兽医微生物学

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绪论及第一章 细菌的形态与结构

1、微生物:就是存在于自然界的一大群体型微小、结构简单、肉眼直接瞧不见,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:细胞核有核膜与核仁,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与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:就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

杆菌就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、计数与鉴定。 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,但仍就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;

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·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:

2+2+

·能够吸附Ca、Mg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

·维持菌体外形与提高机械强度,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,因而荚膜就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,可保护菌体避免与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

·分子筛与离子通道; ·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 ·就是运动器官; ·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与分裂的细菌。在一般环境中不耐受菌体内的高渗

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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 与慢性病与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-细菌就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、革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较

革兰氏阳性菌 革兰氏阴性菌 细胞壁厚度 厚(15～80nm) 薄(10～15nm) 层次 主要为1层肽聚糖层 2层,肽聚糖层与外膜层 就是否含磷壁酸 有 无 脂多糖 无 有 对青霉素敏感性 高 低或不敏感 对溶菌酶敏感性 高 较低 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,因而芽胞不就是细菌的繁殖方式。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。 ·不就是繁殖器官,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,就是细菌保存生命的一种休眠结构; ·消毒的指标就是以杀灭芽胞为准(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 ·生长与繁殖速度快

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·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

需要载体蛋白与能量,有两个突出特点: ·转运过程中物质发生了化学变化; ·主要存在于厌氧菌与兼性厌氧菌中。

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:就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:就是人工配制的基质,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:就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她营养物质,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。

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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、培养与鉴别。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。

庖肉培养基就是常用的厌氧培养基之一,其中不含饱与脂肪酸与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,而就是以群落形式出现,这种群落的主要表现形式称生物被膜。就是一种被自身产生的多聚基质包裹着菌细胞的结构群体,就是细菌具有保护性的一种生长模式,其结构中具有水与营养物质的通道。 12、生物膜的特性

① 生长速度缓慢且不均一。

细菌生物膜就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与免疫分子的趋化,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与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。