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1、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
2、:球菌:1m,分双链葡萄 四联八叠球菌;杆菌:0.6-10m,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,-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
3、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
4、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0.2m,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:
5、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
6、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7.27.6;适宜温度:多数嗜温菌,37
7、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
8、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
9、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:B6B12K2.,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
10、: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
11、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2
12、40-300nm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 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
13、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
14、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
15、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
16、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,和插入点附近基因共作用调细菌代谢转座噬菌体 Mu:具转座功能的溶原性噬菌体,脱落时可连带细菌DNA,故为遗传物 质载体转座子Tn:携带转位基因+多种结构基因, 与细菌耐药性相关.,(转化 接合 Hfr菌株 转导 溶原性转换 原生质体融合)感染(致病性 微生态平衡),基因转移重组:转化:供菌裂解释放的DNA片段被受菌直接摄取,使受 菌获得新性状.条件:供受菌具同源性;受体菌处感受态(对数期);转化 因子分子量107.接合:细菌通过性菌毛连接沟通,将遗传物质从供菌 转给受菌的方式.特点:受供菌直接接触.Hfr/高频重组菌株:F质粒整合 到染色体上与其一起复制,
