医学微生物学(医学影像专业)重点总结

医学微生物学

微生物：是一大类必须借助光学显微镜或电子显微镜放大几百倍或几万倍才能观察到的微小生物的总称，具有形体微小、结构简单、繁殖迅速、容易变异、种类繁多、分类广泛等特点。

1．微生物的分类：

种类细胞结构核酸特点代表

非细胞型微物无典型细胞结构

构DNA或RNA，

两者不同时存

在

无产生能量的酶系统，只能在活

细胞内生长增值

病毒

原核细胞型微生物无核膜、核仁，仅

有核糖体DNA和RNA 细菌、支原体、衣原体、立克

次体、螺旋体和放线菌

真核细胞型微生物细胞核分化程度

很高，有核膜核

仁，细胞器完整

DNA和RNA 真菌

4，郭霍法则：①特殊的病原菌应在同一种疾病中查见，在健康人中不存在；②该特殊病原菌能被分离培养得纯种；③该纯培养物接种至易感动物，能产生同样病症；④自人工感染的实验动物体内能重新分离得到该病原菌纯培养。（德国医生郭霍主要在确认引起传染病病原体方面作出了重大贡献）

第一篇细菌学

第一章细菌的形态与结构

第一节细菌的大小与形态

1、观察细菌常采用光学显微镜，一般以微米为单位。

2、按细菌外形可分为：

①球菌（双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、八叠球菌）

②杆菌（链杆菌、棒状杆菌、球杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌）

③螺形菌（弧菌、螺菌、螺杆菌）

第二节细菌的结构

1、基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质

特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞

2、革兰阳性菌（G+）：显紫色；革兰阴性菌（G-）：显红色。

3、

细胞壁结构革兰阳性菌G+革兰阴性菌G-

肽聚糖组成由聚糖骨架、四肽侧链、五肽交

联桥构成坚韧三维立体结构

由聚糖骨架、四肽侧链构成

疏松二维平面网络结构

肽聚糖厚度20～80nm 10～15nm

肽聚糖层数可达50层仅1～2层

肽聚糖含量占胞壁干重50～80% 仅占胞壁干重5～20%

磷壁酸有无

外膜无有

革兰阳性菌细胞壁特殊成分：含有大量磷壁酸（①抗原性很强，革兰阳性菌重要表面抗原②A蛋白、M蛋白）

壁磷壁酸、膜磷壁酸

4、G-菌的外膜｛脂质双层、脂蛋白、脂多糖（LPS）→【脂质A，核心多糖，特异多糖】｝

脂多糖（LPS）：即G-菌的内毒素。LPS是G-菌的重要致病物质，使白细胞增多，直至休克死亡；另一方面，LPS也可增

强机体非特异性抵抗力，并有抗肿瘤等有益作用。

①脂质A：内毒素的毒性和生物学活性的主要成分，无种属特异性，不同细菌的脂质A骨架基本一致，故不同细菌产生的内毒素的毒性作用均相似。

②核心多糖：有属特异性，位于脂质A的外层。

③特异性多糖：即G-菌的菌体抗原（O抗原），是脂多糖的最外层，有种特异性。

5、细胞壁的功能：①维持菌体固有的形态，并保护细菌抵抗低渗环境。

②G-菌的外膜是一种有效的屏障结构，使细菌不易受到机体的体液杀菌物质、肠道的胆盐及消化酶等的

作用。

③和细菌细胞膜共同完成物质的交换。

④细胞壁有抗原决定簇，决定抗原性。

6、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，这种细菌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。

原生质体：G+菌细胞壁缺失后，原生质层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

■细菌L型的诱发因素，如：溶菌酶，青霉素，溶葡萄球菌素，胆汁，抗体，补体等。

■细菌L型需在高渗低琼脂含血清的培养基中生长。

G+菌细胞壁缺损形成的原生体，在普通培养基中很容易胀裂死亡，必须保存在高渗环境中。

■无论是革兰阳性菌还是革兰阴性菌，其L型染色后大多呈革兰阴性，且着色不均（红色）。

7、细胞膜：

细胞膜的主要功能：①物质转运；②呼吸和分泌；③生物合成；④参与细菌分裂：细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，称为中介体。

8、细胞质由水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成

（胞质内含物）

①核糖体：是细菌合成蛋白质的场所，也是抗菌药物作用的靶点。细菌核糖体的沉降系数为70S（50S+30S）。

②质粒：是存在于细菌细胞质中、染色体DNA以外的遗传物质，为闭合环状的双链DNA，携带有遗传信息，控制细菌某些遗传性状，但非细菌生命所必需，丢失质粒的细菌仍能正常存活。

③中介体：细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于革兰阳性菌。它的功能类似于真核细胞的线粒体，故又称为拟线粒体。

④胞制颗粒：贮藏有营养物质。异染颗粒（也成迂回体），主要成分为RNA和多偏磷酸盐的颗粒，强碱性，用亚甲蓝染色时着色较深呈紫色，称为异染颗粒，常见于白喉棒状杆菌。

9、核质：细菌的遗传物质也是ＤＮＡ，绝大多数呈密闭环状结构，集中于细胞质中某一区域，以菌体中央多见，因无核膜、核仁和有丝分裂器，故不能形成有形的核，称之为核质或拟核，但其功能与真核细胞染色体相似，故也常称其为细菌染色体。

10、细菌的特殊结构

⑴荚膜：是一些细菌细胞壁外包绕的一层黏液性物质，为多糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后并不影响菌细胞的生命活动。

①厚度≧0.2微米边界明显的称为荚膜或大荚膜；厚度﹤0、2微米的为微荚膜。

②若黏液物质疏松地附着于菌细胞表面，边界不明显且易被洗脱者成为粘液层。

③大多数细菌的荚膜为多糖，多糖分子组成和构型的多样化使其结构极为复杂，成为血清学分型的基础。

④荚膜对一般碱性染料亲和力低，不易着色，故一般使用荚膜染色法或墨汁作负染法。

荚膜的形成条件：营养丰富。

■荚膜的功能：①抗吞噬作用（肺炎链球菌）；②黏附作用；③拮抗有害物质的损伤作用。

⑵鞭毛：是附着于某些细菌菌体表面的细长并成波状弯曲的丝状物。

包括：单毛菌、双毛菌、丛毛菌、周毛菌

鞭毛由基础小体、钩状体、丝状体（鞭毛蛋白是一种弹性纤维蛋白，鞭毛蛋白具有强抗原性，称为鞭毛抗原（Ｈ抗原），不同细菌因其鞭毛蛋白结构不同，可表现为Ｈ抗原的差异）三部分组成。

■鞭毛的功能：①鞭毛是细菌的运动器官（阳性趋化作用），细菌的运动有化学趋向性，常向营养物质处前进，而逃离有害物质②有些细菌的鞭毛与致病性有关③根据鞭毛动力和鞭毛抗原性（Ｈ抗原）则可用于鉴定细菌和进行细菌分类。

⑶菌毛：是许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌体表面存在的一种较鞭毛更细、更短、直硬的丝状物。

必须用电子显微镜观察

①普通菌毛：与细菌黏附有关。

②性菌毛：仅见于少数G-菌，又称Ｆ菌毛（由Ｆ质粒编码），具有传递遗传物质作用。

⑷芽胞：是在一定的环境条件下，一些革兰阳性菌胞质脱水浓缩而在菌体内形成的一个圆形或椭圆形小体。芽胞是细菌的休眠形式，无繁殖能力，但携带有完整的核质、核糖体、酶系统并保存了所有维持细菌生命所必须的物质。芽胞是不利环境的一种抵抗形式，是休眠体而非繁殖体。

■形成条件：营养缺乏尤其是Ｃ、Ｎ、Ｐ元素不足时。

■细菌的芽胞由内向外依次是：核心、内膜、芽胞壁、皮质、外膜、芽胞壳和芽胞外衣。

■芽胞的形成与发芽：芽胞具有完整的核质、酶系统和合成菌体组分的结构，能保存细菌的全部生命必须物质，芽胞形成后细菌即失去繁殖能力。一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞也只能生成一个菌体。

■芽胞的功能：①细菌的芽胞对热力、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力。最可靠的方法是高压蒸汽灭菌法，能否杀灭细菌芽胞是判断灭菌效果的重要指标②此外，当芽胞成为繁殖体后，能迅速大量繁殖而致病。③鉴别意义：根据芽胞位置、大小等。

第二章细菌的生理

第一节细菌的理化性质

1、细菌的化学组成：水、无机盐、蛋白质、糖类、脂肪、核酸

2、细菌的物理性状：①光学性质（半透明体）；②表面积：细菌的相对表面积大，有利于同外界进行物质交换；③带电现象（负电荷；）④半透性：细菌的细胞膜和细胞壁都有半透性，有利于吸收营养和排除代谢产物；⑤渗透压：细菌所处一般环境相对低渗。

第二节细菌的营养和生长繁殖

一、细菌的营养类型

1、自养菌：化能自养菌、光能自养菌

2、异养菌：腐生菌、寄生菌

所有的病原菌都是异养菌，大部分属寄生菌。

二、细菌的营养物质

1、水

2、碳源（能量的主要来源）

3、氮源：作为菌体成分的原料

4、无机盐

5、生长因子：生长因子是指，某些细菌细菌生长所必须的但自身又不能合成，必须由外界供给的物质。

四、影响细菌生长的环境因素（简答）

1、营养物质：水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为细菌的代谢及生长繁殖提供必需的原料和充足的能量

2、酸碱度(pH)：多数病原菌最适pH为7.2--7.6，而结核分枝杆菌最适pH值为6.5--6.8，霍乱弧菌最适pH值为8.4--9.2。

3、温度：病原菌最适温度为37度。

4、气体：

O2：根据细菌代谢时对氧气的需要与否分四类：

①专性需氧菌：具有完善的呼吸酶系统，需要分子氧作为受氢体以完成需氧呼吸，仅能在有氧环境下生长。（结核分枝杆菌，霍乱弧菌）

②微需氧菌：在低氧压（5%-6%）生长最好。（幽门螺杆菌、空肠弯曲菌）

③兼性厌氧菌：兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能，在有氧、无氧环境中均能生长，但以有氧时生长较好。大多数病原菌属于此。

④专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统，只能进行无氧发酵，必须在无氧环境中生长。（破伤风梭菌、脆弱类杆菌）

CO2：对细菌生长也很重要，大部分细菌在代谢中产生的CO2可满足需要，个别细菌初次分离时需人工供给5-10%CO2。5、渗透压：嗜盐菌在高浓度的Ｎａｃｌ（３％）环境中生长更好。

五、细菌的生长繁殖

1、细菌个体的生长繁殖：

繁殖方式----细菌以简单的二分裂方式进行无性繁殖。

繁殖速度----繁殖一代所需时间（代时：细菌数量倍增所需要的时间）约20-30min。但少数细菌代时较长，如结核分枝杆菌代时为18小时。

2、细菌群体的生长繁殖：迟缓期、对数期、稳定期、衰退期

繁殖规律----生长曲线

迟缓期：细菌被接种培养基的最初一段时间，主要是适应新环境，同时为分裂繁殖作物质准备，此时细菌体积比较大，含有丰富的酶和中间代谢产物。

对数期：细菌分裂繁殖最快的时期，菌数以几何级数增长，研究细菌的最佳时期。

稳定期：由于营养物质的消耗，代谢产物的堆积，繁殖数与死亡数几乎相等。活菌数保持稳定。一些细菌的芽胞、外毒素和抗生素等代谢产物大多在稳定期产生。

衰退期：繁殖变慢，死菌数超过活菌数。细菌形态发生改变，生理活动趋于停滞。

第三节细菌的新陈代谢和能量转换

二、细菌的代谢产物

细菌的生化反应：检测细菌对各种基质的代谢作用及代谢产物，借以区别和鉴别细菌种类的生化试验。

㈡合成代谢产物及其医学上的意义

1、热原质（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。产生热原质的细菌大都为革兰阴性菌，热原质即其细胞壁的脂多糖（ＬＰＳ）。致热原耐高温，去除方法：２５０摄氏度高温干烤至少３０分钟才能破坏致热原。用吸附剂和特殊石棉滤板可除去液体中大部分致热原。蒸馏、吸附剂等制备和使用注射药品过程无菌操作。

2、毒素及侵袭性酶：①外毒素：多数G+菌和少数G-菌在生长繁殖过程中释放菌体外的蛋白质；

②内毒素：G-菌细胞壁的脂多糖（ＬＰＳ）；外毒素毒性强于内毒素。

③侵袭性酶：某些细菌产生的，能损伤机体组织，促使菌体的侵袭和扩散，是细菌重要的致病物质。

3、色素：①水溶性（铜绿假单胞菌）；②脂溶性（金黄色葡萄球菌）色素。

4、抗生素：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。抗生素大多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。

6、维生素

第四节细菌的人工培养

一、培养基：用人工方法配置而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物人工制品。

1、基础培养基

2、营养培养基

3、选择培养基

4、鉴别培养基

5、厌氧培养基

二、细菌在培养基中的生长情况

㈠液体培养基

㈡固体培养基：经过培养后，互相分离的单个细菌分裂繁殖形成一个肉眼可见的细菌集落，称为菌落。

菌落：单个细菌分裂繁殖成肉眼可见的细菌基团。

1、光滑型菌落（Ｓ型菌落）

2、粗糙型菌落（Ｒ型菌落）

3、黏液型菌落（Ｍ型菌落）

㈢半固体培养基：。。。用于观察细菌动力和短期保存细菌。

三、人工培养细菌的用途

1、医学：①感染性疾病的病原学诊断

②细菌学的研究

③生物制品的制备

2、工农业生产

3、基因工程

第三章消毒灭菌与病原微生物实验室生物安全

第一节消毒灭菌的常用术语

1、灭菌：杀灭生物体上所有微生物的方法，包括病原微生物、非病原微生物以及细菌芽胞。

2、消毒：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胞或非病原微生物的方法。

3、抑菌：抑制体内或体外细菌生长繁殖的方法。

4、防腐：防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法，细菌一般不死亡。

5、无菌：无菌即不存在活菌，多是灭菌的结果。无菌操作：防止细菌进入人体或其他物品（如手术区、微生物实验操作台等）的操作技术。

6、卫生处理：将被污染物品表面的微生物减少至安全水平。

第二节消毒灭菌的方法

一、物理消毒灭菌法：热力、辐射、滤过、干燥和低温等。

㈠热力灭菌法：分为干热灭菌和湿热灭菌

湿热灭菌与干热灭菌的比较：在同一温度下，湿热灭菌法的效力大于干热灭菌法，其原因为：①湿热中蛋白含水量高，更易凝固变性；②湿热的穿透力比干热大；③蒸汽有潜热效应，即水由气态变为液态时放出潜热，可保持被灭菌物体的温度。

1、干热灭菌法：一般细菌繁殖体在干燥状态下，80-100℃经1小时可被杀死，芽胞则需要更高温度才能被杀死。

①焚烧：废弃物、尸体,是一种彻底的灭菌方法。

②灼烧：接种环、试管口

③干烤：（160~170℃，2h）利用干烤箱（干热灭菌器）灭菌，一般加热至171℃经1h或160℃2h或121℃16h。适用于高温下不变质、不损害、不蒸发的器皿（如：玻璃器皿）。

④红外线（0.7~1000um波长的电磁波）：医疗器械

⑤微波

2、湿热灭菌法：最常用，在相同温度下湿热灭菌法比干热灭菌法效果更好，因为：ⅰ湿热中细菌菌体蛋白较易凝固变性；ⅱ湿热的穿透力比干热大；ⅲ湿热的蒸汽有潜热效应存在。

①巴氏消毒法：用较低的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（61.1-62.8 ℃30min 或71.7℃15-30s，主要用于酒类和疫苗的消毒）。

②煮沸法（100 ℃，5min）100摄氏度5分钟（繁殖体），100摄氏度2小时（芽胞），食具、注射器等消毒

③流动蒸汽消毒法（100 ℃15-30min）

④间歇蒸汽灭菌法（100 ℃5-30min，37 ℃24h×3天）

⑤高压蒸汽灭菌法：最有效的灭菌方法

*压力—103.4KPa（1.05Kg/cm2）

*温度—121 ℃

*时间—15-20min

*效果—杀灭包括芽胞在内所有微生物

*应用—所有耐高温、高压、耐湿的物品

㈡辐射杀菌法：

①紫外线：波长200—300nm的紫外线具有杀菌作用，其中以265—266nm最强。紫外线杀菌机理是干扰细菌DNA合成（干扰DNA的复制和转录），导致细菌变异和死亡。特点：紫外线穿透能力较弱。应用范围：手术室空气消毒常采用紫外线消毒（无菌室、传染病房、微生物实验室等的空气消毒以及不耐热物品的表面消毒）

②电离辐射：高速电子、X射线、γ射线

③超声波杀菌法：超声波可裂解细菌，尤其对革兰阳性菌更为敏感。主要用于粉碎细胞，以提取细胞组分及抗原。

㈢其他除菌或抑菌法

滤过除菌法：用物理阻留的方法将液体或空气中的细菌除去，以达到无菌的目的。装置：滤菌器（使用0.22um孔径滤板或滤膜常用于除去细菌，0.10um孔径滤板或滤膜可用于除去支原体等，但一般不能除去病毒）。主要适用范围：一些不耐高温灭菌的血清、细胞培养液、毒素、抗生素等的除菌。

㈣干燥抑菌法：保存食物

㈤低温抑菌法：保存菌种、病毒株等微生物。

二、化学消毒灭菌法

常用消毒剂的种类：酚类、醇类、重金属类、氧化剂、表面活剂等。

原理（填空）：⑴破坏菌体蛋白；⑵干扰细菌的酶系统和代谢；⑶改变细胞膜的通透性。

生物安全：防范处理微生物及其毒素对人体危害的综合措施。

第四章噬菌体

■噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒；

■具有病毒的基本特性：个体微小，可以通过细菌滤器；

■无细胞结构，主要由衣壳（蛋白质）和核酸组成；

■只能在活的微生物细胞内复制增殖，是一种专性细胞内寄生的微生物。

■噬菌体分布极广。

第一节噬菌体的生物学性状

1、形态与结构：

噬菌体很小，在光镜下看不见，需用电镜观察。不同的噬菌体在电镜下有三种形态：蝌蚪形、微球形和丝形。大多数噬菌体呈蝌蚪形，由头部和尾部两部分组成。

2、结构及化学组成：

核心：核酸（DNA或RNA），多位DNA线状双链

头部

蛋白衣壳：蛋白质呈20面体

噬菌体

尾部：蛋白质与细菌（受体）接触的部位

3、抗原性：噬菌体具有抗原性，能刺激机体产生特异性抗体。

4、抵抗力：噬菌体对理化因素及多数化学消毒剂的抵抗力比一般细菌的繁殖体强，75℃30min灭活。噬菌体能耐受低温和冰冻，但对紫外线和X射线敏感。

第二节毒性噬菌体

1、噬菌体感染细菌有两种结果：

①毒性噬菌体（virulent phage）：能在宿主细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌，建立溶菌周期。

②温和噬菌体（temperate phage）：噬菌体基因与宿主染色体整合，成为前噬菌体，细菌变成溶原性菌，不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代，建立溶原状态。

2、毒性噬菌体

■感染宿主菌后在菌细胞内独立复制增殖，产生许多子代噬菌体并裂解细菌，故称为毒性噬菌体。

■毒性噬菌体在宿主菌内以复制方式进行增殖，增殖过程包括：吸附、穿入、生物合成、成熟和释放几个阶段，称为溶菌性周期。１５――２５ｍｉｎ

■不论是活菌或死菌，噬菌体都能吸附，但吸附后却只能在活的宿主菌内增殖。

第三节温和噬菌体

■温和噬菌体：温和噬菌体感染细菌后，可将其基因组整合到宿主菌核质DNA中，随细菌DNA复制而复制，并随细菌分裂而分配至子代细菌核质DNA中，细菌并不裂解破坏，故称温和噬菌体或溶原性噬菌体，整个过程称为溶原性周期。

■前噬菌体（prophage）温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合，并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中，不引起细菌裂解。整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌体（prophage）。带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌。

■温和噬菌体产生成熟噬菌体并溶解宿主菌的潜在能力，称为溶原性。温和性噬菌体可有溶原性周期和溶菌性周期，而毒性噬菌体只有溶菌性周期。

第五章细菌的遗传与变异

一、质粒——是细菌核质DNA以外独立的遗传物质，是双链闭合环状DNA，存在于细胞质中，可携带遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。

1、质粒的特征：

①质粒是双股闭合环状DNA。

②质粒具有自我复制的能力，一个质粒即为一个复制子。严紧型质粒：其复制往往与细菌核质ＤＮＡ同步；松弛型质粒：有的质粒与细菌核质ＤＮＡ复制无关，可达数十甚至数百个拷贝。

③质粒可自行丢失与消除，不是细菌生长繁殖不可缺少的物质。

④质粒的转移性。

⑤质粒可分为相容性（几种不同的质粒可同时共存于同一细菌内）与不相容性（有些质粒则不能共存于同一细菌内）两种。

⑥质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌某些性状特征。Ｒ质粒：耐药性；Ｆ质粒：致育因子；Ｃｏｌ质粒：细菌素质粒。（１）根据质粒在细菌内拷贝数多少

①严紧型质粒

②松弛型质粒

（２）根据相容性

①相容性——几种质粒同时共存于同一菌体内

②不相容性——不能同时共存

*可借此对质粒进行分组、分群。

（３）根据所编码的生物学性状

质粒基因可编码多种重要的生物学性状：

■致育质粒（fertility plasmid、F质粒）编码性菌毛，介导细菌之间的接合传递；与性生殖功能有关带有，有，能长出性菌毛；无Ｆ质粒的为雌性菌，无性菌毛。

■耐药性质粒（resistance plasmid、R质粒）编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性，包括接合性（Ｒ）耐药性质粒和非接合性耐药性质粒。

■毒力质粒（Vi质粒）：编码与该菌致病性有关的毒力因子（如大肠埃希菌Ｃｏｌ质粒编码的大肠菌素）；

■代谢质粒：编码产生相关的代谢酶（如沙门菌发酵乳糖的能力是质粒编码）。

二、转位因子

●转位因子（transposable element）：是一类能在细菌基因组（核质ＤＮＡ、质粒、噬菌体）中移动位置的一段独特的ＤＮＡ片段，又称跳跃基因。

●转座子有二类：可在同源或非同源基因组之间转移遗传物质，并带来相应的宿主菌遗传性状的改变。

①插入序列（insertion sequence，IS）：最小，不超过2kb，只携带与转座功能有关的基因。

②转座子（transposon，Tn）：长度一般超过2kb，除携带与转位有关的基因外还携带其他基因（如耐药性、毒素基因等）。

第二节细菌的变异现象及机制

一、细菌变异的现象

１、形态和结构变异，如细菌Ｌ型（失去特殊结构）２、毒力变异３、耐药性变异４、菌落变异，如Ｓ－Ｒ变异５、抗原性变异，如沙门菌Ｉ相和ＩＩ相Ｈ抗原可相互转变。革兰阴性菌失去ＬＰＳ的特异性多糖，则Ｏ抗原消失。６、酶活性变异二、细菌变异的机制

突变：细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变，导致细菌性状的遗传性变异。

包括：点突变（个别碱基的置换、插入和缺失）和多点突变（易位、重复、倒位和缺失等）

第三节基因的转移与重组

●基因转移（gene transfer）：外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌细胞内的过程。

●基因重组（recombination）：转移的基因与受体菌DNA整合在一起，使受体菌获得供体菌某些特性。

●细菌的基因转移和重组方式：转化、转导、接合、溶原性转换、原生质体融合。

1、转化（transformation）：受体菌直接摄取供体菌游离的DNA片段获得新的遗传性状的过程称为转化。

2、接合（conjugation）：是细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒或染色体DNA）从供体菌转移给受体菌。能通过结合方式转移的质粒称为接合性质粒，不能通过性菌毛在细菌间转移的质粒为非接合性质粒。

3、转导（transduction）：是以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段DNA转移到受体菌内，使受体菌获得新的性状。

■根据转导基因片段的范围，可将转导分为两类：普遍性转导（转导的DNA可是供菌染色体上的任何部分）、局限性转导（转导的DNA只限供菌染色体上的特定基因），由于温和噬菌体在宿主菌DNA中的整合位置相对固定，故只能将前噬菌体俩侧

的供体菌染色体上的特定基因转移至受体菌。

4、溶原性转换（lysogenic conversion）：溶原性细菌因染色体上整合有前噬菌体而获得新的遗传性状称为溶原性转换。

5、原生质体融合（protoplast fusion）：G +菌形成原生质体后，在聚乙二醇（PEG）作用下，可使两种不同的细菌细胞发生融合的过程。

■融合后形成双倍体细胞，可短期生存，染色体重组，获得多种不同表型的重组融合体。

人为实验基因转移与重组。

第五节细菌遗传变异在医学上的实际意义

1、在诊断和治疗及预防方面的应用

2、在流行病学方面的应用

3、检测致癌物

4、分子生物学

5、基因工程

第七章细菌的感染与免疫

第一节正常菌落与机会致病菌

1、正常菌群：是指寄生于正常人或动物的体表及某些与外界相通腔道中的菌群。

■正常菌群对宿主的生理学作用：（问答）

⑴生物拮抗，其作用机制为：①受体竞争；②产生有害代谢产物；③营养竞争；④合成细菌素。

⑵营养作用：合成维生素和细菌素。

⑶免疫作用

⑷抗衰老作用

⑸抗肿瘤作用

2、机会致病菌（条件致病菌）：引起机会性感染的正常菌群

（致病条件）-----填空

⑴正常菌群的寄生部位改变

⑵宿主免疫功能低下

⑶菌群失调：在应用抗生素治疗感染性疾病的过程中，宿主某部位正常菌群中各菌种间的比例发生较大幅度的变化而产生的疾病。常可引起二重感染：发生于抗生素抑制或杀灭病原菌及不耐药的正常菌群后，有耐药性的正常菌群大量繁殖而引起的感染。

第二节细菌的致病作用（问答）

1、毒力：表示细菌致病性的强弱。

半数致死量半数感染量：在规定时间内，通过指定的感染途径，能是一定体重或年龄的某种动物半数死亡或感染所需的最小细菌数或毒素量。

2、细菌的致病作用取决于：细菌的毒力、细菌侵入的数量（与细菌的毒力成反比）、细菌侵入的部位

一、细菌的毒力

㈠侵袭力：致病菌能突破宿主皮肤、黏膜生理屏障，进入机体并在体内定植、繁殖扩散的能力。

1、黏附素（菌毛和非菌毛黏附素）

2、荚膜

3、侵袭性物质：侵袭素、侵袭性酶

4、细菌生物被膜

㈡毒素

■外毒素和内毒素的主要区别（简述）

外毒素内毒素来源G+菌和部分G-菌G-菌

存在部分从活菌分泌出或细菌溶解后散出革兰阴性菌细胞壁组分，菌裂解后释出化学成分蛋白质脂多糖

稳定性不稳定（金葡菌肠毒素除外），对外界敏感，不耐热稳定（100摄氏度1h不失活）

毒性作用强较弱

抗原性强，刺激机体产生抗毒素；甲醛液处理脱毒形成类毒素弱，刺激机体产生的中和抗体作用弱；甲醛液处理不产生类毒素

特点1、大多数的化学本质是蛋白质

2、毒性作用强，对组织器官有高度选择性

3、绝大多数不耐热

4、抗原性强

5、可用人工化学方法脱去毒性（A亚基活性），保留

其抗原性（B亚基结构）1、产生于G-菌细胞壁

2、化学性质是LPS

3、对理化因素稳定

4、毒素作用相对较弱

5、不能用甲醛液脱毒而成为类毒素

分类1、神经毒素：破伤风梭菌、肉毒梭菌

2、细胞毒素：能直接损失宿主细胞（成孔毒素、磷

脂酶类）

3、肠毒素：霍乱弧菌

主要生物学

作用1、发热反应

2、白细胞反应（先降后升）

3、内毒素血症和内毒素休克

4、免疫调节及致炎作用

第四节感染的发生与发展

一．感染的来源与传播

■内源性感染

■外源性感染

二．感染的类型

1、隐性感染：当机体抗感染免疫力较强或入侵的细菌数量不多、毒力较弱，感染后损害较轻，使机体不出现或出现不明显的临床症状者。一般在一次传染病流行中，大多数人为隐性感染，如结核。

2、显性感染：当病原菌毒力强，数量多且宿主机体抗感染免疫力相对较弱，机体受到严重损害，出现明显临床症状者。

3、不感染

4、潜伏感染：特定部位

5、带菌状态

■按病情缓急不同分：

1、急性感染

2、慢性感染

■按感染部位不同分：

1、局部感染。

2、全身感染：

①菌血症：致病菌由局部侵入血流，但未在血流中生长繁殖或极少生长繁殖，只是短暂的一过性通过血循环到达体内适宜部位后再进行繁殖而致病。（伤寒早期）

②毒血症：致病菌侵入体内后，只在机体局部生长繁殖，病菌不进入血循环，但其产生的内、外毒素入血，损害组织和器官引起相应病变和症状。（白喉）

③败血症：致病菌侵入血后在其中大量繁殖并产生内、外毒素等各种毒性物质，引起全身性中毒症状。（高热、皮肤和粘膜瘀斑、肝脾肿大）

④脓毒血症：化脓性菌侵入血后在其中大量繁殖，并通过血流扩散至宿主体内的其他组织或器官，产生新的化脓性病灶。

⑤内毒素血症：G-菌侵入血液，并在其中大量繁殖、崩解后释放大量内毒素。

第五节医院感染

一、医院感染（hospital acquired infection）：患者在住院期间发生的感染或医院内获得而出院后发生的感染，或与前次住院有关的感染（不包括入院前已处于潜伏期的感染）。

二、医院感染的分类（病人住院48h后发生的新的感染）

1、按微生物来源：

■内源性医院感染

■外源性医院感染（交叉感染、医源性感染）

第九章化脓性球菌

G+球菌：葡萄球菌、链球菌、肠球菌

G-球菌：奈瑟菌

第一节葡萄球菌属

（二）致病性

葡萄球菌中毒性最强的是金黄色葡萄球菌。

1、致病物质（填空）

（1）黏附素：荚膜、细胞磷壁酸具有黏附素功能

（2）凝固酶：鉴定致病性葡萄球菌的重要指标，包括游离凝血酶和结合凝血酶。

其致病机理：①阻碍吞噬细胞的吞噬和细胞内消化作用。

②保护病菌不受血清中杀菌物质的破坏

(3)葡萄球菌溶素：破坏膜的完整性导致细胞溶解，对人类有致病作用的主要为a溶素。

(4)杀白细胞素（PV）：分快(F)慢(S)两种组分，两者必须协同才能有作用。攻击中性粒白细胞和巨噬细胞，增强侵袭力。（5）葡萄球菌肠毒素：一组热稳定的可溶性蛋白毒素，100摄氏度30min不被破坏，可抵抗胃液中的蛋白酶的水解作用。葡萄球菌肠毒素属于超抗原。

（6）剥脱毒素（表皮溶解毒素）：有两个血清型，A型耐热，B型不耐热。引起表皮脱落性皮炎。

（7）中毒性休克综合症毒素-1：引起多器官。多系统的功能紊乱，超抗原作用。

2、所致疾病

⑴侵袭性疾病：主要是各种化脓性感染。引起局部组织、内脏器官或全身性化脓感染。

⑵毒素性疾病：由葡萄球菌产生的外毒素引起的疾病。①食物中毒（肠毒素）；②葡萄球菌性烫伤样皮肤综合症（SSSS）；③中毒性休克综合症（TSS）。

第二节链球菌属

一、A群链球菌也称化脓性链球菌或溶血性链球菌，是人类细菌性感染常见的病原菌之一，有较强的侵袭力并产生多种外毒素和致病性胞外酶。

㈡致病性

1、致病物质

⑴细胞壁成分：

①黏附素：包括脂磷壁酸和F蛋白

②M蛋白：A群链球菌主要的致病因子。含M蛋白的链球菌具有抗吞噬和抵抗吞噬细胞内杀菌作用的能力。

③肽聚糖：A群链球菌的肽聚糖具有致热、溶解血小板、提高血管通透性、诱发实验性关节炎等作用。

⑵外毒素：

①链球菌致热外毒素（红疹毒素、猩红热毒素）：由携带溶原性噬菌体的A群链球菌产生，具有超抗原作用。

②链球菌溶血素：溶解红细胞、破坏白细胞和血小板的作用（①SLO：对氧气敏感，有抗原性；SLS：对氧气稳定，无抗原性，对热和酸敏感，不易保存）。

⑶侵袭性酶类：

①透明质酸酶：分解细胞间质，促进细菌扩散；

②链激酶（溶纤维蛋白酶）：溶解血块、阻止血浆凝固，促细菌扩散；

③链道酶（DNA酶）：溶解脓汁中DNA，降低其粘稠度，促细菌扩散，主要有A，C，G群链球菌产生。

2、所致疾病：

A群链球菌引起的疾病约占人类链球菌感染的90%，大致可分为化脓性、中毒性和超敏反应性三类。

⑴化脓性感染：如局部皮肤及皮下组织感染。

⑵中毒性疾病：即猩红热，是一种急性传染病。

⑶超敏反应性疾病：主要是链球菌感染后发生的风湿热和急性肾小球肾炎。

二、肺炎链球菌（肺炎球菌）

肺炎链球菌常寄居于正常人的鼻腔中，多数不致病或致病力弱，仅有少数致病力。是细菌性大叶肺炎、脑膜炎、支气管炎的主要病原菌。

㈡致病性

1、致病物质

荚膜、脂磷壁酸、肺炎链球菌溶素O、神经氟酸酶

2、所致疾病：人类大叶性肺炎、支气管炎，中耳炎、乳突炎、副鼻窦炎和败血症。

三、其他医学相关链球菌

●B群链球菌（GBS）——无乳链球菌

?GBS正常寄居阴道与直肠，带菌率30%

?新生儿感染（经产道或呼吸道）败血症及脑膜炎死亡率高。

●D群链球菌——肠球菌

条件致病菌，为医院感染的重要致病菌，常见尿路感染。

●甲型溶血性链球菌

?是口腔和上呼吸道部位的正常菌群

?条件致病菌，可引起亚急性细菌性心内膜炎

?变异链球菌与龋齿发病有关。

第四节奈瑟菌属

奈瑟菌属是G-双球菌，专性需氧，能产生氧化酶和触酶，无鞭毛、无芽胞、有荚膜、有菌毛。

人类是奈瑟菌属的天然宿主，对人类致病的只有脑膜炎奈瑟菌和淋病奈瑟菌。

一、脑膜炎奈瑟菌

㈡致病性

1、致病物质：⑴荚膜：抗吞噬作用

⑵菌毛

⑶内毒素：是脑膜炎奈瑟菌最主要的致病物质，可从自溶或死亡菌体中释出。

2、所致疾病：脑膜炎奈瑟菌是流脑的病原菌，是人类本菌的唯一宿主，传染源是病人和带菌者。病菌主要通过飞沫传播方式侵入并寄居人体鼻咽部。

二、淋病奈瑟菌（淋球菌）

引起人类泌尿生殖系统粘膜化脓性感染的病原菌，也是我国目前流行的发病率最高的性传播疾病，人体是其唯一宿主。