医学微⽣物学
绪论
⼀、名词解释
1、微⽣物（microorganism）：是存在于⾃然界的⼀⼤体型微⼩、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、病原微⽣物：少数微⽣物具有致病性，能引起⼈类和动、植物的病害，这些微⽣物称为病原微⽣物。
3、机会致病性微⽣物：有些微⽣物在正常情况下不致病，只有在抵抗⼒低下导致致病，这类微⽣物称为机会致病性微⽣物。⼆、微⽣物的分类及特点
按其⼤⼩、结构、组成等分为三类：
1、⾮细胞型微⽣物是最⼩的⼀类微⽣物。⽆典型的细胞结构，⽆产⽣能量的酶系统，只能在活细胞内⽣长增殖。核酸类型为DNA或RNA。如病毒。
2、原核细胞型微⽣物⽆核膜、核仁。细胞器不完整，只有核糖体。DNA和RNA同时存在。细菌种类繁多，包括细菌、放线菌、⽀原体、⾐原体、⽴克次体、螺旋体。
3、真核细胞型微⽣物细胞分化程度⾼，有核膜和核仁。细胞器完整。如真菌。
三、微⽣物与⼈类的关系
绝⼤数微⽣物对⼈类和动、植物是有益的，⽽且有些是必需的。只有少数微⽣物引起⼈类和动、植物的病害。
第⼀章细菌的形态与结构
⼀、名词解释
1、中介体（mesosome）：细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，称为中介体。
2、质粒（plasmid）质粒是染⾊体外的物质，存在于细胞质中。为闭合双链环状DNA，带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。
3、芽孢（spore）：某些细菌在⼀定的条件范围下，胞质脱⽔浓缩，在菌体内形成⼀个圆形或卵圆形⼩体，是细菌的休眠形式，称为芽孢。
功能：对热⼒、⼲燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强⼤的抵抗⼒。表现为：○1芽孢含⽔较少，
蛋⽩质不易受热变性；○2芽孢具有多层致密的厚膜，理化因素不易渗⼊；芽孢的核⼼和⽪质中含有吡啶⼆羧酸，其与钙结合⽣成盐能提⾼芽孢中各种酶的热稳定性。
4、荚膜（capsule）：某些细菌在细胞壁外包绕⼀层粘液性物质，厚度⼤于等于0.2微⽶，边界明显者称为荚膜。厚度⼩于0.2微⽶者称为微荚膜。
功能：抗吞噬作⽤；黏附作⽤；抗有害物质的损伤作⽤；抗⼲燥。
5、鞭⽑（flagellum）：在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，少仅1—2根，多者达数百。这些丝状物称为鞭⽑，是细菌的运动器官。鞭⽑长20-50微⽶，直径12-30纳⽶。
功能：趋化运动；有抗原性。
分类（数量、部位）：单⽑菌；双⽑菌；丛⽑菌；周⽑菌。
6、菌⽑（pilus/fimbriae）：菌体表⾯存在着⼀种直的，⽐鞭⽑更细、更短的丝状物，称为菌⽑。必须通过显微镜观察。
分类：普通菌⽑（粘附性）；性⽑菌（致育性）。
性⽑菌：仅见于少数G-菌。⽐普通菌⽑长⽽粗，呈中空管状。细菌的毒⼒、耐药性等性状可通
过此⽅式传递，也是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体。
7、细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）：细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或⽣物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细胞壁受损的细菌在⾼渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型。
8、核糖体：细菌合成蛋⽩质的场所，游离于胞质中。沉降系数为70s。
原⽣质体：G+菌细胞壁缺失后，原⽣质仅被⼀层细胞膜包住。
原⽣质球：G-菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护。
⼆、G+细胞壁与G-细胞壁有何不同
聚糖⾻架
肽聚糖四肽侧链
五肽交联桥
G+
bacterium
壁磷壁酸
磷壁酸膜磷壁酸
占细胞⼲重50%
脂质A：毒性部分
脂多糖（LPS）核⼼多糖
特异多糖：菌体O抗原
外膜
脂质双层：类似于细胞膜结构，双层内镶嵌着多种蛋⽩质称为外膜蛋⽩
脂蛋⽩：位于肽聚糖和脂质双层之间，稳定外膜
G-
聚糖⾻架
肽聚糖
四肽侧链
周浆间隙细胞膜和外膜的脂质双层之间有⼀空隙，约占细胞体积的20%-40%
维持细菌形态，承受细胞内⾼渗透压
参与菌体内外的物质交换
带有多种抗原表位，可以诱发机体的免疫应答
细胞壁的某些成分与细菌致病性有关
三、质粒和核质有何不同
1、质粒
质粒是染⾊体外的物质，存在于细胞质中。为闭合双链环状DNA，带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。质粒能独⾃进⾏复制控制细菌某些特定的遗传性状，失去质粒的细菌仍能存活。
2、核质
细菌的遗传物质称为核质或拟核，集中于细胞质的某⼀区域，多在菌体中央，⽆核膜、核仁和有丝分裂器。核质由单⼀密闭环状DNA分⼦反复回旋‘卷曲、盘绕，组成松散⽹状结构。因其功能与真核细胞的染⾊体相似，故亦称为细菌的线粒体。
四、⾰兰⽒染⾊法步骤、结果、意义
步骤：1、涂⽚、⼲燥、固定
2、初染：结晶紫 1min ⽔洗
3、媒染：卢⼽碘液 1min ⽔洗
4、脱⾊：95%⼄醇⾄⽆⾊或淡紫⾊⽔流冲洗
5、复染：稀释复红染液 1min ⽔洗
6、吸⼲、镜检
结果：⾰兰⽒阳性（G+）菌-----蓝紫⾊⾰兰⽒阴性（G-）菌-----红⾊
意义：1、对细菌鉴别 2、指导临床⽤药 3、研究细菌与致病性
原理：○1G+菌细胞壁结构致密，且脂质含量少，⼄醇不易渗⼊脱⾊。
○3G+菌等电点⽐G-菌低。
第⼆章细菌的⽣理
⼀、细菌的繁殖条件
○1⽔○2碳源○3氮源
1、营养物质
○4⽆机盐○5⽣长因⼦，有些细菌需要
2、温度 37℃
○1对CO
的要求
2
3、对⽓体要求
的要求：专性需氧菌微需氧菌兼性厌氧菌专性厌氧菌
○2对O
2
4、PH：7.2-7.6
⼆、细菌的⽣长繁殖
1、细菌⼀般以简单的⼆分裂⽅式进⾏⽆性繁殖。
2、细菌⼀般约20min—30min分裂⼀次（代时）。细菌分裂数量倍增所需的时间。
3、以培养时间为横坐标，培养物中活菌数的对数为纵坐标，可绘制出⼀条⽣长曲线。
○1迟缓期（lag phase）：细菌进⼊新环境后的短暂适应阶段。该期菌体增⼤，代谢活跃，为对数期增加能量。⼀般为1-4⼩时。
○2对数期（logarithmic phase）：⼜称指数期。细菌在该期迅速增长，活菌数以恒定的⼏何级数增长，⽣长曲线图上细菌数的对数呈直线上升，达到顶峰状态。研究细菌的⽣物学性状应选⽤该期的细菌。⼀般细菌对数期在培养后的8-18⼩时。对理化因素敏感。保种。
○3稳定期（stationary phase）：由于培养基中营养物质的消耗，有害代谢物质积聚，细菌增值速度减慢，死亡速度增加，代谢产物聚集。
○4衰亡期（decline phase）：稳定期后细菌繁殖越来越慢，死亡数越来越多，并超过活菌数。
三、细菌合成代谢产物及其医学上的意义
1、热原质（pyrogen）或称致热原。是细菌合成的⼀种注⼊⼈体或动物体内能引起发热反应的物质，称为热质原。⼤多数是
⾰兰阴性菌产⽣，即其细胞壁的脂多糖。（250℃⾼温⼲烤才可
破坏，⽤吸附剂或特殊⽯棉滤板可除去液体中⼤部分热原质，蒸馏法效果最好。）
2、毒素与侵袭性酶。外毒素（exotosin）是多数⾰兰⽒阳性菌和少数⾰兰⽒阴性菌在⽣长繁殖过程中释放到菌体外的蛋⽩质；内毒素（endotoxin）是⾰兰阴性菌细胞壁的脂多糖，当菌体死亡崩解后游离出来，外毒素毒性强于内毒素。
3、⾊素。分为⽔溶性和脂溶性，有助于鉴别细菌。
4、抗⽣素（antibiotic）。某些微⽣物代谢过程中产⽣的⼀类能抑制或杀死某些其他微⽣物或肿瘤细胞的物质，称为抗⽣素。抗⽣素⼤部分由放线菌和真菌产⽣。
5、细菌素。某些菌株产⽣的⼀类具有抗菌作⽤的蛋⽩质称为细菌素。细菌素⽐抗⽣素作⽤范围⼩，仅对产⽣菌有亲缘关系的细菌有杀伤作⽤。
6、维⽣素。
意义：鉴别：⾊素细菌素
致病：热原质毒素与侵袭性酶
治病：抗⽣素维⽣素
四、细菌的⼈⼯培养
1、培养基（culture medium）是由⼈⼯⽅法配制⽽成，专攻微⽣物⽣长繁殖使⽤的混合营养物质制品。⼀般pH为7.2-7.6。
2、细菌在培养基中的⽣长情况
○1在液体培养基中：
⼤多数细菌在液体培养基⽣长繁殖后呈现均匀混浊状态；少数链状的细菌则呈沉淀⽣长；专性需氧菌呈表⾯⽣长，常形成菌膜。
○2在固体培养基中：
菌落（colony）：将标本或培养物划线接种在固体培养基的表⾯，⼀般经过18-24⼩时培养后，单个细菌分裂增殖成⼀堆⾁眼可见的细菌集团。
光滑型菌落：表⾯光滑、湿润、边缘整齐。
粗糙型菌落：表⾯粗糙、⼲燥、呈皱纹或颗粒状，边缘⼤多不整齐。
黏液型菌落：粘稠、有光泽，似⽔珠样。
○3在半固体培养基中：
有鞭⽑的细菌在其中可⾃由游动，沿穿刺线呈⽻⽑状或云雾状混浊⽣长；
⽆鞭⽑细菌只可沿穿刺线呈明显的现状⽣长。
第三章消毒灭菌
⼀、常⽤术语
1、灭菌（sterilization）杀灭物体上所有微⽣物的⽅法，包括杀灭细菌芽孢、病毒和霉菌在内的全部病原微⽣物和⾮病原微⽣物。
2、消毒（disinfection）杀死物体上或环境中的病原微⽣物、并不⼀定能杀死细菌芽孢或⾮病原微⽣物的⽅法。
3、防腐（antisepsis）防⽌或抑制⽪肤表⾯细菌⽣长繁殖的⽅法。
4、清洁（cleaning）指通过除去尘埃和⼀切污秽以减少微⽣物数量的过程。
5、⽆菌操作防⽌细菌进⼊⼈体或其他物品的操作技术。
⼆、物理消毒灭菌法
1、⼲热灭菌法：焚烧；烧灼；⼲烤；红外线
2、湿热灭菌法：巴⽒消毒法；煮沸法；流动蒸汽消毒法；间歇蒸汽灭菌法；⾼压蒸汽灭菌法
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以保持物品中所需的不耐热成分不被破坏的消毒⽅法。⼀种加热⾄61.1-62.8℃30分钟；另⼀种是加热⾄71.7℃经15-30秒。
三、辐射杀菌法：紫外线；电离辐射；微波
紫外线杀毒
波长在240-300nm的紫外线具有杀菌作⽤，⼲扰DNA的复制与转录，其中以265-266nm最强。紫外线穿透⼒弱，对⼈体的⽪肤眼睛有害。
四、化学消毒灭菌法
原理：○1促进菌体蛋⽩质变性或凝固；○2⼲扰细菌的酶系统和代谢；○3损伤细菌的细胞膜⽽影响细菌的化学组成、物理结构和⽣理活动，从⽽发挥防腐、消毒或灭菌的作⽤。
五、影响消毒灭菌效果的因素
消毒剂：种类、浓度、作⽤时间
微⽣物：性质、种类、数量
环境：有机物、酸碱度、温度
第四章噬菌体
⼀、噬菌体（bacteriophage）：是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微⽣物的病毒。
⼆、形态与结构
1、形态与结构：噬菌体在光学显微镜下看不见，需要电⼦显微镜观察。有三种基本形态：蝌蚪形，微球形和细杆形。由头部和尾部两部分组成，头部由蛋⽩质⾐壳包绕核酸组成，尾部由⼀个中空的尾随和外⾯包绕的尾鞘组成，尾鞘具有收缩功能，可将头部的核酸注⼊宿主菌，尾部末端具有尾板、尾刺和尾丝。
2、化学组成：噬菌体主要由核酸和蛋⽩质组成。蛋⽩质构成噬菌体的头部⾐壳和尾部。噬菌体的核酸类型为DNA或RNA。
三、噬菌体的类型
1、毒性噬菌体（virulent phage）：能在宿主菌细胞内复制增殖，长⽣许多⼦代噬菌体，并最终裂解细菌，称为毒性噬菌体。毒性噬菌体在宿主菌内以复制⽅式进⾏增值，增值过程包括：吸附、穿⼊、⽣物合成、成熟与释放四个阶段。
2、温和噬菌体（temperate phage）：噬菌体基因组整合于宿主菌染⾊体中，不产⽣⼦代噬菌体，也不引起细菌裂解，但噬菌体DNA随细菌基因组的复制⽽复制，并随细菌的分裂⽽分配⾄⼦代细菌的基因组中，称为温和噬菌体或溶原性噬菌体（lysogenic phage）。
三、前噬菌体（prophage）：温和噬菌体的基因组整合于宿主菌基因组中，这种整合在细菌染⾊体上的噬菌体基因称为前噬菌体。这种带有前噬菌体的细菌称为溶源性细菌（lysogenic bacterium）。
第五章细菌的遗传与变异
⼀、细菌的变异分类
细菌的变异可分为基因型变异（genotypic variation）和表型变异（phenotypic variation）。前者指基因结构发⽣改变，亦成为遗传性变异；后者基因结构未变。亦成为⾮遗传性变异。基因型变异包括：基因突变、基因损伤后修复、基因的转移与重组。
⼆、细菌的遗物质
1、细菌的染⾊体：仅由⼀条环状dsDNA组成的细菌染⾊体，相对聚集在⼀起，形成⼀个较为密集的区域，称为类核（nucleoid）。
2、质粒质粒（plasmid）是细菌染⾊体外遗传物质，是存在于细胞质中的环状闭合的dsDNA。主要特征：○1具有⾃我复制能⼒○2能编码某些特定性状○3可⾃⾏丢失与消除，故质粒并⾮是细菌⽣命活动不可缺少的遗传物质。○4可通过接合、转化或转等⽅式在细菌间转移。○5质粒的不溶性与相容性。

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