微生物基础知识1

微生物知识交流要点提纲微生物与人类、大自然的关系什么是微生物细菌的结构、生长繁殖、新陈代谢如何检测微生物无菌操作消毒和灭菌微生物与人类、大自然的关系当我们清晨喝着可口的酸奶，品尝着香甜的面包时，就已经开始享受微生物带来的美味；当我们患病躺在病床上时，可能是有害的微生物侵入了我们身体；当抗生素使我们恢复健康时，我们得感谢微生物带来的益处。可以说，微生物与人类关系的重要性，怎么强调都不过分。微生物与人类、大自然的关系自然界中的N、C、S等元素的循环需要微生物的代谢活动来进行。例如土壤中的微生物能将动植物的有机氮化物转化为无机氮化物，以供植物生长的需要，而植物又为人类和动物所食用。人体内的正常菌群的生理学意义：生物拮抗、营养作用、促进宿主免疫器官的发育成熟和持续刺激宿主免疫系统发生免疫应答。医药工业方面，利用微生物制造一些维生素、辅酶、ATP等微生物与人类、大自然的关系空气中的微生物：一个感冒病人一声咳嗽可散播10万个病菌，一个喷嚏含有1500万个病菌。生活污水、工业废水中的微生物大多是腐生型细菌和原生动物，有时含有伤寒杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌等病原体，若污染了水源水，不经消毒处理，不能饮用，也不能养殖。土壤中含有炭疽杆菌、破伤风杆菌、梭状芽胞杆菌、霉菌、酵母菌等，可通过伤口等方式直接接触而感染发病。花生、玉米等农作物易被黄曲霉菌污染，部分菌株产生的黄曲霉毒素是一种强烈的致癌毒物。什么是微生物微生物的定义微生物的分类各类微生物的形状、结构、培养特性、鉴定方法微生物是存在于自然界的一群体形微小（微米为其常用测量单位）、结构简单、肉眼看不见，必须借助显微镜放大数百倍以上才能观察到的生物。非细胞型微生物：病毒原核细胞型微生物：细菌、放线菌、支原体、立克次体、衣原体、螺旋体真核细胞型微生物：真菌微生物的特点体积小，面积大（比表面积大）80个杆菌肩并肩排列成横队，只有一根头发的宽度吸收多，转化快大肠杆菌在合适条件下，每小时可以消耗相当于自身重量2000倍的糖生长旺，繁殖快每小时分裂3次，由1个变成8个，48小时后可产生2.2×1043个后代适应强，易变异繁殖快、数量多，即使变异频率只有10-10~10-5，也可在短时间内产生大量变异后代分布广，种类多形状非细胞型细胞型原核细胞型真核细胞型种类病毒细菌、放线菌、支原体、立克次体、衣原体、螺旋体真菌大小（微米）0.02~0.300.2~2.06.0~15.0核酸DNA或RNADNA+RNADNA+RNA核膜--+核仁--+组蛋白--+内质网--+线粒体--+核蛋白体-+（70s）+（80s）溶酶体--+活细胞培养需需（立克次体、衣原体）不需细菌按照形态分类：球菌：双球菌、链球菌、葡萄球菌杆菌：大肠杆菌、棒状杆菌、白喉杆菌异形菌：霍乱弧菌细菌的结构细胞壁细胞膜细胞质荚膜鞭毛菌毛细胞壁作用：承受胞内高渗透压、支持细胞膜、维持细菌形状主要成分：肽聚糖分类：革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌革兰阳性菌革兰阴性菌细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌强度较坚韧较疏松厚度20~80nm10~15nm肽聚糖层数可多达50层1~2层肽聚糖含量占细胞壁干重50~80%占细胞干重5~20%糖类含量约45%15~20%脂类含量1~4%11~22%磷壁酸有无外膜无有细胞膜又称为胞质膜，位于细胞壁内侧，包被着细胞质，是质地柔韧、富有弹性的液性膜状结构。功能：物质纳泄：细胞膜具有选择性通透作用，摄取营养物质，排出代谢产物生物合成：细胞膜具有多种合成酶，合成肽聚糖、磷壁酸、磷脂、脂多糖等多种菌体成分呼吸作用：有多种呼吸酶，可以转运电子完成氧化磷酸化，与能量的产生、贮存和利用密切相关形成中介体：细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状结构，扩大了细胞膜面积，使酶含量增加，有真核细胞线粒体的作用。细胞质由细胞膜包裹着的溶胶性物质。含有各种酶系统，用光学和电镜显微镜观察，可见到各种颗粒。1.核糖体：蛋白质合成场所2.核质（拟核）：裸露的双股DNA松散网状结构3.质粒：核质之外的双股环状DNA，携带遗传信息，控制非细菌存活所必需的某些特定形状4.胞质颗粒：贮存的营养物质细菌的特殊结构荚膜：某些细菌生长过程中，合成并分泌粘稠性物质堆积于细胞壁外，形成一定外形，界限清晰，性质稳定。荚膜的主要功能：抗吞噬（因其亲水性及其空间占位、屏障作用，可有效抵抗寄主吞噬细胞的吞噬作用。）细菌的特殊结构鞭毛：细菌的运动器官，有鞭毛的细菌能活泼运动。具有抗原性，称为H抗原，可用于鉴别细菌和进行细菌分类。菌毛：与细菌的运动无关。普通菌毛：细菌的粘附器官。性菌毛：粘附雌性细菌，传递遗传物质，使受体菌获得某些形状。细菌的芽孢某些细菌（梭状芽孢杆菌，少数球菌等）在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形，厚壁，含水量低，抗逆性强的休眠体构造，称为芽孢。迄今所知的抵抗力最强的生命单位。芽孢本身不直接致病，转化成繁殖体之后引起疾病。炭疽杆菌引起的炭疽菌病，肉毒杆菌引起的肉毒素中毒，气性坏疽病原菌（常见为产气荚膜梭状芽胞杆菌）引起的气性坏疽，破伤风杆菌引起的破伤风。细菌的芽孢细菌L型在某些因素影响下细菌可以失去细胞壁，形成细菌的细胞壁缺陷型，即细菌的L型。高渗透压培养基培养三种类型菌落：L型，油煎蛋样，中心致密，透光性差，周边透明。G型。F型。细菌的营养物质水：细菌湿重的80~90%碳源：合成菌体的原料，代谢的能量来源氮源：合成细胞质及其他结构成分无机盐：构成菌体；调节菌体内外渗透压；促进酶的活性；与细菌的生长繁殖和致病性密切相关生长因子：自身不能合成但是生长必需的物质。维生素、某些氨基酸、脂类、嘌呤、嘧啶等细菌的营养类型自养菌：以简单的无机物为原料合成复杂的菌体成分。光能营养菌和化能营养菌异养菌：必需以多种有机物为原料，合成菌体原生质及获得能量。腐生菌和寄生菌营养物质的吸收简单扩散（易化扩散）：顺浓度差，不需能量主动转运：逆浓度差，需能量，需要透性酶基团移位：细菌对糖的吸收，需要磷酸转运系统细菌生长繁殖的条件充足的营养适宜的温度：病原菌均为嗜温菌，最适温度为37℃。合适的酸碱度：致病菌多为中性或弱碱性（pH7.2~7.6）合适的气体环境：专性需氧菌、专性厌氧菌、兼性厌氧菌（在有氧和无氧条件下均能生长）细菌的生长方式和速度二分裂方式无性繁殖。分裂倍增的时间称为代时，一般为20~30分钟。迟缓期指数期（对数期）：以恒定的几何级数增长，持续几小时至几天不等。此期形态、染色、生物活性最典型，对环境因素最敏感稳定期衰亡期细菌的新陈代谢细菌分泌胞外酶将多糖、蛋白质等大分子营养物质分解为单糖、小肽或氨基酸，此为细菌的分解反应吸收进入菌体，再经氧化或胞内酶分解形成菌体可利用的成分，此为细菌的合成反应。细菌的新陈代谢产物热原质：菌体中的脂多糖毒素和酶：内毒素、外毒素、侵袭性酶色素：水溶性色素，能弥散至培养基及周围组织脂溶性色素，仅保持在菌落内呈色而培养基颜色不变，如金黄色葡萄球菌。抗生素：抑制或杀死其他微生物或癌细胞的物质细菌素：作用于有近缘关系细菌的物质细菌的突变、致病原理、致病过程等因时间和业务不需要的关系在此不讨论交流。如何检测微生物分离、培养及观察形态染色及镜检生化鉴定血清分型特异性核酸片段鉴定计数、结果判断细菌的人工培养分离培养：一般利用固体培养基（如选择培养基）通过画线方法接种，使标本中的细菌分散为单个菌落而获得。纯培养：取一个菌落接种于适当的培养基中获得大量纯种细菌。常规培养注意：选用适当的培养基；气体环境；培养温度一般为37℃；培养时间多为18~24小时；为获取大量细菌或其代谢产物，可采用连续培养法。平板划线分离形态观察：生长速度、大小、形状、色泽、表面特征等染色一般程序：制片、固定、媒染、染色、脱色、复染、水洗、干燥、镜检单染色革兰氏染色：结晶紫初染、碘液媒染、酒精脱色、番茄红复染抗酸染色芽孢染色荚膜染色鞭毛染色革兰阴性革兰阳性细菌的生化反应细菌的分解和合成代谢中产生多种代谢产物，因各种细菌具备的酶不完全相同，而使代谢产物有所差异，可以通过生化试验的方法检测，称为细菌的生化反应。比如鉴定嗜肺军团菌的生化反应：氧化酶、硝酸盐还原、尿素酶、明胶液化、水解马尿酸细菌的生化鉴定明胶液化试验：某些细菌可产生一种胞外酶-明胶酶，能使明胶分解为氨基酸，从而失去凝固力，半固体的明胶培养基成为流动的液体，利用这样的原理进行的试验方法。

细菌的生化鉴定甘露醇发酵试验吲哚试验甲基红试验血清分型凝集试验：颗粒状抗原（如细菌、红细胞等）与相应抗体直接结合所出现的凝集现象。分为玻片法和试管法。玻片法是一种定性试验方法。可用已知抗体来检测未知抗原。若鉴定新分离的菌种时，可取已知抗体滴加在玻片上，将待检菌液一滴与其混匀。数分种后，如出现肉眼可见的凝集现象，为阳性反应。该法简便快速，除鉴定菌种外，尚可用于菌种分型、测定人类红细胞的ABO血型等。

特异性核酸片段鉴定聚合酶链式反应（PCR方法）探针杂交基因芯片杂交检测PCR梯度仪DNA聚合酶无菌操作采样：视频示例运输：培养基和试剂应用牛皮纸、纱布、或密封袋包装好，放入装有冰袋的保温箱，生理盐水管需要固定防止倾倒泄露实验室检测消毒与灭菌消毒：杀灭或清除传播媒介上的病原微生物，使其达到无害化的处理灭菌：杀灭或清除传播媒介上一切微生物的处理。常用的物理消毒方法干烤灭菌：远红外或普通电加热器160℃，2小时；170℃

，1小时；180℃

，30分钟煮沸灭菌：煮沸后15~30分钟，加1~2%小苏打或0.5%肥皂液可增强灭菌效果压力蒸汽灭菌：121℃

，102.9kPa,维持20~30分钟紫外线消毒：普通紫外线灯，30W新灯管，辐射强度应≥90μW/cm2,使用中的应≥70μW/cm2其他：微波消毒、电离辐射灭菌、过滤除菌、等离子体灭菌常用的化学消毒方法含氯消毒剂：液氯、次氯酸钠、漂白粉、