33 华东理工大学《微生物学教程》上课讲义物理作用：稀释，沉降，扩散；化学作用：氧化，还原，分解，凝聚； 生物作用：细菌。富营养化（eutrophication）:水华（water bloom），赤潮（red tide）。用微生物治理污水。污水分为生活污水和工业废水。评价水质的指标： 化学需氧量COD(chemical oxygen demand):用强氧化剂使一升污水中所含的有机物氧化所消耗的氧的毫克数。生化需氧量BOD(biochemical oxygen demand)：微生物在有足够溶解氧存在的条件下，分解一升污水中所含有机物过程中所消耗的水中溶解氧的毫克数BOD5:20℃，5 天，1 升水溶解氧的减少量。生物的污水处理:完全混合曝气法；活性污泥法；生物膜法。活性污泥（activated sludge）:由或细菌、原生动物和其他微生物群聚集在一起组成的凝絮团，在污水处理中具有很强的吸附、分解有机物或有毒物的能力。细菌是分解有机物的主力；细菌聚集成菌胶团,形成絮状物。细菌：吸附有机物,并分解之；吸附金属离子与有机物形成络合物；保护细菌；利于沉降； 原生动物:吞噬游离细菌；吞噬微小污泥；分泌粘性物质；利于絮凝； 霉菌:利于絮凝； 酵母菌:分解氰、酚。预处理：去掉一些大的颗粒、稀释污水；曝气：微生物分解有机物或有毒物；沉淀：出水、回流部分污泥。曝气的原理：是群体的协同作用。生物膜法（biofilm）:生长在潮湿、通气的固体表面上的一层由多种活微生物构成的粘滑、暗色菌膜， 能氧化、分解污水中的有机物或某些有毒物。第一节传染第十章传染与免疫传染与传染病。传染（infection）:病原微生物侵入机体后，在一定的部位生长、繁殖，从而引起一系列病理生理的过程。由于机体的抵抗力和病原菌两方面的力量不同以及环境因素的影响，有时不表现临床症状，成为隐性传染或带菌状态，有时表现出临床症状——传染病。传染病（infectious disease）:可从一个宿主个体直接或间接传播到另一宿主个体的疾病。免疫:抗传染免疫（免疫防护）：变态反应；自身稳定功能：自身免疫疾病；免疫监视作用：肿瘤病。
34 华东理工大学《微生物学教程》上课讲义 决定传染结局的三大因素:病原体；宿主的免疫力；环境因素。病原体毒力(virulence)，致病力(pathogenicity)。侵袭力（invastiveness）:吸附和侵入能力；繁殖与扩散能力；抵抗宿主防御功能的能力。毒素（toxin） 外毒素（exotoxin）:病原菌生长过程中不断向外界环境分泌的一类毒性蛋白。毒性强，抗原性强，毒性不稳定（对热和化学物质敏感）；0.3－0.4%甲醛脱毒。内毒素（endotoxin）：是G-菌细胞壁外层的组分之一，化学成分为脂多糖（LPS）， 一般不分泌到环境中。毒性低，抗原性弱，化学稳定性强。热源物质（pyrogen）。入侵病原体的数量;侵入门径（entry point）。宿主的免疫力免疫力（immunity）：免疫防御(immunologic defence)；免疫稳定(immunologic homeostasis)；免疫监视(immunologic serveillance)。环境因素：宿主环境（先天，后天）；外界环境；自然环境；社会环境。传染的三种可能结局：隐性传染(inapparent infection)；带菌状态(carrier state)；显性传染(apparent infection)。
第二节非特异性免疫非特异性免疫（nonspecific immunity）；先天免疫（innate immunity）；自然免疫（natural immunity）。自然免疫：在生物长期进化过程中形成，属于先天即有、相对稳定、无特殊针对性的对付病原体的天然抵抗力。表皮和屏障结构（barrier structure）：机械作用；化学保护作用；正常菌群的拮抗作用；粘膜表面的免疫球蛋白。皮肤与粘膜；血脑屏障(blood-brain barrier)：内皮细胞层,细胞间连接紧密, 阻挡病原菌进入脑组织,保护中枢神经系统；血胎屏障(blood-embryo barrier)： 母体子宫内膜和胎儿的绒毛膜,防止母体内的病原体进入胎儿。吞噬细胞的吞噬作用吞噬细胞：存在于血液、体液和组织中，能吞噬、杀死和消化病原菌的白细胞。多形核白细胞（polymorphonuclear leukocyte, PMN）； 粒细胞（granulocyte）：产生于骨髓,完全成熟后进入血流,是一类活动非常积极的重要细胞。急性炎症反应中的重要吞噬细胞。包括嗜中性粒细胞（neutrophil）；嗜碱性粒细胞（basophil）；嗜酸性粒细胞（eosinophil）。
35 华东理工大学《微生物学教程》上课讲义巨噬细胞（macrophage, M.）：由骨髓干细胞分化而来,在组织中分布广；肝脏、肺、网状结缔组织。吞噬和杀菌作用抗原递呈作用：通过吞噬、处理和传递，对外来抗原物质进行加工，以适应激活淋巴细胞的需要；免疫调节作用：在外来抗原刺激下，产生多种可溶性生物活性物质，进行免疫调节；抗癌作用。炎症反应：炎症（inflammation）：机体对病原体的侵入或其他损伤的一种保护反应，在相应部位出现红、肿、热、痛和功能障碍。是病理过程，也是免疫反应。正常体液或组织中的抗菌物质：补体（complement）；干扰素（interferons, IFNs） 补体：是血清中的正常成分，有补充抗体作用的能力。有九种不同的成分C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8， C9；C1 包括C1q，C1r，C1s。被抗原抗体复合物激活后，可溶解和杀伤细胞，增强吞噬作用。动员大量吞噬细胞聚集在炎症部位； 血流的加速使血液中抗菌因子和抗体发生局部浓缩； 死亡的宿主细胞堆积可释放一部分抗菌物质； 炎症中心部位氧浓度下降和乳酸浓度提高，可抑制多种病原体的生长； 炎症部位体温的升高可降低某些病原体的繁殖速度。
36 华东理工大学《微生物学教程》上课讲义第三节特异性免疫特异性免疫（specific immunity） 获得性免疫（acquired immunity） 适应性免疫（adaptive immunity）：机体针对某一种或一类微生物或其产物所产生的特异性抵抗力，是后天获得的。免疫应答（immune response）：发生在活生物体内的特异性免疫的系列反应过程。是抗原、抗体的特异性反应。抗原（ antigen, Ag ）； 免疫原（immunogen）：能刺激诱导机体发生免疫应答并能与相应抗体或T 淋巴细胞受体发生特异性免疫反应的大分子物质。免疫原性(immunogenicity)； 抗原性（antigenicity）。免疫反应性（immunoreactivity）； 反应原性(reactinogenicity)。半抗原（hapten）；不完全抗原（incomplete antigen）：只有反应原性，没有免疫性。完全抗原由两部分组成：载体(carrier):化学本质为蛋白质；半抗原。抗原的基本特性：具有一定化学组成和结构的大分子物质。异物性（foreignness）：抗原的理化性质与其所刺激的机体的自身物质理化性质之间的差异程度特异性：由分子表面上特定化学基团所决定（抗原决定簇，antigenic determinant）。抗体(antibody)：高等动物体在抗原物质的刺激下，由浆细胞产生的一类能与相应抗原在体内外发生特异性结合的免疫球蛋白。抗抗体（antiantibody）:具有抗体功能的抗原刺激机体产生的相应的抗体。
37 华东理工大学《微生物学教程》上课讲义抗体的结构五类抗体：IgG，IgA，IgM，IgD，IgE。
38 华东理工大学《微生物学教程》上课讲义抗体形成的规律： 两次应答规律:初次免疫应答(primary immune response)；再次免疫应答(secondary immune response)。回忆反应抗体出现的顺序:IgM 最早出现，IgA 最晚出现。影响抗体形成的因素： 抗原：是否按抗体形成的规律（亲缘关系，注射次数)；机体：本身机体的差异。第四节免疫学方法及其应用抗原抗体反应的一般规律: 特异性：钥匙和锁；可逆性：Ag+Ab←→Ag•Ab； 定比性；阶段性:特异性结合阶段，可见反应阶段；条件依赖性影响抗原抗体间反应的因素: 电解质温度:温度上升，促进分子运动，增加抗原抗体的碰撞机会；但温度过高，抗原抗体解离、变性、破坏。一般最适温度为37 ℃ PH:蛋白质为两性电离性质，Ig 的等电点为PH=5～5.5。一般抗原抗体反应的PH 为6～8。抗原抗体间的主要反应： 凝集反应（agglutination） 直接凝集反应（direct agglutination）：颗粒性抗原（完整细菌细胞或血细胞） 与相应的抗体在合适的条件下反应并出现肉眼可见的凝集团现象。凝集原（agglutinogen）；凝集素（agglutinin）；稀释抗体。
39 华东理工大学《微生物学教程》上课讲义
定性：玻片法，已知抗体测未知抗原，如鉴定血型。
定量：试管法，已知抗原测未知抗体，诊断伤寒、肥达氏试验（Widal test）。间接凝集反应（ indirect agglutination）：需要载体，吸附可溶性抗原，成为人工的颗粒性抗原。测微量抗体，以增加测量的灵敏度。间接凝集抑制反应：将可溶性抗原与抗体混合，充分作用后再加入载体吸附相应的抗体。若此时抗体已被抗原中和，则不再发生凝集。用于检测抗原。如妊娠试验：孕妇尿中有绒毛膜促性腺激素HCG(抗原)；尿＋HCG 抗体； 再加入HCG 覆盖的红细胞。若尿中有HCG，HCG 与HCG 抗体接合，样品中无游离HCG 抗体。未出现沉淀，即发生凝集抑制，怀孕；出现沉淀，即未发生凝集抑制，未怀孕。
沉淀反应(precipitation)：可溶性抗原与其相应的抗体在合适的条件下反应， 并出现肉眼可见的沉淀物。沉淀原（precipitonogen）；沉淀素（precipitin）；稀释抗原。环状沉淀反应（ring precipitation） 环状试验（ring test）：用于抗原的定性；如鉴定血迹。絮状沉淀反应（flocculation precipitation）：絮状反应，抗原与相应抗体在试管中或凹玻片上混匀，经过一段时间后，出现肉眼可见的絮状沉淀。如康氏试验（Kahn test）诊断梅毒。琼脂扩散法（agar diffusion） 免疫扩散法（immuno-diffusion）可溶性抗原与相应的抗体在半固体琼脂内扩散并进行沉淀反应。单向琼脂扩散（ simple agar diffusion ）定量测定抗原双相琼脂扩散（ double agar diffusion ）定性分析抗原或抗体对流免疫电泳（counter immuno-electrophoresis, CIE） 抗原和抗体分别置于凝胶板电场的正负极的小孔内，通电后抗原向正极移动而抗体向负极移动，在两孔间合适的抗原抗体浓度处会形成一条沉淀线。双相琼脂扩散与电泳技术的结合。 40 华东理工大学《微生物学教程》上课讲义火箭电泳法（rocket electrophoresis） 在已混有抗体的凝胶板上的小孔内加入抗原并进行电泳,在沿着电泳方向会形成火箭型沉淀线。已知标准抗原量可方便地测定未知标本中的抗原量。单相琼脂扩散与电泳技术的结合。双向免疫电泳(two dimentional immuno-electrophoresis) 免疫电泳与火箭点泳的结合。补体结合反应（complement fixation test） 有补体参与，并以绵羊红细胞和溶血素（红细胞的特异性抗体）是否发生溶血反应作指示的一种高灵敏度的抗原抗体的结合反应。2 个系统，5 种成分免疫荧光技术（immunofluorescens technique） 荧光抗体法(fluorescent antibody technique）：抗体与荧光素结合形成荧光抗体。免疫酶技术（ immunoenzymatic technique） 酶免疫测定法（enzyme immunoassay）: 用酶作标记的抗体或抗抗体，进行抗原抗体反应的高灵敏度的免疫标记技术。
41 华东理工大学《微生物学教程》上课讲义 放射免疫测定法（radioimmuno-assay）：利用放射性同位素标记抗原或抗体。免疫反应的应用： 预防接种自动免疫和被动免疫的区别（见下表） 自动免疫被动免疫免疫产生较慢立即获得免疫体内可持续产生抗体抗体量不超过注射量再接受抗原增加反应无增加反应维持时间较长维持时间较短用于预防用于应急用于治疗:疫苗:类毒素(白喉类毒素、破伤风类毒素)；免疫血清（抗毒素、丙种球蛋白）；活疫苗：卡介苗，甲肝疫苗，脊髓灰质疫苗；死疫苗：百日咳，伤寒， 霍乱，乙脑，乙肝； 用于诊断；用于微生物分类。变态反应（allergy） 超敏反应（hypersensitivity）:机体受同一抗原物质再次刺激后产生的一种异常的或病理性的，以组织损伤或生理功能紊乱为表现的免疫反应。变应原（allergen）：完全抗原、半抗原完全抗原:异种血清蛋白，微生物，寄生虫，花粉，鱼，虾。半抗原:青霉素半抗原进入机体与组织结合成为完全抗原。变态反应的发生：变应原的剂量；进入体内的途径；机体免疫机能的状态。过敏反应：变应原与固定在细胞（肥大细胞）上的特异性抗体结合，使细胞释放过敏介质，从而引起效应器官生理功能紊乱。个体差异明显；反应快，消失也快；反应发生重；抗体为IgE。
42 华东理工大学《微生物学教程》上课讲义 青霉素过敏反应： 青霉素分子（β-内酰胺环中的羧基）直接与人体内蛋白中的氨基结合，形成青霉噻唑蛋白。青霉素降解产物（青霉烯酸）与人体蛋白质结合。防治变态反应： 检出过敏原并避免接触； 脱敏治疗：小量多次注射某过敏原进行脱敏。例如：破伤风抗过敏药物；抗组胺药物：扑尔敏，息斯敏。