医学微生物学笔记,这个简直完美了!

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医学微生物学

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 非细胞型微物 细胞结构 无典型细胞结构构 无核膜、核仁,仅有核糖体 细胞核分化程度很高,有核膜核仁,细胞器完整 核酸 特点 病毒 代表 DNA或RNA,无产生能量的酶系统,只能在活两者不同时存细胞内生长增值 在 DNA和RNA 原核细胞型微生物 古生菌、细菌(细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体和放线菌) 真菌 真核细胞型微生物 DNA和RNA 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: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。 郭霍法则的特殊情况 5、免疫学:㈠主动免疫;㈡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:

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 肽聚糖组成 肽聚糖厚度

革兰阳性菌 G+ 革兰阴性菌 G-

由聚糖骨架、四肽侧链、五肽交由聚糖骨架、四肽侧链构成疏联桥构成坚韧三维立体结构 松二维平面网络结构 20~80nm 10~15nm

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肽聚糖层数 肽聚糖含量 磷壁酸 外膜 可达50层

占胞壁干重50~80%

有 无 仅1~2层

仅占胞壁干重5~20%

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。

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β-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: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:

①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。

②质粒:染色体外的遗传物质,为闭合环状的双链DNA

③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 ⑴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。 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。

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。

■荚膜的功能:①抗吞噬作用;②粘附作用;③抗有害物质的损伤作用。

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⑵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。

⑶菌毛:必须用电子显微镜观察 ①普通菌毛:与细菌粘附有关。

②性菌毛:仅见于少数G-菌。具有传递遗传物质作用。

⑷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。

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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;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;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

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:①构成有机化合物,成为菌体的成分;②作为酶的组成成分,维持酶的活性;③参与能量的储存和转运;④调节菌体内外渗透压;⑤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:①依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统; ②化学渗透趋势转运系统; ③基团转移。

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:

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。 ②微需氧菌:在低氧压(5%-6%)生长最好。

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。

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

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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。

■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

㈠分解代谢产物和细菌的生化反应 ㈡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: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;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;②脂溶性。

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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 ㈠ 液体培养基 ㈡ 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 ㈢ 半固体培养基

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

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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。 ㈠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。 ①焚烧:废弃物、尸体 ②灼烧:接种环、试管口 ③干烤:(160~170℃,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)。 ④红外线(0.7~1000um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: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,主要用于牛乳消毒和酒类)。 ②煮沸法(100 ℃,5min)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:

*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

㈡辐射杀菌法:

①紫外线:波长240—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,导致细菌变异和死亡。手术室空气消毒常采用紫外线消毒 ②电离辐射:高速电子、X射线、γ射线

③微波:波长为1—1000mm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。 ㈢滤过杀菌法 ㈣干燥杀菌法

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㈤低温杀菌法

二、化学消毒灭菌法 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。

第四节 影响消毒灭菌效果的因素

㈠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。 ㈡微生物的物理状态 ㈢微生物的数量

㈣消毒剂的性质、浓度及作用时间

㈤温度:消毒剂的杀菌作用速度随温宿升高而加快。 ㈥酸碱度 ㈦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。

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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:

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

■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。

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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

●DNA的结构与功能:

结构——两条互相平行而方向相反的多核苷酸链 功能——储存、复制和传递遗传信息 复制——半保留复制

特点——复制中易发生错误—基因突变

蛋白合成——分子生物学中心法则(DNA-RNA-蛋白质)

●基因与基因的转录

结构基因——编码结构蛋白质基因结构 非结构基因——编码功能蛋白质基因转录

●遗传信息的翻译

第二节 细菌的遗传与变异

一 、染色体(chromosome)

①一条环状双螺旋DNA长链,按一定构型反复回旋形成松散的网状结构; ②缺乏组蛋白,无核膜包裹; ③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:

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。 ③质粒可自行丢失与消除。 ④质粒的转移性。

⑤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

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①接合性质粒 ②非接合性质粒

(2)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

(3)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。

(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:

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)。

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)。 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

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■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

①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。

②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

●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

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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)

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:参与宿主的物质代谢、营养物质转化和合成。 ⑶免疫作用 ⑷抗衰老作用

⑸抗肿瘤作用:①降解致癌物质;②激活巨噬细胞——抑制肿瘤细胞。

2、机会致病菌(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

㈠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

㈡毒素

■外毒素和内毒素的主要区别(简述) 来源 存在部分 化学成分 稳定性 毒性作用 G+菌和部分G-菌 从活菌分泌出,少数菌崩解后释出 蛋白质 60~80℃,30分钟 强,对组织器官有选择性毒害效应,引起特殊临床表现 外毒素 G-菌 细胞壁组分,菌裂解后释出 脂多糖 160℃,2~4小时 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 13

内毒素

抗原性 特点 强,刺激机体产生抗毒素;甲醛液处理脱毒形成类毒素 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、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 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 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 主要生物学作用 1、 2、 3、 第三节 宿主的免疫防御机制

皮肤与粘膜

发热反应 白细胞反应 内毒素血症和内毒素休克 屏障结构

血脑屏障

胎盘屏障

非特异性免疫(天然免疫)

吞噬细胞

补体

体液因素

溶菌酶

特异性免疫(获得性免疫))

体液免疫

防御素

细胞免疫

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 *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

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2、杀伤机制: 依氧杀菌机制

①呼吸爆发(需分子氧参加)

活性氧中介物(ROI):H2O2、O2-、OH-、O2等

分子氧被还原为

多种

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)

②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

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。

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■临床意义:辅助诊断伤寒和副伤寒 O抗体(IgM), H抗体(IgG) * O 、H抗体均升高,患伤寒的可能性大 * O 、H抗体不升高,患伤寒的可能性小

* 只有H升高,则可能是预防接种过或非特异性回忆反应,

* 只有O升高而H不高,则可能是感染早期或其他沙门菌的交叉反应。

■分析结果时应注意:①正常人抗体水平。一般伤寒杆菌O抗体效价在1:80以上,H抗体效价在1:160以上,甲、乙副伤寒杆菌H抗体效价在1:80以上才有诊断价值;②动态观察:一般随病程延长第2次检测抗体效价比第1次高4倍或4倍以上才有诊断意义。③区别H、O抗体增高的意义:两者同时升高有辅助诊断意义;两者同时低于正常无意义;O抗体效价高而H抗体效价低,可能是感染的早期或其他沙门菌感染引起的交叉反应。若H抗体效价高而O抗体效价在正常范围内,则可能是以往接种过疫苗或非特异性回忆反应所致。 五、防治原则 目前新一代疫苗为伤寒Vi荚膜多糖疫苗。 肠热症目前使用的有效药物为环丙沙星。

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第十一章 弧菌属

弧菌属(Vibrio):为一大群菌体短小,弯曲成弧,G-单毛菌,运动极活泼,分布广泛,多存在于水中,对人有致病性主要为霍乱弧菌和副溶血弧菌。

第一节 霍乱弧菌

■霍乱弧菌的发源地:

霍乱是一种烈性肠道传染病,有3个疫源地 印度恒河三角洲(霍乱弧菌古典生物型):六次世界性大流行,始于1817年。 印尼苏拉威西岛(霍乱弧菌El Tor生物型):第七次世界大流行,始于1961年至今未停止,累及140多个国家。 孟加拉湾(O139群霍乱弧菌):始于1992年,危害相同。

一、生物学特性

1、形态染色:G-弧菌,单鞭毛,穿梭样动力,鱼群状排列,有菌毛,个别有荚膜,无芽胞。

2、培养特性:兼性厌氧,氧气充分生长良好。营养要求不高,耐碱不耐酸(pH7.4-9.6),故用pH8-9碱性培养基,形成光滑透明湿润的“水滴样”菌落,分离(选择)能在无盐培养基中生长(区别其它弧菌)。

3、生化反应:触酶、氧化酶(+),硝酸盐还原(+),靛基质(+)

4、抗原分型:根据0抗原的不同,有155个血清群,其中O1群、O139群可引起霍乱,其余不致病或仅引起胃肠炎等, O1群包括两个血清型:古典生物型和埃托生物型(E1-Tor)。 5、抵抗力:较弱,干燥时易死亡,水环境中可存活两周(水源性传播,水性爆发);怕酸——正常胃酸4min;不耐热——100℃,1-2min;对消毒剂敏感,可用漂白粉处理病人的排泄物或呕吐物。

二、致病性与免疫性 1、致病物质:

①霍乱肠毒素——最强烈的致泻毒素 ②菌毛:使细菌定植于小肠

③鞭毛:鞭毛运动有利于细菌穿过黏膜表面黏液,其致病机制与ETEC的LT相似,但作用强烈得多。

2、所致疾病:霍乱

■传染源:病人和无症状感染者的粪便污染的水源和食物。 ■传播途径:经口传播 ■潜伏期:2-3d

■临床表现:剧烈吐泻、米泔样,每日数十次,持续2-3天,失水12000ml,严重吐泻引起水电解质紊乱,脱水酸中毒,肾衰、循环衰竭、休克、死亡,及时补充液体和电解质,大大降低死亡率。

■免疫力:病人愈后可获得牢固免疫。但以前感染O1群获得的免疫对O139群感染无交叉保护作用。霍乱弧菌引起的肠道局部黏膜免疫是霍乱保护性免疫的基础。

三、微生物学检查法

烈性传染病(发病率高、流行迅速、死亡率高),早期、快速、准确诊断(尤其首例)对防治蔓延意义重大。

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1、标本:“米泔样”便及呕吐物,快速送检,指定实验室

2、直接涂片镜检:悬滴法或暗视野显微镜,观察穿梭样运动有助于诊断。 3、分离培养鉴定

4、快速诊断:荧光菌球法,SPA 协同凝集试验

四、防治原则

加强国境检疫,加强水源及粪便管理 及时检出病人,隔离封锁疫区 疫苗接种

对症治疗,及时补充液体和电解质,预防大量失水引起的低血容量性休克和酸中毒,及时抗菌治疗。

第二节 副溶血弧菌

副溶血弧菌:嗜盐性弧菌,沿海地区常见,存在于近海海水、海泥、海产品中,1950年首发于日本大阪,主要引起食物中毒。

一 、生物学性状

1、G—弧菌(多形性),单鞭毛

2、具有耐盐性(与霍乱弧菌的显著差别),在含有3.5% NaCl培养基中生长良好,无盐不长,>8%也不长。 3、神奈川现象(KP):神奈川现象(KP):在特定条件下,副溶血性弧菌中某些菌株在含高盐(7%)的人O型血或兔血及以D-甘露醇为碳源的我妻琼脂平板上可产生β溶血,该现象作为鉴定致病性与非致病性菌株的一项重要指标。

二、致病性与免疫性 1、致病机制不甚明确

(KP+为致病株、KP-不致病)

KP+有耐热性溶血毒素(耐热直接溶血素和耐热相关溶血素)及黏液素及黏液素酶

2、引起食物中毒

好发夏季,误食未熟海产品等而致,潜伏期短5-72h(24h),急性胃肠炎症状,水样便,病程短,可自愈。

3、病后免疫力不牢固,可重复感染

第十二章 螺杆菌属

幽门螺杆菌 一、生物学特性

■G— ,菌体弯曲呈螺旋型、S形、海鸥形,有鞭毛(从毛菌)

■微需氧, 营养要求高,生化反应不活跃,但尿素酶丰富——快速脲酶实验强阳性(主要鉴定依据)

二、致病性与免疫性 ■传染源:人

■传播途径:粪口途径

■致病物质和致病机制不清主要与以下疾病有关:在以下疾病中本菌的检出率很高,80~100% ? 慢性胃炎 ? 胃溃疡 ? 胃癌

? 胃黏膜相关B细胞淋巴瘤 ? 十二指肠溃疡

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三、微生物学检查法 1、直接镜检

2、检测尿素酶活性(常用):尿素酶丰富,可迅速分解尿素释放氨,是鉴定该菌的主要依据之一。 3、分离培养

4、抗原、抗体及核酸的检测

四、防治原则 ■疫苗正在研发中

■枸橼酸铋钾+抑酸剂+抗生素

第十三章 厌氧性细菌

■厌氧菌——是生长和代谢不需要氧气,利用发酵而获取能量的一群细菌。 ■根据芽胞有无分为:

→厌氧性芽胞梭菌(外源性感染——致病菌) →无芽胞厌氧菌(内源性感染——条件致病菌)

第一节 厌氧芽孢梭菌属

一、破伤风梭菌 (一)生物学特性

1、 形态染色:G+,细杆状,有周鞭毛、无荚膜,芽胞正圆形,位于菌体顶端,大于菌体宽度,呈鼓槌状。 2、 培养特性:专性厌氧,在血平板上呈扩散生长,有溶血。

3、 抵抗力:强,芽孢在干燥的土壤和尘埃中可存活数年。对青霉素敏感。

(二)致病性与免疫性

破伤风梭菌经创口感染,感染发生与否与伤口的条件有关,重要的条件是伤口形成厌氧微环境:伤口窄而深,混有泥土及异物;坏死组织多,局部缺血;伴有需氧菌或兼性厌氧菌的混合感染。 ■致病物质——破伤风痉挛毒素(外毒素)

为神经毒素,毒性强,与脊髓前角运动细胞及脑干细胞有高度的亲和力,破伤风痉挛毒素可与中枢神经抑制性突触前膜的神经节苷脂结合,阻断抑制性介质的释放,导致神经持续兴奋,骨骼肌强直性痉挛,肌张力↑。 ■所致疾病——破伤风

潜伏期:7-14天,长短取决于伤口与CNS距离

临床表现:肌肉强直性收缩,牙关紧闭、吞咽困难、苦笑面容、角弓反张等,阵发性抽搐等,严重者因呼吸肌痉挛窒息死亡。 病后免疫力不牢固。

(三)微生物学检查与防治 典型的症状和病史可以诊断。

预防:①及时清创,防止形成厌氧微环境。

②注射疫苗:白百破三联疫苗,对可能引发破伤风的外伤,紧急注射抗毒素,对发病的大量使用抗毒素,同时使用抗生素。

二、产气荚膜梭菌 (一)生物学性状 G+粗大杆菌,无鞭毛,有荚膜,芽胞椭圆形,位于次极端 ,宽度小于菌体。不严格厌氧,营养要求不高,繁殖快(1代8min)。血平板双层溶血环(内环β溶血、外环α溶血)。在蛋黄琼脂板上,菌落周围出现乳白色浑浊圈,是由细菌产生的卵灵芝酶

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(α毒素)分解蛋黄中卵磷脂所致。生化代谢活跃,分解多种糖、产酸产气,“汹涌发酵”,在牛奶培养基中分解乳糖产酸,使其中的酪蛋白发生凝固,同时产生大量的气体,可将凝固的酪蛋白冲成蜂窝状,气势凶猛。根据其主要毒素的抗原性分A、B、C、D、E5个型,A型为主。

(二)致病性 1、致病物质

■能产生十余种外毒素,有的是酶类。

α毒素(卵磷脂酶)——增加血管通透性,溶血、坏死作用,最重要 β毒素——组织坏死

ε毒素——增加胃肠壁通透性 ι毒素——坏死

2、所致疾病

1)气性坏疽(产气荚膜梭菌为主)

创伤感染、伤口条件与破伤风相似,潜伏期短8-48h,局部组织坏死,产生大量气体,组织气肿(捻发音),压迫神经末梢,剧烈疼痛并伴有恶臭,最后大块肌肉坏死,毒素入血(毒血症),全身中毒症状,休克、死亡(30%)。

2)食物中毒——较轻,1-2天自愈。

(三)微生物学检查与防治 ■微生物学检查

由于气性坏疽发病急剧、后果严重,病原学诊断十分重要

直接涂片镜检:革兰大杆菌,白细胞少形态不典型,伴有杂菌。 分离培养鉴定 动物试验

防治原则——无类毒素特异性预防

及时清创、扩创,切除坏死组织,必要时截肢,大剂量青霉素,气性坏疽多价抗毒素和高压氧舱法联合使用。

三、肉毒梭菌

肉毒梭菌:主要存在于土壤中,在厌氧环境下能产生肉毒毒素而引起疾病,最常见的为肉毒中毒和婴儿肉毒病。

(一)生物学特性

G+粗短杆菌,芽孢呈椭圆形,粗于菌体,位于次极端,使细菌呈网球拍状,有鞭毛,无荚膜。严格厌氧,芽孢抵抗力强,肉毒毒素不耐热,100度1分钟破坏。

(二)致病性

■致病物质——肉毒毒素:是一种强烈的神经外毒素,是目前已知毒素中毒力最强者,对人的致死剂量是0.1μg。

■肉毒毒素作用机制(嗜神经毒素):作用部位位于外周神经—肌肉神经接头处,可以阻止乙酰胆碱的释放,运动神经末梢功能失调,导致肌肉松弛性麻痹(软瘫)。

■所致疾病

1)毒素性食物中毒(肉毒中毒)

食入被肉毒梭菌芽孢污染的食物,芽孢发芽繁殖,产生毒素,导致食物中毒。国外以罐头、香肠、腊肠、发酵豆制品等制品为主,潜伏期短,临床表现:无胃肠道症状,为神经末梢麻痹症状、乏力、头痛,包括眼肌(复视、斜视、眼睑下垂);喉肌(吞咽困难、咀嚼不灵、语言障碍)膈肌(呼吸困难、死亡率高20-70%)。

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2) 婴儿肉毒病 3) 创伤感染中毒

(三)微生物学检查与防治 ■检测毒素——动物试验

■加强相关食品的卫生监督和管理,发病后尽早注射肉毒多价抗毒素

四、艰难梭菌

革兰阳性大杆菌,有鞭毛,有芽孢,位于次极端。是肠道 的正常菌群,长期使用抗生素,耐药的艰难梭菌可导致抗生素相关性腹泻和假膜性结肠炎。

第二节 无芽孢厌氧菌

是人类的正常菌群。 一、常见有的有:

1、 革兰阳性球菌:主要是消化链球菌属 2、 革兰阴性球菌:韦荣菌属

3、 革兰阳性杆菌:丙酸杆菌、双歧杆菌 4、 革兰阴性杆菌:类杆菌属

二、致病条件(厌氧菌感染因素)

■厌氧微环境:血管损伤,肿瘤压迫等导致氧化还原电势降低。 ■机体免疫功能下降或菌群失调 ■寄居部位改变

三、感染特征

■内源性感染,部位广泛,多呈慢性过程

■无特定病型,多为化脓性感染(局部、全身) ■分泌物粘稠,有色,恶臭 ■常用抗生素无效

■普通培养不长,涂片可见细菌

四、所致疾病——遍布全身各组织器官:腹腔、生殖盆腔、口腔、呼吸道、脑感染,败血症。

五、病原学检查——厌氧培养与鉴定

第十四章 分枝杆菌属

■分枝杆菌属是一类细长微弯的细菌,因繁殖时有分枝生长趋势而得名。 ■特点

1、细胞壁含有大量的脂类。

2、菌体不易着色,不易脱色,故采用抗酸染色,故又称抗酸杆菌。 3、无特殊结构,也不产生内外毒素。 4、所致感染多为慢性过程,破坏性病变。

5、种类多,对人致病的主要有结核分枝杆菌、非结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌。

第一节 结核分枝杆菌

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结核分枝杆菌:是结核病的病原体。结核病在上世纪40、50年代发病率和死亡率很高,60-80年代经过人们的努力,大大降低,80年代后期,发病率又有所上升,主要是因为耐药性的出现。

一、生物学性状

1、形态染色:菌体细长微弯,有分枝,排列不规则,多单个散在,易发生L型,抗酸染色阳性。

2、培养特性

■专性需氧,温度37℃,pH偏酸6.5-6.8

■营养要求高,罗氏培养基(蛋黄、甘油、天门冬素、马铃薯、无机盐、孔雀绿等)

■生长缓慢,18h分裂一次,2-4W形成R型菌落,“菜花样菌落”,乳白色干燥不透明,表面呈颗粒结节,边缘不整

3、抵抗力强:抗干燥,抗酸碱,抗化学消毒剂,对湿热和紫外线敏感,对抗结核药(链霉素、异烟肼、利福平等)敏感,但易产生耐药性。

4、结核杆菌多种性状可发生变异如:菌落变异、毒力变异等。菌落变异由粗糙型变成光滑型。

毒力变异:卡介苗: 1908年两位科学家将有毒的牛型分枝杆菌接种在含甘油、胆汁、马铃薯的培养基中,经13年230代传代获得的减毒菌株,即卡介苗(BCG)沿用至今。

二、致病性

结核杆菌无侵袭性酶,不产生内、外毒素,其致病性主要由于细菌繁殖引起炎症;菌体成分;代谢产物毒性作用;抗体对菌体成分产生免疫病理损伤。 ■致病物质:菌体成分。

1、脂质——存在细胞壁,占菌体干重的20-40%,

①磷脂②脂肪酸(索状因子)③蜡质D(分枝菌酸+肽糖脂)④硫酸脑苷脂和硫酸多酰基化海藻糖 作用:引起结核结节,慢性肉芽肿及组织细胞干酪样坏死等病变

2、蛋白质

其中最重要的是结核菌素,结核菌素+蜡质D——迟发型变态反应。

3、多糖、核酸和荚膜 ■所致疾病:结核病

■传染途径:呼吸道、消化道和破损的皮肤粘膜。

(一)肺部感染

1、原发感染:常见于儿童,也称外源性感染。

沿淋巴管

肺泡渗出性炎症(原发灶)

扩散(炎症) 原发综合症(哑铃型)

特点:特异免疫没有建立,故局部病变较轻,但易扩散

结局:机体抵抗力强:形成结核结节→纤维化→钙化→自愈(但病灶内常有细菌的潜伏) 机体抵抗力差:活动性肺结核→干酪样坏死 全身播散→粟粒样结核

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肺门淋巴结(肿大)

(2)继发感染——常见成人(原发病灶——内源性感染) 特点:局部病变重,但不易扩散

一般局限于肺部,易发生干酪样坏死,可形成空洞和开放性肺结核

(二)肺外感染

部分肺结核患者体内的结核分枝杆菌可经血液、淋巴液侵入肺外器官,引起相应的脏器结核,如脑、肾、骨等。痰菌被消化道咽入,可引起肠结核等。

三、免疫性与超敏反应

人类对结核分枝杆菌感染率高,发病率低,说明人体对结核分枝杆菌的感染有较强的免疫力,细胞免疫为主。细胞免疫与迟发性超敏反应并存,像干酪样坏死和液化空洞的形成都与迟发性超敏反应有关。

结核菌素试验:

■原理:人类感染过结核分枝杆菌后,产生免疫力的同时也会产生迟发性超敏反应,将结核菌素注入皮内,观察有无超敏反应的发生,判断对结核分枝杆菌有无免疫力。 ■试剂两种:①旧结核菌素(OT)

②纯蛋白衍生物(PPD)—PPD—C,BCG—PPD ■方法:前臂皮肤注射,48-72h后观察结果 ■结果:

→红肿硬结>5mm,阳性( > 15mm,强阳性) →红肿硬结<5mm,阴性 ■意义:

→阳性:感染过,或BCG成功,有免疫力 →强阳性:现在活动性

→阴性:没有感染过/未接种BCG →假阴性:

①感染初期,老年人,严重结核合并其它传染病 ②使用免疫抑制剂

③艾滋病等免疫功能低下者

四、微生物学检查与防治

取标本—涂片染色—分离培养—动物实验/核酸或抗体检测 接种疫苗预防,治疗早期联合大量使用抗结核药物。

第三节 麻风分枝杆菌

是麻风病的病原体。 一、生物学性状

其大小、形态、染色均与结核杆菌类似,呈束状排列,多存在于细胞内——麻风细胞(有大量麻风杆菌存在的感染细胞,呈泡沫状)。目前人工培养尚未成功。动物模型:犰狳 ,对该菌高度易感,接种后引起瘤型麻风。人对该菌抵抗力强,接触者仅少数发病。

二、致病性与免疫性

人类为唯一宿主和唯一传染源,致病因素不清

■传染源:病人(瘤型麻风病人通过皮肤黏膜及外分泌液向外排菌) ■传播途径:皮肤、黏膜、呼吸道及密切接触传播(家庭内传播多见) ■潜伏期:2-5年,长者数十年

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■特点:潜伏期长,发病慢,病程长的慢性传染病 ■麻风病变可分为四型: 1、瘤型麻风:(恶性麻风)

→侵犯部位:皮肤黏膜、神经及内脏 病变中大量麻风细胞

→传染性强:分泌物中大量麻风杆菌——开放性麻风 细胞免疫缺陷(麻风菌素试验阴性) →免疫状态:体液免疫正常(抗原抗体复合物沉积) →病变:肉芽肿,麻风结节

→临床表现:“狮面容”,病情严重,逐渐恶化。

2、结核样型麻风(良性麻风) 60-70% →侵犯部位:皮肤、周围神经

→传染性小——病变处少见麻风细胞及麻风杆菌

→免疫状态:细胞免疫接近正常(麻风菌素试验阳性) →病变:淋巴细胞上皮样细胞,巨噬细胞浸润

→临床表现:皮肤——边缘清楚的红色斑疹,由于细胞浸润变粗、变硬——可触及,外周神经出现感觉功能障碍 界限类 未定类

三、微生物学检查与防治 涂片,结合病史可诊断

早期发现、早期隔离、联合用药治疗

第四节 非结核分枝杆菌

■除结核杆菌,麻风杆菌以外的分枝杆菌 ①对酸、碱敏感,对常用抗结核药耐受 ②多存在于环境中

③条件致病菌(机体抵抗力下降),主要引起肺部结核样病变,皮肤溃疡,淋巴结炎等。

第十五章 嗜血杆菌属

流感嗜血杆菌:人工培养时必须提供新鲜的血液或血液成份才能生长,故得名。

一、生物学特性

1、形态结构:革兰阴性杆菌,有菌毛和荚膜。

2、培养特性:培养时需特殊生长因子,X因子和V因子,前者是血红素及其衍生物,后者为辅酶,在氧化呼吸链中起递氢体作用,所以须提供血液(嗜血杆菌),在巧克力平板生长形成灰白色S型菌落。

●卫星现象:由于金葡菌能合成V因子,可促进流感杆菌生长故二者在血平板上共同培养时可出现离金葡菌落越近的流感杆菌菌落越大的现象(用于流感杆菌的鉴定)。

二、致病性与免疫性

致病物质有荚膜、菌毛、内毒素和IgA酶

■原发感染——有荚膜菌株,急性化脓性感染,脑膜炎、咽喉炎、关节炎、心包炎等,小儿多见 ■继发感染——无荚膜菌株,继发于感染,麻疹、百日咳等病,成人多见

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第十六章 动物源性细菌

■以动物为传染源,能引起动物和人类发生人畜共患病的病原菌。主要有布氏菌、炭疽芽孢杆菌、鼠疫耶氏菌。 (1)布鲁斯菌,引起布鲁斯菌病,也称波浪热。 (2)鼠疫耶尔森菌,引起鼠疫。 (3)炭疽芽胞杆菌,引起炭疽。

第一节 布鲁菌属

人致病的有:羊布氏杆菌(主要)、牛布氏杆菌(次要)、猪布氏杆菌、犬布氏杆菌(少见)。

一 、生物学性状

1、 G—短小杆菌,无芽孢,无鞭毛;

2、需氧菌,初次分离需5-10%CO2,营养要求较高,48小时长出微小透明菌落,不溶血; 3、生化反应:

分解尿素(脲酶活性:猪>羊>牛) 产生H2S(产生能力:猪>牛>羊)

4、抗原与分型,A抗原和M抗原,不同菌含量不同可供鉴别 牛 A:M=20:1 羊 A:M=1:20 猪 A:M=2:1

5、抵抗力强,在土壤、皮毛、病畜的分泌物中可存活数周至数月。对消毒剂和抗生素敏感。

二、致病性与免疫性

1、致病物质:内毒素、荚膜与侵袭性酶。 2、流行环节

母畜流产

家畜感染

(隐性感染)

睾丸炎、附睾炎、乳腺炎、子宫炎

通过 皮肤 黏膜 经乳汁、粪、 呼吸道 感染人 波浪热

尿排菌

消化道 眼结膜

3、所致疾病——波浪热

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波浪热:通过皮肤黏膜侵入在中性粒细胞和巨噬细胞中繁殖,经过淋巴结入血,形成菌血症,随后进入肝、脾繁殖,然后再度入血,反复形成菌血症,使病人热型呈波浪状。 ■发热时,血培养阳性率高(70%)

4、免疫性:胞内寄生菌,以细胞免疫为主

三、微生物学检查与防治

1、标本采集:急性期采血,培养阳性率高达70%,也可取骨髓及病畜的分泌物。 2、分离培养与鉴定

3、血清学试验(测抗体) 4、皮肤试验(超敏反应):诊断慢性感染或者既往感染。 5、高危人群需接种减毒活疫苗

第二节 耶尔森菌属

一、鼠疫耶尔森菌

属肠杆菌科耶尔森菌属,俗称鼠疫杆菌,是我国法定烈性传染病鼠疫的病原体 →历史:三次世界性大流行

→目前:仍有散在及爆发(死亡率10-30%) →监控:是我国重点监控的自然疫源性传染病 (一)生物学性状

1、形态染色:G—球杆菌,两极浓染,有荚膜,无鞭毛,无芽胞,慢性病灶,陈旧培养物,高盐培养基上呈多形性

2、培养特性:在普通培养基上生长形成细小的、粘稠的粗糙型菌落,在液体培养基中于48小时可形成菌膜, 轻摇可呈“钟乳石”状下沉,有诊断意义。

3、抗原构造:较复杂,至少有18种,

F1抗原:荚膜抗原—抗吞噬,与毒力有关。 V/W抗原:抗吞噬,与毒力有关 外膜抗原:突破防御 鼠毒素:对鼠类有剧毒 内毒素:与细菌内毒素相似

4、抵抗力:对理化因素抵抗力弱, 但在自然环境中存活时间很长。

(二)致病性与免疫性

■致病物质:F1、V/W、外膜抗原、鼠毒素、内毒素等,实质器官出血性炎症、组织坏死及全身中毒症状,该菌毒力强,少量细菌即可致病

■所致疾病:烈性传染病——鼠疫(黑死病) ■传播媒介:鼠蚤

■传播途径:鼠蚤叮咬、呼吸道 ■临床类型:

①腺鼠疫—急性淋巴结炎,多在腹股沟和腋下。

②肺鼠疫—吸入染菌的尘埃,病人高热、胸部症状如咯血、呼吸困难。死亡患者皮肤呈黑紫色,故有“黑死病”之称。 ③败血症鼠疫—主要是败血症的表现,如高热、休克、全身出血等,死亡率高。 ■免疫力牢固。

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(三)微生物学检查与防治 ■专用实验室检测 ■警惕生物武器 ■检测动物鼠疫动态 ■灭鼠灭蚤 ■接种疫苗 ■抗菌素治疗

第三节 芽孢杆菌属

一、炭疽芽孢杆菌:炭疽芽胞杆菌是人类历史上第一个被发现的病原菌,为芽胞杆菌属主要致病菌。 (一)生物学特性 1、形态与染色

G+ 粗大杆菌,为致病菌中最大者,两端平齐,呈竹节状排列。有芽胞,小于菌体,椭圆形,位于菌体中央,有氧条件下形成(空气中)。有荚膜——本菌特征(其它芽胞杆菌无荚膜)。

2、培养特性

需氧或兼性厌氧(厌氧几乎不长),营养要求不高,典型菌落为R型——卷发样菌落。 串珠试验(+),在含微量青霉素培养基上,发生形态变异,为大而均匀圆球形,呈串珠状(以区别其它芽胞杆菌)

3、抗原构造

结构抗原:①荚膜多肽抗原;②菌体多糖抗原;③芽孢抗原。 ■炭疽毒素——三种不同成分蛋白质组成复合毒素

4、 抵抗力很强:在干燥的土壤或皮毛中可存活数年至20年,对化学消毒剂的抵抗力也比较强,对青霉素敏感。

(二)致病性与免疫性

1、致病物质:荚膜和炭疽毒素,荚膜抗吞噬,有利于细菌在组织内繁殖扩散。炭疽毒素直接损伤微血管内皮细胞组织水肿、微循环障碍、血液呈高凝状态、引起休克、DIC、死亡。

2、所致疾病:炭疽(人和食草动物牛、羊、马等) ■传染源:病畜、死畜 ■传播途径:多途径传播 ■临床类型:

①皮肤炭疽——微小伤口侵入,接触患病动物或毛发,皮肤黑色凝固样坏死、焦痂,故名,最多见 ②肠炭疽——经口感染,食入未煮熟的病畜的肉、奶等,呕吐、肠麻痹、血便。 ③肺炭疽——吸入芽胞,血痰等

三种类型均可引起败血症,炭疽性脑膜炎,死亡率高 ■病后可获得牢固免疫

(三)微生物学检查与防治 1、标本采集

? 皮肤炭疽——病灶渗出液

? 肠炭疽——粪便 ? 肺炭疽——痰

动物尸体严禁室外解剖,避免形成芽胞,取少量组织送检

2、检验

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炭疽为烈性传染病属国际检疫范围,病原学诊断极为重要 ■直接涂片——G+竹节状大杆菌,有荚膜 ■分离培养——卷发样菌落,串珠试验阳性等

3、防治

a、死畜焚毁或深埋2m以下 b、预防接种疫区易感人群

第十七章 其他细菌

第一节 棒状杆菌属

白喉棒状杆菌:人类急性呼吸道传染病白喉的病原体。 一、生物学性状

1、形态染色:G+ 一端或两端膨大成棒状,菌体粗细不匀,着色不均,排列不规则(字母V、L或栅栏状),用Albert染色法后有明显的异染颗粒,主要的成分是核糖核酸和多偏磷酸盐,具有鉴定意义。

2、培养特性:营养要求较高,在吕氏血清培养基上生长形成细小、灰白色S型小菌落(形态典型,异染颗粒明显);在亚碲酸钾血平板生长,可以将亚碲酸钾还原成碲,使菌落呈黑色。

(异染颗粒:棒状杆菌属细菌用Neisser或Albert等法染色,菌体内出现节段浓染或深染的颗粒,与菌体着染颜色不同,称为异染颗粒)

3、白喉棒状杆菌是咽喉部常见的正常菌群,当携带了棒状杆菌噬菌体时,可产生白喉毒素,成为有毒株。 4、对湿热敏感,对干燥、寒冷抵抗力较强。

二、致病性与免疫性 1、致病物质:

1)白喉毒素(主要致病因素):棒状杆菌噬菌体基因编码,毒力和抗原性很强。由A肽链和B肽链组成,其中A肽链有毒性功能。而B肽链可与宿主细胞表面受体结合(心脏、神经、肾上腺等)协助A链进入易感细胞内。 ■毒性机制:蛋白质合成中必需的延伸因子→灭活→抑制肽链延长→蛋白合成受阻→组织变性坏死 2)索状因子:破坏线粒体,影响细胞呼吸和能量产生。 3)K抗原:抗吞噬,有利定植。

2、所致疾病——白喉 传染源:病人、带菌者

传播途径:呼吸道(飞沫) 易感人群:6月-5岁 潜伏期:2-7天

白喉棒状杆菌在呼吸道局部繁殖,分泌外毒素,产生炎症反应,组织坏死,形成假膜,一旦脱落,易引起呼吸道阻塞,甚至窒息死亡。外毒素进入血液,与心肌细胞和外周神经细胞结合可引起心肌炎、外周神经炎等症状,如软腭麻痹、吞咽困难等。 白喉病后、隐性感染、预防接种均可获得免疫力。

三、微生物学检查法

包括细菌学检查和毒力试验

取标本、涂片镜检等。毒力试验可采用动物实验。

预防采用白百破混合疫苗,即白喉类毒素、百日咳菌苗、破伤风类毒素的混合制剂(DPT混合疫苗)。治疗采用抗毒素血清和抗生素。

第二节 鲍特菌属

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百日咳鲍特菌 一、生物学性状

1、形态染色:G—小杆菌,两极浓染,有荚膜和菌毛,无鞭毛和芽胞。

2、培养特性:专性需氧,营养要求较高,常用鲍—金培养基进行培养,生长缓慢,3-5天细小菌落。 二、致病性与免疫性

1、致病物质包括荚膜、菌毛及多种毒素 2、传染源:早期病人、带菌者 传播途径:飞沫传播 病程分三期(儿童易感)

卡他期:低热、轻咳,1-2W(传染性强)

痉挛期:阵发性痉咳,吸气吼声,10-20次/天(1-6W) 恢复期:阵咳减轻,可有继发感染,肺炎、中耳炎等 病后牢固免疫力

白—百—破三联疫苗(DPT),治疗首选红霉素

第三节 军团菌属

嗜肺军团菌

1976年在费城的退伍军人大会期间,爆发了不明原因的肺炎,从病人体内分离出了一种革兰阴性杆菌,后命名为嗜肺军团菌。 一、生物学性状

1、形态染色:G—短小杆菌,多形性,有鞭毛、菌毛及微荚膜,无芽胞。

2、专性需氧,2.5-5%CO2生长良好,营养要求较高,需特殊培养基—活性炭酵母浸出液琼脂(BCYE),生长缓慢,3-5天可见针尖大小灰白色S型菌落。

3、抵抗力:普遍存在于天然淡水和人工水域环境中,如自来水、热水淋浴、中央空调等,故能以气溶胶的方式传播,对化学消毒剂、干燥、紫外线敏感。 二、致病性与免疫性 致病机制不很明确。

主要引起军团菌病,飞沫传播,常见于夏秋季。

临床上有3种类型:流感样型、肺炎型、肺外感染型。 流感样型(旁地亚克热):轻症、发热、寒战、上感症状、无肺炎。 肺炎型(军团病):重症、高热、咳嗽、肺炎、多器官衰竭死亡。 肺外感染型(继发感染):多脏器感染症状。 细胞免疫为主。治疗首选红霉素。

第四节 假单胞菌属

铜绿假单胞菌,简称绿脓杆菌,是条件致病菌。生长过程中形成绿色水溶性色素,感染形成的脓汁和敷料被染上颜色,故得名。

一、生物学特性

1、形态染色:革兰阴性杆菌,有的微弯, 有荚膜、菌毛和鞭毛,一端有1-3根鞭毛,是从毛菌,运动活泼。 2、专性需氧,普通培养基生长良好(4℃不生长42 ℃ 生长),产生带荧光的水溶性色素(青脓素和绿脓素)。 2、 抵抗力强,天然抵抗多种抗生素及消毒剂——多重耐药。 二、致病性与免疫性

致病物质为内毒素、菌毛、荚膜、胞外酶、外毒素多种致病因子 所致疾病——化脓性感染

本菌广泛存在于医院环境及人体肠道、呼吸道及皮肤,为条件致病菌,在医院感染中占10~30%,通过多种途径感染人体任何组织和器官。

——皮肤黏膜损伤:烧伤,创伤等 ——免疫低下时引起多种器官感染

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——也可引起全身感染(菌血症、败血症) ——多重耐药 三、防治

加强医用仪器的消毒,防止医院感染 疫苗:疫苗使用效果很好。

治疗可选用 庆大霉素、多粘菌素。

第二十三章 病毒的基本形状

■病毒(virus):最微小的、结构最简单的非细胞型微生物。 特征:

①体积非常微小,必须用电子显微镜放大几万至几十万倍后方可观察; ②结构简单,无完整细胞结构,仅有一种核酸(RNA或DNA); ③严格的细胞内寄生性,只能在一定种类的活细胞中增殖; ④对抗生素不敏感,但对干扰素敏感。

第一节 病毒的大小与形态

病毒体:一个完整成熟并有感染力的病毒颗粒。其测量单位为纳米或毫微米。测量病毒最可靠的方法是电子显微镜技术。

第二节 病毒的结构和化学组成

一、病毒的结构

包膜:蛋白质、多糖、脂类

是某些病毒在成熟过程中穿过宿主细胞,以出芽方式向宿主细胞外释放时获得的,含有宿主细胞膜或核膜成分。 有包膜的病毒体称为包膜病毒,无包膜的称为裸露病毒。 包膜的主要作用:维持病毒体结构的完整性。

核衣壳:1、核心:核酸

2、衣壳:包绕在核酸外面的蛋白质外壳。衣壳具有抗原性,是病毒的主要抗原成分,可保护病毒核酸免受环境中核酸酶或其他影响因素的破坏,并能介导病毒进入宿主细胞。有以下类型:螺旋对称性,20面体对称性,复合对称性。

二、病毒的化学组成和功能

1、病毒核酸:DNA或RNA,是主导病毒感染、增殖、遗传、变异的物质基础。部分核酸偶感染性。 2、病毒蛋白质:病毒的主要成分,约占病毒体总重量的70%,由病毒基因组编码,具有病毒的特异性。 3、脂类和糖:脂质主要存在包膜中。

第三节 病毒的增殖

(一)复制周期

人和动物病毒周期依次包括吸附、穿入、脱壳、生物合成、组装、成熟和释放等步骤。 1、吸附(adsorption):病毒的吸附位点与宿主细胞表面受体的结合,首先是静电结合,是可逆的,然后是真正的结合,变得不可逆。病毒具有组织亲嗜性,也就是说,一种病毒并不能对所有的组织进行感染,是有选择的,比如,HIV只选择性的侵犯人淋巴细胞,这是由受体和配体的特异性结合决定的。 2、穿入(penetration):吸附后进入细胞内,有两种方式,一种为吞饮,病毒与细胞表面结合后凹入细胞内,无包膜病毒多以此种方式进入细胞内,另一种为融合,病毒包膜与细胞膜结合,两种膜融合,将病毒的衣壳释放到细胞内。 3、脱壳(uncoating):脱去衣壳、核酸裸露 4、生物合成 (biosynthesis):合成大量病毒核酸和结构蛋白,这是一个比较复杂的过程,在生物化学的学习中介绍过,我们不作深入的介绍。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/e2v.html

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