第二章-细菌概述

第二章细菌概述第一节细菌的形态与结构第二节细菌的生长繁殖与变异第三节细菌与外界环境第四节细菌的致病性与感染第一节细菌的形态与结构一、细菌的大小与形态（了解）（一）细菌的大小通常以微米（um）作为测量单位，需用显微镜放大到数百倍甚至上千倍才能看到。1um=1/1000mm(二）细菌的形态基本形态：球形、杆形、螺旋形球菌（coccus):不同种类的球菌排列方式不同，有不同的名称。如葡萄球菌、链球菌等。1)单球菌：分裂后的细胞分散而单独存在的球菌.2）双球菌：在一个平面上分裂，且分裂后不分离而是连在一起、成对生存。3)链球菌：分裂是沿一个平面进行，分裂后细胞排列成链状.4.葡萄球菌:分裂面不规则，多个球菌聚在一起，像一串串葡萄。杆菌（bacillus):长短粗细很不一致。细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。普通杆菌球杆菌链杆菌棒状杆菌分枝杆菌棒状杆菌螺形菌（spiralbacterium):菌体弯曲。一个弯曲为弧菌(vibrio)，数个弯曲为螺菌，也有的菌体细长弯曲呈弧形或螺旋形为螺杆菌）。弧菌螺旋菌螺菌螺杆菌二、细菌的结构（掌握）基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质和核质特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞细菌的基本结构-细胞壁细胞壁是位于细菌细胞膜外的一层坚韧而富有弹性的膜状结构。功能：（1）维持细菌的固有外形（2）保护细胞抵抗低渗的外环境（3）参与细胞内外的物质交换（4）具有免疫原性肽聚糖（黏肽）是革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁的结构共有的主要化学成分。1）革兰阳性菌15-50层，含量高。占细胞壁干重的50%-80%另还有大量磷壁酸，表面抗原，与致病性有关2）革兰阴性菌肽聚糖1-3层，含量少。占细胞壁干重的10%-20%肽聚糖层外有较厚的外膜，为革兰阴性菌细胞壁的主要结构，占细胞壁干重的80%，由内而外依次为脂蛋白、脂质双层、脂多糖三层其中脂多糖为内毒素，与细菌的致病性有关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50%-80%5%-20%磷壁酸有无外膜无有细菌的Ｌ型：细菌细胞壁受损，细菌在高渗环境中仍可生长繁殖，成为细菌细胞壁缺陷型或Ｌ型细菌的基本结构-细胞膜细胞壁内层紧包在细胞质外面的一层柔软并富有弹性的半透性生物膜，由脂质双分子构成。主要化学成分：脂质、蛋白质、少量多糖功能：参与细胞内外物质交换参与细胞的呼吸过程生物合成的重要场所参与细胞分裂细菌的基本结构-细胞质细胞膜包裹的透明胶状物基本成分：水、无机盐、蛋白质、脂质、核酸及少量的糖为细胞新陈代谢的主要场所细胞质中其他重要结构1.核糖体：即核蛋白体，有RNA和蛋白质组成，为合成蛋白质的场所（链霉素、红霉素可与核糖体结合，干扰蛋白质形成，导致细菌死亡）2.质粒：（1）染色体外的遗传物质，为环状闭合的双链DNA分子。（2）主要特征：携带遗传信息、自我复制、在细菌间传递3.胞质颗粒：多数为细菌营养贮存物质如：白喉棒状杆菌中的异染颗粒细菌的基本结构-核质细菌是原核细胞，无核膜和核仁，故称核质或拟核。核质由一条双链环状DNA分子反复盘绕卷曲而成，与细胞质界限不明显，多位于菌体中央。为细菌遗传变异的物质基础某些细菌产生的、包围在细胞壁外的一层很厚的粘液性物质。大多为多糖。意义：与细菌致病性有关。可抵抗吞噬细胞的吞噬作用，并能保护细菌免受或降低溶菌酶、补体、抗体及抗菌药物的损害作用。免疫原性。作为细菌鉴别和分型的依据。抗干燥细菌的特殊结构-荚膜细菌的特殊结构-鞭毛按鞭毛的数目和部位，分为四类单毛菌、双毛菌、丛毛菌、周毛菌意义：（1）运动器官（2）化学成分主要是蛋白质，具有免疫原性，H抗原。（3）与致病性有关一种纤细、短而直的丝状物，生长在细菌的周身，只有在电子显微镜下才能观察。细菌的特殊结构-菌毛普通菌毛：遍布菌体表面，短而直，主要起黏附作用。黏附是大多数细菌侵入人体的第一步，因此，普通菌毛是病原菌重要的毒力因子。性菌毛：数量少，1-4根，中空管状传递遗传物质，与病原菌耐药性和毒力基因转移有关普通菌毛：细菌的粘附结构，与宿主细胞表面特异性受体结合，与致病性密切相关性菌毛：接合，毒力、耐药性等性状的遗传物质传递。细菌的特殊结构-芽孢形成原因：芽孢是某些细菌在一定环境条件下，细胞质脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或椭圆形小体。芽孢是细菌抵抗不良环境形成的休眠状态，当环境条件适宜时，芽孢又可发育成菌体。与芽孢相比，菌体能进行分裂繁殖，称为繁殖体。芽孢不是细菌的繁殖方式芽孢形成的意义1.芽孢的大小、形状和在菌体中的位置随菌种而异，可用以鉴别细菌2.对高温、干燥、化学消毒剂和辐射等理化因素具有很强的抵抗力。第二节细菌的生长繁殖与变异一、细菌的生长繁殖（一）细菌生长繁殖的条件1.营养物质：水、无机盐、含碳化合物、生长因子等。2.酸碱度：7.2-7.63.温度:37℃4.气体：根据细菌对氧的需求不同，可分为四类专性需氧菌：结核分枝杆菌专性厌氧菌：破伤风芽胞梭菌兼性厌氧菌：有氧无氧均可以，大多数细菌如葡萄球菌微需氧菌：低氧条件生长最好（5%-6%），大于10%抑制作用。幽门螺杆菌、空肠弯曲菌（二）细菌的方式与速度细菌以二分裂方式进行无性繁殖。速度快，大多数20-30分钟繁殖一代一般细菌培养8-18小时生长最旺盛，大小、形态、生理特性等都比较典型（三）细菌的人工培养1.培养基：用人工方法配制的适合于细菌生长繁殖的营养物质，成为培养基。分类：理化性状：液体、半固体、固体培养基用途：基础培养基、营养培养基、选择培养基、鉴别培养基、厌氧培养基等2.细菌在培养基中的生长现象（1）液体培养基：多数呈均匀混浊状态，少数呈沉淀生长，结核分枝杆菌等需氧菌呈膜状生长（2）固体培养基：形成菌落：单个细菌在固体培养基上生长繁殖形成的肉眼可见的细菌集落菌苔：当细菌在固体培养基表面密集生长时，多个菌落融合在一起，称为菌苔（3）半固体培养基：鞭毛3.人工培养的意义主要是对患者做出病原学诊断，通过细菌药物敏感试验来选择有效的抗生素进行治疗。用于细菌的鉴定和研究，开发生产生物制品以及用于传染性疾病的诊断、预防和治疗二、细菌的代谢产物细菌的生长繁殖实际上是进行物质的分解与合成的新陈代谢过程。（一）细菌合成代谢产物及其意义（掌握）1.热原质又称致热源是多种革兰阴性菌和少数革兰阳性菌在代谢过程中所合的注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。革兰阴性菌的热原质是其细胞壁中的脂多糖热原质耐高温护理实践中，制备使用生物制品、注射液、抗生素等的过程都应该严格无菌操作，防治细菌污染，保证无热原质存在。2.毒素和侵袭性酶毒素是病原菌在代谢过程中合成的对机体有毒性的物质，包括外毒素和内毒素。侵袭性酶是某些病原菌在代谢过程中产生的具有损伤机体组织、促使细菌侵袭和扩散的致病性物质，如金黄色葡萄球菌产生的血浆凝固酶等。3.维生素某些细菌能合成维生素如大肠埃希菌能合成维生素B和维生素K4.抗生素：某些微生物在代谢过程中产生的一类能抑制或杀死其他微生物和肿瘤细胞的物质称为抗生素。广泛用于临床治疗细菌感染性疾病和肿瘤。5.细菌素：是某些细菌产生的仅对近缘菌株有抗菌作用的蛋白质。6.色素：（1）脂溶性色素不溶于水，只存在于菌体，而不扩散至含水的培养基中（2）水溶性色素能扩散至培养基或周围环境中。若手术切口、烧伤组织创面出现绿色的渗出物。铜绿假单胞菌。（二）细菌分解代谢产物及其意义不同细菌所含酶类不同，故分解糖和蛋白质的能力不同。大肠埃希菌具有乳糖分解酶三、细菌的遗传与变异遗传和变异是所有生物的共同生命特征。遗传在一定的环境条件下，细菌的生物学性状保持相对稳定，而且代代相传变异在一定条件下，若子代与亲代之间或子代与子代之间的生物学性状出现差异遗传使细菌的种属性状保持稳定；变异可使细菌产生变种和新种，有利于物种的发展和变化（一）常见的细菌变异现象1.形态结构的变异细菌在生长过程中受外环境等因素的影响，其形态与结构可发生改变。2.毒力变异毒力的增强和减弱3.耐药性变异细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异，称为耐药性变异（二）细菌遗传变异在医学上的应用1.诊断方面：错诊误断2.治疗方面：耐药性变异3.预防方面：具备抗原性的减毒活疫苗的制备4.基因工程中的应用：胰岛素、干扰素的制备第三节细菌与外界环境一、细菌的分布广泛分布于土壤、水、空气等自然界中。在人体的体表及与外界相通的腔道中，也存在不同种类和数量的细菌。（一）细菌在自然界的分布1.土壤中的细菌土壤是细菌良好的生活场所2.水中的细菌水是细菌生存的天然环境，不同的水源细菌的种类和数量不同。3.空气中的细菌（二）细菌在正常人体的分布1.正常菌群正常人体的体表以及与外界想通的腔道中存在着不同种类和数量的细菌，这些细菌通常对人体无害，故称为正常菌群。2.正常菌群的生理意义：不仅与人体保持一个平衡状态，而且菌群之间也相互制约，形成相对的生态平衡。通常情况下，正常菌群中的细菌对人体不致病，有些对人体还起着有益的生理作用。抗癌、抗衰老作用人体常见的正常菌群部位主要菌类皮肤葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌、白假丝酵母菌、非致病性分枝杆菌等眼结膜葡萄球菌、干燥棒状杆菌、非致病性奈瑟菌等外耳道葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌口腔葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、非致病性奈瑟菌、乳杆菌、类白喉棒状杆菌、梭杆菌、螺旋体、白假丝酵母菌、放线菌、类杆菌等鼻咽腔葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、非致病性奈瑟菌、类杆菌等胃一般无细菌肠道大肠埃希菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、肠球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、乳杆菌、白假丝酵母菌尿道乳杆菌、大肠埃希菌、阴道棒状杆菌、白假丝酵母菌等阴道葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、非致病性分枝杆菌等3.条件致病菌：正常菌群与人体间的平衡状态在某些特定条件下可被打破，使原来不致病的正常菌群也能引起疾病，因此把这些细菌称为条件致病菌。正常菌群转变为条件致病菌的特定条件：（1）寄居部位的改变：大肠杆菌进入泌尿道或腹腔（2）免疫功能低下（3）菌群失调：由于某些因素的影响，正常菌群中的各种细菌的种类和数量发生较大的变化，多在抗菌药物治疗原有感染性疾病中引发的一种新感染。长期使用抗生素、免疫抑制剂、激素等的病人，应注意口腔护理，密切观察病情，防止发生二重感染。二、消毒与灭菌（掌握）（一）基本概念1.消毒：指用化学、物理等方法杀灭或消除物体表面或环境中的病原微生物。通常采用化学方法消毒，用于消毒的化学药品称为消毒剂。一般消毒剂在常用的浓度下，只对细菌的繁殖体有效，若要杀死芽孢则需要提高消毒剂浓度并延长作用时间。2.灭菌：指杀灭物体上的所有微生物。灭菌比消毒要求高，杀灭包括芽孢在内的全部病原微生物和非病原微生物。通常用物理方法灭菌。3.防腐指防止或抑制体外微生物的生长繁殖，细菌一般不死亡。用于防腐的化学药品称为防腐剂。4.无菌操作（无菌技术）：防止微生物进入机体或物体的操作技术。医护工作者必须树立牢固的无菌观念，在进行外科手术及其他各种诊疗技术操作过程中，均需严格执行无菌操作，以防止微生物感染和污染。（二）物理消毒灭菌法1.热力灭菌法是利用高温进行灭菌的方法。高温可使细菌的蛋白质和酶变性或凝固，导致细菌死亡。2.热力灭菌法分湿热灭菌法和干热灭菌法。在同一温度下，湿热灭菌效果要比干热好。(1)湿热灭菌法：最常用的消毒灭菌方法1)巴氏消毒法：用较低温度杀灭液体中的病原菌或特定微生物（如结核分枝杆菌），而不影响被消毒物品的营养成分的消毒方法，常用于牛奶和酒类的消毒。2）煮沸法：100℃5分钟，可杀死细菌的繁殖体，杀死芽孢则需1-2小时。加入2%碳酸氢钠可提高沸点至105℃