细菌是生理-1

某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质。抗生素大多由放线菌和真菌产生、某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。细菌素仅对与产生菌有亲缘关系的细菌有杀伤作用。

• 细菌的生理
  • 细菌的理化性质
    • 细菌的化学组成
      • 水（75-90%）、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸
    • 原核细胞微生物化学组成
      • 肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、二氨基庚二酸、吡啶二羧酸
    • 物理性状
      • 光化学性质
        • 表面透明
      • 表面积
        • 体积微小、相对表面积大
      • 带电现象
        • 近中性或者弱碱性，大部分带负电荷
      • 半透性
        • 利于吸收营养和排出代谢物
      • 渗透压
        • G+20-25个大气压，G-5-6个大气压
    • 细菌的营养物质
      • 水、氮源、碳源、
      • 无机盐
        • 常用元素
          • P、S、K、Na、Mg、Ga、Fe
        • 微量元素
          • Zn、Cu、Mn、钴
        • 具有载铁体的细菌可与铁螯合和溶解铁，病带入菌体内以供代谢所需
      • 生长因子
        • 生长必需但自身不能合成的物质，如维生素、氨基酸
    • 摄取机制
      • 定义
        • 营养物质进入菌体内的方式有被动扩散和主动转运
      • 被动扩散
        • 溶度由高到低
        • 简单扩散
          • 无需协助
        • 易化扩散
          • 需要特异性蛋白或者离子通道
      • 主动转运
        • 溶度由低到高
        • ABC转运
          • 与特异性蛋白形成复合物并且改变其构象，-ATP结合性载体-ATP水解功能-膜孔打开，营养物质进入细胞
        • 离子偶联转运
          • 利用两侧离子或者质子溶度差产生质子动力或纳动力作为跨膜转移的能量
        • 基团转运
          • 不涉及溶度梯度，利用能量将物质转运，严格意义上不称为主动转运
        • 特异性转运
          • 几乎所有细胞都需需铁
      • 细菌的营养类型
        • 自养菌
          • 化能自养菌
            • 以无机物氧化供能
          • 光能自养菌
            • 以光合作用供能
        • 异养菌
          • 腐生菌
          • 寄生菌
      • 影响细菌生长的因素
        • 营养物质
        • 氢离子浓度（pH）
          • 多数病原菌最适生长pH为7.2-7.6
          • 嗜中性细菌pH为6.0-8.0
          • 嗜酸性细菌pH＜3.0
          • 嗜碱性细菌pH8.4-9.2
        • 温度
          • 病原菌均为嗜温菌，最适生长温度为37℃
          • 嗜冷菌-5-30℃
          • 嗜温菌10-45℃
          • 嗜热菌25-95℃
        • 气体
          • 专性需氧菌
            • 有完整的呼吸酶系统仅在有氧环境内生长（结核杆菌）
          • 专性厌氧菌
            • 有氧无氧均可生长，大多数细菌属于此类
          • 微需氧菌
            • 低氧压生长最好（空肠弯曲菌）
          • 专性厌氧菌
            • 缺乏完整的呼吸酶系统，在低氧分压或者无氧环境中发酵（破伤风杆菌）
        • 渗透压
          • 一般培养基渗透压适于大多数细菌
          • 嗜盐菌需要高浓度的NaCl环境
          • 细菌L型需要高渗培养基
        • 二氧化碳对细菌的生长也十分重要，细菌自身代谢产生的二氧化碳可满足自身需求
  • 细菌的生长繁殖
    • 细菌个体的生长繁殖
      • 二分裂无性繁殖
        • 繁殖速度
          • 一般20～30分钟一代（代时）
    • 细菌群体的生长繁殖
      • • 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，为分裂繁殖作物质准备，此时细菌体积较大，含有丰富的酶和中间代谢产物
          • 分裂迟缓，繁殖极少
        • 对数期
          • 细菌分裂繁殖最快的时期，菌数以几何级数增长
          • 细菌的形态、染色体，生理活性等都较典型对外界环境因素的作用敏感
          • 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
    • 细菌的新陈代谢和能量转换
      • 细菌体内分解代谢和合成代谢的总和
      • 特点
        • 代谢旺盛和代谢多样性
        • 代谢过程以胞外酶水解外环境中的营养物质开始
      • 能量代谢
        • 主要涉及ATP形式的化学能
        • 基本生化反应是生物氧化
          • 细菌以脱氢或者氢的传递更为常见
        • 发酵
          • 以有机物为受氢体
        • 呼吸
          • 以无机物为受氢体
      • EMP途径（又称糖酵解）
        • 大多数细菌共有的基本代谢途径，部分专性厌氧菌产能的唯一途径
        • 产能比需氧呼吸少
        • 1分子葡萄胎-2分子丙酮酸=2分子ATP+2（NADP+H+）
      • 戊糖磷酸途径（EMP分支途径）
        • 由己糖生成戊糖的循环途径，主要的功能是听前提和还原能
        • 2分子（NADPH+H+）供进一步利用
      • 需氧呼吸
        • 需氧菌和兼性需氧菌进行需氧呼吸
          • 以分子氧为受氢体
        • 1分子葡萄糖经过EMP途径，三羧酸循环彻底氧化
          • 30mol或者32molATP
      • 厌氧呼吸
        • 专性厌氧和兼性厌氧菌进行厌氧呼吸
          • 以其他无机物为受氢体
        • 1分子葡萄糖经过厌氧酵解
          • 2分子ATP
    • 代谢产物
      • 糖发酵试验
        • 底物是糖
          • 大肠埃希菌产酸产气
          • 伤寒沙门菌产酸不产气
      • VP实验
        • 大肠埃希菌和产气杆菌均产酸产气，后者形成红色化合物，前者不能
      • 甲基红试验
        • 产气杆菌经脱羧含酸量少，指示剂呈橘黄色
        • 大肠埃希菌脱羧含酸量大，指示剂呈红色
      • 枸橼酸盐利用试验
        • 铵盐作为唯一的氮源分解枸橼酸盐，铵盐使其为碱性则为试验阳性
      • 吲哚试验
        • 大肠埃希菌分解色氨酸生成吲哚，并与吲哚试剂中反应呈红色-该实验为阳性
      • 硫化氢试验
        • 沙门菌能分解含硫氨基酸生成硫化氢，遇铁或者氢离子生成黑色硫化物
      • 尿素试验
        • 变形杆菌分解尿素产生氨，使其变碱致酚红指示剂变红，该试验阳性
    • 细菌的分解代谢产物
      • 吲哚（I）、甲基红（M）、VP（V）、枸橼酸盐利用（C）四种试验合称为IMViC试验
      • 大肠埃希菌 ：“++--” 产气杆菌：“--++”
  • 细菌的合成代谢产物
    • 热原质（致热源）
      • 注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。大都为G-产生，热原质即其细胞壁的脂多糖
    • 毒素及侵袭性酶
      • 外毒素
        • 多数G+菌和少数G-菌在生长繁殖过程中释放菌体外的蛋白质
      • 内毒素
        • G-菌细胞壁的脂多糖，菌体死亡崩解后游离；外毒素毒性强于内毒素
      • 侵袭性酶
        • 某些细菌产生的，能损伤机体组织，促使菌体的侵袭和扩散，是细菌重要的致病物质
    • 色素
      • 水溶性
      • 脂溶性
      • 某些细菌产生不同颜色的色素有助于鉴别
    • 抗生素
      • 某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质。抗生素大多由放线菌和真菌产生
    • 细菌素
      • 某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。细菌素仅对与产生菌有亲缘关系的细菌有杀伤作用
    • 维生素
      • 不仅供细菌自身使用还能分泌到周围组织中
  • 细菌的人工培养
    • 细菌的人工培养条件
      • 充足的营养物质
      • 适合的酸碱度
      • 渗透压
      • 适合的温度
      • 必要的气体
    • 人工培养的方法
      • 分离培养
      • 纯培养
    • 培养基
      • 由人工方法配置而成，专供细菌生长繁殖使用的混合营养物质
    • 培养基的类型
      • 基础培养基
        • 含细菌生长的基本营养成分，是配置其他营养基的基础
      • 增菌培养基
        • 通用增菌培养基
          • 葡萄糖、血液、生长因子等，最常用的是血琼脂平板，巧克力平板
        • 专用增菌培养基
          • 未添加抑制剂，有利于目的菌的生长繁殖
      • 选择培养基
        • 含有抑制剂，抑制标本的杂菌生长（实际上与增菌培养基界限不清）
      • 鉴别培养基
        • 含有特定的底物和指示剂用于区分不同菌种
      • 厌氧培养基
        • 专供厌氧菌分离、培养和鉴别（营养丰富，喊特殊生长因子）
    • 根据培养基成分的分类
      • 天然培养基
      • 合成培养基
    • 根据物理状况分类
      • 液体
      • 半固体
      • 固体
  • 细菌在培养基中的生长情况
    • 液体培养基
      • 大多数生长繁殖后呈均匀浑浊状况
      • 少数链状细菌沉淀生长
      • 枯草芽孢菌、结核分支杆菌等专性需氧菌呈表面生长，形成菌膜
    • 固体培养基
      • 菌落计数法常用于检测来自水、饮料、污水和临床标本的活菌数量
    • 固体菌落的分类
      • 光滑型菌落
      • 粗糙型菌落
      • 粘液型菌落
        • 多见于后厚荚膜或丰富黏液层的细菌
    • 半固体培养基
      • 有鞭毛的细菌可以自由移动，沿穿刺线呈羽毛状或者云雾状混沌生长
      • 无鞭毛的细菌沿穿刺线呈线状生长
  • 人工培养的用途
    • 医学
      • 细菌性研究、病原性诊断、生物制品的制备
    • 工农
      • 制作产品、垃圾处理、制造菌肥
    • 基因工程
      • 重组DNA制备品
  • 抑制或杀灭微生物的理化因素
    • 消毒灭菌的常用术语
      • 灭菌
        • 杀灭物体上所有微生物的方法，包括杀灭细菌芽胞、病毒和真菌等在内的全部病原微生物和非病原微生物
      • 消毒
        • 杀死物体上或环境中的病原微生物并不一定杀死细菌芽胞或非病原微生物的方法
      • 防腐
        • 防止或抑制微生物生长繁殖的方法。细菌一般不死亡。 在工农业生产中的应用
      • 清洁
        • 是指通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量的过程
      • 无菌和无菌操作
        • 无菌是不存在活菌的意思，多是灭菌的结果。防止微生物进入人体或其他物品的操作技术，称为无菌操作。
    • 物理消毒灭菌法
      • 干热灭菌法
        • ①焚烧
          • 直接点燃或在焚烧炉内焚烧
            • 一种彻底的灭菌方法
        • ②灼烧
          • 直接火焰灭菌
        • ③干烤
          • 171摄氏度1小时或160摄氏度2小时，适用于高温下不变质、损坏、蒸发的物品
        • ④红外线
          • 辐射表面产生热效应且无法均匀加热
      • 湿热灭菌法
        • 同一温度比干热灭菌法好
        • 最常用，在相同温度下湿热灭菌法比干热灭菌法效果更好，因为：湿热中细菌菌体蛋白较易凝固变性；湿热的穿透力比干热大；湿热的蒸汽有潜热效应存在
        • 巴氏消毒法
          • 较低温度杀灭液体中的病原菌或者特殊微生物（61.1-62.8℃30分钟或者71.1摄氏度15-30分钟）
        • 高压蒸汽灭菌法
          • 灭菌效果最好的方法
          • 103.4kPa，121.3摄氏度维持15-30分钟杀灭芽孢在内的 所有微生物
        • 煮沸法
          • 100摄氏度，5分钟细菌繁殖体被杀死，1-2小时芽孢被杀灭
        • 流动蒸汽消毒法
          • 100摄氏度水蒸气消毒，15-30分钟杀灭细菌繁殖体，常不能杀灭全部芽孢
        • 间歇蒸汽灭菌法
          • 反复多次流动蒸汽间歇加热灭菌
    • 辐射杀菌法
      • 紫外线
        • 波长240—300nm的紫外线具有杀菌作用，其中以265—266nm最强
        • 紫外线杀菌机理是干扰细菌DNA合成，导致细菌变异和死亡
        • 手术室空气消毒常采用紫外线消毒
      • 电离辐射
        • 主要包括β射线和γ射线
        • 机理产生游离基、破坏DNA、包膜和酶等
        • 一次性医用塑料制品消毒，食品的消毒而不破坏其营养成分
      • 微波
        • 杀菌机理热效应
        • 波长为1-1000nm的电磁波
        • 特点热效应不均为且必须在有一定含水量的条件下才鞥呢显示出来
    • 干燥与低温灭菌法
      • 冷冻真空干燥法
        • 在低温条件下真空抽取水分， 避免解冻时对细菌伤害
        • 是目前保存菌种最好的办法
    • 化学灭菌法
      • • 干扰细菌代谢
          • 漂白粉、次氯酸钠
        • 强大氧化能力
          • 过氧化氢、过氧乙酸
        • 对细菌蛋白质和核酸的烷化作用
          • 戊二醛
        • 去除细胞膜中的脂类，使细菌蛋白变性
          • 乙醇
        • 杀菌作用靠沉淀蛋白
          • 碘酊、碘伏
    • 化学制剂的分类
      • 高效消毒剂
        • 杀灭包括芽孢的所有微生物
          • （含氯消毒剂、过氧化氢消毒剂、醛类消毒剂、环氧乙烷）
      • 中效消毒剂
        • 不能杀灭芽孢但能杀灭细菌的繁殖体
          • 含碘消毒剂、醇类消毒剂
      • 低效消毒剂
        • 杀灭多数细菌的繁殖体但对分支杆菌、芽孢、抵抗力强的真菌、病毒无效
    • 消毒剂的应用
      • 医疗器械
        • 高危器械物品，进入无菌组织
          • 灭菌
        • 中危器械，不进入无菌组织但是接触黏膜
          • 消毒
        • 低危器械，只接触皮肤
          • 清洗，消毒
        • 快速周转医疗器械
          • 瞬时灭菌、微波灭菌、高效消毒剂处理、中低效消毒剂与低热协调
      • 室内空气的消毒
        • 物理灭菌法
          • 紫外线最常见，过滤除菌
        • 化学消毒法
          • 过氧乙酸、熏蒸、二氧化氮溶液喷洒
      • 手和皮肤的消毒
        • 暂住菌和常住菌
        • 用肥皂和流动水病正确洗手是语法许多病原菌感染的有效方法，病原菌污染时应该用消毒剂消毒
      • 黏膜的消毒
        • 用3%的过氧化氢对口腔黏膜消毒，0.05%氯已定或者高锰酸钾冲洗尿道
      • 患者排泄物和分泌物的消毒
        • 50g/l有效氯的次氯酸钠、漂白粉作用1小时
      • 饮水的消毒
        • 少量的饮水可用漂白粉
      • 环境的消毒
        • 过氧乙酸或者含氯消毒也在无人时候喷洒
    • 影响细菌灭活的因素
      • 微生物的生物种类
      • 微生物的生理状态
      • 微生物的数量
      • 温度
      • 酸碱度
      • 有机物