2022年医学微生物学知识点归纳细菌学总论及肠杆菌属.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载医学微生物学 medical microbiology:主要讨论与人类疾病有关的病原微生物的基本生物学特性、致病机制、检测方法,机体抗感染免疫,以及相关感染性疾病的防治措施;细菌学 总论部分第一章 细菌的生物学性状细菌是原核细胞型微生物,广义范畴的细菌是各类原核细胞型微生物,包括 细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体 ,狭义范畴就专指数量最大、种类最多、具有典型结构的细菌;第一节 细菌的形状与结构一、细菌的大小与形状细菌的测量单位:微米 m 细菌依据其形状可分为 球菌、杆菌、螺形菌 三大类;球菌 :呈球形或近似球形
2、,直径约1 m;依据菌体分裂时的平面和菌体间排列方式的不同,分为:双球菌 eg 脑膜炎奈瑟菌链球菌 eg 乙型溶血性链球菌四联球菌 eg 四联加夫基菌八叠球菌 eg 藤黄八叠球菌杆菌 双歧杆菌、球杆菌、链杆菌、分支杆菌螺形菌 弧菌、螺菌、螺杆菌上述均为细菌在相宜条件下表现出的 典型形状, 当细菌衰老或环境中存在不利于细菌生长的因素(如抗菌药物过高的盐分等)时,细菌可显现对中不规章的多形性,称为 衰退型 ;二、细菌细胞的结构细菌结构基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特别结构:荚膜、菌毛、鞭毛、芽孢(一)细菌的基本结构1.细胞壁 cell wall 位于细菌细胞最外层,紧贴在细胞膜外,是无色透
3、亮,坚强而有弹性的膜状结构;用革兰染色法可将细菌分为革兰阳性菌 G +和革兰阴性菌 G- 细胞壁的化学组成细胞壁组成G+ 菌聚糖骨架G-菌DAP 第 1 页,共 10 页肽聚糖 :又称聚糖骨架黏肽,为细菌N-乙酰葡糖胺 N- 乙酰胞壁酸四肽侧链二氨基庚二酸细 胞 壁 的 主经 -1,4糖苷键 (溶菌酶作用位点)第三位氨基酸为要成分四肽侧链 五肽交联桥青霉素、头孢霉素作用位点名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载磷壁酸 teichoic acid 由核糖醇或甘油残基经磷 外膜 :肽聚糖的外侧,由脂蛋白、脂质双层、脂多酸二酯键
4、相互连接而成的多聚体,穿插于肽聚糖 糖三部分组成;层中;脂蛋白 LPS :位于外膜最外层,组成分为:膜磷壁酸和壁磷壁酸脂质 A 一种糖磷脂, G-菌内毒素主要毒性部分,特别组分磷壁酸免疫原性很强, 为 G+ 菌重要的表面抗原;无种属特异性特别蛋白: 金黄色葡萄球菌的A 蛋白 A 链球菌核心多糖core polysaccharide 有属特异性的 M 蛋白等;特异多糖specific polysaccharide 为 G-菌菌体抗原( O 抗原) 有种特异性周浆间隙细胞膜与外膜之间的一间隙,占细胞体积 20%-40%,含有多种蛋白酶、核酸酶、糖类、降解酶及特别结合蛋白,在细菌摄取养分、 解除有害
5、物质等方面起重要作用;细胞壁的功能维护细菌固有形状爱护细菌抗击低渗环境参加菌体内外物质交换菌体表面带有多种抗原分子,可诱发机体的免疫应答某些成分与细菌致病性相关细菌细胞壁缺陷型即细菌 L 型 细菌细胞壁肽聚糖的结构受到理化或者生物因素的直接破坏或合成被抑制后,在普通环境中不能生存,但在高渗环境下仍能存活的细胞壁缺陷型细菌;革兰染色阴性;G+菌肽聚糖结构受损,细胞壁几乎完全缺失,原生质仅被一层细胞膜包绕,称为 原生质体G-菌肽聚糖结构受损,其细胞膜外仍有外膜爱护,称为 原生质球2.细胞膜 cell membrane 位于细胞壁内侧,为紧密包围着细胞质的半渗透性薄膜,占细胞干重 10%-30% ,
6、结构与真核细胞基本相同,由磷脂和蛋白质组成,不含胆固醇;主要功能物质渗透与运输生物合成作用 膜上含有多种酶呼吸作用 中介体 mesosome 细菌细胞膜向细胞质内凹陷、折叠、卷曲而形成的囊状物称为中介体,多见于 G+菌,中介体的形成扩大了细胞膜的表面积,相应增加了呼吸酶的含量和能量的产生,功能类似于真核细胞的线粒体,故也称为 拟线粒体 ;参加细胞分裂 中介体参加3. 细胞质 cytoplasm 又称 原生质 protoplasm 是被细胞膜包绕的胶状物质(核质除外);基本成分 水 蛋白质 脂类物质 核酸 糖 无机盐 多种酶系统质粒 plasmid 是染色体以外的遗传物质,为闭合环状双链 DNA
7、;质粒可携带遗传信息,掌握细菌某些性状,如性菌毛的生成、耐药性的形成、细菌素的产生等,这些性状并非细菌生命活动所必需;质粒复制不受染色体掌握,可自主复制,可传给子代也可自然丢失,仍可通过接合、转导等方式在细菌间转移致育性质粒 F 质粒 耐药性质粒 R 质粒 毒力质粒 Vi 质粒特别成分 核糖体 ribosome 沉降系数为 70S,由 50S 亚基和 30S 亚基组成, 70%RNA 30%蛋白质;为细菌合成蛋白质的场所, 也是某些抗菌药物作用靶位,如链霉素和红霉素能分别与细菌 30S 和 70S 亚基接合, 从而干扰细菌蛋白质合成,使细菌死亡;名师归纳总结 细胞质颗粒细胞质内含有的多种颗粒,
8、如多糖、淀粉、脂类物质、多磷酸盐等,为细菌储存养分物质,第 2 页,共 10 页并非细菌的恒定结构其中的异染颗粒可帮忙细菌的分型鉴别- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4. 核质 或 拟核 nucleoid 单一环状双股学习好资料欢迎下载DNA分子,习惯上也称细菌染色体;(二)细菌的特别结构1. 荚膜 capsule 是某些细菌细胞壁外周的一层黏液性物质,边界明显且厚度达到或超过 0.2 m者称为荚膜或大荚膜,厚度不足 0.2 m者,称为微荚膜,边界不明显且易被洗脱者,称为黏液层;荚膜是细菌致病的重要毒力因子化学组成基本组成:水 多肽 多糖细菌荚膜成分随
9、菌种或菌株而异,为血清学分型基础;荚膜肿胀反应 quelling reaction 细菌荚膜与同型抗血清结合后,荚膜逐步增大的反应;形成 条件:养分丰富功能 爱护细菌抗吞噬、抗干燥、抗有害物质的损耗粘附作用与细菌抗原性相关:荚膜肿胀反应2. 鞭毛 flagellum 是附着在细菌表面,瘦长且呈波浪状弯曲的丝状物,比菌体长很多倍;由 鞭毛蛋白 flagellin 构成,为一种弹力纤维蛋白,伸缩力强,与鞭毛运动有关免疫原性很强,各种细菌鞭毛蛋白具有高度特异性,称为 H抗原功能 为细菌运功器官与细菌致病性有关鞭毛蛋白具有免疫原性3. 菌毛 pilus 是从细菌表面伸出的,比鞭毛更细而且短而直的、较硬
10、的丝状物,与细菌运动无关;一般菌毛:细菌的 黏附结构 与宿主细胞表面特异性受体(常为蛋白质和糖脂)与菌毛结合的特异性打算了宿主的易感部位性菌毛:由F 质粒编码,故又称F 菌毛 ,可介导遗传物质在细菌之间的结合转移,在细菌毒力及耐药性的形成和散播中发挥着重要作用4. 芽孢 spore某些细菌肯定环境条件下,细胞质浓缩在菌体内形成圆形或椭圆形小体,形成芽孢的多为G+菌芽孢抗击力强的可能缘由1 具有多层致密的厚膜,理化因素不易透入;2 含水量少,蛋白质受热后不易变性;3 含有的 吡啶二羧酸( dipicolinicacid, DPA与钙结合的盐能提高芽胞中各种酶的稳固性;养分物质养分成分功效作用其次
11、节细菌生长繁衍与代谢水溶解养分成分养分吸取与代谢一、细菌的生长繁衍 细菌的物理性状碳源糖类合成菌体成分供应能量氮源氨基酸蛋白胨合成菌体成分1. 多为半透亮体可用比浊法无机盐与P K Na Ca Mg Fe Co Zn Mn 合成菌体成分维护酶活性2. 体积小且表面积大微量元素Cu 参加能量储存和转运3. 具有带电现象多带负电生长因子维生素氨基酸嘌呤 嘧补充细菌自身不能合成的有机营4. 具有半透性啶 细胞色素氧化酶养成分、呼吸辅酶5. 细胞内渗透压较高5-25kPa 生长因子: 细菌由于缺少一种或多种基本的酶,而不能合成某些生长所必需的,必需从环境中摄取的物质,如维生素、氨基酸等;细菌养分与生长
12、繁衍细菌养分类型化能自养细菌的生长方式与速度相宜细自养型 autotroph 光能自养个体繁衍: 无性二分裂异养型 heterotroph 寄生型群体繁衍 生长曲线腐生型 概念: 假如将肯定数量的细菌接种于特定的、菌生长的液体环境中培育,连续定时取样检查活菌数,名师归纳总结 可发觉细菌的生长速率随着时间的推移发生有规律的第 3 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载 细菌生长繁衍所需的条件 充分的养分物质 合适的酸碱度 相宜温度 必要气体环境 依据对气体的需求分类 专性厌氧菌 微需氧菌 兼性厌氧菌 专型厌氧菌二、细菌新陈
13、代谢 分为 合成代谢 和 分解代谢(一)细菌能量代谢代谢方式说明以游离氧分子为受氢体能量代谢发酵 fermentation最终受氢体为有机物细菌进行新陈代谢所需能量主基本途径是 EMP途径,又称糖酵解要是通过 生物氧化 作用获得;专性厌氧和兼性厌氧菌在无氧条件下通过发酵猎取能量即细菌从底物上脱下的氢,通过呼吸需氧呼吸 aerobic respiration多种酶和辅酶所组成的连锁反最终受氢体为三羧酸循环应依次传递,最终交给受氢体;无机物厌氧呼吸以无机物为受氢体依据最终受氢体的不同分类(二)细菌代谢产物 1. 分解代谢产物 检测细菌对各种基质的代谢作用及代谢产物,借以鉴别细菌种类的生化反应,称为
14、 细菌生化反应;细菌对各种糖的分解才能和代谢产物不同糖发酵试验V-P 试验 Vi 甲基红试验M 大肠埃希菌分解葡萄糖产酸产气沙门菌分解葡萄糖只产酸不产气产气肠杆菌使丙酮酸脱羧生成乙酰甲基甲醇,后者在强碱性环境下,被空气中的氧气氧化为二乙酰,二乙酰与 基化合物生成红色化合物,称V-P 试验阳性肠杆菌科各细菌(如大肠埃希菌)都能发酵葡萄糖产生丙酮酸,由于进一步代谢途径不同,产生乳酸、琥珀酸、醋酸或甲酸等大量酸性化合物,使培育基pH下降至 4.5 以下,指示剂甲基红变红,为甲基红试验阳性;而产气肠杆菌分解葡萄糖生成乙酰甲基甲醇,使培育基pH大于 5.4 ,甲基红变黄,为甲基红试验阴性;某些细菌(如产
15、气肠杆菌)利用铵盐作为唯独氮源,并利用枸橼酸盐作为唯独碳源,可在枸橼酸盐培育基上 枸橼酸盐利用试验 生长,分解枸橼酸盐生成碳酸盐,分解铵盐形成氨,使培育基变为碱性,使培育基中的指示剂溴麝香草酚蓝 C 由淡绿色转变为深蓝色,此为枸橼酸盐试验阳性;而大肠埃希菌不能以枸橼酸盐作为唯独碳源,故不能在该 培育基上生长,培育基颜色不变,为枸橼酸盐试验阴性;吲哚试验 有些细菌,如大肠埃希菌、变形菌、霍乱弧菌等,能分解培育基中的色氨酸生成吲哚,吲哚与指示剂对二甲 I 基氨基苯甲醛作用生成玫瑰红色吲哚,为吲哚试验阳性;有些细菌,如沙门菌变形菌等,能分解培育基中的含硫氨基酸(胱氨酸、甲硫氨酸),生成硫化氢,硫化氢
16、遇 硫化氢试验 铅离子或铁离子生成黑色硫化物,此为硫化氢试验阳性;常用试验结果 IMViC 试验 大肠埃希菌 + + - - 产气肠杆菌 - - + + 2. 合成代谢产物名师归纳总结 热原质又称为致热原,是细菌合成的一种能引起人体或动物发热反应的物质;产生热原质的细菌多为G-菌,即 G-菌细胞壁第 4 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - pyrogen 脂多糖;学习好资料欢迎下载热原质耐高温,不易被高压蒸汽破坏毒素侵袭性酶色素 抗生素 antibotics 细菌素 bacteriocon 去除方法: 250高温干烤特别石棉滤板蒸馏(正确
17、)外毒素 exotoxin 多数 G+菌核少数 G-菌在生长繁衍过程中释放到菌体外的蛋白质内毒素 endotoxin是 G-菌的细胞壁脂多糖,当细菌死亡崩解后游离出来是某些细菌产生的有利于细菌侵入机体和在机体内扩散的酶类,如金黄色葡萄球菌产生的血浆凝固酶,链球菌产生 的透亮质酸酶 某些细菌可产生不同颜色的色素,对细菌鉴别有肯定意义;分为水溶性色素和脂溶性色素 某些微生物在代谢过程中产生的,能抑制或杀死其他微生物或癌细胞的物质,多由放线菌和真菌产生,细菌产生较 少,仅有黏菌素和杆菌肽等 某些细菌产生的一类具有抗菌作用的蛋白质,与抗生素相比,仅对与产生菌有亲缘关系的细菌有杀伤作用,以产生 菌命名,
18、目前无临床治疗意义,只用于细菌分型和流行病学调查其次章 细菌遗传与变异第一节细菌变异现象变形杆菌变为单个菌落)菌落变异( S-R)形状变异、 L 型变异、特别结构变异(炭疽杆菌市区形成芽孢的才能毒力变异耐药性变异其次节细菌遗传与变异的物质基础遗传物质: DNA 环状双螺旋的 DNA长链、按肯定结构反复回旋成松散的网状结构附着于横隔中介体或细胞膜特点: 1、多为单拷贝基因 致病岛( pathogenicity island)2、功能相关的基因高度集中成操纵子 位于致病菌染色体上染色体 3、具有连续的基因结构,无内含子编码与毒力相关基因的外源性 DNA片断4、转录后的 RNA无需剪切常为分子量较大
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