免疫微生物学（第十五章细菌学）
第十五章 细菌学总论第一节 细菌的形态与结构细菌是一类具有细胞壁的单细胞原核细胞型微生物，体积微小，结构简单，仅有原始的核质。细菌的结构与其在宿主体内外生长繁殖、抵抗力、致病性和免疫性等有关。细菌的大小一般以微米为测量单位，用光学显微镜观察。细菌的类型：1.球菌：双球菌，链球菌，葡萄球菌，四联球菌，八叠球菌。2.杆菌：球杆菌，分枝杆菌。3.螺形菌：弧菌，螺菌，弯曲菌。所有细菌的都基本结构：细胞壁，细胞膜，细胞质，核质。细菌的特殊结构：荚膜，鞭毛，菌毛，芽孢。细胞壁的主要功能：（1）维持细菌的外形（2）保护细菌，承受细菌内部强大的渗透压，使细菌不破裂和变形。（3）细菌细胞壁上有多种抗原决定簇，决定着细菌菌体的抗原性。（4）细胞壁上有许多微细小孔，与细胞膜共同完成菌体内外的物质交换。细胞壁的主要成分是肽聚糖（黏肽）。革兰染色法可将细菌分为革兰阳性菌（蓝紫色）和革兰阴性菌（红色）。革兰阳性菌细胞壁的化学组成：1.肽聚糖：聚糖骨架，四肽侧链，五肽交联桥；2.磷壁酸：壁磷壁酸，膜磷壁酸；3.蛋白质。革兰阴性菌细胞壁的化学组成：1.肽聚糖：聚糖骨架，四肽侧链；2外膜（阴性菌特有）：脂蛋白，脂质双层，脂多糖（LPS）。脂多糖（LPS）（由内向外）：1.脂质A：是内毒素的毒性成分，无种属特异性。2.核心多糖：有种属特异性。3.特异多糖：（O抗原），具有种属特异性。革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较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%占细胞壁干重5%～20%糖类含量约45%15%～20%脂类含量1%～4%11%～22%磷壁酸+-外膜-+细胞膜的主要功能：①物质转运作用。②呼吸和分泌作用。 ③生物合成作用。细胞膜中介体：1.细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状结构。2.多见于G+细菌，又称“拟线粒体”。核糖体（ribosome）：由大、小两个亚基组成，是合成蛋白质的场所。  沉降系数    70s     50s+30s          （真核80s   60s+40s）质粒（plasmid）：染色体外的遗传物质，为环状闭合的双链DNA。与医学关系密切的质粒有：R质粒（耐药性质粒）、F质粒（致育性质粒）、Vi质粒（毒力质粒）等，编码决定细菌的耐药性、性菌毛及毒素的产生等性状。胞质颗粒：是细菌贮藏能量和营养的场所，包括多糖、脂类、多磷酸盐等。有些胞质颗粒用亚甲蓝染色时着色较深，称为异染颗粒，有助于鉴别细菌。 核质：1.裸露的双股DNA 。2.化学组成：DNA，RNA和蛋白质。3.一个细菌含有1～2个核质。4.核质的主要功能：是细菌的遗传物质。荚膜定义:是某些细菌细胞壁外形成的光镜下可见（厚度≥0.2µm）的黏液性物质 。化学组成：多数为多糖，少数为多肽，具有免疫功能。荚膜的功能（与细菌的致病性有关）：①抗吞噬和消化作用。②黏附作用。 ③抗有害物质的损伤作用。鞭毛定义:是由细菌细胞质伸出的细长弯曲的丝状物。鞭毛分类：1.单毛菌：霍乱弧菌；2.双毛菌：空肠弯曲菌；3.丛毛菌：绿脓杆菌，幽门螺杆菌；3.周毛菌：大肠埃希菌，伤寒沙门菌。鞭毛的功能：1.运动器官。2.黏附，与致病性有关。3.鞭毛抗原，细菌的鉴别。菌毛定义:是大多数革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面短、细而直的丝状物 。（1）普通菌毛：每菌可达数百根，菌毛具有黏附作用。（2）性菌毛：少数革兰阴性菌有性菌毛。性菌毛为中空管状，每菌仅1～4根，由F质粒编码。（1）有性菌毛的细菌称为雄性菌或F+菌 （2）无性菌毛的细菌称为雌性菌或F－菌芽胞定义: 是某些细菌在不适合其生长的条件下，细胞质脱水浓缩形成的一个圆形或卵圆形小体 。芽胞位置及大小：可位于菌体中心，末端或次级端，直径可小于，等于或大于菌体横径。芽胞核心：依次被内膜，芽胞壁，皮质层，外膜，芽胞壳和芽胞外壁包裹，形成一个致密的多层膜结构。芽胞壳无通透性，核心含有大量的吡啶二羧酸。芽胞的意义：1.菌种鉴别性。2.重要传染源（抵抗力强）。3.应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标。高压蒸汽灭菌法是杀灭芽胞最有效的方法。细菌的形态学检查法：（一）非染色标本检查：压滴法或悬滴法（二）染色标本检查：1.单染法；2.复染色法：革兰染色法，抗酸染色法。第二节细菌的生理细菌的营养物质：水，碳源，氮源，无机盐，生长因子细菌生长繁殖的条件：（1）营养物质；（2）酸碱度：多数病原菌最适pH7.2~7.6；（3）温度：大多数病原菌最适温度为37℃；（4）气体：专性需氧菌，微需氧菌，兼性厌氧菌，专性厌氧菌；（5）渗透压：G+菌渗透压为20～25个大气压，G-菌为5～6个大气压。3.细菌生长繁殖的方式：二分裂4.细菌的生长曲线生长周期：1.迟缓期：0~4h;  2.对数期（指数期）：8~18h，细菌分裂繁殖最快的时期，研究细菌的最佳时期；  3.稳定期：活菌数保持相对稳定；  4.衰亡期细菌生长繁殖计数方法：细菌总数计数法，活菌计数法。生化反应：通过检测细菌对各种基质的代谢作用及其代谢产物来鉴别细菌的反应。常见的生化反应试验：糖发酵试验、吲哚试验、甲基红试验、V-P试验、枸橼酸盐利用试验、硫化氢试验、尿素分解试验等。细菌的代谢产物：（1）热原质：多为革兰阴性菌的菌体成分脂多糖；（2）毒素和侵袭性酶：毒素：内毒素和外毒素；侵袭性酶：增加细菌侵袭力的酶。（3）色素：水溶性色素和脂溶性色素；（4）抗生素；（5）细菌素；（6）维生素。培养基：用人工方法将适合细菌生长繁殖的各种营养物质合理配制而成的基质。一般pH为7.2~7.6。培养基按其营养组成和用途分类：①基础培养基；②营养培养基—血琼脂平板；③选择培养基：抑制某些杂菌的生长，有利于致病菌的生长，如SS培养基（含煌绿和胆盐）；④鉴别培养基—伊红美兰培养基；⑤厌氧培养基—庖肉培养基。培养基按物理性状分类：①液体培养基：常用于大量繁殖细菌 ②固体培养基：用于分离纯化细菌 ③半固体培养基：常用于观察细菌的动力及保存菌种。第四节 消毒和杀菌1.消毒：指杀死物体上病原微生物的方法，但并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病原微生物。2.灭菌：指杀灭物体上所有微生物的方法，包括细菌芽胞在内的全部病原微生物和非病原微生物。3.防腐：抑制微生物的生长繁殖，以防止物品腐败变质的方法。 4.热力灭菌法：（1）干热灭菌法：焚烧，烧灼，干烤，红外线；（2）湿热灭菌法：巴氏消毒法，煮沸法，流动蒸气消毒法，间歇蒸气灭菌法，高压蒸气灭菌法（可杀灭包括细菌芽胞在内的所有微生物）。5.湿热灭菌比干热灭菌效果更好的原因:1.蛋白质含水量多时易凝固变性；2.湿热穿透力比干热大；3.湿热的蒸汽具有潜热。6.辐射杀菌法：紫外线，电离辐射，微波。特点：穿透力较弱。7.滤过除菌法：可除去细菌，但不能除去病毒，支原体和L型细菌。8.超声波杀菌9.干燥与低温:冷冻真空干燥法是目前保存菌种的最好方法。10.化学消毒剂的杀菌机制：（1）促进菌体蛋白质变性或凝固。（2）影响细菌的新陈代谢。（3）损伤细菌细胞膜。11.影响消毒剂杀菌效果的因素：（1）消毒剂：种类，浓度，时间。（2）细菌：种类，数量。（3）环境：酸碱度，有机物，温度。第六节 细菌的遗传与变异细菌变异的机制：基因突变，基因的转移与重组。基因的重组与转移：转化，转导（普遍性与局限性），溶原性转换，接合，原生质体融合。菌种保藏方法:斜面低温保藏法，液体石蜡保藏法，沙土管保藏法，真空冷冻干燥保藏法，超低温保藏法。非遗传性变异：（一）形态结构的变异（二）菌落的变异：S型菌落，R型菌落（三）毒力的变异：细菌毒力的变异包括毒力的增强和减弱。 （四）耐药性变异：病原微生物对某种药物由敏感变成耐药的变异，称为耐药性或抗药性变异。遗传变异：细菌染色体质粒的基本特征：①质粒具有自我复制的能力。②质粒DNA所编码的产物能赋予细菌某些特定的性状。③质粒可自行丢失或消除。④质粒可从一个细菌转移至另一个细菌。⑤质粒有相容性和不相容性。 转位因子：是细菌基因组中能改变自身位置的一段DNA序列。 转位因子的种类：插入序列（IS），转座子（Tn），转座噬菌体或前噬菌体。感染的来源外源性感染：来源于宿主体外（患者，带菌者 ，病畜和带菌动物：人畜共患病，医源性感染）内源性感染：大多为正常菌群（机会致病菌）。传播方式与途径1.水平传播①经呼吸道感染。②经消化道感染。③经皮肤、黏膜感染。④经泌尿生殖道感染。⑤节肢动物叮咬感染。2.垂直传播：母婴传播（三）细菌的致病机制 毒力：1.侵袭力：(1)黏附素(2)荚膜和微荚膜(3)侵袭性物质2.毒素外毒素与内毒素的区别区别要点外毒素内毒素来源革兰阳性菌及少数革兰阴性菌革兰阴性菌存在部位多数由活菌分泌，少数由菌体裂解后释放菌体细胞壁组分，细菌裂解后释放化学成分蛋白质脂多糖热稳定性大多不耐热，60～80℃30分钟被破坏耐热，160℃2～4小时才被破坏抗 原 性强，能刺激机体产生抗毒素；可经甲醛液脱毒制成类毒素较弱，不能经甲醛液脱毒制成类毒素毒性作用强，对组织器官有选择性毒害作用，引起特殊临床表现作用大致相同，引起发热、白细胞数量变化，休克、DIC等革兰阴性菌毒性作用：①发热反应。  ②白细胞反应。  ③内毒素血症和内毒素休克。  ④弥散性血管内凝血（DIC）。感染的类型隐性感染显性感染:①毒血症②内毒素血症③菌血症④败血症⑤脓毒血症带菌状态抗胞外菌免疫的特点1．吞噬细胞  2．抗体与补体：①阻止细菌黏附；②调理吞噬作用； ③抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用；④激活补体溶菌；⑤中和外毒素  3. 细胞免疫抗胞内菌免疫的特点1．吞噬细胞与NK细胞   2．细胞免疫：①Th1细胞；②CTL  3．黏膜表面SIgA抗体