微生物学基础知识
微生物相关基础知识

微生物学在日常生活及制药行业中的应用
微生物的定义
在自然界中除了常见的动植物外, 还存在着一个十分庞杂的、形体微 小、结构简单的生物类群。这些生 物个体微小,肉眼无法看见,必须 借助光学显微镜或电子显微镜放大 几百倍、几千倍,甚至几万倍才能 看见,我们将这类微小的生物类群 统称为微生物(microorganism)
病毒感染的防治
病毒疫苗:常用的有灭活疫苗、减 毒活疫苗等。 病毒性疾病的治疗上:药物主要是 针对DNA病毒的。干扰素具有广谱 的抗病毒作用。
消毒与灭菌
消毒:是指用理化方法杀死物体或 介质中所有病原微生物,但不一定 能杀死芽孢。通过消毒可以达到防 止病原微生物传播的目的。 灭菌:是指用理化方法杀死物体或 介质中所有的微生物,包括致病的 和非致病的各种微生物,以及细菌 的芽孢。
⑶微生物较易发生变异,适应性强。 微生物在外界环境发生剧烈变化时, 大多数个体被淘汰而死亡,而发生 了变异的个体则适应了新的环境条 件而生存下来;一般生物无法生存 的高温或低温、酸、碱、高盐的条 件下都有微生物的踪迹。
⑷微生物种类多,分布广,数量大。 微生物按其生物学特征所划分的大 的类群就包括:病毒、衣原体、立 克次体、支原体、螺旋体、细菌、 蓝细菌、古细菌、放线菌、真菌、 藻类和原生动物;而与医药关系密 切的是除蓝细菌、古细菌、藻类和 原生动物外的其他八大类微生物。 微生物广泛分布于土壤、空气和水 等自然环境中,动植物和人的体表 以及某些腔道中也存在有微生物的 活动。
防腐:是指利用理化因素抑制微生 物的生长繁殖,细菌不一定死亡, 但可防止物品腐败,亦称抑菌。 无菌:是指不含活菌的意思。无菌 操作就是指严防活的微生物侵入人 体或污染实验材料的操作方法。无 菌操作所用的器具和材料,都必须 经灭菌处理。
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放线菌
微
生
真菌
物
的 种 类
真核微生物 显微藻类
(由真核细胞构成的)
水绵
没有细胞结构的
微生物:病毒
原生动物 草履虫
微生物
原核生物 真核生物 非细胞微生物
细菌、放线菌、蓝细菌
支原体、衣原体、立克次氏体
酵母、霉菌、蕈菌
病毒 亚病毒(类病毒、拟病 毒和朊病毒)
细菌形态与结构
❖ 细菌形态 ❖ 圆形的有机体被称之为球菌。这些细菌可以形
❖ 革兰氏阴性细菌的细胞壁较革兰氏阳性的细菌薄,但 是它们也同样具有多层脂质成分的外膜结构,以便保
护细胞不受外来有害物质的侵害。
细菌形态与结构
细菌形态与结构
❖ 细菌孢子有着硬的保 护性皮层环绕和保护 细胞的重要部位。
❖ 孢子中休眠的细菌可 以在干旱、高温甚至 放射线照射的环境里 存活数周,甚至数年
的特殊性不是细菌或细菌的代谢产物,而是细菌死亡或解体后才释放出 来的一种具有内毒素生物活性的物质。 ❖ 一般来说内毒素是热原,但热原不全是内毒素。 ❖ 严格地讲,不是每一种热原都具有脂多糖的结构。 ❖ 但所有己知的细菌内毒素脂多糖都有热原活性。 ❖ 药品生产的质量控制一般可以接受的观点是:不存在细菌内毒素意味着 不存在热原。
❖ 细菌生长的必备条件:温度、营养、空气、水
细菌形态与结构
滞后期(Lag)、增长期(Log)、稳定期(Stationary)、死亡期(Death)
霉菌和酵母菌
❖ 霉菌和酵母菌不属于细菌类,他们是真菌。
❖ 酵母菌是具有圆形外层的单细胞生物,类似于 细菌但是比细菌要大。
霉菌和酵母菌
❖ 霉菌具有丝状外型,最终会产生霉菌孢子(分 生孢子)
微生物学基础知识概述

微生物学基础知识概述微生物学基础知识概述微生物学是研究微生物的科学,包括细菌、真菌、病毒等微小生物的结构、功能、生命周期以及与环境、生物体之间的相互关系等内容。
微生物学的发展对于人类的生活和健康有着重要的影响。
本文将对微生物学的一些基础知识进行概述。
一、微生物的分类微生物按照其细胞核的有无,可以分为原核生物和真核生物两大类。
原核生物是指没有细胞核的微生物,主要包括细菌和蓝藻菌。
真核生物则含有细胞核,包括真菌和原生生物。
此外,病毒也被归类为微生物。
二、微生物的结构微生物的结构种类繁多。
细菌通常由细胞壁、细胞膜和细胞质组成,一些细菌还拥有鞭毛或纤毛等附属结构。
真菌由菌丝、菌核和孢子等组成。
病毒则是由遗传物质(RNA或DNA)包裹在蛋白质壳体内。
三、微生物的功能微生物在自然界中扮演着重要的角色。
细菌可以通过光合作用产生氧气,帮助维持地球上的氧气含量。
一些细菌还可以分解有机物质、固氮等,参与循环和转化过程。
真菌可以分解有机物质,如木材中的纤维素。
病毒则通过感染宿主细胞来进行繁殖。
四、微生物与人类的关系微生物与人类有着复杂的相互关系。
一方面,微生物是人类病原体的来源,包括导致感冒、肺炎等传染病的病毒,以及引起结核病、破伤风等疾病的细菌。
另一方面,微生物也为人类健康提供支持。
例如,肠道中的某些细菌能够帮助人体消化食物和吸收营养物质。
此外,许多微生物还可以产生抗生素,用于治疗人类的疾病。
五、微生物的应用微生物学的研究在诸多领域有着重要的应用价值。
在工业领域,微生物可以用于生产酒精、酸奶、豆腐等食品,以及合成丙酮酸、生物塑料等工业产品。
在农业领域,微生物可以用于制作肥料、生物农药等,促进作物的生长和保护。
此外,微生物还可以应用于环境修复、水处理、废弃物处理等方面。
六、微生物的研究方法微生物学研究的方法包括分离培养、染色观察、基因测序、蛋白质分析等。
通过这些方法,科学家可以研究微生物的生长规律、代谢过程以及其对环境的响应等。
微生物基本知识

七、微生物的基础应用
被大量用作工业发酵 被用作环保、如降解塑料、处理废水、 废气等,可再生资源的潜力极大。 在食品、饮料工艺方面及药物制剂微生 物学 被广泛用于传染病的控制与治疗
八、细菌介绍
1.细菌的大小和形态:体积很小,常以微 米为测量单位.根据其外形可分为球菌、 杆菌、螺旋菌三大类。 2.细菌细胞的基本结构:细胞壁、细胞膜、 细胞质、核质。(鸡蛋结构) 3.细菌细胞的特殊结构:荚膜、芽胞、鞭 毛、菌毛等。
3、出现致热原的原因 : ①药物原料本身含有热原,或在配制过程中污染, 储存期间产生热原或发霉变质。 ②输液器及各种用具被致热原污染。 ③输液前液体配制及输液时的操作不规范,引起 液体污染。 4、对输液器具及所输注液体的处理 : 应将输液器具及所输注的液体尽快送检验科进行 热原检测及细菌学培养。
高温干燥 干热法。利用高温破 一般要求温 适用可耐高温的 灭菌 坏微生物 度160℃以上 设备的零部件
高压蒸汽 湿热法。利用高压蒸 一般为饱合 灭菌 汽使细菌蛋白质凝固 蒸汽 变性 气体灭菌 药物法。利用某些气 某些气体对 体如环氧乙烷、甲醛 环境的温度、 等的灭菌作用 湿度有特定 要求 适用于可耐高温 的零部件、无菌 服 适用于对热敏感 的物体及厂房
10、输液反应
1.范围:输液反应实际应该包括药物过敏反应、热原反应、菌污 染反应。 1.1 药物过敏反应 也称药物变态反应,是指机体再次接触某一药物相同抗原或 半抗原时,发生的一种以机体生理功能紊乱或组织损伤为主的特 异性免疫应答 1.2热原反应:是指由致热原(通常是由细菌内毒素)引起的反应。 1.3菌污染反应:是指由于液体或输液器具被细菌污染引起的不良 反应 临床以热原反应和药物过敏反应 最为常见,二者症状有相似之处, 都表现为:都可以出现寒战、发热、头痛、恶心、呕吐、心悸、 胸闷、低血压休克等
微生物基本知识

微生物基本知识1微生物:个体微小、结构简单的一类低等生物。
微生物是一类形体微小、单细胞或个体较为简单的多细胞,甚至无细胞结构的低等生物的总称。
简单地说是人们对肉眼看不见的细小生物的总称。
小(个体微小)简(结构简单)低(进化地位低)2微生物的共性:体积小,比表面积大; 吸收多,转化快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;分布广,种类多3微生物的共同特点:个体微小,结构简单;代谢活跃,方式多样;繁殖快速,容易变异;抗逆性强,休眠期长;种类繁多,数量巨大;分布广泛,分类级宽4五大特点总结:1、体积小,比表面积大:必然有:一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排排泄面、环境信息的交换面。
2、吸收多,转化快:这个特点为微生物的高速生长繁殖和合成大量代谢产物提供充分的物质基础,从而使微生物能在自然界和人类实践中更好地发挥其超型“活的工厂”的作用。
3、生长旺,繁殖快:它使科学研究周期大为缩短、空间减少、经费降低、效率提高。
如果说是有害微生物,这一特点就会给人类带来极大的损失祸害。
4、适应强,易变异:有益的变异为人类创造巨大经济效益和社会效益;有害的变异是人类各项事业的大敌。
5、分布广,种类多:这一特点,为人类在新世纪中进一步开发利用微生物资源提供了无限广阔的前景。
5微生物与其他生物的共同点:遗传信息都是以DNA和RNA作为载体,遗传信息表达的规则相同;都是以ATP作为能量代谢的载体;氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸的合成途径相同;蛋白质、脂肪、核酸和多糖的合成途径相同;细胞的化学组成相似6微生物学:是研究微生物及其生命活动规律的科学微生物学的发展简史:史前时期——人类对微生物的认识与利用;微生物学初创时期——微生物形态认识时期;微生物学奠基时期——微生物生理学发展时期;微生物学发展时期——微生物生物化学发展时期;微生物学成熟时期——微生物分子生物学发展时期7微生物生物多样性:1、形态多样性2、大小多样性3、结构多样性8细菌:细菌是一类细胞细而短(细胞直径约0.5um,长度约0.5~5um)、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。
微生物的基本知识

二、微生物的特点
微生物除了个体微小、结构简单这一基本特征以外,还有一些其他特点也是与众多生物不同的。
(一)种类繁多
微生物的数量和种类是十分惊人的。一滴水,一颗土粒往往都是一个微生物“社会”。其中以土壤内的生存密度最大,1克较肥活的土壤常含有几亿到几十亿个微生物;贫瘠土壤每克也含有几百万到几千万个,一只肮脏的苍蝇,全身能携带5亿多个细菌,三对足能粘附700万至1000万个细菌,可见微生物的密集度之大。微生物的各类也很可观,自然界已知的微生物就有10万种左右。有人估计,这个数仅占自然界微生物种类的1/10,所以微生物资源的开发潜力是很大的。尤其微生物的生理类型多种多样,如细菌光合作用;化能合成作用;生物固氮作用;厌氧性的生物氧化作用以及烃代谢;合成各种次生代谢产物:如抗生素、毒素、维生素、赤霉素等;分解各种复杂化合物,如纤维素、木素、甲壳素、琼脂、角蛋白;一些塑料等和分解极毒素物质,如酚、氰、甲醛、多氯联苯等。显然,微生物多种多样的代谢类型,可为生产实践和科学研究提供丰富的菌种资源。
微生物的基本知识
一、微生物的概念与分类
在自然界里,有许多内眼不能直接看见,必须借助于显微镜放大才能观察到微小生物,这些微小生物总称为微生物。微生物虽然个体微小,但具有一定的形态与结构,在适宜的环境中生长和繁殖很快,它们在自然界里起着巨大的作用,是引起各种物质转化的原因之一。例如土壤中的微生物能将动物蛋白质转化为无机含氮化合物,以供植物生长发育的需要,而植物又为人类和动物所利用。有的微生物可使人和动植物得病,而另一些微生物又可直接用来治病,如乳酸杆菌制剂乳酶治疗腹泻,有的微生物产生一些有用的物质而应用于工农业生产,如酿酒、发酵以及抗生素生产等。微生物与人类的关系至为密切,绝大多数微生物对人类是有益的,而且是必须的。没有微生物,植物就不能新陈代谢,人和动物也将无法生存,只有少数微生物可能引起人类或动杆物病害,这些具有致病性的微生物则称为病原微生物或致病菌。
微生物基础知识汇总

(一)形态与染色
1、基本外形:球状——球菌;杆 状——杆菌;螺旋状——螺旋菌
(1)球菌(Coccus)
球形或近球形,根据空间排列方式不 同又分为单、双、链、四联、八叠、 葡萄球菌。
单球菌——尿素微球菌(图2-1-1) 双球菌——肺炎双球菌(图2-1-2)
链球菌——溶血链球菌(图2-1-3)
孢子头
黑色
有皱褶、 辐射纹、 同心环、 分泌物 及气味
常见霉菌在玫瑰红钠琼脂培养 基
属名 青霉属
木霉属 交链孢 霉属
生长情况
菌落形态
生长局限或 扩展生长
扩展生长, 菌落大,好 气
菌落一般较 小,紧密、 丝绒状,絮 状、束状、 绳索状、放 大镜下可见 帚状枝
絮状,有明 显的同心环 纹
生长较迅速、 菌丝丝绒状 扩展式
致pH下降。当环境中缺乏碳
氨基酸等
源物质时,氨基酸可被微生
物作为碳源利用。
醇
乙醇
在低浓度条件下被某些酵母菌和 醋酸菌利用。
脂
脂肪、磷脂
主要利用脂肪,在特定条件下将 磷脂分解为甘油和脂肪酸而 加以利用。
利用烃的微生物细胞表面有一种
烃
天然气、石油、石油馏分、石蜡 油等
由糖脂组成的特殊吸收系统, 可将难溶的烃充分乳化后吸
N、P、S、K、Na、Mg、Ca、Fe、 Mn、Cu、Co、Zn、Mo等组成。其中 C、H、O、N、P、S六种元素占微生 物细胞干重的97%;其他为微量元素。 微生物细胞的化学元素组成的比例常 因微生物种类的不同而各异。
二、 微生物的营养物质及其生理 功能
1、 碳源(cabon source) 2、 氮源(nitrogen source) 3、能源 4、无机盐 5、生长因子 6、 水
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大肠杆菌的个体繁殖:时间(分钟)世代微生物数
0020=1
20121=2
40222=4
60323=8
:::
40020220=1,048,576
:::
144072272=4.72*1021
生长周期
生长曲线:代表细菌在新的适宜的环境中生长繁殖直至衰老死亡全过程的动态变化。
微生物基础知识
第一节基础微生物学
一、微生物概述
病毒界————-病毒
原核生物界——-细菌
生物分类系统真菌界————酵母菌
霉菌
真核原生界——-藻类
原生动物
动物界
植物界
微生物并非生物分类学上的名词,是所有形体微小的低等生物的通称。
(一)微生物定义
微生物是一群形体微小,结构简单,肉眼看不到,只能借助光学显微镜或电子显微镜放大数100或数1000倍甚至数万倍才能看到的微小生物。
1)营养物浓度
2)温度
在一定的温度范围内,每种微生物都有自已的生长温度三基点:最低生长温度、最适生长温度和最高生长温度。在生长温度三基点内,微生物都能生长,但生长速率不一样。微生物只有处于最适生长温度时,生长速度才最快,代时最短。超过最低生长温度,微生物不会生长,温度太低,甚至会死亡。超过最高生长温度,微生物也要停止生长,温度过高。也会死亡。一般情况下,每种微生物的生长温度三基点是恒定的。但也常受其它环境条件的影响而发生变化。
3)穿刺接种在保藏厌氧菌种或研究微生物的动力时常采用此法。做穿刺接种时,用的接种工具是接种针。用的培养基一般是半固体培养基。它的做法是:用接种针蘸取少量的菌种,沿半固体培养基中心向管底作直线穿刺,如某细菌具有鞭毛而能运动,则在穿刺线周围能够生长。
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细胞壁的结构
革兰阳性菌
肽聚糖层厚
革兰阴性菌
肽聚糖层薄
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细菌基本结构:细胞膜
细胞膜 位于细胞壁内侧,包绕在细菌胞浆外的具有弹 性的半渗透性脂质双层生物膜。主要由磷脂及 蛋白质构成。 功能:物质交换、生物合成
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主要内容
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微生物简介 细菌的特点和结构 细菌的分类与命名 临床常见病原菌介绍 细菌感染与人体防御 抗菌药物敏感性试验 细菌的耐药机制
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什么是微生物?
微生物是指一切肉眼看不到或看不清楚,需要借助显微镜 观察的微小生物。
微生物包括: 原核微生物:如细菌 真核微生物:如真菌、藻类和原虫 无细胞生物:如病毒
病毒
细菌
真菌
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微生物的相对大小
可见范围 肉眼
光学显微镜 电子显微镜
微生物的相对大小 真核细胞型
原核细胞型
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微生物和人类的关系
生长是否需要氧气参与?
具有完善的呼吸酶系统,只在有氧环境下生长;
如结核杆菌、霍乱弧菌和炭疽芽胞杆菌等
专性厌氧菌:
缺乏呼吸酶系统,只能在无氧环境中进行发酵
脆弱拟杆菌、消化链球菌
兼性厌氧菌:
兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能
大多数病原菌属于此类
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根据生长要求分类(二)
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细菌的特点
单细胞原核生物(没有真正的细胞核) 光学显微镜下可见 具有细胞壁 通过细胞分裂进行繁殖:二分裂 大部分可在生物体外独立生存 适应能力极强
从寒冷的冰川到酷热的温泉,从极高的山顶到极深的海底。
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一般构造
特殊构造
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根据形态分类
大肠埃希菌
葡萄球菌
肺炎链球菌
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根据染色特性分类
革兰染色法是细菌学中应用最广泛的染色
可将细菌分成两大类:阴性和阳性
原理
阳性菌细胞壁结构致密且脂类含量低,乙醇不易透入,不易脱色 阳性菌内核糖核酸可与结晶紫、碘结合成大分子复合物,不易脱色。 阳性菌所带阴电荷比较多,与阳电荷的结晶紫结合紧密,不易脱色。
细菌基本结构:细胞质
细胞质 细胞膜包裹的菌体内部,即细胞浆 内有多种重要结构,如核糖体、质粒 核糖体:细菌蛋白质合成的场所 质粒:双股环状的DNA,为染色体之外的 遗传物质
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细菌基本结构:核质
核质 细菌的遗传物质:染色体 功能:控制细菌的各种遗传性状、生长、繁殖 、遗传和变异。
革兰阳性(紫色)
革兰阴性(红色)
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革兰染色法的意义
鉴别细菌 了解细菌的致病特征
不同的细菌具有不同的结构特点 致病机制及表现亦不同 选择用药 针对革兰阴性菌的药物 针对革兰阳性菌的药物
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根据生长要求分类(一)
专性需氧菌:
主要内容
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微生物简介 细菌的特点和结构 细菌的分类与命名 临床常见病原菌介绍 细菌感染与人体防御 抗菌药物敏感性试验 细菌的耐药机制
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临床常见的病原菌
分类
需氧或 兼性厌 氧菌
厌氧菌 支原体 衣原体
分类 革兰阳性球菌
→智人种
命名:拉丁文双名法
大肠埃希菌:Escherichia coli
种名 属名 属名 种名 金黄色葡萄球菌:Staphylococcus aureus
种名 属名
属名
种名
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细菌的分类与命名
细菌的分类 根据形态 根据染色特性分类 根据形态+染色特性分类 根据生长要求分类 其它分类方法
主要内容
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微生物简介 细菌的特点和结构 细菌的分类与命名 临床常见的致病菌介绍 细菌感染与人体防御 抗菌药物敏感性试验 细菌的耐药机制
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细菌的分类与命名
生物系统分类:
界>门>纲>目>科>属>种 动物界→脊索动物门→哺乳纲→灵长 目→人科→人属
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流感嗜血杆菌的卫星现象
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其它分类方法
根据某些特殊的酶 如是否产凝固酶:凝固酶阳性金葡菌、凝固 酶阴性葡萄球菌
根据是否溶血 如溶血性链球菌
根据免疫血清型 如肺炎链球菌有多种血清型
根据代谢特点 如不发酵糖的非发酵菌
苛养菌
生长是否需要特殊营养物质?
是一类生长需要特殊营养物质的细菌,分离培养较困难。
流感嗜血杆菌:需要X、V因子、二氧化碳
肺炎链球菌:需要羊血、二氧化碳
溶血性链球菌:需要羊血
比较娇嫩、对干燥、对寒冷的抵抗力均较弱。
培养条件:5~10%CO2、35℃培养、24~ 48h 呼吸道其他快生长细菌的覆盖使分离率非常低 非苛养菌 对营养要求不高,基础营养成分即可。
细胞壁
细胞膜 细胞质
核质
鞭毛 菌毛
芽孢
核糖体
荚膜
细菌的结构
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细菌基本结构:细胞壁
细胞壁
细胞壁是位于细菌细胞膜外的一层坚韧而有弹性 的膜状结构
功能:维持形态、保护细菌、物质交换 主要成分(革兰阳性菌与革兰阴性菌结构不同)
肽聚糖 磷壁酸 (革兰阳性菌) 外膜(脂多糖,革兰阴性菌)-内毒素
维持自然界生态平衡 食品酿造 医疗制药 维持人体正常功能:肠道 特定情况下,某些微生物可以导致疾病
条件致病菌
主要内容
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微生物简介 细菌的特点和结构 细菌的分类与命名 临床常见病原菌介绍 细菌感染与人体防御 抗菌药物敏感性试验 细菌的耐药机制
革兰阳性杆菌 革兰阴性球菌
革兰阴性杆菌
科/属 葡萄球菌属 链球菌属 肠球菌属 芽胞杆菌属 奈瑟菌属、莫拉菌属 肠杆菌科
假单胞菌属 不动杆菌属 嗜血杆菌属 军团菌属