医学微生物学一详解演示文稿

医学微生物学一详解演示文稿当前第1页\共有112页\编于星期三\21点（优选）医学微生物学一当前第2页\共有112页\编于星期三\21点Whatismicro-organisms？当前第3页\共有112页\编于星期三\21点Microorganism,Microbes微生物

是存在于自然界的一大群体积微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。Microbiology微生物学:

是生命科学的一个重要分支，是研究微生物的类型、分布、形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传变异以及与动物、人类、植物等自然界相互关系的科学。

当前第4页\共有112页\编于星期三\21点微生物学的分类

微生物学据其研究的领域不同，有如下分支学科：

Medicalmicrobiology

Veterinarymicrobiology

Agriculturemicrobiology

Industry

microbiologyPharmaceutical

microbiology当前第5页\共有112页\编于星期三\21点

医学微生物学（medicalmicrobiology）是微生物学的一个分支，主要研究与医学有关的病原微生物的生物学特性、感染与免疫的机制和特异性诊断和防治等，以控制和消灭传染性疾病和与之有关的免疫性疾病。是医学基础的重要部分。当前第6页\共有112页\编于星期三\21点Typeofmicroorganism

按结构组成等差异可分成三大类真核细胞型微生物非细胞型微生物原核细胞型微生物当前第7页\共有112页\编于星期三\21点Eukaryoticmicrobe：

真核细胞型微生物细胞核的分化程度较高,有核膜、核仁和染色体,胞质内细胞器完整。如真菌(fungi)当前第8页\共有112页\编于星期三\21点Prokaryoticmicrobe：

原核细胞型微生物仅有原始核,无核膜和核仁,细胞器不完善。包括：bacteria细菌；actinomyces放线菌；mycoplasmas支原体；spirochetes螺旋体；rickettsiae立克次体；chlamydiae衣原体当前第9页\共有112页\编于星期三\21点non-cellularmicrobe：

non-celltype非细胞型微生物体积微小,能过滤菌器,无细胞结构,无产生能量的酶系统,只有在敏感宿主活细胞内才能增殖。如病毒(virus)

当前第10页\共有112页\编于星期三\21点

generalpropertiesofmicrobe：

tinyinsize—肉眼看不见。simpleinstructure—一般为单细胞或非细胞形态，也可为多细胞。agreatvariety—数十万种,可分成三大类。fastrateinmultiplication—一般20min繁殖一代。widelydistributed—动植物体内外、土壤、空气、江河、深海、温泉均可由微生物存在。easyinvariation——容易变异。当前第11页\共有112页\编于星期三\21点relationshiptohuman

Beneficialactivities：1、C.Ncirculationinnature2、inagriculture：杀虫、造肥、固氮……3、inindustry：食品发酵、石油脱蜡……4、inmedicine

：制药、正常菌群……

Harmfulactivities：1、pathogensandopportunisticpathogens2、Causestheindustryproduct,theagriculturalandsubsidiaryproductsandthedailynecessitiescorruptionwithrotten当前第12页\共有112页\编于星期三\21点ThehistoryoftheMicrobiology：

Experiencephase

ExperimentalphaseModernMicrobiology当前第13页\共有112页\编于星期三\21点1、Experiencephase（１）酿酒、制醋、腌腊等食品生产、保存；（２）古代人对传染病的认识；（３）人痘接种法：免疫最早概念。当前第14页\共有112页\编于星期三\21点2．Experimentalphase

（17世纪始）

（１）微生物的发现：列文虎克

巴斯德发现酒变酸微生物的作用，创立巴氏消毒法）

郭霍氏（固体培养、染色技术）（２）免疫学的兴起：牛痘、巴斯德（霍乱、炭疽、狂犬疫苗）、白喉抗毒素动物血清治愈白喉。（３）抗生素的发现：Ehrlich----砷凡纳明Fleming---青霉素显微镜＋培养基当前第15页\共有112页\编于星期三\21点

Leeuwenhoek.1676.microscopy(>200times)当前第16页\共有112页\编于星期三\21点Pasteur(1822-1895):

yeastcellscausewinessourpebrinecausedbyprotozoanspontaneousgenerationcontroversyvaccineforanthraxvaccineforrabiesLouisPasteur当前第17页\共有112页\编于星期三\21点当前第18页\共有112页\编于星期三\21点Koch:(1843—1910)1cultivationtechniques

2staining

3isolatedTB

4Koch’spostulatesRobertKoch当前第19页\共有112页\编于星期三\21点当前第20页\共有112页\编于星期三\21点当前第21页\共有112页\编于星期三\21点Koch'sPostulates1.Thespecificorganismshouldbeshowntobepresentinallcasesofanimalssufferingfromaspecificdiseasebutsholdnotbefoundinhealthyanimals.2.Thespecificmicroorganismshouldbeisolatedfromthediseasedanimalandgrowninpurecultureonartificiallaboratorymedia.3.Thisfreshlyisolatedmicroorganism,wheninoculatedintoahealthylaboratoryanimal,shouldcausethesamediseaseseenintheoriginalanimal.4.Themicroorganismshouldbeisolatedinpureculturefromtheexperimentalinfection.

当前第22页\共有112页\编于星期三\21点3.ModernMicrobiology（1）新病原微生物的发现EmergingandReemergingInfectiousDisease：朊病毒，军团菌，幽门螺杆菌，人类免疫缺陷病毒，埃博拉病毒，SARS病毒等……（2）病原微生物致病性的认识：内源性感染，细菌耐药性，分子水平上的致病机制的研究……（3）微生物学诊断技术：快速、准确、简易；ELISA，PCR……（4）微生物的防治措施：新型疫苗的研制:核酸疫苗，基因工程疫苗…当前第23页\共有112页\编于星期三\21点当前第24页\共有112页\编于星期三\21点TheImportanceofMicrobiologyEnvironmentMedicineFoodIndustryBiotechnologyGeneticresearch当前第25页\共有112页\编于星期三\21点Chapter2

Bacterial

MorphologyandStructureBacteriology当前第26页\共有112页\编于星期三\21点

本章要点：Sizeandshapesofbacteria,howtoobservethem？2.Structuresofthebacterialcell；

Relationsandthesignificancesofthesestructureswiththemedicine当前第27页\共有112页\编于星期三\21点概念bacterium—是一类单细胞的原核生物。广义：各类原核细胞型微生物（细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体）狭义：细菌真细菌古生菌：不合成肽聚糖，代谢途径和产物特殊当前第28页\共有112页\编于星期三\21点Bacteriology细菌在分类上属原核细胞型微生物，是一类具有细胞壁的单细胞微生物，因此一个细菌就是一个细胞。细菌具有相对比较稳定的形态与结构，利用某些实验对其进行检测或鉴定，可以了解并分析细菌的致病性和免疫学特点，也可以指导临床用药以及进行预防消毒。

当前第29页\共有112页\编于星期三\21点§1.sizeandshape

ofbacteria当前第30页\共有112页\编于星期三\21点一、

Sizeofbacteria

Unitformeasurement:Micronormicrometer,μm:1μm=10-3mm多数球菌直径为：1μm

中等大小杆菌长约为２－３μm.同一种细菌可因菌龄不同和环境等因素而有差异RBC直径：7.5μm当前第31页\共有112页\编于星期三\21点当前第32页\共有112页\编于星期三\21点二、ShapeofBacteria细菌的基本形态有三种：

Cocci:sphereBacilli:rodsSpiralbacteria当前第33页\共有112页\编于星期三\21点1.

Coccus：外观呈球形或近似球形，直径在1μm左右，由于繁殖时细菌分裂平面不同和分裂后菌体之间相互粘附程度不一，可有以下几种排列方式：当前第34页\共有112页\编于星期三\21点diplococcus如：脑膜炎奈瑟菌等streptococcus

如：乙型溶血性链球菌staphylococcus如：金黄色葡萄球菌tetrad如：四联加夫基菌sarcina如:藤黄八叠球菌当前第35页\共有112页\编于星期三\21点2.Bacillus

形态多呈直杆状，也有的菌体稍弯；多数呈分散存在，亦有规则排列者。不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。具杆菌的形态、排列特点不同，有如下分类：

当前第36页\共有112页\编于星期三\21点链杆菌如：炭疽杆菌梭杆菌如：核梭杆菌球杆菌如：布氏杆菌分支杆菌如：结核杆菌棒状杆菌如：白喉杆菌当前第37页\共有112页\编于星期三\21点3.SpiralBacterium

：螺菌：如鼠咬热螺菌螺杆菌：幽门螺杆菌弧菌：霍乱弧菌当前第38页\共有112页\编于星期三\21点§2.structureofbacterium当前第39页\共有112页\编于星期三\21点细菌的结构分为两类：capsuleflagellumpilussporecellwall

cellmembrane

cytoplasm

nuclearmaterialEssentialstructuresParticularstructures当前第40页\共有112页\编于星期三\21点细菌结构模式图当前第41页\共有112页\编于星期三\21点一、Essentialstructureofbacteria

（一）cellwallTheoutermostcomponentcommontoallbacteria.

用革兰氏染色法可将细菌分为成2类Gram-negativebacteriaG-革兰染色法（GramStain）：涂片风干固定结晶紫碘液

95%乙醇稀释复红Gram-positivebacteriaG+紫色红色当前第42页\共有112页\编于星期三\21点chemicalcompositionofG+cellwall：

peptidoglycan,teichoicacid,protein

chemicalcompositionofG-cellwall：

peptidoglycan,outermembrane（lipidbilayer，lipoprotein,lipopolysaccharide(LPS)）CellwallSpecificcomponentsBaciccomponenents—peptidoglycanG+—teichoicacid

G-

—

outermembrane

当前第43页\共有112页\编于星期三\21点当前第44页\共有112页\编于星期三\21点（1）peptidoglycan

是细菌细胞壁中的主要成分，为原核细胞所特有。亦称为：mucopeptide粘肽,glycopeptide糖肽,murein胞壁质当前第45页\共有112页\编于星期三\21点chemicalcompositionof

peptidoglycan

特点：层次多（50层）三维空间网格结构特点：层次少（2层）二维平面结构G（+）G（-）polysaccharide

backbone

polysaccharide

backbone

tetrapeptidesidechain

（谷、丙、赖、丙）

tetrapeptidesidechain

（谷、丙、二氨基庚二酸、丙）

pentaptidebridge

当前第46页\共有112页\编于星期三\21点polysaccharidebackbone

：

N-acetylglucosaminelinkN-acetylmuramicacid

with1.4–glucosidicbond溶菌酶作用位点当前第47页\共有112页\编于星期三\21点当前第48页\共有112页\编于星期三\21点当前第49页\共有112页\编于星期三\21点青霉素作用点甘氨酸五肽桥当前第50页\共有112页\编于星期三\21点（2）Specialcomponents①G+……teichoicacid磷壁酸按其联结部位的不同分为

wallteichoicacid壁磷壁酸

membraneteichoicacid膜磷壁酸

功能及意义：

为某些噬菌体的受体是革兰阳性菌的重要表面抗原能粘附于细胞表面，可能与某些细菌的致病性有关当前第51页\共有112页\编于星期三\21点当前第52页\共有112页\编于星期三\21点②G-……outermembrane外膜lipoproteinlipidbilayer

Lipopolysaccharide(LPS)

CorepolysaccharideSpecificpolysaccarideLipidA当前第53页\共有112页\编于星期三\21点当前第54页\共有112页\编于星期三\21点①lipoprotein：位于肽聚糖层和脂质双层之间，起连接作用，使外膜和肽聚糖构成一个整体。②lipidbilayer：磷脂双层，内嵌外膜蛋白（outmembraneprotein,OMP），具有不同的功能。如有的外膜蛋白为孔蛋白是小分子的通道；有的是噬菌体、性菌毛、细菌素的受体。当前第55页\共有112页\编于星期三\21点③lipopolysaccharide，LPS---是革兰氏阴性菌的内毒素；有以下三部分组成：

LipidA（脂质A）：糖磷脂。是细菌内毒素的毒性和生物学活性的主要组分，无种属特异性。是细菌内毒素的毒性和生物学活性的主要组分。

corepolysaccharide(核心多糖)：位于脂质A的外层，由己糖、庚糖、2-酮基-3-脱氧辛酸（KDO）、磷酸乙醇胺等组成。有种属特异性。

specificpolysaccharide(特异多糖)：由数个至数十个低聚糖重复单位组成的多糖链。具有种特异性。革兰是阴性菌的菌体抗原（O抗原）

当前第56页\共有112页\编于星期三\21点

是革兰阴性菌外膜的组成成分，包括脂质A、核心多糖和O特异性多糖三部分，又称为内毒素。脂质A是内毒素的主要毒性成分；核心多糖具有属特异性，同一属细菌的核心多糖的抗原性相同；特异性多糖即菌体O抗原，具有种的特异性。ConceptLPS当前第57页\共有112页\编于星期三\21点当前第58页\共有112页\编于星期三\21点（3）ComparisonofcellwallbetweenG+andG-当前第59页\共有112页\编于星期三\21点（4）Functionsofcellwall(1)

Toformtheexternalshapeofbacteria.(2)

Toprotectbacteriafromburstingduetohigh

osmolarity:G-5~6;G+20~25(3)

Abarriertocertainsubstancesintoandoutofbacteria.(4)

Associatedwithbacteriaantigenicity&pathogenicity.当前第60页\共有112页\编于星期三\21点（5）革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁结构差异的生物学意义

Staining：革兰阳性菌细胞壁结构致密，含脂类物质少，不易酒精脱色，革兰氏染色成紫色；反之革兰阴性菌染成红色；Antigenicity：革兰阳性菌的重要表面抗原之一是磷壁酸，革兰阴性菌的核心多糖和O抗原多糖是为重要表面抗原；Toxicity：革兰阴性菌的脂多糖即为内毒素，革兰阳性菌无此成分；Drugsusceptiblity：革兰氏阳性菌对青霉素，溶菌酶敏感，革兰阴性菌则否。当前第61页\共有112页\编于星期三\21点（6）Bacteriawithdeficiencyincellwall

—BacteriumL-forms

当某些因素（如溶菌酶、青霉素等）破坏或抑制了肽聚糖的合成使细菌细胞壁发生部分或完全缺损，在高渗环境下仍可存活而成为细胞壁缺陷型细菌。因首先在Lister研究所发现，故称L型细菌。conceptBacterialL-form当前第62页\共有112页\编于星期三\21点当前第63页\共有112页\编于星期三\21点革兰氏阳性菌细胞壁几乎完全缺失，仅剩一层细胞膜，称为原生质体。革兰氏阴性菌因有外膜保护，且胞内渗透压较低，对低渗环境仍有一定抵抗力，其细菌L型称为原生质球。当前第64页\共有112页\编于星期三\21点CharacteristicsofL-forms1.condition：可致L型的因素有:溶菌酶，溶葡萄球菌素，青霉素，胆汁，抗体，补体等。2.morphology：大小不一，高度多形性。革兰氏染色阴性。3.culture：高渗、低琼脂、10%-20%血清、3%-5%NaCl、10%-20%蔗糖；生长缓慢；油煎蛋样菌落；4.pathogenicity：引起慢性感染。当前第65页\共有112页\编于星期三\21点荷包蛋状菌落当前第66页\共有112页\编于星期三\21点医学意义①L型细菌在体内、外均能形成，尤其在使用于细胞壁的药物治疗过程中反复出现，某些L型细菌仍有致病力，可引起尿路感染、骨髓炎、心内膜炎等疾病；②在进行常规细菌学检查时，L型细菌往往被漏检而造成病原菌感染的漏诊。当前第67页\共有112页\编于星期三\21点（二）cellmembrane

位于细胞壁内侧，厚约7.5nm，柔韧致密，富有弹性。由磷脂和200多种蛋白质组成。

Amodelofmembranestructure当前第68页\共有112页\编于星期三\21点中介体mesosome类似线粒体的功能当前第69页\共有112页\编于星期三\21点细菌膜蛋白分泌系统细菌的分泌系统是指由多种细胞膜蛋白、外膜蛋白和辅助蛋白（ATPase、信号肽酶、分子伴侣等）组成的复杂系统，其功能是将细菌合成的效应分子如某些蛋白、酶、和毒素由胞浆分泌至胞外。目前已在革兰氏阴性菌发现七型（Ⅰ-Ⅶ）分泌系统ATPADP大肠埃希氏菌ɑ-溶血素HlyApulDNN端信号肽前体蛋白SecBATPADPⅠ型分泌系统Ⅱ型分泌系统当前第70页\共有112页\编于星期三\21点Functions：

(1)

Transportation(2)

Respiration&Secretion(3)

Biosynthesis(4)

celldivision当前第71页\共有112页\编于星期三\21点(三)cytoplasm细胞膜包裹的溶胶状物质，亦称原生质（protoplasm）。由水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成。

内含核糖体、质粒、胞质颗粒等许多重要结构。

当前第72页\共有112页\编于星期三\21点1.ribosome（核糖体）:

细菌合成蛋白质的场所，游离存在于细胞质中，每个细菌体内可达数万个。沉降系数为70S（30S+50S），由RNA(66%)和蛋白质（34%）组成，是某些抗生素作用位点，。链霉素、四环素能与30S亚基结合，氯霉素、红霉素则能与50S亚基结合，从而干扰细菌蛋白质的合成。真核生物核蛋白体的沉降系数为80S，大小亚基分别为60S和40S。当前第73页\共有112页\编于星期三\21点当前第74页\共有112页\编于星期三\21点2.plasmid（质粒）：extra-chromosomalgeneticmaterial，circleanddoublestrandsDNA,replicatedindependently,carrygeneticinformation,controlawiderangoffunctiontobacteria.

e.g.pili

,bacteriocin

，toxin，

drugresistance,ect.

当前第75页\共有112页\编于星期三\21点3.cytoplasmicgranules细菌细胞质中含有多种颗粒，大多为营养储藏物；不是细菌的恒定结构；Volutin(metachromaticgranules)异染颗粒：主要成分是RNA和大量多偏磷酸盐，是核酸合成过程中磷和能量的来源，因其嗜碱性强，用染料着色较深，显示与菌体不同的染色性，有助于细菌的鉴定当前第76页\共有112页\编于星期三\21点白喉棒状杆菌的异染颗粒当前第77页\共有112页\编于星期三\21点（四）nuclearmaterial由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成的松散网状结构。集中于细胞质的某一区域。无核膜、核仁和有丝分裂器，又称为拟核。是细菌的遗传物质。

细菌基因数量少，如大肠杆菌的基因约3000～5000个当前第78页\共有112页\编于星期三\21点Bacterialnuclearmaterial---nucleoid当前第79页\共有112页\编于星期三\21点二、specialstructures

ofbacteriaspore当前第80页\共有112页\编于星期三\21点（一）capsule

荚膜（capsule）某些细菌代谢过程中分泌在细胞壁外的一层粘液性物质，能牢固地与细胞壁结合，厚度≥0.2μm，边缘明显。microcapsule(微荚膜)---厚度<0.2μm者。slimelayer(粘液层)--边界不明显且易被洗脱者。

当前第81页\共有112页\编于星期三\21点当前第82页\共有112页\编于星期三\21点1.Chemicalcomposition：多糖；多肽；透明质酸。2.Development：在人和动物的体内或营养丰富的培养基中易形成。在普通培养基上或连续传代则易消失。光滑型菌落（S）失去荚膜后会转变成粗糙型菌落（R）3.Function：抗吞噬作用；

粘附作用；

抗有害物质的损伤作用。

当前第83页\共有112页\编于星期三\21点4.Staining：不易着色，通常用负染色法染色后观察。5.荚膜的医学意义：细菌的毒力成分可用作细菌分型（荚膜肿胀试验)当前第84页\共有112页\编于星期三\21点当前第85页\共有112页\编于星期三\21点(二)flagella

某些细菌表面附着的细长呈波状弯曲的丝状物。根据鞭毛的数量、位置可将鞭毛菌分成四类:monotrichate

单毛菌amphitrichate

双毛菌lophotrichate丛毛菌peritrichate

周毛菌有鉴别意义

空肠弯曲菌铜绿假单胞菌当前第86页\共有112页\编于星期三\21点1、structure:

鞭毛自细胞膜长出，游离于细胞外，由基础小体；钩状体；丝状体组成。2、chemicalcomposition：蛋白质基础小体当前第87页\共有112页\编于星期三\21点3、function：Motility运动器官：有鞭毛的细菌在液体环境中能自由的运动。Antigenicity(H–Ag)抗原性：H抗原，有特异性，对细菌的鉴别、分型有一定的意义。pathogenicity致病性：有些细菌的鞭毛与致病性有关。如:霍乱弧菌当前第88页\共有112页\编于星期三\21点Methodsofdetectingtheflagella

①电镜观察②特殊染色后用普通光学显微镜观察③压滴法或悬滴法观察细菌动力④接种于半固体培养基观察其扩散生长现象当前第89页\共有112页\编于星期三\21点当前第90页\共有112页\编于星期三\21点当前第91页\共有112页\编于星期三\21点当前第92页\共有112页\编于星期三\21点（三）pilus

(fimbriae)许多革兰阴性菌和个别革兰阳性菌细胞的周围具有一些比鞭毛更纤细、短直而坚硬的丝状物，称为菌毛，与细菌的运动无关。

光学显微镜下看不到，须用电镜观察。当前第93页\共有112页\编于星期三\21点当前第94页\共有112页\编于星期三\21点1.Chemicalcomposition：蛋白质2.classes：

根据功能不同，菌毛可分为：

commonpili普通菌毛；sexpili性菌毛

3.function：

commonpili：粘附作用，与细菌的致病性密切相关。如：大肠埃希氏菌的I型菌毛；

肠产毒型大肠杆菌的定植因子（CFA/I）

sexpili：传递遗传物质;噬菌体吸附的受体。

当前第95页\共有112页\编于星期三\21点当前第96页\共有112页\编于星期三\21点（四）endospore/spore某些细菌在一定环境条