿热菌体蛋白易凝固变性;穿透力大;蒸汽有潜热效应,液化放热,速提被灭菌物温度.高压蒸汽灭菌法最有效,耐高温\耐湿气;煮沸消毒法:食具,刀剪,注射器;流通蒸汽消毒法;间歇蒸汽灭菌法:不耐高热含糖\牛奶培养基;巴氏消毒法:低温,消毒牛奶\酒类.辐射杀菌法:紫外线:波长240-300nm的紫外线具杀菌作用.机理:干扰DNA复制转录.特点:穿透力弱.应用:空气及不耐热物品表面消毒.电离辐射:包高速电子,X\γ射线.机理:产生游离基,破坏DNA.应用:一次性医用塑料制品食品消毒,不破坏其营养成分.超声波灭菌:机理:通过水时空化作用;特点:革兰阴性菌较敏感;应用:粉碎细胞提取细胞组分.滤过除菌法:用机械性阻挡除液体或空气中细菌.滤菌器含微细小孔0.22微米,只允许液或气体通过,孔径的细菌等颗粒不通.应用:血清毒素抗生素及空气等不耐高温物体除菌.冷冻真空干燥法:低温状态下真空抽去水分.用途:保存菌种.噬菌体(溶菌周期噬菌现象噬菌斑)化学:碘酒2.5%;碘伏2%;医用乙醇75%.影响消毒灭菌效果因素:消毒剂:种类\浓度\作用时间;细菌:菌龄\种类;环境:有机物\温度\酸碱度.噬菌体:侵袭细菌等微生物的病毒,具严格宿主特异性,赋予宿主菌生物学性状的遗传物质.生物学性状:形态结构:个体微小,有蝌蚪形\微球形\细杆形.头部六棱柱体(蛋白质衣壳包绕核酸),尾部管状(中空尾髓+外包尾鞘+末端尾板\尾刺\尾丝).化学组成:核酸:DNA/RNA,头部中央;蛋白质:构成头部衣壳和尾部,保护核酸,决定噬菌体表型特征.抗原性:刺激机体产生抗体,阻止相应噬菌体侵袭敏感菌,主要表现阻断吸附.抵抗力:比一般细菌繁殖体强,低温保存.噬菌体与宿主的相互关系:毒性噬菌体:能在敏感宿主菌内大量增殖并使之裂解的噬菌体.溶菌周期:吸附(噬菌体表面蛋白与宿主菌表面受体特异结合)→穿入(脱壳,核酸注入,衣壳保留)→生物合成(基因复制,蛋白质合成)→成熟与释放.噬菌现象:液体培养基中,噬菌体裂解宿主菌可使浑浊菌液变澄清;固体培养基表面出现透亮溶菌空斑,每个空斑系一个噬菌体复制增殖裂解宿主菌形成→噬菌斑.(前噬菌体溶原性细菌溶原性溶原性转换)细菌遗传变异(质粒不相容性)溶原性/温和噬菌体:噬菌体基因整合于宿主菌基因组中,并随其染色体复制而复制,随菌分裂而分裂.前噬菌体:整和在细菌基因组中的噬菌体基因组.溶原性细菌:带有前噬菌体基因组的细菌.溶原性:温和噬菌体具有的产生成熟子代噬菌体颗粒并裂解宿主菌的潜在能力.溶原性转换:某些前噬菌体可导致细菌基因型和性状改变.遗传:子代与亲代的相似性;变异:子亲代的差异.基因型变异:遗传物质结构改变引起遗传性变异;表型变异:外界环境条件作用而引起非遗传性.质粒:细菌染色体外遗传物质,为胞质内环状闭合双股DNA.特征:能自我复制,1质粒=1复制子(据与染色体同步复制否分紧密/松弛型质粒);非细菌生命活动必需,可自然丢失,也可细菌间转移(据方式分接合/非接合性质粒即转化/转导);赋予细菌某重要生物学性状(据编码生物学性状分致育性F/耐药性R/细菌素col/毒力Vi/代谢质粒);具相容性\不相容性(两种结构相似\密切相关的质粒不能稳定共存于一个宿主菌的现象).转座因子:细菌染色体或质粒DNA中一段特异的核苷酸序列,可在DNA分子中随机转移,但须依附染色体或质粒同时复制.分插入序列IS:最小,只含功能相关基因,和插入点附近基