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細菌

  • 拼音:xì jūn 英文:bacterium

細菌名片

    細菌(英文:germs;學名:bacteria)廣義的細菌即爲原核生物是指一大類細胞核無核膜包裹,隻存在稱作擬核區(nuclear region)(或擬核)的裸露DNA的原始單細胞生物,包括真細菌(eubacteria)和古生菌(archaea)兩大類群。人們通常所說的即爲狹義的細菌,狹義的細菌爲原核微生物的一類,是一類形狀細短,結構簡單,多以二分裂方式進行繁殖的原核生物,是在自然界分布最廣、個體數量最多的有機體,是大自然物質循環的主要參與者。

細菌種類簡介

  細菌主要由細胞膜細胞質核糖體等部分構成 ,有的細菌還有莢膜鞭毛菌毛等特殊結構。絕大多數細菌的直徑大小在0.5~5μm之間。並可根據形狀分爲三類,即:球菌杆菌螺鏇菌(包括弧菌、螺菌、螺杆菌)。按細菌的生活方式來分類,

細菌組成示意圖
細菌組成示意圖

分爲兩大類:自養菌異養菌,其中異養菌包括腐生菌和寄生菌。按細菌對氧氣的需求來分類,可分爲需氧(完全需氧和微需氧)和厭氧(不完全厭氧、有氧耐受和完全厭氧)細菌。按細菌生存溫度分類,可分爲喜冷、常溫和喜高溫三類。細菌的發現者:荷蘭商人安東·列文虎克。

   細菌(英語:Bacteria)是生物的主要類群之一,屬於細菌域。細菌是所有生物中數量最多的一類,據估計,其總數約有 5×10個[1]。細菌的個體非常小,目前已知最小的細菌隻有0.2微米長[2] ,因此大多隻能在顯微鏡下看到它們。細菌一般是單細胞,細胞結構簡單,缺乏細胞核細胞骨架以及膜狀胞器,例如線粒體和葉綠體。基於這些特征,細菌屬於原核生物(Prokaryota)。原核生物中還有另一類生物稱作古細菌(Archaea),是科學家依據演化關係而另辟的類别。爲了區别,本類生物也被稱做真細菌(Eubacteria)。

   細菌廣泛分布於土壤中,或著與其他生物共生。人體身上也帶有相當多的細菌。據估計,人體内及表皮上的細菌細胞總數約是人體細胞總數的十倍[3]。此外,也有部分種類分布在極端的環境中,例如溫泉,甚至是放射性廢棄物中[4],它們被歸類爲嗜極生物,其中最著名的種類之一是海棲熱袍菌(Thermotoga maritima),科學家是在意大利的一座海底火山中發現這種細菌的[5]。然而,細菌的種類是如此之多,科學家研究過並命名的種類隻占其中的小部份。細菌域下所有門中,隻有約一半能在實驗室培養的種類[6]。

細菌彩圖
細菌彩圖

 細菌的營養方式有自營及異營,其中異營的腐生細菌是生態系中重要的分解者,使碳循環能顺利進行。部分細菌會進行固氮作用,使氮元素得以轉換爲生物能利用的形式。細菌也對人類活動有很大的影響。一方面,細菌是許多疾病的病原體,包括肺結核淋病炭疽病梅毒鼠疫砂眼等疾病都是由細菌所引發。然而,人類也時常利用細菌,例如乳酪及酸奶的制作、部分抗生素的制造、廢水的處理等,都與細菌有關。在生物科技領域中,細菌有也著廣泛的運用。

   細菌的營養方式有自養及異養,其中異營的腐生細菌是生態系中重要的分解者,使碳循環能顺利進行。部分細菌會進行固氮作用,使氮元素得以轉換爲生物能利用的形式。

   細菌是一種單細胞生物體生物學家把這種生物歸入 “裂殖菌類”。細菌細胞的細胞壁非常像普通植物細胞的細胞壁,但沒有葉綠素。因此,細菌往往與其他缺乏葉綠素的植物結成團塊,並被看作屬於“真菌”。細菌因爲特别小而區别於其他植物細胞。實際上,細菌也包括存在着的最小的細胞。此外,細菌沒有明顯的核,而具有分散在整個細胞内的核物質。因此,細菌有時與稱 爲“藍綠藻”的簡單植物細胞結成團塊,藍綠藻也有分散的核物質,但它還有葉綠素。人們越來越普遍地把細菌和其他大一些的單細胞生物歸在一起,形成既不屬於植物界也不屬於動物界的一類生物,它們組成生命的第三界——“原生物界”。有些細菌是“病原的”細菌,其含義是致病的細菌。然而,大多數類型的細菌不是致病的,而的確常常是非常有用的。例如,土壤的肥沃在很大程度上取決於住在土壤中的細菌的活性。“微生物”,恰當地說,是指任何一種形式的微觀生命。“菌株”一詞用得更加普遍,因爲它指的是任何一點小的生命,甚至是一個稍大一點的生物的一部分。例如,包含着實際生命組成部分的一個種子的那個部分就是胚芽,因此我們說“小麥胚芽”。此外,卵細胞精子(載着最終將發育成一個完整生物的極小生命火花)都稱爲“生殖細胞”。 然而,在一般情況下,微生物和菌株都用來作爲細菌的同義詞;而且確實尤其適用於致病的細菌。 

分類

  域:原核生物域 Bacteria

  界:細菌界

  門:

   產水菌門Aquificae

   熱袍菌門Therm

   熱脱硫杆菌門Thermodesulfobacteria

   異常球菌-棲熱菌門Deinococcus-Tmus產金菌門Chrysiogenetes

  綠彎菌門Chloroflexi

    熱微菌門Thermomicrobia

  硝化螺鏇菌門Nitrospirae

  脱鐵杆菌門Deferribacteres

  藍藻門Cyanobacteria

    綠菌門Chlorobi

  變形菌門Proteobacteria

  厚壁菌門Firmicutes

  放線菌門Actinobacteria

    浮黴菌門Planctomycetes

  衣原體門Chlamydiae

  螺鏇體門Spirochaetes

  纖維杆菌門Fibrobacteres

  酸杆菌門Acidobacteria

  擬杆菌門Bacteroidetes

  黄杆菌門Flteria

  鞘脂杆菌門Sphingobacteria

  梭杆菌門Fusobacria

  疣微菌門Verrucomicrob

  網團菌門Dictyoglomi

  芽單胞菌門Gemm

研究歷史

  細菌最早是被荷蘭列文虎克(Antony van Leeuwemhoek, 1632—1723)在一位從未刷過牙的老人牙垢上發現的,但那時的人們認爲細菌是自然產生的。直到後來,巴斯德用鵝頸瓶實驗指出,細菌是由空氣中已有細菌產生的,而不是自行產生,並發明了“巴氏消毒法”,被後人譽爲“微生物之父”。

大腸杆菌
大腸杆菌

   細菌這個名詞最初由德國科學家埃倫伯格(Christian  Gottfried Ehrenberg, 1795-1876)在1828年提出,用來指代某種細菌。這個詞來源於希臘語βακτηριον,意爲“小棍子”。   1866年,德國動物學家海克爾(Ernst Haeckel, 1834-1919)建議使用“原生生物”,包括所有單細胞生物(細菌藻類真菌原生動物)。

  1878年,法國外科醫生塞迪悦(Charles Emmanuel Sedillot, 1804-1883)提出“微生物”來描述細菌細胞或者更普遍的用來指微小生物體。

   因爲細菌是單細胞微生物,用肉眼無法看見,需要用顯微鏡來觀察。1683年,安東·列文虎克(Antony van Leeuwenhoek, 1632–1723)最先使用自己設計的單透鏡顯微鏡觀察到了細菌,大概放大200倍。路易·巴斯德(Louis Pasteur, 1822-1895)和羅伯特·科赫(Robert Koch, 1843-1910)指出細菌可導致疾病。 

形態結構

基本形態

  (1)球菌:按其排列方式又可分爲單球菌雙球菌四聯球菌八叠球菌葡萄球菌鏈球菌

  (2)杆菌:細胞形態較複雜,有短杆狀、棒杆狀、梭狀、月亮狀、分枝狀。

  (3)螺鏇狀:可分爲弧菌(螺鏇不滿一環)和螺菌(螺鏇滿2~6環,小的堅硬的螺鏇狀細菌)。此外,人們還發現星狀和方形細菌。

細胞大小

  測量細菌大小的單位是微米,球菌直徑一般爲0.5~1微米,杆菌直徑與球菌相似。

細胞壁

  細胞壁厚度因細菌不同而異,一般爲15-30nm。主要成分是肽聚糖,由N-乙醯葡糖胺N-乙醯胞壁酸構成雙糖單元,以β-1,4糖苷鍵連接成大分子。N-乙醯胞壁酸分子上有四肽側鏈,相鄰聚糖纖維之間的短肽通過肽橋(革蘭氏陽性菌)或肽鍵(革蘭氏陰性菌)橋接起來,形成了肽聚糖片層,像膠合板一樣,粘合成多層。

   肽聚糖中的多糖鏈在各物種中都一樣,而横向短肽鏈卻有種間差異。革蘭氏陽性菌細胞壁厚約20~80nm,有15-50層肽聚糖片層,每層厚1nm,含20-40%的磷壁酸(teichoic acid),有的還具有少量蛋白質。革蘭氏陰性菌細胞壁厚約10nm,僅2-3層肽聚糖,其他成分較爲複雜,由外向内依次爲脂多糖、細菌外膜和脂蛋白。此外,外膜與細胞之間還有間隙。

   肽聚糖是革蘭氏陽性菌細胞壁的主要成分,凡能破壞肽聚糖結構或抑制其合成的物質,都有抑菌殺菌作用。如溶菌酶是N-乙醯胞壁酸酶,青黴素抑制轉肽酶的活性,抑制肽橋形成。

  細菌細胞壁的功能包括:①保持細胞外形,提高機械強度;②抑制機械和滲透損傷(革蘭氏陽性菌的細胞壁能耐受20kg/cm2的壓力);③介導細胞間相互作用(侵入宿主)④;防止大分子入侵;⑤協助細胞運動和生長,分裂和鞭毛運動。

  其中還有一些缺壁細菌,分爲四類:①L型細菌,是指某些在實驗室或宿主體内,通過自發突變,形成細胞壁缺陷的變異菌株;②原生質體,是指在人爲條件下(用溶菌酶或青黴素)處理革蘭氏陽性細菌,穫得的無壁細胞;③球狀體,是指在人爲條件下,處理革蘭氏陰性菌,穫得的殘留部分細胞壁的細胞;④支原體,是指在進化過程中穫得的無壁的原核微生物。
 

細胞膜

  是典型的單位膜結構,厚約8~10nm,外側緊貼細胞壁,某些革蘭氏陰性菌還具有細胞外膜。通常不形成内膜系統,除核糖體外,沒有其它類似真核細胞的細胞器,呼吸光合作用的電子傳遞鏈位於細胞膜上。某些行光合作用的原核生物(藍細菌和紫細菌),質膜内褶形成結合有色素的内膜,與捕光反應有關。某些革蘭氏陽性細菌質膜内褶形成小管狀結構,稱爲中膜體(mesosome)或間體(圖3-11),中膜體擴大了細胞膜的表面積,提高了代謝效率,有擬線粒體(Chondroid)之稱,此外還可能與DNA的複制有關。

細胞質與核質體

  細菌和其它原核生物一樣,隻有擬核,沒有核膜,DNA集中在細胞質
細菌(7張)中的低電子密度區,稱核區或核質體(nuclear body)。細菌一般具有1-4個核質體,多的可達20餘個。核質體是環狀的雙鏈DNA分子,所含的遺傳信息量可編碼2000~3000種蛋白質,空間構建十分精簡,沒有内含子。由於沒有核膜,因此DNA的複制、RNA的轉錄與蛋白質的合成可同時進行,而不像真核細胞那樣這些生化反應在時間和空間上是嚴格分隔開來的。

   每個細菌細胞約含5000~50000個核糖體,部分附着在細胞膜内側,大部分游離於細胞質中。細菌核糖體的沉降系數爲70S,由大亞單位(50S)與小亞單位(30S)組成,大亞單位含有23SrRNA,5SrRNA與30多種蛋白質,小亞單位含有16SrRNA與20多種蛋白質。30S的小亞單位對四環素與鏈黴素很敏感,50S的大亞單位對紅黴素氯黴素很敏感。

   細菌核區DNA以外的,可進行自主複制的遺傳因子,稱爲質粒(plasmid)。質粒是裸露的環狀雙鏈DNA分子,所含遺傳信息量爲2~200個基因,能進行自我複制,有時能整合到核DNA中去。質粒DNA在遺傳工程研究中很重要,常用作基因重組與基因轉移的載體。

   胞質顆粒是細胞質中的顆粒,起暫時貯存營養物質的作用,包括多糖、脂類、多磷酸鹽等。

其他結構

  許多細菌的最外表還覆蓋着一層多糖類物質,邊界明顯的稱爲莢膜(capsule),如肺炎球菌,邊界不明顯的稱爲粘液層(slime layer),如葡萄球菌。莢膜對細菌的生存具有重要意義,細菌不僅可利用莢膜抵禦不良環境;保護自身不受白細胞吞噬;而且能有選擇地粘附到特定細胞的表面上,表現出對靶細胞的專一攻擊能力。例如,傷寒沙門杆菌能專一性地侵犯腸道淋巴組織。細菌莢膜的纖絲還能把細菌分泌的消化酶貯存起來,以備攻擊靶細胞之用。

   鞭毛是某些細菌的運動器官,由一種稱爲鞭毛蛋白(flagellin)的彈性蛋白構成,結構上不同於真核生物的鞭毛。細菌可以通過調整鞭毛鏇轉的方向(顺和逆時針)來改變運動狀態。

   菌毛是在某些細菌表面存在着一種比鞭毛更細、更短而直硬的絲狀物,須用電鏡觀察。特點是:細、短、直、硬、多,菌毛與細菌運動無關,根據形態、結構和功能,可分爲普通菌毛和性菌毛兩類。前者與細菌吸附和侵染宿主有關,後者爲中空管子,與傳遞遺傳物質有關。

芽孢

  芽孢是細菌的休眠體,對不良環境有較強的抵抗能力。小而輕的芽孢還可以隨風四處飄散,落在適當環境中,又能萌發成爲細菌。細菌快速繁殖和形成芽孢的特性,使它們幾乎無處不在。

種類

  細菌可以按照不同的方式分類。細菌具有不同的形狀。大部分細菌根據形狀分爲三類:杆菌是棒狀;球菌是球形(例如鏈球菌或葡萄球菌);螺鏇菌是螺鏇形,包括弧菌、螺鏇菌和螺鏇體。

   細菌的結構十分簡單,原核生物,沒有成形的細胞核,沒有膜結構的細胞器例如線粒體和葉綠體,但是有細胞壁,有的細菌還有鞭毛和莢膜,根據細胞壁的組成成分,細菌分爲革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。“革蘭氏”來源於丹麥細菌學家革蘭(Hans Christian Gram),他發明了革蘭氏染色。

   有些細菌細胞壁外有多糖形成的莢膜,形成了一層遮蓋物或包膜。莢膜可以幫助細菌在幹旱季節處於休眠狀態,並能儲存食物和處理廢物。鞭毛可以幫助細菌運動。

各種細菌圖
各種細菌圖

  細菌的分類的變化根本上反應了發展史思想的變化,許多種類甚至經常改變或改名。最近隨着基因測序,基因組學,生物信息學計算生物學的發展,細菌學被放到了一個合適的位置。  最初除了藍細菌外(它完全沒有被歸爲細菌,而是歸爲藍綠藻),其他細菌被認爲是一類真菌。隨着它們的特殊的原核細胞結構被發現,這明顯不同於其他生物(它們都是真核生物),導致細菌歸爲一個單獨的種類,在不同時期被稱爲原核生物,細菌,原核生物界。一般認爲真核生物來源於原核生物

  通過研究rRNA序列,美國微生物學家伍茲(Carl Woese)於1976年提出,原核生物包含兩個大的類群。他將其稱爲真細菌(Eubacteria)和古細菌(Archaebacteria),後來被改名爲細菌(Bacteria)和古菌(Archaea)。伍茲指出,這兩類細菌與真核細胞是由一個原始的生物分别起源的不同的種類。研究者已經抛棄了這個模型,但是三域系統穫得了普遍的認同。這樣,細菌就可以被分爲幾個界,而在其他體系中被認爲是一個界。它們通常被認爲是一個單源的群體,但是這種方法仍有爭議。

   古細菌

   古細菌(archaeobacteria) (又可叫做古生菌或者古菌)是一類很特殊的細菌,多生活在極端的生態環境中。具有原核生物的某些特征,如無核膜及内膜系統;也有真核生物的特征,如以甲硫氨酸起始蛋白質的合成、核糖體對氯黴素不敏感、RNA聚合酶和真核細胞的相似、DNA具有内含子並結合組蛋白;此外還具有既不同於原核細胞也不同於真核細胞的特征,如:細胞膜中的脂類是不可皂化的;細胞壁不含肽聚糖,有的以蛋白質爲主,有的含雜多糖,有的類似於肽聚糖,但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。

   物理因素

   ①溫度。細菌對低溫的耐受性較強,大多數細菌在液態空氣(-190℃)或液態氧(-252℃)下可保存多年。高溫對細菌有明顯的殺傷作用,大多數無芽孢菌在100℃煮沸時立即死亡,而有芽孢的細菌對高熱有抗力,如炭疽芽孢可耐受煮沸5-15分鍾,濕熱滅菌比幹熱效果強,因爲濕熱滅菌滲透性大。

   ②幹燥。大多數細菌的繁殖體在幹燥空氣中很快死亡,有些菌如結核杆菌對幹燥耐力強,在幹痰中保存數月後仍有傳染性,幹燥不能作爲有效的滅菌手段,隻能用於保存食物,但細菌在濕度<15%、真菌在濕度<5%時,均不利其生長,因此幹燥的食物可保持相當一段時間而不壞。

  ③射線。紫外線對細菌的作用包括誘發突變及致死,紫外線的波長260μm時作用最強。主要作用於細菌的DNA,但紫外線的穿透力很弱,一薄層蓋玻片就能吸收大部分紫外線,紫外線適量照射可以殺死細菌,但在照射後3小時再用可見光照射,則部分細菌又能恢複其活力,這種現象稱爲光複活作用。可見光殺菌作用雖不大,但在通過某些染料時,染料放出的熒光具有與紫外線同樣的作用,可殺死細菌,稱爲光感作用。其原理目前尚不太清楚。

  ④電離射線。放射性核素可以放出α、β、γ三種射線。β射線穿透力強,在幾秒鍾内就能滅菌;γ射線穿透力比α、β射線都強,但對細菌作用弱,消毒需要的時間長;α射線穿透力弱,有殺菌和抑菌作用。電離射線損傷細胞的DNA,使細胞死亡,電離輻射通過介質時還可引起猛烈沖擊。其他影響表面張力的溶液如有機酸、醇、肥皂等也可使一些細菌不生長或溶解。

繁殖

  細菌可以以無性或者遺傳重組兩種方式繁殖,最主要的方式是以二分裂法這種無性繁殖的方式:一個細菌細胞細胞壁横向分裂,形成兩個子代細胞。並且單個細胞也會通過如下幾種方式發生遺傳變異:突變(細胞自身的遺傳密碼發生隨機改變),轉化(無修飾的DNA從一個細菌轉移到溶液中另一個細菌中),轉染(病毒的或細菌的DNA,或者兩者的DNA,通過噬菌體轉移到另一個細菌中),細菌接合(一個細菌的DNA通過兩細菌間形成的特殊的蛋白質結構,接合菌毛,轉移到另一個細菌)。細菌可以通過這些方式穫得DNA,然後進行分裂,將重組的基因組傳給後代。許多細菌都含有包含染色體外DNA的質粒。

  處於有利環境中時,細菌可以形成肉眼可見的集合體,例如菌簇

   細菌以二分裂的方式繁殖,某些細菌處於不利的環境,或耗盡營養時,形成内生孢子,又稱芽孢,是對不良環境有強抵抗力的休眠體,由於芽胞在細菌細胞内形成,故常稱爲内生孢子。

  芽孢的生命力非常頑強,有些湖底沉積土中的芽孢杆菌經500-1000年後仍有活力,肉毒梭菌的芽孢在pH 7.0時能耐受100℃煮沸5-9.5小時。芽孢由内及外有以下幾部分組成:

   1.芽孢原生質(spore protoplast,核心core):含濃縮的原生質。

   2.内膜(inner membrane):由原來繁殖型細菌的細胞膜形成,包圍芽孢原生質。還有細模質

   3.芽孢壁(spore wall):由繁殖型細菌的肽聚糖組成,包圍内膜。發芽後成爲細菌的細胞壁。

   4.皮質(cortex):是芽孢包膜中最厚的一層,由肽聚糖組成,但結構不同於細胞壁的肽聚糖,交聯少,多糖支架中爲胞壁酐而不是胞壁酸,四肽側鏈由L-Ala組成。

   5.外膜(outer membrane):也是由細菌細胞膜形成的。

   6.外殼(coat):芽孢殼,質地堅韌致密,由類角蛋白組成(keratinlike protein),含有大量二硫鍵,具疏水性特征。

   7.外壁(exosporium):芽孢外衣,是芽孢的最外層,由脂蛋白及碳水化合物(糖類)組成,結構疏松。

基因重組

  將性狀不同的個體細胞的遺傳基因,轉移到另一細胞内,使之發生遺傳變異的過程。細菌的基因重組有:

  1.轉化。受菌直接攝取供菌的游離DNA片斷,並將它整合到自己的基因組中,而穫得供菌部分遺傳性狀的現象。

   2.轉導。以噬菌體爲媒介,供菌中的DNA片段被帶至受菌中,使後者穫得部分遺傳性狀。

   3.溶原轉變。當溫和噬菌體感染其寄主,將噬菌體基因帶入寄生基因組時,使後者穫得新的性狀的現象。當寄生菌喪失該噬菌體時,所穫得新的性狀亦消失。

   4.接合。供菌與受菌通過直接接觸或性菌毛介導,供菌的大段DNA(包括質粒 )進入受菌,而與後者發生基因重組的現象。致病性:細菌對寄主的侵犯,包括細菌吸附於體表,侵入組織或細胞,生長繁殖,產生毒素,乃至擴散蔓延以及抗拒寄主的一系列防禦機能,造成機體損傷。

   吸附:細菌能以它表面的特殊成分和結構附着於寄主體表或各器官的上皮粘膜,如大腸杆菌的某些菌株借其表面抗原(K88)吸附於腸上皮,淋球菌借其表面絲狀突出物吸附於尿道上皮,化膿性鏈球菌借其表面特異性M蛋白吸附於咽部粘膜等。

   侵入機體:分三種不同現象:

   1·、細菌在表面生長繁殖,釋放毒素,毒素進入人體,如破傷風白喉等。

   2.有些細菌在吸附後,細胞膜上形成裂隙,細菌進入細胞内繁殖產生毒素,使細胞死亡,如痢疾杆菌沙門氏杆菌

   3.另有些細菌,通過粘膜上皮細胞進入皮下組織,並進一步擴散如鏈球菌所致丹毒及蜂窩組織炎等。

   在體内繁殖:細菌在體内繁殖,要求適合它生長的營養條件和抵抗寄主的能力,如變形杆菌,由於具有尿素酶,能利用尿素生長,並產生氨損傷組織,所以比其他細菌引起更爲嚴重的腎盂腎炎。又如布氏杆菌能在胎型絨毛膜和羊水中大量生長,造成流產,因爲胚胎組織中有豐富的赤癣醇是布氏杆菌生長的刺激素。

   擴散:某些細菌能產生可溶性物質,分解結締組織基質中的透明質酸,造成皮下擴散,如化膿性鏈球菌。另外有些細菌如布氏杆菌、鼠疫杆菌,在淋巴結内不被清除,反而能生長繁殖,通過淋巴液擴散至體内其他部位。在機體抵抗力差時,局部感染的細菌可侵入血循環造成菌血症

   對寄主防禦機能的抵抗:如鏈球菌的溶血素、肺炎球菌的莢膜、金黄色葡萄球菌的凝固酶、結核杆菌的抑制和抵抗溶菌酶的作用,有些致病菌還能產生某些物質殺傷吞噬細胞等,這些均能使細菌在機體内存活而致病。

   毒素:有外毒素内毒素兩類,肉毒杆菌的毒素和葡萄球菌的腸毒素即是外毒素(在體外產生)。還有在傳染病中起主要作用或起部分致病作用的如白喉、破傷風的毒素以及鏈球菌的紅斑毒素等。引起腸道感染的細菌,可產生一些毒素激活腺苷酸環化酶使cAMP增加,腸道分泌增多而致腹瀉。内毒素是和革蘭氏陰性細菌細胞壁相關的磷脂多糖蛋白質,大分子複合物,脂多糖是其主要成分,内毒素可以引起微循環灌注不足,休克、彌漫性毛細血管内凝血和施瓦茨曼氏反應(局部皮膚反應)等。

代謝

  細菌具有許多不同的代謝方式。一些細菌隻需要二氧化碳作爲它們的碳源,被稱作自養生物。那些通過光合作用從光中穫取能量的,稱爲光合自養生物。那些依靠氧化化合物中穫取能量的,稱爲化能自養生物。另外一些細菌依靠有機物形式的碳作爲碳源,稱爲異養生物。

   光合自養菌包括藍細菌,它是已知的最古老的生物,可能在制造地球大氣的氧氣中起了重要作用。其他的光合細菌進行一些不制造氧氣的過程。包括綠硫細菌,綠非硫細菌,紫硫細菌,紫非硫細菌和太陽杆菌。

   正常生長所需要的營養物質包括氮,硫,磷,維生素和金屬元素,例如鈉,鉀,鈣,鎂,鐵,鋅和鈷。

   根據它們對氧氣的反應,大部分細菌可以被分爲以下三類:一些隻能在氧氣存在的情況下生長,稱爲需氧菌;另一些隻能在沒有氧氣存在的情況下生長,稱爲厭氧菌;還有一些無論有氧無氧都能生長,稱爲兼性厭氧菌。細菌也能在人類認爲是極端的環境中旺盛得生長,這類生物被稱爲極端微生物。一些細菌存在於溫泉中,被稱爲嗜熱細菌;另一些居住在高鹽湖中,稱爲喜鹽微生物;還有一些存在於酸性或鹼性環境中,被稱爲嗜酸細菌和嗜鹼細菌;另有一些存在於阿爾卑斯山冰川中,被稱爲嗜冷細菌。

運動

  運動型細菌可以依靠鞭毛,細菌滑行或改變浮力來四處移動。另一類細菌,螺鏇體,具有一些類似鞭毛的結構,稱爲軸絲,連接周質的兩細胞膜。當他們移動時,身體呈現扭曲的螺鏇型。螺鏇菌則不具軸絲,但其具有鞭毛。

  細菌鞭毛以不同方式排布。細菌一端可以有單獨的極鞭毛,或者一叢鞭毛。周毛菌表面具有分散的鞭毛。

   運動型細菌可以被特定刺激吸引或驅逐,這個行爲稱作趨性,例如,趨化性,趨光性,趨機械性。在一種特殊的細菌,粘細菌中,個體細菌互相吸引,聚集成團,形成子實體。

用途與危害

  細菌對環境,人類和動物既有用處又有危害。一些細菌成爲病原體,導致了破傷風傷寒肺炎梅毒霍亂肺結核。在植物中,細菌導致葉斑病、火疫病和萎蔫。感染方式包括接觸、空氣傳播、食物、水和帶菌微生物。病原體可以用抗菌素處理,抗菌素分爲殺菌型和抑菌型。   細菌通常與酵母菌及其他種類的真菌一起用於醱酵食物,例如在醋的傳統制造過程中,就是利用空氣中的醋酸菌(Acetobacter)使酒轉變成醋。其他利用細菌制造的食品還有奶酪、泡菜、醬油、醋、酒、優格等。細菌也能夠分泌多種抗生素,例如鏈黴素即是由鏈黴菌(Steptomyces)所分泌的。

   細菌能降解多種有機化合物的能力也常被用來清除污染,稱做生物複育(bioremediation )。擧例來說,科學家利用嗜甲烷菌(methanotroph)來分解美國佐治亞州的三氯乙烯和四氯乙烯污染。

   細菌也對人類活動有很大的影響。一方面,細菌是許多疾病的病原體,包括肺結核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由細菌所引發。然而,人類也時常利用細菌,例如奶酪及優格的制作、部分抗生素的制造、廢水的處理等,都與細菌有關。在生物科技領域中,細菌有也着廣泛的運用。

細菌發電

  生物學家預言,21世紀將是細菌發電造福人類的時代。說起細菌發電,可以追溯到1910年,英國植物學家利用鉑作爲電極放進大腸杆菌的培養液里,成功地制造出世界上第一個細菌電池。1984年,美國科學家設計出一種太空飛船使用的細菌電池,其電極的活性物質是宇航員的尿液活細菌。不過,那時的細菌電池放電效率較低。到了20世紀80年代末,細菌發電才有了重大突破,英國化學家讓細菌在電池組里分解分子,以釋放電子向陽極運動產生電能。其方法是,在糖液中添加某些諸如染料之類的芳香族化合物作爲稀釋液,來提高生物系統輸送電子的能力。在細菌發電期間,還要往電池里不斷地充氣,用以攪拌細菌培養液和氧化物質的混和物。據計算,利用這種細菌電池,每100克糖可穫得1352930庫崙的電能,其效率可達40%,遠遠高於現在使用的電池的效率,而且還有10%的潛力可挖掘。隻要不斷地往電池里添入糖就可穫得2安培電流,且能持續數月之久。

  利用細菌發電原理,還可以建立細菌發電站。在10米見方的立方體盛器里充滿細菌培養液,就可建立一個1000千瓦的細菌發電站,每小時的耗糖量爲200千克,發電成本是高了一些,但這是一種不會污染環境的"綠色"電站,更何況技術發展後,完全可以用諸如鋸末秸稈落葉等廢棄的有機物的水解物來代替糖液,因此,細菌發電的前景十分誘人。

  現在,各發達國家如八仙過海,各顯神通:美國設計出一種綜合細菌電池,是由電池里的單細胞藻類首先利用太陽光將二氧化碳和水轉化爲糖,然後再讓細菌利用這些糖來發電;日本將兩種細菌放入電池的特制糖漿中,讓一種細菌吞食糖漿產生醋酸和有機酸,而讓另一種細菌將這些酸類轉化成氫氣,由氫氣進入磷酸燃料電池發電;英國則發明出一種以甲醇爲電池液,以醇脱氫酶鉑金爲電極的細菌電池。

  而且現在,各種不同的細菌電池相繼問世。例如有一種綜合細菌電池,先由電池里的單細胞藻類利用日光將二氧化碳和水轉化成糖,然後再讓細菌利用這些糖來發電。還有一種細菌電池則是將兩種細菌放入電池的特制糖漿中,讓一種細菌吞食糖漿產生醋酸和有機酸,再讓另一種細菌將這些酸類轉化成氫氣,利用氫氣進入磷酸燃料電池發電。

   人們還驚奇地發現,細菌還具有捕捉太陽能並把它直接轉化成電能的"特異功能"。最近,美國科學家在死海和大鹽湖里找到一種嗜鹽杆菌,它們含有一種紫色素,在把所接受的大約10%的陽光轉化成化學物質時,即可產生電荷。科學家們利用它們制造出一個小型實驗性太陽能細菌電池,結果證明是可以用嗜鹽性細菌來發電的,用鹽代替糖,其成本就大大降低了。由此可見,讓細菌爲人類供電已不是遙遠的設想,而是不久的現實。
細菌益腸胃
  身體大腸内的細菌靠分解小腸内部的廢棄物生活。這些東西由於不可消化,人體系統拒絕處理它們。這些細菌自己裝備有一系列的酶和新陳代謝的通道。這樣,它們能夠繼續把遺留的有機化合物進行分解。它們中的大多數的工作都是分解植物中的碳水化合物。大腸内部大部分的細菌是厭氧性的細菌,意思就是它們在沒有氧氣的狀態下生活。它們不是呼出和呼入氧氣,而是通過把大分子的碳水化合物分解成爲小的脂肪酸分子和二氧化碳來穫得能量。這一過程稱爲“發酵”。

   一些脂肪酸通過大腸的腸壁被重新吸收,這會給我們提供額外的能源。剩餘的脂肪酸幫助細菌迅速生長。其速度之快可以使它們在每20分鍾内繁殖一次。因爲它們合成的一些維生素B和維生素K比它們需要的多,所以它們非常慷慨地把多餘的維生素供應給它們這個群體中其他的生物,也提供給你——它們的宿主。盡管你不能自己生產這些維生素,但你可以依靠這些對你非常友好的細菌來源源不斷供應給你。

   科學家們剛剛開始明白這一集體中不同的細菌之間的複雜關係,以及它們同人這個宿主之間的相互作用。這是一個動態的系統,隨着宿主在飲食結構和年齡上的變化,這一系統也做出相應的調整。你一出生就開始在體内匯集你所選擇的細菌的種類。當你的飲食結構從母乳變爲牛奶,又變成不同的固體食物時,你的體内又會有新的細菌來占據主導地位了。

   積聚在大腸壁上的細菌是經歷過艱難旅程後的幸存者。從口腔開始經過小腸,他們受到消化酶和強酸的襲擊。那些在完成旅行後而安然無恙的細菌在到達時會遇到更多的障礙。要想生長,它們必須同已經住在那里的細菌爭奪空間和營養。幸運的是,這些“友好的”細菌能夠非常熟練地把自己粘貼到大腸壁上任何可利用的地方。這些友好的細菌中的一些可以產生酸和被稱爲“細菌素”的抗菌化合物。這些細菌素可以幫助抵禦那些令人討厭的細菌的侵襲。

   那些友好的細菌能夠控制更危險的細菌的數量,增加人們對“前生命期”食物的興趣。這種食物含有培養菌,酸奶就是其中的一種。在你喝下一瓶酸奶的時候,檢查一下標籤,看一看哪種細菌將會成爲你體内的下一批客人。這就是益生菌。
識别身份
  2010年3月,據《中國日報》報道,美國科學家近日發現,生長在每個人手上的細菌也是獨一無二的!警方通過辨識它們,同樣可以穫得破案線索。

   美國科羅拉多大學的科學家開展了一項研究,他們分别從三個人的指尖與他們個人電腦的鍵盤和鼠標上采集細菌樣本,然後又從數量眾多的,他們未接觸過的鍵盤、鼠標上采集細菌樣本。經過對這些樣本的DNA比較,科學家們發現,在三人未接觸過的電腦部件上找不到存活於三人雙手上的細菌。科學家還發現,在室溫條件下,手上的細菌離開人體還可以存活兩周左右。另外,細菌繁殖力非常強大,即使我們用殺菌力超強的香皂洗手,它們也能在幾小時内“死灰複燃”。

培養的方法

  常用的細菌培養基
1.牛肉膏瓊脂
  牛肉膏0.3克 ,蛋白腖1.0克,氯化鈉0.5克,瓊脂1.5克,

   水100毫升

  在燒杯内加水100毫升,放入牛肉膏、蛋白腖和氯化鈉,用蠟筆在燒杯外作上記號後,放在火上加熱。待燒杯内各組分溶解後,加入瓊脂,不斷攪拌以免粘底。等瓊脂完全溶解後補足失水,用10%鹽酸或10%的氫氧化鈉調整pH值到7.2~7.6,分裝在各個試管里,加棉花塞,用高壓蒸汽滅菌30分鍾。
2.馬鈴薯
  取新鮮牛心(除去脂肪血管)250克,用刀細細剁成肉末後,加入500毫升蒸餾水和5克蛋白腖。在燒杯上做好記號,煮沸,轉用文火燉2小時。過濾,濾出的肉末幹燥處理,濾液pH值調到7.5左右。每支試管内加入10毫升肉湯和少量碎末狀的幹牛心,滅菌,備用。
3.根瘤菌
  葡萄糖10克磷酸氫二鉀 0.5克

   碳酸鈣3克 硫酸鎂0.2克

  酵母粉 0.4克瓊脂 20克

  水1000毫升 1%結晶紫溶液1毫升

  先把瓊脂加水煮沸溶解,然後分别加入其他組分,攪拌使溶解後,分裝,滅菌,備用。

   其他

  細菌是非常古老的生物,大約出現於37億年前。

   真核生物細胞中的兩種細胞器線粒體葉綠體,通常被認爲是來源於内共生細菌。

   微生物大量分布於有食物,潮濕,合適的溫度,適於它們繁殖和生長的地方。細菌可以被氣流從一個地方帶到另一個地方。人體是大量細菌的棲息地;可以在皮膚表面、腸道、口腔、鼻子和其他身體部位找到。它們存在於人類呼吸的空氣中,喝的水中,吃的食物中。

  關於細菌的書本

  在美國有很多書關於細菌(GERMS)其中就有一本叫《GERMS!GERMS!GERMS!》(《細菌!細菌!細菌!》)的故事書。它的作者是“bobbi katz”(鮑比·卡茲)我個人認爲它是一本非常好的書。建議大家做作業時要參考就參考這本書。(這隻代表我的意見並不代表其他人的立場)

細菌與生物鏈

  大部分細菌是分解者,處在生物鏈的最底層。還有一部分細菌是消費者和生產者。比如硫細菌,鐵細菌等,他們是化能合成異養型,屬於生產者,可以利用無機物硫鐵等制造自身需要的有機物。而根瘤菌則是消費者,它們與豆科植物互利共生,消耗豆科植物光合作用所生產的有機物,因此爲消費者。當然,細菌最主要的作用還是分解者,如果沒有細菌真菌等微生物,世界將是屍體的海洋。

區别

與病毒的區别
  病毒:構造很簡單,外面是一層蛋白質,稱爲病毒外殼。蛋白質外殼内部包裹着病毒的遺傳物質,可以是DNA,也可以是RNA。病毒自己不能完成新陳代謝,也不能完成繁殖,需要寄生在其它細胞内完成。病毒和細菌的絕大部分是對人類沒有害的,有害的隻是很小的一部分。   病毒和細菌可以通過結膜到達血液中,說明它能夠抵抗溶菌酶的消化降解。細菌和病毒共有的生物元素是C、H、O、N、P。細菌一般可在特定培養基上培養,而病毒一般不能。[1]
與真菌的區别
  細菌和真菌的名稱中均有一個“菌”字,同屬微生物,但兩者在生物類型、結構、大小、增殖方式和名稱上卻有着諸多不同。比較如下:

  1.生物類型:一是就有無成形的細胞核來看:細菌沒有核膜包圍形成的細胞核,屬於原核生物;真菌有核膜包圍形成的細胞核,屬於真核生物。二是就組成生物的細胞數目來看:細菌全部是由單個細胞構成,爲單細胞型生物;真菌既有由單個細胞構成的單細胞型生物(如酵母菌),也有由多個細胞構成的多細胞型生物(如食用菌黴菌等)。

   2.細胞結構:細菌和真菌都具有細胞結構,屬於細胞型生物,在它們的細胞結構中都具有細胞壁、細胞膜、細胞質,但卻存在諸多不同,具體表現在:一是細胞壁的成分不同:細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖,而真菌細胞壁的主要成分是幾丁質。二是細胞質中的細胞器組成不同:細菌隻有核糖體一種細胞器;而真菌除具有核糖體外,還有内質網、高爾基體、線粒體、中心體等多種細胞器。三是細菌沒有成形的細胞核,隻有擬核;真菌具有。四是細菌沒有染色體,其DNA分子單獨存在;真菌細胞核中的DNA與蛋白質結合在一起形成染色體(染色質)。

     3.細胞大小:原核細胞一般較小,直徑一般爲1μm~10μm;真核細胞較大,直徑一般爲10μm~100μm。

  4.增殖方式:細菌是原核生物,爲單細胞型生物,通過細胞分裂而增殖,具有原核生物增殖的特有方式——二分裂;真菌爲真核生物,細胞的增殖主要通過有絲分裂進行,因真菌種類的不同其個體增殖方式主要有出芽生殖(如酵母菌)和孢子生殖(食用菌)等方式。

   5.名稱組成:盡管在細菌和真菌的名稱中都有一個菌字,但細菌的名稱中一般含有:球、杆、弧、螺鏇等描述細菌形態的字眼,隻有乳酸菌例外(實爲乳酸杆菌);而真菌名稱中則不含有。

分布

  細菌廣泛分布於土壤和水中,或者與其他生物共生。人體身上也帶有相當多的細菌。據估計,人體内及表皮上的細菌細胞總數約是人體細胞總數的十倍。

   此外,也有部分種類分布在極端的環境中,例如溫泉,甚至是放射性廢棄物中,它們被歸類爲嗜極生物,其中最著名的種類之一是海棲熱袍菌(Thermotogamaritima),科學家是在意大利的一座海底火山中發現這種細菌的。然而,細菌的種類是如此之多,科學家研究過並命名的種類隻占其中的小部份。細菌域下所有門中,隻有約一半包含能在實驗室培養的種類。細菌的營養方式有自營及異營,其中異營的腐生細菌是生態系中重要的分解者,使碳循環能顺利進行。部分細菌會進行固氮作用,使氮元素得以轉換爲生物能利用的形式。

臨床檢驗

  臨床細菌學檢驗在檢驗醫學中具有特殊的位置,主要表現在它的高風險性(如腦脊液培養結果正確與否直接關係到患者的生死)、高幹擾性(如標本采集、運送等過程中的諸多因素都會幹擾檢出率和正確率)、高技術性和高嚴謹性(准確表達、報告和解釋結果直接影響治療的成敗)。因此,細菌培養和藥敏試驗等屬於高度複雜的試驗範疇。

   由於致病菌的多樣性和變異性,臨床細菌學始終是一門知識更新和發展較快的學科。爲此,從事臨床細菌檢驗的醫師和技師必須具有較好的業務素質和敬業精神,要勤於學習和探索,要有嚴謹求實的作風和對新事物的敏感性,這是高質量完成細菌檢驗任務的首要條件。   細菌檢驗的全面質量管理是一個連續的質量管理過程,包括從患者准備,申請單書寫,標本采集、標識、保存、運送、處理和檢驗,結果分析和報告,直至醫師的理解和應用(診治)。爲了有效地對這一過程進行全面質量管理,本文從檢驗前、檢驗中和檢驗後三個方面提出相關要求。
一、檢驗前
  (一) 檢驗項目的申請

  細菌檢驗項目的申請要有針對性和合理性。臨床醫師應在熟悉人體各部位正常菌群以及常見致病菌的基礎上,結合感染患者的症狀、體征,科學地提出檢驗申請。對於有感染蹟象者(WBC增高,中性粒細胞升高,CRP>20mg/L等),應盡快申請做細菌培養與藥敏試驗,並力爭在使用抗菌藥物之前送檢標本,以便及時穫得致病菌的有關資料和藥敏結果,正確選用抗菌藥。對於低臨床價值的細菌標本,如口腔和腸内容物、直腸周圍膿腫、褥瘡、多毛的膿腫、惡露、嘔吐物、Foley導管尖等,由於易受正常菌群的污染,細菌培養價值較低,一般不做細菌培養;必須申請細菌培養時,其結果應結合臨床分析。由於細菌檢驗的特殊性,細菌檢驗申請單必須提供臨床信息,特别應說明患者是否使用過抗菌藥以及使用過何種抗菌藥,以便於實驗室有的放矢地抵消抗菌藥的作用,提高細菌培養陽性率。

  (二)檢驗標本的采集、保存、運送和驗收

  1.患者的准備 主要包括兩個方面:一是做好采集部位的清潔和消毒工作,防止正常菌群的污染;二是耐心細致地交待患者,使其主動配合以便采集到有價值的標本。

   2.標本采集 標本正確采集十分重要,其目的是千方百計捕捉病原菌並保持其活性,以提高檢出率,同時又要盡可能避免非病原菌的污染和幹擾。爲此,要根據各種感染性疾病和目標病原菌的不同特點,正確合理地確定采樣部位、時機和次數。要選用恰當的采樣器材並嚴格按規範操作。一般來講,采樣量多一些有利於病原菌的檢出,但應以不影響患者健康和便於操作爲前提,因此采樣量要恰當。

  3.標本保存與送檢 盛標本的容器應無菌、不漏和便於密封。要根據目標病原菌的特點決定是否使用保菌液、運送液或增菌液,以及選擇何種保菌液、運送液或增菌液。標本采集後應盡可能立即送檢。如不能及時送檢,要根據目標病原菌的特點確定保存條件(如溫度等),在規定的時間内送到實驗室。

   4.驗收和登記 標本的驗收和登記要有專人負責。驗收的内容主要包括:采樣時間與送檢時間(注意時間間距)以及送檢條件是否符合保存致病菌活力的要求;盛標本容器是否有溢漏和污染;申請單是否填寫完整;標本標識是否與申請單一致和唯一等。對不合格的標本要拒收,並向送檢醫護人員說明拒收原因,告知正確送檢的要求,囑其重新采集和送檢標本。   以上各項均與細菌檢驗的質量密切相關,檢驗科(細菌室)應與臨床科室通過共同研討,認真制定有關的要求和標准操作程序,並嚴格執行。
二、檢驗中
  (一)致病菌分離鑒定

   1.標本(細菌)的接種、分離和鑒定

  根據標本和檢驗目的的不同接種不同的培養基。對陽性培養要分離純化,然後進行分群和種屬鑒定。整個操作過程要按標准操作程序(SOP)進行,不得隨意更改操作程序,對於疑難菌株,要查閱文獻、組織會診,不能草率作出結論。

   2.檢驗過程的記錄和結果報告   檢驗過程中所見現象和發現的問題,均應如實地記錄,以便於分析實驗結果,作出正確結論和發出可信的報告,亦可作爲今後總結和改進工作的依據。所發報告内容要登記,以便查詢;如原(初步)報告有誤或不完善,應發糾正報告。

  (二)藥敏試驗質控

  藥敏試驗應嚴格按最新發布的NCCLS所規定的培養基、操作方法、藥敏紙片和判定標准進行。爲了監控試驗過程的質量,必須做好藥敏質控。

   1.常用的藥敏質控標准菌株

  NCCLS從美國菌種收集中心(ATCC)選擇推薦了一些菌株作爲質控標准株(見表1)。

常用藥敏質控標准株表
常用藥敏質控標准株表

  2.質控株的保存

  盡管質控標准株比其他一些菌株藥敏結果是相對穩定的,但反複多次的傳代不可避免地會造成菌株的變異。爲防止變異,必須將標准株凍幹保存。每月從凍幹株中複蘇1次,種入大豆胰酶消化肉湯中(厭氧菌可用GAM肉湯等)作爲工作株。工作株可存於4℃~8℃,並於每周轉種1次。通常工作株轉種4~5次後即須棄去。在質控中,如發現工作株結果有疑問,應予以更換。反複傳代亦易使其敏感性變異,特别是銅綠假單胞菌(ATCC 27853),將會丟失對脲基青黴素的敏感性。如無凍幹條件時,可將質控株置入:①含10~15%甘油的大豆胰酶消化肉湯,或②脱纖維羊(或兔)血,或③脱脂奶,或④含50%小牛血清的肉湯,存於-20℃以下環境中(最好-60℃以下),亦可防止變異。

  3.藥敏質控方法

  質控株應每天隨臨床分離株一道進行藥敏試驗,質控株的藥敏結果如果在質控允許範圍内(參見最新CLSI文件),說明實驗條件符合要求,結果可信;若藥敏結果在質控允許範圍外,則實驗中可能存在差錯。由於質控允許範圍的最大值與最小值是質控株在標准條件下多次重複實驗的95%可信限,故20次連續質控結果中僅允許1次落在範圍外,但不能偏離質控允許範圍中間值[(最大值+最小值)/2]4個標准差。由於允許範圍恰好包括4個標准差,故落在允許範圍外的抑菌圈直徑一定要在離中間值一個允許範圍(中間值±1個允許範圍)之内。此外,20次或更多次藥敏結果的平均值應接近中間值。如果20次連續質控結果中≥2次或30次中有≥4次結果超出了允許範圍,則提示實驗過程中存在問題,必須查找原因加以解決。常規的藥敏質控可按下法進行:連續測定某藥對質控株的藥敏結果,每天一次,共測20或30天,取得20或30個值。⑴如果20個值中僅有一個值,或30個值中僅有三個以下的值超出允許範圍,則結果基本可信,可改每天質控一次爲每周一次。此後,若某周出現一次質控值超出允許範圍,則於當天查找原因(包括用錯紙片和質控株,菌株污染,孵育條件錯誤等),經糾正明顯錯誤後重測,如結果在允許範圍内可繼續每周一次的質控;如未能找出明顯原因則需采取立即糾正措施:連續質控五天,每天一次:①若五次結果皆在允許範圍以内,則繼續每周一次的質控;②五次結果隻要有一次失控,則存在系統誤差,需進行增加的糾正措施:查找到原因,然後改每周一次質控爲每天一次,完成20(或30)天質控,其間失控次數若在一次(或三次)以内,則再改爲每周一次。 ⑵如果有兩個(或四個)以上的值超過允許範圍,則繼續做每天一次的質控。 ⑶每當改變試劑、藥敏紙片和培養基等時,均要重新進行連續20(或30)天的質控。 ⑷每次失控均要查找原因,糾正後才能發出報告。

  (三)培養基、試劑和染色的質控

  1 培養基的質控   培養基無論是自制的還是商業購買的,都應注明生產日期和效期。培養基的質控主要包括以下四個方面:①無菌試驗,每批培養基在高壓或過濾除菌後均要抽取樣本進行培養,以證實無菌生長。②支持生長試驗,以適宜的菌株接種,經培養應生長良好。③選擇和抑制生長試驗,對選擇性培養基應至少分别選1株可生長、1株被抑制菌進行接種培養,可生長菌應生長良好,被抑制菌應不能生長。④生化反應培養基至少應分别選陽性和陰性反應菌株各1株,以證實應有的反應。常用的質控菌見表2,請正確選用。    

常用的質控菌表
常用的質控菌表

2 生化反應試紙和試劑的質控

  試紙和試劑無論是外購的還是自制的,在使用時一定要注明開啟時間和失效期。測定代謝產物的試紙或試劑,要用已知陽性和陰性的菌株進行測試,並作好測試記錄。測定代謝產物的試劑,要防止細菌的污染。觸酶氧化酶凝固酶試劑在開瓶時以及使用中,每天至少要分别用一陽性和陰性菌測試1次。杆菌肽、Optochin、ONPG、XV紙片(條)在開瓶時以及使用中,每周至少要分别用一陽性和陰性菌測試1次(XV紙片僅做陽性菌)。用於分枝杆菌鑒定的試劑在開瓶或配制時,以及每次使用時,均要做陽性菌對照(鐵的攝取試驗還要做陰性對照)。抗血清在開瓶時和使用中每月需分别用陽性反應和陰性反應菌做1次測試。抗原檢測試劑和DNA探針在每次操作時,均要設陰、陽性對照。其他試劑和紙片僅在開瓶或配制時,做1次陰、陽性反應測試即可。各種常用試紙和試劑的質控菌和預期結果見表3。  

試紙片和試劑質控表
試紙片和試劑質控表

3 染色的質控 常用染色的質控要求見表4,質控結果應作好記錄。    
  (四)儀器設備質量監測   實驗室内的各種儀器設備的運行情況,應每天進行監測,每一儀器均要有專人按使用說明書要求進行維護保養,儀器上要附有運行記錄卡,每天由維護保養人記錄溫度等指標的變化情況。一旦發現異常或失控,應立即查找原因並進行維修。 [2-4]   (五)積極參加室間質評   要按規定參加細菌學的室間質評,對實驗室質控水平進行全面評估,不斷提高檢測水平。
三、檢驗後
  檢驗工作完成後,要綜合檢驗結果,正確及時地發出報告。陽性結果應先通知醫師,以爭取時間搶救患者。對於可疑的陰性結果或與臨床不符的結果,要與醫師共同探討,找出可能的原因,不斷提高診斷水平。對於所分離的特殊菌株,最好設法保存,以利於今後的研究工作。經常征求醫護人員和患者的意見,加強相互間的溝通,重視醫師和患者的投訴和抱怨,定期對質量管理工作進行評價,作出書面總結。要求全體檢驗人員都知道存在的問題和克服的辦法,不斷調整和改進質量管理體系。

染色體的質控表
染色體的質控表

土壤生物與土壤生物化學

 

以下科技名詞按拼音字母排序,排名不分先後

▪ 土壤微生物  ▪ 土壤微生物生物量  ▪ 土壤生物量  ▪ 土壤微生物區系  ▪ 土壤動物學 ▪ 土壤動物區系  ▪ 土壤微動物區系  ▪ 寄生現象  ▪ 共生現象  ▪ 共生關係 
▪ 共生生物  ▪ 偏利共棲現象  ▪ 偏害共棲現象  ▪ 互利共棲現象  ▪ [生物]拮抗現象 
▪ 捕食現象  ▪ 互接種族  ▪ 土著性細菌  ▪ 發酵性細菌  ▪ 土傳植物病菌 
▪ 根圈  ▪ 根圈微生物  ▪ 有害根圈微生物  ▪ 内生菌  ▪ 附生菌 
▪ 根圈效應  ▪ 根土比  ▪ 根區  ▪ 根面  ▪ 根瘤菌根瘤 
▪ 根瘤菌劑  ▪ 放線菌根瘤  ▪ 莖瘤  ▪ 菌根  ▪ 外生菌根 
▪ 内生菌根  ▪ 叢枝菌根  ▪ 類菌體  ▪ 侵入線  ▪ 結瘤 
▪ 競爭結瘤  ▪ 豆血紅蛋白  ▪ 固氮酶  ▪ 固氮基因  ▪ 固氮作用 
▪ 生物固氮作用  ▪ 固氮酶活性  ▪ 聯合固氮作用  ▪ 共生固氮作用  ▪ 非共生固氮作用 
▪ 硝化作用  ▪ 亞硝化作用  ▪ 反硝化作用  ▪ 硝化抑制劑  ▪ 植物凝集素 
▪ 硫化作用  ▪ 反硫化作用  ▪ 氨化作用  ▪ 纖維素分解作用  ▪ 礦化作用 
▪ 生物固持作用  ▪ 毒性有機物的去毒作用  ▪ 有機物的毒化  ▪ 共代謝  ▪ 土壤環流術 
▪ 根瘤菌  ▪ 自生固氮菌  ▪ 甲烷細菌  ▪ 鐵細菌  ▪ 硫細菌 
▪ 硝化細菌  ▪ 反硝化細菌  ▪ 纖維分解菌  ▪ 黏細菌  ▪ 生物降解 
▪ 土壤生物活性  ▪ 好氣分解  ▪ 嫌氣分解  ▪ 熏蒸法  ▪ 熏蒸劑 
▪ 生物可降解性  ▪ 土地生物處理  ▪ 土壤消毒  ▪ 土壤源溫室氣體  ▪ 放線菌根瘤共生 
▪ 細菌  ▪ 噬菌體  ▪ 微生物根部定植  ▪ 藍細菌  ▪ 真菌 
▪ 殺真菌劑  ▪ 遺傳工程微生物  ▪ 接種物  ▪ 接種密度  ▪ 生物發光技術 
▪ 微生物群落  ▪ 菌根圈  ▪ 根瘤素  ▪ 結瘤基因  ▪ 結瘤因子 
▪ 貧營養性  ▪ 貧營養微生物  ▪ 質粒  ▪ 共生質粒  ▪ 原生動物 
▪ 植物圈  ▪ 植物促長根圈細菌  ▪ 趨化性  ▪ 根瘤菌毒素  ▪ 土壤-根界面 
▪ 鐵載體  ▪ 孢子  ▪ 微生物營養群  ▪ 非生物物質  ▪ 氮素有效性比率 
▪ 乙炔還原檢測  ▪ 微生物積累  ▪ 微生物除草劑  ▪ 微生物殺蟲劑  ▪ 微生物接種劑 
▪ 生物轉化  ▪ 生物治療  ▪ 生物變質  ▪ 纖維素分解活性  ▪ 群落 
▪ 岩内微生物群落  ▪ 内共生體  ▪ 低營養流生境  ▪ 生境  ▪ 微生境 
▪ 生態位  ▪ 光合微生物  ▪ 先鋒群落  ▪ 互養作用  ▪ 外源污染物 
▪ 氨氧化細菌  ▪ 腐解作用  ▪ 細菌生理群  ▪ 土壤局部滅菌  ▪ 食蟲真菌 
▪ 土壤富集法  ▪ 嗜熱微生物  ▪ 土壤有機質  ▪ 土壤有機質平衡  ▪ 土壤原有機質 
▪ 土壤有機質分解率  ▪ 土壤有機質平均停留時間  ▪ 土壤有機質半減期  ▪ 激發效應  ▪ 土壤腐殖質 
▪ 腐殖物質  ▪ 輕組腐殖物質  ▪ 重組腐殖物質  ▪ 腐殖化作用  ▪ 腐殖酸 
▪ 胡敏酸  ▪ A型胡敏酸  ▪ B型胡敏酸  ▪ 綠色胡敏酸  ▪ 灰色胡敏酸 
▪ 富啡酸  ▪ 胡敏素  ▪ 活性腐殖質  ▪ 腐殖物質組分  ▪ 腐殖物質發色基團 
▪ 胡敏酸A4/A6比值  ▪ 胡敏酸-富啡酸比值  ▪ 腐殖物質生理效應  ▪ 腐殖化系數  ▪ 腐殖化程度 
▪ 金屬-腐殖物質絡合物  ▪ 動植物殘體  ▪ 土壤多糖  ▪ 土壤有機碳-有機氮比值  ▪ 幹土效應 
▪ 凍土效應  ▪ 碳循環  ▪ 氮循環  ▪ 磷循環  ▪ 硫循環 
▪ 有機氮庫  ▪ 土壤酶學  ▪ 土壤酶  ▪ 土壤酶活性  ▪ 土壤酶促反應 
▪ 土壤酶抑制劑  ▪ 土壤非活體酶  ▪ 土壤原酶  ▪ 土壤儲積酶  ▪ 土壤脲酶 
▪ 土壤酶保護容量  ▪ 胞外酶  ▪ 胞内酶  ▪ 土壤酶激活  ▪ 土壤酶穩定性 
▪ 適性酶  ▪ 需氧酶  ▪ 需氧外酶  ▪ 生化強度  ▪ 水解酶類 
▪ 氧化還原酶類  ▪ 裂解酶類  ▪ 轉移酶類  ▪ 土壤蔗糖酶  

細胞生物學總論

以下科技名詞按拼音字母排序,排名不分先後

▪ 細胞學  ▪ 細胞生物學  ▪ 分子細胞生物學  ▪ 輻射細胞學  ▪ 分析細胞學 
▪ 超微形態學  ▪ 細胞分類學  ▪ 細胞形態學  ▪ 形態測量細胞學  ▪ 核形態學 
▪ 核型分類學  ▪ 細胞核學  ▪ 染色體學  ▪ 細胞遺傳學  ▪ 細胞生理學 
▪ 細胞化學  ▪ 細胞病理學  ▪ 細胞免疫學  ▪ 細胞能[力]學  ▪ 細胞動力學 
▪ 細胞社會學  ▪ 生物信息學  ▪ 基因組學  ▪ 細胞組學  ▪ 蛋白質組學 
▪ 基因組  ▪ 細胞質基因組  ▪ 核基因組  ▪ 細胞器基因組  ▪ 線粒體基因組 
▪ 葉綠體基因組  ▪ 基因組計劃  ▪ 人類基因組計劃  ▪ 後基因組計劃  ▪ 細胞組 
▪ 人類細胞組計劃  ▪ 蛋白質組  ▪ 蛋白質組計劃  ▪ 種質學說  ▪ 細胞學說 
▪ 經典假說  ▪ 内共生學說  ▪ 非内共生學說  ▪ 内共生體  ▪ 類菌體 
▪ 共生體  ▪ 種質  ▪ 團聚體  ▪ 古核生物  ▪ 原核生物 
▪ 真核生物  ▪ 支原體  ▪ 藍細菌  ▪ 細菌  ▪ 真菌 
▪ 酵母  ▪ 黏菌  ▪ 病毒  ▪ 衣殼  ▪ 核殼 
▪ 原病毒  ▪ 類病毒  ▪ DNA病毒  ▪ RNA病毒  ▪ 反轉錄病毒 
▪ 腫瘤病毒  ▪ RNA腫瘤病毒  ▪ 勞斯肉瘤病毒  ▪ DNA腫瘤病毒  ▪ 猿猴空泡病毒40 
▪ 腺病毒  ▪ 轉化病毒  ▪ 人類免疫缺陷病毒  ▪ 病毒[粒]體  ▪ 噬菌體 
▪ λ噬菌體  ▪ 細胞  ▪ 原核細胞  ▪ 真核細胞  ▪ 祖細胞 
▪ 骨髓基質細胞  ▪ 單核細胞  ▪ 吞噬細胞  ▪ 血細胞  ▪ 紅細胞 
▪ 紅細胞血影  ▪ 白細胞  ▪ 粒細胞  ▪ 嗜鹼性粒細胞  ▪ 嗜酸性粒細胞 
▪ 中性粒細胞  ▪ 血小板  ▪ 成纖維細胞  ▪ 脂肪細胞  ▪ 破骨細胞 
▪ 骨細胞  ▪ 巨核細胞  ▪ 生成細胞  ▪ 支持細胞  ▪ 稚細胞 
▪ 卵泡細胞  ▪ 視網膜節細胞  ▪ 膠質細胞  ▪ 成膠質細胞  ▪ 星形膠質細胞 
▪ 成星形膠質細胞  ▪ 少突膠質細胞  ▪ 施萬細胞  ▪ 肝[實質]細胞  ▪ 角質[形成]細胞 
▪ 黑素細胞  ▪ 肌肉細胞  ▪ 肌纖維  ▪ 成肌細胞  ▪ 肌細胞 
▪ 肌上皮細胞  ▪ 肌成纖維細胞  ▪ 肌管  ▪ 平滑肌細胞  ▪ 頂端細胞 
▪ 基細胞  ▪ 表皮細胞  ▪ 極化細胞  ▪ 分生組織細胞  ▪ 葉肉 
▪ 柵欄組織  ▪ 海綿組織  ▪ 蜜腺  ▪ 薄壁細胞  ▪ 厚角細胞 
▪ 厚壁細胞  ▪ 根毛  ▪ 石細胞  ▪ 伴胞  ▪ 篩管 
▪ 氣孔  ▪ 保衛細胞  ▪ 副衛細胞  ▪ 管胞  ▪ 導管 
▪ 胚囊  ▪ 花粉母細胞  ▪ 根冠  ▪ 平衡石  ▪ 平衡細胞 

擴展閱讀:

1.^ Whitman W, Coleman D, Wiebe W. Prokaryotes: the unseen majority. Proc Natl Acad Sci U S A. 1998, 95 (12): 6578–83. PMID 9618454. 2.^ Schulz H, Jorgensen B. Big bacteria. Annu Rev Microbiol, 55: 105–37. PMID 11544351. 3.^ Sears C. A dynamic partnership: Celebrating our gut flora. Anaerobe. 2005, 11 (5): 247–51. PMID 16701579. 4.^ Fredrickson J, Zachara J, Balkwill D, et al. Geomicrobiology of high-level nuclear waste-contaminated vadose sediments at the hanford site, Washington state. App

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