微生物基礎(chǔ)知識1

1、微生物與人類、大自然的關(guān)系微生物與人類、大自然的關(guān)系n當(dāng)我們清晨喝著可口的酸奶，品嘗著香甜的面包時(shí)，就已經(jīng)開始享受微生物帶來的美味；當(dāng)我們患病躺在病床上時(shí)，可能是有害的微生物侵入了我們身體；當(dāng)抗生素使我們恢復(fù)健康時(shí)，我們得感謝微生物帶來的益處?？梢哉f，微生物與人類關(guān)系的重要性，怎么強(qiáng)調(diào)都不過分。微生物與人類、大自然的關(guān)系微生物與人類、大自然的關(guān)系n自然界中的N、C、S等元素的循環(huán)需要微生物的代謝活動來進(jìn)行。例如土壤中的微生物能將動植物的有機(jī)氮化物轉(zhuǎn)化為無機(jī)氮化物，以供植物生長的需要，而植物又為人類和動物所食用。n人體內(nèi)的正常菌群的生理學(xué)意義：生物拮抗、營養(yǎng)作用、促進(jìn)宿主免疫器官的發(fā)育成熟和持續(xù)

2、刺激宿主免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答。n醫(yī)藥工業(yè)方面，利用微生物制造一些維生素、輔酶、ATP等微生物與人類、大自然的關(guān)系微生物與人類、大自然的關(guān)系n空氣中的微生物：一個(gè)感冒病人一聲咳嗽可散播10萬個(gè)病菌，一個(gè)噴嚏含有1500萬個(gè)病菌。n生活污水、工業(yè)廢水中的微生物大多是腐生型細(xì)菌和原生動物，有時(shí)含有傷寒桿菌、痢疾桿菌、霍亂弧菌等病原體，若污染了水源水，不經(jīng)消毒處理，不能飲用，也不能養(yǎng)殖。n土壤中含有炭疽桿菌、破傷風(fēng)桿菌、梭狀芽胞桿菌、霉菌、酵母菌等，可通過傷口等方式直接接觸而感染發(fā)病。n花生、玉米等農(nóng)作物易被黃曲霉菌污染，部分菌株產(chǎn)生的黃曲霉毒素是一種強(qiáng)烈的致癌毒物。微生物是存在于自然界的一群體形微小

3、（微米為其微生物是存在于自然界的一群體形微?。ㄎ⒚诪槠涑Ｓ脺y量單位）、結(jié)構(gòu)簡單、肉眼看不見，必須借常用測量單位）、結(jié)構(gòu)簡單、肉眼看不見，必須借助顯微鏡放大數(shù)百倍以上才能觀察到的生物。助顯微鏡放大數(shù)百倍以上才能觀察到的生物。n非細(xì)胞型微生物：病毒n原核細(xì)胞型微生物：細(xì)菌、放線菌、支原體、立克次體、衣原體、螺旋體n真核細(xì)胞型微生物：真菌微生物的特點(diǎn)微生物的特點(diǎn)n體積小，面積大（比表面積大）80個(gè)桿菌肩并肩排列成橫隊(duì)，只有一根頭發(fā)的寬度n吸收多，轉(zhuǎn)化快大腸桿菌在合適條件下，每小時(shí)可以消耗相當(dāng)于自身重量2000倍的糖n生長旺，繁殖快每小時(shí)分裂3次，由1個(gè)變成8個(gè)，48小時(shí)后可產(chǎn)生2.21043個(gè)后代n

4、適應(yīng)強(qiáng)，易變異繁殖快、數(shù)量多，即使變異頻率只有10-1010-5，也可在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量變異后代n分布廣，種類多形狀非細(xì)胞型細(xì)胞型原核細(xì)胞型真核細(xì)胞型種類病毒細(xì)菌、放線菌、支原體、立克次體、衣原體、螺旋體真菌大?。ㄎ⒚祝?.020.300.22.06.015.0核酸DNA或RNADNA+RNADNA+RNA核膜-+核仁-+組蛋白-+內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-+線粒體-+核蛋白體-+（70s）+（80s）溶酶體-+活細(xì)胞培養(yǎng)需需（立克次體、衣原體）不需細(xì)菌細(xì)菌n按照形態(tài)分類：n球菌：雙球菌、鏈球菌、葡萄球菌n桿菌：大腸桿菌、棒狀桿菌、白喉?xiàng)U菌n異形菌：霍亂弧菌細(xì)菌的結(jié)構(gòu)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)n細(xì)胞壁n細(xì)胞膜n細(xì)胞質(zhì)n莢膜n鞭

5、毛n菌毛細(xì)胞壁細(xì)胞壁n作用：承受胞內(nèi)高滲透壓、支持細(xì)胞膜、維持細(xì)菌形狀n主要成分：肽聚糖n分類：革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌革蘭陽性菌革蘭陰性菌細(xì)胞壁革蘭陽性菌革蘭陰性菌強(qiáng)度較堅(jiān)韌較疏松厚度2080nm1015nm肽聚糖層數(shù)可多達(dá)50層12層肽聚糖含量占細(xì)胞壁干重5080%占細(xì)胞干重520%糖類含量約45%1520%脂類含量14%1122%磷壁酸有無外膜無有細(xì)胞膜細(xì)胞膜n又稱為胞質(zhì)膜，位于細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，包被著細(xì)胞質(zhì)，是質(zhì)地柔韌、富有彈性的液性膜狀結(jié)構(gòu)。n功能：n物質(zhì)納泄：細(xì)胞膜具有選擇性通透作用，攝取營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝產(chǎn)物n生物合成：細(xì)胞膜具有多種合成酶，合成肽聚糖、磷壁酸、磷脂、脂多糖等多種菌體

6、成分n呼吸作用：有多種呼吸酶，可以轉(zhuǎn)運(yùn)電子完成氧化磷酸化，與能量的產(chǎn)生、貯存和利用密切相關(guān)n形成中介體：細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊、卷曲形成的囊狀結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了細(xì)胞膜面積，使酶含量增加，有真核細(xì)胞線粒體的作用。細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)n由細(xì)胞膜包裹著的溶膠性物質(zhì)。含有各種酶系統(tǒng)，用光學(xué)和電鏡顯微鏡觀察，可見到各種顆粒。n1.核糖體：蛋白質(zhì)合成場所n2.核質(zhì)（擬核）：裸露的雙股DNA松散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)n3.質(zhì)粒：核質(zhì)之外的雙股環(huán)狀DNA，攜帶遺傳信息，控制非細(xì)菌存活所必需的某些特定形狀n4.胞質(zhì)顆粒：貯存的營養(yǎng)物質(zhì)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)n莢膜：某些細(xì)菌生長過程中，合成并分泌粘稠性物質(zhì)堆積于細(xì)胞壁外，形成一定外形，界限清

7、晰，性質(zhì)穩(wěn)定。n莢膜的主要功能：抗吞噬（因其親水性及其空間占位、屏障作用，可有效抵抗寄主吞噬細(xì)胞的吞噬作用。 ）細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)n鞭毛：細(xì)菌的運(yùn)動器官，有鞭毛的細(xì)菌能活潑運(yùn)動。具有抗原性，稱為H抗原，可用于鑒別細(xì)菌和進(jìn)行細(xì)菌分類。n菌毛：與細(xì)菌的運(yùn)動無關(guān)。n普通菌毛：細(xì)菌的粘附器官。n性菌毛：粘附雌性細(xì)菌，傳遞遺傳物質(zhì)，使受體菌獲得某些形狀。細(xì)菌的芽孢細(xì)菌的芽孢n某些細(xì)菌（梭狀芽孢桿菌，少數(shù)球菌等）在其生長發(fā)育后期，在細(xì)胞內(nèi)形成的一個(gè)圓形或橢圓形，厚壁，含水量低，抗逆性強(qiáng)的休眠體構(gòu)造，稱為芽孢。 n迄今所知的抵抗力最強(qiáng)的生命單位。n芽孢本身不直接致病，轉(zhuǎn)化成繁殖體之后引起疾病。炭疽

8、桿菌引起的炭疽菌病，肉毒桿菌引起的肉毒素中毒，氣性壞疽病原菌（常見為產(chǎn)氣莢膜梭狀芽胞桿菌）引起的氣性壞疽，破傷風(fēng)桿菌引起的破傷風(fēng)。細(xì)菌的芽孢細(xì)菌的芽孢細(xì)菌細(xì)菌L型型n在某些因素影響下細(xì)菌可以失去細(xì)胞壁，形成細(xì)菌的細(xì)胞壁缺陷型，即細(xì)菌的L型。n高滲透壓培養(yǎng)基培養(yǎng)n三種類型菌落：L型，油煎蛋樣，中心致密，透光性差，周邊透明。G型。F型。細(xì)菌的營養(yǎng)物質(zhì)細(xì)菌的營養(yǎng)物質(zhì)n水：細(xì)菌濕重的8090%n碳源：合成菌體的原料，代謝的能量來源n氮源：合成細(xì)胞質(zhì)及其他結(jié)構(gòu)成分n無機(jī)鹽：構(gòu)成菌體；調(diào)節(jié)菌體內(nèi)外滲透壓；促進(jìn)酶的活性；與細(xì)菌的生長繁殖和致病性密切相關(guān)n生長因子：自身不能合成但是生長必需的物質(zhì)。維生素、某些

9、氨基酸、脂類、嘌呤、嘧啶等細(xì)菌的營養(yǎng)類型細(xì)菌的營養(yǎng)類型n自養(yǎng)菌：以簡單的無機(jī)物為原料合成復(fù)雜的菌體成分。光能營養(yǎng)菌和化能營養(yǎng)菌n異養(yǎng)菌：必需以多種有機(jī)物為原料，合成菌體原生質(zhì)及獲得能量。腐生菌和寄生菌營養(yǎng)物質(zhì)的吸收營養(yǎng)物質(zhì)的吸收n簡單擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）：順濃度差，不需能量n主動轉(zhuǎn)運(yùn)：逆濃度差，需能量，需要透性酶n基團(tuán)移位：細(xì)菌對糖的吸收，需要磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)細(xì)菌生長繁殖的條件細(xì)菌生長繁殖的條件n充足的營養(yǎng)n適宜的溫度：病原菌均為嗜溫菌，最適溫度為37。n合適的酸堿度：致病菌多為中性或弱堿性（pH7.27.6）n合適的氣體環(huán)境：專性需氧菌、專性厭氧菌、兼性厭氧菌（在有氧和無氧條件下均能生長）細(xì)菌的生長

10、方式和速度細(xì)菌的生長方式和速度n二分裂方式無性繁殖。分裂倍增的時(shí)間稱為代時(shí)，一般為2030分鐘。n遲緩期n指數(shù)期（對數(shù)期）：以恒定的幾何級數(shù)增長，持續(xù)幾小時(shí)至幾天不等。此期形態(tài)、染色、生物活性最典型，對環(huán)境因素最敏感n穩(wěn)定期n衰亡期細(xì)菌的新陳代謝細(xì)菌的新陳代謝n細(xì)菌分泌胞外酶將多糖、蛋白質(zhì)等大分子營養(yǎng)物質(zhì)分解為單糖、小肽或氨基酸，此為細(xì)菌的分解反應(yīng)n吸收進(jìn)入菌體，再經(jīng)氧化或胞內(nèi)酶分解形成菌體可利用的成分，此為細(xì)菌的合成反應(yīng)。細(xì)菌的新陳代謝產(chǎn)物細(xì)菌的新陳代謝產(chǎn)物n熱原質(zhì)：菌體中的脂多糖n毒素和酶：內(nèi)毒素、外毒素、侵襲性酶n色素：n水溶性色素，能彌散至培養(yǎng)基及周圍組織n脂溶性色素，僅保持在菌落內(nèi)呈

11、色而培養(yǎng)基顏色不變，如金黃色葡萄球菌。n抗生素：抑制或殺死其他微生物或癌細(xì)胞的物質(zhì)n細(xì)菌素：作用于有近緣關(guān)系細(xì)菌的物質(zhì)n細(xì)菌的突變、致病原理、致病過程等因時(shí)間和業(yè)務(wù)不需要的關(guān)系在此不討論交流。細(xì)菌的人工培養(yǎng)細(xì)菌的人工培養(yǎng)n分離培養(yǎng)：一般利用固體培養(yǎng)基（如選擇培養(yǎng)基）通過畫線方法接種，使標(biāo)本中的細(xì)菌分散為單個(gè)菌落而獲得。n純培養(yǎng)：取一個(gè)菌落接種于適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基中獲得大量純種細(xì)菌。n常規(guī)培養(yǎng)注意：選用適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基；氣體環(huán)境；培養(yǎng)溫度一般為37；培養(yǎng)時(shí)間多為1824小時(shí)；為獲取大量細(xì)菌或其代謝產(chǎn)物，可采用連續(xù)培養(yǎng)法。平板劃線分離平板劃線分離形態(tài)觀察：生長速度、大小、形狀、色形態(tài)觀察：生長速度、大小、形

12、狀、色澤、表面特征等澤、表面特征等染色染色n一般程序：制片、固定、媒染、染色、脫色、復(fù)染、水洗、干燥、鏡檢n單染色n革蘭氏染色：結(jié)晶紫初染、碘液媒染、酒精脫色、番茄紅復(fù)染n抗酸染色n芽孢染色n莢膜染色n鞭毛染色革蘭陰性革蘭陰性 革蘭陽性革蘭陽性細(xì)菌的生化反應(yīng)細(xì)菌的生化反應(yīng)n細(xì)菌的分解和合成代謝中產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，因各種細(xì)菌具備的酶不完全相同，而使代謝產(chǎn)物有所差異，可以通過生化試驗(yàn)的方法檢測，稱為細(xì)菌的生化反應(yīng)。n比如鑒定嗜肺軍團(tuán)菌的生化反應(yīng)：氧化酶、硝酸鹽還原、尿素酶、明膠液化、水解馬尿酸細(xì)菌的生化鑒定細(xì)菌的生化鑒定明膠液化試驗(yàn)：某些細(xì)菌可產(chǎn)生一種胞外酶-明膠酶，能使明膠分解為氨基酸，從而失去

13、凝固力，半固體的明膠培養(yǎng)基成為流動的液體，利用這樣的原理進(jìn)行的試驗(yàn)方法。 細(xì)菌的生化鑒定細(xì)菌的生化鑒定甘露醇發(fā)酵試驗(yàn)吲哚試驗(yàn)甲基紅試驗(yàn)血清分型血清分型n凝集試驗(yàn)：顆粒狀抗原（如細(xì)菌、紅細(xì)胞等）與相應(yīng)抗體直接結(jié)合所出現(xiàn)的凝集現(xiàn)象。分為玻片法和試管法。玻片法是一種定性試驗(yàn)方法?？捎靡阎贵w來檢測未知抗原。若鑒定新分離的菌種時(shí)，可取已知抗體滴加在玻片上，將待檢菌液一滴與其混勻。數(shù)分種后，如出現(xiàn)肉眼可見的凝集現(xiàn)象，為陽性反應(yīng)。該法簡便快速，除鑒定菌種外，尚可用于菌種分型、測定人類紅細(xì)胞的ABO血型等。 特異性核酸片段鑒定特異性核酸片段鑒定n聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR方法）n探針雜交n基因芯片雜交檢測PCR

14、梯度儀DNA聚合酶培養(yǎng)基和試劑應(yīng)用牛皮紙、紗布、或密封袋包裝好，放入裝有冰袋的保溫箱，生理鹽水管需要固定防止傾倒泄露常用的物理消毒方法常用的物理消毒方法n干烤滅菌：遠(yuǎn)紅外或普通電加熱器160，2小時(shí)；170 ，1小時(shí)；180 ，30分鐘n煮沸滅菌：煮沸后1530分鐘，加12%小蘇打或0.5%肥皂液可增強(qiáng)滅菌效果n壓力蒸汽滅菌：121 ，102.9kPa,維持2030分鐘n紫外線消毒：普通紫外線燈，30W新燈管，輻射強(qiáng)度應(yīng)90W/cm2,使用中的應(yīng)70W/cm2n其他：微波消毒、電離輻射滅菌、過濾除菌、等離子體滅菌常用的化學(xué)消毒方法常用的化學(xué)消毒方法n含氯消毒劑：液氯、次氯酸鈉、漂白粉、二氯異氰尿酸鈉等n醇類消毒劑：乙醇（