兽医微生物学

绪论及第一章 细菌的形态与结构

1、微生物：是存在于自然界的一大群体型微小、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。

2、微生物的种类：三型八大类（三菌四体一病毒）

①真核细胞型微生物：细胞核有核膜和核仁，细胞器完整，如真菌。

②原核细胞型微生物：仅有原始核，无核膜、核仁。细胞器很不完善。DNA和RNA同时存在。有细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。

③非细胞型微生物：是最小的一类微生物。无典型的细胞结构，只能在活细胞内生长繁殖。核酸类型为DNA或RNA。病毒属之。

3、微生物的特点

·体积小、面积大；

·代谢能力强，代谢类型多；

·生长繁殖快，容易培养；

·易变异，适应强；

·种类多，分布广。

4、细菌的基本形态

细菌按其外形，主要有：球菌、杆菌、螺旋状菌。

① 球菌

菌体呈球形或近似球形，根据细胞分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间排列状态不同，可将球菌分为以下几种：单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。

② 杆菌

杆菌是细菌中种类最多的类型，因菌种不同，菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。

杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮状、竹节状等；按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、“八”字状等。

③ 螺旋菌：弧菌、螺菌。

5、科赫法则

·特殊病原菌在同一疾病中查见，健康者中不存在；

·该病原菌能被分离培养得纯种；

·该纯培养物接种至易感动物，能导致同样病症；

·自实验感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养。

6、细菌的衰老型或退化型：指在不良环境或老龄期时，细菌会出现与正常形状不一样的个体。若将其重新置于正常培养环境时可恢复正常状态。

7、细菌的多形性：指处于衰老型或退化型状态的细菌即使置于适宜的环境中生长，其形状也与正常的不一致,如嗜血杆菌。

8、菌落：单个细菌在适当的固体培养基表面或内部，经过一段时间培养后，生长繁殖出数量巨大的菌体，形成肉眼可见、有一定形态的群体。可用于细菌的分离、纯化、计数和鉴定。

9、菌苔：各“菌落”相互连接形成一片。

10、细菌活的非可培养状态（VBNC）：指细菌处于不良环境条件下,细胞缩成球形,用常规方法培养不能生长繁殖,但仍是活的一种特殊存在形式，在一定条件下可复苏,并仍具毒性。

11、细菌的结构

·基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核体。

·特殊结构：荚膜、S层、鞭毛、菌毛、芽胞。

12、磷壁酸的功能

·形成表面抗原决定簇的成分；

·提高膜结合酶的能力（使细胞壁形成负电荷环境，以利于吸附镁离子，维持酶活）；

·保证革兰氏阳性致病菌（如A族链球菌）与其寄主间的黏连；

·构成噬菌体的吸附位点。

13、细胞壁

① 格兰阳性菌

·肽聚糖

·磷壁酸

② 革兰阴性菌

⑴脂多糖（LPS）

组成：

·类脂A：无种属特异性，内毒素的主要毒性成分；

·侧链多糖：即菌体抗原，有种、型特异性；

·核心多糖：有属特异性。

功能：

·能够吸附Ca2+、Mg2+等阳离子；

·为噬菌体提供特异性吸附受体。

⑵ 外膜蛋白（OMP）：包括微孔蛋白、脂蛋白。

⑶ 周质间隙

14、细胞壁的功能

·维持菌体外形和提高机械强度，保护细菌耐受低渗环境；

·阻挡有害物质进入菌体；

·维持菌体内外离子平衡；

·参与细菌的正常分裂；

·表面带有多种抗原分子，可诱发机体的免疫应答。

15、细菌细胞膜不含胆固醇。

16、拟核：细菌不具有成形的核，无核膜、核仁，遗传物质称为拟核（核质）。核质由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构。

17、荚膜

① 概念：某些细菌在其细胞壁外周产生的一层包围整个菌体、边界清楚的黏液样物质，理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。

② 功能

·抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。

·抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最外层，可保护菌体避免和减少受有害物质的损伤。

·营养物质的贮存场所与废物排出。

18、S层的功能

·分子筛和离子通道；

·屏障作用，保护细菌；

·黏附宿主细胞；

·重要的表面抗原。

19、鞭毛的功能

·是运动器官；

·有抗原性；

·与致病性有关。

20、菌毛

·与细菌的运动无关；

·菌毛蛋白具有抗原性；

·必须用电镜观察；

·分普通菌毛、性菌毛。

21、细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）：细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中不耐受菌体内的高渗透压会涨破死亡，在高渗环境中仍可存活。

革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住——原生质体。

革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质球。

将两个不同的原生质体或原生质球融合并再生成一个细菌的技术，称原生质体融合技术。

22、研究L-细菌的意义

⑴ 诊断困难，由于L-细菌在通常培养条件下不易成功，所以常误诊为非病原体感染；

⑵ 对干扰细胞壁合成的药物敏感性下降，如青霉素，多黏菌素等；

⑶ 由于细胞壁的少或无，使抗原性下降，L-细菌的感染可逃避正常菌抗体的攻击而长期存在；

⑷ 与慢性病和一些复发性疾病有关；

用药——导致L型——对药不敏感——进一步感染等

⑸ 利用L-细菌是进行细菌的基础研究。

23、革兰氏染色

①原理

G+菌：肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内，细胞仍呈紫色。

G-菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，因其含脂量高，乙醇将脂溶解，缝隙加大，酒精将细胞脱色，呈无色，沙黄（石炭酸复红）复染呈红色。

②方法

细菌标本固定、结晶紫初染、碘液媒染、生成结晶紫-碘复合物、95%酒精脱色、稀释的复红复染。

③用途：细菌形态鉴定、菌种鉴定

④意义：鉴别细菌，选择抗菌药物，研究细菌对抗生素的敏感性、对结晶紫的敏感性，细菌的等电点，指导临床用药。

24、革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较

25、芽胞：某些革兰阳性菌在一定环境条件下，在菌体内部形成的一个圆形或卵圆形的休眠体。芽胞形成后细菌即失去繁殖能力。

① 芽胞的结构，由外向内：外衣→外膜→皮质→芽孢壁→内膜→芯髓。

② 性质：一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体称为繁殖体（营养体）。

③特点

·对高温、干燥、辐射、化学药物有强大抵抗力。

·含水量低、壁厚而致密、通透性差、不易着色、折光性强。

·芽胞内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，但保持潜在萌发力。

·不是繁殖器官，一个芽胞萌发只产生一个营养状态的细胞。

④ 意义

·对外界不良环境有强大的抵抗力，是细菌保存生命的一种休眠结构；

·消毒的指标是以杀灭芽胞为准（121℃/30min，朊病毒除外）；

·反恐怖战争需要。

第二章 细菌的生理

1、细菌与真核生物新陈代谢的主要区别

·生长和繁殖速度快

·利用各种化合物作为能源能力强

·营养需求多种多样

·可利用超常流水线合成大分子物质

·能产生特殊物质

2、细菌物质摄取方式

①单纯扩散(被动扩散)

② 促进扩散

③ 主动运输

④ 基团转位

需要载体蛋白和能量，有两个突出特点：

·转运过程中物质发生了化学变化；

·主要存在于厌氧菌和兼性厌氧菌中。

3、时代时间：一个菌体分裂为两个菌体所需的时间。

4、生长曲线：将细菌接种在液体培养基并置于适宜温度中，定时取样检查活菌数，可发现细菌生长过程具有规律性。以时间为横坐标，以活菌数的对数为纵坐标，可得一条生长曲线。

5、细菌生长繁殖的四个时期

①迟缓期：是细菌来到新环境的一个适应过程。

特点：

·代谢活跃，合成并积累所需酶系统；

·RNA含量明显增多，但DNA含量无变化；

·细菌数不增加。

②对数期：细菌生长迅速，以恒定速度进行分裂繁殖，活菌数以几何级数增长，达到顶峰，生长曲线接近一条斜的直线。此时病原菌致病力最强，形态、染色特性及生理活性较典型，对抗菌药物的作用较敏感。

OD=0.4～0.6认为处于对数期。

③稳定期：因营养的消耗、代谢产物的蓄积，细菌繁殖速度下降，死亡数逐步上升，新繁殖的活菌数与死菌数大致平衡。细菌的形态及生理性状常有改变，格兰阳性菌此时可染成阴性，毒素、抗生素、芽孢多此时产生。

④衰亡期：死菌数超过活菌数，细菌的菌体变形或自溶，染色不典型，难以进行鉴定。

6、培养基

① 概念：是人工配制的基质，含有细菌生长繁殖必需的营养物质。培养基制成后，要经灭菌处理。

② 营养条件

·基本营养

·氧气：根据细菌对氧的需求，可分为需杨菌、厌氧菌及兼性厌氧菌

·厌氧培养基：是为培养厌氧菌而设计的

·温度：根据细菌对温度的适应范围，可将细菌分为嗜冷菌、嗜温菌、嗜热菌

·酸碱度：多数病原菌的最适ph为7.2～7.6，鼻疽伯氏菌偏酸，霍乱弧菌偏碱

7、培养基的分类

① 按营养成分

·基础培养基：基本营养成分

·营养培养基：在基础培养基中添加一些其他营养物质，如葡萄糖、血液、血清、生长因子等

② 按状态

·固体培养基：1.5%～2%琼脂，用于细菌分离纯化

·半固体培养基：0.5%琼脂，作穿刺试验

·液体培养：扩增纯培养的菌体

③ 按功能

·鉴别培养基：在培养基中加入特定底物，观察细菌生长后的分解底物，从而鉴别细菌。

·选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，使抑制一类细菌生长，而有利于另一类细菌生长，从而将后者选择出来。

麦康凯培养基内含胆盐，能抑制革兰阳性菌的生长，大肠杆菌及沙门菌可生长。

·厌氧培养基：用于厌氧菌的分离、培养和鉴别。将普通培养基放在无氧环境中培养，或者使培养基本身成为无氧环境。

庖肉培养基是常用的厌氧培养基之一，其中不含饱和脂肪酸和谷胱甘肽的肉渣起到了还原剂的作用。

8、分离培养：将标本或培养物划线接种在固体培养基表面，因划线的分散作用，许多原混杂的细菌在固体培养基表面散开。

9、液体培养基中的生长现象

·浑浊：大多数细菌

·沉淀：链状生长的细菌

·菌膜：专性需氧菌，如结核杆菌、枯草杆菌

10、生化反应：细菌对糖、蛋白质的分解能力不同，代谢产物各异，利用生物化学方法鉴别不同细菌称为细菌的生化反应。主要有氧化酶试验、VP试验、甲基红试验、吲哚试验等。

11、生物被膜：通常生活在自然界中的细菌并非以游离的单个菌体形式存在，而是以群落形式出现，这种群落的主要表现形式称生物被膜。是一种被自身产生的多聚基质包裹着菌细胞的结构群体，是细菌具有保护性的一种生长模式，其结构中具有水和营养物质的通道。

12、生物膜的特性

① 生长速度缓慢且不均一。

细菌生物膜是在不利环境下形成的，环境变化对其影响较小。在膜表面的细菌，由于营养等因素，分裂较快，体积较大，内层相反。

② 细菌毒力下降

毒力强的细菌形成被膜菌后，一般不会使动物致死。

③耐药性提高

④ 逃逸宿主的免疫监视

多糖膜能降低免疫细胞和免疫分子的趋化，使被膜菌与宿主长期共存。

13、密度感应（QS）：多数细菌能合成并释放一种称为自身诱导素(信息素)的信号分子，胞外信号分子浓度随细菌密度的增加而增加，达到一个临界浓度时，信息素会启动菌体中相关基因的表达，调控细菌的生物行为，以适应环境的变化，这一现象称群体感应调节。

14、微生物种群间的关系：互生、共生、拮抗、寄生。

15、正常菌群与其宿主之间形成共生关系，具体表现为营养、免疫、生物拮抗三方面。

16、菌膜病：牙周炎、中耳炎、坏死性筋膜炎、心内膜炎。

17、无特定病原体动物（SPF）：指不存在某些特定的具有病原性或潜在病原性微生物的动物。

18、感受态：细胞生活周期中一种特殊的生理状态。

第三章 消毒与灭菌

1、灭菌：指杀灭物体中所有病原微生物和非病原微生物及其芽胞、霉菌孢子的方法。

2、消毒：指杀灭物体中病原微生物的方法。只要求达到消除传染性的目的，对非病原微生物及其芽胞、孢子并不要求全部杀死。

3、防腐：指阻止或抑制微生物生长繁殖的方法。

4、无菌：指没有活微生物的状态。

5、无菌操作：防止微生物进入机体或局部环境的操作技术。

6、物理消毒灭菌法：热力灭菌法、辐射灭菌法、超声波灭菌法、滤过灭菌法。

7、热力灭菌法：干热灭菌、湿热灭菌。

① 二者比较

同一温度下，湿热灭菌效力比干热灭菌大。

原因：

·湿热中细菌菌体蛋白较易凝固；

·湿热的穿透力比干热大；

·湿热的蒸汽有潜热存在。

② 干热灭菌法

·火焰灭菌法

·热空气灭菌法

干热灭菌器适用于高温下不损坏、不变质的物品,如玻璃器皿、瓷器等。

灭菌温度需160℃维持2h。

③ 湿热灭菌法