2023最新整理微生物总论

1、第一篇 医学微生物学基础 第1章 细菌的形态与结构细菌的大小 微米细菌的形态 球菌 杆菌 螺形菌（ 弧菌 螺菌 螺杆菌 ）细菌的结构细菌的基本结构: 细胞壁、细胞膜、细胞质、核质 细菌的特殊结构: 荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞一、细菌的基本结构细胞壁l 位于菌细胞的最外层，包绕在细胞膜的周围。组成较复杂， 并随不同细菌而异。 l 用革兰染色法可将细菌分为两大类，即革兰阳性菌和革兰阴性菌 两类细菌共有组分 肽聚糖l 革兰阳性菌l 聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥 三维立体结构，坚固 1550层l 革兰阴性菌l 聚糖骨架、四肽侧链 二维平面结构，疏松 12层特殊组分l 革兰阳性菌 大量磷壁酸 磷壁醛酸 特

2、殊蛋白：金葡菌的A蛋白、A群链球菌的M蛋白l 革兰阴性菌 外膜： 脂蛋白 脂质双层 脂多糖LPS脂多糖（LPS） G-的内毒素（1）脂质A（lipid A） l 为糖磷脂，由D-氨基葡萄糖双糖组成的基本骨架，双糖骨架的游离羟基和氨基携带多种长链脂肪酸和磷酸基团。不同细菌骨架一致。l 是内毒素毒性与生物学活性的主要成分l 无种属特异性（故不同细菌产生的内毒素的毒性作用均相似）（2）核心多糖（core polysaccharide）l 位于脂质A的外层l 有属特异性，同一属细菌相同 （3）特异多糖（specific polysaccharide）l 最外层，由数个至数十个低聚糖（35个单糖）重复单

3、位所构成的多糖链。l 是革兰阴性菌的菌体抗原（O抗原），具有种特异性l 缺失，细菌变为粗糙型l 少数G-菌的LPS不典型，外膜糖脂含短链分支状聚糖，称为寡聚糖（lipooligosaccharide ,LOS),与哺乳动物细胞膜的鞘糖脂成分相似，可引起免疫逃逸。脂质双层 结构类似于细胞膜，双层内镶嵌多种蛋白质称为外膜蛋白,包括孔蛋白、去阻遏蛋白等。有的为性菌毛、噬菌体、细菌素的受体。周浆间隙 细胞膜与外膜间隙，含多种酶及特殊蛋白，与细菌获得营养和解毒作用有关。G+ 菌与G- 菌细胞壁的比较细胞壁 革兰阳性菌 革兰阴性菌强度 较坚韧 较疏松厚度 2080nm 1015nm肽聚糖层数 可多达50层

4、 12层肽聚糖含量 50%80% 5%20%磷壁酸 有 无外膜 无 有G+ 菌与G- 菌的差别及与细胞壁的关系项目 革兰阳性菌 革兰阴性菌 细胞壁的关系染色性 紫色 红色 细胞壁对酒精的通透性抗原性 主要为磷壁酸 主要为外膜 细胞壁的化学组成不同毒性 无内毒素 有内毒素 内毒素为阴性菌细胞壁成分对青霉素的作用 有效 无效 作用部位为肽聚糖 五肽交联桥对溶菌酶的作用 有效 无效 作用部位为肽聚糖 聚糖骨架功能l 维持菌体固有的形态，并保护细菌抵抗低渗环境 （阳性菌2025大气压，阴性菌56大气压）l 参与菌体内外的物质交换 l 菌体表面带有多种抗原表位，可以诱发机体的免疫应答 l 磷壁酸：重要表

5、面抗原，与血清型分类有关l 外膜：屏障结构，与致病性相关l LPS 细菌细胞壁缺陷型（细菌L型） l 概念：某些理化或生物因素作用于细菌，可抑制的肽聚糖的合成或破坏细胞壁的结构，在高渗环境下，细菌仍可存活，成为细胞壁缺陷型。l G+ 原生质体、 G- 原生质球（还有外膜）l 形成条件：溶菌酶、青霉素、胆汁、溶葡萄球菌素、抗体、补体等 生物学特性：多形态性，革兰阴性，高渗培养且生长缓慢，荷包蛋样、颗粒样或丝状菌落、细胞壁可/不可回复 与医学的关系： 常引起慢性和反复发作的感染，作用于细胞壁的抗生素无效细胞膜l 或称胞质膜，细胞壁内侧，包绕细胞质l 结构：磷脂、蛋白质，不含胆固醇l 功能：含有多种

6、酶，参与营养的摄取，细菌结构的合成，细菌呼吸、能量代谢和生物合成，细胞的分裂等。l 特殊蛋白质：青霉素结合蛋白（转肽酶），蛋白分泌系统。细胞质l 细胞膜包裹的溶胶状物质，或称原生质（protoplasm），由水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成，其中含有许多重要结构。(1)核糖体（ribosome）RNA和蛋白质l 沉降系数 70s 50s+30s（真核80s 60s+40s）(2)质粒l 染色体外的遗传物质l 闭合环状 的双链DNAl 控制某些特定的遗传性状l 能独立复制，随细菌分裂转移到子代l 从一个菌传递到另一个菌(3)胞质颗粒 异染颗粒: RNA、多偏磷酸盐 嗜碱，着色深 诊断价

7、值（白喉棒状杆菌） 中介体: 是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于革兰阳性细菌。核质l 原核细胞，不具成形的核。遗传物质称为核质或拟核l 无核膜、核仁和有丝分裂器；因其功能与真核细胞的染色体相似，决定细菌的遗传变异，亦称细菌的染色体l 一般为单倍体，是一个共价闭合环状双链DNA 分子l 大肠埃希菌核质分子量约3×10 9Dal ，长度1.1mm，4.7×10 6 碱基，约30005000个基因 2、 细菌的特殊结构荚膜l 概念：某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，为多糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后并不影响菌细胞的生命活动 l 厚度0.2m荚膜； 0.2

8、m 微荚膜；l 黏液层 黏液性物质疏松地附着于菌细胞表面l 化学组成：多糖/多肽l 形成条件：营养丰富 l 染色：不易着色，负染（墨汁）荚膜的功能l 抗吞噬作用 保护细菌抵抗宿主吞噬细胞的吞噬和消化作用，增强细菌的侵袭力。l 粘附作用 与组织、细胞、导管黏附，形成生物被膜。是医院内感染的重要因素。l 抗有害物质的损伤作用 鞭毛（flagellum） l 概念：许多细菌菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物。包括所有的弧菌和螺菌、约半数的杆菌和个别球菌。l 鞭毛长520m，直径1230nm l 数量与部位： 单毛菌 双毛菌 丛毛菌 周毛菌l 化学组成：鞭毛蛋白 鞭毛的结构 自细胞膜长出 游离于胞外（

9、基础小体 钩状体 丝状体）； 鞭毛蛋白 高度抗原性鞭毛的功能l 细菌的运动器官l 有些细菌的鞭毛与致病性有关 l 根据鞭毛菌的动力和鞭毛的抗原性（H抗原），可用以鉴定细菌和进行细菌分类 菌毛l 概念：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。（电镜观察）l 种类及功能 普通菌毛 数量多、短且细，光镜不可见 是细菌的粘附结构，能与细胞表面的特异受体结合，与致病密切相关； 有些细菌的菌毛可与不同动物的红细胞结合，形成血凝，籍此鉴定菌毛；性菌毛 数量少、中空呈管状，由致育因子(fertility factor）编码，参与F质粒的传递；为某些噬菌

10、体的受体。接合，毒力、耐药性等性状的遗传物质传递。芽胞(spore）l 某些细菌在一定的环境条件下，在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式l 形成芽胞的细菌均为革兰阳性菌，如芽胞杆菌属、梭菌属 l 形成条件：体外，不同细菌形成条件不同l 保存全部生命必需物质：核酸、酶、合成菌体成分的结构l 休眠状态，无新陈代谢 l 可发芽l 1个细菌1个芽胞1个细菌l 细菌繁殖体 芽胞休眠体l 每种细菌形成一种类型芽胞功 能l 抵抗力强。耐干燥、热、辐射、化学消毒剂l 100数小时l 消毒灭菌是否彻底的标准l 最可靠方法为高压蒸气灭菌l 致病性 不直接引起疾病，发芽后形成繁殖体后致病l 鉴别意义

11、 根据芽胞位置、大小等*格兰染色法第2章 细菌的生理第一节 细菌的理化性状化学组成 与其它生物细胞的成分类似；含有原核细胞微生物的特殊成分：肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、二氨基庚二酸、吡啶二羧酸等物理性状 半透明 、表面积大、带电现象 半透性、渗透压高第2节 细菌的营养一、细菌的营养类型 l 根据细菌所利用的能源和碳源的不同，将细菌分为两大营养类型。l 自养菌 以简单无机物为原料合成菌体成分。l 异养菌 以多种有机物为原料合成菌体成分并获得能量。 腐生菌 寄生菌 寄生在活体内，从宿主的有机物获得营养。所有的病原菌都是异养菌，大部分属寄生菌。二、细菌的营养物质水 碳源 氮源 无机盐 生长因子：细菌生长

12、必需，而自身不能合成的化合物 如维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶等 流感嗜血杆菌 X因子（高铁血红素） V因子（辅酶或）三、细菌摄取营养物质的机制被动扩散 主动转运系统 1 周浆间隙结合蛋白转运系统 周浆间隙的受体蛋白与 营养物质结合后将营养物质转送给 细胞膜上的ATP结合型载体，由ATP提供能量使营养物质进入细胞质内。 2 化学渗透趋使转运系统 细胞膜的电化学离子梯度透性酶在氧化状态时与营养物质结合，在还原状态时构象改变，营养物质进入细胞。 3 基团转移 细胞膜的载体蛋白从细胞质获得磷酸基团后，在细胞膜外表面与葡萄糖结合，将其送入细胞质后释放6-磷酸葡萄糖。第四节 细菌的生长繁殖的条件一、细菌

13、的生长繁殖环境因素营养物质 温度 pH 气体环境: 氧气、二氧化碳 渗透压l 专性需氧菌 结核分枝杆菌、霍乱弧菌l 微需氧菌 氧浓度56%，空肠弯曲菌、幽门螺杆菌l 兼性厌氧菌 大多数病原菌 l 专性厌氧菌 破伤风梭菌、肉毒梭菌 缺乏氧化还原电势高的呼吸酶：细胞色素、细胞色素氧化酶 缺乏分解有毒氧基团的酶：SOD、触酶、过氧化物酶二、细菌的生长繁殖个体繁殖：二分裂方式 代时：多数为2030 min 细菌群体的生长繁殖1迟缓期 2对数期 3稳定期 4衰亡期细菌的生长曲线（人工）第三节 细菌的新陈代谢一、细菌的能量代谢l 发酵 以有机物为受氢体 呼吸 以无机物为受氢体l 有氧呼吸 以分子氧为受氢体

14、 厌氧呼吸 以其他无机物为受氢体二、细菌的分解代谢产物与生化反应 细菌的酶不一样，对营养物质的分解能力不一样l 糖发酵试验 葡萄糖+HCOOH CO2+H2 大肠杆菌 发酵葡糖和乳酸 产酸并产气伤寒沙门菌 发酵葡糖 产酸不产气l IMViC试验 I - 吲哚试验 M - 甲基红试验 V - VP试验 C - 枸橼酸盐利用试验*I-吲哚试验色氨酸吲哚玫瑰吲哚 吲哚试剂*M - 甲基红实验葡萄糖丙酮酸乙酰甲基甲醇 甲基红 -葡萄糖丙酮酸 甲基红 +*V - VP试验葡萄糖丙酮酸乙酰甲基甲醇 二乙酰红色化合物 + 胍基化合物葡萄糖丙酮酸 × × 乙酰甲基甲醇 I M Vi C试验

15、 大肠埃希菌 + + - - 产气杆菌 - - + + 合成代谢产物1、热原质（致热源）细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。大多是G- 是其细胞壁的LPS耐高温去除方法：250干烤、蒸馏、吸附剂等 制备和使用注射药品过程无菌操作2、毒素与侵袭性酶 3、色素 水溶性 脂溶性4、抗生素 某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些微生物或肿瘤细胞的物质5、细菌素6、维生素第五节 细菌的人工培养 l 培养基 由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品 。l 菌落 单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可见的细菌集团。l 培养基的分类：基础培养基 液体培养基 增菌培养基 固体

16、培养基 选择培养基 半固体培养基 鉴别培养基 厌氧培养基细菌在培养基中的生长情况l 液体培养基： 表面生长 均匀混浊生长 沉淀生长 l 固体培养基： 菌落，菌苔l 半固体培养基： 无动力 有动力培养基的用途l 液体培养基： 增菌l 固体培养基： 纯化，增菌l 半固体培养基：动力检测，保种第六节 细菌的分类 l 古细菌、真细菌、真核生物l 细菌的分类层次 界、门、纲、目、科、属、种 l 种 是细菌分类的基本单位。生物学性状基本相同的细菌群体构成一个菌种；l 性状相近关系密切的若干菌种组成一个菌属l 同一菌种的各个细菌，虽性状基本相同，但在某些方面仍有一定差异，差异较明显的称亚种，差异小的则为型。

17、l 血清型 噬菌体型 细菌素型 生物型菌株l 对不同来源的同一菌种的细菌称为该菌的不同菌株。l 标准菌株(standard strain)或模式菌株(type strain）：具有某种细菌典型特征的菌株细菌的命名l 拉丁双名法 Escherichia coli （E. coli） 属名 种名l 中文： 大肠埃希菌 种名 属名 第三章 细菌的遗传与变异 第一节 与细菌遗传相关的物质染色体 质粒 噬菌体 转位因子一、细菌染色体 1、由一条双链环状DNA分子组成，聚集在一起形成“类核” ，分子量4.6×106bp，4000个左右基因。2、功能相关的几个基因组成一个操纵子结构，分别转录、合成

18、各自蛋白。3、绝大多数细菌不含内含子，结构基因呈单拷贝，rRNA 基因呈多拷贝。4、耐药基因与致病岛二、质粒 细菌染色体以外的遗传物质，存在于细胞质中，是环状闭合的双链DNA。 质粒DNA的分类l 接合性质粒：R质粒、F质粒，借助性菌毛传递；非接合性质粒，经诱动或转导传递。l 质粒可分为相容性与不相容性两种。 重要的质粒：1)致育质粒（F质粒）编码性菌毛，与有性生殖功能关联；2)耐药性质粒 （R质粒）携带耐药性基因，编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性；3)毒力质粒（Vi质粒） 编码与该菌致病性有关的毒力因子；4)细菌素质粒 编码细菌产生细菌素；5)代谢质粒 编码产生相关的代谢酶。 三、噬菌

19、体l 是感染细菌、真菌、放线菌和螺旋体等微生物的病毒。l 噬菌体具有病毒的一些特性：个体微小，可以通过滤菌器；没有细胞结构，主要由蛋白质构成的衣壳和包含于其中的核酸组成；只能在活的微生物细胞内复制增殖。l 噬菌体分布极广，凡是有细菌的场所，就可能有相应的噬菌体的存在。 噬菌体的生物学性状1、形态与结构 噬菌体很小，在光镜下看不见，需用电镜观察。不同的噬菌体在电镜下有三种形态：蝌蚪形、微球形和丝形。大多数噬菌体呈蝌蚪形，由头部和尾部两部分组成。2、蝌蚪形噬菌体结构模式图（图）l 毒性噬菌体：在宿主细胞内复制增殖，终裂解细菌，建立溶菌周期。l 温和噬菌体：噬菌体基因与宿主染色体整合，噬菌体DNA能

20、随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代。 毒性噬菌体在敏感菌内以复制方式进行增殖，增殖过程包括：吸附、穿入、生物合成、成熟和释放。 吸附 吸附是噬菌体与菌体表面受体发生特异性结合的过程，其特异性取决于噬菌体蛋白与宿主菌表面受体分子结构的互补性。毒性噬菌体的复制周期溶菌周期l 在液体培养基中，噬菌现象可使浑浊菌液变得澄清。l 在固体培养基上，若用适量的噬菌体和宿主菌液混合后接种培养，培养基表面可有透亮的溶菌空斑出现。一个空斑系由一个噬菌体复制增殖并裂解细菌后形成，称为噬斑,不同噬菌体噬斑的形态与大小不尽相同温和噬菌体l 前噬菌体: 整合在细菌基因组中的噬菌体基因组。l 溶原性细菌：带有前噬菌体基

21、因组的细菌。l 前噬菌体偶尔可自发地或在某些理化和生物因素的诱导下脱离宿主菌基因组，而进入溶菌周期，产生成熟噬菌体，导致细菌裂解。l 溶原性转换 某些前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变，这称为溶原性转换。噬菌体基因组 噬菌体经转导和溶原性转换 参与细菌遗传变异四、转座子l 转座子是一类不依赖于同源性重组可以在染色体、质粒和噬菌体中一个位置转移到另一个位置的独特的DNA 片段。亦称跳跃基因或移动基因。l 转座子有二类：插入序列；复合转座子1、插入序列 1 ）大小约750-2000bp，末端具有反向重复序列。 2 ）只有转位酶基因，转位酶可识别IR并将基因解离，插入到染色体、噬菌体或质粒其他部

22、位。2、 复合转座子 是一类除了携带与转座作用有关的基因外，还携带有其他基因，如耐药性基因、糖发酵基因、肠毒素基因等。*转位因子的转位方式l 保留型转位：转位因子从原来的位点上删除下来后，再转移插入到另一位点中去。l 复制型转位 转位因子的一个拷贝插到靶位点，另一拷贝仍然保留在供体原来的位置上。3、转座噬菌体第二节 细菌的变异现象l 形态结构的变异 毒力变异 耐药性变异 菌落变异一、形态结构的变异l 细菌的大小和形态在不同的生长时期可不同，生长过程中受外界环境的影响也可发生变异。如：鼠疫耶氏菌在陈旧培养物上细菌的多形态性、细菌L型。l 细菌的特殊结构如：荚膜（肺炎链球菌）、芽胞（炭疽芽胞杆菌）

23、、鞭毛也可发生变异（变形杆菌H-O变异）。二、 菌落变异l 细菌的菌落主要有光滑(smooth,S)型和粗糙(rough,R)型两种。S型菌落表面光滑、湿润、边缘整齐。经人工培养多次传代后菌落表面变为粗糙、干燥、边缘不整齐，称SR变异。l SR变异常见于肠道杆菌，是由于失去LPS的特异性寡糖重复单位而引起的。l 变异时不仅菌落的特征发生改变，且细菌的其它性状也发生了变化。l S型菌的致病性强，但有少数R型菌的致病性强，如结核分枝杆菌。三、抗原变异l 菌体抗原变异：S-R变异l 鞭毛抗原变异 ：H-O变异；相变异l 菌毛抗原变异l 荚膜抗原变异四. 毒力变异l 毒力增强：无毒力的白喉棒状杆菌常寄

24、居在咽喉部，不致病；当感染了-棒状杆菌噬菌体后变成溶原性细菌，则获得产生白喉毒素的能力，引起白喉。l 毒力减弱：有毒菌株长期在人工培养基上传代培养，可使细菌的毒力减弱或消失。卡介苗(BCG)是有毒的牛分枝杆菌在含有胆汁的甘油、马铃薯培养基上，经过13年，连续传230代，获得的一株毒力减弱但仍保持免疫原性的变异株。五. 耐药性变异l 耐药性变异：细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐药的变异。有些细菌还表现为同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性。l 从抗生素广泛应用以来，细菌对抗生素耐药的不断增长是世界范围内的普遍趋势，给临床治疗带来很大的困难，并成为当今医学上的重要问题。第三节 细菌变异的机制l 遗传性

25、变异：是由基因结构发生改变所致，主要通过基因突变、基因损伤后的修复、基因的转移与重组来实现。l 非遗传性变异：是细菌在环境因素等影响下出现的表型变异，这种变异不是因基因结构的变化而产生的。一. 基因的突变l 突变(mutation)：是细菌遗传物质的结构发生改变，并且可以稳定遗传。 突变的类型 点突变：碱基置换、碱基插入或缺失；多点突变：染色体重排l 自然突变：自然发生，突变是随机的，不定向的。突变率10-10 10-6 l 诱变剂 可使突变率提高101000倍。常用的物理因素有紫外线、高温、辐射等；化学因素包括所用的致突变药物。l 回复突变：细菌由野生型变为突变型为正向突变；突变株经过第二次

26、突变可恢复野生型的性状，这种第二次突变为回复突变。l 回复突变主要是表型回复。二. 基因的转移与重组l 外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌细胞内的过程。使受体菌获得供体菌某些特性。l 外源性遗传物质：供体菌染色体DNA，质粒DNA及噬菌体基因等。l 细菌的基因转移和重组方式：转化、接合、转导、溶原性转换、细胞融合。1. 转化: 受体菌直接获取供体菌裂解游离的DNA片段而获得新的遗传性状。转化条件和过程。 细菌处于感受态(competence)时才能捕获外源的DNA ，此时的细胞膜有DNA结合蛋白、细胞壁溶素和核酸酶。G+菌将一条DNA链摄入，另一条链被降解。进入的DNA与DNA结合蛋白一起到

27、达染色体， DNA结合蛋白由RecA蛋白接替，将单链DNA整合。G-菌直接摄取双链DNA。l 在生物工程研究中，常将带有目的基因的质粒转化感受态大肠杆菌等。l 感受态E.Coli的制备：对数期细菌中加入0.1M CaCl2冰浴1h。l 转化：质粒+感受态菌冰浴30min4290sec冰浴2min37 液体培养45min含抗生素培养基培养。l 可用电穿孔方法制备感受态菌。2. 接合 是细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（质粒或染色体DNA）从供体菌转移给受体菌。能通过结合方式转移的质粒称为接合性质粒，不能通过性菌毛在细菌间转移的质粒为非接合性质粒。R质粒的接合l 细菌的耐药性与耐药性的基因突

28、变及R质粒的接合转移等有关。l R质粒有耐药传递因子(RTF)和耐药决定子(r)两部分组成。RTF的功能与F质粒相似，可编码性菌毛的产生和通过接合转移；R决定子能编码对抗菌药物的耐药性。 非接合质粒分子量较小，不能编码性菌毛，因此不能通过接合传递。如果在宿主细胞内存在接合性质粒，则可以被诱动传递。如大肠杆菌素ColE1质粒。3. 转导 是以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段DNA转移到受体菌内，是受体菌获得新的性状。l 根据转导基因片段的范围，可将转导分为两类：普遍性转导（转导的DNA可是供菌染色体上的任何部分）、局限性转导（转导的DNA只限供菌染色体上的特定基因）。4. 溶原性转换 当噬菌体感

29、染细菌时，宿主菌染色体中获得了噬菌体的DNA片段，使其成为溶原状态时，而使细菌获得新的性状。5. 原生质体融合第四节 细菌遗传变异在医学上的应用l 在疾病的诊断、治疗与预防中的作用l 在测定致癌物质中的应用l 在流行病中的应用l 在分子生物学方面的应用l 在基因工程中的应用第四章 病毒的基本性状Virus：体积微小，结构简单，只有一种类型的核酸，只能在活的、敏感细胞内以复制方式增殖的非细胞型微生物。l 微小，可通过除菌滤器;l 结构简单，无完整的细胞结构;一种类型核酸；l 活细胞内寄生；复制方式增殖；l 对抗生素不敏感；对干扰素敏感。病毒引起疾病的特点传播性 病死率 持续感染 肿瘤的形成关系第

30、一节 病毒的形态、结构与化学组成病毒体完整的成熟病毒颗粒，具有典型的形态结构，并有感染性。一、病毒的大小和形态 <50 nm 小型病毒 (HAV) 50 nm -150 nm 中等病毒（influenza virus） > 150nm 大型病毒（最大300 nm）二、病毒的结构和化学组成（病毒体结构模式图）基本结构（病毒核心+衣壳） 辅助结构病毒核心+衣壳=核衣壳 无包膜病毒的核衣壳就是病毒体病毒的核酸 1 只有一种类型核酸DNA/RNA。2 病毒基因组的基因可互相重叠。3 基因结构有真核基因的特点，可以有内含子 存在 核酸类型l 双链DNA病毒l 单链DNA病毒l 单正链RNA病

31、毒l 单负链RNA病毒l 双链RNA病毒l 逆转录病毒 核衣壳的对称形式 螺旋对称型 二十面体立体对称型 复合对称型核心：核酸基因组决定病毒遗传、变异和复制壳粒衣壳保护、介导、抗原性包膜，包膜子粒（刺突）保护、介导、抗原性病毒的蛋白质l 结构蛋白（structure protein)：构成病毒的有形成分，包括衣壳、包膜和基质蛋白，具有保护核酸、吸附细胞、构成病毒抗原等功能。l 非结构蛋白(non- structure protein)：由病毒基因编码，但不构成病毒的构成组分。包括酶、特殊功能蛋白等。第二节 病毒增殖病毒的培养：活细胞l 动物接种 鸡胚接种 组织培养：原代细胞 传代细胞 二倍体细

32、胞病毒的增殖l 活细胞 不具有能独立复制的酶系统l 敏感细胞l 增值方式是 复制一、病毒复制周期病毒基因为模板，籍DNA多聚酶或RNA多聚酶等，使细胞转为复制病毒的基因组，转录、转译出相应的病毒蛋白，最终释放出子代病毒。l 吸附 穿入 脱壳 生物合成 装配、成熟与释放病毒的复制过程吸附 病毒体表面的吸附蛋白与敏感细胞的受体特异性结合。这种结合决定了病毒的亲组织性。穿入 融合-有包膜病毒 胞饮-无包膜病毒 核酸直接进入细胞脱壳 病毒脱去蛋白质衣壳后，核酸才能发挥作用。大多数病毒在细胞溶酶体酶的作用下脱去衣壳。痘病毒在溶酶体的作用下脱去部衣壳，在病毒脱壳酶的作用下将核酸暴露出来。生物合成 *隐蔽期

33、 其长短代表病毒合成的速度 病毒核酸复制+基因表达l 7种类型： 双链DNA病毒 单链DNA病毒 单正链RNA病毒 单负链RNA病毒 双链RNA病毒 逆转录病毒 嗜肝DNA病毒l 区域：DNA病毒 核内（除痘病毒） RNA病毒 胞质（除流感病毒及部分副粘病毒） *dsDNA的生物合成亲代DNA mRNA 早期蛋白（酶） （功能蛋白）子代DNA 子代mRNA 晚期蛋白 （结构蛋白） 子代病毒 *RNA病毒的生物合成l 单正链RNA =mRNA 结构和非结构蛋白中间复制体 子代核酸l 单负链RNA 正链 RNA 蛋白质 中间复制体 子代核酸（依赖RNA的RNA多聚酶） 逆转录酶 *逆转录病毒病毒R

34、NA RNA:DNA中间体 双链DNA 整合入细胞染色体 子代病毒mRNA和子代核酸 *嗜肝DNA病毒：HBV -DNA RNA -DNA dsDNA 装配释放l 裂解l 出芽病毒的复制过程病毒的异常增殖l 缺陷病毒 基因组不完整或严重改变，不能复制，不能产生出完整的子代病毒。l 缺陷干扰颗粒 缺陷病毒不能复制，但却能干扰同种成熟病毒体进入细胞。l 顿挫感染（流产性感染）： 细胞条件不合适，病毒进入细胞但不能复制l 容许性细胞 非容许性细胞l 干扰现象 当两种病毒同时感染同一细胞时，可发生一种病毒的增殖抑制了 另一种病毒增殖的现象。 产生原因 干扰素interferon，IFN 第一种病毒改变

35、了细胞表面受体结构或细胞代谢途径；或抑制第二种病毒mRNA的转译。第3节 、病毒的遗传与变异病毒遗传学l 病毒遗传学名词1 病毒株 同一种病毒的不同分离株2 准株 在同一宿主体内，同一株病毒群体中的个体发生变异引起差异。3 病毒型 同种病毒的不同血清型病毒遗传性变异1、基因突变 条件致死突变株 温度敏感突变株 2835可以复制， 3640不能复制.宿主范围突变株耐药突变株2 、基因重组与重配基因重组 有亲缘关系的二种或二种以上病毒感染同一细胞，病毒基因组核酸互换，产生具有两个亲代病毒特性的子代病毒。基因重配 分节段的二种病毒株感染细胞，基因片段交换使子代病毒发生变异。3 病毒基因组与宿主基因组

36、整合 非遗传性变异l 基因产物的互补作用l 病毒的表型交换和表型混合病毒遗传变异的生物学意义l 在研究病毒致病机制中的作用l 在病毒诊断中的应用l 在治疗病毒病中的应用l 在预防病毒感染中的应用l 在基因工程中的应用l 在遗传学理论研究中的应用理化因素对病毒的影响l 物理因素 温度 PH 射线l 化学因素 脂溶剂 化学消毒剂 抗生素和中药 其他第5节 病毒的分类分类原则l 核酸类型和结构（RNA/DNA, ds/ss, linear/circular, fragment /no-fragment)l 病毒体形状和大小l 病毒体形态结构l 对脂溶剂敏感性l DNA病毒l RNA病毒l DNA 和

37、RNA 逆转录病毒类病毒（ Viroids）l 很小 (200-400nt),杆状 RNA 分子，有二级结构l 无衣壳或包膜 l 在核内增殖，严格细胞内寄生l 多与植物疾病相关 卫星病毒l 特点： 1 是RNA病毒 ，500-2000bp 2 复制需要辅助病毒 3 与辅助病毒基因无同源性 4 所致疾病与辅助病毒无关l 有两类：一类可编码自身衣壳蛋白 另一类为卫星病毒RNA分子第五章 细菌的感染与致病机制 细菌的感染 细菌侵入机体，在一定部位生长繁殖并产生毒性代谢产物，与机体相互作用而引起病理变化的过程。第一节 细菌的感染外源性感染 来源于宿主体外病人、带菌者 携带有某些致病菌的健康人，传染病恢

38、复期仍排菌者、病畜和带菌动物内源性感染 来源于宿主体内或体表，大多为正常菌群，少数为致病菌。正常菌群在一定条件下可变为机会致病菌。一、正常菌群与机会致病菌正常菌群 正常人的体表和同外界相通的眼结膜、口腔、鼻咽腔、肠道、泌尿生殖道等腔道中都寄居着不同种类和数量对人体无害而有益的微生物，称为正常菌群。 人体携带的微生物总重量约为1270g，其中肠道1000g，肺20g，皮肤200g，口腔20g ，阴道20g，鼻腔10g。人体细胞总数约1013，而细菌总数为1014。 在人体定植的微生物种类超过400种，其中厌氧菌占99.9%，是需氧菌和兼性厌氧菌的1000倍。表7-1 人体常见的正常菌群部位 主要

39、菌类 皮肤 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、 丙酸杆菌、白假丝酵母菌、非致病性分枝杆菌口腔 葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、 奈瑟菌、乳杆菌、类白喉、棒状杆菌、放线菌、 螺旋体、白假丝酵母菌、梭菌鼻咽腔 葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、类杆菌外耳道 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌眼结膜 葡萄球菌、干燥棒状杆菌、奈瑟菌 胃 一般无菌 肠道 大肠埃希菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、 肠 球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、 真细菌、乳杆菌、白假丝酵母菌尿道 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、非致病性分枝杆菌阴道 乳杆

40、菌、大肠埃希菌、类白喉棒状杆菌、白假丝酵母菌正常菌群的生理作用1生物拮抗 受体竞争（占位性保护）作用 正常菌群通过其配体与黏膜上皮细胞表面受体结合而黏附，在定植处形成一层膜菌群，发挥屏障和占位性保护作用，使外来病原菌不能定植而通过侵入门户侵袭机体。产生有害代谢产物 厌氧菌等产生乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等有机酸，某些细菌产生H2O2，对其他细菌产生抑制作用。某些放线菌、细菌产生抗生素或细菌素，对细菌产生抑制或杀灭作用。营养竞争作用 正常菌群数量处于绝对优势，通过营养竞争可限制致病菌的大量繁殖。营养作用 参与机体的物质代谢、营养物质转化及合成。如肠道脆弱类杆菌和大肠杆菌可以合成维生素K和B，乳杆菌和

41、双歧杆菌可以合成尼克酸、叶酸、烟酸和维生素B等。此外，肠道正常菌群还可以营养物质吸收、胆汁代谢、胆固醇代谢等。免疫作用l 正常菌群能促进宿主免疫器官的发育；l 刺激其免疫系统发生免疫应答，产生的免疫物质有限制正常菌群的危害作用，对具有交叉抗原组分的致病菌有一定程度的抑制或杀灭作用。l 双歧杆菌能激活CD4+ T细胞，产生IFN-，激活巨噬细胞，使其吞噬杀伤能力增强。l 抗衰老作用双歧杆菌、乳杆菌等具有抗衰老作用，其机制之一是细菌产生超氧化物歧化酶（SOD）有关。SOD是一种抗氧化损伤的生物酶，能催化自由基O2-以清除其毒性，使组织细胞免受损伤。抑癌作用 正常菌群如双歧杆菌和乳杆菌产生产生的多种

42、酶可将某些致癌物或前致癌物分解，转变成无害物质。 激活巨噬细胞等发挥免疫作用而抑制肿瘤。*条件致病菌 正常菌群与宿主间的生态平衡失调，不致病的正常菌群可引起感染而成为条件致病菌。条件致病菌形成的原因主要有： 1. 寄居部位改变 2. 宿主免疫功能低下 3. 菌群失调 正常菌群中各菌种间的比例发生较大幅度的变化而引起疾病。包括二重感染或重叠感染。*机会性致病菌1. 来源 人体皮肤和黏膜寄居的正常菌群2. 常见的机会性致病菌 大肠埃希菌、克雷伯菌属、铜绿假单胞菌、变形杆菌属、肠杆菌属、沙雷菌属、葡萄球菌属等。3. 主要特点 毒力弱或无明显毒力 常为耐药菌或多重耐药菌 机会性致病菌不断出现与改变二、

43、细菌的致病机制致病菌的致病机制主要与三方面有关： 细菌的毒力 侵入宿主机体的菌量 合适的侵入部位（一） 毒力指细菌致病能力的强弱程度。测定细菌毒力的方法常用半数致死量或半数感染量测定法。构成毒力的物质主要包括侵袭力和毒素侵袭力致病菌能突破宿主皮肤、粘膜生理屏障，进入机体并在体内定植、繁殖和扩散的能力1 黏附素菌毛 主要存在于G-菌，如肠道杆菌、淋球菌等多种细菌均有；菌毛与细胞相应受体结合引起黏附，不同菌感染不同部位。非菌毛黏附素 多存在于G+菌，如膜磷壁酸、糖萼、荚膜多糖、纤维粘连素结合蛋白、纤维蛋白原结合蛋白、胶原黏附素等。G-菌的外膜蛋白黏附机制 黏附素作为配体与细胞表面的受体结合是黏附形

44、成的最主要原因。菌毛的黏附具有组织选择性。细菌与细胞的相互作用 细菌载铁蛋白基因表达、加速生长繁殖、分泌侵袭物质；宿主细胞形态改变、细胞凋亡、分泌细胞因子、黏附分子的表达等。2.荚膜与微荚膜具有抗宿主吞噬细胞的吞噬作用和抵抗体液中杀菌物质的作用，使致病菌能在体内大量繁殖，如肺炎球菌荚膜、链球菌的M蛋白、大肠杆菌的K抗原、伤寒杆菌的vi抗原等3.侵袭性物质1 侵袭素 由侵袭基因编码产生的蛋白质，介导细菌侵入黏膜上皮细胞内及向周围组织扩散。如侵袭性大肠杆菌、志贺菌产生的侵袭性蛋白。2 侵袭性酶 抗吞噬、利于细菌扩散、分解抗体等。如透明质酸酶、IgA1酶等4 细菌生物被膜 细菌附着在有生命或无生命的

45、材料表面后，由细菌和分泌的胞外多聚物共同组成的呈膜状的细菌群体。利于黏附、定植在支持物表面；抵抗机体的免疫清除和抗菌药物的作用；增强毒力基因或耐药基因传递；容易引起慢性感染。（二）毒素 （toxin）外毒素 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 多由A和B两个亚单位组成，A亚单位是外毒素活性部分，B亚单位是结合亚单位。l 分子结构：A-B模式A：活性亚单位 B：结合亚单位 可提纯制疫苗l 外毒素的特征：毒性极强 选择性强 稳定性差 抗原性强，可以脱毒l 外毒素种类神经毒素 破伤风痉挛毒素、肉毒毒素细胞毒素 白喉毒素、溶细胞毒素肠毒素 霍乱肠毒素、ETEC肠毒素、产

46、气荚膜梭菌肠毒素 外毒素经0.30.4%甲醛作用后，失去毒性，但保留免疫原性，称为类毒素。类毒素和外毒素免疫原性强，刺激机体可产生抗毒素。超 抗 原 抗原分子不需抗原提呈细胞加工处理，直接与T细胞和APC的MHC分子的外侧结合， 大量激活T细胞释放大量细胞因子，引起免疫病理损伤。葡萄球菌肠毒素、毒性休克综合症毒素、链球菌致热外毒素内毒素l 革兰阴性菌细胞壁的脂多糖（LPS），当细菌死亡裂解后才能释放出来。 l 脂多糖的分子结构自内向外依次为脂质A、核心多糖和特异多糖。l 内毒素对理化因素稳定，耐热，不能用甲醛脱毒；抗原性弱，刺激机体产生相应抗体，但中和作用较差。l 脂质A决定内毒素的生物活性，

47、无种属特异性。l 核心多糖具有属特异性，同一属细菌的核心多糖相同。l 特异多糖是菌体抗原（O抗原），决定细菌种或型的特异性。 *脂多糖 LPS 菌体裂解释放 化学稳定性 不能成为类毒素 免疫原性弱内毒素的生物学作用发热反应白细胞反应内毒素血症与休克Shwartzman现象和弥漫性血管内凝血内毒素毒性作用l 发热反应l 白细胞反应 l 内毒素血症与内毒素休克 l Shwartzman现象与DIC 外毒素与内毒素的主要区别 细菌入侵的数量*与细菌的毒力成反比例毒力越强，引起感染所需的菌量越小毒力越弱，引起感染所需的菌量越大细菌入侵的部位*各种致病菌有其特定的侵入部位与致病菌需要特定的生长繁殖微环境

48、有关三、细菌的感染途径与传播机制 感染的来源1、外源性感染：病人 带菌者 患病及带菌动物2、内源性感染：条件致病菌 潜伏菌的感染3、医院感染：交叉感染 自身感染 医源性感染感染途径呼吸道感染 气溶胶、飞沫吸入消化道感染 粪-口方式泌尿生殖道感染 性接触、 黏膜损伤创伤感染 皮肤、黏膜损伤经血感染 输血、 注射等媒介昆虫感染 密切接触、 叮咬多途径感染 感染的类型隐性感染 当宿主体的抗感染免疫力较强，或侵入的病菌数量不多、毒力较弱，感染后对机体损害较轻，不出现或出现不明显的临床症状，或称亚临床感染。 特点：机体获得足够的特异免疫力潜伏感染 病原体与机体处于平衡状态，病原体在机体的某些组织中不引起疾病，当机体免疫力降低时可大量繁殖而发病。如结核显