【同济医科大学】优质课《-病原微生物与免疫学基础》-第二章-病原细菌与医学发展

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【同济医科大学】优质课全国特级教师江新欢博士教授《病原微生物与免疫学基础》第2章细菌概述

1第一节细菌的形态与结构第二节细菌的生长繁殖与变异 第三节细菌与外界环境 第四节细菌的致病性与感染第二章细菌概述细菌概述就是就细菌共性的地方进行概括性的讲述

2一,细菌的大小与形态(一)细菌的大小(二)细菌的形态二,细菌的结构(一)细菌的基本结构(二)细菌的特殊结构第一节细菌的形态与结构

3掌握:细菌的基本结构与特殊结构熟悉:细菌的形态了解:细菌的大小

4(一)大小:测量单位:微米(μm)。观察仪器:光学显微镜一、细菌的大小与形态

5(二)形态:1.球菌(coccus)双球菌、链球菌、葡萄球菌2.杆菌(bacillus)3.螺菌(spiralbacterium)

61.双球菌:在一个平面上分裂成双排列,如肺炎双球菌、脑膜炎双球菌2.链球菌:在一个平面上分裂,成链状排列,如溶血性链球菌。3.葡萄球菌:多个不规则平面上分裂,菌体无秩序堆积呈葡萄状排列,如金葡菌。(一)球菌

7葡萄球菌单球菌双球菌链球菌

8杆菌一、细菌的形态杆菌的排列方式链杆菌双杆菌单生杆菌

93、螺形菌1.弧菌:菌体只有一个弯曲,呈弧状或逗点状。如霍乱弧菌。2.弯曲菌:菌体有2-3个弯曲,呈燕状,如空肠弯曲菌。3.螺菌:菌体有数个弯曲,如鼠咬热螺菌

10螺旋菌的排列方式弧菌弯曲=12≦弯曲≦6弯曲菌螺菌弯曲≥7幽门螺旋菌霍乱弧菌鼠咬热螺菌

11球菌杆菌螺旋菌自然界中哪种最多?最多其次最少

121基本结构:细胞壁(cellwall)细胞膜(cellmembrane)细胞质(cytoplasm)核质(nuclearmaterial)2特殊结构:荚膜(capsule)鞭毛(flagellum)菌毛(pilus)芽孢第一节细菌的形态与结构二、细菌的结构

131,细菌的基本结构:细胞壁(CWcellwall)细胞膜(CMcellmembrane)细胞质(CPcytoplasm)核质(Nmnuclearmaterial)

14细菌的基本结构1,细胞壁(为原核生物所特有)细胞壁为细菌表面比较复杂的结构。位于细胞最外,包围整个菌体的一层坚韧而具有弹性的膜壁,称为细胞壁。细胞壁的主要功能:(1)维持细菌的固有外形;(2)保护细菌抵抗低渗的外环境;(3)参与细胞内外的物质交换;(4)具有免疫原性细胞壁的结构在不同属性的原核生物中存有差异。染色属性:根据革兰氏染色将细菌分成G+、G-两大类

15了解:(批紫袍者为G+,批红袄者为G-)1.细菌先经碱性染料结晶紫染色,而经碘液媒染后,用酒精脱色,在一定条件下有的细菌紫色不被脱去,有的可被脱去,因此可把细菌分为两大类,前者叫做革兰氏阳性菌(G+),后者为革兰氏阴性菌(G-)。为观察方便,脱色后再用一种红色染料如碱性蕃红、稀释复红等进行复染。阳性菌仍带紫色,阴性菌则被染上红色。有芽胞的杆菌和绝大多数的球菌,以及所有的放线菌和真菌都呈革兰氏正反应;弧菌,螺旋体和大多数致病性的无芽胞杆菌都呈现负反应。2.在治疗上,大多数革兰氏阳性菌都对青霉素敏感;而革兰氏阴性菌则对青霉素不敏感,而对链霉素、氯霉素等敏感。所以首先区分病原菌是革兰氏阳性菌还是阴性菌,在选择抗生素方面意义重大。

16细菌细胞壁的主要化学成分:肽聚糖(又称黏肽)凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质,均能损伤细胞壁而使细菌变形或裂解。青霉素能干扰肽聚糖的合成,对革兰阳性菌有杀灭作用

17G+和G-菌细胞壁差异:特征革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌强度较坚韧较疏松厚度厚,20~80nm薄,5~10nm肽聚糖层数多,可达50层少,1~3层肽聚糖含量多,可占胞壁干重50~80%少,占胞壁干重10~20%磷壁酸+-外膜-+壁磷酸是G+的重要表面抗原,并与细菌的致病性有关。G-细胞壁在肽聚糖层外还有较厚的外膜结构,外膜是G-细胞壁的主要结构,它包括三层,其中脂多糖(LPS)为G-的内毒素,与细菌的致病性有关。由于细胞壁结构不同,G+与G-在染色性、免疫原性、致病性以及对药物的敏感性等方面存在较大差异。

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192.特殊结构-荚膜鞭毛菌毛芽孢二、细菌的结构

20某些细菌产生的、包围在细胞壁外的一层很厚的粘液性物质。大多为多糖。在普通显微镜下只能看到菌体周围有一层透明圈。1.荚膜

21荚膜形成的意义:1)与细菌致病性有关;2)具有免疫原性,可作为细菌鉴别和分型的依据;3)抗干燥作用

22荚膜是某些细菌(如脑膜炎球菌、肺炎链球菌)的重要毒力因子,具有抗吞噬能力。

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24定义:为附着在某些菌体上的细长而呈波状弯曲的丝状物种类:单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌化学成分:主要是蛋白质功能性质:是运动器官2.鞭毛

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26原核生物外部构造(鞭毛)

27鞭毛(flagellum):的作用(意义)1运动器官,2鉴别细菌:鞭毛(动力)的有无、数目、位置、排列。3免疫原性;H抗原。4与致病性:粘附性

28一种纤细、短而直的丝状物,生长在细菌的周身,只有在电子显微镜下才能观察。(3)菌毛(pilus)

29普通菌毛(ordinarypilus):主要起黏附作用。黏附是大多数细菌侵入人体的第一步,因此,普通菌毛是病原菌重要的毒力因子。

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31性菌毛:传递遗传物质(质粒),与病原菌耐药性和毒力基因转移有关。

32普通菌毛:细菌的粘附结构,与宿主细胞表面特异性受体结合,与致病性密切相关性菌毛:接合,毒力、耐药性等性状的遗传物质传递。

33在不适条件下,细胞质脱水浓缩在菌体内形成一个圆形或椭圆形小体。(4)芽胞(spore,endospore)

34芽胞核心保存全部遗传信息和生物物质,是一种特殊的“休眠”细胞。芽胞不是细菌的繁殖方式。二、细菌的特殊结构

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36芽胞对热力、干旱、辐射和许多化学消毒剂等有强大的抵抗力。 被炭疽芽胞杆菌污染的草原,传染性可保持20~30年。一旦再遇到适宜的环境,芽胞能在几分钟内回复到繁殖体。

37杀死芽胞常作为灭菌是否彻底的指标。杀灭芽胞最可靠的方法是高压蒸汽灭菌法(121.3℃,15~20min)。

38第二节细菌的生长繁殖与变异掌握:细菌生长繁殖的条件、方式和速度掌握:细菌合成代谢产物及意义熟悉:细菌的人工培养及细菌常见的变异现象了解:细菌分解代谢产物及意义,细菌遗传变异在临床上的应用。

39(一)细菌生长繁殖的条件基本条件:1、营养物质:水、无机盐、含碳化合物、含氮化合物等;生长因子2、酸碱度:绝大多数病原菌的最适酸碱度为PH7.2-7.63、温度:绝大多数与人体条件相同(37℃)4、气体:根据细菌对氧气的需要否将细菌分成1.需氧菌;如结核分枝杆菌。2.微需氧菌:如弯曲菌。3.兼性厌氧菌:病原菌中绝大多数属此类4.专性厌氧菌:破伤风杆菌。

40(二)细菌繁殖方式与速度1、繁殖方式:无性二分裂方式/2、分裂速度:每20-30分钟分裂一次,谓之一代按20分钟分裂一次,一个大肠杆菌24小时后会繁殖为=1.8x1016=(10亿)

411、细菌的繁殖方式——二分裂法第二节细菌的生长繁殖与变异一细菌的生长繁殖

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431,培养基:是人工配置的适合细菌生长繁殖的营养物制品。培养基按性状分:按营养组成和用途分:基础、营养培养基等半固体培养基固体培养基液体培养基(三)细菌的人工培养

44基础培养基固体培养基半固体培养基营养(血)培养基2,细菌在培养基中的生长现象;

452,细菌在培养基中的生长现象;——液体培养基中生长现象沉淀生长混浊生长表面生长

46菌落(S型)菌苔菌落(R型)2,细菌在培养基中的生长现象;——固体培养基中生长现象

47混浊生长沿穿刺线线状生长有鞭毛细菌无鞭毛细菌2,细菌在培养基中的生长现象;——半固体培养基中生长现象

48Streptomycescoelicolor-1

49铜绿假单孢粘质沙雷氏菌沙门氏菌费氏志贺氏菌

503,人工培养细菌的用途及意义;分纯细菌

513,人工培养细菌的用途及意义;鉴别细菌细胞的生理生化反应API细菌数值鉴定系统细菌鉴定系统

523,人工培养细菌的用途及意义;筛选药物扩散法药物敏感试验第二节细菌的生长繁殖与变异一细菌的生长繁殖

53(一)合成代谢产物及其意义:1、热原质:细菌产生的注入人体或动物体内能引起发热反应的物质2、毒素:细菌产生的对机体有毒性的物质侵袭性酶:细菌产生的能发挥侵袭力的酶物质3、维生素:细菌产生的可供人体吸收利用的维生素B、维生素K4、抗生素:微生物产生的能抑制或杀死其他微生物或肿瘤的物质5、细菌素:细菌产生的仅对近缘细菌有抗菌作用的蛋白质6、色素:细菌产生的颜色的物质与致病有关的:热原质、毒素和侵袭性酶与诊断有关的:色素与治疗有关的:细菌素、抗生素、维生素细菌鉴定系统第二节细菌的生长繁殖与变异二细菌的代谢产物

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55(二)分解代谢产物及其意义:大肠埃希菌与产气肠杆菌的鉴定大肠埃希菌含有色氨酸酶,能分解色氨酸产生靛基质,当加入对二甲基氨基苯甲醛试剂后可形成玫瑰靛基质呈红色,为靛基质试验阳性;产气肠杆菌无色氨酸,靛基质试验为阴性。细菌鉴定系统

56(一),常见的细菌变异现象:1、形态结构的变异:有荚膜肺炎球菌——→无荚膜2、毒力的变异:强毒的结核杆菌————→弱毒卡介苗3、耐药性的变异:青霉素敏感金葡菌——→80%耐药2、遗传变异的医学应用:①诊断:因细菌形态结构变异,给诊断带来困难。②治疗:因细菌发生耐药变异,给治疗带来困难。③预防:因细菌抗原性变异,给预防带来困难。④基因工程:将需要表达的基因引入到合适的细菌体内,随细菌的繁殖可获得大量人们需要的基因产物。培养13年,23代培养用药二细菌的遗传与变异

57小测试1.请阐述细菌的生长繁殖方式及速度。2.细菌的合成代谢产物有哪些?

58第三节细菌与外界环境一、细菌的分布 二、消毒与灭菌 三、医院内感染

59掌握:消毒的基本概念、物理消毒灭菌法熟悉:细菌在正常人体的分布、化学消毒灭菌法了解:医院感染

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622.水中的细菌:水环境:地球的70%左右由水覆盖,其中溶解和悬浮 有机、无机物可供微生物生长。 水中致病菌的主要来源:土壤以及人和动物的排泄物等。易污:人畜排泄物波及到的地方,近土壤的地方,如厕所附 近,池塘的边缘。水中常见病原菌:消化道感染菌,如:痢疾、霍乱、沙门氏菌等。

63搞好饮水卫生对防止消化道传染病很重要!

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65空气中的非病原菌常是培养基、生物制品、医药制剂污染的来源。故手术室、病房、制剂室、细菌接种室等均应经常进行空气消毒,以防止感染或污染。

66细菌在正常人体的分布:1.正常菌群:在正常人体的体表以及与外界相通的腔道中存在着不同种类和数量的细菌,这些细菌通常对人体无害,称为正常菌群。一个成年人含有1013-14个细胞,但可以携带1014-15个微生物。

672.正常菌群的生理意义与人体保持平衡状态菌群之间相互制约,形成相对的生态平衡一定的抗癌及抗衰老作用

68条件致病菌:正常菌群与人体间的平衡状态在某些特定条件下可被打破,使不致病的正常菌群也能引起疾病,将这些细菌成为条件致病菌。正常菌群转变为条件致病菌的特定条件:1)寄居部位的改变;2)免疫功能低下;3)菌群失调菌群失调:正常菌群由于某些因素的影响,使其中各种微生物间的种类、数量的比例关系破坏。菌群失调的诱因:滥用抗生素;乱用免疫抑制剂;机体生理功能紊乱。菌群失调症:因菌群失调引起的疾病。临床上,多是在抗菌药物治疗原有感染性疾病的过程中所引发的一种新感染,故又称为二重感染或重叠感染。3.条件致病菌

69掌握几个概念:消毒(Disinfection):杀灭或消除物体表面或环境中的病原微生物。常采用化学方法只对细菌繁殖体有效灭菌(Sterilization):杀灭物体上所有的微生物(包括病原体和非病原体的繁殖体和芽胞)的方法。常用物理方法防腐(Antisepsis):防止或抑制微生物生长繁殖的方法。无菌(Asepsis):物体上或容器内无活菌存在无菌技术:防止微生物进入机体或物体的操作技术二、消毒与灭菌

70消毒灭菌的方法(一)物理消毒灭菌法(二)化学消毒灭菌法(三)生物消毒灭菌法二、消毒与灭菌

71物理消毒灭菌法(热力灭菌法、辐射杀菌法、滤过除菌法)1.热力灭菌法热力灭菌法分干热灭菌和湿热灭菌两大类。在同一温度下,湿热灭菌效果比干热好,这是因为:(1)湿热中细菌菌体蛋白较易凝固;(2)湿热的穿透力比干热大;(3)湿热的蒸汽有潜热存在。水由气态变为液态时释放出的潜热,可迅速提高被灭菌物体的温度。二、消毒与灭菌

72干热灭菌法1.焚烧:是一种彻底的灭菌方法,但仅适用于废弃物品或尸体等。2.烧灼:直接用火焰灭菌,适用于微生物学实验室的接种环、试管口等的灭菌(图)。3.干烤:用烤箱灭菌。一般加热至160℃~170℃经2小时。适用于高温下不变质、不蒸发的物品,如玻璃器皿、瓷器等。

73湿热灭菌法(最常用的消毒灭菌方法)1.巴氏消毒法(pasteurization):用较低温度杀灭液体中的病原菌、同时又不影响消毒物品的营养成分及香味的消毒方法。常用于牛奶和酒类等的消毒。2.煮沸法:1个大气压下,煮沸的水温为100℃,一般细菌繁殖体煮沸5分钟即被杀死。细菌芽胞常需煮沸1~2小时,才被杀死。水中加入2%碳酸钠,既可提高沸点达105℃,促进细菌芽胞的杀灭,又可防止金属器皿生锈。常用于食具、饮水、刀剪、注射器及一般外科器械等的消毒。

74湿热灭菌法3.流通蒸汽法:用蒸笼常用于食具、饮水、刀剪、注射器及一般外科器械等的消毒。4.间歇灭菌法:是利用反复多次的流通蒸汽加热,杀死细菌所有繁殖体和芽胞的灭菌法。具体做法是将待灭菌的物品置于阿诺流通蒸汽灭菌器内,100℃加热15~30分钟,杀死其中的细菌繁殖体,然后将物品置于37℃温箱中过夜使芽胞发育成繁殖体,次日再通过流通蒸汽加热,如此连续三次,可将所有细菌繁殖体和芽胞全部杀死。适用于不耐高温的含糖或牛奶等培养基的灭菌。

75湿热灭菌法5.高压蒸汽灭菌法:是灭菌效果最好、目前应用最广的灭菌方法。方法是在一密闭蒸锅—高压蒸汽灭菌器内进行的。加热时蒸汽不能外溢,容器内温度随蒸汽压的增加而升高,杀菌力也大为增强。通常在1.05kg/cm2的压力下,温度达121.3℃,维持15~30分钟,可杀死包括细菌芽胞在内的所有微生物。此法适用于耐高温和不怕潮湿物品的灭菌。手术衣、手术器械、敷料、NS、普通培养基等。

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77热力灭菌法的比较第三节细菌的分布与消毒灭菌二、消毒与灭菌

78紫外线灭菌法1.日光和紫外线:紫外线的杀菌作用与其波长有关,波长在200-300nm的紫外线均具有杀毒作用,其中265-266nm的紫外线杀菌能力最强。机制:干扰细菌DNA复制,导致细菌变异或死亡紫外线穿透力差,故只适用于物体表面及空气的消毒。室内空气消毒时,有效距离不超过2m,时间≥30min不要在紫外线灯照射下工作2.辐射灭菌法

792.电离辐射:高速电子、X射线和γ射线等在足够剂量时,对各种细菌均有致死作用。其机制在于破坏细菌DNA。电离辐射常用于大量一次性医用塑料制品的消毒,如注射器、导管的消毒。电离射线灭菌法

803.滤过除菌法滤过除菌是用物理阻留的方法将液体或空气中的细菌除去,以达到无菌的目的。所用的器具是滤菌器(filter)。滤过除菌主要用于一些不耐高温灭菌的血清、细菌毒素、抗生素,以及空气等的除菌。滤菌器的种类很多,目前常用的有滤膜滤菌器、石棉滤菌器(亦称Seitz滤菌器)、玻璃滤菌器等。

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83化学消毒灭菌法用化学药品进行消毒的方法,由于化学药品对细菌及人体有毒性,故只能用于体表、医疗器械、排泄物及周围环境等的消毒。杀菌机制:(1)使菌体蛋白质变性或凝固;(2)干扰细菌的酶系统和代谢;(3)影响细菌胞浆膜的通透性。

84消毒剂类别名称浓度(%)用途重金属盐红汞2皮肤、粘膜、小创面消毒硫柳汞0.01生物制品防腐氧化剂高锰酸钾0.1皮肤、尿道、水果、蔬菜消毒过氧化氢3皮肤、粘膜、创伤消毒过氧乙酸0.2~0.5塑料、玻璃、人造纤维消毒卤素类碘液2.5皮肤消毒醇类乙醇70~75皮肤、体温计消毒酚类石炭酸3~5地面、器皿表面和排泄物消毒来苏3~5同上、也常用于手及皮肤消毒表面活性剂新洁尔灭0.1手术器械消毒酸碱类生石灰1:4~1:8排泄物、地面消毒染料龙胆紫2~4表浅创伤消毒

85影响消毒灭菌效果的因素1.消毒剂的性质、浓度和作用时间:一般情况下浓度越大,作用时间越长,杀菌效果越好。但95%的乙醇消毒效果反不如75%为好,因为高浓度乙醇使细菌表面的蛋白质迅速脱水而凝固,影响乙醇进入菌体内,减弱其杀菌作用。2.微生物的种类与数量:同种消毒剂对不同微生物的杀菌效果不同。如结核杆菌对酸、碱的抵抗力比其他的菌强;70%乙醇可杀死一般细菌繁殖体,但不能杀灭细菌芽胞。因此,必须根据消毒对象选择合适的消毒剂。

863.环境中有机物的影响:消毒环境中如有有机物存在,如血清、脓汁、痰、粪便等,可与消毒剂结合而影响杀菌效果。临床护理工作中消毒皮肤及器械时,必须先清洁干净再消毒(清除有机物,提高消毒剂的使用率和效果)对有机物含量较多的痰、粪便等消毒时,应选用受有机物影响小的消毒剂。4.消毒效果还受温度、酸碱度、穿透力等因素影响。

87防腐剂与消毒剂之间无严格的区别,同一化学药品在低浓度时是防腐剂,在高浓度时则为消毒剂。

88医院感染的概念:医院内感染、医院内获得性感染是指病人在医院内时期获得的感染;医务人员在医院内获得的感染也包括在内医院感染的特点:1、病人在医院内时期获得的。2、发生地点在医院内3、发生的时间与在医院内活动相关4、病菌主要是条件致病菌,内源性为主,传染性较弱5、传播途径以接触为主6、病原体较难确定,常产生耐药变异,治疗困难。第三节细菌的分布与消毒灭菌三、医院感染

89内源性感染(endogenousinfection)指引起感染的病原体来源于自身的体表或体内的正常菌群,多为条件致病菌或由多种原因引起的菌群失调症等引起。外源性感染是指由来自宿主体外的病原菌所引起的感染。传染源主要包括传染病患者、恢复期病人、健康带菌者,以及病畜、带菌动物、媒介昆虫等。

90医院感染的危险原因:1、病人免疫力低下。2、诊疗技术带来感染3、治疗不当——激素和抗生素的不适当使用。医院感染的防控:1、宣传教育预防知识,提高医护人员认识。2、严格执行医疗器械器具的消毒规范(1/2/3)。3、严格执行隔离技术规范。4、合理使用抗菌药物。第三节细菌的分布与消毒灭菌三、医院感染

91第二章细菌概述第三节细菌与外界环境学习重点1、解释正常菌群、条件致病菌、菌群失调、菌群失调症。2、解释消毒、灭菌、防腐、无菌、无菌操作的含义。3、举例说明常用的消毒方法。4、简述影响消毒灭菌效果的因素5、何谓医院感染?简述其特点。小测试

92第四节细菌的致病性与感染性掌握:细菌的毒力、感染的概念、感染的类型熟悉:感染的来源和传播方式了解:细菌的侵入数量及侵入门户

93第四节细菌的致病性与感染细菌的致病性是指细菌侵入机体、生长繁殖、破坏组织、引起病理变化的特征。细菌的致病性是指能引起机体疾病的性能具有致病性的细菌叫致病菌或病原菌。

94细菌的致病因素毒力侵入途径:途径要合适侵入数量:数量要足够侵袭力毒素外毒素:特异性毒害作用内毒素:非特异性毒害作用表面结构侵袭性酶菌毛、黏附素:粘附(吸附)荚膜、微荚膜:抗吞噬、抗消化血浆凝固酶:抗吞噬、抗消化透明质酸酶:破坏组织促扩散一、细菌的致病因素

95细菌的毒力:病原菌致病能力的强弱程度。致病能力强的病原菌称为强毒株,致病能力弱的病原菌称为弱毒株。细菌的毒力由侵袭力和毒素构成细菌的致病因素

96(一)侵袭力:指病原菌突破机体的防御屏障,在体内定居、繁殖、扩散的能力。侵袭力对机体无直接毒害作用。侵袭力由病原菌的表面结构和侵袭性酶构成。侵袭力表面结构侵袭性酶(协助抗吞噬或扩散)黏附素:粘附(吸附)荚膜、微荚膜:抗吞噬、抗消化血浆凝固酶:抗吞噬、抗消化透明质酸酶:破坏组织促扩散

97表面结构:指位于病原菌表面的、能帮助细菌发挥侵袭力的菌体结构。表面结构包括荚膜、菌毛等。荚膜:本身没有毒性,但它具有抵抗吞噬细胞对细菌的吞噬和消化作用,抑制体液中杀菌物质对细菌的破坏作用,保护细菌使其繁殖。菌毛(类):本身没有毒性,但它帮助细菌粘附(吸附)与细胞表面,细菌感染的先决条件是要附着(固定)在皮肤粘膜表面上。菌毛就像“苍子”的“毛刺”一样,粘附(吸附)在衣服表面。

98侵袭性酶:是某些细菌在代谢过程中产生的胞外酶,一般不具有毒性,但它可以帮助细菌发挥侵袭力。可以帮助细菌发挥侵袭力的胞外酶侵袭性酶包括血浆凝固酶和透明质酸酶等。

99毒素:是细菌产生的对机体有毒害作用的毒性物质。毒素按其来源、性质和作用不同分为内毒素和外毒素两大类。毒力侵袭力毒素外毒素:特异性毒害作用内毒素:非特异性毒害作用

100外毒素:病原菌在生长繁殖过程中分泌到周围环境中的一种有毒代谢产物。外毒素特点:⑴毒性强,1mg肉毒毒素可毒死2亿只小白鼠。20g/只×2亿只=400万公斤;400万公斤/80公斤/人=5万人⑵有高度选择性毒害,引起特殊的病变。⑶大多是蛋白质。故易被热、酸、碱、蛋白酶等破坏。⑷主要是G+菌产生,某些G-菌液可产生。⑸抗原性强,可刺激机体产生抗毒素(可用于治疗)。⑹经0.3-0.4%甲醛处理后脱去毒性仍保留免疫原性,可制成无毒的外毒素生物制品称为类毒素(可用于预防接种)第四节细菌的致病性与感染一、细菌的致病因素

1012、内毒素概念:是G-菌细胞壁中的脂多糖成分(类脂A),只有当菌体死亡裂解或用人工方法破坏后,才能释放出来。内毒素特点:⑴毒性较弱⑵选择性毒害不明显,引起病理变化和临床表现基本相同。主要有:①发热反应,②白细胞反应,③内毒素血症与休克,④DIC⑶化学成分是脂多糖(简称LPS),耐热,故不易被热、蛋白酶等破坏。⑷主要是G-菌产生。⑸抗原性弱,不能刺激机体产生抗毒素。⑹内毒素免疫原性弱,经甲醛处理后不能制成类毒素。

102外毒素与内毒素的主要区别区别点外毒素内毒素存在部由活的细菌分泌至细菌体外细胞壁成份,菌体崩解后释出菌种类以G+菌多见G-菌多见化学成分蛋白质(分子量27~900KD)脂多糖(毒性主要为类脂A)稳定性不稳定,60℃以上能迅速破坏耐热,60℃耐受数小时毒性作用强,微量对实验动物致死。各种外毒素有选择作用,引起特殊病变。抑制蛋白质合成,有细胞毒性、神经毒性、肠毒素等稍弱。各种细菌内素的毒性作用大致相同。引起发热、粒细胞反应、内毒素血症与休克、DIC等抗原性强,可刺激机体产生抗毒素。经甲醛处理,可脱毒成为类毒霉,仍有较强的抗原性,可用于人工自动免疫刺激机体对多糖成份产生抗体,不形成抗毒素,不能经甲醛处理成为类毒素

103菌量:引起疾病所需的菌量取决于细菌本身毒力的强弱和机体抵抗力的大小。例如:毒力较强的鼠疫杆菌,在无特异性免疫力的个体中,在途径合适的情况下,几个就可以引起鼠疫。而毒力较弱的沙门氏菌,需要摄入数亿个才能引起宿主急性胃肠炎。细菌的侵入数量

104侵入门户:很多病原菌只能由一定门户侵入机体,并在一定的组织器官定位繁殖才能引起疾病。例如:破伤风杆菌毒力较强,但它只有在侵入缺氧的深部伤口才能致病。而你把它摸在皮肤上、把它吃下去、把它吸进去,都不致病。又如志贺菌需经侵入肠道才能引起痢疾。有些菌有多种侵入门户,如结核杆菌可经呼吸道、消化道、皮肤创伤等多个门户侵入引起感染。第四节细菌的致病性与感染一、细菌的致病因素

105病原菌的致病力与其毒力强弱、侵入途径是否适宜以及侵入数量是否有着密切关系。致病性=毒力×侵入数量×侵入途径=1第四节细菌的致病性与感染一、细菌的致病因素细菌的致病性毒力:要足够的强侵入途径:途径要合适侵入数量:数量要足够

106细菌的致病因素毒力侵入途径:途径要合适侵入数量:数量要足够侵袭力毒素外毒素:特异性毒害作用内毒素:非特异性毒害作用表面结构侵袭性酶菌毛、黏附素:粘附(吸附)荚膜、微荚膜:抗吞噬、抗消化血浆凝固酶:抗吞噬、抗消化透明质酸酶:破坏组织促扩散细菌的致病因素

107第四节细菌的致病性与感染二、感染的发生与发展(一)、感染的概念:(二)、感染的来源和传播方式:(三)、感染的类型感染的概念:在一定条件下,侵入的病菌与机体相互作用而产生的病理过程。感染与传染的关系:感染感染:条件致病菌在一定的条件下引起本个体疾病的过程传染:病菌由某个体经一定途径到达另一个体引起疾病的过程

108(一)、感染的来源1、外源性(传染):感染来源于宿主体外;外源性感染源(传染源)主要有:病人(患者)、带菌者、患病或带菌的动物2、内源性:感染来源于宿主体内或体表;引起此类感染的病菌多是条件致病菌。第四节细菌的致病性与感染二、感染的发生与发展

109外源性感染(传染)病原菌引起传染的传染途径(侵入门户)(传播方式)传染:病菌由某个体经一定途径到达另一个体引起疾病的过程。传染源主要有:病人(患者)、带菌者、患病或带菌的动物。1,呼吸道感染:病菌由传染源咳嗽、喷嚏或大声说话等,将含有病原菌的飞沫或呼吸道分泌物散布到空气中,被易感者吸入而感染。如结核、白喉、百日咳等。2,消化道感染:病菌由传染源吐泻物随饮食散播,被易感者饮食入而感染。如伤寒、痢疾、霍乱、甲肝、脊灰、蠕虫病等。3,皮肤粘膜创伤感染:病菌由伤口而感染。如破伤风、金葡菌等。4,接触感染:病菌经由染源接触并随物品散播,经皮肤黏膜接触而感染。如淋病、梅毒、艾滋、滴虫、尖锐湿疣、布病、炭疽等。5,节肢动物感染:病菌由传染源经吸血昆虫或医源性注射器方式散播而感染。如鼠疫、疟疾、乙脑等。第四节细菌的致病性与感染二、感染的发生与发展

110三、感染的类型感染的结局一是机体免疫力将病原微生物消灭,使传染告终,机体获得痊愈,并遗留有或强或弱、或长或短的免疫力。二是病原菌战胜机体的免疫力,毒害机体,以至造成长期病症,甚至死亡。∴感染的发生、发展和结局取决于机体和病原菌相互作用的结果。第四节细菌的致病性与感染二、感染的发生与发展

1111、隐性感染当侵入病菌数量较少、毒力较弱,机体免疫力较强时,病菌仅引起轻度病理损害,无明显的临床症状,称隐性感染或亚临床感染。隐性感染后可获得特异性免疫力,能抵御同种细菌的再感染。第四节细菌的致病性与感染二、感染的发生与发展

1122、显性感染:指侵入病菌数量较多,毒力较强,机体的免疫力较弱时,病菌在机体内生长繁殖,产生毒素,以致使机体组织细胞受到严重损害,生理功能紊乱,并出现明显的临床症状,称显性感染显性感染如果是由体外的传染性病原菌引起,且有可能再传染给他人,则称之为传染病。第四节细菌的致病性与感染二、感染的发生与发展

113显性感染类型:根据感染起病的急缓分:急性感染慢性感染根据感染波及范围分:局部感染全身感染第四节细菌的致病性与感染二、感染的发生与发展

114显性感染类型:根据感染波及范围分局部感染全身感染局部传染:病原菌侵入机体后,在一定部位定居繁殖,产生毒性产物,引起局部病理损害的过程。如疖、痈、局部化脓等。一般没有明显的全身症状(发热、头痛)。第四节细菌的致病性与感染二、感染的发生与发展

115显性感染类型:根据感染波及范围分局部感染全身感染全身感染:指病菌及毒素向全身扩散和蔓延,并出现全身临床症状者,称全身传染。全身症状一般都有发热、头痛、精神意识障碍等表现。

116全身性感染的常见几种病理表现菌血症:病原菌自局部病灶侵入血流,并不在血液中繁殖,只能短暂经过,但能传至机体的其它部位。如伤寒病初期。毒血症(toxemia):病菌只在入侵的局部生长繁殖,不进入血液,产生的外毒素进入血流,引起特殊的毒性症状。如白喉、破伤风等。败血症:病原菌侵入血液,并在血中大量生长繁殖,造成机体严重的病理损害,引起显著的临床症状。如化脓性链球菌引起的败血症。脓毒血症:化脓菌发生败血症时,细菌经血液循环到达其它脏器或组织,引起化脓性全身病变的传染。如金葡菌引起的脓毒血症。

117全身性感染的几种常见病理表现

1183、带菌状态:在显性或隐性感染痊愈后,病菌未立即消失,与机体免疫力处于相对平衡状态,仍在体内继续存在并不断排出体外者,称为带菌状态。处于带菌状态的机体称带菌者。带菌者经常或间歇排出病原菌,成为重要传染源之一。∴及时检出带菌者并进行隔离和治疗,对于控制传染病的流行具有重要意义。第四节细菌的致病性与感染二、感染的发生与发展

119简答题1.革兰阳性菌与革兰阴性菌的区别2.细菌内毒素与外毒素的区别

120第二节细菌的生理一、细菌细胞的理化性状一)细菌细胞的化学组成1、化学元素主要元素:六种,97%微量元素:3%

1212、化学组分1)水分2)有机物蛋白质、核酸、糖类、脂类、维生素3)无机物无机盐类

122二)细菌的物理性质1、细菌的带电现象2、细菌的比面积3、细菌的布朗运动4、细菌的光学性质5、细胞膜的半渗透性

123二、细菌的营养与繁殖一)细菌的营养物质及其生理功能水碳源氮源无机盐生长因子营养物质

1241、水生理功能主要有①作为细胞的组成成分。②起到溶剂与运输介质的作用;③参与细胞内一系列化学反应;⑤维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象;④热的良好导体;

1252、碳源在微生物生长过程中能为微生物提供碳素来源的物质碳源谱有机碳无机碳异养微生物自养微生物

126目前在微生物工业发酵中所利用的碳源物质主要是单糖、淀粉、麸皮、米糠等。对于为数众多的化能异养微生物来说,有些碳源(双功能营养物质)是兼有能源功能营养物。微生物利用的碳源物质主要有糖类、有机酸、醇、脂类、烃、CO2及碳酸盐等。

127凡是能被用来构成菌体物质中或代谢产物中氮素来源的营养物质称为氮源。3、氮源氮源谱{有机氮无机氮NH3铵盐硝酸盐N2{{蛋白质核酸氨基酸尿素

1284、无机盐作用{参与微生物中氨基酸和酶的组成(如P、S等)调节微生物的原生质胶体状态,维持细胞的渗透与平衡(如Na+)酶的激活剂(如Mg2+)微量元素是指那些在微生物生长过程中起重要作用,而机体对这些元素的需要量极其微小的元素,通常需要量在10-6--10-8mol/L:锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。根据微生物对矿质元素需要量大小可以把它分成大量元素:Na、K、Mg、Ca、S、P等。

1295、生长因子生长因子:那些微生物生长所必需而且需要量很小,但微生物自身不能合成的或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。包括维生素、嘌呤、某些氨基酸、嘧啶等。

130二)细菌吸收营养物质的方式细胞膜由于有高度选择透性而在营养物质的进入与代谢产物的排出上起着极其重要的作用。物质主要通过简单扩散、促进扩散、主动运输和基团转位进出微生物细胞。简单扩散促进扩散主动运输基团移位

1311、简单扩散(simplediffusion)简单扩散是物质非特异性地从浓度较高一侧被动或自由地透过膜向浓度较低一侧扩散的过程。特点:1)简单扩散驱动力是细胞膜两侧物质的浓度差,即浓度梯度,不需要代谢能,物质不能进行逆浓度运输。2)物质在运输过程中,既不与膜上的分子发生反应,本身的分子结构也不发生变化。3)主要吸收的物质是水,一些气体(CO2,O2),一些水溶性小分子(乙醇,甘油)和某些离子(Na+)等。

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1332、促进扩散(facilitateddiffusion)促进扩散是有些物质借助细胞膜的一种载体蛋白从浓度较高的一侧透过膜向浓度较低的一侧扩散。特点:1)需要膜上的载体蛋白与物质结合并转运。载体蛋白有特异性。2)驱动力是浓度梯度,因此不需要代谢能量,不能逆浓度运输。3)物质本身在分子结构上也不会发生变化。4)多见于真核微生物。

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1353、主动运输(activetransport)主动运输是微生物吸收营养物质的一种主要方式,物质在运输过程要消耗代谢能,由载体蛋白参与的逆浓度梯度的物质转运。特点1)载体蛋白与被转运物质有专一性。2)物质在膜外表面与载体蛋白亲和力大,在膜内表面亲和力小,这种亲和力大小的改变是由于载体蛋白构型变化,这需要消耗能量。3)主动运输的物质有许多无机离子(K+、SO42-、PO43-)、一些糖类(乳糖、葡萄糖)、氨基酸和有机酸等。

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1374、基团转位(grouptranslocation)基团转位是在运输过程中,除了物质分子发生化学变化这一特点外,其他特点都与主动运输相同。这种运输方式主要存在于厌氧微生物中,用于许多单(或双)糖与糖的衍生物以及核苷与脂肪酸的运输,目前在好氧微生物中还未发现有这种运输方式,也未发现用这种运输方式运输氨基酸。

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140异养型生物自养型生物生长利用的营养物质的方式生物生长过程中能量的来源光能营养型化能营养型三)细菌的营养类型

141三、微生物的营养类型

142四)细菌的生长繁殖一)细菌生长繁殖的条件1.充足的营养物质2、合适的酸碱度大多数细菌的最适pH6.8-7.4嗜中性细菌6.0-8.0嗜碱性细菌10.5嗜酸性细菌3.0

1433、适宜的温度嗜温菌37℃嗜热菌50-60℃嗜低温0-30℃4、必要的气体环境(1)专性需氧菌如:结核分枝杆菌、枯草芽孢杆菌。(2)微需氧菌如:空肠弯曲菌、幽门螺杆菌。(3)耐氧菌乳酸菌(4)兼性厌氧菌大多数病原菌(5)专性厌氧菌如:破伤风梭菌、脆弱类杆菌

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145细菌主要是通过无性繁殖产生后代。其繁殖方式是二分裂,简称裂殖。细菌的繁殖过程分为三个连续步骤:①核的分裂和隔膜的形成;②横隔壁形成;③子细胞分裂。另外有的细菌还存在:三分裂和复分裂。二)细菌生长繁殖的方式和速度

146(三)细菌的繁殖1、裂殖(fission)1)、二分裂(binaryfission)

147细菌生长繁殖的速度多数细菌繁殖速度极快,每20—30min分裂一次少数细菌生长速度缓慢

148五)细菌的人工培养(一)培养基培养基是人工配制的,适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。培养基几乎是一切对微生物进行研究和利用工作的基础任何培养基都应该具备微生物生长所需要六大营养要素:碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水任何培养基一旦配成,必须立即进行灭菌处理;常规高压蒸汽灭菌:1.05kg/cm2,121.3℃15-30分钟

149培养基的类型及应用培养基种类繁多,根据其成分、物理状态和用途可将培养分成多种类型。按成分不同划分天然培养基合成培养基含用化学成分还不清楚或化学成分不恒定的天然有机物牛肉膏蛋白胨培养基、麦芽汁培养基化学成分完全了解的物质配制而成的培养基高氏1号培养基、查氏培养基

150可溶性淀粉2gKNO30.1gK2HPO40.05gMgSO4•7H2O0.05gNaCl0.05gFeSO4•7H2O0.001g琼脂2g自来水100mLpH7.2~7.4硝酸钠3g磷酸氢二钾1g硫酸镁(MgSO4·7H2O)0.5g氯化钾0.5g硫酸亚铁0.01g蔗糖30g琼脂20g蒸馏水1000mL高氏一号培养基查氏培养基

151按物理状态不同划分固体培养基液体培养基在液体培养基中加入一定量凝固剂,使其成为固体状态,琼脂含量一般为1.5%-2.0%琼脂含量一般为0.2%-0.7%不加任何凝固剂半固体培养基固体培养基常用来进行微生物的分离、鉴定、活菌计数及菌种保藏观察微生物的运动特征、分类鉴定及噬菌体效价测定大规模工业生产及在实验室进行微生物的基础理论和应用方面的研究

152按用途不同划分基础培养基鉴别培养基含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培基。用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基用于鉴别不同类型微生物的培基。选择培养基在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培基。微生物产生某种代谢产物,与培养基中的特殊化学物质发生特定的化学反应,产生明显的特征变化。加富培养基在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质,抑制不需要的微生物的生长,有利于所需微生物的生长。

153常用培养基种类厌氧培养基基础培养基营养培养基选择培养基鉴别培养基依用途不同

154液体培养基固体培养基半固体培养基2、细菌在培养基中的生长现象

1551.细菌在液体培养基中的生长现象①均匀浑浊生长②菌膜生长③沉淀生长:

156混浊沉淀菌膜液体培养基中沉淀生长混浊生长菌膜生长

1572.细菌在半固体培养基中的生长现象3.细菌在固体培养基上的生长现象菌落菌苔在固体培养基上(内)的群体形态

158各种细菌的菌落

1593、细菌生长繁殖的规律——生长曲线一)细菌群体生长规律在不补充营养物质,保持整个培养液体积不变条件下,以时间为横坐标,以菌数为纵坐标,根据不同培养时间时细菌数量的变化,可以作出一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。生长曲线

160生长曲线可分:延缓期对数期衰亡期稳定期

1611.延缓期将少量菌种接入新鲜培养基后,在开始一段时间内菌数不立即增加,或增加很少,生长速度接近于零。也称延迟期、适应期。迟缓期的特点:分裂迟缓、代谢旺盛

1622.对数期对数生长期的细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致,代谢旺盛、生长迅速、代时稳定,所以是研究微生物基本代谢的良好材料。以最大的速率生长和分裂,细菌数量呈对数增加。细菌内各成分按比例有规律地增加,表现为平衡生长。

1633.稳定期由于营养物质消耗,代谢产物积累和pH等环境变化,逐步不适宜于微生物生长,导致生长速率降低直至零(即细菌分裂增加的数量等于细菌死亡数量),从而结束对数生长期,进入稳定生长期。原因:获得更多的菌体物质或代谢产物采取措施:补充营养物质或取走代谢产物或改善培养条件,如对好氧菌进行通气、搅拌或振荡等。

1644.衰亡期细菌代谢活性降低,细菌衰老并出现自溶,产生或释放出一些产物,如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。细胞呈现多种形态,有时产生畸形,大小悬殊,有些革兰氏染色反应阳性菌变成阴性反应等。该时期死亡的细菌以对数方式增加,但在衰亡期的后期,由于部分细菌产生抗性也会使细菌死亡的速率降低。现象:特点:

165三、细菌的新陈代谢细菌代谢产物及其应用一)细菌分解产物及生化反应1.吲哚试验色氨酸酶+对二甲基苯甲醛色氨酸吲哚玫瑰吲哚大肠埃希菌叫吲哚试验为阳性.产气肠杆菌为阴性

1662、甲基红试验分解甲基红葡萄糖产酸红色(PH4.5以下)如大肠埃希菌阳性分解甲基红葡萄糖乙酰甲基甲醇橙黄色如产气肠杆菌阴性

1673、Y-P试验葡萄糖丙酮酸乙酰甲基甲醇二乙酰+含胍基化合物红色如产气肠杆菌为阳性大肠埃希菌为阴性

1684.柠檬酸盐利用试验柠檬酸盐碳酸盐+溴麝香草酚蓝(绿色)蓝色如产气肠杆菌为阳性大肠埃希菌为阴性上述四种试验合称为IMvic试验。

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170二)合成代谢产物及其应用1.热原质:热原质又称为致热原,是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。产生热原质的细菌大多数是G—菌如伤寒沙门菌、大肠埃希菌及少数G+菌如枯草杆菌等。热原质是细菌细胞壁的脂多糖。制备注射药物时应严格无菌操作

1712.毒素和侵袭性酶毒素内毒素外毒素侵袭性酶:如链球菌的透明质酸酶、链激酶

1723.细菌素:某些细菌产生对有亲缘关系的细菌具有抗菌作用的蛋白质称细菌素。4.抗生素:是某些微生物在代谢过程中产生的能选择性抑制或杀灭其他生物细胞的物质。5.色素6.维生素

173第三节 微生物的分布与消毒灭菌一、微生物的分布一)微生物在自然界的分布细菌在土壤、水和空气中广泛存在,是感染人体的重要来源。常见的病原菌有金黄色葡萄球菌、链球菌、结核分枝杆菌、白喉棒状杆菌及脑膜炎奈瑟菌、白假丝酵母菌等,常引起伤口或呼吸道感染。

174二)微生物在正常人体的分布1、人体正常菌群在正常人的体表和与外界相通的腔道中,存在着不同种类和数量的微生物,这些微生物通常对人体无害,为人体正常微生物群,通称正常菌群。

175部位主要菌群皮肤葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌、白假丝酵母菌、非致病性分枝杆菌。 口腔葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、乳杆菌、类白喉棒状杆菌、放线菌、螺旋体、白假丝酵母菌、梭菌。 鼻咽腔葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、类杆菌。 外耳道葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝菌。 眼结膜葡萄球菌、干燥棒状杆菌、奈瑟菌。 胃一般无菌 肠道大肠埃希菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、肠球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、乳杆菌、白假丝酵母菌 尿道葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、非致病性分枝杆菌。 阴道乳杆菌、大肠埃希菌、类白喉棒状杆菌、白假丝酵母菌。

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1772、正常菌群及其生理作用(1)正常菌群的生理作用A)生物拮抗作用①竞争黏附(占位性保护)作用②产生有害代谢产物③营养竞争作用

178B)营养作用正常微生物群参与了机体的物质代谢、营养物质转化及合成,C)免疫作用正常菌群作为抗原既能促进机体免疫器官的发育,也可刺激其免疫系统发生免疫应答D)延缓衰老作用E)抗肿瘤作用

1793、菌群失调及菌群失调症:菌群失调是指由于某种原因使正常菌群的种类、数量和比例发生较大的改变,导致机体微生态失去平衡。因严重菌群失调而使宿主发生的一系列临床症状,则称为菌群失调症。

180条件致病菌在正常情况下,正常菌群具有相对稳定性,但在特定条件下,正常菌群与机体之间的这种生态平衡可被破坏而引起疾病,这些能引起疾病的细菌称条件致病菌。寄居部位改变机体免疫功能低下抗菌药物(

181二、消毒、灭菌一)有关概念:1、消毒:杀死物体上病原微生物的方法。2、灭菌:杀灭物体上所有微生物(包括病原微生物、 非病原微生物以及细菌芽胞)的方法。3、防腐:防止或抑制微生物生长繁殖的方法。4、无菌:指不存在活的微生物的意思。5、无菌操作:防止细菌进入机体或物品的操作技术。

182消毒、灭菌的方法一般可分为:热力灭菌法辐射杀菌法物理学方法滤过除菌法超声波杀菌法干燥和低温抑菌法等化学方法

183(一)物理消毒灭菌法1、热力灭菌法:1)焚烧法2)烧灼法3)干烤法4)红外线5)煮沸法6)流通蒸气法7)高压蒸气法8)巴氏消毒法干热灭菌法湿热灭菌法9)间歇灭菌法

184焚烧用焚烧炉燃烧(1)用于废弃垃圾、感染的动物尸体等的灭菌烧灼用火焰烧灼接种环、接种针、试管口等的灭菌干烤加热160~170℃2~3小时仅用于玻璃器皿、瓷器、油类制剂、粉剂药品等的灭菌红外线o.7—l000um波长的电磁波,多用于医疗器械的灭菌(1)干热灭菌法

185焚烧烧灼干烤

1861)煮沸消毒法:100℃,5min-10min2)巴氏消毒法:61.1-62.8℃,30min71.7℃,15-30sec 3)流通蒸气消毒法:100℃,15-30min4)间歇蒸汽灭菌法:100℃,15-30min37℃过夜(3次)5)高压蒸气灭菌法:15磅(121.3℃),15-30min(2)湿热灭菌法

187巴氏消毒法62℃30秒煮沸法100℃5分钟流通蒸气消毒法100℃15—30分钟高压蒸气灭菌法103.4kPa.121.3℃ 15—20分钟

1882、辐射杀菌法(1)紫外线紫外线波长在265-266nm杀菌能力最强,它能干扰DNA复制,导致细菌变异死亡,但穿透力弱,故只能用于房间空气和物品表面的消毒。(2)电离辐射β、γ射线细胞分子产生诱发辐射,干扰DNA合成;破坏细胞膜,引起酶系统紊乱;水分子经辐射产生游离基和新分子,大量一次性医用塑料制品的消毒和中草药、中成药的防霉变。

189(3)滤过除菌法0.22um,不耐热血清抗毒素、抗生素、药液和空气等的除菌。①薄膜滤菌器②玻璃滤菌器③石棉滤菌器④陶瓷滤菌器

190(4)超声波消毒法用于粉碎细胞,撮细胞组分.(5)干燥与低温抑菌法干燥法常用于保存食物、中药材等。低温可使细菌的新陈代谢减慢,故常用于保存细菌菌种。

191(二)化学消毒灭菌法常用消毒剂的杀菌机制1、使菌体蛋白质变性或凝固2、干扰微生物酶系统和影响其代谢3、损伤细胞壁或细胞膜

192常用消毒剂的种类、浓度、用途及作用机制(一)种类常用浓度用途作用机制1.酚类 石炭酸2.醇类乙醇3.重金属盐类 硝酸银4.氧化剂 高锰酸钾 过氧化氢 漂白粉 碘酒3%-5%70%-75%1% 0.1% 3%10%-20%2.0%-2.5%器械、排泄物消毒皮肤、体温计消毒新生儿滴眼 皮肤、尿道、蔬菜、水果消毒 创口、皮肤粘膜消毒 饮水及游泳池消毒 地面、厕所与排泄物消毒 皮肤消毒蛋白质变性损伤细胞膜,灭活酶类 蛋白质变性凝固、干扰代谢 氧化作用,蛋白质变性与沉淀,灭活酶类 氧化作用,蛋白质沉淀

193种类常用浓度用途作用机制5.表面活性剂 新洁尔灭6.染料 龙胆紫7.烷化剂 甲醛8.酸碱类 醋酸 生石灰0.05%-0.1% 2%-4% 10% 5-10ml/m加等量水蒸发 按1:4--1:8配成糊状外科手术洗手,皮肤粘膜消毒,浸泡手术器械 浅表创伤消毒 物体表面消毒,空气消毒 空气消毒 地面、排泄物消毒损伤细胞膜,灭活氧化酶活性,蛋白质沉淀 抑制细菌繁殖,干扰氧化过程 菌体蛋白质及核酸烷基化 破坏细胞膜和细胞壁,蛋白质凝固常用消毒剂的种类、浓度、用途及作用机制(二)

194第四节微生物的遗传与变异一、生物的变异现象形态与结构的变异菌落变异毒力变异耐药性变异

195细菌的大小和形态在不同的生长时期可不同,生长过程中受外界环境的影响也可发生变异。如:鼠疫耶氏菌在陈旧培养物上细菌的多形态性、细菌L型。细菌的特殊结构如:荚膜(肺炎链球菌)、芽胞(炭疽芽孢杆菌)、鞭毛(变形杆菌H-O变异)也可发生变异。1.形态与结构的变异

196毒力增强:无毒力的白喉棒状杆菌常寄居在咽喉部,不致病;当感染了β-棒状噬菌体后变成溶原性细菌,则获得产生白喉毒素的能力,引起白喉。毒力减弱:有毒菌株长期在人工培养基上传代培养,可是细菌的毒力减弱或消失。卡介苗(BCG)是有毒的牛分枝杆菌在含有胆汁的甘油、马铃薯培养基上,经过13年,连续传230代,获得的一株毒力减弱但仍保持免疫原性的变异株。2.毒力变异

197耐药性变异:细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐药的变异。有些细菌还表现为同时耐受多种抗菌药物,即多重耐药性。从抗生素广泛应用以来,细菌对抗生素耐药的不断增长是世界范围内的普遍趋势,给临床治疗带来很大的困难,并成为当今医学上的重要问题。3.耐药性变异

198细菌的菌落主要有光滑型和粗糙型两种。S型菌落表面光滑、湿润、边缘整齐。经人工培养多次传代后菌落表面边为粗糙、干燥、边缘不整齐,称S—R变异。S—R变异常见于肠道杆菌,是由于失去LPS的特异性寡糖重复单位而引起的。变异时不仅菌落的特征发生改变,且细菌的其它性状也发生了变化。S型菌的致病性强,但有少数R型菌的致病性强,如结核分枝杆菌。4.菌落变异

199S型菌落R型菌落

200二、细菌遗传变异的物质基础染色体质粒转位因子噬菌体

201质粒(plasmid):是细菌染色体以外的遗传物质,是环状闭合的双链DNA。质粒基因可编码多种重要的生物学性状:1)致育质粒(F质粒)与有性生殖功能关联;2)耐药性质粒编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性。分两类,一是接合性耐药质粒(R质粒),另一是非接合耐药性质粒;3)毒力质粒(Vi质粒)编码与该菌致病性有关的毒力因子;4)细菌素质粒编码细菌产生细菌素;质粒

202噬菌体定义: 生物学性状:基本形态:蝌蚪形、微球形、纤线形具有严格的宿主特异性,可用于对细菌分型等 噬菌体与宿主的相互关系:1、毒性噬菌体:2、温和噬菌体:

203温和噬菌体

204遗传性变异:是由基因结构发生改变所致,主要通过基因突变、基因损伤后的修复、基因的转移与重组来实现。非遗传性变异:是细菌在环境因素等影响下出现的变化,这种变化不是因基因结构的变化而产生的。三、细菌变异的机制

205突变(mutation):是细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变,导致细菌性状的遗传性变异。基因突变规律:突变率突变常自然发生,但突变率极低。突变与选择突变是随机的,不定向的。回复突变细菌由野生型变为突变型是正向突变,有时突变株经过又一次突变可恢复野生型的性状。DNA的损伤修复:当细菌DNA受到损伤时,细胞会用有效的DNA修复系统进行细致的修复,使损伤降为最小。1.突变

206基因转移(genetransfer):外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌细胞内的过程。基因重组(recombination):转移的基因与受体菌DNA整合在一起,使受体菌获得供体菌某些特性。外源性遗传物质:供体菌染色体DNA,质粒DNA及噬菌体基因等。细菌的基因转移和重组方式:转化、接合、转导、溶原性转换、细胞融合。2.基因的转移与重组

2071)转化:供体菌裂解,游离的DNA片段转入某受体菌细胞内的过程。

2082)接合(conjugation)接合:是细菌通过性菌毛相互连接沟通,将遗传物质(主要是质粒DNA)从供体菌转移给受体菌。

209转导:是以温和噬菌体为载体,将供体菌的一段DNA转移到受体菌内,是受体菌获得新的性状。根据转导基因片段的范围,可将转导分为两类:普遍性转导(转导的DNA可是供菌染色体上的任何部分)、局限性转导(转导的DNA只限供菌染色体上的特定基因)。3)转导(transduction)

210普遍性转导

211局限性转导

2124)溶原性转换(lysogenicconversion)当噬菌体感染细菌时,宿主菌染色体中获得了噬菌体的DNA片段,使其成为溶原状态时,而使细菌获得新的性状。

213四、细菌变异的实际应用一、在疾病诊断、治疗、预防中的应用:二、在检测致癌物质方面的应用: 三、在基因工程方面的应用:四、在菌种复壮和保藏中的应用:

2141、菌种的衰退和预防1)控制传代次数2)创造良好的的培养条件3)采取更有效的菌种保藏方法2、菌种的复壮方法3、菌种保藏

215第五节细菌的感染与免疫感染:是指病原菌突破机体的防御屏障,侵入机体,在一定部位生长繁殖,释放毒素性物质等,导致不同程度的病理过程。

216一、细菌的致病性致病性细菌的致病因素机体的免疫力外因环境因素的影响

217细菌的毒力细菌侵入宿主的数量细菌侵入的部位(侵入门户)致病因素侵袭力毒素

218侵袭力:病原菌有突破宿主皮肤、黏膜 生理屏障等免疫防御机制,进 入体内定居、繁殖和扩散的能 力,包括荚膜、粘附素和侵袭 性物质。毒素:含有损害宿主组织、器官并引起生理功能紊乱的大分子成分。毒力(一)细菌的毒力

219荚膜、微荚膜。黏附素:细菌表面的蛋白质。菌毛分泌物       细菌的表面组分:如磷壁酸。2、侵袭性物质:协助病菌抗吞噬或向四周扩散。如致病性葡萄球菌凝固酶、A群链球菌透明质酸酶、链激酶等从而有利于细菌在组织中扩散。(1)侵袭力1、菌体的表面结构

220细菌在生长繁殖中产生和释放的毒性成分,可直接或间接损伤宿主细胞、组织和器官,干扰其生理功能。外毒素内毒素(2)毒素

221外毒素甲醛类毒素马抗毒素1)概念:是革兰阳性菌和部分革兰阴性菌产生并释放到菌体外的毒性蛋白质。2)产生菌:革兰阳性菌,少部分革兰阴性菌3)化学成分:蛋白质4)稳定性:不耐热5)毒性:强,有组织选择性6)抗原性:强next

222破伤风痉挛毒素中枢神经系统阻止抑制性神经介质的释放骨骼肌强直性痉挛白喉外毒素外周神经末梢、心肌抑制靶细胞蛋白质合成外周神经麻痹、心肌炎霍乱肠毒素肠上皮细胞激活腺苷环化酶上皮细胞分泌增多破伤风梭菌白喉棒状杆菌霍乱弧菌不同的细菌不同的外毒素不同的部位不同的临床症状不同细菌的外毒素毒素有选择毒害作用,引起特殊临床表现

223细菌外毒素作用机制症状与体征破伤风杆菌肉毒杆菌白喉杆菌霍乱弧菌葡萄球菌痉挛毒素肉毒毒素白喉毒素肠毒素表皮剥脱毒素阻断神经元之间的抑制性冲动的传导抑制乙酰胆碱能神经释放乙酰胆碱抑制细胞蛋白质的合成激活腺苷酸环化酶,提高cAMP水平表皮与真皮脱离骨骼肌痉挛肌肉松驰性麻痹肾上腺出血、心肌损伤等小肠上皮细胞过度分泌、腹泻、呕吐表皮剥脱性病变

224外毒素的种类神经毒素破伤风痉挛毒素、肉毒毒素细胞毒素白喉毒素、葡萄球菌表皮剥脱毒素、葡萄球菌毒性休克综合征毒素、A群链球菌致热外毒素肠毒素霍乱肠毒素、ETEC肠毒素、产气荚膜梭菌肠毒素、葡萄球菌肠毒素

2256)抗原性:弱1)概念:是革兰阴性菌细胞壁中的结构成分,在细菌裂解后才释放出的毒性脂多糖。2)产生菌:革兰阴性菌3)化学成分:脂多糖4)稳定性:耐热5)毒性:弱,无组织选择性①致热反应②白细胞反应③弥散性血管内凝血(DIC)④内毒素血症与休克

226内毒素毒性作用(A)热源性(C)内毒素血症和休克(D)弥漫性血管内凝血(DIC)(B)白细胞数目改变

227区别要点外毒素内毒素存在部位由活的细菌释放至细菌体外为细菌细胞壁结构成份,菌体崩解后释出细菌种类革兰阳性菌多见革兰阴性菌多见化学组成蛋白质脂多糖稳定性60℃~80℃30min破坏耐热,160℃2h~4h破坏毒性作用强,有选择毒害作用,引起特殊临床表现稍弱,各种细菌内毒素的毒性作用大致相同。抗原性强,可刺激机体产生高效价的抗毒素。经甲醛脱毒成为类毒素,仍有较强的抗原性,可用于人工自动免疫刺激机体对多糖成份产生抗体,不形成抗毒素,不能经甲醛处理成为类毒素外毒素与内毒素的主要区别

228(二)细菌的侵入数量(三)细菌的侵入门户

229(一)感染的来源外源性感染内源性感染病人病原携带者患病及带菌动物条件致病菌二、感染的来源与类型

230社会感染医院感染依感染的场所

231(二)感染的途径呼吸道消化道皮肤血液人畜共患病的传播性传播垂直传播

232(三)感染类型不感染隐性感染(亚临床感染)显性感染毒血症脓毒血症内毒素血症败血症菌血症…带菌状态局部感染全身感染潜伏感染

233(三)感染的类型病原体被机体排除或消灭(机体免疫力强,病原体致病力弱或数量不足或侵入部位不当)。不感染:

234(三)感染的类型当机体的免疫力较强,入侵的病原菌数量不多,毒力较弱时,感染后对人体损害较轻,不出现或仅出现不明显的临床症状,称隐性感染。隐性感染:当机体的免疫力较弱,入侵的病原菌毒力较强,数量较多时,机体组织细胞受到明显的损害,生理功能发生改变,表现出明显的临床症状,称为显性感染,即一般所谓传染病。显性感染:

235(三)感染的类型潜伏感染:隐性或显性感染后,机体的抗感染免疫力与病原体的致病力处于暂时的平衡状态,病原体潜伏在病灶内或某些特殊的组织中,一般不出现在血液、分泌物或排泄物中,当机体免疫力下降时,则病原体在潜伏部位大量繁殖,使旧病复发或引起新的感染。

236(三)感染的类型在隐性感染或传染痊愈后,病菌在体内继续存在,并不断排出体外,形成带菌状态。处于带菌状态的人称带菌者。带菌者(健康带菌者和恢复期带菌者)是体内带有病原,但无临床症状。带菌状态:

237急性感染:突然发作,症状明显而急,病程较短(数日~数周),病愈后,病原菌从宿主体内消失慢性感染:病情缓慢、病程长(数月~数年)、多见于胞内寄生菌显性感染依发病缓急、病程时期分:

238局部感染:致病菌侵入宿主体内后,局限在一定部位繁殖引起病变的一种感染类型。全身感染:感染发生后,致病菌或其毒性产物向全身播散引起全身性症状的一种感染类型。显性感染依发病部位性质分:

239(1)菌血症:病原菌在局部生长繁殖,一时性间断性地侵入血流中,但病原菌不能在血流中大量生长繁殖,引起轻微症状。如伤寒早期的菌血症、布氏杆菌菌血症。全身感染

240(2)毒血症:这是病原菌在局部生长繁殖过程中,细菌不侵入血流,但其产生的外毒素进入血流,引起特殊的中毒症状,如白喉、破伤风等。(3)内毒素血症:革兰氏阴细菌侵入血流,并在其中大量繁殖,菌体崩解后产生大量的内毒素进入血流,引起全身中毒症状,如急性中毒性菌痢等。

241(4)败血症:这是在机体的防御功能大为减弱的情况下,病原菌不断侵入血流,并在血流中大量繁殖,释放毒素,造成机体严重损害,引起全身中毒症状,如不规则高热,有时有皮肤、粘膜出血点,肝、脾肿大等。(5)脓毒血症:化脓性细菌侵入血液并在其中大量生长繁殖,细菌随血流扩散,在全身多个器官(如肝、肺、肾等)引起多发性化脓病灶。如金黄色葡萄球菌严重感染时引起的脓毒血症。

242感染类型细菌是否进入血流毒素是否进入血流菌血症一时性或间断性进入否极少量繁殖毒血症否外毒素入血内毒素血症是,大量繁殖内毒素入血败血症是,大量繁殖     毒素入血脓毒血症化脓菌入血并大量繁殖毒素入血

243谢谢

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