第九章 细菌的基本特性

细菌（bacterium）是一类具有细胞壁的原核细胞型微生物，其特点是体积微小，结构简单，仅有核糖体一种细胞器，无核膜、核仁及典型的细胞核，繁殖迅速，分布广泛。

第一节  细菌的形态与结构

一、细菌的大小与形态

（一）细菌的大小

细菌体积微小，需用光学显微镜放大数百倍到数千倍才能观察到。通常以微米（μm）为测量单位。细菌种类不同，大小可有差异，同一种细菌在不同生长环境中，或在同一生长环境的不同生长繁殖阶段，其大小也有差别。

（二）细菌的形态

根据细菌的形态特点，可分为球菌、杆菌和螺形菌三大类。

1．球菌（coccus）  菌体呈圆球形或近似圆球形，少数呈矛头状或肾状。多数球菌直径在1 μm左右。根据细菌繁殖时细胞分裂方向和排列方式可分为双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。

2．杆菌（bacillus）  菌体呈杆状或近似杆状。各种杆菌的大小、长短、粗细差异较大。中等大小杆菌长2～3 μm；大杆菌如炭疽杆菌长3～10 μm；小杆菌如布鲁菌长仅0.6～1.5 μm。菌体的形状多数呈直杆状，也有的菌体微弯。

3．螺形菌（spiral bacterium）  菌体呈弯曲状，可分为弧菌和螺菌。

（1）弧菌：菌体只有一个弯曲，呈弧形或逗点状，如霍乱弧菌。

（2）螺菌：菌体有数个弯曲，如空肠弯曲菌。

一般在生长条件适宜时培养8～18小时的细菌形态较典型，在不利环境中或陈旧培养物中细菌常表现为多形性，不易识别。

二、细菌的结构

细菌的结构包括基本结构和特殊结构两部分。

（一）细菌的基本结构

细菌的基本结构是指各种细菌都具有的结构，是维持细菌生理所必须的结构。包括细胞壁、细胞膜、细胞质及核质。

1．细胞壁（cell wall）  细胞壁是紧贴细胞膜的外层、无色透明、坚韧而有弹性的膜状结构。其厚度随菌种而异，平均为15～30 nm，其间有很多小孔，直径小于1 nm的可溶性分子可自由穿过。

（1）细胞壁的主要成分：细菌经过革兰染色后可被区分为两大类，即革兰阳性菌和革兰阴性菌。细胞壁的主要成分是肽聚糖，肽聚糖是细胞壁抗胞内高渗透压，保护细胞结构和功能完整的主体成分。凡能破坏肽聚糖分子结构或抑制其合成的物质都有抑菌或溶菌作用，如溶菌酶能水解聚糖骨架中的β-1，4糖苷键；破坏胞内高渗屏障，导致菌体膨胀、崩解；磷霉素、环丝氨酸可抑制聚糖骨架合成；万古霉素、杆菌肽可抑制四肽侧链的连结；青霉素、头孢菌素可抑制五肽交联桥的连结。

1）革兰阳性细菌的细胞壁：由肽聚糖及穿插于其内的磷壁酸组成，肽聚糖的特点是层数多，含量高，占细胞壁干重的50%～80%，而且质地致密，是具有高机械强度的三维空间结构。N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸交替出现，形成直链多糖，四肽侧链与N-乙酰胞壁酸交联，相邻多糖链上的侧链间以肽桥交联。

2）革兰阴性细菌的细胞壁：革兰阴性菌细胞壁中肽聚糖含量较低，只有1～3层，占细胞壁干重的10%～20%。肽聚糖层外侧是外膜，外膜是革兰阴性菌的特征性结构成分，由脂蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成。脂多糖自内向外由类脂A、核心多糖和特异多糖三部分组成，即革兰阴性菌的内毒素。类脂A是内毒素的毒性基团。类脂A无种属特异性，故革兰阴性菌的内毒素毒性作用基本相同。核心多糖具有种属特异性，特异多糖由多个重复寡糖单位构成，为革兰阴性菌菌体抗原的结构基础。

革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁结构上差异详见表9-1。

表9-1 革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁结构比较

                                                     

细胞壁	革兰阳性菌	革兰阴性菌
强度	较坚韧	较疏松
厚度	20～80 nm	10～15 nm
肽聚糖层数	50层左右	1～3层
肽聚糖含量	占细胞壁干重50%～80%	占细胞壁干重5%～20%
糖类含量	约45%	15%～20%
脂类含量	1%～4%	11%～22%
磷壁酸	+	-
外膜	-	+

 

（2）细胞壁的功能

1）维持菌体形态和抵抗低渗作用：细菌细胞壁坚韧而富有弹性，保护细菌抵抗低渗环境，承受细胞内的5～25个大气压的渗透压，使细菌在低渗的环境下细胞不易破裂，维持细菌的固有外形，保持菌体完整。

2）参与菌体内外的物质交换：可允许水分子及直径小于1 nm的可溶性小分子物质自由通过，参与摄取外界养料，进行细胞内外物质交换。

3）决定细菌抗原性：细胞壁表面有多种抗原决定簇，决定了细菌的抗原性。

4）致病作用：革兰阴性菌的脂多糖是细菌内毒素的主要成分；革兰阳性菌的磷壁酸具有黏附宿主细胞作用。

2．细胞膜（cell membrane）  细胞膜又称胞质膜，是位于细胞壁内侧，包绕在细菌胞质外的薄而具有弹性的半渗透性生物膜，厚度为5～10 nm，主要由磷脂及蛋白质构成，占细菌干重的10%～30%。细胞膜的功能如下。

（1）物质转运作用：具有选择性的通透作用，与细胞壁共同完成菌体内外营养物质及代谢产物的转运。

（2）细胞呼吸作用：借助膜上多种酶直接参与细菌的呼吸过程，与细菌能量的产生和利用有关。

（3）生物合成作用：合成细菌细胞壁及壁外各种附属结构，如肽聚糖、脂多糖等。

（4）形成中介体：细胞膜向胞质内凹陷折叠形成囊状物，称为中介体（mesosome），多见于革兰阳性菌。中介体有与真核细胞线粒体相似的功能，故有拟线粒体之称。中介体与细胞的分裂、呼吸、生物合成和芽胞形成有关。

3．细胞质（cytoplasm）  细胞质又称细胞浆，是细胞膜包裹的原生质基质，为无色透明胶状物。细胞质的基本成分是水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐。细胞质内含有多种酶系统，是细菌新陈代谢的主要场所。细胞质中还含有多种重要结构。

（1）质粒（plasmid）：质粒为细菌染色体外的遗传物质，为闭合双股环状DNA，可携带细菌的某些遗传信息，能独立进行复制。

（2）核糖体（ribosome）：核糖体是游离于细胞质中的唯一的细胞器，当核糖体与mRNA连成多聚核糖体时，即为细菌蛋白质合成的场所。细菌核糖体的沉降系数为70S，由50S和30S两个亚基组成。链霉素能与核糖体的30S亚基结合，红霉素能与50S亚基结合，从而干扰细菌蛋白质合成而导致细菌死亡；真核细胞核糖体为80S，由60S和40S两个亚基组成，因此常用抗菌药物对人体核糖体无作用。

（3）胞质颗粒（cytoplasmic granule）：又称内含物，是某些细菌生长的某些阶段在细胞质内出现的圆形颗粒。用特殊染色法染色时，可染成与菌体不同的颜色，故又称异染颗粒，可用于细菌鉴别。

4．核质（nuclear material）  核质是由一条双股环状DNA组成的染色体反复回旋卷曲盘绕而成的网状结构。它与真核细胞细胞核的不同点在于无核膜、核仁、核基质，也无组蛋白，故称为核质或拟核（nucleoid）。核质是细菌遗传变异的物质基础。

（二）细菌的特殊结构

细菌的特殊结构是某些细菌特有的结构，包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞。

1．荚膜（capsule）  某些细菌细胞壁外围绕一层较厚的黏性、胶冻样物质，称为荚膜。

荚膜形成与环境条件密切相关，细菌一般在机体内和营养丰富的培养基中才能形成荚膜。染色时可见菌体周围未着色的透明圈即为荚膜，光镜下可以看见菌体周围明显的荚膜。

荚膜的功能具体如下。

（1）抵抗吞噬：荚膜可保护细菌免遭吞噬细胞的吞噬和消化作用，与细菌毒力相关。

（2）抗有害物质损伤：荚膜对溶菌酶、补体、抗体和抗菌药物等可损伤细菌的物质有一定抵抗力。

（3）黏附作用：细菌可借助荚膜黏附于组织细胞或无生命物质表面，引起感染。

（4）抵抗干燥：荚膜能贮留一定量的水分，提高细菌对干燥环境的耐受性。

2．鞭毛（flagellum）  在某些细菌菌体上附有细长而波状弯曲的丝状物，称为鞭毛。鞭毛是细菌的运动器官，直径纤细，需在电子显微镜下观察，经特殊染色使鞭毛增粗后可在光学显微镜下观察。不同的细菌鞭毛数目、位置和排列不同，据此可分为以下四种。

（1）单毛菌：只有一根鞭毛，位于菌体一端，如霍乱弧菌。

（2）双毛菌：菌体两端各一根鞭毛，如空肠弯曲菌。

（3）丛毛菌：菌体一端或两端有一丛鞭毛，如铜绿假单胞菌。

（4）周毛菌：菌体周身遍布鞭毛，如伤寒沙门菌。

鞭毛的功能：①鞭毛是细菌的运动器官，有鞭毛的细菌能做位移运动，根据细菌有无鞭毛、鞭毛的位置与数量及其抗原特异性，对细菌进行鉴定、分类；②鞭毛有免疫原性，通常称为H抗原，可用以对细菌进行鉴别；③与细菌的致病性有关，如霍乱弧菌可因鞭毛运动使细菌穿过小肠黏膜表面的黏液层，黏附于肠黏膜上皮细胞而导致病变。

3．菌毛（pilus）  菌毛是多数革兰阴性菌及少数革兰阳性菌菌体表面遍布的比鞭毛更为细短而竖直的丝状物。菌毛光镜下不可见，须用电镜方能观察到。菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两种。

（1）普通菌毛：也称纤毛，数量多达数百根，遍布菌体表面，短而细直。细菌借助普通菌毛可黏附于有相应菌毛受体的黏膜细胞表面，进而引发感染。

（2）性菌毛：少数革兰阴性细菌具有性菌毛，数量少，仅有1～4根，比普通菌毛长且粗，为中空管状。菌体内的质粒或核质片段可通过性菌毛在细菌间进行传递，通过此方式可传递细菌的部分遗传性状，如毒力、耐药性等。

4．芽胞（spore）  在一定环境条件下，某些细菌细胞质脱水浓缩，在菌体内形成一个圆形或卵圆形折光性很强的小体，称为芽胞。芽胞的形成受环境影响，当营养缺乏，特别是碳源、氮源或磷酸盐缺乏时，容易形成芽胞。芽胞是细菌的休眠状态，代谢相对静止，无直接致病力，也不能繁殖。芽胞形状、大小和在菌体内的位置是细菌种的特点，随菌种而异，有助于细菌鉴别。

芽胞有多层厚而致密的胞膜，能阻止化学药品的渗入，芽胞含水量少（约40%），蛋白质受热不易变性，芽胞形成时能合成一些耐热酶。因此，芽胞对热、干燥、辐射和化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力，一般的消毒方法不易将其杀死，杀灭芽胞最有效的方法是高压蒸汽灭菌。故灭菌时常以杀死芽胞作为判断灭菌效果是否彻底的指标。芽胞在自然界分布广泛，因此要防止芽胞污染伤口、用具、敷料和手术器械等。

第二节  细菌的生长繁殖与变异

细菌的生长繁殖与环境条件密切相关，条件适宜，细菌的生长繁殖和代谢旺盛，条件不适宜，则可抑制细菌生命活动或使细菌死亡。掌握细菌生长繁殖及代谢规律，有助于阐明细菌的致病作用，同时对细菌性疾病的诊断、治疗和预防也有重要意义。

一、细菌生长繁殖的条件

1．营养物质  细菌的生长繁殖的营养物质主要包括碳源、氮源、无机盐、生长因子和水。细菌大量吸收周围环境中的营养物质以维持菌体的生存。

2．酸碱度（pH）  多数细菌最适pH为7.2～7.6，但个别细菌，如结核杆菌最适pH为6.5～6.8，霍乱弧菌在pH为8.0～9.2中生长良好。

3．温度  病原菌生长的最适温度与人体体温相同，为37℃，但个别细菌例外，如鼠疫耶尔森菌最适生长温度为28℃。

4．气体环境  细菌生长繁殖需要的气体主要是氧气和二氧化碳。根据细菌对氧气的需要，可将细菌分为以下四类。

（1）专性需氧菌：只能在有氧的环境中生长繁殖，如结核杆菌。

（2）微需氧菌：在低氧压（5%～6%）环境下生长最好，氧浓度大于10%对其有抑制作用，如幽门螺杆菌。

（3）兼性厌氧菌：不论在有氧或无氧环境中都能生长，但在有氧时生长较好，大多数病原菌属于此类。

（4）专性厌氧菌：只能在无氧条件下生长繁殖，如破伤风梭菌。

二、细菌生长繁殖的规律

（一）繁殖方式

细菌一般以简单的无性二分裂方式进行繁殖。

（二）繁殖速度

多数细菌在适宜条件下20～30分钟分裂一次，经过18～24小时在固体培养基上可见其菌落。少数细菌繁殖较慢，如结核杆菌18～20小时才分裂1次，需2～4周才可形成菌落。

（三）细菌的生长曲线

若将一定量的细菌接种于适宜液体培养基中，间隔不同时间取样检查活菌数，可发现其生长过程具有规律性。以培养时间为横坐标，培养基中活菌数的对数为纵坐标，可绘制出一条反映细菌生长繁殖规律的曲线，称为生长曲线。细菌的生长曲线可分为四期。

1．迟缓期  迟缓期为细菌适应环境时期，持续1～4小时。此期细菌分裂繁殖极为迟缓，但体积增大，代谢活跃，为繁殖进行必要准备。

2．对数期  对数期为细菌生长繁殖速度最快时期。细菌生长繁殖迅速，活菌数以几何级数增长，活菌数的对数直线上升至顶峰。此期细菌形态、染色性、生理活性都较典型，对抗生素等外界环境的影响也较为敏感。研究细菌的生物学性状（如形态检查、生化反应和药物敏感试验等）应选用该期细菌。

3．稳定期  稳定期为细菌繁殖数量与死亡数量基本等同时期。由于培养基中营养物质的消耗，有害代谢产物的积累，细菌生长速度开始减慢，死亡数量逐渐增加，死菌数与活菌数处于平衡状态。此期细菌形态、染色性、生理特性常发生改变，可产生芽胞和某些代谢产物，如外毒素或抗生素等。

4．衰亡期  衰亡期为细菌死亡数超过繁殖数时期。活菌数下降阶段，细菌繁殖速度减慢或停止，死菌数增多，超过活菌数。此期细菌生理活动趋于停滞，形态显著改变，出现畸形或衰退型等多形态，有的菌体自溶，革兰染色呈阴性。

三、细菌的新陈代谢

细菌的新陈代谢包括细菌的分解代谢与合成代谢，两种代谢过程均可产生多种代谢产物，某些代谢产物在医学上具有重要意义。

（一）细菌的分解代谢产物及生化反应

不同细菌所具有的酶不同，对营养物质的分解能力不同，因此其代谢产物也不同。据此可利用生物化学方法来鉴别细菌，这种生物化学测定方法称为细菌的生化反应。常用的方法有以下几种。

 1. 细菌对糖的分解代谢  各种细菌分解糖的种类、能力和产物均不同。如糖发酵试验，大肠埃希菌能分解葡萄糖和乳糖产酸产气，而伤寒沙门菌分解葡萄糖产酸不产气，对乳糖无分解能力，借此可鉴别两种细菌。酸性物质的产生，使指示剂颜色改变，气体的产生会出现气泡。

 2.细菌对蛋白质的分解代谢

（1）吲哚试验：有些细菌如大肠埃希菌等能分解培养基中的色氨酸生成吲哚（靛基质），经与试剂中的对二甲基氨基苯甲醛作用，生成玫瑰吲哚而呈红色，是为吲哚试验阳性。

（2）硫化氢试验：有些细菌如变形杆菌等能分解培养基中的含硫氨基酸生成硫化氢，硫化氢遇培养基中醋酸铅或硫酸亚铁等化合物，则生成黑色的硫化铅或硫化亚铁沉淀，是为硫化氢试验阳性。

（二）细菌的合成代谢产物及意义

在医学上具有重要意义的细菌的合成代谢产物主要有以下几类。

1.与致病有关的合成代谢产物

（1）热原质（pyrogen）：热原质是细菌合成的一种能引起人或动物发热反应的物质。多由革兰阴性菌产生，即其细胞壁的脂多糖。热原质耐高温，高压蒸气灭菌（121℃、20分钟）不被破坏，玻璃器皿须在250℃高温干烤才能破坏热原质。在制备和使用注射药品过程中应严格无菌操作，防止细菌污染，确保无热原质存在。

（2）毒素：细菌毒素包括外毒素和内毒素两类。外毒素（exotoxin）是多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质；内毒素（endotoxin）是革兰阴性菌细胞壁的脂多糖，当菌体死亡崩解后游离出来。

2. 与鉴别细菌有关的合成代谢产物

（1）色素：某些细菌能产生不同颜色的色素，有助于鉴别细菌。细菌的色素有两类，一类为水溶性，能弥散到培养基或周围组织，如铜绿假单胞菌产生的色素使培养基或感染的脓汁呈绿色；另一类为脂溶性，不溶于水，只存在于菌体，使菌落显色而培养基颜色不变，如金黄色葡萄球菌的色素。

（2）细菌素：细菌素是某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。细菌素与抗生素不同的是作用范围狭窄，仅对与产生菌有亲缘关系的细菌有杀伤作用，可用于细菌分型。

3. 与治疗有关的合成代谢产物

（1）抗生素：抗生素是某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死其他微生物或肿瘤细胞的物质。抗生素大多由放线菌和真菌产生，而由细菌产生的抗生素少，只有多黏菌素、杆菌肽等。

（2）维生素：细菌能合成某些维生素，除供自身需要外，还能分泌至周围环境中。如人体肠道内的大肠埃希菌，合成的B族维生素和维生素K也可被人体吸收利用。

四、细菌的遗传与变异

细菌和其他生物一样，也具有遗传性和变异性。子代和亲代之间形态、结构、生理功能等生物学特征的相似性，称为遗传。亲代和子代之间生物学特征的差异，称为变异。

遗传性保证了细菌基本特征的相对稳定，使其种属得以延续；变异性使细菌更能适应外界环境的变化，并产生新的变种，使物种得以发展与进化。常见的细菌变异现象有如下几种。

1. 形态结构的变异  细菌在不适宜的温度、酸碱度、盐类浓度或有害的代谢产物、化学药品、免疫血清等存在的不利环境中生长后，在形态结构上常出现多形态与衰残型。高渗环境可使细菌的细胞壁缺损，导致细菌形态呈多形性、染色性发生改变，称为L型细菌。肺炎球菌在含有血清的培养基上或在机体内能形成荚膜，在普通培养基上培养，荚膜逐渐变薄或消失。炭疽杆菌在42℃下培养10～20日后，可失去形成芽胞的能力。普通变形杆菌点种在含有1%苯酚的培养基上，变形杆菌失去鞭毛，不再呈弥散生长形成薄膜样菌落，而是形成独立的单个菌落。

2. 毒力变异  毒力变异包括毒力的减弱或增强。如用于预防结核病的卡介苗是将有毒的牛型结核分枝杆菌连续传代，经13年230代的转种培养获得了毒力减弱、保留免疫原性的疫苗株。无毒的白喉杆菌获得β-棒状噬菌体后，会使白喉棒状杆菌的毒力增强。

3. 菌落变异  光滑型（S型）菌落表面光滑、湿润，边缘整齐；粗糙型（R型）菌落表面粗糙，干皱，边缘不整齐。S型菌落的细菌经人工培养多次传代后可变成R型菌落，这种变异现象称为S-R变异。

4. 耐药性变异  细菌对某种抗菌药物由敏感性转变为耐受，称为耐药性变异。例如，对链霉素敏感的痢疾杆菌在含链霉素的培养基中长期培养后，可以变为耐药菌株，甚至依赖菌株（依链株）。病原菌的耐药性变异增加了治疗感染性疾病的难度，已成为当今医学的重要问题。

第三节细菌的分布与消毒灭毒

细菌在自然界分布广泛，能引起人类疾病。采用多种物理、化学方法抑制其生长繁殖或杀死病原菌，以防止环境中病原菌的侵入及控制感染是非常必要的。

一、细菌在自然界中的分布

细菌广泛分布于土壤、水、空气等自然环境中，与人类关系密切，具有重要的医学意义。

1.土壤中的细菌  土壤是细菌生长繁殖的有利环境，其中的细菌数量大，种类多，以非致病菌为主。少数病原菌来源于患传染病的人和动物的尸体及排泄物，其中大多数在土壤中很快死亡，只有少数芽孢菌可存活几年甚至几十年并通过污染伤口引起感染，如破伤风梭菌、产气荚膜梭菌等。

2.水中的细菌  自然环境的水中都存有细菌，水中的细菌多来自土壤、空气以及人和动物的排泄物，常见的病原菌有伤寒杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌等引起消化道传染病的细菌。加强水源和粪便管理，保证饮水卫生，对控制消化道传染病具有重要意义。

3.空气中的细菌  空气中缺少细菌生长所需的营养和水分，并受日光照射，细菌数量较少。由于人和动物的呼吸道不断排出细菌，土壤中的细菌随尘土飞扬，因此，空气中也存在着不同种类的细菌。空气中的病原菌主要引起呼吸道传染病和伤口感染，非病原菌是培养基、生物制品、医药制剂污染的重要来源。为了避免感染和污染的发生，手术室、病房、制剂室等都要进行空气消毒。

二、细菌在人体的分布

1. 正常菌群及其分布  每个人的身体上有1000余种不同的细菌，它们分布在正常人体的体表以及与外界相通的腔道。当人体的免疫功能正常时，这些细菌对机体不但无害，而且是有利的。将存在于正常人体的体表以及与外界相通腔道中对人的健康无害的各种细菌，称为正常菌群。

2. 正常菌群的生理作用

（1）生物拮抗作用：正常菌群通过竞争营养或产生细菌素等方式对入侵的病原菌具有明显的生物拮抗作用。

（2）营养作用：正常菌群参与机体的物质代谢、营养转化和合成。例如大肠埃希菌合成的维生素B、维生素K等，可供人体吸收利用，具有营养作用。

（3）免疫作用：正常菌群能促进机体免疫器官的发育和成熟，也可刺激免疫系统产生免疫应答。

正常菌群通常对机体有利无害，但当机体免疫力低下、寄居部位改变或菌群失调时也可使机体致病，称为条件致病菌或机会致病菌。

三、消毒与灭菌

（一）基本概念

1．消毒（disinfection）  消毒指杀死物体上或局部环境中所有病原微生物的方法。但不能杀死芽胞也不能全部杀死非病原生物。用以消毒的试剂称为消毒剂。

2．灭菌（sterilization）  灭菌指杀灭物体上包括芽胞在内的所有微生物的方法。

3．防腐（antisepsis）  防腐指防止或抑制微生物生长繁殖的方法，细菌一般不死亡。用于防腐的化学制剂称为防腐剂。

4．无菌（asepsis）  无菌指物体上不存在活的微生物。物体无菌是灭菌的结果。无菌操作是防止微生物进入机体或局部环境的操作技术。

（二）物理消毒灭菌法

用于消毒灭菌的物理因素主要有热力、紫外线、电离辐射、过滤和干燥等。

1. 热力灭菌法  热力灭菌主要是利用热能使菌体蛋白变性或凝固，酶失去活性，从而使细菌死亡。是最可靠且普遍应用的消毒灭菌方法，包括湿热灭菌法和干热灭菌法两类。在相同的时间内和同样的温度下，湿热的杀菌效果比干热好。其原因：①湿热中细菌易吸收水分，使菌体蛋白凝固变性；②水由气态变为液态时释放的潜热，可迅速提高被灭菌物体的温度；③湿热比干热穿透力强。

（1）湿热灭菌法

1）高压蒸汽灭菌法：高压蒸汽灭菌法是一种最常用、最有效的灭菌方法。其原理是用密闭灭菌器使压力达到103.4kPa（1.05kg/cm²），温度达到121.3℃，维持15～20分钟，可杀死包括细菌芽胞在内的所有微生物。此法常用于一般手术器械、敷料、生理盐水及一般培养基等耐高温、耐湿物品的灭菌。

2）煮沸消毒法：一般情况下，煮沸100℃，5分钟能杀死细菌的繁殖体，达到消毒的效果。许多细菌的芽胞需煮沸1～2小时才死亡。目前常用于饮水、食具等的消毒。

3）流通蒸气消毒法：利用蒸笼或阿诺蒸锅，加热15～30分钟，可杀死细菌繁殖体。但常不能杀死细菌的芽胞。

4）间歇灭菌法：把经过流通蒸汽消毒的物品放置在37℃孵箱过夜，使芽胞发育成繁殖体，次日再蒸一次，如此重复3次以上，可杀灭芽胞达到灭菌的效果。本法适用于不耐高温的营养物（如血清培养基）的灭菌。

5）巴氏消毒法：巴氏消毒法是指利用较低温度杀死液体中的病原菌或特定微生物，保持物品中的不耐热成分不被破坏的消毒方法。此法由巴斯德创用故名。其原理是加温61.1～62.8℃，维持30分钟或加温至71.7℃，维持15～30秒便可杀灭病原菌。今广泛采用后者，常用于牛奶和酒类等的消毒。

（2）干热灭菌法

1）干烤：利用干烤箱加热160～170℃，维持2小时，可达到灭菌效果。适用于耐高温的玻璃器皿、瓷器、金属器械等的灭菌。

2）烧灼和焚烧：烧灼是直接用火焰烧灼杀死微生物，适用于实验室接种环、试管口等的灭菌。焚烧是直接点燃或在焚烧炉内焚烧，常用于处理医学废弃物。

2. 辐射杀菌法

（1）日光与紫外线：病人的衣服、被褥、书报等经日光直接暴晒数小时，对大多数微生物有杀灭作用，是有效的天然杀菌法，其主要的作用因素为紫外线。此外，热与氧气起辅助作用。紫外线是一种低能量的电磁辐射，波长范围为200～300nm，杀菌作用最强的波长为265～266nm，这与DNA吸收光谱范围相一致。其杀菌原理是紫外线易被核蛋白吸收，干扰DNA的复制与转录，导致细菌变异或死亡。紫外线的穿透能力弱，不能透过普通玻璃、纸张、尘埃，故仅用于物体表面及手术室、无菌操作室、传染病房和烧伤病房等的空气消毒。由于杀菌波长的紫外线对人体皮肤、眼睛均有损伤作用，使用时应注意防护。

（2）电离辐射：电离辐射包括高速电子、X射线和γ射线等。具有较高的能量与穿透力，对各种细菌均有致死作用。可在常温下对不耐热的物品灭菌，故又称“冷灭菌”。常用于大量一次性塑料注射器和导管等医用塑料制品的消毒，亦能用于食品消毒，而不破坏其营养成分。

3. 滤过除菌法  该法是用物理阻留的方法将液体或空气中的细菌除去，以达到无菌的目的。所用的滤菌器含有微细小孔，只允许小于孔径的物体如液体和空气通过，大于孔径的细菌等颗粒物体不能通过。主要用于一些不耐热的血清、毒素、抗生素、药液、空气等除菌。但一般不能除去病毒、支原体和L型细菌。

（三）化学消毒灭菌法

1. 化学消毒剂的主要种类及用途  化学药物通过影响病原微生物的分子组成、理化结构和生理活动，从而发挥防腐、消毒甚至灭菌的作用。防腐剂的浓度增高或作用时间延长，也可达到消毒的目的。化学消毒剂对人体和病原微生物均有毒性，所以只能用于人体体表（如皮肤、黏膜伤口等）、医疗器械及周围环境（如饮水、空气、游泳池、厕所等）等的消毒。 

2. 化学消毒剂的作用原理

（1）损伤细菌的细胞膜：如表面活性剂、脂溶剂、酚类等，能降低细菌细胞的表面张力，增加其通透性，使胞外液体内渗，导致细菌破裂。

（2）干扰细菌的酶系统，抑制细菌代谢：如氧化剂、重金属盐类能与细菌的-SH基结合，使相关酶失去活性，从而影响细菌的代谢。

（3）促使菌体蛋白变性或凝固：如醇类、酚类、醛类、重金属盐类等。

3. 影响化学消毒剂效果的因素

（1）消毒剂的性质、浓度与作用时间：各种消毒剂的理化性质不同，对微生物的作用效果也有差异。同一种消毒剂的浓度不同，其消毒效果也不一样，绝大多数消毒剂浓度越大，消毒效果越好。但醇类除外，70%～75%乙醇的消毒效果最好。在一定浓度下，消毒剂对某种细菌的作用时间越长，其效果也越强。

（2）微生物的种类、数量和生活状态：不同的细菌对同一消毒剂的抵抗力不同，如结核杆菌比其他细菌繁殖体对消毒剂的抵抗力强；同一细菌在不同阶段对消毒剂的抵抗力不同，如细菌芽胞比繁殖体的抵抗力最强，幼龄菌比老龄菌敏感。细菌数量越多，所需消毒剂浓度越高，作用时间越长。

（3）环境中有机物与拮抗物质的影响：环境中的有机物如血液、脓汁、痰液等的存在，会阻碍消毒剂与微生物的接触，也可中和或吸收一部分消毒剂，降低消毒剂的杀菌效果。因此在消毒皮肤或器械时应先洗净再消毒。此外，有些物质对消毒剂有拮抗作用，影响消毒剂的作用效果。

（4）温度、湿度、酸碱度：一般随温度的升高，分子运动速度增加使化学反应加速，消毒所需要的时间缩短，所以温度越高消毒效果越好。湿度对许多气体消毒剂的杀菌效果有影响，过高或过低都会降低效果。酸碱度的变化可影响消毒剂杀灭微生物的作用。