细菌思维导图

中心主题：细菌

I. 基本特征

A. 结构

1. 细胞壁

• 组成：肽聚糖（革兰氏阳性菌较厚，革兰氏阴性菌较薄，且外含脂多糖）
• 功能：维持细胞形状，保护细胞免受渗透压影响，抗生素靶点（如青霉素）
• 特殊结构：
  • 分枝菌酸 (抗酸杆菌)
  • L-型细菌（缺乏细胞壁）

2. 细胞膜

• 组成：磷脂双分子层，蛋白质
• 功能：物质转运，能量代谢，细胞壁合成
• 特殊结构：内质体（产甲烷菌）

3. 细胞质

• 组成：水，酶，核糖体，核区（拟核），质粒
• 核区：环状DNA，无核膜，携带细菌基本遗传信息
• 质粒：小型环状DNA，携带抗药性基因，毒力基因等
• 核糖体：70S (30S + 50S)，蛋白质合成场所，抗生素靶点 (如四环素)

4. 荚膜 (一些细菌)

• 组成：多糖，多肽
• 功能：保护细菌免受吞噬，增强致病性，促进黏附

5. 鞭毛 (一些细菌)

• 组成：鞭毛蛋白
• 功能：运动
• 分布：单鞭毛，双鞭毛，丛鞭毛，周鞭毛

6. 菌毛 (一些细菌)

• 组成：菌毛蛋白
• 功能：黏附，性菌毛（结合）

7. 芽孢 (一些细菌，如芽孢杆菌属，梭菌属)

• 形成条件：营养匮乏，环境恶劣
• 特性：高度耐热，耐辐射，耐化学物质，休眠状态
• 结构：多层保护结构，包含细菌的遗传物质
• 医学意义：消毒灭菌难度大，易导致复发感染

B. 代谢

1. 营养类型

• 自养型：利用无机物作为碳源和能源
• 异养型：利用有机物作为碳源和能源
  • 腐生型：分解死亡有机物
  • 寄生型：从活体生物获取营养

2. 呼吸类型

• 需氧菌：需要氧气才能生存
• 厌氧菌：在无氧环境下才能生存
  • 专性厌氧菌：氧气对其有毒性
  • 兼性厌氧菌：有氧或无氧环境下都能生存
• 微需氧菌：需要低浓度氧气才能生存

3. 生长繁殖

• 二分裂：最常见的繁殖方式，DNA复制后细胞分裂
• 世代时间：细菌数量增加一倍所需的时间，受环境因素影响
• 生长曲线：迟缓期，对数期，稳定期，衰亡期

C. 遗传变异

1. 突变

• 自发突变：DNA复制错误
• 诱发突变：物理或化学因素诱导

2. 基因转移

• 转化：细菌摄取环境中游离的DNA片段
• 转导：噬菌体介导的基因转移
• 接合：细菌之间通过性菌毛传递质粒或染色体DNA

II. 分类

A. 形态分类

1. 球菌

• 单球菌
  • 双球菌
  • 链球菌
  • 葡萄球菌

2. 杆菌

• 短杆菌
  • 长杆菌
  • 弯曲杆菌

3. 螺旋菌

• 弧菌
  • 螺旋菌
  • 密螺旋体

4. 其他形态

• 放线菌
  • 支原体

B. 染色分类

1. 革兰氏阳性菌 (G+)

• 细胞壁厚，肽聚糖含量高，无外膜
• 染色后呈紫色
• 常见菌：葡萄球菌，链球菌，芽孢杆菌，梭菌

2. 革兰氏阴性菌 (G-)

• 细胞壁薄，肽聚糖含量低，有外膜 (含脂多糖)
• 染色后呈红色
• 常见菌：大肠埃希菌，沙门氏菌，霍乱弧菌，淋病奈瑟菌

3. 抗酸染色菌

• 细胞壁含分枝菌酸，难以染色
• 需特殊染色方法 (如抗酸染色)
• 常见菌：结核分枝杆菌，麻风分枝杆菌

C. 功能分类 (举例)

1. 固氮菌

• 能将空气中的氮气转化为氨
• 如：根瘤菌，固氮菌

2. 产甲烷菌

• 能产生甲烷
• 如：甲烷杆菌

III. 与人类的关系

A. 有益作用

1. 生态作用

• 分解有机物，参与物质循环
• 固氮作用，提高土壤肥力

2. 工业应用

• 发酵食品 (如酸奶，醋，酱油)
• 生产抗生素，酶，维生素等

3. 人体健康

• 肠道菌群：辅助消化，合成维生素，抑制有害菌生长

B. 有害作用

1. 感染性疾病

• 细菌感染：引起肺炎，脑膜炎，败血症，食物中毒等
• 毒素：产生外毒素 (如破伤风毒素) 和内毒素 (如脂多糖)

2. 食物腐败

• 细菌繁殖导致食物变质

3. 农业危害

• 植物病害 (如细菌性枯萎病)

IV. 控制与预防

A. 消毒灭菌

1. 物理方法

• 高温：高压灭菌，巴氏消毒
• 辐射：紫外线，γ射线
• 过滤：滤膜过滤

2. 化学方法

• 消毒剂：酒精，碘伏，漂白粉
• 杀菌剂：戊二醛，甲醛

B. 抗菌药物

1. 作用机制

• 抑制细胞壁合成 (如青霉素)
• 抑制蛋白质合成 (如四环素)
• 抑制核酸合成 (如喹诺酮类)
• 干扰代谢途径 (如磺胺类)

2. 耐药性

• 产生耐药基因
• 水平基因转移：质粒，转座子

C. 预防

1. 个人卫生

• 勤洗手，注意饮食卫生

2. 疫苗接种

• 预防细菌性疾病 (如百日咳，破伤风)

3. 环境卫生

• 改善公共卫生条件，控制传染源

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