生物被膜

生物被膜

Biofilms rule the world

生物被膜可在各种惰性和活性组织表面形成，黄色表示的生物被棕色隐遁蜘蛛

Bacterial biofilm surrounding a pore on the abdomen

of a venomous brown recluse spider

生物被膜的成分

生物被膜中的细菌并不是随机分布的，相反，它

在多菌种生物被膜中，同种细菌之间特异性的共

另外，生物被膜中的环境并不是相同的，即具有

厚的生物被膜就像一个拥挤的居民区，楼房一栋

在成熟的生物被膜中细胞很少分裂，它们把多余

生物被膜这种生存方式的一个优势在于细胞可以

生活在生物被膜中的细菌，对许多毒性物质如抗

生物被膜多细胞结

构的形成是一个动

态过程。这一过程

包括细菌起始粘

附、生物被膜粘附

期、生长期、成熟

和播散期等阶段，

游走态细胞

而生物被膜细菌在

各阶段则具有不同

的生理生化特性。

A microscopic study of the steps in biofilm formation by V. cholerae.

多种生物被膜形成示意图

(a) 单一类型细菌的初始定居；

(b) 细胞生长、分离和细胞外多糖的产生导致形成微菌落；

(c) 单一细胞、共聚集的细胞以及相同细胞群共粘附在初期的多种生物被膜

上；

Ⅳ型纤毛或鞭毛等产能器官在微生物粘附

到物体表面的初期阶段起促进作用

多项研究证明，由鞭毛介导的在固液界面

的运动能力及鞭毛所具有的附着到固体表

Ⅳ型纤毛参与生物被膜形成过程中细菌由

胞外聚合物由多糖、蛋白质及核酸等物质

组成，是生物被膜的主要组成部分。

细菌粘附到物体表面后，即调整其基因表

达，在生长繁殖的同时分泌大量胞外聚合

研究发现胞外聚合物的瓦解不仅会降低生

物被膜结构的复杂性也会增加生物被膜细

任何通过主动或被动运输的能改变邻近微密度感应

通过密度感应系统，细菌能够协调完成一系列生

密度感应系统参与了生物被膜形成过程中

的生长期、散播期。尤其在生物被膜成熟

如果在密度感应系统残缺的细菌生物被膜

生长过程中加入

一个多菌种生物被膜可以比做一个城市。在生物被生物被膜中菌种之间相互作用的遗传学和生物化学

细菌生物膜研究进展 (1)

306 中国医学文摘耳鼻咽喉科学 NEWS AND REVIEWS/November 2009, Vol.24, No.6 专题论坛 抗生素的合理应用 EATURE 1 生物膜的概念 细菌生物膜是指在多聚糖、蛋白质和核酸等组成的基质内相互粘连粘附于物体表面的细菌群体[1]。生物膜可以由一种或几种细菌混合生长而成。乳酸乳球菌与萤光假单胞菌混合形成的生物膜就是一个典型的例子。乳酸乳球菌自身不易形成生物膜，但可以提供给萤光假单胞菌乳酸作为养料，而萤光假单胞菌帮助乳酸乳球菌固定在物体表面，并且消耗氧气为乳酸乳球菌这一厌氧菌提供更合适的生长环境[2]。 生物膜的生命周期分为附着、生长和分离3部分。附着阶段，物体表面的血清蛋白和其他物质作为连接物介导细菌的附着；生长阶段，细菌通过分裂并在物体表面定植，生成聚合物基质，使得生物膜形成三维结构，并形成隧道，这些隧道帮助营养物质的交换以及废物的排出，并调节生物膜内的pH 值。生物膜中的细菌对氧气和营养的需要有所减少，废物通过其内的管道得以排出。生物膜内细菌间的紧密接触为携带耐药基因的质粒的交换和对密度感应分子的交流提供了良好环境。生物膜内的细菌间更利于质粒、酶和其他分子的交换，通过化学信号进行交流。生物膜的形成需要细菌间的化学信号进行协调。使得细菌能感知到周围细菌的存在并对环境变化作出相应的反应。这一过程称为密度感应（quorum-sensing ）。虽然不同细菌的生物膜有其特异性，但均具有一些普遍的结构特征。生物膜中细菌形成的微菌落间具有间隙空位（interstitial voids ），液体可在这些间隙中流动，使得营养物质、气体和抗菌药物得以扩散。生物膜的结构随着外部和内部的改变而持续变化。 2 生物膜与临床 99%的细菌以生物膜的形式生活，美国疾病控制与预防中心估计至少65%的人类细菌感染与生物膜有关[3]。生物膜已经被证实与慢性中耳炎、中耳胆脂瘤、慢性腺样体炎[1]等疾病相关。Pawlowski 等[4]于2005年在耳蜗植入体上发现了细菌生物膜。Cryer 等[5]于2004年发现一些慢性鼻窦炎手术治疗后症状仍持续 细菌生物膜研究进展 郑波 [关键词]　生物膜（Bio ?lms ）；抗药性，细菌（Drug Resistance ，Bacterial ） 郑波 北京大学第一医院临床药理研究所，北京　100034 广东人，副教授，副主任医师，主要从事细菌耐药机制和抗菌药物合理应用的研究工作。Email ：doctorzhengbo@https://www.sodocs.net/doc/b810729400.html, 的患者鼻窦中存在生物膜，这些患者主要为铜绿假单胞菌感染。Ramadan 等[6]于2005年对5位慢性鼻窦炎患者进行黏膜活检，对标本进行扫面电镜检查均发现有生物膜的存在。此外，生物膜已被证实与下列感染有关：慢性前列腺炎、导管相关感染、人工关节感染、牙周病、心内膜炎以及囊性纤维化患者的假单胞菌肺炎等。 3 生物膜与抗菌药物耐药 生物膜内细菌对抗菌药物的敏感性较游离状态时显著降低，最低可降低1000倍。其原因包括生物膜的结构阻止了药物的传输或生物膜中的细菌的生理学改变等。以前一直认为生物膜介导的对抗菌药物耐药的原因是抗菌药物难以渗透入生物膜。但一些研究否认了这一假设。研究显示喹诺酮类可以很快的渗透到铜绿假单胞菌和肺炎克雷白杆菌生物膜的深部[7，8]，四环素可很快的渗透到大肠埃希菌生物膜内，万古霉素可以很快渗透到表皮葡萄球菌生物膜内。目前唯一得到证实的是氨基糖苷类药物，由于生物膜中的基质带负电荷，而氨基糖苷类带有正电荷，因此氨基糖苷类药物难以渗透到生物膜的深部[9]。 生物膜对β内酰胺类耐药性增加的机制之一是细菌产生的β内酰胺酶在生物膜表面基质内聚集，可达到很高的浓度，能迅速的将渗透进生物膜内的β内酰胺类抗生素水解掉，有效保护深部细菌不被β-内酰胺类抗菌药物灭活[10]。有研究证实氨苄西林会被肺炎克雷白杆菌生物膜表层中聚集的β内酰胺酶快速水解。 生物膜造成的缺氧环境也增加了对抗菌药物耐药性。一项在囊性纤维化患者生成的铜绿假单胞菌生物膜的研究显示氧气仅能渗透到生物膜的25%深度。铜绿假单胞菌在厌氧条件下比在有氧条件下对抗菌药物的敏感性明显降低[11]。 由于很多抗菌药物对繁殖期细菌杀伤作用更强大，如青霉素类、头孢菌素类和碳氢霉烯类等。在生物膜深部的细菌受氧气、营养物质缺乏的影响及可能存在的密度感应系统的调控，使得细菌的生长、繁殖速度下降，影响抗菌药物对其作用。因此在抗菌药物作用下，生物膜中相对敏感的细菌会被杀死，但耐药菌会持

1.1食品的生物性危害

第一章食品的生物性危害 第一节什么是安全食品和食品的细菌污染 浙江大学郑晓冬 1.1.1什么是安全的食品？什么是有毒有害食品？ “民以食为天、食以安为先”。安全的食品，是指无毒无害、符合应有的营养要求，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性的危害的食品。反之可对人体健康造成急性、亚急性或者慢性的危害的食品就是有毒有害食品。 我们人的一生中大约要吃掉好几吨食品，一不小心就有可能吃进含有有毒有害物质的食品。当然吃进含有有毒有害物质食品，也不见得一定会引起健康性的问题。是否会引起健康性问题还取决于食品中含有的有毒有害物质的含量及其你摄入的有毒有害食品的量。有毒有害食品一部分是不法分子人为向食品中添加非法有害物质形成的，一部分是因环境污染，环境中的有毒有害物质迁移到食品中导致的，近几年发生的毒奶粉、用地沟油制作的各种食品、农药残留量过高的水果蔬菜、重金属污染的大米小麦等都属于人为向食品中添加了有害或有毒物质或环境中有毒有害物质污染了食品导致的。 当然，农产品原料或食品在储运过程中或我们家庭食品存放不当也会因微生物及其毒素污染食品而引起食品的腐败变质，吃了这样的食品就有可能导致我们健康性问题，如面包的霉变、肉制品的变质、水果的腐烂等，食用这些腐烂变质的食品就有可能导致我们的健康问题等。 有毒有害食品是怎么形成的呢？主要是食品污染了有毒有害物质导致的，也就是我们所说的食品污染。食品污染主要是指在食品生产经营或消费过程中，可能对人体健康产生危害的物质介入食品的现象。 那么，哪些污染会可能会对我们的的健康造成危害呢？根据污染物的种类和特性-，可将食品污染分为三种类型，生物性的污染、化学性污染和物理性的污染。 化学性的污染是指由于食品生产加工过程中有害化学物质对食品造成的污染，如农用化学物质、添加了非食品级的、伪造的或禁止使用的非法添加物，或超量使用食品添加剂等、食品包装容器、工具、管道等材料中的有害物质，重金属等；

浅谈中药有效成分对细菌生物被膜的影响作用

浅谈中药有效成分对细菌生物被膜的影响作用 摘要：为了了解我国关于中药有效成分对细菌生物被膜的研究，通过阅读大量 的文献，对该方面的研究有了一定的了解。 关键词：细菌，生物被膜，中药，有效成分 （一）前言 细菌生物被膜（或称细菌生物膜Bacterial biofilm，BF），根据《Annu Rev Microbiol》等权威期刊所归纳发表的定义，生物薄膜是指细菌粘附于接触表面，分泌多糖基质、纤维蛋白、脂质蛋白等，将其自身包绕其中而形成的大量细菌聚集膜样物。多糖基质通常是指多糖蛋白复合物，也包括由周边沉淀的有机物和无机物等。除了水和细菌外，生物被膜还可含有细菌分泌的大分子多聚物、吸附的营养物质和代谢产物及细菌裂解产物等，大分子多聚物如蛋白质、多糖、D N A、R N A、肽聚糖、脂和磷脂等物质。是细菌为适应自然环境有利于生存的一种生命现象,由微生物及其分泌物积聚而形成。 在特定的条件下，细菌可以形成生物被膜，包被有生物被膜的细菌称为被膜菌。被膜菌无论其形态结构、生理生化特性、致病性还是对环境因子的敏感性等都与浮游细菌有显著的不同，尤其对抗生素和宿主免疫系统具有很强的抵抗力，从而导致严重的临床问题，引起许多慢性和难治性感染疾病的反复发作。细菌生物被膜粘附在各种医疗器械及导管上极难清除，以至引发大量的医源性感染。 被膜菌的耐药机制是多方面的，并且因微生物个体的不同，其机制也不尽相同。目前关于细菌生物被膜的耐药机制研究比较认同于以下３个解释。 1营养限制学说 营养限制学说，即被膜菌生长速度减慢、生物被膜内营养物质、氧气的消耗以及代谢废物的聚集都可促使细菌进入一种非生长状态，也称为饥饿状态。这种状态下的细菌对抑制其生长的抗生素几乎完全不敏感。但是也有研究表明，在控制微生物生长速度时，处于相同生长速度的被膜菌株和浮游菌株，耐药性仍然有较大的差别，因此单独用被膜菌的生长速度来解释其耐药性，显然还不能得到满意的结论。 2抗生素渗透障碍学说

脂类与生物膜

第二章脂类及生物膜习题 一、选择题(指出下列各题中哪个是错的) 1、关于脂肪酸的叙述 a．不饱和脂肪酸的第一个双键均位于9—10碳原子之间b．高等植物中的不饱和脂肪酸属顺式结构 c．花生四烯酸在植物中不存在 d．膜脂肪酸的过氧化作用破坏了膜的结构和功能 e．细菌中只存在单不饱和脂肪酸 2．关于甘油磷脂的叙述 a．在pH 7时卵磷脂和脑磷脂以兼性离子存在 b．用弱碱水解甘油磷脂可生成脂肪酸金属盐 c．甘油磷脂可用丙酮提取 d．将甘油磷脂置于水中，可形成微团结构 e．甘油磷脂与鞘磷脂的主要差别在于所含醇基不同3．关于油脂的化学性质 a．油脂的皂化值大时说明所含的脂肪酸分子小 b．酸值低的油脂其质量也差 c．向油脂中加入抗氧化剂是为了除去氧分子 d．油脂的乙酰化值大时，其分子中所含的羟基也多 c．氢化作用可防止油脂的酸败 4．关于固醇类的叙述 a．人体内存在的胆石是由胆固醇形成的 b．胆固醇可在人体合成也可从食物中摄取 c．在紫外线作用下，胆固醇可转变为维生素D2 d．人体不能利用豆类中的豆固醇和麦类中的麦固醇 e．羊毛脂是脂肪酸和羊毛固醇形成的酯 5．关于生物膜的特性，下列说法哪个是正确的 a．膜的功能越复杂，含蛋白质的种类及数量越多 b．组成膜的脂质分子均是双亲性分子 c．蛋白质分子在膜的脂双层中可以进行旋转、翻转、侧向移动等运动 d．胆固醇在膜相变温度以下可以增加膜的流动性，在相变温度以上则降低膜的流动性。 e．膜脂和膜蛋白分布不对称 二、判断是非(正确的写对，错误的写错) 1．在动植物组织中大部分脂肪酸以结合形式存在。√ 2．所有脂类均含有脂酰基。 3．哺乳动物体中也能合成不饱和脂肪酸。√· 4．天然存在的甘油磷脂均为D构型。 5．鞘磷脂在pH7的溶液中以兼性离子存在。√ 6．氧自由基及羟自由基作用于脂肪酸双键时产生氢过氧化物。√ 7．甘油与脱水剂五氧化二磷作用可产生丙醛。 8．某些类固醇类化合物具有激素功能，对代谢有调节作用。√ 9．胆汁酸是固醇的衍生物，是一种重要的乳化剂。√ 10．含有三个双键的脂肪酸是人体必需脂肪酸。

国内外感染伤口细菌生物膜处理方式的研究进展

国内外感染伤口细菌生物膜处理方式的研究进展 细菌生物膜是感染伤口迁延不愈，手术及局部给药治疗效果不佳的主要原因之一。目前临床上普遍使用的处理伤口细菌生物膜的方法有局部机械清创法、负压疗法、局部药物等，虽具有一定的治疗效果，但细菌生物膜仍是目前临床治疗慢性感染的棘手问题。近年来，国内外学者提出了一些新的治疗方法及理念，如光动力学治疗、低能量光疗、乙酸及抗菌肽等的使用，本文综述了国内外感染伤口细菌生物膜处理的研究进展，以期为目前生物膜的临床治疗与护理带来启发。 Abstract：Bacterial biofilm is one of the main reasons for the unhealing of infection wound，the poor effect of operation and local administration.At present，the methods of treating bacterial biofilm in clinic are local mechanical debridement，negative pressure therapy，local medicine and so on. Although it has certain therapeutic effect，bacterial biofilm is still a thorny problem in clinical treatment of chronic infection.In recent years，scholars at home and abroad have put forward some new treatment methods and ideas，such as photodynamic therapy，low-energy phototherapy，acetic acid and antimicrobial peptides，etc.This article reviews the research progress of bacterial biofilm treatment in infected wounds at home and abroad in order to bring inspiration to the clinical treatment and nursing of biofilm. Key words：Bacterial biofilm；Infected wound；Photodynamic therapy；Low energy phototherapy；Antimicrobial peptide 傷口细菌生物膜（bacterial biofilm）因其独特的组织结构，对抗生素以及其它一些抗菌物质有着极强的耐药性[1]。美国疾控中心数据表明，65%～80%的伤口感染都与细菌生物膜有关[2]。而细菌生物膜也成为了感染伤口迁延不愈，手术及局部给药治疗效果不佳的主要原因之一。目前临床上普遍用来处理伤口细菌生物膜的方法包括局部机械清创法，破坏菌膜、生物工程替代疗法、负压疗法、局部药物等治疗方法，以上方法虽均具有一定的治疗效果，但细菌生物膜仍是目前临床治疗慢性感染的棘手问题。近年来，国内外医学专家通过对细菌生物膜产生的机制和其对伤口愈合的不利影响，以及如何消除伤口生物膜的方法进行了研究，并提出了一些新的治疗方法及理念，这些会对目前生物膜的临床治疗与护理带来启发，现综述如下。 1细菌生物膜产生的机制及特性 细菌生物膜是微生物有组织生长的聚集体，指细菌不可逆的附着于一个惰性或活性的实体表面，进而繁殖、分化，并分泌一些多糖（EPS）基质，将菌体群落包裹其中而形成的细菌聚集体膜状物。单个生物膜可由一种或多种不同的微生物组成，包括细菌，还包括真菌、病毒、蛋白质、细胞外DNA等多种成分[3]。 生物膜的形成是一个动态[4]的过程，主要分以下3个阶段：微生物附着于创面，EPS的分泌和菌落的形成，以及菌落细胞的成熟与传播。当生物膜内环境

结核分枝杆菌生物膜研究进展

Hans Journal of Medicinal Chemistry 药物化学, 2018, 6(3), 78-84 Published Online August 2018 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/b810729400.html,/journal/hjmce https://https://www.sodocs.net/doc/b810729400.html,/10.12677/hjmce.2018.63011 Advances on Research of Mycobacterium tuberculosis Biofilms Menglan Gan, Renfeng Wang, Zaichang Yang* School of Pharmacy, Guizhou University, Guiyang Guizhou Received: Aug. 1st, 2018; accepted: Aug. 15th, 2018; published: Aug. 22nd, 2018 Abstract Biofilms refer to a microbial community that is surrounded by a self-generated extracellular po-lymer and attached to the cell surface, but the physiology and genetics definition of the M. tuber-culosis biofilm have not yet been described. Because of its unique physiological state, M. tuberculo-sis biofilms limit the therapeutic effect of anti-tuberculosis drugs, prolong the cycle of tuberculosis treatment, and seriously endanger human health. This article reviewed the formation mechanism, structural composition and related functions and quantitative methods of M. tuberculosis biofilms, and discussed the research ideas of using M. tuberculosis biofilms as novel anti-tuberculosis drugs to shorten the treatment of tuberculosis and provide a new direction for improving the therapeu-tic effect of tuberculosis. Keywords Mycobacterium tuberculosis, Biofilms, Tolerance 结核分枝杆菌生物膜研究进展 甘梦兰，王仁凤，杨再昌* 贵州大学药学院，贵州贵阳 收稿日期：2018年8月1日；录用日期：2018年8月15日；发布日期：2018年8月22日 摘要 生物膜是指被自我产生的细胞外聚合物包裹，并附着在细胞表面的微生物群落，但结核分枝杆菌生物膜*通讯作者。

2008-植物相关细菌生物膜研究进展

收稿日期：２００８－０４－２９ 基金项目：江苏省农科院院基金（６２１０７３０） 作者简介：杨敬辉（１９７３－），男，云南丽江人，助理研究员，从事植物病害生物防治工作。 河北农业科学，２００８，１２（９）：１－３ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｂｅｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ 责任编辑李布青 在自然环境中生存的细菌结合于固体、液体介质表面或与别的微生物细胞密切接触，以多细胞形式聚集在一起称作生物膜［１］。细菌粘附于寄主表面，彼此间由１个结构复杂的基质包裹，基质通常由不同的胞外多聚物，包括多聚糖、蛋白和ＤＮＡ等组成。生物膜的构型排列很复杂，有些是表面平坦无特征的膜，有些则是由多层细胞聚集形成形状各异的膜，如塔型和彩带型等。 生长于生物膜内的细菌所表现的细胞生理学，与其 分散生长于组织内时所表现的生理学不同［２］。在生物膜 内，细菌能对营养、代谢排泄物的浓度和细菌群体密度作出反应，调节新陈代谢，并能与邻近细胞相接触，参与细胞之间的交流。细菌形成生物膜后增强了对抗生素的忍耐力。生物膜所具有的有益和有害的活性，使其在工业、医药和设施农业上具有重要意义。 虽然许多关于微生物生物膜形成的基础研究大多集中在无生命物质的表面，但很明显在寄主植物与细菌互作过程中，细菌可在生物体表面上形成生物膜。粘附于植物表面的多细胞聚集体被描述为微菌落、聚集体或细 胞簇［３］ 。综述了有关生物膜结构、形成和微生物与陆生 植物结合所形成生物膜特性等方面的研究进展。 １细菌生物膜形成的影响因子 １．１复杂而动态的植物表面环境影响生物膜的形成 陆地环境中蕴藏着丰富而多样的微生物群落，这些 微生物群落能参与资源库的竞争和修整。在复杂而竞争的环境中，植物提供微生物赖以生存的环境。细菌定殖于植物的叶面、根、种子和内部脉管系统，这些类型的组织有特殊的化学和物理特性，这些特性影响了微生物的定殖机会和挑战能力。 陆生环境中水的可利用程度及其饱和水平是多样的，植物与细菌的互作大多经历不同水平的水合作用。此外还依赖于定殖位点、气侯条件和适宜的土壤组成等。植物的叶表面相对干燥，但能被雨水和露水淋湿。植物根围和土壤中种子表面含水量则更依赖于土壤中水的饱和度。水的限制作用能极大的影响生物膜的结构。 因此，特定环境和特定组织内水的饱和水平将极大 的影响生物膜的形成［３］ 。而在每个大的组织类型中又有 不同的微环境，如：植物根的不同部位表现出不同的小生境，生长活跃的根组织在土壤中的分泌率较高，而处 于生长点的根冠细胞则不断脱落［４］ 。不同场所释放的营 养和渗出物质能在很大程度上影响生物膜的产生。植物叶面组织经常含有一腊质层，其在叶片上表面和下表面分布不同。韧皮部和木质部导管在脉管系统中是不同的组织类型，在叶、茎干和根中的韧皮部及木质部组织，其流动性组成，体系结构和空间排列上均不相同。细菌能适应各种小环境，因此，生物膜的形成反映了其定殖场所的自然状态。 １．２细菌在植物表面主动和被动的沉积作用对生物膜形成的影响 微生物沉积作用的被动机制在整个陆生环境中较为常见，如风、雨的飞溅和根围的水流。而趋化性和运动 性是细菌形成生物膜的主动性机制［５］。不同假单胞菌的 植物相关细菌生物膜研究进展 杨敬辉１，文平兰２，陈宏州１，朱桂梅１，潘以楼１ （１．镇江农科所，江苏句容２１２４００；２．句容市农技推广中心，江苏句容２１２４００） 摘要：介绍了不同类型的植物相关细菌生物膜，综述了有关生物膜结构、形成和微生物与陆生植物结合所形成生物膜的特性等方面的研究进展，阐述了植物表面环境、细菌在植物表面主动和被动的沉积作用等对生物膜形成的影响。关键词：微生物；生物膜；群体感应中图分类号：Ｑ９２５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－１６３１（２００８）０９－０００１－０３ ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＢｉｏｆｉｌｍＦｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＰｌａｎｔ!ａｓｓｏｃｉａｔｅｄＢａｃｔｅｒｉａ ＹＡＮＧＪｉｎｇ!ｈｕｉ１，ＷＥＮＰｉｎｇ!ｌａｎ２，ＣＨＥＮＨｏｎｇ!ｚｈｏｕ１，ＺＨＵＧｕｉ!ｍｅｉ１，ＰＡＮＹｉ!ｌｏｕ１（１．ＺｈｅｎｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ，Ｊｕｒｏｎｇ２１２４００，Ｃｈｉｎａ；２．ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｘｔｅｎｓｉｏｎＣｅｎｔｅｒｏｆＪｕｒｏｎｇ Ｃｉｔｙ，Ｊｕｒｏｎｇ２１２４００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｅｖｅｒａｌｔｙｐｅｓｏｆｐｌａｎｔ!ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｂａｃｔｅｒｉａｂｉｏ－ｆｉｌｍｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｆｏｒ－ｍａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆｂｉｏｆｉｌｍｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｏｆｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｐｌａｎｔｓｕｒｆａｃｅａｎｄｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｔ!ａｓ－ｓｏｃｉａｔｅｄｂａｃｔｅｒｉａｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇｗｉｔｈｈｏｓｔｔｉｓｓｕｅｓｕｒｆａｃｅｓｄｕｒｉｎｇｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓａｎｄｓｙｍｂｉｏｓｉｓｏｎｔｈｅｂｉｏｆｉｌｍｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｅｒｅｅｌａｂｏ－ｒａｔｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ；Ｂｉｏｆｉｌｍ；Ｑｕｏｒｕｍ!ｓｅｎｓｉｎｇ

细菌生物被膜

细菌生物被膜（或称细菌生物膜Bacterial biofilm，BF），根据《Annu Rev Microbiol》等权威期刊所归纳发表的定义，生物薄膜是指细菌粘附于接触表面，分泌多糖基质、纤维蛋白、脂质蛋白等，将其自身包绕其中而形成的大量细菌聚集膜样物。多糖基质通常是指多糖蛋白复合物，也包括由周边沉淀的有机物和无生物被膜是微生物为适应自然环境而形成的。例如：河流中的微生物就能吸附在岩石表面，这种吸附作用更有利于自身的生存。对于细菌来说，它可以分泌多糖蛋白复合物(glycocalyx)将自身粘附于各种物体的表面，细菌在所吸附的物体表面不断分裂就形成了细菌生物被膜。使病原菌可以在体内插管表面及粘膜表面形成生物被膜［1］。 三、细菌生物被膜的致病特点 一般来说细菌生物被膜导致的难治性细菌感染性疾病有以下特点： 1.病灶局部的炎症反应不很强烈，感染有相互转化的静止期和发作期； 2.抗菌药物治疗起初可能有效，但以后治疗常常失败； 3.致病菌主要是来自皮肤和周围环境中的致病菌如铜绿假单胞菌，金黄色葡萄球菌［1］。 铜绿假单胞菌是慢性呼吸道感染的重要致病菌之一，它的粘液型菌株可以产生藻酸盐，而非粘液型菌株可以产生其它种类的多糖蛋白复合物形成细菌生物被膜。比较典型的病例是肺囊性纤维化合并肺部感染，虽然抗菌药物有一定的临床疗效，但是铜绿假单胞菌总是难以彻底清除，电镜观察可见病变部位有细菌生物被膜形成。其中藻酸盐是重要的组成成分，它可以使细菌牢固地粘附于肺上皮表面形成生物被膜，一方面可以抵御单核-巨噬细胞的吞噬作用，另一方面可以抵制抗菌药物的杀灭作用。进一步的研究表明，铜绿假单胞菌藻酸盐的合成是由细菌alC和alD基因控制的。有实验表明，铜绿假单胞菌和硅胶膜表面接触后，可以激活控制藻酸盐合成的基因组，促使细菌合成大量的藻酸盐。所以细菌生物被膜的形成是受严密的基因调控的［12］。 1、生物膜的研究历史： 1676 年Antony用自制的显微镜从牙菌斑中观察到了微生物的存在,为生物膜的研究奠定了基础。Bayston 和Penny (1972年) 首先认识到表皮葡萄球菌生物膜形成与其在多聚物表面定植有关。后来,通过扫描电镜发现葡萄球菌在导管表面定植,多层细菌嵌于多糖-蛋白复合物(Glycocalyx) 中形成生物膜。1978 年Costerton 首先开始了对细菌生物膜的研究并提出生物膜理论。生物膜研究涉及微生物学、免疫学、分子生物学、材料科学和数学等多学科,其真正作为一个独立学科发展起来始于20 世纪70 年代末。90 年代后,随着相关学科的发

生物多样性的丧失对人类有哪些危害

生物多样性的丧失对人类 有哪些危害 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

生物多样性丧失对人类有哪些危害 摘要 众所周知，中国是生物多样性特别丰富的国家之一。据统计，中国的生物多样性居世界第八位，北半球第一位。可是我们不得不面对现实，中国又是生物多样性受到最严重威胁的国家之一。我国的原始森林在经历了人类长期乱砍滥伐、毁林开荒等一系列行径之后，正以惊人的速度每年递减，草原由于超载过牧、毁草开荒的影响严重退化。生态系统的结构和功能遭到了严重破坏甚至丧失，其中的许多物种已变成濒危物种或受威物种。在《濒危野生动植物种国际贸易公约》列出的640个世界性濒危物种中，仅仅中国就占四分之一左右，可见中国的生物多样性丧失问题是十分严峻的。本文将从生物多样性的概念及组成、生物多样性丧失的原因及保护生物多样性的对策几方面入手，使大家清楚的认识到生物多样性的重要价值，从而呼吁更多的人共同加入到保护生物多样性的队伍中来。 关键词: 生物多样性、丧失、危害、防治对策 正文: 【生物多样性的定义】 生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中，物种的多样性是生物多样性的关键，它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性。生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，由遗传、基因、多样性、物种多样性和生态系统多样性等部分组成。

4脂类和生物膜(答案)

4脂类化学和生物膜 一、名词解释 1、外周蛋白：在细胞膜的细胞外侧或细胞质侧与细胞膜表面松散连接的膜蛋白，易于用不使膜破坏的温和方法提取。 2、内在蛋白：整合进入到细胞膜结构中的一类蛋白，它们可部分地或完全地穿过膜的磷脂双层，通常只有用剧烈的条件将膜破坏才能将这些蛋白质从膜上除去。 3、同向协同：物质运输方向与离子转移方向相同 4、反向协同：物质运输方向与离子转移方向相反 5、内吞作用：细胞从外界摄入的大分子或颗粒，逐渐被质膜的小部分包围，内陷，其后从质膜上脱落下来而形成含有摄入物质的细胞内囊泡的过程。 6、外排作用：细胞内物质先被囊泡裹入形成分泌泡，然后与细胞质膜接触、融合并向外释放被裹入的物质的过程。 7、细胞识别：细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子选择性地相互作用，从而导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体地生物学效应的过程。 二、填空 1、膜蛋白按其与脂双层相互作用的不同可分为内在蛋白与外周蛋白两类。 2、根据磷脂分子中所含的醇类，磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两种。 3、磷脂分子结构的特点是含一个极性的头部和两个非极性尾部。 4、神经酰胺是构成鞘磷脂的基本结构，它是由鞘氨醇以酰胺键与脂肪酸相连而成。 5、磷脂酰胆碱(卵磷脂)分子中磷酰胆碱为亲水端，脂肪酸的碳氢链为疏水端。 6、磷脂酰胆碱(卵磷脂)是由甘油、脂肪酸、磷酸和胆碱组成。 7、脑苷脂是由鞘氨醇、脂肪酸和单糖（葡萄糖/半乳糖）组成。 8、神经节苷脂是由鞘氨醇、脂肪酸、糖和唾液酸组成。 9、生物膜内的蛋白质疏水氨基酸朝向分子外侧，而亲水氨基酸朝向分子内侧。 10、生物膜主要由膜脂和膜蛋白组成。 11、膜脂一般包括磷脂、糖脂和固醇，其中以磷脂为主。 三、单项选择题鞘 1、神经节苷脂是（）A、糖脂 B、糖蛋白 C、脂蛋白 D、脂多糖 2、下列关于生物膜的叙述正确的是（） A、磷脂和蛋白质分子按夹心饼干的方式排列。 B、磷脂包裹着蛋白质，所以可限制水和极性分子跨膜转运。 C、磷脂双层结构中蛋白质镶嵌其中或与磷脂外层结合。 D、磷脂和蛋白质均匀混合形成膜结构。 3、跨膜蛋白与膜脂在膜内结合部分的氨基酸残基（） A、大部分是酸性 B、大部分是碱性 C、大部分是疏水性 D、大部分是糖基化 4、下列关于哺乳动物生物膜的叙述除哪个外都是正确的（） A、蛋白质和膜脂跨膜不对称排列 B、某些蛋白质可以沿膜脂平行移动 C、蛋白质含量大于糖含量 D、低温下生长的细胞，膜脂中饱和脂肪酸含量高 5、下列有关甘油三酯的叙述，哪一个不正确？（） A、甘油三酯是由一分子甘油与三分子脂酸所组成的酯 B、任何一个甘油三酯分子总是包含三个相同的脂酰基 C、在室温下，甘油三酯可以是固体，也可以是液体 D、甘油三酯可以制造肥皂 E、甘油三酯在氯仿中是可溶的 6、脂肪的碱水解称为（） A、酯化 B、还原C、皂化 D、氧化 E、水解 7、下列哪种叙述是正确的? （） A、所有的磷脂分子中都含有甘油基 B、脂肪和胆固醇分子中都含有脂酰基 C、中性脂肪水解后变成脂酸和甘油 D、胆固醇酯水解后变成胆固醇和氨基糖 E、碳链越长，脂酸越易溶解于水 8、一些抗菌素可作为离子载体，这意味着它们（） A、直接干扰细菌细胞壁的合成 B、对细胞膜有一个类似于去垢剂的作用 C、增加了细胞膜对特殊离子的通透性 D、抑制转录和翻译 E、仅仅抑制翻译 9、钠钾泵的作用是什么? （） A、Na＋输入细胞和将K＋由细胞内输出 B、将Na＋输出细胞 C、将K＋输出细胞 D、将K＋输入细胞和将Na+由细胞内输出 E、以上说法都不对 10、生物膜主要成分是脂与蛋白质，它们主要通过什么键相连？（）A、共价键 B、二硫键 C、氢键 D、离子键E、疏水作用 11、细胞膜的主动转运（） A、不消耗能量 B、需要ATP C、消耗能量(不单指ATP) D、需要GTP 四、是非题 1、自然界中常见的不饱和脂酸多具有反式结构。 （顺式） 2、天然脂肪酸的碳链骨架碳原子数目几乎都是偶数。? 3、质膜上糖蛋白的糖基都位于膜的外侧。? 4、细胞膜的内在蛋白通常比外周蛋白疏水性强。? ①胆固醇：胆固醇的含量增加会降低膜的流动性。 ②脂肪酸链的饱和度：脂肪酸链所含双键越多越不饱和，使膜流动性增加。 ③脂肪酸链的链长：长链脂肪酸相变温度高，膜流动性降低。 ④卵磷脂/鞘磷脂：该比例高则膜流动性增加，是因为鞘磷脂粘度高于卵磷脂。 ⑤其他因素：膜蛋白和膜脂的结合方式、温度、酸碱度、离子强度等。 5、缩短磷脂分子中脂酸的碳氢链可增加细胞膜的流动性。? 6、某细菌生长的最适温度是25℃，若把此细菌从25℃移到37℃的环境中，细菌细胞膜的流动性将增加。? 7、细胞膜的两个表面(外表面、内表面)有不同的蛋白质和不同的酶。? 8、所有细胞膜的主动转运，其能量来源是高能磷酸键的水解。

生物化学试题库及其答案——生物膜

一、选择题 1．磷脂酰肌醇分子中的磷酸肌醇部分是这种膜脂的那个部分？ A、亲水尾部 B、疏水头部 C、极性头部 D、非极性尾部 2．在生理条件下，膜脂主要处于什么状态？ A、液态 B、固态 C、液晶态 D、凝胶态 3．以下那种因素不影响膜脂的流动性？ A、膜脂的脂肪酸组分 B、胆固醇含量 C、糖的种类 D、温度 4．哪种组分可以用磷酸盐缓冲液从生物膜上分离下来？ A、外周蛋白 B、嵌入蛋白 C、跨膜蛋白 D、共价结合的糖类 5．哪些组分需要用去垢剂或有机溶剂从生物膜上分离下来？ A、外周蛋白 B、嵌入蛋白 C、共价结合的糖类 D、膜脂的脂肪酸部分 6．以下哪种物质几乎不能通过扩散而通过生物膜? A、H2O B、H+ C、丙酮 D、乙醇 7．下列各项中,哪一项不属于生物膜的功能: A、主动运输 B、被动运输 C、能量转化 D、生物遗传 8．当生物膜中不饱和脂肪酸增加时，生物膜的相变温度: A、增加 B、降低 C、不变 D、范围增大 9．生物膜的功能主要主要决定于: A、膜蛋白 B、膜脂 C、糖类 D、膜的结合水 10．人们所说的“泵”是指： A、载体 B、膜脂 C、主动运输的载体 D、膜上的受体 11．已知细胞内外的Ca2+是外高内低，那么Ca2+从细胞内向细胞外运输属于哪种方式？ A、简单扩散 B、促进扩散 C、外排作用 D、主动运输 二、填空题 1．构成生物膜的三类膜脂是、和。 2．是生物膜中常见的极性脂，它又可分为和两类。 3．耐寒植物的膜脂中脂肪酸含量较高，从而使膜脂流动性 ,相变温度。4．当温度高于膜脂的相变温度时，膜脂处于相，温度低于相变温度时则处 于相。 5．胆固醇可使膜脂的相变温度范围，对膜脂的性具有一定的调节功能。 6．膜的独特功能由特定的执行,按照在膜上的定位,膜蛋白可分 为和。 7．下图中为外周蛋白，为嵌入蛋白，其中为跨膜蛋白。

细菌生物膜：当前研究的回顾

第1页 细菌生物膜：当前研究的回顾 五德兰西Pulcini 第三场Néphrologie卷。 22 N°8 2001年，第439-441439生物膜工程中心，波兹曼，美国 译介生物膜生长的大多数细菌的优选方式。生物膜中存在的细菌提供了一个保护环境，有效地防止了攻击抗微生物剂，生物杀伤剂，以及宿主的防御机制。 正是这种生物膜生存战略，使治疗难度和erradication 几乎是不可能的。 生物膜中的感染和破坏起到一定作用医疗植入物的1和在疾病如龋齿，耳炎媒体，骨髓炎，心内膜炎和囊性纤维化。2研究生物膜的形成始于上世纪70年代初基于该假设的生物膜是相对简单均匀的粘细菌组成的系统physiolo-从他们的浮游或自由浮动的反gically似有似无部分。 在技术进步已使生物膜的科tists确定生物膜系统的复杂性。2,3此演示文稿是目前生物膜研究的概述emphazing 4主题领域：以生物膜的抗生素抗性和宿主防御机制，生物膜struc-的复杂性TURE，可能存在的生物膜表型，而生物膜细胞内细胞间通讯的后果。细菌生物膜第顽拗生物膜的发展是一种非常有效的生存stra- tegy细菌。 事实上，这个潜在的问题设备相关 感染，如心脏起搏器，血液透析导管和心脏阀门指出，是多么有效的细菌可以存活内 生物膜矩阵。2的表面的电子显微镜照片医疗器械常常表现出细菌细胞的厚层嵌入进行引导的多糖基质。4研究已经表明生物膜细胞可以表现出对生物杀伤剂，抗微生物剂的抗性增加， 和宿主防御机制相比，浮游 细胞。2,5许多假说已经被提出来尝试 来解释这一现象。 在某些情况下，可以有limi-塔季翁的抗菌剂的渗透到生物膜 由于胞外多糖基质的物理屏障。6在此外，微环境的生物膜内的存在 使细菌细胞在不同生理状态存在3从而影响了抗菌剂的吸收率成 细胞。7在生物内的这些差异在细菌细胞生理学 影片将细胞的敏感性降低一些抗菌剂 如生长依赖性抗生素。8然而，扩散和单独的生理差异可能不会占到整个 在敏感性降低，以出现在生物膜细胞的抗菌剂。这表明，在浮游细菌的其他变化 成为生物膜细胞可能以某种方式过程中的细胞也影响其易患各种抗菌药物。 宿主的防御机制，很少能解决生物膜相关 感染。2在生物膜的形成，附着的细菌 细胞释放抗原，从而刺激生产的抗 机构。 吞噬细胞，引起生物膜会释放phago- cytic酶反应。 不幸的是，这些酶将不会 彻底摧毁生物膜，而是可以破坏surroun- 丁健康的宿主组织。9 此外，一些浮游菌 可以从生物膜基质中释放，从而在传播各种 全国细菌。10 矩阵的复杂度 附着细菌产生的胞外多糖基质 可以作为嵌入在所述细胞的保护性聚合物。 由于生物膜变厚，它开始发展成为一个充满活力，简历?摘要 莱斯生物膜protègent莱cellulesbactériennes驳莱antibiotiques等LESmécanismes日防务杜receveur。 AFIN德comprendre评论。控制器莱生物膜，IL EST重要的德conna?tre拉complexité德子fonctionnement。 CECI EST UNE VUE D'合奏德世嘉的Domaines德拉RECHERCHE actuelle河畔乐生物膜：拉电阻杜生物膜辅助antimicrobiens等辅助méca-nismes去防守，拉complexité德拉结构都生物膜，L'存在可能D'UN型杜生物膜等LES ramifica-系统蒸发散德通讯小细胞-小细胞A L'INTERIEUR杜生物膜。絮叨克莱斯：生物膜-电阻- Mécanismes去防守。提供生物膜细菌细胞有保护环境 允许生存的抗生素和宿主防御机器人- 共享机制。 为了理解如何控制生物膜，它是 重要的是要理解的生物膜系统的复杂性。 这是在当前生物膜研究的四个方面概述：生物膜的耐抗微生物和宿主防御机制， 生物膜结构的复杂性，可能存在的 生物膜表型和细胞的细胞通讯的后果 化生物膜内。 关键词：生物膜-电阻-宿主的防御机制。 第2页 的异构矩阵穿插渠道，允许营养和氧气渗透到连深处吉诺萨缺乏的LASR，椰子HSL的群体感应系统 已经示出，以产生缺乏塔生物膜和17

生物被膜

生物被膜 Biofilms rule the world 生物被膜可在各种惰性和活性组织表面形成，黄色表示的生物被棕色隐遁蜘蛛 Bacterial biofilm surrounding a pore on the abdomen of a venomous brown recluse spider 生物被膜的成分

生物被膜中的细菌并不是随机分布的，相反，它 在多菌种生物被膜中，同种细菌之间特异性的共 另外，生物被膜中的环境并不是相同的，即具有 厚的生物被膜就像一个拥挤的居民区，楼房一栋 在成熟的生物被膜中细胞很少分裂，它们把多余 生物被膜这种生存方式的一个优势在于细胞可以 生活在生物被膜中的细菌，对许多毒性物质如抗

生物被膜多细胞结 构的形成是一个动 态过程。这一过程 包括细菌起始粘 附、生物被膜粘附 期、生长期、成熟 和播散期等阶段， 游走态细胞 而生物被膜细菌在 各阶段则具有不同 的生理生化特性。 A microscopic study of the steps in biofilm formation by V. cholerae. 多种生物被膜形成示意图 (a) 单一类型细菌的初始定居； (b) 细胞生长、分离和细胞外多糖的产生导致形成微菌落； (c) 单一细胞、共聚集的细胞以及相同细胞群共粘附在初期的多种生物被膜 上； Ⅳ型纤毛或鞭毛等产能器官在微生物粘附 到物体表面的初期阶段起促进作用 多项研究证明，由鞭毛介导的在固液界面 的运动能力及鞭毛所具有的附着到固体表 Ⅳ型纤毛参与生物被膜形成过程中细菌由

胞外聚合物由多糖、蛋白质及核酸等物质 组成，是生物被膜的主要组成部分。 细菌粘附到物体表面后，即调整其基因表 达，在生长繁殖的同时分泌大量胞外聚合 研究发现胞外聚合物的瓦解不仅会降低生 物被膜结构的复杂性也会增加生物被膜细 任何通过主动或被动运输的能改变邻近微密度感应 通过密度感应系统，细菌能够协调完成一系列生 密度感应系统参与了生物被膜形成过程中 的生长期、散播期。尤其在生物被膜成熟 如果在密度感应系统残缺的细菌生物被膜 生长过程中加入

临床实验室生物危害性评估

临床实验室生物危害性评估 -------------------------------------------------------------------------------- 核心提示: 一、对生物源危害：临床实验室生物源危害主要是由微生物。尤其是病源微生物引起的。包括细菌。病毒。寄生虫等。在实验室内做试验、研究等操作时。实验人员需要处理大量的病源微生物，很容易引起污染。根据生物污染的对象，为空气污染、水污染、人体污染、 一、对生物源危害： 临床实验室生物源危害主要是由微生物。尤其是病源微生物引起的。包括细菌。病毒。寄生虫等。在实验室内做试验、研究等操作时。实验人员需要处理大量的病源微生物，很容易引起污染。根据生物污染的对象，为空气污染、水污染、人体污染、物体表面污染等种类。1．对空气的污染： 根据污染空间，可分为实验室内环境空气污染、实验室外环境空气污染。许多操作可产生气溶胶，是悬浮于气体介质中粒子一般为0.001mmol1000um的固体，液体微子粒子形成胶溶状态分散体子当气溶胶不能安全有效地限定在一定范围内，便导致实验室内空气污染。下述操作可能产生气溶胶：使用涡旋震荡器、用力拍干反应板超声波处理、试液开封、开启冰箱和离心机及舍弃离心后的上清液时、另外动物接种从动物体内采血、清洗注射器、调整液量也可产生。 2．对水的污染： 实验中会产生大量污水，医院污水尤其是传染病医院，综合医院传染病房的污水，有大量的有机悬浮物和固体残渣，还不同程度的含有多种细菌、病毒和寄生虫虫卵。这种污水不经处理直接排入江河、池塘或直接灌溉，可污染环境和水源。当人们接触成食用污染水时，可能使人致病或引起传染病的流行。 3．对人体的感染： 人是实验室污染最容易侵袭的对象。其污染途径包括接触污染物或吸入病源微生物气溶胶。原因有几下几种： （1）实验室事故引起的污染，通过器械、破碎且污染的玻璃器皿、针头刺破伤而发生。（2）实验室动物引起的感染。 （3）气溶胶引起的感染，通过呼入被污染的气溶胶而感染。、（4）其他工作区与生活区相混，下班或餐前不洗手而感染。 4．对物体表面的污染： 实验人员的皮肤、鞋底、感染性物溢出或溅出后处理不当可造成墙壁、地面、台面、仪器和其他等物体表面的污染。 二．化学源危害： 主要指临床实验室的操作过程中所使用的危险性化学品引起的危害，包括：易燃、易暴、易腐蚀、有毒、有害化学品等。在临床实验中对危险化学品的存放，处理、应用、处置应符合化学实验室行为标准，并有明显标识。 三．物理源危害性： 物理源危害性主要来自放射性核素的辐射、紫外线、激光源照射、电磁物、噪音等。1、放射性核素的使用：批准使用放射性核素之前，应保存核素的获取，使用处置记录，所有放射性化学品的存放应保险。操作和接触核素的实验人员接受放射性基础知识。相关技术和放射防护的指导和培训，应符合放射性安全管理程序。要有适当的满足工作需要的书面标准操作程序和相关的法规，定期评审放射性核素的使用情况。放射性废物应有标志并存放于防辐射的专用储存库。在每个需要弃置的包装上应清楚地标明风险地性质和程度，储存和处