医学微生物学笔记知识点总结期末复习资料

医学微生物学笔记知识点总结期末复习资料前言医学微生物学是连接基础医学与临床医学的重要桥梁学科，主要研究与人类疾病相关的微生物的形态结构、生理生化、遗传变异、致病性与免疫性，以及特异性诊断和防治措施。本笔记旨在梳理核心知识点，帮助同学们系统复习，巩固理解，为期末考试及未来的临床实践奠定基础。第一章微生物的基本概念与分类微生物是存在于自然界的一群体积微小、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后才能观察到的微小生物。根据其结构、化学组成及生活习性等，可将微生物分为三大类：1.非细胞型微生物：无典型的细胞结构，无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生长繁殖。核酸类型为DNA或RNA，两者不同时存在。如病毒。2.原核细胞型微生物：细胞核分化程度低，仅有原始核质，无核膜和核仁；细胞器不完善，只有核糖体。包括细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体和放线菌。3.真核细胞型微生物：细胞核分化程度高，有核膜和核仁；细胞器完整。如真菌。第二章细菌的形态与结构第一节细菌的大小与形态细菌个体微小，通常以微米为测量单位。基本形态有三种：球菌、杆菌和螺形菌。*球菌：呈球形或近似球形。根据分裂方向和分裂后排列方式不同，可分为双球菌、链球菌、葡萄球菌等。*杆菌：形态多样，可有直杆状、球杆状、棒状等。*螺形菌：菌体弯曲，可分为弧菌（一个弯曲）和螺菌（多个弯曲）。第二节细菌的基本结构细菌的基本结构是指所有细菌都具有的结构，包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核质。1.细胞壁：位于细菌细胞最外层，坚韧且富有弹性。主要功能是维持细菌固有形态、保护细菌抵抗低渗透压环境，并参与细菌与外界环境的物质交换。其主要成分为肽聚糖（粘肽），是原核细胞型微生物特有的成分。*革兰阳性菌细胞壁：肽聚糖层厚，层数多，还含有大量磷壁酸（壁磷壁酸和膜磷壁酸）。*革兰阴性菌细胞壁：肽聚糖层薄，层数少，结构疏松；肽聚糖外还有外膜，外膜由脂蛋白、脂质双层和脂多糖（LPS）三部分组成。脂多糖即革兰阴性菌的内毒素，具有致病性。*细胞壁缺陷型细菌（L型细菌）：某些情况下，细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细胞壁受损的细菌仍能在高渗环境下存活者称为L型细菌。L型细菌可引起慢性感染。2.细胞膜：位于细胞壁内侧，紧包着细胞质。其结构为典型的脂质双层膜，含有多种酶类，参与细菌的呼吸、能量代谢和物质转运等重要生理功能。中介体是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状结构，多见于革兰阳性菌，与细菌的分裂、呼吸及生物合成有关。3.细胞质：是细胞膜包裹的溶胶状物质，为细菌新陈代谢的主要场所。内含核糖体、质粒、胞质颗粒等。*核糖体：细菌合成蛋白质的场所，其沉降系数为70S，由50S和30S两个亚基组成，是某些抗生素的作用靶点。*质粒：是细菌染色体外的遗传物质，为闭合环状的双链DNA，可独立复制，赋予细菌某些特定的遗传性状，如耐药性、毒力等，可通过接合等方式在细菌间转移。*胞质颗粒：多为细菌储存的营养物质，如异染颗粒（多见于白喉棒状杆菌，有助于鉴定）。4.核质：又称拟核，是细菌的遗传物质，由单一密闭环状DNA分子反复盘绕卷曲而成，无核膜、核仁和有丝分裂器，功能与真核细胞的染色体相似，控制细菌的各种遗传性状。第三节细菌的特殊结构某些细菌在一定条件下可形成特殊结构，包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞。1.荚膜：某些细菌在其细胞壁外包绕的一层黏液性物质，边界清楚。化学成分多为多糖，少数为多肽。荚膜具有抗吞噬、黏附、抗有害物质损伤等作用，是细菌重要的毒力因子。有荚膜的细菌在固体培养基上形成黏液型（M型）菌落。2.鞭毛：附着于菌体表面、细长并呈波状弯曲的丝状物，是细菌的运动器官。鞭毛的化学成分主要是蛋白质（鞭毛蛋白）。根据鞭毛的数量和位置，可将细菌分为单毛菌、双毛菌、丛毛菌和周毛菌。鞭毛具有抗原性（H抗原），可用于细菌的鉴定和分型。3.菌毛：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在的比鞭毛更细、更短、更直的丝状物，与细菌的运动无关。菌毛分为普通菌毛和性菌毛。*普通菌毛：数量多，短而细，具有黏附易感细胞的能力，与细菌的致病性密切相关。*性菌毛：数量少，粗而长，中空呈管状。由F质粒编码，故又称F菌毛。带有性菌毛的细菌为F+菌，可通过接合方式将遗传物质（如质粒）传递给F-菌。4.芽胞：某些细菌在一定环境条件下，在菌体内形成一个圆形或椭圆形的休眠体。芽胞对热力、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力。芽胞的形成不是细菌的繁殖方式，而是细菌的休眠状态。当环境适宜时，芽胞可发芽形成新的繁殖体。芽胞的大小、形状和位置随菌种而异，有助于细菌的鉴别（如破伤风梭菌的芽胞位于菌体顶端，呈鼓槌状）。杀灭芽胞是灭菌是否彻底的指标。第三章细菌的生理第一节细菌的生长繁殖1.生长繁殖的条件：*营养物质：包括水、碳源、氮源、无机盐和生长因子。*酸碱度（pH）：多数病原菌最适pH为7.2～7.6。*温度：多数病原菌为中温菌，最适生长温度为37℃。*气体环境：根据细菌对氧气的需求不同，可分为专性需氧菌、微需氧菌、兼性厌氧菌和专性厌氧菌。专性厌氧菌在有氧环境中不能生长，其原因主要是缺乏超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶和过氧化物酶。2.生长方式与速度：细菌以二分裂方式无性繁殖。在适宜条件下，多数细菌繁殖速度较快，一般20～30分钟分裂一次（一代）。将一定数量的细菌接种于适宜的液体培养基中，培养过程中细菌的生长繁殖可分为迟缓期、对数期（指数期）、稳定期和衰亡期四个时期。对数期细菌的形态、染色性、生理活性等都较典型，对外界环境因素的作用敏感，是研究细菌性状和进行药物敏感试验的最佳时期。第二节细菌的代谢产物1.与致病性有关的代谢产物：*毒素：分为外毒素和内毒素。外毒素是多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质；内毒素是革兰阴性菌细胞壁的脂多糖，当细菌死亡裂解后释放出来。*侵袭性酶：某些细菌产生的，能损伤机体组织，促使细菌的侵袭和扩散，如透明质酸酶、链激酶等。*热原质：又称致热原，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，主要成分是革兰阴性菌的脂多糖。2.与鉴别细菌有关的代谢产物：*色素：有些细菌能产生不同颜色的色素，有助于鉴别细菌。*细菌素：是某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质，其作用范围较窄，仅对与产生菌有近缘关系的细菌有杀伤作用。*糖的分解产物：不同细菌对糖的分解能力和代谢产物不同，可通过糖发酵试验等进行鉴别。*蛋白质的分解产物：不同细菌对蛋白质的分解能力和代谢产物也不同，如吲哚试验、硫化氢试验等。3.与制药有关的代谢产物：抗生素、维生素等。第三节细菌的人工培养1.培养基：是由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品。按物理性状可分为液体培养基、固体培养基和半固体培养基；按用途可分为基础培养基、营养培养基、选择培养基、鉴别培养基、厌氧培养基等。2.细菌在培养基中的生长现象：*液体培养基：可出现均匀混浊、沉淀和菌膜三种生长现象。*固体培养基：单个细菌在固体培养基上生长繁殖可形成肉眼可见的菌落。菌落的大小、形状、颜色、边缘、表面、透明度、质地等特征有助于细菌的鉴别。*半固体培养基：主要用于观察细菌的动力和短期保存菌种。有鞭毛的细菌可沿穿刺线向四周扩散生长，使培养基呈云雾状混浊；无鞭毛的细菌则只沿穿刺线生长，穿刺线清晰。3.人工培养细菌的意义：用于病原学诊断、细菌的鉴定与研究、生物制品的制备、抗生素等药物的研制等。第四章细菌的遗传与变异第一节细菌遗传变异的物质基础细菌的遗传物质包括染色体、质粒、转座因子和前噬菌体。1.染色体：为单一环状闭合双链DNA分子，控制细菌的基本生命活动。2.质粒：如前所述，是染色体外的遗传物质，可携带某些特殊性状的基因。3.转座因子：是一类在细菌染色体、质粒或噬菌体之间可自行移动的一段DNA序列，包括插入序列（IS）、转座子（Tn）等，可导致基因突变或基因重组。4.前噬菌体：整合在细菌染色体上的噬菌体基因组称为前噬菌体。带有前噬菌体的细菌称为溶原性细菌。前噬菌体可随细菌染色体的复制而复制，并传递给子代细菌。第二节细菌变异的机制细菌的变异分为遗传性变异（基因型变异）和非遗传性变异（表型变异）。遗传性变异是由于细菌遗传物质的改变引起的，可稳定遗传；非遗传性变异是由于环境因素影响引起的，遗传物质未改变，不能遗传。遗传性变异的机制包括突变、基因转移与重组。1.突变：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。2.基因转移与重组：细菌从外源取得DNA，并与自身染色体DNA进行重组，引起细菌原有基因组的改变，从而导致遗传性状的改变。主要方式有：*转化：受体菌直接摄取供体菌游离的DNA片段而获得新的遗传性状的过程。*接合：供体菌通过性菌毛将遗传物质（主要是质粒）传递给受体菌，使受体菌获得新的遗传性状的过程。*转导：以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段DNA转移到受体菌内，使受体菌获得新的遗传性状的过程。分为普遍性转导和局限性转导。*溶原性转换：当噬菌体感染细菌时，噬菌体的DNA整合到细菌的染色体上，使细菌获得新的遗传性状。第五章细菌的感染与免疫第一节正常菌群与条件致病菌1.正常菌群：指正常寄居在人体体表和与外界相通的腔道黏膜表面，对人体无害的微生物群。正常菌群对宿主具有生物拮抗、营养作用、免疫作用和抗衰老作用等生理意义。2.条件致病菌（机会致病菌）：正常菌群与宿主间的生态平衡在某些特定条件下可被打破，使原来不致病的正常菌群成为致病菌，称为条件致病菌。其致病条件主要有：寄居部位的改变、机体免疫功能低下、菌群失调（指机体某部位正常菌群中各菌种间的比例发生较大幅度变化而超出正常范围的状态）。第二节细菌的致病机制细菌引起感染取决于细菌的致病性和宿主的免疫力两方面因素。细菌的致病性是指细菌引起疾病的能力，其强弱程度称为毒力。构成细菌毒力的物质基础是侵袭力和毒素。1.侵袭力：是指细菌突破宿主的防御机能，在体内定植、繁殖和扩散的能力。包括：*黏附素：细菌表面的蛋白质，能与宿主细胞表面的受体特异性结合，是细菌感染的第一步。*荚膜及其他表面结构：如荚膜、微荚膜、SPA等，具有抗吞噬和抵抗宿主免疫防御的作用。*侵袭性酶类：如前所述，可协助细菌在体内扩散。2.毒素：如前所述，分为外毒素和内毒素。*外毒素：毒性强，对组织器官有高度选择性，引起特殊的临床表现。化学成分为蛋白质，不耐热，易被热、酸及蛋白酶破坏。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素，用于预防接种。*内毒素：毒性较弱，无组织选择性，各种革兰阴性菌内毒素的致病作用大致相同，主要引起发热反应、白细胞反应、内毒素血症与内毒素休克、弥散性血管内凝血（DIC）等。化学成分是脂多糖，耐热，抗原性弱，不能用甲醛脱毒制成类毒素。第三节感染的发生与发展1.感染的来源：*外源性感染：病原体来自宿主体外，包括患者、带菌者、患病动物和带菌动物。*内源性感染：病原体来自宿主自身的正常菌群或潜伏体内的病原体。2.传播途径：呼吸道传播、消化道传播、接触传播、虫媒传播、血液传播、垂直传播等。3.感染的类型：根据感染后有无临床表现，可分为隐性感染（亚临床感染）和显性感染。显性感染根据病情缓急可分为急性感染和慢性感染；根据感染部位及扩散程度可分为局部感染和全身感染。全身感染常见类型有：菌血症、毒血症、败血症、脓毒血症。第四节宿主的抗感染免疫宿主的抗感染免疫包括非特异性免疫和特异性免疫。1.非特异性免疫（固有免疫）：是生来就有，对多种病原体都有一定防御作用的免疫，无特异性。其组成包括：*屏障结构：皮肤与黏膜屏障、血脑屏障、胎盘屏障。*吞噬细胞：包括中性粒细胞和单核-巨噬细胞系统，具有吞噬杀菌和清除异物的作用。吞噬过程包括接触、吞入、杀灭与消化。吞噬结果有完全吞噬和不完全吞噬。*体液中的抗菌物质：如补体、溶菌酶、防御素等。2.特异性免疫（适应性免疫）：是出生后经主动或被动免疫方式获得，具有特异性和记忆性。包括体液免疫和细胞免疫。*体液免疫：主要由B淋巴细胞介导，通过产生抗体发挥作用。抗体的抗感染作用主要表现为中和毒素、中和病毒、抑制细菌黏附、调理吞噬、激活补体和ADCC效应。*细胞免疫：主要由T淋巴细胞介导，包括CD4+Th1细胞和CD8+CTL细胞。Th1细胞通过释放细胞因子激活巨噬细胞及其他免疫细胞发挥作用；CTL细胞直接杀伤靶细胞。第六章病毒学概述第一节病毒的基本性状1.病毒的大小与形态：病毒体极其微小，测量单位为纳米（nm），必须用电子显微镜观察。病毒体的形态多样，有球形、杆形、蝌蚪形等。2.病毒的结构与化学组成：*核心：主要为核酸（DNA或RNA），构成病毒的基因组，是病毒的遗传物质。*衣壳：是包围在核心外面的蛋白质外壳，由壳粒组成。核心和衣壳共同组成核衣壳。衣壳具有保护病毒核酸、介导病毒吸附