第13章微生物代谢产物解析
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病原性球菌及检验● 考点葡萄球菌属、链球菌属、肠球菌属、奈瑟菌属生物学性状微生物学检查法临床意义(致病性、所致疾病)【内容讲解】普及共性,单记个性生物学性状形态与结构:革兰染色性,菌体形态,大小,排列状态,特殊结构。
培养特性:对气体需求,营养要求,最适pH值,最适温度,在培养基中的生长现象。
生化反应:特殊生化。
抗原:分类:致病性致病物质所致疾病微生物学检查:针对生物学性状和致病性。
一、葡萄球菌属一群革兰阳性球菌,因常堆聚成葡萄串状而得名。
(一)生物学特性1.形态与结构G+,球形,0.5~1.5μm,呈葡萄串状成堆排列(在脓汁、肉浸液培养物中,可见单个,成对或短链排列),无鞭毛和芽胞,某些菌株能形成荚膜。
2.培养特性需氧或兼性厌氧,营养要求不高,最适pH为7.4,最适温度为35~37℃。
普皿:圆形、凸起、表面光滑湿润、边缘整齐并且不透明的菌落,直径为2~3mm。
可产生不同的脂溶性色素,如金黄色、白色、柠檬色色素。
血琼脂平板:几乎所有的葡萄球菌可产生α、β、γ和δ溶血素。
液体培养基:生长迅速呈均匀混浊状。
3.生化反应触酶试验(+);多数能分解葡萄糖、麦芽糖及蔗糖,产酸不产气;分解甘露醇产酸、液化明胶和产生血浆凝固酶(多数致病性葡萄球菌)。
4.抗原(1)蛋白抗原:为完全抗原,有种属特异性,无型特异性。
存在于葡萄球菌的表面,结合在细胞壁的粘肽部分,具有抗吞噬作用,称葡萄球菌A蛋白(SPA)。
(2)多糖抗原:是半抗原,具有型特异性,有三种:①A型多糖抗原;②B型多糖抗原;③C型多糖抗原。
5.分类(1)《伯杰系统细菌学手册》(2)古典分类法6.抵抗力对理化因素抵抗力强,耐热,耐干燥,耐高盐。
是抵抗力最强的无芽胞细菌。
(二)临床意义葡萄球菌感染的特点是感染部位组织的化脓、坏死和脓肿形成。
金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和腐生葡萄球菌是引起临床感染最常见的葡萄球菌。
(1)金黄色葡萄球菌致病物质:血浆凝固酶;葡萄球菌溶血素;杀白细胞素;肠毒素;表皮溶解毒素;毒性休克综合征毒素。
病原性球菌及检验一、葡萄球菌属(1)分类.......................了解(2)临床意义...................熟悉(3)生物学特性.................熟练掌握(4)微生物学检验...............熟练掌握(一)生物学特1.形态与结构本属细菌革兰染色阳性,呈圆球形,直径0.5~1.5μm,不规则排列,形似葡萄串状,在脓汁或液体培养基中,可呈单个、成对或短链排列。
无鞭毛和芽胞,某些菌株能形成荚膜。
2.培养特性需氧或兼性厌氧,营养要求不高。
最适pH为7.4,最适温度为35~37℃。
在普通琼脂平板上经37℃24~48h培养,可形成圆形、凸起、表面光滑湿润、边缘整齐、不透明菌落,直径为2~3mm。
可产生不同的脂溶性色素,如金黄色、白色、柠檬色色素。
葡萄球菌可产生α、β、γ和δ溶素。
在液体培养基中生长迅速、呈均匀混浊状。
3.生化反应本属菌触酶试验阳性,多数能分解葡萄糖、麦芽糖及蔗糖,产酸不产气。
致病性葡萄球菌一般能分解甘露醇产酸、液化明胶和产生血浆凝固酶。
4.抗原葡萄球菌的抗原包括蛋白抗原和多糖抗原。
(1)蛋白抗原:为完全抗原,有种属特异性。
存在于葡萄球菌的表面,具有抗吞噬作用,称葡萄球菌A蛋白(SPA)。
(2)多糖抗原:是半抗原,具有型特异性。
协同凝集试验5.分类(1)《伯杰系统细菌学手册》(1986)据DNA及表型特征等将葡萄球菌分为19个种。
继之,各国学者又从人和动物中检出数种凝固酶阴性葡萄球菌新种,共27种。
(2)古典分类法:根据其产生色素的不同分为金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌和柠檬色葡萄球菌。
1965年,葡萄球菌国际分类委员会将葡萄球菌分为凝固酶阳性与凝固酶阴性葡萄球菌(CNS),凝固酶阳性葡萄球菌主要为金黄色葡萄球菌。
CNS常包括表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌。
6.抵抗力对理化因素抵抗力强,耐热,耐干燥,耐高盐,是抵抗力最强的无芽胞细菌。
(二)致病性1.侵袭性疾病⑴皮肤及软组织感染,如毛囊炎、疖、痈等;⑵全身性感染,如败血症、脓毒血症、骨髓炎、心内膜炎、脑膜炎等;⑶呼吸道感染,如支气管肺炎、肺炎、脓胸等;⑷医院内感染。
第十三章 活性污泥法第一节 基本原理与分类一、基本原理活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水一类好氧生物的处理方法。
这种生物絮体叫做活性污泥,它由好气性微生物(包括细菌、真菌、原生动物和后生动物)及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成,具有降解废水中有机污染物(也有些可部分利用无机物)的能力,显示生物化学活性。
如果向一桶粪便污水连续鼓入空气,经过一段时间(几天),由于污水中做生物的生长与繁殖,将逐渐形成带褐色的污泥状絮凝体,即活性污泥,在显微镜下观察,可见到大量的微生物。
活性污泥法净化废水包括下述三个主要过程。
1.吸附废水与活性污泥微生物充分接触,形成悬浊混合液, 废水中的污染物被比表面积巨大且表面上含有多糖类粘性物质的微生物吸附和粘连。
是胶态的大分子有机物被吸附后,首先被水解酶作用,分解为小分子物质,然后这些小分子与溶解性有机物一道在透膜酶的作用下或在浓差推动下选择性渗入细胞体内。
初期吸附过程进行得十分迅速,在这一过程中,对于含悬浮状态和胶态有机物较多的废水,有机物的去除率是相当高的,往往在10~40nin 内,BOD 可下降80%~90%。
此后,下降速度迅速减缓。
也有人发现,肢体的和溶解性的混合有机物被活性污泥吸附后,有再扩散且使BOD 回升的现象,如图13-1所示。
对活性污泥的吸附机理曾做过大量试验研究,较多的研究者认为是物理吸附和生物吸附的综合作用,可用Freundlich 模型或如下数学式描述吸附等温线s K dx ds (13—1)式中 s ——废水中底物浓度,用BOD 5表示;x ——活性污泥混合液的悬浮固体浓度(MLSS );K ——一次反应常数或称初期去除常数。
2.微生物的代谢微生物的代谢过程如第十二章所述,吸收进入细胞体内的污染物通过微生物的代谢反应而被降解,一部分经过一系列中间状态氧化为最终产物CO 2和H 2O 等.另一部分则转化为新的有机体,使细胞增殖。
一般地说,自然界中的有机物都可以被某些微生物所分解,多数合成有机物也可以被经过驯化的微生物分解。
一、选择题A 型题1.与细菌致病性无关的结构是下列哪A.异染颗粒B.荚膜C.菌毛D.脂多糖E.鞭毛2.哪项除外,均为细菌产生的侵袭性酶?A.溶菌酶B.透明质酸酶C. 血浆凝固酶D.胶原酶E.链激酶3.细菌代谢产物中,与致病性无关的是A.毒素B.血浆凝固酶C.热原质D.细菌素E.透明质酸酶4.与细菌侵袭力无关的物质是A.荚膜B.菌毛C.血浆凝固酶D.芽胞E.透明质酸酶5.细菌的侵袭力不包括下列哪一种能力?A.粘附能力B. 抗吞噬能力C. 繁殖能力D. 扩散能力E.产生毒素能力6.细菌致病性强弱主要取决于细菌的A.形态B.基本结构和特殊结构C. 侵袭力和毒素D.侵入机体的部位E.分解代谢产物7.具有粘附作用的细菌结构是A. 芽胞B.普通菌毛C.荚膜D.性菌毛E. 鞭毛8.有助于细菌在体内扩散的物质是A.普通菌毛B.细菌素C.脂磷壁酸D. 内毒素E.透明质酸酶9.细菌内毒素即革兰氏阴性菌细胞壁的A.芽孢B.肽聚糖C.O 抗原D.荚膜多糖E.脂多糖10.内毒素不具有的毒性作用是A. DICB.发热C.休克D.食物中毒E. 白细胞反应11.关于内毒素的叙述,下列错误的是A.来源于革兰阴性菌B. 当菌体死亡裂解后释放出来C.其化学成份是脂多糖D.性质稳定,耐热E. 能用甲醛脱毒制成类毒素12.关于外毒素的叙述,下列错误的是A.多由革兰阳性菌产生B.化学成份是蛋白质C.耐热,使用高压蒸汽灭菌法仍不能将其破坏D.经甲醛处理可制备成类毒素E.可刺激机体产生抗毒素13.外毒素的特点之一是A.都是革兰阳性菌产生的B.受甲醛作用可制备成类毒素C.多为细菌裂解后释放D.化学组成是脂多糖E.稳定性好,耐热14.细菌毒素中,毒性最强的是C. 白喉外毒素A.金黄色葡萄球菌肠毒素B.红疹毒素D. 肉毒毒素E. 破伤风痉挛毒素15.以神经毒素致病的细菌是A.大肠杆菌B.霍乱弧菌C. 肉毒梭菌D. 乙型溶血性链球菌E.淋球菌16.类毒素是A.细菌经甲醛处理后的物质B. 内毒素经甲醛处理后脱毒而保持抗原性的物质C.外毒素经甲醛处理后脱毒而保持抗原性的物质D.抗毒素经甲醛处理后的物质E.外毒素经甲醛处理后脱毒并改变了抗原性的物质17.下述细菌中可引起菌血症的是A.破伤风梭菌B.伤寒沙门菌C.大肠杆菌D. 肉毒梭菌E.霍乱弧菌18.带菌者是指A.体内带有正常菌群者B.病原菌潜伏在体内,不向体外排菌者C.体内带有条件致病菌者D.感染后,临床症状明显,并可传染他人者E 感染后,临床症状消失,但体内病原菌未被彻底清除,又不断向体外排菌者19.对机体非特异性免疫叙述,错误的是A.在种系进化过程中逐渐形成B.与生具有,人皆有之C. 发挥作用快D.与机体的组织结构和生理功能密切相关E.针对性强20.不属于正常体液与组织中的抗菌物质是A. 抗生素B.溶菌酶C. 补体D. 乙型溶素E. 白细胞素21.关于抗感染免疫的叙述,下列错误的是A.完整的皮肤与粘膜屏障是抗感染的第一道防线B.吞噬细胞和体液中的杀菌物质是抗感染的第二道防线.C.体液免疫主要针对胞外寄生菌的感染D.细胞免疫主要针对胞内寄生菌的感染E.抗体与细菌结合可直接杀死病原菌22.细菌不侵入血流,惟独毒素侵入血流引起全身症状为A.败血症B. 毒血症C. 菌血症D. 脓毒血症E. 病毒血症23.细菌由局部侵入血流经血流播散至远部组织,但不在血中繁殖为A.败血症B. 毒血症C. 菌血症D. 脓毒血症E. 病毒血症24.细菌侵入血流并在其中大量繁殖,产生毒性代谢产物,引起机体严重损伤和全身中毒症状为A.败血症B. 毒血症C. 菌血症D. 脓毒血症E. 病毒血症25.化脓性细菌侵入血流大量繁殖,又播散到其他组织器官引起转移性化脓性病灶为A.败血症B. 毒血症C. 菌血症D. 脓毒血症E. 病毒血症26 .SIgA 发挥局部抗感染的作用机制是A.通过免疫调理作用增强免疫力B.可激活补体旁路途径C.直接与病原体结合使之不能进入粘膜D.直接破坏病原体使之失活E. 中和病原体的毒性作用27.下列哪项是人类吞噬细胞杀菌的主要系统?A.MPO 系统B.非MPO 系统C.依氧系统D.非依氧系统E. 以上都不是28.参预调理吞噬作用的受体有A.PHA 受体B.C3b 受体C.PWM 受体D.LPS 受体E.Con A 受体29.和鼻咽癌发生关系密切的病毒是A. CMVB.HIVC.HSVD. EBVE.VZV30.检查内基氏小体可诊断何种病毒感染A.狂犬病病毒B.麻疹病毒C. 乙型脑炎病毒D.人类免疫缺陷病毒E. 甲型肝炎病毒31. 下列哪种病毒不引起病毒血症A.HBV D.流感病毒B.脊髓灰质炎病毒C. 乙型脑炎病毒E.水痘-带状疱疹病32. 下列病毒感染中以隐性感染居多的是A.麻疹B.狂犬病C.流感D.脊髓灰质炎E.汉坦病毒33. 在下列病毒中,能引起潜伏感染的是A.HAVB.VZVC.狂犬病毒D.ECHOVE.汉坦病毒34. 呼吸道感染的病毒是A .脊髓灰质炎病毒 B.轮状病毒 C.HAVD. 乙型脑炎病毒E.麻疹病毒35. 粪- 口途径传播的病毒是A.HAVB.HBVC.HIVD.流感病毒E.鼻病毒36. 经节肢动物传播的病毒是A.风疹病毒B.腺病毒C. 乙型脑炎病毒D.狂犬病毒E.脊髓灰质炎37. 下列哪种病毒不是经虫媒感染A. 乙型脑炎病毒B.森林脑炎病毒C.登革热病毒D.狂犬病毒E.黄热病病毒38. 下列除哪项外,均是经血液传播的病毒A.HBVB.HIVC.HCVD. 乙型脑炎病毒E.人类嗜T细胞病毒39. 不能经垂直感染的病毒是A.HIVB.HBVC.风疹病毒D.CMVE.脊髓灰质炎病毒40. 中和抗体抗病毒的机理是A .直接杀伤病毒 B. 阻挠病毒吸附和穿入C.阻挠病毒脱壳D. 阻挠病毒核酸转录E. 阻挠病毒核酸复制41. 干扰素主要作用于病毒的A.吸附 B.穿入 C.脱壳D.生物合成E. 以上都不是42. 下列关于干扰素的论述哪一条不正确A.是一种非常有前途的生物制品B.是一类具有多种调节功能的蛋白质C.抗病毒范围广泛D.受保护细胞产生抗病毒蛋白质E.抗病毒作用无种属特异性43. 病毒免疫因素,下列哪项是错误的A . 中和抗体能阻挠病毒吸附B .分泌型IgA 能阻挠病毒从粘膜侵入C.补体结合抗体能阻挠病毒再感染D.细胞免疫起主要作用E.迟发型变态反应有局限病毒感染的作用44. 关于干扰素的特性,下述哪项是错误的A.有种属特异性B.病毒感染后早期浮现C.广谱抗病毒作用D.有直接杀病毒作用E.属非特异性免疫因素45. 抗体对病毒的中和作用主要是A.抑制病毒生物合成B.诱导干扰素产生C.阻挠病毒与靶细胞相互作用D. 中和病毒毒素E.杀伤细胞内的病毒46. 感染病毒的细胞在胞核或者胞浆内存在可着色的斑块状结构称A.包涵体D.极体B.蚀斑E.异染颗粒C.空斑47. 有关病毒感染的描述正确的是A.病毒在人群体间的相互传播为水平传播,主要经皮肤和粘膜传播B.母亲将病毒传给其子女的感染为垂直传播C.病毒感染细胞造成的免疫病理损伤仅限于Ⅳ型变态反应D.慢发病毒感染就是病毒的慢性感染E. 以上均对48. 病毒的致病因素是A. 内毒素D.表面结构B.外毒素C.侵袭力E. 以上均不对49. 经垂直感染导致畸胎的病毒主要有A.麻疹病毒D. 乙脑病毒B.风疹病毒E. 甲肝病毒C.流感病毒50. 下列病毒哪种易导致潜伏感染A. 出血热病毒B. 乙型肝炎病毒C.流感病毒D. 脊髓灰质炎病毒E. 单纯疱疹病毒51.Shwartzman 现象是一种动物实验反应,以观察细菌某种毒力因子的致病作用。
第十三章异亮氨酸、亮氨酸与缬氨酸发酵第一节分支链氨基酸的生物合成途径和代谢调节机制在L型异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)和缬氨酸(Val)的分子中,都具有由甲基侧链形成的分枝结构(见表13-1),故称上述三种氨基酸为分枝链氨基酸(branched chain amino acids)。
分枝链氨基酸是合成蛋白质的素材,可以作为生物体的能源,也作为生物体成分的前体。
但是,高等动物不能合成这三种氨基酸,故Ile、Leu、Val称为必需氨基酸。
目前,分枝链氨基酸主要用作氨基酸输液的原料。
表13-1 分枝链氨基酸的结构名称结构式分子式分子量异亮氨酸C6H13O2N(Ile)亮氨酸(Leu)C6H13O2N缬氨酸(Val)C5H11O2NIle分子内有两个不对称碳原子,因而,Ile存在着D、L、D别、L别四种光异构体(表13-2)。
很难用化学合成法,或用化学合成法与酶法相组合的方法,廉价制造纯度高的L型Ile。
Leu与Val分别只有两个光学异构体,能够用化工合成、酶法分割的方法,较廉价地制造。
要廉价生产高纯度的L型Ile,只有采用发酵法,因此,Ile 发酵就成了分枝链氨基酸发酵的中心问题。
然而,从自然界中,只找到了分泌Leu或Val的菌株,却找不到分泌Ile的菌株。
直到20世纪60年代后半期,随着氨基酸生物合成系反馈调节机制的全部搞清,可以通过选育目的氨基酸代谢拮抗物抗性株的方法,从遗传上解除原菌株的反馈调节机制,从而可以利用这种抗性菌株,由糖直接发酵生产Ile(Leu或Val)。
表13-2 Ile的四种光学异构体L-Ile D-Ile D-别Ile L-别Ile一、生物合成途径1960年,经过用粗糙链孢霉、大肠杆菌的营养缺陷型突变株,及用放射性同位素标记的前体,进行研究的结果,确定了Ile、Leu及Val的生物合成途径(图13-1)。
出于VaI和Leu的所有碳原子,都来自于丙酮酸,所以,Val及Leu亦称丙酮酸族氨基酸。