作者：周先云
出版社：湖北科学技术出版社
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病原生物与免疫学试读：
前言
根据教育部【2006】16号文件精神，高职教育坚持以培养高素质技能型人才为核心，以就业为导向、能力为本位、学生为主体的指导思想。在深入分析护理、药学等专业岗位（群）的任职要求、职业资格标准，明确各专业所需职业岗位知识、技能及素质培养目标基础上，我校组织具有丰富教学经验的专业教师和行业（医院、医药企业）技术人员，依据工学结合的人才培养要求，共同编写了本教材。
本教材可供护理、助产、药学与药品营销等专业使用。
本教材包含4大学习情境：微生物、寄生虫、免疫基础和微生物与药学关系等；11个主要工作学习任务；42个工作学习项目。护理、助产专业主要是微生物、寄生虫、免疫基础等3大学习情境；药学与药品营销专业主要是微生物、免疫基础、微生物与药学关系等3大学习情境。
本教材编写主要有以下特点：①各专业按照“共用”的必备知识、“专用”的知识能力、“应用”的实践技能来组织教材内容，主要定位于专业人员和学生。②重点体现与专业和就业岗位相关的基础技能、专业技能和综合技能，使知识与实际工作应用相结合、专业技能与相关技能鉴定相结合、基础与后续课程学习及可持续发展相结合。突出重点、循序渐进。③每个学习项目都有相关的知识与能力目标，学习与教学效果易于反馈与评价。④教材中设立了“课堂互动”、“导入案例”、“知识链接或拓展”和“目标检测”等，使教材的内容具有目的性、可读性和趣味性，激发学习的能动性，着重培养学生的发现问题、分析问题和解决问题的能力。⑤教材内容具有前瞻性，收集近几年来最新病例，如“非典”、“禽流感”、“手-足-口病”、“甲流”等，贴近日常生活实际，具有认识性和理解性强等特点。
参编本教材不同项目的人员为：刘德洪编写项目一至项目三、项目五至项目八；郭志华编写项目四；周先云编写项目十至项目十四、项目十九至项目二十五、项目三十九至项目四十二；吴世成编写项目十五至项目十八；舒细珍编写项目九；占凡华编写项目二十六至项目二十八；谢义群编写项目三十至项目三十四；邱文静编写项目三十至项目三十七；洪运良编写项目三十九；程莹编写项目三十八。
在编写中我们得到学院领导、同行、医药卫生等单位和企业的多方支持，同时也参考了很多书籍、文献资料和网络资料，在此一并致以衷心的感谢。由于各种新知识、新技能不断出现和更新，编者的水平有限，教材中可能有不妥之处，请各位指正并提出宝贵意见。谢谢！编者2011年8月学习情境一微生物任务一细菌概论项目一 细菌的形态与结构
学习目的
为进行健康教育和后续课程的学习打下基础。
知识目标
知道细菌的大小和基本形态与结构；细胞壁的功能；辨别革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁结构的不同及其意义；理解荚膜、芽孢、鞭毛、菌毛的概念及其医学意义；了解细菌核蛋白体、质粒的特性及功能。
能力目标
能从“微”的角度理解细菌的大小、形态及结构，从而理解微生物的生物特性。
案例
美国超市部分肉禽类制品发现超级细菌：人民网2011年4月20日电。美国一家研究机构近日公布的调查报告显示，美国超市销售的部分肉禽制品细菌污染情况严重，其中半数以上细菌对抗生素产生了耐药性。细菌对抗生素产生耐药性是当今人类面临的最大公共卫生威胁之一。金黄色葡萄球菌感染常用青霉素类抗生素甲氧西林治疗，大部分情况下很有效。有些金黄色葡萄球菌菌株对甲氧西林产生了耐药性，因而有着“超级细菌”的外号。细菌的大小与形态一、细菌的大小
细菌个体微小，不能用肉眼直接观察，须经过显微镜放大数百倍m至上千倍才能看见。一般以微米（μ,1μm=1/1000mm）作为测量其大小的单位。细菌是无色半透明的，只有经过染色后才能清楚地观察到细菌的轮廓及其结构。在细菌学中，应用最久和最广的是革兰染色法（Gramstain）。经此法染色后，不仅能清楚地观察细菌的形态，+-还可将细菌分成两大类：即革兰阳性（G）菌和革兰阴性（G）菌。二、细菌的形态
细菌按其外形可分为球形、杆形和螺形3种基本形态（图1-1），m分别称为球菌、杆菌和螺形菌。大多数球菌直径约1.0μ，杆菌长2～mm3μ，直径0.3～0.5μ。不同种类细菌大小形态不一；同一种细菌的大小和形态也可因菌龄和环境因素的影响而各异。图1-1 细菌的三种形态（一）球菌m
外形呈球形或近似球形，直径0.8～1.2μ。根据细菌分裂的平面和菌体之间排列方式可分为双球菌、链球菌和葡萄球菌等（图1-2）。
1．双球菌 细菌在一个平面上分裂后两个菌体成双排列，如淋病奈瑟菌。
2．链球菌 细菌在一个平面上分裂后多个菌体相连排列成链状，如化脓性链球菌。
3．四联球菌及八叠球菌 细菌在2个或3个相互垂直的平面上分裂。4个排列在一起呈正方形者称四联球菌；8个重叠在一起者为八叠球菌。
4．葡萄球菌 细菌在多个不规则的平面上分裂，分裂后菌体堆积呈葡萄串状，如金黄色葡萄球菌。（二）杆菌
外形呈杆状。各种杆菌大小、长短与粗细差异较大（图1-2）。mm大杆菌长4～10μ，如炭疽芽孢杆菌；中等大杆菌长2～3μ，如大肠m埃希菌；小杆菌长0.6～1.5μ，如布鲁斯菌。菌体两端多呈钝圆形，少数两端平齐。有的菌体较短，称球杆菌。有的末端膨大呈棒状。除个别细菌如炭疽芽孢杆菌呈链状排列外，杆菌无特殊排列。（三）螺形菌
根据菌体的弯曲分两类（图1-2）。
1．弧菌 菌体只有一个弯曲，呈弧形或逗点状，如霍乱弧菌。
2．螺菌 菌体有几个弯曲，较僵硬，如鼠咬热螺菌。
细菌的形态可受各种理化因素的影响，只有在生长条件适宜时其形态才较为典型。幼龄、衰老的细菌，或环境中含有不利于细菌生长的物质（如抗生素、抗体或盐的含量过高等）时其形态不规则，常膨胀呈梨形、丝状等，称为衰退形；或表现为多形性（pleomorphism），难于识别。故观察和研究细菌的大小和形态时，必须选用在适宜培养基中生长旺盛的细菌。分离和鉴定临床标本中的细菌时，也应注意细菌因来自机体或环境因素所致的形态变化。图1-2 细菌的基本形态细菌的结构
细菌的结构包括基本结构和特殊结构两部分。
基本结构：各种细菌所共有的，包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核质。
特殊结构：某些细菌在一定条件所特有的，包括荚膜、芽孢、鞭毛和菌毛。一、细菌的基本结构
细菌的结构模式如图1-3。图1-3 细菌的结构模式图（一）细胞壁
1．定义 细胞壁是包被于细胞膜外的坚韧而富有弹性的复杂结构。细胞壁厚度随菌种而异，平均为12～30nm，占菌体干重的10%～25%。
2．功能 细胞壁主要功能有：①维持菌体固有外形，保护细菌抵抗低渗的外环境。细胞浆内有高浓度的无机盐离子和营养物质，造成菌体内有5～25个大气压的渗透压，使细菌能在比菌体内渗透压低的环境中生长，如没有细胞壁保护，细菌在一般环境中必将胀破。②与细菌的细胞内外物质交换有关。细菌从外界摄取营养，细胞壁上有许多小孔，可容许水分子及一些营养物质自由通过，进行细胞内外物质交换。③决定细菌的抗原性。细胞壁为表面结构，其上携带有多种决定细菌抗原性的抗原决定簇。④与细菌的致病性有关，革兰阴性菌细胞壁上的脂多糖具有内毒素的作用。
3．成分 细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。
革兰阳性菌的肽聚糖结构由聚糖骨架、4肽侧链和5肽交联桥3部分组成，而革兰阴性菌的肽聚糖结构由聚糖骨架、4肽侧链两部分组成。
革兰阳性菌的聚糖骨架是由N-乙酰葡萄糖胺（G）和N-乙酰胞壁酸（M）经β-1,4糖苷键连接，交替排列形成。在N-乙酰胞壁酸分子上连接4肽侧链，4肽侧链之间再由5肽链交联桥相连，组成网状结构。如金黄色葡萄球菌4肽侧链的氨基酸依次为L-丙氨酸、D-谷氨酸（或D-异谷氨酰胺）、L-赖氨酸、D-丙氨酸。第3位的L-赖氨酸通过一个由5个甘氨酸组成的交联桥联结于相邻多糖骨架上4肽侧链第4位的D-丙氨酸上。构成机械强度十分坚韧的3维立体框架结构（图1-4）。
而革兰阴性菌因无5肽交联桥，4肽侧链间直接联结。如大肠埃-希菌（G）的4肽侧链中，第3位的氨基酸为2-氨基-庚2酸（DAP）与相邻4肽链中的D-丙氨酸直接联结，形成2维结构，为单层平面较疏松的网络，不如金黄色葡萄球菌的肽聚糖坚固（图1-5）。图1-4 金黄色葡萄球菌肽聚糖结构模式图图1-5 大肠埃希菌肽聚糖结构模式图
肽聚糖是保证细菌细胞壁机械强度十分坚韧的化学成分，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。例如，溶菌酶能切断N-乙酰葡萄糖胺与N-乙酰胞壁酸之间的β-1,4键的分子连接。破坏聚糖骨架，引起细菌裂解。青霉素能干扰甘氨酸交联桥与4肽侧链上的D-丙氨酸之间的联结，使细菌不能合成完整的细胞壁，亦可导致细菌死亡。人与动物的细胞无细胞壁，亦无肽聚糖结构，故溶菌酶和青霉素对人体细胞均无毒性作用。除肽聚糖+-这一基本成分外，G菌和G菌的细胞壁还各有其特殊的结构和成分。+
G菌细胞壁特有的大量磷壁酸成分，穿插于肽聚糖层中。按其结合部位不同分为两种：结合在细胞壁上的是壁磷壁酸。其长链的一端通过磷脂与肽聚糖上的胞壁酸共价联结，另一端则游离伸出于细胞壁外；结合在细胞膜上的磷壁酸则称为膜磷壁酸。其长链末端带有糖脂，由共价键与细胞膜外层上的糖脂相联结，向外穿透肽聚糖层的网+格而延伸到细胞壁的表面。磷壁酸抗原性很强，是G菌的重要表面抗原。另外，某些细菌（如A族链球菌）细胞壁对人类细胞具有黏附作用，与细菌的致病性有关。-
G菌细胞壁特有外膜成分，位于肽聚糖层的外侧，由脂蛋白、脂-质双层和脂多糖组成。脂多糖是G菌的内毒素，与致病性有关。由于--G菌细胞壁含肽聚糖少，且外膜层的保护，因此，G菌对青霉素和溶菌酶不敏感。
两种细菌细胞壁比较见表1-1。表1-1 革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁的比较
4．L型细菌 在某种情况下（如受溶菌酶或青霉素作用）肽聚糖结构可遭破坏，或其合成受到抑制。当细菌细胞壁受损后，细菌并不一定死亡而成为细胞壁缺陷的细菌，称L型细菌。因其最早在Lister研究所中发现，故取其第一个字母“L”命名。L型细菌缺乏完整的细胞壁，不能维持其固有的形态，呈现高度多形性。L型细菌仍有致病能力，在临床上可引起尿路感染、骨髓炎、心内膜炎等。L型细菌所致疾病用抗生素治疗后常易复发，然而常规细菌学检查结果常呈阴性。因此，当临床上遇有症状明显而标本培养为阴性者，应考虑L型细菌感染的可能性。（二）细胞膜（图1-6）图1-6 细胞膜结构模式图
1．定义 位于细胞壁的内侧，紧密包绕在细胞浆外面的一层柔韧、富有弹性的半透性薄膜。
2．成分 主要化学成分为脂类（主要为磷脂、少数为糖脂）、蛋白质及少量的多糖。其结构为平行脂类双层中间镶嵌有多种蛋白质。这些蛋白多数为具有特殊作用的酶类和载体蛋白，常可在呈液态的脂类双层中移动变化，进行各种运输并发挥酶的功能。
3．功能 细胞膜的主要功能有：①渗透和运输作用。细胞膜上有许多微孔，具有选择性通透作用，允许一些小分子可溶性物质通过；并通过向细胞外分泌水解酶，将大分子营养物质分解为简单的小分子化合物，然后摄入细胞内供营养所需。②呼吸作用。需氧菌的细胞膜上有许多呼吸酶，参与细胞呼吸过程，与能量的产生、储存和利用有关。③生物合成作用。细胞膜上含有合成多种物质的酶类。菌体的许多成分，如肽聚糖、磷壁酸、磷脂、脂多糖等均在细胞膜上合成。④参与细菌分裂。细菌的细胞膜向细胞浆内陷，并折叠形成囊状物，叫+中介体。中介体多见于G菌，一个菌细胞内可有一个或数个，常位于菌体侧面，或靠近中部。在电子显微镜下发现中介体一端连在细胞膜上，另一端则与核质相连。当细菌分裂时中介体亦一分为二，各自带着复制好的一套核质移向横隔两侧，进入子代细胞。由于中介体是细胞膜的延伸卷曲部分，它扩大了细胞膜的表面积，相应地增加了呼吸酶的含量，可为细菌提供大量能量。其功能类似真核细胞的线粒体，故有拟线粒体之称。（三）细胞质
又称细胞浆，为细胞膜内侧的胶状物质，基本成分为水、无机盐、核酸、蛋白质和脂类。其含量随菌种、菌龄和环境条件而不同。细胞浆除含有核酸外还含有多种酶系统，是细菌新陈代谢的重要场所，能将由外界吸收的营养物质合成复杂的菌体物质；又能将复杂的菌体物质分解成简单的物质，以供给细菌所需要的物质和能量。细胞浆内还含有以下颗粒。
1．质粒 是染色体外的遗传物质，为双股环状DNA，分子量比染色体小，可携带某些遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。医学上比较重要的有决定细菌性菌毛的F质粒、决定耐药性的R质粒等。如图1-7所示。图1-7 质粒结构模式图
2．核糖体 是细菌的亚微结构，沉降系数为70S，由50S和30S两个亚单位组成，是细菌合成蛋白质的场所。有些药物如链霉素能与核糖体上的30S小亚基结合，干扰蛋白质合成；氯霉素、林可霉素和红霉素能与50S大亚基结合而抑制蛋白质合成，从而杀死细菌。但细菌的核糖体与真核细胞（包括人类）的核糖体不同，对人的细胞无影响。
3．胞质颗粒 细胞浆中常有各种内含颗粒，大多数为营养贮藏物，包括多糖、脂类、多磷酸盐等。这些颗粒常随菌种、菌龄及环境而异。因其嗜碱性较强，用美蓝染色着色深，用特殊染色法可染成与细菌其他部分不同的颜色，故又称异染颗粒，可作为鉴别细菌的根据，如白喉棒状杆菌的异染颗粒。（四）核质
是细菌的遗传物质，由一条双股环状的DNA分子组成的。细菌的核没有核膜、核仁、核基质（组蛋白）和有丝分裂器。这些不同于真核细胞。核质具有染色体的功能，控制细菌的各种遗传性状，亦称为细菌染色体。二、细菌的特殊结构（一）荚膜
某些细菌胞壁外围绕一层较厚的黏液性物质，称荚膜（图1-8）。荚膜厚约200nm，相对稳定地附着在细胞壁外。大多数细菌的荚膜是由多糖组成；少数细菌为多肽或糖与蛋白质的复合物。用一般染色法荚膜不易着色；在光学显微镜下呈透明圈；用墨汁染色法或特殊染色法观察更清晰。细菌荚膜的形成受遗传控制和周围环境影响，一般在动物体内和营养丰富的培养基中才能形成荚膜。荚膜的功能：①荚膜本身无毒性，但具有抗吞噬细胞的吞噬作用，抗体液中杀菌物质的作用，保护细菌免受杀伤，与细菌的致病力密切相关荚膜成分。②荚膜内贮留着大量水分，可保护细菌免受干燥，在不良环境中维持菌体的代谢。③具有特异的抗原性，可对细菌进行鉴别和分型。（二）鞭毛
是某些细菌表面附着的细长呈波状弯曲的丝状物。经特殊染色处理后在光学显微镜下可见，根据鞭毛的数目、位置及排列方式可将细菌分为单毛菌、周毛菌、丛毛菌（图1-9）。
鞭毛是细菌运动器官，可作为鉴别细菌的一个指标。鞭毛的化学成分主要是蛋白质，具有特殊抗原性，通称H抗原。根据细菌能否运动（有无动力）、鞭毛的数量、部位及特异的抗原性，对细菌的鉴别、分型具有一定意义。图1-8 细菌的荚膜图1-9 细菌的鞭毛（三）菌毛-+
为许多G和少数G细菌的菌体周围遍布的比鞭毛更细、更短而直的丝状物（图1-10）。菌毛在普通显微镜下看不见，只有在电子显微镜下才能观察。菌毛的化学成分为蛋白质，称菌毛蛋白。按功能菌毛可分为普通菌毛与性菌毛两种。普通菌毛数目很多，每个细菌可有数百根，遍布菌体表面。细菌借助普通菌毛黏附于多种细胞的受体上，包括人和动物的红细胞和消化道、呼吸道、泌尿道的黏膜上皮细胞，黏附的细菌可在该处定植进而侵入黏膜，因此，菌毛的黏附可能是某些细菌入侵人体感染致病的第一步。无菌毛的细菌易随纤毛摆动和肠蠕动或尿液的冲洗而被排出体外。性菌毛由F质粒或类似的基因编码，-仅见于少数G细菌，一个细菌只有1～4根，比普通菌毛长而粗，中空+呈管状。带有性菌毛的细菌具致育性，称为雄性菌（F）。在细菌接+-合时，F能与无性菌毛的雌性菌（F）配对，将遗传物质（如质粒）-通过性菌毛输入F。细菌的毒力质粒（Vi质粒）和耐药性质粒（R质粒）都可通过此种方式转移。图1-10 大肠杆菌的鞭毛和菌毛（四）芽孢
是某些细菌在一定环境条件下，细胞浆脱水浓缩，在菌体内形成具有多层膜状结构的圆形或卵圆形小体。这一过程称为芽孢形成（图1-11）。芽孢的多层结构由内向外依次是核心、内膜、芽孢壁、皮质、外膜、芽孢壳、外壁。其结构模式及形态、位置如图1-12、图1-13所示。芽孢形成后，细菌即失去繁殖能力。一般认为芽孢是细菌的休眠状态。芽孢再遇到适宜环境又能发育成为细菌的繁殖体。此过程为芽孢发芽。一个细菌只能形成一个芽孢；一个芽孢发芽后也只能形成一个细菌繁殖体。所以芽孢的形成及发芽都不是细菌的繁殖方式。芽孢形成的医学意义：①芽孢的大小、形状和在菌体内的位置因菌种而异，这些特性对于产芽孢细菌有一定的鉴别意义。②芽孢对热、干燥、辐射及消毒剂的抵抗力很强，是由于芽孢组成成分也很特殊，一是含水量少（约40%），故蛋白质受热不易变性；二是含有大量吡啶2羧酸（DPA）, DPA是芽孢特有的成分，提高芽孢酶类的热稳定性有关。一旦污染用具、敷料、手术器械等，用一般理化学方法不易将其杀死。故常将杀死芽孢作为消毒灭菌是否彻底的指标。图1-11 细菌芽孢的形成过程图1-12 细菌芽孢的结构图1-13 细菌芽孢形态与位置模式图细菌形态学检查
细菌个体虽然微小，但用显微镜放大1000倍左右，可清楚地看到外表形态；如果经超薄切片后用电子显微镜放大数万倍，还可观察到细菌内部的超微结构。一、光学显微镜检查
根据检查目的不同，可将细菌不经染色直接镜检或经染色后检查。（一）不染色标本镜检
可观察生活状态下细菌的形态及其运动情况。
1．悬滴法 主要用于观察细菌的动力。也可将菌液滴在中凹的载玻片上，加盖玻片压住（压滴法），置光学显微镜下观察。
2．暗视野显微镜检查法 用暗视野聚光器代替普通光显微镜的聚光器，光线由聚光器斜射到标本内的细菌菌体。用这种方法可检查细菌动力（如霍乱弧菌）及运动活泼的螺旋体（如钩端螺旋体）。
3．相差显微镜 弥补上两种镜检法之不足，利用光波透过标本内物体（细菌）的密度不同部位时，引起光相差异，使标本中的背景与细菌结构的对比较为明显。相差显微镜内相差板可将一部分光线滤去，只将通过细菌体的光波送入目镜，故能较清晰地看到标本内细菌的运动及细胞内某些结构。（二）染色标本镜检
1．一般染色检查法 细菌的菌体在强光下呈透明或半透明，并有与玻璃片相似的折光系数，故在光学显微镜下较难看清楚。若将细菌制成涂片，固定后加以染色，便可在普通光学显微镜下清楚地看到细菌的形态。
细菌的染色是染料分子与细菌成分相结合的化学反应。细菌的等电点较低，在pH值2～5之间，故在近于中性环境中，细菌多带阴电荷，易与带阳电荷的碱性染料结合而着色。因此，多用碱性苯胺染料如美蓝、碱性复红、龙胆紫染色。
染色法有多种，最常用最重要的分类鉴别染色法是革兰染色法（Gramstain）。该法是由丹麦细菌学家革兰于1883年发明的，是细菌学中最为经典的染色法。革兰染色的基本步骤包括：①标本固定后，先用结晶紫初染。②再加碘液媒染，使之生成结晶紫与碘的复合物，-此时各种细菌均被染成深紫。③然后用95%乙醇脱色。G菌可被脱色，+而G菌则仍为紫色。④最后用稀释复红或沙黄复染。此法可将细菌+分成两大类：不被乙醇脱色仍保留紫色者为G菌；被乙醇脱色后复-染成红色者为G菌。染色步骤如图1-14。
革兰染色原理尚未确切了解。就目前所知，决定革兰染色结果的+主要因素有：①G菌等电点（pH值2～3）低于G-菌（pH值4～5）。+在同样条件下，G菌带负电荷多，与带正电荷的结晶紫染料结合牢+固。②G菌细胞壁肽聚糖层数多，经乙醇脱水作用，肽聚糖网格状-结构变得更致密，染料复合物不易从细胞内漏出。而G菌细胞壁脂类含量多，肽聚糖少，易被乙醇溶解，使细胞壁通透性增高，结合的染料复合物容易漏出。两种因素中以后者更重要。革兰染色结果受多种因素（菌龄、染色和脱色时间、pH值等）影响。染色时只有严格按正规操作，才会得到准确结果。图1-14 革兰染色的基本步骤
革兰染色法的实际意义：① 鉴别细菌。用革兰染色法可将所有+-细菌分成G与G两大类，有助于进一步缩小鉴定细菌的范围。② 选+-择治疗用药。G菌和G菌对化学治疗药物和抗生素的敏感性不同。+大多数G菌对青霉素、红霉素、头孢菌素、龙胆紫等敏感；大多数-G菌对链霉素、氯霉素、庆大霉素、卡那霉素等敏感。临床上可根据病原菌的革兰染色性选择有效的药物进行治疗。③ 与致病性有关。+-大多数G菌以外毒素致病；而G菌则主要以内毒素作为其致病物质。二者致病机理和临床表现均不同。
2．荧光显微镜检查法 自然界中有许多物质能吸收波长较短的紫外光，而将其转换成波长较长的可见光线。这种物质叫做荧光物质。用特殊的荧光色素（如异硫氰酸荧光素、罗丹明等）将细菌染色后，置荧光显微下观察，可见到发出某种颜色荧光的细菌（图1-15）。荧光显微镜检查法还广泛地用于免疫学检查。二、电子显微镜检查图1-15 荧光显微镜检查结果
电子显微镜的光源是波长极短的电子波，在高度真空条件下，电子波长可短到0.005nm左右，故其放大倍数极高，可达数十万倍，能分辨1nm的物质。细菌的表面形态和内部超微结构均能清楚地显现。近年来还发展了扫描电镜，用电子流对物体表面进行扫描，可清楚地显露物体三维空间立体形象。电子显微镜必须在干燥真空的状态下检查，故不能观察生活的微生物。目标检测一、名词解释
1．鞭毛 2．荚膜 3．质粒 4．芽孢 5.L型细菌二、选择题
单选
1．革兰阳性菌细胞壁中特有成分是（ ）
A．肽聚糖
B．磷壁酸
C．脂多糖
D．脂蛋白
E．外膜
2．细菌体内染色体以外的环状双股DNA是（ ）
A．核仁
B．质粒
C．核糖体
D．线粒体
E．异染颗粒
3．细菌按基本形态分（ ）
A．球菌、分枝菌、杆菌
B．杆菌、弧菌、球菌
C．球菌、杆菌、螺菌
D．螺形菌、球菌、杆菌
E．杆菌、分枝菌、螺菌
4．在医疗实践中以杀灭细菌的哪种结构作为灭菌的指征（ ）
A．荚膜
B．鞭毛
C．菌毛
D．芽孢
E．质粒
5．下列哪项是细菌细胞壁共有的成分（ ）
A．脂多糖
B．磷壁酸
C．脂蛋白
D．外膜
E．肽聚糖
6．细菌的测量单位是（ ）
A.cm
B.mm
C.μm
D.nm
E.fm
7．革兰阴性菌对青霉素、溶菌酶不敏感的原因是（ ）
A．细胞壁缺乏磷壁酸
B．细胞壁含脂多糖多
C．细胞壁含脂类少
D．细胞壁含肽聚糖少，且外有3层结构保护
E．细胞壁含有类脂A
8．革兰阳性菌经革兰染色后呈（ ）
A．红色
B．黄色
C．蓝色
D．紫色
E．黑色
9．细菌的特殊结构包括（ ）
A．荚膜、芽孢、鞭毛
B．荚膜、芽孢、鞭毛、质粒
C．荚膜、芽孢、鞭毛、菌毛
D．荚膜、芽孢、鞭毛、异染颗粒
E．荚膜、芽孢、鞭毛、中介体
10．革兰染色法的染色步骤（ ）
A．初染 媒染 脱色 复染
B．初染 脱色 媒染 复染
C．初染 脱色 复染 媒染
D．初染 复染 媒染 脱色
E．媒染 初染 脱色 复染
多选
1．可观察细菌有无动力的方法是（ ）
A．鞭毛染色镜检
B．革兰染色镜检
C．压滴法镜检
D．半固体穿刺培养
E．抗酸染色法
2．关于细菌普通菌毛，描述正确的是（ ）
A．是细菌的运动器官
B．具有吸附作用
C．可传递遗传物质
D．普通光镜不能观察
E．遍布细菌表面，约数百根
3．下列有关芽孢的叙述不正确的是（ ）
A．芽孢容易着色
B．芽孢对理化因素的抵抗力强
C．一个芽孢遇适宜环境只生成一个繁殖体
D．芽孢是细菌的休眠状态
E．细菌都能产生芽孢
4．目前常用的细菌鉴别染色法是（ ）
A．细胞壁染色法
B．抗酸染色法
C．异染颗粒染色法
D．革兰染色法
E．鞭毛染色法
5．下列符合革兰阳性菌细胞壁特点的是（ ）
A．肽聚糖层数多
B．具有脂多糖
C．细胞壁强度较疏松
D．青霉素可抑制其肽聚糖合成
E．特有成分为磷壁酸三、填空题
1．细菌的3种形态是_______、_______和_______。细菌的测量单位是_______。
2．革兰染色法步骤中初染使用的试剂是_______；媒染使用的试剂是_______；脱色使用的试剂是_______以及复染使用的试剂是_______。
3．细菌荚膜的功能是_______，鞭毛的功能是_______，普通菌毛的功能是_______，性菌毛的功能是_______。
4．临床上常用的抗生素类药物如青霉素是通过_______机制杀灭细菌的。四、简答题
1．简述革兰染色的方法、结果及实际意义。
2．比较革兰阳性菌与革兰阴性菌的细胞壁结构特点。项目二 细菌的生长繁殖与代谢
学习目的
为进行健康教育和后续课程的学习打下基础。
知识目标
知道细菌生长繁殖的条件；掌握细菌合成代谢产物及其在医学上的重要意义；了解细菌在培养基上的生长现象；人工培养细菌在医学中的实际应用。
能力目标
具有分析微生物的代谢产物与其致病力的能力；具有分析微生物的生长现象与日常食物正确贮存、药物是否被污染的关系的能力。
案例
家居6种物品易生细菌。毛巾：在日常生活中，我们经常受到细菌的侵害，毛巾要洗净后经常拿到室外进行“日光浴”消毒。抹布：抹布因接触污物而积累大量细菌，要时常拿出来晒一下，就能消灭大部分细菌。此外，抹布还要经常更换。枕芯：夏季头部容易出汗，枕芯极易成为藏匿病菌的地方。经过晾晒之后的枕芯，不但松软、无异味，而且睡起来更舒适，能提高睡眠质量。卫生间、厨房使用的各种盆、桶，用久了也会积累污垢，因此盆、桶也应经常晒晒。家人的拖鞋，尤其是客人使用的拖鞋更容易生长细菌。
细菌虽是原核细胞生物，但具有独立进行新陈代谢完成生命活动的能力。细菌与人相似，要生长繁殖需要营养物质、适宜的环境条件，这是所有细菌生长繁殖必备条件。细菌的生长繁殖一、细菌生长繁殖的条件（一）充足的营养物质
营养物质的主要功能有：①供给细菌所需要的碳源和氮源，以合成菌体的原生质和各种代谢产物。②用以产生能量，供给生命活动和合成反应的需要。③有的营养物如维生素主要用于调节新陈代谢。
1．水分 细菌所需营养物质必须先溶于水，营养的吸收与代谢均需有水才能进行。
2．碳源 含碳化合物提供的碳源既是细菌的核酸、蛋白质、糖、脂类的组成成分，又是细菌的能量来源。细菌所需要的碳源通常由糖类、有机酸、碳酸盐供给。
3．氮源 含氮化合物所提供的氮是组成细菌蛋白质、酶和核酸的成分。不同种类的细菌对含氮化合物的要求差异甚大。有的细菌可以利用无机氮源诸如氮、氨、氨盐或硝酸盐；有的仅能利用有机含氮化合物，如蛋白胨或各种氨基酸；有的细菌如蛭弧菌则需要寄生于活细胞内方能生长繁殖。
4．无机盐类 细菌所需无机盐包括磷、硫、镁、铁、钾、钠、钙、氯、锰、锌、钴、铜等。其中磷、硫、镁、钾、钠、铁需要量较多，其他只需微量。各类无机盐的功能如下：① 构成有机化合物，成为菌体的成分。②作为酶的组成部分，维持酶的活性。③参与能量的储存和转运。④调节菌体内外的渗透压。⑤某些元素与细菌的生长繁殖和致病作用密切相关。例如，结核分枝杆菌的有毒株和无毒株的一个重要区别就是前者有一种称为分枝菌素的载铁体，而后者则无。一些微量元素并非所有细菌都需要，不同菌只需其中的一种或数种。
5．生长因子 生长因子是某些细菌生长所必需而其自身又不能合成的一类营养物质，包括维生素（主要是B族维生素）、嘌呤和嘧啶等。有的细菌如嗜血杆菌需要特殊的X、V因子才能生长。V因子即辅酶Ⅰ，是脱氢酶的辅酶，存在于酵母、葡萄球菌和动物血液中。X因子是细胞色素氧化酶、触酶和过氧化物酶的辅基，存在于血液中。因此，某些嗜血杆菌在加热处理的血液培养基中生长良好。（二）合适的酸碱度
营养物质的吸收、分解以及能量的产生，都需要酶来参与反应。酶活性必须在一定的酸碱度和温度下才能发挥作用。绝大多数病原菌生长最适宜的pH值为7.2～7.6。个别细菌如霍乱弧菌在pH值8.0～9.2中生长良好，所以常利用pH值8.4的碱性培养基分离霍乱弧菌。而结核分枝杆菌生长最适宜的pH值为6.5～6.8。（三）适宜的温度
细菌生长的最适宜温度随细菌的种类而不同。大多数病原菌生长的最适宜温度与人体的体温相同，为37℃。但是，也有例外的情况，例如，耶尔森菌的最适生长温度28℃，而弯曲菌属则为42℃，浅部真菌一般在26～28℃生长良好。（四）一定的气体环境
与细菌生长有关的气体是氧气和二氧化碳。大部分细菌需要氧气来氧化营养物质，产生能量，供生长繁殖之用。根据细菌对氧的需求情况，可将细菌分为如下4种。
1．需氧菌 必须供给氧气才能生长的细菌。
2．厌氧菌 必须在无氧的环境中才能生长的细菌。
3．兼性厌氧菌 在有氧和无氧的环境中都能生长的细菌，大多数细菌属于此类。
4．微需氧菌 需在低氧压（5%左右）环境中生长的细菌，当氧压＞10%时对其有抑制作用。
二氧化碳对细菌的营养也很重要。大部分细菌在新陈代谢过程中产生的二氧化碳已可满足需要。有些细菌如脑膜炎奈瑟菌和布氏杆菌，在从标本初次分离时，需人工供给5%～10%的二氧化碳才能生长良好。也有部分二氧化碳掺入某些氨基酸、嘌呤、嘧啶。在培养细菌时加入二氧化碳可促进细菌迅速生长繁殖。二、细菌生长繁殖的方式和速度（一）细菌个体的生长繁殖
细菌是以简单的二分裂方式进行无性繁殖。细菌在营养物质充足、其他生长繁殖条件适宜的情况下，其繁殖速度是相当快的。繁殖一代所需时间叫代时。大多数细菌的代时为20～30min，少数细菌代时较长，如结核分枝杆菌的代时约为18h。（二）细菌群体的生长繁殖
将一定量的细菌接种于合适的液体培养基中，在适宜的温度下培养时，细菌的生长过程具有规律性。以菌数的对数为纵坐标，生长时间为横坐标，画得的曲线叫做生长曲线。生长曲线可人为地分4个期（图2-1）。
1．迟缓期 是细菌被接种于培养基后最初的一段时间。也是细菌为适应新环境，并为持续不断的增殖作准备所需要的时间。处于迟缓期的细菌，其代谢活跃，体积增大，胞浆内储积了足够量的酶、辅酶和中间代谢产物，但并不分裂繁殖。迟缓期的长短随接种细菌数量的多少、菌种、培养基中营养物质的情况而异，一般为1～4h。
2．对数期 是细菌分裂增殖较快的时期，进入对数期，细菌分裂呈恒定的速度，菌数以几何级数增长。此期细菌的形态、染色性及生理活动都比较典型，对抗生素等外界环境的影响较为敏感，一些抗菌药物在这一时期的杀菌效果较好。对细菌研究、鉴定等选用此期为佳。图2-1 细菌的生长曲线a～b迟缓期；b～c对数生长期；c～d稳定期；d～e衰退期
3．稳定期 由于培养基中营养物质的消耗，代谢产物的积聚，细菌繁殖的速度渐趋下降，细菌的死亡指数则逐渐上升。此时细菌的繁殖数与死亡数几乎相等，故活菌数保持稳定。在这个时期中，细菌的+-形态和生理活动可出现种种变异，如G菌有时可变为G；细菌的一些代谢产物如外毒素、抗生素等多在此期产生；芽孢亦多在此时期形成。
4．衰退期 此期细菌的繁殖越来越慢，活菌数急剧减少，死菌数超过活菌数，但最初总菌数（包括活菌与死菌）可能并不明显减少。但此后因有些细菌死后能发生自溶，则菌数可逐渐下降。此期细菌形态显著改变，出现畸形或衰退形，如菌体变长、肿胀或扭曲，难以辨认。细菌的生理活动也趋于停滞。因此，用陈旧的培养物鉴别细菌是不适宜的。
上述细菌生长曲线是在人工培养条件下的生长规律，了解这一规律，对生产实践和科研工作均有指导意义。但细菌在动物或人体中，因受机体内部环境和免疫等多种因素的影响，其生长不可能像在培养基中一样，所以也不存在这样典型的生长曲线。三、细菌的代谢产物
细菌在新陈代谢过程中，除合成菌体自身各种成分和酶类外，还能合成一些特殊产物。有些产物与细菌的致病作用相关，有些可供治疗或鉴别细菌之用。（一）与细菌致病性有关的代谢产物-+
1．热原质 许多G菌如伤寒沙门菌、铜绿假单胞菌以及一些G菌如枯草芽孢杆菌能产生一种注入人体或动物体内可引起发热反应的多糖物质，称为热原质。热原质耐高温，不被高压灭菌法所破坏。生物制品或注射用制剂制成后，要除去热原质比较困难。因此，生物制品或注射用制剂在生产中，最好应用无热原质的水制备。制成后要防止细菌生长，否则新的热原质又会产生。
2．毒素 病原菌在代谢过程中合成对人和动物有毒性的物质，细-菌毒素包括内毒素和外毒素。G菌在菌体裂解后才释放出来脂多糖，+-为内毒素。G菌和少数G菌在代谢中可分泌出有毒性作用的蛋白质，称为外毒素，如金黄色葡萄球菌的肠毒素和破伤风梭菌的痉挛毒素。
3．侵袭性酶 某些细菌合成的可破坏机体组织，利于细菌侵袭和扩散的胞外酶。如产气荚膜梭菌产生的卵磷脂酶、链球菌的透明质酸酶等。（二）与治疗有关的代谢产物
1．抗生素 主要由某些微生物在代谢过程中产生，能抑制或杀死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，如真菌产生青霉素。细菌产生的抗生素很少，应用于临床的有多黏菌素和杆菌肽。
2．维生素 有些细菌可产生维生素。除作为某些细菌的生长因子外，还可供人体所需，如大肠埃希菌在肠道内合成维生素B和维生素K。（三）与鉴别细菌有关的代谢产物
1．色素 有些细菌和真菌在一定条件下（氧气和适宜的温度）能合成各种颜色的色素。水溶性色素能溶于水，如铜绿假单胞菌的色素能扩散于培养基中，使整个培养基呈绿色。脂溶性色素不溶于水，培养基不着色，仅菌落或菌苔呈各种不同的颜色，如葡萄球菌产生的金黄色、白色、柠檬色色素。色素的形成可用于鉴别细菌。
2．细菌素 是某些细菌菌株产生的仅对近缘菌株有抗菌作用的蛋白质或蛋白质与脂多糖的复合物。细菌素不同于抗生素，其作用范围较窄，目前在治疗上价值不大。现已知有十几种细菌素，按产生菌而命名，如大肠菌素、绿脓菌素、葡萄球菌素、弧菌素等。由于细菌素具有种和型的特异性，可用于细菌分型和流行病学追踪调查。细菌的人工培养
根据细菌的营养、代谢和生长繁殖的一般规律，可用人工方法为细菌提供必要的环境条件，使其在体外生长繁殖。除少数细菌外，绝大多数细菌都可以人工培养。细菌的人工培养可用于研究细菌的生物学性质、生物制品的制备及各种细菌性疾病的诊断与治疗等。一、细菌的培养基
培养基是将细菌所需要的各种营养物质合理地配制成为细菌生长繁殖的基质，并经灭菌后使用。制备培养基的原则：①营养物质充足。②pH值合适。③绝对无菌。
培养基按用途不同分为5类：
1．基础培养基 常用的有牛肉浸出液（或牛肉膏5g/L）加蛋白胨10g/L、氯化钠5g/L，调整pH值为7.2～7.6，分装灭菌后即成的肉汤培养基和在肉汤培养基中加入适量的琼脂制成固体的琼脂培养基。上述培养基可供培养一般营养要求不高的细菌使用。
2．营养培养基 有些营养要求较高的细菌，如链球菌、脑膜炎奈瑟菌等需在基础培养基中加入葡萄糖、血液（或血清）、酵母浸膏等才能生长繁殖。
3．选择培养基 在培养基中加入某些化学物质，以使一些细菌的生长受到抑制，而对另一些细菌的生长有利。例如，培养基中加入胆+盐和煌绿等制成SS培养基就足以选择性地抑制G菌的生长，有利于从粪便中分离肠道病原菌。
4．鉴别培养基 加入的化学物质虽不能抑制另一些细菌，但可以区分培养基中生长不同细菌，则称鉴别培养基。如鉴别大肠埃希菌的伊红美蓝培养基。
5．厌氧培养基 使培养基内部形成无氧环境，以专供厌氧菌培养用，如庖肉培养基。
培养基按其物理性状分为液体、固体和半固体培养基3大类。液体培养基可供细菌增菌及鉴定使用，在液体培养基中加入0.3%～0.5%的琼脂即成为半固体培养基，可用于细菌的动力的观察和保存菌种；如在液体培养基中加入2%～3%的琼脂即成为固体培养基，可供细菌的分离培养、保存菌种等使用。二、细菌在培养基中的生长现象（一）细菌在液体培养基中的生长现象
不同细菌在液体培养基中的生长情况不同，可有3种状态。①混浊生长：大多数细菌使澄清的培养基呈现均匀状态。②沉淀生长：少数成链状排列的细菌常在生长繁殖后形成絮状沉淀。③菌膜生长：专性需氧菌在液体培养基中可在液面形成菌膜。如图2-2所示。（二）细菌在半固体培养基中的生长现象
用接种针将细菌穿刺接种于半固体培养基中培养，可观察细菌的生长状态。有鞭毛的细菌培养后，穿刺线模糊不清，呈现羽毛状或云雾状混浊；无鞭毛的细菌则沿穿刺线生长，周围培养基仍透明。因此，常用半固体培养基检查细菌是否具有动力。图2-2 细菌在液体和半固体培养基中的生长现象（三）细菌在固体培养基中的生长现象
把细菌划线接种于固体培养基上，经培养后，单个细菌生长繁殖形成肉眼可见的细菌集团，称为菌落。每一菌落通常是细菌纯种。这种培养方法称为分离培养法。将此菌落移种到另一培养基，即可得纯培养物，此法称为纯培养法。各种细菌菌落的形态、大小、色泽、表面光滑或粗糙、湿润或干燥、边缘是否整齐，以及透明度、黏稠度等特点，都是鉴别细菌的要点（图2-3）。图2-3 细菌的在固体培养基中的生长现象三、人工培养细菌在医学中的实际应用
1．细菌的鉴定和研究 细菌的人工培养是进行细菌种属鉴定的基本手段。观察细菌的形态，了解各种细菌的培养特性、代谢活动、生化反应、抗原结构、致病性等，均须首先培养纯种细菌，待其繁殖到足够的数量，才能满足细菌的鉴定和研究的要求。
2．传染病的诊断和防治 诊断细菌感染性疾病，最可靠的方法是从患者材料中分离培养病原菌，并鉴定其种型。为选择有效的抗菌药物需要做病原菌药物敏感试验，亦须进行病原菌人工培养。
3．生物制品的制备 供某些传染病血清学诊断使用的细菌诊断液、供预防接种用的活菌苗或死菌苗和类毒素、供诊断和治疗用的免疫血清或抗毒素血清等生物制品，在其制备过程中均须进行细菌的人工培养。
4．细菌学指标的检查 通过定量培养技术等，对饮水、食品等进行微生物学卫生指标检测。目标检测一、名词解释
1．热原质 2．菌落二、选择题
单选
1．可供治疗用的细菌代谢产物主要是（ ）
A．抗生素
B．细菌素
C．色素
D．毒素
E．侵袭性酶
2．菌落是指（ ）
A．在细胞培养瓶中形成的空斑
B．从培养基上脱落的细胞
C．一个细菌细胞
D．多种细菌在培养基上混合生长形成的团块
E．由一个细菌在培养基上生长繁殖而形成的细菌集团
3．与鉴别细菌有关的代谢产物是（ ）
A．毒素
B．维生素
C．色素
D．抗生素
E．侵袭性酶
4．下列哪项不是细菌生长繁殖所需的条件（ ）
A．营养物质
B．酸碱度
C．温度
D．光线
E．气体
5．不属于细菌合成代谢产物的成分是（ ）
A．内毒素
B．抗生素
C．维生素
D．抗毒素
E．色素
6．研究细菌的生物学性状最好是选用细菌群体生长繁殖的哪个期（ ）
A．迟缓期
B．对数期
C．稳定期
D．衰退期
E．以上都不是
7．多数病原菌生长的最适温度是（ ）
A.37℃
B.22℃
C.10℃
D.4℃
E.0℃
多选
1．属于细菌合成代谢产物的是（ ）
A．抗生素
B．维生素
C．细菌素
D．色素
E．毒素
2．下述哪些是细菌产生的毒素（ ）
A．外毒素
B．内毒素
C．类毒素
D．细菌素
E．抗毒素
3．细菌所必需的营养物质有（ ）
A．水
B．碳源
C．氮源
D．生长因子
E．无机盐
4．细菌在液体培养基上的生长现象有（ ）
A．出现沉淀
B．形成菌膜
C．形成菌苔
D．形成菌落
E．液体混浊
5．细菌的合成代谢产物中，与致病性有关的是（ ）
A．毒素
B．细菌素
C．热原质
D．色素
E．侵袭性酶三、填空题
1．根据细菌对氧气要求不同将其分为_______、_______、_______以及_______。
2．细菌在_______培养基中生长繁殖形成菌落。菌落的定义是_______细菌在_______培养基中生长繁殖，形成的_______的细菌集团。
3．大多数细菌生长最适酸碱环境为_______。四、简答题
1．培养基按物理性状可分为哪几类？简述细菌在这些培养基中的生长现象。
2．细菌的生长繁殖需哪些条件？
3．简述人工培养细菌的医学意义。项目三 细菌的分布与消毒灭菌
学习目的
为进行健康教育和后续课程的学习打下基础。建立牢固的无菌观念。
知识目标
掌握细菌在人体的分布，正常菌群的作用。理解正常菌群、消毒、灭菌、防腐、无菌及无菌操作的概念；热力杀菌法、紫外线及电离辐射杀菌法、滤过除菌法。了解常用消毒剂的种类及其对微生物的作用，影响消毒剂作用的因素。
能力目标
具有分辨各种消毒剂的用途，能对常用医疗器械进行消毒灭菌，为以后的职业工作打基础。
案例
西安交通大学医学院第一附属医院新生儿科，9名新生儿自2008年9月3日起，相继出现发热、心率加快、肝脾肿大等临床症状，其中8名新生儿于9月5日至15日间发生弥散性血管内凝血，相继死亡，1名新生儿经医院治疗好转。经专家组调查，认为该事件为医院感染所致，是一起严重医院感染事件。一、细菌的分布
细菌种类多、繁殖快、适应环境能力强，因此，细菌广泛分布于自然界，在水、土壤、空气、食物、人和动物的体表以及与外界相通的腔道中，常有各种细菌和其他微生物存在。在自然界物质循环上起重要作用，不少是对人类有益的，对人致病的只是少数。（一）细菌在自然界的分布
土壤中含有大量的微生物，土壤中的细菌来自天然生活在土壤中的自养菌和腐物寄生菌以及随动物排泄物及其尸体进入土壤的细菌。它们大部分在离地面10～20cm深的土壤处存在。土层越深，菌数越少，暴露于土层表面的细菌由于日光照射和干燥，不利于其生存，所以细菌数量少。土壤中的微生物以细菌为主，放线菌次之，另外还有真菌、螺旋体等。土壤中微生物绝大多数对人是有益的，它们参与大自然的物质循环，分解动物的尸体和排泄物；固定大气中的氮，供给植物利用；土壤中可分离出许多能产生抗生素的微生物。进入土壤中的病原微生物容易死亡，但是一些能形成芽孢的细菌如破伤风杆菌、气性坏疽病原菌、肉毒杆菌、炭疽杆菌等可在土壤中存活多年。因此土壤与创伤及战伤的厌氧性感染有很大关系。
水也是微生物存在的天然环境，水中的细菌来自土壤、尘埃、污水、人畜排泄物及垃圾等。水中微生物种类及数量因水源不同而异。一般地面水比地下水含菌数量多，并易被病原菌污染。在自然界中，水源虽不断受到污染，但也经常地进行着自净作用。日光及紫外线可使表面水中的细菌死亡，水中原生生物可以吞噬细菌，藻类和噬菌体能抑制一些细菌生长；另外水中的微生物常随一些颗粒下沉于水底污泥中，使水中的细菌大为减少。
水中的病菌如伤寒杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌、钩端螺旋体等主要来自人和动物的粪便及污染物。因此，粪便管理在控制和消灭消化道传染病有重要意义。但直接检查水中的病原菌是比较困难的，常用测定细菌总数和大肠杆菌菌群数，来判断水的污染程度。目前我国规定生活饮用水的标准为1mL水中细菌总数不超过100个；每1L水中大肠菌群数不超过3个。超过此数，表示水源可能受粪便等污染严重，水中可能有病原菌存在。
空气中的微生物分布的种类和数量因环境不同有所差别。空气中的微生物来源于人畜呼吸道的飞沫及地面飘扬起来的尘埃。由于空气中缺乏营养物及适当的温度，细菌不能繁殖，且常因阳光照射和干燥作用而被消灭。只有抵抗力较强的细菌和真菌或细菌芽孢才能存留较长时间。室外空气中常见产芽孢杆菌、产色素细菌及真菌孢子等；室内空气中的微生物比室外多，尤其是人口密集的公共场所、医院病房、门诊等处，容易受到带菌者和患者污染。如飞沫、皮屑、痰液、脓汗和粪便等携带大量的微生物，可严重污染空气。某些医疗操作也会使空气污染，如高速牙钻修补或超声波清洁牙石时，可产生微生物气溶胶；穿衣、铺床时使织物表面微生物飞扬到空气中，清扫及人员走动引起的尘土飞扬也是医院空气中微生物的来源。室内空气中常见的病原菌有脑膜炎奈瑟氏菌、结核杆菌、溶血性球菌、白喉杆菌、百日咳杆菌等。空气中微生物污染程度与医院感染率有一定的关系。空气细菌卫生检查有时用甲型溶血性链球菌作为指示菌，表明空气受到人上呼吸道分泌物中微生物的污染程度。（二）细菌在人体的分布
1．正常菌群的含义 人自出生后，外界的微生物就逐渐进入人体。在正常人体皮肤、黏膜及外界相通的各种腔道（如口腔、鼻咽腔、肠道和泌尿道）等部位，存在着对人体无害的微生物群，称之为正常微生物群，包括细菌、真菌、螺旋体、支原体等，其中细菌居多，习惯称之为正常菌群。它们在与宿主的长期进化过程中，微生物群的内部及其与宿主之间互相依存、互相制约，形成一个能进行物质、能量及基因交流的动态平衡的生态系统。正常菌群大部分是长期居留于人体的又称为常居菌，也有少数微生物是暂时寄居的，称为过路菌。
2．人体正常菌群的分布 人体各部位的正常菌群分布如表3-1。表3-1 人体各部位常见的正常菌群
皮肤上的细菌往往与个人卫生及环境情况而有所差异。最常见的是革兰阳性球病，其中以表皮葡萄球菌为多见，有时亦有金黄色葡萄球菌。当皮肤受损伤时，可引起化脓性感染，如疖、痈。在外阴部与肛门部位，可找到非致病性抗酸性耻垢杆菌。
口腔中的细菌：口腔温度适宜，含有食物残渣，是微生物生长的良好条件。口腔中的微生物有各种球菌、乳酸杆菌、梭形菌、螺旋体和真菌等。
胃肠道的细菌：因部位而不同，胃酸的杀菌作用，健康人的空肠常无菌。若胃功能障碍，如胃酸分泌降低，尤其是胃癌时，往往出现八叠球菌、乳酸杆菌、芽孢杆菌等。成年人的空肠和回肠上部的细菌很少，甚至无菌，肠道下段细菌逐渐增多。大肠积存有食物残渣，又有合适酸碱度，适于细菌繁殖，菌量占粪便的1/3。大肠中微生物的种类繁多，主要有大肠杆菌、脆弱类杆菌、双歧杆菌、厌氧性球菌等，其他还有乳酸杆菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、变形杆菌、真菌等。
呼吸道的细菌：鼻腔和咽部经常存在葡萄球菌、类白喉杆菌等。在咽喉及扁桃体黏膜上，主要是甲型链球菌和卡他球菌占优势，此外还经常存在着潜在致病性微生物如肺炎球菌、流感杆菌、乙型链球菌等。正常人支气管和肺泡是无菌的。
泌尿生殖道的细菌：正常情况下，仅在泌尿道外部有细菌存在，如男性生殖器有耻垢杆菌，尿道口有葡萄球菌和革兰阴性球菌及杆菌；女性尿道外部与外阴部菌群相仿，除耻垢杆菌外，还有葡萄球菌、类白喉杆菌和大肠杆菌等。阴道内的细菌随着内分泌的变化而异。从月经初潮至绝经前一般多见的为阴道杆菌（乳酸杆菌类）；而月经初潮前女孩及绝经期后妇女，阴道内主要细菌有葡萄球菌、类白喉杆菌、大肠杆菌等。
机体的多数组织器官是无菌的，若有侵入的细菌未被消灭，则可引起传染。因而在医疗实践中，当手术、注射、穿刺、导尿时，应严格执行无菌操作，以防细菌感染。
3．正常菌群的生理作用（1）生物拮抗作用。正常菌群、特别是在正常菌群中占绝对优势的厌氧菌对来自人体以外的致病菌有明显的生物拮抗作用，阻止其在机体内定植。从而构成一种生物屏障。这种拮抗作的机制主要是：①改变pH值。厌氧菌产生的脂肪酸降低环境中的pH值与氧化还原电势，从而抑制外来菌的生长繁殖。②占位性保护作用。大多数正常菌群的细菌与黏膜上皮细胞紧密接触，形成一层生物膜。如果这种生物膜受抗生素或辐射因素的损伤而被破坏，外来的病原菌就容易定植。③争夺营养。正常菌群由于数量大，在营养的争夺中处于优势。④抗生素与细菌素的作用。如大肠埃希菌产生大肠菌素可抑制志贺菌的生长。（2）营养作用。正常菌群影响人体物质代谢、营养转化与合成。除参与蛋白质、碳水化合物、脂肪的代谢及维生素的合成外，还参加胆汁代谢、胆固醇代谢及激素转化等过程。（3）免疫作用。正常菌群作为一种抗原刺激，使宿主产生免疫，从而限制了他们本身的危害性。如大肠埃希菌不断产生的微量肠毒素作为一种免疫原，在诱导机体抵抗肠毒素攻击上具有重要意义。无菌动物的实验证明，若无大肠埃希菌的免疫作用，该动物将经受不起任何肠道杆菌的攻击。（4）抗衰老作用。正常菌群中双歧杆菌、乳杆菌和球杆菌等具有抗衰老作用。主要机制与能产生超氧化物歧化酶（SOD）有关。（5）抑癌作用。将等量亚硝氨基胍（MNNG）分别滴入无菌大鼠和普通大鼠结肠内，癌症的诱发率前者比后者高2倍。说明肠内菌群有抑制肿瘤发生的作用。至于究竟是哪些细菌具有抑癌作用，目前尚不十分清楚。但多数报告认为双歧杆菌和乳杆菌有抑制肿瘤的作用。这些细菌的抑癌作用机理，一方面与其能降解亚硝酸胺为仲胺和亚硝酸盐有关；另一方面可能与其能激活巨噬细胞、提高其吞噬能力也有重要关系。
4．条件致病菌 正常菌群与宿主之间、正常菌群各种细菌之间的平衡在外界环境影响下，由生理性组合转变为病理性组合的状态称为微生态失调。这样，原来在正常时不致病的正常菌群就成了条件致病菌。这种特定的条件主要有如下两种。（1）异位寄生。正常菌群寄居部位的改变可引起疾病。例如，因外伤或手术等原因大肠埃希菌进入腹腔或泌尿生殖系统，可引起腹膜炎、肾盂肾炎、膀胱炎等症。另外，大肠埃希菌可在抗生素的诱导下，由其常居部位的下消化道向上方转移到胆道，甚至呼吸道，而引起胆囊炎、肺炎等症。也可因胆汁分泌不足、胃酸缺乏、胃手术、恶性贫血等原因，原寄居于下消化道的肠杆菌科细菌和拟杆菌等上行繁殖和定植，引起吸收不良综合征和腹泻等，即所谓细菌过生长综合征。（2）菌群失调。正常菌群各种细菌之间最常见的比例失调现象，常发生于长期使用广谱抗生素之后。此时，肠道内敏感的细菌受到抑制，而那些在肠道内原来数量很少但对该抗生素不敏感的细菌，如耐药性葡萄球菌、白色念珠菌等可乘机大量增殖，成为新的优势种。此时如果兼有机体抵抗力下降，便可发生菌群失调症。菌群失调分3度：一度失调只是在细菌定量检查上发现有变化，在临床上往往无表现。诱因去掉后可自然恢复；二度失调时细菌定量检查出现明显改变，临床上有慢性病，如慢性肠炎、慢性肾盂肾炎等；三度失调表现为原来的优势菌大部分被抑制，只有少数菌种异常旺盛增殖，常表现为急性疾病，病情凶险，如艰难梭菌引起伪膜性肠炎。三度失调亦称二重感染。若发生二重感染，除停用原来的抗菌药物外，对检材培养中优势菌类需进行药敏试验，以选用合适类型的药物。同时，亦可使用有关的微生态制剂，协助调整菌群类型和数量，加快恢复正常菌群的原来生态平衡。（3）免疫功能低下。如大面积烧伤患者，慢性疾病以及使用大剂量的激素、抗肿瘤药物等造成机体免疫功能低下时，正常菌群中的某些细菌可引起自身感染。二、消毒灭菌（一）概念
1 消毒 杀灭物体上病原微生物繁殖体的方法叫消毒；但并不能清除或杀灭所有微生物（如芽孢等）。
2 灭菌 杀灭物体上包括芽孢在内的所有病原性及非病原性微生物的方法。
3 防腐 防止或抑制微生物生长繁殖的方法叫防腐。
4 无菌操作 防止微生物进入机体或物品的操作方法叫无菌操作。（二）物理消毒灭菌法
用于消毒灭菌的物理学方法有热力、紫外线、电离辐射、滤过除菌等。
1．热力灭菌法 是利用高温来杀灭微生物，其方法有干热灭菌法和湿热灭菌法两大类。（1）干热灭菌法。①焚烧。用火焚烧，仅适用于废弃的污染物品、实验室有传染性的动物尸体等。②烧灼。在火焰上进行，适用在接种前后的接种环或接种针和试管口或瓶口的灭菌。③干烤。干烤灭菌法需在干烤箱内进行，利用热空气达到灭菌。一般玻璃器皿、瓷器、白陶土、滑石粉等均可用此法灭菌。通常加温160～180℃保持2h即可，切勿超过此温度，否则玻璃试管上的棉塞或包装用纸易被烤焦。
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