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医学微生物学重点(精华)1/51 医学微生物学重点2010级临床一班刘增1.绪论2 2.第一篇细菌学 2 3.第二篇病毒学 38 4.第三篇真菌学 50 医学微生物学重点(精华)2/51 绪论微生物：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，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。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 古生菌、细菌（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3、病原微生物：少数具有致病性，能引起人类、植物病害的微生物。机会致病性微生物：在正常情况下不致病，只有在特定情况下导致疾病的微生物。4，郭霍法则：特殊的病原菌应在同一种疾病中查见，在健康人中不存在；该特殊病原菌能被分离培养得纯种；该纯培养物接种至易感动物，能产生同样病症；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。郭霍法则的特殊情况5、免疫学：主动免疫；被动免疫。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：球菌（双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、八叠球菌）杆菌（链杆菌、棒状杆菌、球杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌）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医学微生物学重点(精华)3/51 肽聚糖厚度20 80nm 1015nm 肽聚糖层数可达 50 层仅 12 层肽聚糖含量占胞壁干重50 80%仅占胞壁干重520%磷壁酸有无外膜无有4、G-菌的外膜脂蛋白、脂多糖（LPS）【脂质A，核心多糖，特异多糖】、脂质双层、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。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。核心多糖：有属特异性，位于脂质A 的外层。特意多糖：即G-菌的菌体抗原（O 抗原），是脂多糖的最外层。5、细胞壁的功能：维持菌体固有的形态，并保护细菌抵抗低渗环境。G-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。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。溶菌酶：能裂解肽聚糖中N-乙酰葡萄胺和N-乙酰胞壁酸之间的-1，4 糖苷键，破坏聚糖骨架，引起细菌裂解。青霉素：能与细菌竞争合成肽聚糖过程中所需的转肽酶，抑制四肽侧链上D-丙氨酸与五肽桥间的联结，使细菌不能合成完整的肽聚糖，在一般渗透压环境中科导致细菌死亡。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。7、细胞膜：细胞膜的主要功能：物质转运；呼吸和分泌；生物合成；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：核糖体：链霉素（与细菌核糖体的30S 亚基结合）和红霉素（与细菌核糖体的50S 亚基结合）均能干扰其蛋白质合成，从而杀死细菌，但对人体核糖体无害。质粒：染色体外的遗传物质，为闭合环状的双链DNA 胞制颗粒：贮藏有营养物质。异染颗粒（也成迂回体，嗜碱性强，用甲基蓝染色时着色较深呈紫色）常见于白喉棒状杆菌。9、核质：细菌的遗传物质。10、细菌的特殊结构荚膜：包绕在细胞壁外的一层粘液性物质，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。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。若粘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。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。荚膜对一般碱性染料亲和力低，不易着色。医学微生物学重点(精华)4/51 荚膜的功能：抗吞噬作用；粘附作用；抗有害物质的损伤作用。鞭毛：包括：单毛菌、双毛菌、丛毛菌、周毛菌鞭毛由基础小体、钩状体、丝状体三部分组成。鞭毛的功能：使细菌能在液体中自由游动，速度迅速。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。有些细菌的鞭毛与致病性 有关。菌毛：必须用电子显微镜观察普通菌毛：与细菌粘附 有关。性菌毛：仅见于少数G-菌。具有 传递遗传物质 作用。芽胞：细菌的休眠形式，营养缺乏尤其是C、N、P 元素不足时，细菌生长繁殖减速，启动芽胞形成的基因。细菌的芽胞由内向外依次是：核心、内膜、芽胞壁、皮质、外膜、芽胞壳和押宝外衣。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：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。此外，当芽胞成为繁殖体后，能迅速大量繁殖而致病。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：光学性质；表面积；细菌的相对表面积大，有利于同外界进行物质交换；带电现象；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；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3、氮源：作为菌体成分的原料4、无机盐：常用元素（P、S、K、Na、Mg、Ga、Fe）微量元素（Zn、Cu、Mn、钴）各类无机盐的公用：构成有机化合物，成为菌体的成分；作为酶的组成成分，维持酶的活性；参与能量的储存和转运；调节菌体内外渗透压；某些元素与细菌的生长繁殖和致病作用密切相关。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。三、细菌摄取营养物质的机制1、被动扩散：2、主动转运系统：依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统；化学渗透趋势转运系统；基团转移。医学微生物学重点(精华)5/51 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：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。微需氧菌：在低氧压（5%-6%）生长最好。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。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。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：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）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一、细菌的能量代谢细菌能量代谢活动中主要涉及ATP 形式的化学能。细菌的有机物分解或无机物氧化过程中释放的能量通过底物的磷酸化或氧化磷酸化合成ATP。生物体能量代谢的基本生化反应是生物氧化，其方式包括：加氧、脱氢和托电子反应，细菌则以脱氢或氢的传递更为常见。发酵：以有机物为受氢体的生物氧化。呼吸：以无机物为受氢体的生物氧化。以分子氧为受氢体的是有氧呼吸，以其他无机物为受氢体的是厌氧呼吸。医学微生物学重点(精华)6/51 病原菌合成细胞组分和获得能量的基质主要为糖类，通过糖的氧化或酵解释放能量，并以高能磷酸键的形式（ATP/ADP）储存能量。1、EMP 途径，又称糖酵解。大多数细菌共有的基本代谢途径，有些专性厌氧菌产能的唯一途径。2、磷酸戊糖途径，又称一磷酸己糖途径。为生物合成提供前提和还原能。3、需氧呼吸，需氧菌和兼性厌氧菌进行需氧反应。4、厌氧呼吸，专性厌氧菌和兼性厌氧菌都能进行厌氧呼吸。二、细菌的代谢产物分解代谢产物和细菌的生化反应合成代谢产物及其医学上的意义1、热原质（致热源）：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。产生热致源的细菌大都为格兰阴性菌，热致源即其细胞壁的脂多糖。2、毒素及侵袭性酶：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；内毒素：G-菌细胞壁的脂多糖；外毒素毒性强于内毒素。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：水溶性；脂溶性。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。细菌素仅对与产生菌有亲缘关系的细菌有杀伤作用。6、维生素：第四节细菌的人工培养一、培养基1、基础培养基2、增菌培养基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 液体培养基 固体培养基菌落：单个细菌分裂繁殖成肉眼可见的细菌基团。1、光滑型菌落2、粗糙型菌落3、粘液型菌落 半固体培养基三、人工培养细菌的用途1、医学：感染性疾病的病原学诊断细菌学的研究生物制品的制备2、工农业生产3、基因工程医学微生物学重点(精华)7/51 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。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、防腐：防止或抑制皮肤表面细菌生长繁殖的方法。4、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的操作技术。5、清洁：减少微生物数量的过程。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。热力灭菌法：分为干热灭菌 和湿热灭菌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。焚烧：废弃物、尸体灼烧：接种环、试管口干烤：（160170，2h）利用干烤箱灭菌，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）。红外线（0.71000um 波长的电磁波）：医疗器械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：湿热中细菌菌体蛋白较易凝固变性；湿热的穿透力比干热大；湿热的蒸汽有潜热效应存在。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 71.715-30s，主要用于牛乳消毒和酒类）。煮沸法（100，5min）食具、注射器等消毒流动蒸汽消毒法（100 15-30min）间歇蒸汽灭菌法（100 5-30min，37 24h3 天）高压蒸汽灭菌法：*压力 103.4KPa（1.05Kg/cm2）*温度 121.3*时间 15-20min*效果 杀灭包括芽孢在内所有微生物*应用 所有耐高温、高压、耐湿的物品辐射杀菌法：紫外线：波长240300nm 的紫外线具有杀菌作用，其中以265266nm 最强。紫外线杀菌机理是干扰细菌DNA 合成，导致细菌 变异和死亡。手术室空气消毒常采用紫外线消毒电离辐射：高速电子、X 射线、射线微波：波长为11000mm 的电磁波，不能穿透金属表面。微波主要靠热效应发挥作用，且必须在有一定含水量条件下才能显示出来。滤过杀菌法干燥杀菌法低温杀菌法医学微生物学重点(精华)8/51 二、化学消毒灭菌法原理（填空）：破坏菌体蛋白；干扰细菌的酶系统和代谢；改变细胞膜的通透性。第四节影响消毒灭菌效果的因素微生物的种类微生物对消毒灭菌的敏感性高低排序大致如下：真菌、细菌繁殖体、有包膜病毒、无包膜病毒、分枝杆菌、细菌芽胞。微生物的物理状态微生物的数量消毒剂的性质、浓度及作用时间温度：消毒剂的杀菌作用速度随温宿升高而加快。酸碱度有机物第五节病原微生物实验室生物安全一、病原微生物的分类第一类：能够引起人类或动物非常严重疾病的微生物，以及我国尚未发现或已经宣布消灭的微生物。第二类：能够引起人类或动物严重疾病，比较容易直接或间接在人与人、动物与动物、动物与人间传播的微生物。第三类：能够引起人类或动物疾病，但一般情况下对人、动物或环境不构成严重危害，传播风险有限，实验室感染后很少引起严重疾病并且具备有效治疗和预防措施的微生物。第四类：通常情况下不会引起人类或动物疾病的微生物。二、病原微生物实验室的分级：根据生物安全防护水平（BSL）及实验室生物安全国家标准一级：二级：三级：对人体、植物、动物或环境具有高度危险性，主要通过气溶胶使人类传染上严重的甚至是致命的疾病，或对动物植物或环境具有高度危险的致病因子。通常有预防治疗措施。四级：对人体、植物、动物或环境具有高度危险性，主要通过气溶胶途径传播或传播途径不明或未知的危险的致病因子。没有预防治疗措施。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：医学微生物学重点(精华)9/51 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：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。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。液体培养基噬菌现象可使浑浊菌液变得澄清。固体培养基若用适量的噬菌体和宿主菌液混合后接种培养，培养基表面可有透亮的溶菌空斑出现。一个空斑系由一个噬菌体复制增殖并裂解细菌后形成，称为噬斑（plaque），不同噬菌体噬斑的形态与大小不尽相同。若将噬菌体按一定倍数稀释，通过噬斑计数，可测定一定体积内的噬斑形成单位（plaque forming units，pfu）数目，即噬菌体的数目。第三节温和噬菌体前噬菌体（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。溶原性转换（lysogenic conversion）：某些前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变。例如白喉棒状杆菌产生白喉毒素的机理。第五章 细菌的遗传与变异遗传（heredity）：使微生物的性状保持相对稳定，子代与亲代生物学的性状基本相同，且代代相传。变异（variation）：在一定条件下，子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差异，有利于物种的进化。基因型（genotype）：细菌的遗传物质。表型（phenotype）：基因表现出的各种性状。遗传性变异：是细菌的基因结构发生了改变，故又称基因型变异。常发生于个别的细菌，不受环境因素的影响，变异发生后是不可逆的，产生的新性状可稳定地遗传给后代。非遗传性变异：细菌在一定的环境条件影响下产生的变异，其基因结构未改变，称为表型变异。易受到环境因素的影响，凡在此环境因素作用下的所有细菌都出现变异，而且当环境中的影响因素去除后，变异的性状又可复原，表型变异不能遗传。第一节细菌的遗传物质一、染色体（chromosome）噬菌体头部尾部：蛋白质与细菌（受体）接触的部位核心：核酸（DNA或RNA），多位 DNA线状双链蛋白衣壳：蛋白质呈20面体医学微生物学重点(精华)10/51 一条环状双螺旋DNA 长链，按一定构型反复回旋形成松散的网状结构；缺乏组蛋白，无核膜包裹；约含有5000 个基因；二、质粒 是细菌 染色体以外 的遗传物质，是闭合环状的双链DNA。1、质粒的特征：质粒具有自我复制的能力。质粒 DNA 所编码的基因产物赋予细菌某些性状特征。质粒可自行丢失与消除。质粒的转移性。质粒可分为相容性与不相容性两种。2、质粒的分类（1）根据质粒能否通过细菌的接合作用进行传递接合性质粒非接合性质粒（2）根据质粒在细菌内拷贝数多少严紧型质粒松弛型质粒（3）根据相容性相容性 几种质粒同时共存于同一菌体内不相容性 不能同时共存*可借此对质粒进行分组、分群。（4）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；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。分两类，一是接合性耐药质粒（R质粒），另一是非接合耐药性质粒（r 质粒）；毒力质粒（Vi 质粒）编码与该菌致病性有关的毒力因子；细菌素质粒：编码细菌产生细菌素；代谢质粒：编码产生相关的代谢酶。三、转位因子转位因子（transposable element）：是一类在细菌染色体、质粒或噬菌体之间可自行移动的一段特异的具有转位特性的核苷酸序列片段，又称移动基因。转座子有二类：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。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）。四、整合子定位：细菌染色体、质粒或转座子上。基本结构：两端为保守末端（attI，59-be），中间为可变区（orf 1），含一个或多个基因盒。功能元件：重组位点（attI，59-be）；整合酶基因（intI）；启动子（Pc）。医学微生物学重点(精华)11/51 功能：通过转座子或接合性质粒，使多种耐药基因在细菌中进行水平传播。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。F 质粒的接合F+即 F质粒，编码性菌毛，称雄性菌Hfr F 质粒整合到细菌染色体上，使细菌能高效地转移染色体上的基因，故称高频重组菌F Hfr 菌中的 F 质粒可从染色体上脱离下来，并带染色体上几个邻近的基因，故称F三者均有性菌毛，均可发生接合R 质粒的接合细菌的耐药性与耐药性的基因突变及R 质粒的接合转移等有关。R 质粒有 耐药传递因子和耐药决定因子两部分组成。耐药传递因子的功能与F 质粒相似，可编码性菌毛的产生和通过接合转移；R 决定子能编码对抗菌药物的耐药性。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）。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。第四节基因突变一、基因突变规律：1、自发突变与诱发突变突变可以自然发生为：自发突变，具自发性，随机性。彷徨试验（fluctuation test，波动试验）：随机的、非定向的突变是在接触噬菌体之前就已发生，噬菌体对突变仅起筛选而不是诱导作用。人工诱导产生的突变为诱发突变，可提高突变率。2、突变率：是指细菌生长时发生突变的频率。3、突变与选择医学微生物学重点(精华)12/51 影印试验（replica plating）：耐药突变株在接触药物之前出现，药物的作用是选择耐药株，淘汰敏感株。4、回复突变与抑制突变野生型（wild type）：未发生突变的菌株。突变型（mutant type）：相对于野生型，某一性状发生改变的菌株。回复突变（reverse mutation）：有时突变株经过又一次突变可恢复为野生型的性状。第五节细菌遗传变异在医学上的实际意义1、影响细菌学诊断2、预防耐药菌株的扩散3、制备疫苗4、检测致癌物5、基因工程方面的应用第七章 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：当人体免疫功能正常时，对宿主无害的，某些还对人有利，是为正常微生物群。正常菌群对宿主的生理学作用：（问答）生物拮抗，其作用机制为：受体竞争；产生有害代谢产物；营养竞争；合成细菌素。营养作用：参与宿主的物质代谢、营养物质转化和合成。免疫作用抗衰老作用抗肿瘤作用：降解致癌物质；激活巨噬细胞 抑制肿瘤细胞。2、机会致病菌（致病条件）-填空正常菌群的寄生部位改变宿主免疫功能低下菌群失调：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。常可引起二重感染或重叠感染，即在抗菌药物治疗感染性疾病的过程中，发生了另一种新致病菌引起的感染。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：在一定条件下能引起50%的实验动物死亡的细菌数量或毒素剂量。半数感染量：在一定条件下能引起50%的组织培养细胞的细菌数量或毒素剂量。2、细菌的致病作用取决于：细菌的毒力、细菌侵入的数量、细菌侵入的途径一、细菌的毒力侵袭力：致病菌能突破宿主皮肤、粘膜生理屏障，进入机体并在体内定植、繁殖扩散的能力。1、黏附素2、荚膜3、侵袭性物质：侵袭素、侵袭性酶4、细菌生物被膜毒素医学微生物学重点(精华)13/51 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，少数菌崩解后释出细胞壁组分，菌裂解后释出化学成分蛋白质脂多糖稳定性6080，30 分钟160，24 小时毒性作用强，对组织器官有选择性毒害效应，引起特殊临床表现较弱，各菌的毒性作用大致相同，引起发热、白细胞增多、微循环障碍、休克、DIC 等全身反应抗原性强，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3、内毒素血症和内毒素休克第三节宿主的免疫防御机制一、非特异性免疫机制（一）屏障结构*皮肤与黏膜屏障：机械阻挡、纤毛运动；分泌杀菌物质；菌群拮抗作用非特异性免疫（天然免疫）屏障结构吞噬细胞体液因素皮肤与粘膜血脑屏障胎盘屏障补体溶菌酶防御素特异性免疫（获得性免疫）体液免疫细胞免疫医学微生物学重点(精华)14/51*血脑屏障：软脑膜+脉络膜+脑毛细血管+星状胶质细胞*胎盘屏障：母体子宫内膜的基蜕膜+胎儿绒毛膜（二）吞噬作用吞噬细胞分为：大吞噬细胞：血液中单核细胞和组织中巨噬细胞小吞噬细胞：血液中中性粒细胞1、吞噬杀伤过程：趋化接触吞入杀灭与消化残渣排除2、杀伤机制：依氧杀菌机制呼吸爆发（需分子氧参加）髓过氧化物酶（MPO）：存在于溶酶体中，与H2O2及氯化物的共同参与，对细菌、真菌等具有强大杀伤活性。非依氧杀菌机制酸性作用：糖分解产酸而导致pH 下降，抑制细菌生长而杀菌。溶酶体酶及杀菌蛋白：溶酶体、乳铁蛋白、蛋白水解酶、核酸酶、酯酶等，对细菌有杀伤、消化、分解作用。3、吞噬作用的后果完全吞噬：病原体在吞噬溶酶体内被杀灭、消化、排除残渣的过程。（5-10 分钟死亡，30-60 分钟破坏）不完全吞噬：只被吞噬，却不被杀死。组织损伤：吞噬过程中，溶酶体酶（水解酶）也能破坏邻近的正常组织，造成组织损伤和炎症反应。（三）体液因素补体：调理，溶菌。溶菌酶：存在于血清，唾液，泪液，乳汁，主要作用于G+菌。防御素：多肽，破坏胞外菌细胞膜。二、特异性免疫（一）体液免疫 抗体的作用1、抑制病原体黏附2、调理吞噬作用3、中和细菌外毒素4、溶菌作用5、抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）（二）细胞免疫分子氧被还原为多种活性氧中介物（ROI）：H2O2、O2-、OH-、O2等活性氮中介物（RNI）：NO、NO2-、NO3-等对细菌均有直接毒性作用（破坏细菌的 DNA、蛋白质和膜脂类）医学微生物学重点(精华)15/51 细胞毒 T 细胞（CTL）直接杀伤靶细胞效应 T 细胞（Th1）产生细胞因子发挥作用（三）黏膜免疫（mucosal immune system，MIS）三、抗细菌感染免疫的特点（一）抗胞外菌感染的免疫胞外菌：指寄生在宿主细胞外的组织间隙和血液、淋巴液和组织液中的细胞。如葡萄球菌。靠非特异免疫；但主要是体液免疫发挥作用吞噬作用（非特异）抗体和补体的作用：阻止细菌定植（黏附）；调理吞噬；激活补体溶菌；中和细菌外毒素。细胞免疫（Th2）：辅助 B 细胞产生抗体；产生细胞因子，促进吞噬。（二）抗胞内菌感染的免疫胞内菌：寄生在细胞内的细菌，分专性胞内菌（立克次体，衣原体）、兼性胞内菌（结核分枝杆菌，麻风分枝杆菌，伤寒沙门菌，布氏杆菌，肺炎军团菌，李斯特菌）。特点：胞内寄生、毒性低、呈慢性感染、免疫病理损伤，主要靠细胞免疫功能。吞噬作用：起一定作用细胞免疫（CTL）：主要作用局部黏膜免疫：细菌未进细胞前由sIgA 阻止其黏附，使其不能侵入细胞内。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：来自宿主自身的细菌感染，主要指曾经感染过而潜伏下来的微生物重新感染。比如结核分支杆菌。也常见于机体免疫力下降时。外源性感染：引起感染的细菌来源于宿主体外，主要有病人及带菌者、患病及带菌动外源性感染内源性感染传染源病人、带菌者、病畜及带菌动物致病菌主要来自体内正常菌群，少数是以潜伏状态存在于体内的致病菌传播途径呼吸道、消化道、皮肤创伤、经节肢动物媒介、性传播二感染的类型（一）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。（二）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。按病情缓急不同分：1、急性感染：发作突然，病情突然，一般为数日至数周。病愈后，致病菌消失。2、慢性感染：病程缓慢，一般为数月至数年。胞内菌往往引起慢性感染。按感染部位不同分：1、局部感染2、全身感染：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，但其产生的外毒素入血。（白喉）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；也可由病灶内G-菌死亡释放内毒素入血。医学微生物学重点(精华)16/51 菌血症：致病菌由局部侵入血流，但未在血流中生长繁殖，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）败血症：致病菌侵入血后在其中大量繁殖并产生毒性物质，引起全身性中毒症状。（高热、皮肤和粘膜瘀斑、肝脾肿大）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。（三）带菌状态：致病菌在显性或隐性感染后并未消失，在体内继续留存一段时间，与机体免疫力处于相对平衡状态。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1、按微生物来源：内源性医院感染：由自身正常菌群转变成机会性致病菌所致特定条件：寄居部位改变；免疫功能下降；菌群失调外源性医院感染（交叉感染）：患者遭受医院内非自身存在的病原体侵袭而发生的感染。病人之间、医患之间、污染医护用品或诊治设备、环境空气等，也称医院内感染。医源性感染。2、按感染部位分类 全身各部位均可发生三、医院感染的微生物特征*主要是机会性致病菌（常为内源性感染）*常为耐药菌*新的病原菌不断出现，种类变迁*主要是细菌，其次为病毒和真菌四、医院感染的危险因素易感对象：年龄因素（老人、婴幼儿）；基础疾病（抗感染能力下降）诊疗技术及侵入性检查与治疗因素：器官移植；血液透析和腹膜透析；介入检查和治疗损伤免疫系统的因素：放射治疗；化学治疗；激素治疗其他因素：抗生素使用不当；外科手术及各种引流；住院时间过长五、医院感染的预防和控制*消毒灭菌*隔离预防*合理使用抗生素第九章 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一金黄色葡萄球菌（一）生物性状医学微生物学重点(精华)17/51 1、颜色和染色：无芽胞，无鞭毛2、培养特性：需氧或兼性厌氧。培养营养要求不高。属内不同菌种可产生金黄色、白色、柠檬色等脂溶性色素并使菌落着色。致病性葡萄球菌菌落呈金黄色，于血琼脂平板上生长后在菌落周围还可见完全透明溶血环（B 溶血）。3、生化反应：多数能分解葡萄糖、麦芽糖、蔗糖，产酸不产气。致病性菌株能分解甘露醇，产酸。触酶（过氧化氢酶）阳性，可与链球菌相区分。4、抗原：葡萄球菌A 蛋白（SPA）：存在于细胞壁上的表面抗原，可与IgG 的 Fc 段结合，可进行协同凝集，并具有抗吞噬等生物学活性。荚膜多糖：有利于黏附和抗吞噬。多糖抗原：具有群特异性，存在于细胞壁。5、分类：按 DNA 相关性分：金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌。按有无凝固酶（血浆凝固酶）分：凝固酶阳性菌、凝固酶阴性菌。6、抵抗力：葡萄球菌对外界抵抗力强。对碱性染料（龙胆紫）较敏感。对青霉素、金霉素、红霉素、庆大霉素高度敏感，对链霉素中度敏感，对磺胺、氯霉素敏感性较差。易产生耐药性，尤其对青霉素。（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）酶血浆凝固酶：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：阻碍吞噬细胞的吞噬和细胞内消化作用。保护病菌不受血清中杀菌物质的破坏。引起周围纤维蛋白沉积和凝固使感染易于局限化和形成血栓。耐热核酸酶：由致病性葡萄球菌产生，耐热，能较强的降解DNA 和 RNA。耐热核酸酶是测定葡萄球菌有无致病性的重要指标之一。纤维蛋白溶酶（葡激酶）：激活纤维蛋白酶原使之成为纤维蛋白酶，导致血浆纤维蛋白的溶解，有利于病菌的扩散。透明质酸（扩散因子）：降解结缔组织的透明质酸。脂酶：分解脂肪。触酶：分解过氧化氢。毒素葡萄球菌溶素：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。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。肠毒素：一组热稳定的可溶性蛋白质，可抵抗胃液中的蛋白酶的水解作用。刺激呕吐中枢导致以呕吐为主要症状的急性胃医学微生物学重点(精华)18/51 肠炎，即食物中毒。葡萄球菌肠毒素属于超抗原，即不经过抗原递呈细胞的处理能非特异性刺激T 细胞增值并释放过量细胞因子致病。表皮剥脱毒素（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。毒素休克综合症毒素-1：引起多器官。多系统的功能紊乱，超抗原作用。细胞表面结构蛋白：荚膜、肽聚糖、磷酸壁、蛋白A 2、所致疾病侵袭性疾病：以脓肿形式为主的化脓性炎症。皮肤化脓性炎症：浓汁金黄而粘稠，病灶界限清楚，多为局限性。毒素性疾病：由外毒素引起的中毒性疾病。食物中毒；烫伤样皮肤综合症；毒性休克综合症（TSS）。（三）免疫性：人类对葡萄球菌有一定的天然免疫力。（四）微生物检查法致病性葡萄球菌的鉴定依据：能产生金黄色色素；有溶血性；凝固酶实验阳性；耐热核酸酶试验阳性；能分解甘露醇产酸。二、凝固酶阴性葡萄球菌CNS 生物学性状CNS 为 G+菌，最常见的是表葡萄球菌和腐生葡萄球菌。致病性泌尿系统感染：细菌性内膜炎：败血症：术后及植入医用器械引起的感染：第二节链球菌属链球菌属对人类致病的主要是A 群链球菌和肺炎链球菌。1、分类按溶血现象溶血现象性质甲型溶血性链球菌（草绿色链球菌）菌落周围有12mm 宽的 草绿色溶血环多为机会致病菌乙型溶血性链球菌（溶血性链球菌）菌落周围有24mm 宽的界限分明、完全透明的无色溶血环致病力强丙型溶血性链球菌（不溶血性链球菌）不产生溶血素，菌落周围无溶血环一般不致病2、对人致病的链球菌90%左右属 A 群，且对人致病的A 群链球菌多呈现乙型溶血。3、需氧、兼性厌氧链球菌对人有致病性。一、A 群链球菌A 群链球菌主要有化脓性链球菌或-溶血性