微生物培训笔记
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微生物学教程笔记在我那堆满各种书籍和资料的书桌一角,躺着一本略显陈旧但又充满神秘色彩的微生物学教程。
每次翻开它,都仿佛打开了一个微缩的奇妙世界,里面充满了无数肉眼看不见却又无比活跃的小生命。
还记得最初接触微生物学的时候,完全是出于好奇。
那时候,我总在想,那些小小的、看不见摸不着的东西,怎么就有着如此巨大的影响力呢?于是,我满怀期待地翻开了这本教程。
第一章讲的是微生物的分类。
什么细菌啦、真菌啦、病毒啦,还有那些奇奇怪怪名字的微生物,让我眼花缭乱。
就说细菌吧,有的是球状的,像个小球球;有的是杆状的,像根小木棍;还有的是螺旋状的,就像拧在一起的麻花。
而且它们的大小也是千差万别,有的小得可怜,非得用超级厉害的显微镜才能看清楚。
讲到真菌的时候,我就想起了平日里吃的蘑菇。
原来蘑菇只是真菌中的一部分,还有好多好多其他的种类呢。
有些真菌能酿酒,有些能制作美味的酱料,可有些却会让食物发霉变质。
这可真是让人又爱又恨呐!病毒就更神奇了。
它们简直就是“超级小捣蛋鬼”,自己不能独立生存,非得找个寄主细胞才能活下去。
而且它们还特别会变异,搞得科学家们都得时刻紧盯着它们的变化,生怕它们闹出什么大麻烦。
在学习微生物的结构时,我算是彻底被震撼到了。
就拿细菌来说,别看它小,结构却一点也不简单。
它有细胞壁,就像给细菌穿上了一层坚固的铠甲;还有细胞膜,像是一个控制进出的“小保安”;细胞质里面更是有着各种各样的细胞器,就像一个小小的工厂,有条不紊地进行着各种生命活动。
而且,细菌还有一种叫鞭毛的东西,这就像是它们的“小尾巴”,能帮助它们自由自在地游动。
讲到微生物的生长和繁殖,那场面简直就是一场微观世界的狂欢。
微生物们生长的速度那叫一个快啊,条件适宜的时候,它们就像打了鸡血一样,疯狂地分裂、繁殖。
一会儿的功夫,就能从寥寥几个变成密密麻麻的一大群。
而且它们繁殖的方式也是五花八门,有的是一分为二,有的是出芽生殖,还有的直接产生孢子,随风飘散,到处安家。
微生物学第一节微生物基本概念1、微生物定义:形态微笑、数量众多、结构简单。
2、三大类微生物:(1)非细胞型微生物:仅含有一种RNA或DNA,包括病毒、朊粒。
(2)原核细胞型微生物:“用细线次旋支衣”,包括细菌、线粒体、立克次体、螺旋体、支原体、衣原体。
(3)真核细胞型微生物:包括真菌。
第二节细菌的形态与结构1、细菌的基本结构:(1)细胞壁:主要成分是肽聚糖或称粘肽,肽聚糖为细菌特有,肽聚糖β-1,4糖苷键为抗生素作用部位。
(2)细胞膜:形成中介体(参与细菌分裂繁殖)(3)细胞质(4)核质2、细菌细胞壁结构差异在医学意义:PG和头孢抑制G+菌肽聚糖的五肽交联桥;溶菌酶可水解聚糖骨架的β-1,4糖苷键,发挥抗菌作用;多肽类抗生素万古霉素和杆菌肽抑制四肽侧链的连结;磷霉素抑制聚糖骨架的合成。
3、质粒由闭合环状双链DNA构成,具有自我复制,是核质以外的遗传物质,主要有耐药性R质粒、编码性菌毛F质粒。
异染颗粒用于细菌鉴别诊断。
4、细菌的特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。
(1)荚膜具有粘附宿主细胞核抗吞噬等致病作用,具有侵袭力。
(2)鞭毛是运动器,具有抗原性并与致病性有关。
(3)菌毛:普通菌毛可促使细菌粘附于宿主细胞表面而致病;性菌毛是噬菌体吸附于F+菌,并使后者获取致病物质。
(4)芽胞:抵抗力强,耐高温。
内含生命物质,可以再生。
通常以杀死芽胞作为灭菌指标。
第三节细菌的生理1、细菌以简单的二分裂方式进行无性繁殖,并向不同平面分裂而形成细菌排列方式的不同。
细菌的分裂周期所需时间,称为代时。
2、热源质引起人体发热的物质,如脂多糖。
3、细菌素:细菌产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。
只对近缘关系的细菌有杀伤。
用于细菌的分型和流行病学追踪调查。
第四节消毒与灭菌1、消毒:杀灭物体上环境中的病原微生物,不一定杀灭芽胞2、灭菌:指杀灭所有微生物,“一锅端”3、湿热灭菌法:巴氏消毒法、煮沸法、高压蒸汽灭菌法等(1)巴氏消毒法:加热62℃30分钟、71.7℃15~30秒。
微生物培训计划及记录一、培训目的和意义微生物在生物学中是一个非常重要的研究领域,其研究不仅对人类的健康和环境保护有着重要的意义,还可以应用于食品加工、医疗健康、环境治理等方面。
因此,对微生物的研究和了解是非常有必要的。
为了提高员工对微生物的认识和了解,特制定本培训计划。
二、培训对象本次微生物培训面向公司所有员工,尤其是从事生物学研究、食品加工、医疗健康、环境保护等相关工作的员工。
三、培训时间和地点培训时间:8月1日至8月10日培训地点:公司会议室四、培训内容1. 微生物的基本概念介绍微生物的概念及其分类、特点等。
2. 微生物在食品加工中的应用介绍食品加工中常见的微生物,包括酵母菌、乳酸菌等,以及它们在食品加工中的作用。
3. 微生物在医疗健康中的应用介绍微生物在医疗领域中的应用,包括疫苗、抗生素等。
4. 微生物在环境保护中的应用介绍微生物在环境保护中的作用,包括污水处理、土壤修复等。
5. 微生物的培养和鉴定技术介绍微生物的培养和鉴定技术,包括常规培养方法、PCR技术等。
6. 微生物的危害和预防介绍微生物的危害及其预防措施,包括食品安全、医院感染控制等。
五、培训方法1. 理论讲解:通过PPT、视频等多媒体资料,对微生物的相关知识进行深入讲解。
2. 实践操作:通过实验操作,让学员们亲自动手培养和鉴定微生物,加深对微生物的认识。
3. 互动讨论:开展小组讨论和互动交流,让学员们可以自由发表意见,共同学习。
六、培训考核1. 阶段测试:每天进行一次阶段测试,测试学员对当天学习内容的掌握情况。
2. 期末考核:培训结束后进行期末考核,考核内容包括理论知识和实践操作的能力。
七、培训后的评估和总结1. 培训评估:培训结束后,对学员进行培训效果的评估,以及对培训内容和方法的反馈意见。
2. 培训总结:总结培训过程中的优缺点,为今后的培训提供参考和改进方向。
八、培训记录(具体培训记录见下表)日期培训内容培训方式考核情况8月1日微生物的基本概念理论讲解通过8月2日微生物的基本概念实践操作通过8月3日微生物的应用理论讲解通过8月4日微生物的应用实践操作通过8月5日微生物的应用实践操作通过8月6日微生物的培养理论讲解通过8月7日微生物的培养实践操作通过8月8日微生物的危害理论讲解通过8月9日微生物的预防理论讲解通过8月10日期末考核考核测试通过经过10天的培训,学员们基本掌握了微生物的基本概念、应用和培养技术等知识,并且具备了一定的实践操作能力。
《环境工程微生物学》课程笔记第一章绪论1.1 我们与微生物微生物是一类极小的生物体,包括细菌、真菌、病毒、原生动物等,它们在地球上的存在时间远早于人类。
微生物与人类生活密切相关,它们在人类的健康、食品、医药、环保等方面都扮演着重要的角色。
1.2 微生物的特点微生物具有以下特点:(1)体积小、表面积大:微生物的体积很小,但表面积却很大,这使得它们能够更有效地与外界环境进行物质和信息交换。
(2)繁殖速度快:微生物的繁殖速度非常快,一些细菌在适宜的条件下,每20-30分钟就能繁殖一次。
(3)适应能力强:微生物具有很强的适应能力,可以在各种极端环境中生存,如高温、高压、酸碱度等。
(4)遗传变异:微生物的遗传物质相对简单,容易发生变异,这使得它们能够不断适应环境变化。
1.3 微生物与环境污染治理微生物在环境污染治理中具有重要作用。
例如,在污水处理过程中,微生物可以分解水中的有机污染物,将有害物质转化为无害物质。
此外,微生物还可以用于土壤修复、废气处理等方面,帮助减轻环境污染。
第二章微生物的形态结构、生理生化特征以及与环境的关系2.1 如何观测微生物由于微生物个体微小,一般显微镜无法观察到,因此需要借助电子显微镜等高倍显微镜进行观察。
电子显微镜可以提供高分辨率的图像,使研究者能够清晰地观察到微生物的形态和结构。
2.2 细菌的结构和性质细菌是微生物中最为常见的一类。
细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、质粒、核糖体和细胞质等。
细菌具有原核生物的特点,没有真核细胞的细胞核和细胞器。
细菌可以通过二分裂进行繁殖,具有较强的适应能力。
2.3 放线菌、古菌及蓝细菌放线菌是一类具有分枝菌丝体的微生物,广泛分布于土壤和水体中。
古菌是一类生活在极端环境中的微生物,具有原核生物的特点。
蓝细菌又称蓝藻,是一类能进行光合作用的微生物,广泛分布于水体和土壤中。
2.4 原生动物及其指示作用原生动物是一类单细胞的真核微生物,生活在水域或湿润环境中。
医学生笔记(医学微生物学总结)医学微生物学是医学领域中的一门重要学科,研究微生物的特性、分类、生长、繁殖及其与疾病的关系。
以下是医学微生物学的一些基本知识和要点总结。
一、微生物的分类微生物根据细胞结构可以分为原核微生物和真核微生物。
原核微生物包括细菌和蓝藻菌;真核微生物包括真菌、原生动物和病毒。
二、细菌1.细菌的结构:细菌包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核质。
根据细菌的形态,可以分为球菌、杆菌、弯曲菌和丝状菌等。
2.细菌的生长:细菌的生长需要适宜的温度、pH和营养物质等条件。
细菌的增殖方式有二分裂和孢子形成两种。
3.细菌的代谢:细菌的代谢方式多样,包括厌氧代谢和好氧代谢等。
厌氧菌可以在缺氧的环境中进行代谢和繁殖。
4.细菌的致病性:部分细菌对人类会造成感染和疾病,如肺炎球菌、结核杆菌和沙门菌等。
这些细菌通过毒素的分泌和细菌的直接侵袭来导致疾病。
三、真菌1.真菌的结构:真菌由菌丝、菌体和孢子等组成。
真菌的菌丝可以分为异丝和同丝两种。
2.真菌的生长:真菌通常在湿度高、温度适宜的环境中生长和繁殖。
真菌的繁殖方式包括有性生殖和无性生殖。
3.真菌的致病性:真菌感染通常发生在机体免疫力低下的患者身上,如艾滋病患者和器官移植患者。
常见的真菌感染疾病有白色念珠菌病、肺曲霉病和球孢菌病等。
四、病毒1.病毒的结构:病毒由核酸和蛋白质组成,没有细胞结构。
病毒被认为是一种“疑似生物”,需要宿主细胞来进行复制和繁殖。
2.病毒的生命周期:病毒感染宿主细胞后,通过寄生、复制、装配和释放等过程来进行繁殖,导致宿主细胞的死亡。
3.病毒的致病性:病毒引起许多传染性疾病,如流感病毒、登革病毒和艾滋病病毒等。
病毒侵入宿主细胞后,破坏细胞结构和功能,引发疾病症状。
4.病毒的预防和治疗:目前,对于一些病毒感染,可以通过疫苗接种来预防,如麻疹、流感和乙肝等。
对于一些病毒感染尚无特效药物,只能通过支持性治疗缓解症状。
五、微生物与疾病微生物与疾病之间有着紧密的关系。
②化学渗透趋势转运系统;③基团转移。
四、影响细菌生长的环境因素(简答)1、营养物质:水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为细菌的代谢及生长繁殖提供必需的原料和充足的能量2、酸碱度(pH):多数病原菌最适pH为7.2--7.6,而结核杆菌最适pH值为6.5--6.8,霍乱弧菌最适pH值为8.4--9.2。
3、温度:病原菌最适温度为37度。
4、气体:O2:根据细菌代谢时对氧气的需要与否分四类:①专性需氧菌:具有完善的呼吸酶系统,需要分子氧作为受氢体以完成需氧呼吸,仅能在有氧环境下生长。
②微需氧菌:在低氧压(5%-6%)生长最好。
③兼性厌氧菌:兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能,在有氧、无氧环境中均能生长,但以有氧时生长较好。
大多数病原菌属于此。
④专性厌氧菌:缺乏完善的呼吸酶系统,只能进行无氧发酵,必须在无氧环境中生长。
CO2:对细菌生长也很重要,大部分细菌在代谢中产生的CO2可满足需要,个别细菌初次分离时需人工供给5-10%CO2。
5、渗透压:五、细菌的生长繁殖1、细菌个体的生长繁殖:繁殖方式----细菌以简单的二分裂方式进行无性繁殖。
繁殖速度----繁殖一代所需时间(代时)约20-30min。
但少数细菌代时较长,如结核分枝杆菌代时为18小时。
2、细菌群体的生长繁殖:迟缓期、对数期、稳定期、衰退期繁殖规律----生长曲线迟缓期:细菌被接种培养基的最初一段时间,主要是适应新环境,同时为分裂繁殖作物质准备,此时细菌体积比较大,含有丰富的酶和中间代谢产物。
对数期:细菌分裂繁殖最快的时期,菌数以几何级数增长,研究细菌的最佳时期。
稳定期:由于营养物质的消耗,代谢产物的堆积,繁殖数与死亡数几乎相等。
活菌数保持稳定。
一些细菌的芽胞、外毒素和抗生素等代谢产物大多在稳定期产生。
衰退期:繁殖变慢,死菌数超过活菌数。
细菌形态发生改变,生理活动趋于停滞。
第三节细菌的新陈代谢和能量转换一、细菌的能量代谢■细菌能量代谢活动中主要涉及ATP形式的化学能。
《环境微生物学》课程笔记第一章:绪论一、微生物的定义与范围1. 微生物的定义:微生物是一类极其微小的生物体,它们个体微小,通常在显微镜下才能观察到。
微生物包括单细胞生物和多细胞生物的微小形态,以及无细胞结构的病毒和类病毒等。
2. 微生物的范围:(1)原核微生物:包括细菌和古生菌,它们没有细胞核和其他膜结构的细胞器。
(2)真核微生物:包括真菌、原生动物、藻类,它们具有细胞核和其他细胞器。
(3)非细胞型微生物:如病毒、类病毒、朊病毒,它们没有细胞结构,必须依赖宿主细胞才能进行繁殖。
二、微生物学的研究内容1. 微生物的形态与结构:(1)细菌的形态:球状、杆状、螺旋状。
(2)细菌的结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、拟核等。
(3)真核微生物的结构:细胞核、细胞膜、细胞质、线粒体、内质网、高尔基体等。
2. 微生物的生理生化:(1)微生物的营养需求:碳源、氮源、能源、生长因子等。
(2)微生物的代谢途径:糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化等。
(3)微生物的代谢调节:酶的诱导与阻遏、反馈抑制等。
3. 微生物的遗传与变异:(1)遗传物质:DNA、RNA。
(2)遗传重组:转化、转导、接合等。
(3)基因突变:点突变、插入突变、缺失突变等。
4. 微生物的生态与分布:(1)微生物在自然界的分布:土壤、水体、空气、极端环境等。
(2)微生物与环境的相互作用:碳循环、氮循环、硫循环等。
5. 微生物的应用:(1)微生物发酵:酿酒、制酱、抗生素生产等。
(2)微生物生物技术:基因工程、蛋白质工程、酶工程等。
(3)微生物环境保护:生物降解、生物修复、废水处理等。
三、微生物学的发展简史1. 微生物学的启蒙时期(17世纪- 19世纪中期):(1)列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek):首次观察到微生物。
(2)拉扎罗·斯帕兰扎尼(Lazzaro Spallanzani):证明了微生物不是自然发生的。
2. 微生物学的奠基时期(19世纪中期- 20世纪初):(1)路易·巴斯德(Louis Pasteur):证明微生物是引起发酵和疾病的原因,发明巴氏消毒法。
医学微生物学总结得跟教材一样的哦真的省了不少力气1.微生物: 存在于自然界的一大群体形微小、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、3.病原微生物: 少数具有致病性, 能引起人类、植物病害的微生物。
机会致病性微生物: 在正常情况下不致病, 只有在特定情况下导致疾病的微生物。
4, 郭霍法则:①特殊的病原菌应在同一种疾病中查见, 在健康人中不存在;②该特殊病原菌能被分离培养得纯种;③该纯培养物接种至易感动物, 能产生同样病症;④自人工感染的实验动物体内能重新分离得到该病原菌纯培养。
5.免疫学: ㈠主动免疫;㈡被动免疫。
第一篇细菌学第一章细菌的形态与结构第一节细菌的大小与形态1.观察细菌常采用光学显微镜, 一般以微米为单位。
2.按细菌外形可分为:①球菌(双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、八叠球菌)②杆菌(链杆菌、棒状杆菌、球杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌)③螺形菌(弧菌、螺菌、螺杆菌)第二节细菌的结构1.基本结构: 细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构: 荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞2.革兰阳性菌(G+): 显紫色;革兰阴性菌(G-): 显红色。
3.细胞壁结构革兰阳性菌G+革兰阴性菌G-肽聚糖组成由聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥构成坚韧三维立体结构由聚糖骨架、四肽侧链构成疏松二维平面网络结构肽聚糖厚度20~80nm 10~15nm肽聚糖层数可达50层仅1~2层肽聚糖含量占胞壁干重50~80% 仅占胞壁干重5~20%磷壁酸有无外膜无有4.G-菌的外膜{脂蛋白、脂多糖(LPS)→【脂质A, 核心多糖, 特异多糖】、脂质双层、}脂多糖(LPS): 即G-菌的内毒素。
LPS是G-菌的重要致病物质, 使白细胞增多, 直至休克死亡;另一方面, LPS也可增强机体非特异性抵抗力, 并有抗肿瘤等有益作用。
①脂质A: 内毒素的毒性和生物学活性的主要成分, 无种属特异性, 不同细菌的脂质A骨架基本一致, 故不同细菌产生的内毒素的毒性作用均相似。
1.微生物:肉眼看不见的、必须在电子显微镜或光学显微镜下才能看见的所有微小生物的统称。
共同特点:个体极小、分布广,种类繁多、繁殖快、易变异微生物主要类群:①原核微生物:真细菌、蓝细菌、放线菌、粘细菌②真核微生物:真菌(酵母、霉菌)、原生动物、真核藻类③病毒2.结合微生物的特点,分析生物在环境保护中的作用:1.生态系统中的清道夫-分解者 2.微生物对污染物的抗性及降解-微生物抗毒、转化和降解3.污染环境的废弃物的微生物处理4.被污染环境的生物修复5.利用微生物生产有益环境的产品6.环境检测的重要指标3.细菌的基本形态:球状(球菌)、杆状(杆菌)、螺旋状(螺旋菌)、丝状(丝状菌)4.革兰氏染色的机制:G+菌:细胞壁厚,肽聚糖网状分子形成一种透性障,当乙醇脱色时,肽聚糖脱水而孔障缩小,故保留结晶紫-碘复合物在细胞膜上,呈紫色。
Gˉ菌:肽聚糖层薄,交联松散,乙醇脱色不能使其结构收缩,其脂含量高,乙醇将脂溶解,缝隙加大,结晶紫-碘复合物溶出细胞壁,沙黄复染后呈红色。
5.革兰氏染色的基本程序:涂片固定、初染(用草酸铵结晶紫染色1min,水洗)、媒染(滴加革兰氏碘液,染1~2min,水洗)、脱色(滴加体积分数为95%的乙醇,染约45s后水洗)、复染(滴加沙黄红染2~3min,水洗并干燥)、镜检6.菌落:由单个细菌(或其他微生物)细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度,形成肉眼可见的子细胞群落。
7.芽孢:某些细菌(芽孢杆菌,梭状芽孢杆菌,少数球菌等)在其生长发育后期,在细胞内形成的一个圆形或椭圆形,厚壁,含水量低,抗逆性强的休眠体构造,称为芽孢。
8.菌苔:细菌在固体培养基接种线上由母细胞繁殖长成的一片密集的、具有一定形态结构特征的细菌群落,一般为大批菌落聚集而成。
9.拟核:细菌细胞具有原始的核,没有核膜,更没有核仁,结构简单,为了与真核细胞中典型的细胞核有所区别,称为拟核10.鞭毛:由细胞质膜上的鞭毛基粒长出穿过细胞壁伸向外的一条纤细的波状的丝状物,称为鞭毛11.纤毛:是细胞游离面伸出的能摆动的较长的突起,比微绒毛粗且长,在光镜下能看见。
微生物学学习笔记一、原核微生物1、特征:无核膜包裹的双链环状DNA(一些结合类组蛋白H-NS、HU、Fis、IHF等);缺乏单位膜分割包围的细胞器;核糖体为70S型。
2、分类:细菌(真细菌)、古生菌3、构造(1)、细胞壁1)、革兰氏阳性菌:90%肽聚糖(25~40层)和10%磷壁酸,一般无脂质和蛋白质。
肽聚糖(黏肽、胞壁质、黏质复合物),真细菌细胞壁特有。
单体组成:双糖单位(β-1,4-糖苷键)、四肽尾(L型与D型交替、第三肽必须有两个氨基以形成肽桥)、肽桥磷壁酸主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。
分类:壁磷壁酸、膜磷壁酸(跨越肽聚糖层并与细胞膜交联)。
功能:提高细胞周围Mg2+浓度;贮藏磷元素;增强致病菌对宿主粘连;特异表面抗原;噬菌体特异吸附受体;调节自溶素活力。
2)、革兰氏阴性菌:肽聚糖少(1~2层),机械强度弱。
四肽尾第三个氨基为特有的内消旋二氨基庚二酸。
没有肽桥,单体间靠第四个氨基酸的羧基和第三个氨基酸氨基相连。
外膜(磷脂、脂蛋白和脂多糖:决定表面抗原决定簇的多样性;吸附Mg2+、Ca2+;内毒素的物质基础;控制物质进出细胞;噬菌体的吸附受体磷脂和脂蛋白。
)外膜蛋白、周质空间/壁膜间隙(周质蛋白:水解蛋白、结合蛋白、受体蛋白、合成酶类)项目革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌细胞壁厚度层次肽聚糖厚度磷壁酸外膜(LPS)孔蛋白脂蛋白周质空间溶质通透性厚(20-80nm)1厚有无无无无或窄强薄(8-11nm)2薄无有有有有弱肽聚糖四肽尾中Lys四肽尾中m-DAPGly五肽等短桥有无有无有无细胞细胞硬度产芽孢鞭毛基体硬有的产2个环较软不产4个环对理化因子抗性对机械力青霉素、磺胺链霉素、氯霉素、四环素阴离子去污剂碱性染料溶菌酶处理后抗性强敏感较抗敏感敏感形成原生质体抗性弱较抗敏感较抗较抗形成球状体其他产毒素以外毒素为主以内毒素为主3)、抗酸细菌:特有分歧菌酸,化学组成为支链羟基脂质。
4)、缺壁细菌:L型细菌:自发突变形成遗传性稳定的细胞壁缺陷。
细菌检验基础知识1、分类细菌属于原核细胞型微生物。
最精确的方法为遗传学分类方法。
最常用的是经典传统分类法:按照细菌的亲缘关系,界门纲目科属种型株分类。
科:由共同情书关系的属组成,如肠杆菌科;属:是种的高一级分类单位,通常包含有共同特征或关系密切的种,用以描述微生物的主要特征,如埃希氏菌属;种:是分类等级的基本单位,同一种微生物形态、生理学特征和组成成分基本相同,用以描述微生物的次要特征,如大肠埃希氏菌;菌株或品系:同一种微生物中不同来源的纯培养物,如大肠埃希氏菌CGMCC 1.3373。
2、细菌形态学及形态学检查法细菌形态结构主要指细菌的大小、形状、排列及超微结构。
细菌结构与其生理功能、致病性、免疫性有关。
2.1 形态结构2.1.1 基本形态3类:球菌、杆菌、螺旋菌,杆菌是最常见的形态。
2.1.2 大小测量细菌大小的单位为微米μm。
球菌以直径表示大小,杆菌以长与宽表示大小,同一种细菌在不同情况下大小形态也有差别:涂片干燥、固定、染色时细菌收缩;快速生长的球菌往往呈短杆状。
菌龄与细菌大小的关系受许多因素影响,主要与代谢废物的积累及培养基中渗透压上升等因素有关。
2.1.3 结构基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质;特殊结构:鞭毛、菌毛、荚膜、芽孢等。
菌毛是什么?-菌毛(Pilus)许多革兰氏阴性菌菌体表面遍布的比鞭毛更为细、短、直、硬、多的丝状蛋白附属器,也叫做纤毛(Fimbriae)。
其化学组成是菌毛蛋白(Pilin),菌毛与运动无关。
菌毛可分为普通菌毛(Commonpilus)和性菌毛(Sexpilus)两种。
普通菌毛长0.3~1.0um,直径7nm。
具有粘着细胞(红细胞、上皮细胞)和定居各种细胞表面的能力,它与某些细菌的致病性有关。
无菌毛的细菌则易被粘膜细胞的纤毛运动、肠蠕动或尿液冲洗而被排除,失去菌毛,致病力亦随之丧失。
性菌毛有的细菌还有1~4根较长的性菌毛,比普通菌毛而粗,中空呈管状。
性菌毛由质粒携带的一种致育因子(Ferility factor)的基因编码,故性菌毛又称F菌毛。
带有性菌毛的细菌称为F+菌或雄性菌,无性菌毛的细菌称为F-菌或雌性菌。
F+菌体内的质粒或染色体DNA可通过中空的性菌毛进入F-菌体内,这个过程称为接合(conjugation)。
细菌的毒性及耐药性等性状可通过此方式传递,这是某些肠道杆菌容易产生耐药性的原因之一。
(摘自百度)2.2 形态学检查法分为不染色标本检查法和染色标本检查法。
不染色标本检查法:依靠普通显微镜,虽可观察细菌大小、形态,但主要用于观察细菌的动力。
观察细菌有动力时,应选用新鲜的幼龄培养物(幼到啥程度?-对数期),并在20℃以上室温中进行,同时应掌握区别细菌真正运动与溶胶的布朗运动。
常用的方法有压滴法、悬滴法、暗视野映光法等。
染色标本检验法:分为单染色法、复染色法、特殊染色法。
观察细菌菌毛应使用鞭毛染色法。
细菌学中最常用的鉴别染色法是革兰氏染色法。
基本步骤为:涂片→干燥→固定→染色革兰氏染色的结果与培养基成分、培养条件及操作技术等有着密切关系。
酒精脱色为关键步骤。
3、细菌生理学3.1 化学组成水、蛋白质、糖类、脂类、无机盐、核酸、维生素,各种组成随细菌种类、菌龄、细菌所处环境不同而有差异。
固形成分占菌体质量15%~25%,其中碳、氢、氧、氮四种元素占90%~97%,其他元素占3%~10%。
水分:占细菌质量75%~85%,芽孢约40%。
繁殖体内主要是游离水,芽孢内主要是结合水。
结合水不易蒸发,不冻结,不能作为溶剂,也不能渗透。
蛋白质:分布在菌体各个组成部分,占菌体固形成分50%~80%。
除少量白蛋白、球蛋白等单纯蛋白质外,绝大部分与其他物质结合成复合蛋白质,如核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等,其中核蛋白含量最高。
蛋白质是维持细菌生命活动的最基本物质,是细菌酶类的主要组成部分。
核酸:分RNA(细胞质、细胞膜中,约占固形成分10%)与DNA(染色体、质粒中,占固形成分3%左右)两种。
糖类:占固形成分10%~30%,主要以多糖形式存在,如荚膜多糖、纤维素、淀粉、糖原等。
脂类:细菌体内能量储存场所。
无机盐类:调节剂渗透压和维持酶活性的作用。
其他:生长因子主要是B族维生素,大多数是菌体内的辅酶成分。
色素种类很多,一般都是含氮的有机物。
3.2 物理性状带电现象:菌体蛋白质由许多氨基酸组成。
氨基酸是兼性离子,在等电点时,其所带正电荷与负电荷相等。
革兰氏阳性菌pH2~3,革兰氏阴性菌pH4~5。
一般培养、染色、血清学试验中,多数为中性或弱碱性环境,pH值高于细菌等电点,均带负电荷。
环境中pH值越高所带负电荷越多。
带电现象与细菌的染色反应、凝集反应、抑菌、杀菌作用等都有密切关系。
多相胶体:原生质中具有多种蛋白质,成分结构各不相同,为多相胶体,因此可同时进行各种性质不同的生化反应。
细胞外浓度较低的化学物质可被原生质中的某一相选择性的吸收浓缩于细胞内。
表面积:单位体积的表面积比其他大生物的表面积大。
每立方厘米葡萄球菌的表面积为60000cm2。
因而细菌代谢活跃,繁殖速度很快,同样对外界环境因素的影响也十分敏感。
布朗运动:在溶液中,因受到分散酶分子的撞击,发生不移动位置的颤动,叫做布朗运动。
光学性质:菌体呈半透明状态,光线照射菌体时,一部分光被吸收,一部分光发生散射,所以细菌悬液呈现浑浊现象。
渗透性:细菌的细胞壁和细胞膜都有半渗透性,吸收营养和代谢产物均依赖于这种通透作用。
细菌具有坚韧的细胞壁,除能耐受菌体内部的高渗透压外,还能保护细菌在渗透压较低的环境中不致破裂,但在纯水中也不免吸收水分而胀裂。
3.3 代谢细菌为了生长繁殖,必须从环境中吸取营养物质作为能源和基本原料,并排出不需要的产物,这些生化过程称为细菌的代谢,包括分解代谢和合成代谢。
3.3.1 分解代谢及生化反应定义:将复杂的营养物质分解为简单的化合物,一方面提供合成菌体成分的原料,一方面从物质分解中获得能量。
(1)糖类:大多数细菌能利用糖,由于各种细菌所具有的酶系统不同,故分解糖类的能力也不同。
基本的糖代谢过程:多糖→单糖→丙酮酸,而丙酸酮进一步分解的后续过程则因各种细菌而异。
1)糖发酵试验:经常用于细菌的鉴别。
如大肠埃希氏菌,使丙酮酸生成甲酸,并由甲酸解氢酶分解甲酸生成CO2和H2,所以分解葡萄糖时产酸产气;而伤寒杆菌只有使丙酮酸生成甲酸的能力,分解葡萄糖只能产酸不能产气。
2)V-P试验:产气杆菌能使丙酮酸脱羧,生成中性乙酰甲基甲醇。
乙酰甲基甲醇在碱性溶液中被大气中的氧分子氧化,生成红色化合物,这一反应成为V-P试验阳性。
大肠埃希氏菌不生成乙酰甲基甲醇,故阴性。
该实验肠道菌必做。
3)甲基红试验:在上述产气杆菌培养液中,由于2个分子的丙酮酸已变为1个分子的中性乙酰甲基甲醇(位于有氧无氧分解的交界点上),生成的酸量就相应减少,故pH值相应较高(pH5.4以上),用甲基红做指示剂时,培养液呈现橘黄色,称为甲基红试验阴性。
而大肠埃希氏菌因分解丙酮酸时不产生乙酰甲基甲醇,产生的酸较多,故培养液的pH值下降到4.5或更低,因此甲基红指示剂呈红色反应,即阳性。
(2)蛋白质:蛋白质分子量大,不能被菌体直接吸收作为营养基质,有必要先通过细菌的胞外酶,如蛋白酶,把蛋白质分解成为能透进细胞壁与细胞膜的多肽或氨基酸,才能运转入菌细胞内被利用。
细菌分解蛋白质的过程一般为:蛋白质→蛋白䏡(音“示”)→蛋白胨→多肽→氨基酸。
不同细菌分解蛋白质的能力不同,可用明胶液化试验或蛋白质消化试验来鉴别细菌的种类。
氨基端进一步分解主要分三种方式进行:脱氨基作用、脱羧基作用、其他分解作用(生成吲哚、生成硫化氢、分解尿素)。
(3)枸橼酸盐利用试验:产气杆菌能利用枸橼酸盐作为碳源,因而在仅含枸橼酸盐而不含其他碳源的培养基上生长,分解枸橼酸盐生成碳酸盐,使培养基由原来的中性变为碱性,以溴麝香草酚蓝为指示剂可显示出培养基由绿色变为深蓝色,即枸橼酸盐阳性。
相反,大肠杆菌不能利用枸橼酸盐为唯一碳源,故不能在此培养基上生长,培养基颜色不变,为阴性反应。
3.3.2 合成代谢及其产物(1)毒素与侵袭性酶:细菌产生的内毒素和外毒素均有强烈毒性,尤以外毒素为甚。
内毒素为革兰氏阴性菌的细胞壁成分,即脂多糖,其毒性存在于脂类A部分,当菌体死亡崩解后才游离出来。
其性质稳定,加热至160℃2~4h或用强酸、强碱或强氧化剂加温煮沸30min 才灭活。
外毒素是蛋白质,在细菌生活过程中即可释放出菌体。
产生外毒素的细菌大多是革兰氏阳性菌,但也有少数革兰氏阴性菌。
其性质不稳定,易被热(50~60℃20~120min)破坏。
某些细菌还能产生具有侵袭性的酶,能损伤机体组织,如产气荚膜梭菌的卵磷脂酶、链球菌的透明质酸酶等。
(2)热原质:许多革兰氏阴性杆菌能产生一种多糖,将它注入人体或动物体内能引起发热反应,故称热原质。
121℃20min也不能破坏。
用吸附剂和特制石棉滤板可除去输液中的大部分热源质,玻璃器皿上的热原质则需在250℃高温下干烤才能破坏(时间?)。
如变形杆菌、铜绿假单胞菌(旧称绿脓杆菌)。
(3)色素:有些细菌在一定条件下(氧气充足、温度适宜或暴露阳光)能产生各种颜色的色素。
产生的色素有的能溶于水而扩散至周围环境中,另一些色素为脂溶性不溶于水仅使菌落本身有色。
(4)抗生素:主要是由某些微生物在代谢过程中产生的一种抗生物质,能抑制或杀死某些生物细胞(主要是微生物和肿瘤细胞)。
抗生素主要由放线菌和真菌产生,由细菌产生的较少,只有多黏芽孢杆菌产生的一组多肽类抗生素(多黏菌素)和由第一芽孢杆菌产生的多肽类抗生素(杆菌肽)等少数几种。
(5)细胞素:某系细菌种株间产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。
与抗生素不同,其抗菌范围狭窄,仅对产生与细胞素的菌株有近缘关系的细菌才有抑杀作用。
由于其具有特异性,已用于细菌种内的分型。
(6)维生素:维生素是细菌必须的生长因子,有些细菌能自己合成,除供菌体本身所需外,也能分泌至菌体外。
人体肠道内的大肠埃希氏菌能合成维生素B6、B12、K2等,可供人体所需。
4、细菌的培养和分离技术4.1 用途通过细菌培养可以研究细菌的形态、代谢活动、生化反应、抗原结构及致病力等,并且对细菌进行鉴定。
细菌培养应用于食品和环境等样品的细菌学检验,以评价食品或环境的卫生情况。
对患者或带菌者体内(代谢物)的病原菌进行培养,鉴定其种属并对病原菌进行药物敏感性试验,从而做出确切的病原学诊断,选择有效药物进行治疗。
4.2 培养所需条件4.2.1 培养基:细菌培养所使用的培养基应满足细菌生长和鉴别所需要的条件,选择相应的营养要素和基质成分。
按其用途可分为六大类:基础培养基、营养培养基、选择培养基、鉴别培养基、特殊培养基和厌氧培养基。
现使用的商业化的培养基为干燥培养基,其中含有培养基的各种成分,使用时只要按一定比例加入适量水分即可,具有节省制备时间、质量稳定、携带方便等优点。