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  • 细菌

    广义的细菌即为原核生物。是指一大类细胞核无核膜包裹,只存在称作拟核区(nuclear region)(或拟核)的裸露DNA的原始单细胞生物,包括真细菌(eubacteria)和古生菌(archaea)两大类群。人们通常所说的即为狭义的细菌,狭义的细菌为原核微生物的一类,是一类形状细短,结构简单,多以二分裂方式进行繁殖的原核生物,是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体,是大自然物质循环的主要参与者。

    编辑摘要
    百科帮你涨姿势

    在自然界分布最广 个体数量最多的有机体 大部分处在生物链最底层

    其发现者是英国人罗伯特·虎克 如果没有细菌 世界将是尸体的海洋

    生物学家预言21世纪是细菌发电造福人类的时代 目前已有细菌电池

    科学 +
    细菌

    由于抗生素的未来现在越来越明显,医学界也正在寻求一种新的方法来代替它,而近日一项研究显示研究人员似乎已经找到了这种方法。[详细]

    基本信息 编辑信息模块

    中文学名: 细菌 英文名: germs
    界: 细菌界 门: 细菌门
    拉丁学名: bacteria
    基本构成: 细胞膜、细胞质、核糖体 特殊结构: 荚膜、鞭毛、菌毛
    直径大小: 0.5~5μm之间

    目录

    细菌的发现/细菌 编辑

    细菌最早是被荷兰人列文虎克(Antony van Leeuwemhoek,1632-1723)在一位从未刷过牙的老人牙垢上发现的,但那时的人们认为细菌是自然产生的。直到后来,巴斯德用鹅颈瓶实验指出,细菌是由空气中已有细菌产生的,而不是自行产生,并发明了“巴氏消毒法”,被后人誉为“微生物之父”。

    细菌这个名词最初由德国科学家埃伦伯格(Christian Gottfried Ehrenberg,1795-1876)在1828年提出,用来指代某种细菌。这个词来源于希腊语βακτηριον,意为“小棍子”。

    1866年,德国动物学家海克尔(Ernst Haeckel,1834-1919)建议使用“原生生物”,包括所有单细胞生物(细菌、藻类、真菌和原生动物)。

    1878年,法国外科医生塞迪悦(Charles Emmanuel Sedillot,1804-1883)提出“微生物”来描述细菌细胞或者更普遍的用来指微小生物体。

    因为细菌是单细胞微生物,用肉眼无法看见,需要用显微镜来观察。1683年,安东·列文虎克(Antony van Leeuwenhoek,1632-1723)最先使用自己设计的单透镜显微镜观察到了细菌,大概放大200倍。路易·巴斯德(Louis Pasteur,1822-1895)和罗伯特·科赫(Robert Koch,1843-1910)指出细菌可导致疾病。[1]

    细菌的形态/细菌 编辑

    基本形态

    (1)球菌:按其排列方式又可分为单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌,葡萄球菌和链球菌。

    (2)杆菌:细胞形态较复杂,有短杆状、棒杆状、梭状、月亮状、分枝状。

    (3)螺旋状:可分为弧菌(螺旋不满一环)和螺菌(螺旋满2~6环,小的坚硬的螺旋状细菌)。此外,人们还发现星状和方形细菌。

    细胞大小

    测量细菌大小的单位是微米,球菌直径一般为0.5~1微米,杆菌直径与球菌相似。

    细胞壁

    细菌细胞的结构细菌细胞的结构
    厚度因细菌不同而异,一般为15-30nm。主要成分是肽聚糖,由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸构成双糖单元,以β-1,4糖苷键连接成大分子。N-乙酰胞壁酸分子上有四肽侧链,相邻聚糖纤维之间的短肽通过肽桥(革兰阳性菌)或肽键(革兰阴性菌)桥接起来,形成了肽聚糖片层,像胶合板一样,粘合成多层。

    肽聚糖中的多糖链在各物种中都一样,而横向短肽链却有种间差异。革兰阳性菌细胞壁厚约20~80nm,有15-50层肽聚糖片层,每层厚1nm,含20-40%的磷壁酸(teichoic acid),有的还具有少量蛋白质。革兰阴性菌细胞壁厚约10nm,仅2-3层肽聚糖,其他成分较为复杂,由外向内依次为脂多糖、细菌外膜和脂蛋白。此外,外膜与细胞之间还有间隙。

    肽聚糖是革兰阳性菌细胞壁的主要成分,凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质,都有抑菌或杀菌作用。如溶菌酶是N-乙酰胞壁酸酶,青霉素抑制转肽酶的活性,抑制肽桥形成。

    细菌细胞壁的功能包括:①保持细胞外形,提高机械强度;②抑制机械和渗透损伤(革兰阳性菌的细胞壁能耐受20kg/cm2的压力);③介导细胞间相互作用(侵入宿主)④;防止大分子入侵;⑤协助细胞运动和生长,分裂和鞭毛运动;⑥赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。

    其中还有一些缺壁细菌,分为四类:①L型细菌,是指某些在实验室或宿主体内,通过自发突变,形成细胞壁缺陷的变异菌株;②原生质体,是指在人为条件下(用溶菌酶或青霉素)处理革兰阳性细菌,获得的无壁细胞;③球状体,是指在人为条件下,处理革兰阴性菌,获得的残留部分细胞壁的细胞;④支原体,是指在进化过程中获得的无壁的原核微生物。

    细胞膜

    是典型的单位膜结构,厚约8~10nm,外侧紧贴细胞壁,某些革兰阴性菌还具有细胞外膜。通常不形成内膜系统,除核糖体外,没有其它类似真核细胞的细胞器,呼吸和光合作用的电子传递链位于细胞膜上。某些行光合作用的原核生物(蓝细菌和紫细菌),质膜内褶形成结合有色素的内膜,与捕光反应有关。某些革兰阳性细菌质膜内褶形成小管状结构,称为中膜体(mesosome)或间体(图3-11),中膜体扩大了细胞膜的表面积,提高了代谢效率,有拟线粒体(Chondroid)之称,此外还可能与DNA的复制有关。

    细胞质与核质体

    细菌和其它原核生物一样,只有拟核,没有核膜,DNA集中在细胞质中的低电子密度区,称核区或核质体(nuclear body)。细菌一般具有1-4个核质体,多的可达20余个。核质体是环状的双链DNA分子,所含的遗传信息量可编码2000~3000种蛋白质,空间构建十分精简,没有内含子。由于没有核膜,因此DNA的复制、RNA的转录与蛋白质的合成可同时进行,而不像真核细胞那样这些生化反应在时间和空间上是严格分隔开来的。

    每个细菌细胞约含5000~50000个核糖体,部分附着在细胞膜内侧,大部分游离于细胞质中。细菌核糖体的沉降系数为70S,由大亚单位(50S)与小亚单位(30S)组成,大亚单位含有23SrRNA,5SrRNA与30多种蛋白质,小亚单位含有16SrRNA与20多种蛋白质。30S的小亚单位对四环素与链霉素很敏感,50S的大亚单位对红霉素与氯霉素很敏感。

    细菌核区DNA以外的,可进行自主复制的遗传因子,称为质粒(plasmid)。质粒是裸露的环状双链DNA分子,所含遗传信息量为2~200个基因,能进行自我复制,有时能整合到核DNA中去。质粒DNA在遗传工程研究中很重要,常用作基因重组与基因转移的载体。

    胞质颗粒是细胞质中的颗粒,起暂时贮存营养物质的作用,包括多糖、脂类、多磷酸盐等。

    荚膜

    许多细菌的最外表还复盖着一层多糖类物质,边界明显的称为荚膜(capsule),如肺炎球菌,边界不明显的称为粘液层(slime layer),如葡萄球菌。荚膜对细菌的生存具有重要意义,细菌不仅可利用荚膜抵御不良环境;保护自身不受白细胞吞噬;而且能有选择地粘附到特定细胞的表面上,表现出对靶细胞的专一攻击能力。例如,伤寒沙门杆菌能专一性地侵犯肠道淋巴组织。细菌荚膜的纤丝还能把细菌分泌的消化酶贮存起来,以备攻击靶细胞之用。

    另外在细菌入侵免疫系统时,荚膜可以防止免疫系统识别细菌,从而存活下来。

    鞭毛

    鞭毛是某些细菌的运动器官,由一种称为鞭毛蛋白(flagellin)的弹性蛋白构成,结构上不同于真核生物的鞭毛。细菌可以通过调整鞭毛旋转的方向(顺和逆时针)来改变运动状态。

    菌毛

    菌毛是在某些细菌表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物,须用电镜观察。特点是:细、短、直、硬、多,菌毛与细菌运动无关,根据形态、结构和功能,可分为普通菌毛和性菌毛两类。前者与细菌吸附和侵染宿主有关,后者为中空管子,与传递遗传物质有关。

    芽孢

    有些细菌在生长发育的后期,个体缩小,细胞壁增厚,形成芽孢。芽孢是细菌的休眠体,对不良环境有较强的抵抗能力。小而轻的芽孢还可以随风四处飘散,落在适当环境中,又能萌发成为细菌。细菌快速繁殖和形成芽孢的特性,使它们几乎无处不在。

    某些细菌处于不利的环境,或耗尽营养时,形成内生孢子,又称芽孢,是对不良环境有强抵抗力的休眠体,由于芽孢在细菌细胞内形成,故常称为内生孢子。

    芽孢的生命力非常顽强,有些湖底沉积土中的芽孢杆菌经500-1000年后仍有活力,肉毒梭菌的芽孢在pH 7.0时能耐受100℃煮沸5-9.5小时。芽孢由内及外有以下几部分组成:

    1.芽孢原生质(spore protoplast,核心core):含浓缩的原生质。

    2.内膜(inner membrane):由原来繁殖型细菌的细胞膜形成,包围芽孢原生质。还有细模质。

    3.芽孢壁(spore wall):由繁殖型细菌的肽聚糖组成,包围内膜。发芽后成为细菌的细胞壁。

    4.皮质(cortex):是芽孢包膜中最厚的一层,由肽聚糖组成,但结构不同于细胞壁的肽聚糖,交联少,多糖支架中为胞壁酐而不是胞壁酸,四肽侧链由L-Ala组成。

    5.外膜(outer membrane):也是由细菌细胞膜形成的。

    6.外壳(coat):芽孢壳,质地坚韧致密,由类角蛋白组成(keratinlike protein),含有大量二硫键,具疏水性特征。

    7.外壁(exosporium):芽孢外衣,是芽孢的最外层,由脂蛋白及碳水化合物(糖类)组成,结构疏松。

    细菌的种类/细菌 编辑

    细菌细菌

    并可根据形状分为三类,即:球菌、杆菌和螺旋菌(包括弧菌、螺菌、螺杆菌)。按细菌的生活方式来分类,分为两大类:自养菌和异养菌,其中异养菌包括腐生菌和寄生菌。按细菌对氧气的需求来分类,可分为需氧(完全需氧和微需氧)和厌氧(不完全厌氧、有氧耐受和完全厌氧)细菌。按细菌生存温度分类,可分为喜冷、常温和喜高温三类。细菌的发现者:荷兰商人安东·列文虎克。细菌很小,只能用显微镜才能看见。

    细菌(英语:Bacteria)是生物的主要类群之一,属于细菌域。细菌是所有生物中数量最多的一类,据估计,其总数约有5×10^30个。细菌的个体非常小,目前已知最小的细菌只有0.2微米长,因此大多只能在显微镜下看到它们。细菌一般是单细胞,细胞结构简单,缺乏细胞核、细胞骨架以及膜状胞器,例如线粒体和叶绿体。基于这些特征,细菌属于原核生物(Prokaryota)。原核生物中还有另一类生物称作古细菌(Archaea),是科学家依据演化关系而另辟的类别。为了区别,本类生物也被称做真细菌(Eubacteria)。

    细菌广泛分布于土壤和水中,或者与其他生物共生。人体身上也带有相当多的细菌。据估计,人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的十倍。此外,也有部分种类分布在极端的环境中,例如温泉,甚至是放射性废弃物中,它们被归类为嗜极生物,其中最著名的种类之一是海栖热袍菌(Thermotoga maritima),科学家是在意大利的一座海底火山中发现这种细菌的。然而,细菌的种类是如此之多,科学家研究过并命名的种类只占其中的小部分。细菌域下所有门中,只有约一半能在实验室培养的种类。

    细菌的营养方式有自养及异养,其中异营的腐生细菌是生态系中重要的分解者,使碳循环能顺利进行。部分细菌会进行固氮作用,使氮元素得以转换为生物能利用的形式。细菌也对人类活动有很大的影响。一方面,细菌是许多疾病的病原体,包括肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由细菌所引发。然而,人类也时常利用细菌,例如乳酪及酸奶的制作、部分抗生素的制造及废水的处理等,都与细菌有关。在生物科技领域中,细菌有也着广泛的运用。

    细菌是一种单细胞生物体,生物学家把这种生物归入“裂殖菌类”。细菌细胞的细胞壁非常像普通植物细胞的细胞壁,但没有叶绿素。因此,细菌往往与其他缺乏叶绿素的植物结成团块,并被看作属于“真菌”。细菌因为特别小而区别于其他植物细胞。实际上,细菌也包括存在着的最小的细胞。此外,细菌没有明显的核,而具有分散在整个细胞内的核物质。因此,细菌有时与称为“蓝绿藻”的简单植物细胞结成团块,蓝绿藻也有分散的核物质,但它还有叶绿素。人们越来越普遍地把细菌和其他大一些的单细胞生物归在一起,形成既不属于植物界也不属于动物界的一类生物,它们组成生命的第三界——“原生物界”。有些细菌是“病原的”细菌,其含义是致病的细菌。然而,大多数类型的细菌不是致病的,而的确常常是非常有用的。例如,土壤的肥沃在很大程度上取决于住在土壤中的细菌的活性。“微生物”,恰当地说,是指任何一种形式的微观生命。“菌株”一词用得更加普遍,因为它指的是任何一点小的生命,甚至是一个稍大一点的生物的一部分。例如,包含着实际生命组成部分的一个种子的那个部分就是胚芽,因此我们说“小麦胚芽”。此外,卵细胞和精子(载着最终将发育成一个完整生物的极小生命火花)都称为“生殖细胞”。然而,在一般情况下,微生物和菌株都用来作为细菌的同义词;而且确实尤其适用于致病的细菌。

    根据形态分类

    细菌具有不同的形状。大部分细菌根据形状分为三类:杆菌是棒状;球菌是球形(例如链球菌或葡萄球菌);螺旋菌是螺旋形,包括弧菌螺旋菌和螺旋体。

    细菌的结构十分简单,原核生物,没有成形的细胞核,没有膜结构的细胞器例如线粒体和叶绿体,但是有细胞壁,有的细菌还有鞭毛和荚膜,根据细胞壁的组成成分,细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。“革兰氏”来源于丹麦细菌学家革兰(Hans Christian Gram),他发明了革兰氏染色。

    细菌细菌

    有些细菌细胞壁外有多糖形成的荚膜,形成了一层遮盖物或包膜。荚膜可以帮助细菌在干旱季节处于休眠状态,并能储存食物和处理废物。鞭毛可以帮助细菌运动。

    细菌的分类的变化根本上反应了发展史思想的变化,许多种类甚至经常改变或改名。随着基因测序,基因组学,生物信息学和计算生物学的发展,细菌学被放到了一个合适的位置。最初除了蓝细菌外(它完全没有被归为细菌,而是归为蓝绿藻),其他细菌被认为是一类真菌。随着它们的特殊的原核细胞结构被发现,这明显不同于其他生物(它们都是真核生物),导致细菌归为一个单独的种类,在不同时期被称为原核生物,细菌,原核生物界。一般认为真核生物来源于原核生物。

    通过研究rRNA序列,美国微生物学家伍兹(Carl Woese)于1976年提出,原核生物包含两个大的类群。他将其称为真细菌(Eubacteria)和古细菌(Archaebacteria),后来被改名为细菌(Bacteria)和古菌(Archaea)。伍兹指出,这两类细菌与真核细胞是由一个原始的生物分别起源的不同的种类。研究者已经抛弃了这个模型,但是三域系统获得了普遍的认同。这样,细菌就可以被分为几个界,而在其他体系中被认为是一个界。它们通常被认为是一个单源的群体,但是这种方法仍有争议。

    古细菌

    古细菌(archaeobacteria)(又可叫做古生菌或者古菌)是一类很特殊的细菌,多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征,如无核膜及内膜系统;也有真核生物的特征,如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白;此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征,如:细胞膜中的脂类是不可皂化的;细胞壁不含肽聚糖,有的以蛋白质为主,有的含杂多糖,有的类似于肽聚糖,但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。

    物理因素

    ①温度。细菌对低温的耐受性较强,大多数细菌在液态空气(-190℃)或液态氧(-252℃)下可保存多年。高温对细菌有明显的杀伤作用,大多数无芽孢菌在100℃煮沸时立即死亡,而有芽孢的细菌对高热有抗力,如炭疽芽孢可耐受煮沸5-15分钟,湿热灭菌比干热效果强,因为湿热灭菌渗透性大。

    ②干燥。大多数细菌的繁殖体在干燥空气中很快死亡,有些菌如结核杆菌对干燥耐力强,在干痰中保存数月后仍有传染性,干燥不能作为有效的灭菌手段,只能用于保存食物,但细菌在湿度<15%、真菌在湿度<5%时,均不利其生长,因此干燥的食物可保持相当一段时间而不坏。

    ③射线。紫外线对细菌的作用包括诱发突变及致死,紫外线的波长260μm时作用最强。主要作用于细菌的DNA,但紫外线的穿透力很弱,一薄层盖玻片就能吸收大部分紫外线,紫外线适量照射可以杀死细菌,但在照射后3小时再用可见光照射,则部分细菌又能恢复其活力,这种现象称为光复活作用。可见光杀菌作用虽不大,但在通过某些染料时,染料放出的荧光具有与紫外线同样的作用,可杀死细菌,称为光感作用。其原理尚不太清楚。

    ④电离射线。放射性核素可以放出α、β、γ三种射线。β射线穿透力强,在几秒钟内就能灭菌;γ射线穿透力比α、β射线都强,但对细菌作用弱,消毒需要的时间长;α射线穿透力弱,有杀菌和抑菌作用。电离射线损伤细胞的DNA,使细胞死亡,电离辐射通过介质时还可引起猛烈冲击。其他影响表面张力的溶液如有机酸、醇、肥皂等也可使一些细菌不生长或溶解。

    根据类别分类

    多样的细菌多样的细菌
    域:原核生物域 Bacteria

    界:细菌界

    门:细菌门

    产水菌门Aquificae

    热袍菌门Therm

    热脱硫杆菌门Thermodesulfobacteria

    异常球菌-栖热菌门Deinococcus-Tmus

    产金菌门Chrysiogenetes

    绿弯菌门Chloroflexi

    热微菌门Thermomicrobia

    硝化螺旋菌门Nitrospirae

    脱铁杆菌门Deferribacteres

    蓝藻门Cyanobacteria

    绿菌门Chlorobi

    变形菌门Proteobacteria

    厚壁菌门Firmicutes

    放线菌门Actinobacteria

    浮霉菌门Planctomycetes

    衣原体门Chlamydiae

    螺旋体门Spirochaetes

    纤维杆菌门Fibrobacteres

    酸杆菌门Acidobacteria

    拟杆菌门Bacteroidetes

    黄杆菌门Flteria

    鞘脂杆菌门Sphingobacteria

    梭杆菌门Fusobacria

    疣微菌门Verrucomicrob

    网团菌门Dictyoglomi

    芽单胞菌门Gemm

    新闻/细菌 编辑

    人民网芝加哥8月3日电 美国佛罗里达州墨西哥湾沿岸的温暖海水中生活着一种致命的细菌,今年7月已造成三人因此丧生,另有10人因感染此类细菌接受治疗。据悉,每年夏天是这种细菌数量都大增,目前正是其爆发期。

    美疾病控制中心称,这种名为创伤弧菌(Vibrio vulnificus)的细菌可通过人体表面伤口,或者是游泳者吞咽海水而进入人体内繁殖作乱。其感染后的症状包括呕吐、发烧、腹泻、低血压、肿胀和疼痛等,需要尽快使用抗生素治疗。

    虽然多数游泳者不会受上述细菌影响,可一旦感染,患者体表伤口附近的肌肉组织将被细菌“杀死和吃掉”。免疫系统功能低下的人(如肝肾功能不全者)最容易感染这种致命的细菌。另外,吃没有煮熟的贝类(如牡蛎)也可能造成感染。

    当地医疗机构表示,治疗此类细菌感染并不困难,可一旦拖延治疗,它们就会造成患者截肢和其他严重后果。因此,在佛罗里达游泳后,需尽快将全身冲洗干净。当地每年都有将近100人感染此类细菌,其中大约三分之一的患者丧生。

    除佛罗里达外,美国南部的阿拉巴马、路易斯安那、密西西比和德克萨斯也有这种细菌存在。在其他一些美国南部淡水湖泊中,还生活着一种能从鼻腔进入大脑,并将大脑组织“吃掉”的致命细菌。炎炎夏日,戏水要小心。

    细菌带有磁性/细菌 编辑

    发现

    1975年,布莱克摩尔博士在实验中发现了一个怪现象,当他在显微镜下观察含有微生物的水滴时,发现有些细菌很快地向显微镜靠北的一边移动。布莱克摩尔博士以为实验靠北面的窗子射入了更多的光线,诱使这些小东西朝北游动。于是,他换了一个位置,观测到的现象却与先前一样。他又试验了其他几种有可能影响细菌游动方向的因素,细菌并不受这些因素的影响仍旧向北游动。

    布莱克摩尔想到鸽子能够依靠地球磁场来为自己导航的现象,他从中得到启示,是否是磁场影响了这些细菌的游动方向呢?他决定用磁铁试一试。当他在显微镜附近放一块磁铁再观察时,看到细菌朝磁铁的北极方向游去。

    科学家们又在南半球发现了向南的细菌。科学家还发现,南半球的细菌大多向南运动,赤道附近的细菌向两级的数目大致相同。

    原因

    细菌体中有一块很小很小的Fe3O4(FeO,即四氧化三铁,俗称磁铁)

    培养的方法/细菌 编辑

    常用的细菌培养基

    牛肉膏琼脂

    牛肉膏0.3克,蛋白胨1.0克,氯化钠0.5克,琼脂1.5克,

    水100毫升

    在烧杯内加水100毫升,放入牛肉膏、蛋白胨和氯化钠,用蜡笔在烧杯外作上记号后,放在火上加热。待烧杯内各组分溶解后,加入琼脂,不断搅拌以免粘底。等琼脂完全溶解后补足失水,用10%盐酸或10%的氢氧化钠调整pH值到7.2~7.6,分装在各个试管里,加棉花塞,用高压蒸汽灭菌30分钟。

    马铃薯

    取新鲜牛心(除去脂肪和血管)250克,用刀细细剁成肉末后,加入500毫升蒸馏水和5克蛋白胨。在烧杯上做好记号,煮沸,转用文火炖2小时。过滤,滤出的肉末干燥处理,滤液pH值调到7.5左右。每支试管内加入10毫升肉汤和少量碎末状的干牛心,灭菌,备用。

    根瘤菌

    葡萄糖 10克 磷酸氢二钾 0.5克

    碳酸钙 3克 硫酸镁 0.2克

    酵母粉 0.4克 琼脂 20克

    水 1000毫升 1%结晶紫溶液 1毫升

    先把琼脂加水煮沸溶解,然后分别加入其他组分,搅拌使溶解后,分装,灭菌,备用。

    细菌文学作品/细菌 编辑

    书籍

    《GERMS!GERMS!GERMS!》(《细菌!细菌!细菌!》)的故事书。[美]bobbi katz(鲍比·卡兹)

    瘟疫的力量 ——人类与微生物的殊死斗争》[德]克劳迪娅·艾伯哈特-麦兹格 雷拉德·瑞斯 合着

    《Methods in Practical Laboratory Bacteriology》Henrik Chart (Editor}

    电影

    《细菌王国入侵地球》《细菌王国入侵地球》
    鼠疫

    《致命拜访》妮科尔基德曼

    12只猴子

    《刀锋战士2》

    《生化危机》

    《卡桑德拉大桥》

    《屋顶上的轻骑兵》

    《恐怖地带》

    《惊变28天》

    《末日病毒》

    细菌与生物链/细菌 编辑

    大部分细菌是分解者,处在生物链的最底层。还有一部分细菌是消费者和生产者。比如硫细菌,铁细菌等,他们是化能合成异养型,属于生产者,可以利用无机物硫铁等制造自身需要的有机物。而根瘤菌则是消费者,它们与豆科植物互利共生,消耗豆科植物光合作用所生产的有机物,因此为消费者。当然,细菌最主要的作用还是分解者,如果没有细菌真菌等微生物,世界将是尸体的海洋。

    临床检验/细菌 编辑

    临床细菌学检验在检验医学中具有特殊的位置,主要表现在它的高风险性(如脑脊液培养结果正确与否直接关系到患者的生死)、高干扰性(如标本采集、运送等过程中的诸多因素都会干扰检出率和正确率)、高技术性和高严谨性(准确表达、报告和解释结果直接影响治疗的成败)。因此,细菌培养和药敏试验等属于高度复杂的试验范畴。

    由于致病菌的多样性和变异性,临床细菌学始终是一门知识更新和发展较快的学科。为此,从事临床细菌检验的医师和技师必须具有较好的业务素质和敬业精神,要勤于学习和探索,要有严谨求实的作风和对新事物的敏感性,这是高质量完成细菌检验任务的首要条件。

    细菌检验的全面质量管理是一个连续的质量管理过程,包括从患者准备,申请单书写,标本采集、标识、保存、运送、处理和检验,结果分析和报告,直至医师的理解和应用(诊治)。为了有效地对这一过程进行全面质量管理,本文从检验前、检验中和检验后三个方面提出相关要求。

    检验前

    (一)检验项目的申请

    细菌检验项目的申请要有针对性和合理性。临床医师应在熟悉人体各部位正常菌群以及常见致病菌的基础上,结合感染患者的症状、体征,科学地提出检验申请。对于有感染迹象者(WBC增高,中性粒细胞升高,CRP>20mg/L等),应尽快申请做细菌培养与药敏试验,并力争在使用抗菌药物之前送检标本,以便及时获得致病菌的有关资料和药敏结果,正确选用抗菌药。对于低临床价值的细菌标本,如口腔和肠内容物、直肠周围脓肿、褥疮、多毛的脓肿、恶露、呕吐物、Foley导管尖等,由于易受正常菌群的污染,细菌培养价值较低,一般不做细菌培养;必须申请细菌培养时,其结果应结合临床分析。由于细菌检验的特殊性,细菌检验申请单必须提供临床信息,特别应说明患者是否使用过抗菌药以及使用过何种抗菌药,以便于实验室有的放矢地抵消抗菌药的作用,提高细菌培养阳性率。

    (二)检验标本的采集、保存、运送和验收

    1.患者的准备 主要包括两个方面:一是做好采集部位的清洁和消毒工作,防止正常菌群的污染;二是耐心细致地交待患者,使其主动配合以便采集到有价值的标本。

    2.标本采集 标本正确采集十分重要,其目的是千方百计捕捉病原菌并保持其活性,以提高检出率,同时又要尽可能避免非病原菌的污染和干扰。为此,要根据各种感染性疾病和目标病原菌的不同特点,正确合理地确定采样部位、时机和次数。要选用恰当的采样器材并严格按规范操作。一般来讲,采样量多一些有利于病原菌的检出,但应以不影响患者健康和便于操作为前提,因此采样量要恰当。

    3.标本保存与送检 盛标本的容器应无菌、不漏和便于密封。要根据目标病原菌的特点决定是否使用保菌液、运送液或增菌液,以及选择何种保菌液、运送液或增菌液。标本采集后应尽可能立即送检。如不能及时送检,要根据目标病原菌的特点确定保存条件(如温度等),在规定的时间内送到实验室。

    4.验收和登记 标本的验收和登记要有专人负责。验收的内容主要包括:采样时间与送检时间(注意时间间距)以及送检条件是否符合保存致病菌活力的要求;盛标本容器是否有溢漏和污染;申请单是否填写完整;标本标识是否与申请单一致和唯一等。对不合格的标本要拒收,并向送检医护人员说明拒收原因,告知正确送检的要求,嘱其重新采集和送检标本。

    以上各项均与细菌检验的质量密切相关,检验科(细菌室)应与临床科室通过共同研讨,认真制定有关的要求和标准操作程序,并严格执行。

    检验中

    (一)致病菌分离鉴定

    1.标本(细菌)的接种、分离和鉴定

    根据标本和检验目的的不同接种不同的培养基。对阳性培养要分离纯化,然后进行分群和种属鉴定。整个操作过程要按标准操作程序(SOP)进行,不得随意更改操作程序,对于疑难菌株,要查阅文献、组织会诊,不能草率作出结论。

    2.检验过程的记录和结果报告

    检验过程中所见现象和发现的问题,均应如实地记录,以便于分析实验结果,作出正确结论和发出可信的报告,亦可作为今后总结和改进工作的依据。所发报告内容要登记,以便查询;如原(初步)报告有误或不完善,应发纠正报告。

    (二)药敏试验质控

    药敏试验应严格按最新发布的NCCLS所规定的培养基、操作方法、药敏纸片和判定标准进行。为了监控试验过程的质量,必须做好药敏质控。

    1、常用的药敏质控标准菌株

    NCCLS从美国菌种收集中心(ATCC)选择推荐了一些菌株作为质控标准株(见表1)。

    细菌细菌

    2、质控株的保存

    尽管质控标准株比其他一些菌株药敏结果是相对稳定的,但反复多次的传代不可避免地会造成菌株的变异。为防止变异,必须将标准株冻干保存。每月从冻干株中复苏1次,种入大豆胰酶消化肉汤中(厌氧菌可用GAM肉汤等)作为工作株。工作株可存于4℃~8℃,并于每周转种1次。通常工作株转种4~5次后即须弃去。在质控中,如发现工作株结果有疑问,应予以更换。反复传代亦易使其敏感性变异,特别是铜绿假单胞菌(ATCC 27853),将会丢失对脲基青霉素的敏感性。如无冻干条件时,可将质控株置入:①含10~15%甘油的大豆胰酶消化肉汤,或②脱纤维羊(或兔)血,或③脱脂奶,或④含50%小牛血清的肉汤,存于-20℃以下环境中(最好-60℃以下),亦可防止变异。

    3、药敏质控方法

    质控株应每天随临床分离株一道进行药敏试验,质控株的药敏结果如果在质控允许范围内(参见最新CLSI文件),说明实验条件符合要求,结果可信;若药敏结果在质控允许范围外,则实验中可能存在差错。由于质控允许范围的最大值与最小值是质控株在标准条件下多次重复实验的95%可信限,故20次连续质控结果中仅允许1次落在范围外,但不能偏离质控允许范围中间值[(最大值+最小值)/2]4个标准差。由于允许范围恰好包括4个标准差,故落在允许范围外的抑菌圈直径一定要在离中间值一个允许范围(中间值±1个允许范围)之内。此外,20次或更多次药敏结果的平均值应接近中间值。如果20次连续质控结果中≥2次或30次中有≥4次结果超出了允许范围,则提示实验过程中存在问题,必须查找原因加以解决。常规的药敏质控可按下法进行:连续测定某药对质控株的药敏结果,每天一次,共测20或30天,取得20或30个值。⑴如果20个值中仅有一个值,或30个值中仅有三个以下的值超出允许范围,则结果基本可信,可改每天质控一次为每周一次。此后,若某周出现一次质控值超出允许范围,则于当天查找原因(包括用错纸片和质控株,菌株污染,孵育条件错误等),经纠正明显错误后重测,如结果在允许范围内可继续每周一次的质控;如未能找出明显原因则需采取立即纠正措施:连续质控五天,每天一次:①若五次结果皆在允许范围以内,则继续每周一次的质控;②五次结果只要有一次失控,则存在系统误差,需进行增加的纠正措施:查找到原因,然后改每周一次质控为每天一次,完成20(或30)天质控,其间失控次数若在一次(或三次)以内,则再改为每周一次。⑵如果有两个(或四个)以上的值超过允许范围,则继续做每天一次的质控。⑶每当改变试剂、药敏纸片和培养基等时,均要重新进行连续20(或30)天的质控。⑷每次失控均要查找原因,纠正后才能发出报告。

    (三)培养基、试剂和染色的质控

    1、培养基的质控

    细菌细菌

    培养基无论是自制的还是商业购买的,都应注明生产日期和效期。培养基的质控主要包括以下四个方面:①无菌试验,每批培养基在高压或过滤除菌后均要抽取样本进行培养,以证实无菌生长。②支持生长试验,以适宜的菌株接种,经培养应生长良好。③选择和抑制生长试验,对选择性培养基应至少分别选1株可生长、1株被抑制菌进行接种培养,可生长菌应生长良好,被抑制菌应不能生长。④生化反应培养基至少应分别选阳性和阴性反应菌株各1株,以证实应有的反应。常用的质控菌见表2请正确选用。

    2、生化反应试纸和试剂的质控

    细菌细菌

    试纸和试剂无论是外购的还是自制的,在使用时一定要注明开启时间和失效期。测定代谢产物的试纸或试剂,要用已知阳性和阴性的菌株进行测试,并作好测试记录。测定代谢产物的试剂,要防止细菌的污染。

    触酶、氧化酶、凝固酶试剂在开瓶时以及使用中,每天至少要分别用一阳性和阴性菌测试1次。杆菌肽、Optochin、ONPG、XV纸片(条)在开瓶时以及使用中,每周至少要分别用一阳性和阴性菌测试1次(XV纸片仅做阳性菌)。用于分枝杆菌鉴定的试剂在开瓶或配制时,以及每次使用时,均要做阳性菌对照(铁的摄取试验还要做阴性对照)。抗血清在开瓶时和使用中每月需分别用阳性反应和阴性反应菌做1次测试。抗原检测试剂和DNA探针在每次操作时,均要设阴、阳性对照。其他试剂和纸片仅在开瓶或配制时,做1次阴、阳性反应测试即可。各种常用试纸和试剂的质控菌和预期结果见表3。

    细菌细菌

    3、染色的质控 常用染色的质控要求见表4质控结果应作好记录。

    (四)仪器设备质量监测

    实验室内的各种仪器设备的运行情况,应每天进行监测,每一仪器均要有专人按使用说明书要求进行维护保养,仪器上要附有运行记录卡,每天由维护保养人记录温度等指标的变化情况。一旦发现异常或失控,应立即查找原因并进行维修。

    (五)积极参加室间质评

    要按规定参加细菌学的室间质评,对实验室质控水平进行全面评估,不断提高检测水平。

    检验后

    检验工作完成后,要综合检验结果,正确及时地发出报告。阳性结果应先通知医师,以争取时间抢救患者。对于可疑的阴性结果或与临床不符的结果,要与医师共同探讨,找出可能的原因,不断提高诊断水平。对于所分离的特殊菌株,最好设法保存,以利于今后的研究工作。经常征求医护人员和患者的意见,加强相互间的沟通,重视医师和患者的投诉和抱怨,定期对质量管理工作进行评价,作出书面总结。要求全体检验人员都知道存在的问题和克服的办法,不断调整和改进质量管理体系。

    细菌合成/细菌 编辑

    2016年3月28日科学家在实验室中制造了一个人工细菌基因组,只包括生命所需的最少量基因。这一成果使得为了特定任务——如清除石油——而定制基因组的合成生物体成为可能。这种人工细菌能够代谢营养物质并自我复制(分裂和增殖)。它只具有473个基因,相比之下,自然界中的细菌往往具有数千个基因。不过,研究团队目前还不知道该基因组中149个基因的确切功能。[2]

    相关文献

    参考资料
    [1]^引用日期:2016-07-25
    [2]^引用日期:2016-07-25
    扩展阅读
    1细菌感染的症状有哪些

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