微生物学总结15总论部分的复习提纲

Weishengwuxue zonglunbufen fuxitigang

总论部分的复习提纲：

一、绪论和细菌形态结构：

1微生物的分类与特点

2郭霍法则Koch’s postulates

是确定某种微生物引起特定传染病的标准：

1)特殊的病原应在同一种病人中查见，在健康人中不存在；

2)该特殊病原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纯培养。

实际使用中需注意某些特殊情况：

1）带菌者；

2）有的病原体迄今尚未能在体外人工培养（如麻风分枝杆菌）；

3）有的病原体没有易感动物。

3革兰染色法

丹麦细菌学家革兰（Christian Gram）于1884年发明，是细菌学中最为经典的染色法，在鉴别细菌、选择抗菌药物、研究细菌致病性等方面有意义。基本步骤为：标本固定后，先用结晶紫初染，再加碘液媒染，生成结晶紫和碘的复合物，此时各种细菌均被染成蓝紫色，然后用95％乙醇脱色，有些细菌可被脱色，有的不被脱色，最后用稀释复红或沙黄复染。此法可将细菌分成两大类：不被乙醇脱色仍保留紫色者为革兰阳性菌,被乙醇脱色后复染成红色者为革兰阴性菌。

4 比较革兰阳性菌与阴性菌胞壁结构的差异：

细胞壁（cell wall）位于菌细胞的最外层，包绕在细胞膜的周围。是一种膜状结构，组成较复杂，并随不同细菌而异。革兰阳性菌和革兰阴性菌的细胞壁结构显著不同，导致这两类细菌在染色性、抗原性、毒性、对某些药物的敏感性等方面的很大差异。

两类细菌细胞壁的共有组分为肽聚糖，但结构不同：革兰阳性菌的肽聚糖由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成，革兰阴性菌的肽聚糖仅由聚糖骨架和四肽侧链两部分

组成。

两类细菌细胞壁各自有其特殊组分：

①革兰阳性菌的细胞壁较厚，除含有15～50层肽聚糖结构外，大多数尚含有大量的磷壁酸，此外，某些革兰阳性菌细胞壁表面尚有一些特殊的表面蛋白质，如金黄色葡萄球菌的Ａ蛋白，A群链球菌的M蛋白等。

②革兰阴性菌细胞壁较薄，但结构较复杂。除含有1~2层的肽聚糖结构外，尚有其特殊组分外膜，约占细胞壁干重的80%。外膜由脂蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成。

5细菌特殊结构及其功能意义

荚膜(Capsule)：某些细菌胞壁外包绕的一层较厚的粘液性物质，本质为亲水性多糖或蛋白质多肽，以理化方法除去后不影响细菌的生命活动。功能：抗吞噬作用；粘附作用；抗有害物质的损伤作用；抗原作用。

鞭毛(Flagellum)：附着在某些细菌表面的细长并呈波状弯曲的丝状物。功能：细菌运动器官；与致病性有关（霍乱弧菌和空肠弯曲菌）；用于鉴定细菌（能否运动、鞭毛数量、排列抗原性，血清学鉴定）

菌毛(Pilus)：多数G-菌和少数G+菌菌体表面存在的一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状蛋白附属物。电镜下才可见。分为普通菌毛（可与宿主细胞的特异性受体结合，把细菌牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等粘膜上，与细菌的致病性有关。）和性菌毛（是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体；是细菌传递游离DNA的器官，细菌接合时遗传物质的通道。）

芽胞(Spore)：

某些细菌在一定的环境条件下，胞质脱水浓缩，在菌体内部形成一个折光性强的圆形或卵圆形小体称为芽胞，是细菌的休眠形式。芽胞无繁殖能力。对热力、干燥、化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力。功能：芽胞对理化因素抵抗力强，消毒灭菌是否彻底，以杀灭芽胞为标准。根据芽胞形态、大小、位置有助鉴别细菌。

6 L型细菌及其医学意义

?是指细胞壁缺陷型的细菌，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，这种胞壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活而成为胞壁缺陷型细菌。因英国李斯特(Lister)医学研究院首次发现而命名。

?G＋：原生质体(protoplast) G－：原生质球(spheroplast)

?基本特点：

1)L型细菌呈多形性，染色性：大多数G－

2)有些能通过细菌滤器，故又称滤过型细菌；

3)在高渗低琼脂含血清的培养基中能缓慢生长：固体培养基中呈“油煎蛋”样细

小菌落；液体培养基中呈较疏松的絮状颗粒，沉于管底；

4)引起慢性感染，如尿路感染、骨髓炎、心内膜炎等；

5)作用于细胞壁的药物无效。

二、细菌的生理与消毒灭菌

1 细菌的生长曲线：将少量细菌接种到一恒定容积的液体培养基中，在适宜条件下培养，定时取样，测定细菌数量。以培养时间为横座标，培养物中活菌数的对数为纵座标，可绘制成细菌的生长曲线，可以将细菌的群体生长繁殖分为迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期。细菌生长曲线对于认识细菌群体生长繁殖规律，在研究工作以及生产实践中都有指导意义。

2 生长因子(growth factor)：许多细菌生长必需而自身不能合成，必须由外界供给的有机物，包括维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶、高铁血红素、辅酶等。

3 细菌分解代谢产物的意义：各种细菌所具有的酶不完全相同，对营养物质的分解能力亦不一致，因而其代谢产物有别。根据此特点，利用生化方法来鉴别不同细菌称为细菌的生化反应试验

4热原质（Pyrogen）：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。G-菌的热原质就是细胞壁中的脂多糖。

5 抗生素（antibiotic）:某些微生物在代谢过程中产生的一类能抑制或者杀死某些其它微生物或肿瘤细胞的化学物质。多数由放线菌或真菌产生。

6 细菌素：某些细菌产生的仅对近缘菌株有抗菌作用的蛋白质，可用于细菌分型和流行病学调查。

7 各种培养基的作用：

液体培养基：增菌；固体培养基（1.5%琼脂）：分离培养和增菌；半固体培养基（0.3-0.5%琼脂）：动力检测和保种。

8 选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，使之抑制某些细菌生长，而有利于另一些细菌生长，从而将后者从混杂的标本中分离出来，这种培养基称为选择培养基（selective medium）。

9鉴别培养基：用于培养和区分不同细菌种类的培养基称为鉴别培养基（differential medium）。利用各种细菌分解糖类和蛋白质的能力及其代谢产物不同，在培养基中加入特定的作用底物和指示剂，一般不加抑菌剂，观察细菌在其中生长后对底物的作用如何，从而鉴别细菌。如常用的糖发酵管等。

10消毒（disinfection）杀死物体上病原微生物的方法，并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病原微生物。

11灭菌（sterilization）杀灭物体上所有微生物的方法。灭菌比消毒要求高，包括杀灭细菌芽胞在内的全部病原微生物和非病原微生物。

12 防腐（antisepsis）防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。细菌一般不死亡。使用同一种化学药品在高浓度时为消毒剂，低浓度时常为防腐剂。

13无菌（asepsis）不存在活菌的意思。防止细菌进入人体或其它物品的操作技术，称为无菌操作。例如进行外科手术时需防止细菌进入创口，微生物学实验中要注意防止污染和感染。

14巴氏消毒法（pasteurization）：用较低温度杀灭液体中的病原菌或特定微生物，而仍保持物品中所需的不耐热成分不被破坏的消毒方法。此法由巴斯德创用以消毒酒类，故名。目前主要用于牛乳等消毒。方法有两种：一是加热至61.1～62.8℃min；另一是71.7℃经15～30s钟，今广泛采用后法。

15高压蒸气灭菌法：

是一种最有效的灭菌方法。灭菌的温度取决于蒸气的压力。在一个大气压下，蒸气的温度是100℃。如果蒸气被限制在密闭的容器中，随着压力升高，蒸气的温度也相应升高。在103.4kPa蒸气压下，温度达到121.3℃，维持15～20min，可杀灭包括细菌芽胞在内的所

有微生物。在同一温度下，湿热灭菌效果好的原因：①湿热中细菌菌体蛋白较易凝固；②湿热的穿透力比干热大；③湿热的蒸气有潜热存在。水由气态变为液态时放出的潜热，可迅速提高被灭菌物体的温度。

16紫外线杀菌的原理和特点：

波长200～300nm的紫外线具有杀菌作用，其中以265～266nm最强。紫外线主要作用于DNA，使一条DNA链上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合而形成二聚体，干扰DNA的复制与转录，导致细菌的变异或死亡。紫外线穿透力较弱，普通玻璃、纸张、尘埃、水蒸气等均能阻挡紫外线，故只能用于手术室、传染病房、细菌实验室的空气消毒，或用于不耐热物品的表面消毒。杀菌波长的紫外线对人体皮肤、眼睛有损伤作用，使用时应注意防护。

三、细菌的遗传与变异：

1细菌变异的类型：细菌的变异分为遗传性与非遗传性变异，前者是细菌的基因结构发生了改变，如基因突变或基因转移与重组等，故又称基因型变异；后者是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。

2 何谓质粒? 有何特性?

质粒是细菌染色体以外的遗传物质，是环状闭合的双链DNA。质粒的特征有：1．质粒具有自我复制的能力。2．质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌某些性状特征，如致育性、耐药性、致病性、某些生化特性等。3．质粒可自行丢失与消除。质粒并非细菌生命活动不可缺少的遗传物质 4．质粒的转移性。质粒可通过接合、转化或转导等方式在细菌间转移，如耐药性质粒的转移。5．质粒可分为相容性与不相容性两种。

4转座因子（transposable element）：细菌基因组中能自行改变位置的一段DNA序列，转座可以发生在同一染色体上，也可在染色体之间或质粒之间，或者在染色体和质粒之间。转座作用主要依赖自身合成的特异性转座酶。转座造成DNA分子重排，在细菌变异与进化上具有重要意义。

5整合子（integron，In）：是一种运动性的DNA分子，具有独特结构可捕获和整合外源性基因，使之转变成为功能性基因的表达单位。

6：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。主要特点：个体微小，可通过细菌滤器。结构简单，无完整细胞结构。专性细胞内寄生，具有严格宿主特异性。分为两类：

毒性噬菌体 virulent phage：凡能在宿主菌细胞内独立复制增殖，产生许多子代噬菌体，最终裂解细菌的噬菌体称毒性噬菌体。

温和噬菌体 temperate/lysogenic phage：又称溶原性噬菌体，噬菌体核酸与宿主菌染色体整合，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。

7 毒性噬菌体的溶菌周期：又称噬菌体的复制周期，毒性噬菌体以复制方式进行增殖，包括吸附、穿入、生物合成、成熟与释放四个阶段，从噬菌体吸附开始至宿主菌溶解释放子代噬菌体为止，称为噬菌体的溶菌周期。

8前噬菌体 prophage：温和噬菌体的基因组整合于宿主菌基因组中，这种整合于细菌染色体上的噬菌体基因组称为前噬菌体。带有前噬菌体的细菌称为溶原性细菌（lysogenic bacterium），可进行正常生长繁殖，而不被裂解。

9溶原性转换(Lysogenic conversion):溶原性细菌因染色体上整合有前噬菌体基因组而获得新的生物学性状。例如白喉棒状杆菌产生白喉毒素的机制。

10 基因的转移与重组

外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞内的过程称为基因转移（gene transfer）。但仅有基因的转移尚不够，受体菌必须能容纳外源性基因。转移的基因与受体菌DNA整合在一起称为重组（recombination），使受体菌获得供体

菌某些特性。外源性遗传物质包括供体菌染色体DNA片段，质粒DNA及噬菌体基因等。细菌的基因转移和重组可通过转化、接合、转导、溶原性转换和原生质体融合等方式进行。

11转化transformation：是供体菌裂解后，游离的DNA片段被受体菌直接摄取并整合到自己的基因组中，从而获得新的遗传性状的过程。

12接合conjugation：细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质从供菌转给受菌的方式。高频重组菌（high frequency recombinant,Hfr）：F质粒进入受体菌后，能单独存在和自行复制，但有小部分F质粒可插入到受体菌的染色体中，与染色体一起复制。整合后的细菌能高效地转移染色体上的基因,故称此菌为高频重组菌（high frequency recombinant,Hfr）。

13转导transduction：由噬菌体介导，将供菌的DNA片段转入受菌，使受菌获得新的遗传性状。分为普遍性转导（可由毒性噬菌体或温和噬菌体介导，被转导的DNA可以是供体菌染色体上的任何部分）和局限性转导（由温和噬菌体介导，被转导的DNA仅限于前噬菌体两侧的供体菌基因）。

14原生质体融合Protoplast fusion：将两种不同细菌经溶菌酶或青霉素处理，失去细胞壁成为原生质体后进行彼此融合的过程。融合后的双倍体细胞可以短期生存，染色体间可以进行基因的交换和重组，获得多种不同表型的重组体。

15 突变：基因内部DNA序列发生的突然而稳定的改变，包括一对或几对碱基的缺失、插入或置换，而导致的遗传性变异。突变是随机的，不定向的。发生突变的细菌只是大量菌群中的个别菌，要从大量细菌中找出该突变菌，必须将菌群放在一个有利于突变菌而不利于其他菌生长的环境中，才能将其选择出来。

四、细菌的感染免疫与诊防治

1感染（infection）：病原微生物侵入宿主机体后与宿主防御机制相互作用所引起的不同程度的病理过程。

2正常菌群(normal flora)：正常人体的体表以及与外界相通的腔道粘膜上存在着不同种类和一定数量的细菌，这些细菌通常对人体是无害的，还有好的生理学意义，包括生物拮抗、营养作用、免疫作用和抗衰老作用。

3机会致病菌或条件致病菌（opportunistic pathogen,conditioned pathogen）：正常菌群与宿主间的生态平衡在某些情况下可被打破而导致疾病。正常时不致病的正常菌群就成了条件致病菌。这种特定的条件通常有以下三种：①寄居部位的改变；②宿主免疫功能低下；③菌群失调：在应用抗生素治疗的过程中，宿主某部位正常菌群的种类、数量和比例发生较大幅度的改变，导致微生态失去平衡称为菌群失调。由于严重菌群失调而使宿主发生一系列临床症状，则称为菌群失调症。往往是在抗菌药物治疗原有感染性疾病过程中产生的另一种新感染，故临床上又称二重感染。临床表现为肠炎、鹅口疮、肺炎、尿路感染或者败血症等。

4 细菌能引起宿主疾病的能力称为致病性或病原性（pathogenicity）。(定性)

致病菌的致病性强弱程度称为毒力（virulence），即致病性的强度。通常测定半数致死量（median lethal dose, LD50）和半数感染量（median infective dose, ID50）：测定毒力的指标，即在一定条件下能引起50％的实验动物死亡，或50％的培养细胞发生感染需要的最小细菌数量或毒素剂量。

5侵袭力（invasiveness）：致病菌能突破宿主皮肤、粘膜等防御屏障，进入机体并在体内定植、繁殖和扩散的能力。包括：黏附素（adhesin）一类细菌表面与黏附相关的蛋白质；荚膜；侵袭性物质：能促进定植细菌向组织中扩散的物质，如侵袭素（invasin，由侵袭基因编码产生的蛋白质，具有介导致病菌侵入邻近上皮细胞的能力）或者侵袭性酶类；细菌生物被膜bacterial biofilm：细菌附着在有生命或无生命的材料表面后，由细菌及其所分泌的胞外多聚物（主要是胞外多糖）共同组成的呈膜状的细菌群体。

6 类毒素（toxoid）：细菌外毒素经0.4％甲醛液处理后，其毒性消失而仍保留免疫原性的生物制品；

7 内外毒素的区别：

8抗细菌免疫机制：综合看书

9显性感染 当宿主体抗感染的免疫力较弱，或侵入的致病菌数量较多、毒力较强，以致机体的组织细胞受到不同程度的损害，生理功能也发生改变，并出现一系列的临床症状和体征，是为显性感染，通称传染病。由于每一病例的宿主体抗病能力和病菌毒力等存在着差异，因此，显性感染又有轻、重、缓、急等不同模式。

区别

外 毒 素 内 毒 素 来源

G +菌与部分G -

G -菌 存在 部位 分泌到菌外，也可崩解释出

细胞壁组分，菌裂解后释出 化学 成分 蛋白质

脂多糖 稳定性 60～80℃，30分钟

160℃，2～4小时 作用 方式 与受体结合

刺激细胞分泌细胞因子、血管活性物质 毒性 作用 强，对组织器官有选择性，引起

特殊临床表现

较弱，引起发热、白细胞增多、内毒素血症、休克、DIC 抗原性

强，刺激机体产生抗毒素；脱毒

形成类毒素 弱，抗体作用弱

11 全身感染（generalized infection；systemic infection）感染发生后，致病菌或其毒性代谢产物向全身播散引起全身性症状的一种感染类型。临床上常见的有下列几种情况：（1）毒血症（toxemia）：致病菌侵入宿主体后，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。外毒素经血到达易感的组织和细胞，引起特殊的毒性症状。例如白喉、破伤风等。

（2）内毒素血症（endotoxemia）:革兰阴性菌侵入血流，并在其中大量繁殖、崩解后释放出大量内毒素；也可由病灶内大量革兰阴性菌死亡、释放的内毒素入血所致。在严重革兰阴性菌感染时，常发生内毒素血症。

（3）菌血症（bacteremia）：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。例如伤寒早期有菌血症期。

（4）败血症（septicemia）：致病菌侵入血流后，在其中大量繁殖并产生毒性产物，引起全身性中毒症状，例如高热、皮肤和粘膜瘀斑、肝脾肿大等。鼠疫耶氏菌、炭疽芽胞杆菌等可引起败血症。

（5）脓毒血症（pyemia）：指化脓性病菌侵入血流后，在其中大量繁殖，并通过血流扩散至宿主体的其他组织或器官，产生新的化脓性病灶。例如金黄色葡萄球菌的脓毒血症，常导致多发性肝脓肿、皮下脓肿和肾脓肿等。

12带菌状态carrier state：有时致病菌在显性或隐性感染后并未立即消失，在体内继续留存一定时间，与机体免疫力处于相对平衡状态，是为带菌状态，该宿主称为带菌者（carrier）。例如伤寒、白喉等病后常可出现带菌状态。带菌者经常会间歇排出病菌，成为重要的传染源之一。

13 医院感染（hospital infection）：医院感染是指住院病人在医院内获得的感染，包括在住院期间发生的感染和在医院内获得而在出院后发生的感染，但不包括入院前已开始或者入院时已处于潜伏期的感染。医院工作人员在医院内获得的感染也属于医院感染。

14细菌学诊断：bacteriological diagnosis：检测病原菌及其抗原、代谢产物或核酸为目的的诊断方法；

15血清学诊断：serological diagnosis用已知细菌或特异性抗原检测患者血清中有无相应抗体及其效价的动态变化，作为某些感染性疾病的辅助诊断。通常采取双份血清，常用ELISA 法检测。判断是否为当前感染，应具备以下特征：IgM抗体阳性；恢复期抗体效价比急性期有4倍以上的升高；

16 标本采集与运送原则：

●早期采集：疾病早期和使用抗生素之前

●无菌操作：避免污染

●采集合适的标本：感染部位及病变明显部位的标本；根据不同的病期（伤寒）

●正确的运输和保存：尽快送检；多数病菌可以在4oC冷藏，但对奈瑟菌要保温

17血清学鉴定：利用已知的特异性抗体检查未知的纯培养细菌，以确定细菌的种型。例如：大肠杆菌的血清型分型

18最小抑菌浓度Minimum Inhibitory Concentration，MIC；最小杀菌浓度Minimum

Bactericidal Concentration，MBC：

19人工免疫Artificial Immunization：用人工的方法给机体输入抗原性物质（如疫苗、类毒素等）或直接输入免疫效应分子（如抗体、细胞因子等），使机体获得特异性免疫力的方法。分为两种，人工主动免疫：接种疫苗或类毒素等；人工被动免疫：注射抗毒素或丙种球蛋白等。

20 疫苗：将病原微生物（如细菌、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的主动免疫制剂。

21 灭活疫苗（inactivated vaccine）将病原菌培养后用理化方法杀死，但保留其抗原性而制成的疫苗。

22减毒活疫苗（attenuated live vaccine）：指将病原体的毒力降低到能够模拟自然发生隐性感染，诱发理想的免疫应答而又不产生临床症状的一类疫苗。

23 亚单位疫苗（subunit vaccine）：从病原菌培养物中，以生化和物理方法提取纯化有效保护性抗原制成的疫苗，也可通过基因工程的方式制成。特点和灭活疫苗相似，但副反应小，同时可避免回复突变的危险。

24抗毒素（antitoxin）：通常是用细菌类毒素给马多次注射后，取其免疫血清提取免疫球蛋白精制而成。

免疫物质

接种次数

免疫力出现时间免疫力维持时间用途抗原

1 ~ 3 次

慢（2 ~ 4 周）

长（数月~数年）

预防

抗体或细胞因子

1 次

快（立即出现）

短（2 ~ 3 周）

治疗或应急预防