微生物细菌课件

微生物细菌 组长：魏志局 成员：刘照伦、韦天龙、黄武云 主讲：刘照伦 n概论：微生物 真菌 细菌 放线菌藻类病毒 分 类 结构特征 分 布 现代研究 微生物 利于弊 微生物在环 境中的作用 细菌的分类 n根据不同形状可分为： n杆菌，棒状，如大肠杆菌； n球菌，球形，如链球菌或葡萄球菌； n螺旋菌，螺旋形，又叫幽门螺旋菌，包括:弧菌、螺旋菌 、螺旋体； 结构特征 n细菌为原核细胞型微生物，有细胞壁（ 成分为肽聚糖），无核膜包围的真正的 细胞核，唯一的细胞器是核糖体，大小 以微米为测量单位，可以通过滤菌器分 离出。 n特殊结构（不是所有细菌都有的）有鞭 毛、菌毛、芽孢、荚膜等。大多对抗生 素敏感。 荚膜 可以帮助细菌在干旱季节处于休眠状态，并能 储存食物和处理废物。 n菌毛: n增加细菌吸附于其他细胞或物体的能 力,有的菌毛能吸附于红细胞上，引起 红细胞凝集 ；有的是噬菌体的吸附位 点，菌毛的这种吸附性可能对细菌在 自然环境中的生活有着某种意义。 n芽孢 n细菌的芽孢 可度过不良 环境，对干 旱和高、低 温都有极强 的抵抗力。 有保护细菌 的作用。有 些芽孢菌可 用来杀灭害 虫，如苏云 金杆菌、青 虫菌、杀螟 杆菌等。 n鞭毛 n鞭毛是细菌的运动器官。 鞭毛菌在液体环境下可自 由移动，速度迅速。 n1. 化学趋向性运动，有助 于细菌向营养物质处前进 ，而逃离有害物质. n2. 与细菌致病性相关 n3. 可用以细菌的鉴定和分 类 鞭毛与菌毛的区别 l菌毛：某些细菌的表面上伸出的中空毛发状结 构。 鞭毛：在某些细菌菌体上具有细长而弯曲的丝 状物，是细菌的运动器官。鞭毛是菌毛的若干 倍。 细菌的分布 分布相当广泛：土 壤、水、空气、各 种生物体内，甚至 发现一种细菌寄生 于另一种细菌借风 、水传播，几千米 高的空中。 因此要求我们每个 人要养成勤洗手、 勤洗衣服、洁身自 好的良好习惯，只 要稍不注意，就会 被细菌感染，引发 一系列的疾病。 现代研究 n超级病菌是对所有抗生 素有抗药性的细菌的统 称。能在人身上造成浓 疮和毒疱，甚至逐渐让 人的肌肉坏死。这种病 菌的可怕之处并不在于 它对人的杀伤力，而是 它对普通杀菌药物 抗生素的抵抗能力，对 这种病菌，人们几乎无 药可用。 超级病菌 超级病菌怎么形成的？ 青霉素的发现和提纯是人类历史上最伟大的发现之一。 自1941年青霉素应用于临床后，人们相继发现了上万种 抗生素，有200余种抗生素应用于临床。抗生素的广泛 应用已挽救了无数生命，时至今日抗生素仍然是医生治 疗感染过程中不可缺少的药品。然而随着抗生素的使用 ，引起人类疾病的许多细菌已经对它的对手产生了耐药 性。抗生素滥用的情况下，就产生了今天恐怖的超级病 菌。 NDM-1，几乎可以跨越不同的细菌种类，它能使各种病 菌拥有传播和变异的惊人潜能，超级病菌！ n在中国住院患者中，抗生素的使用率达到70%，外科患 者更是几乎人人使用，比例高达97%。 弗莱明偶然发现青霉素 n青霉素的发现和提纯是人类历史上最伟大 的发现之一，也是促成超级细菌的推手。 在中国，每年8万人因滥用抗生素死亡 n据调查，全国医院抗菌药物年使用率高达74。而世界上 没有哪个国家如此大规模地使用抗生素，在美英等发达国 家，医院的抗生素使用率仅为2225。中国的妇产科 长期以来都是抗生素滥用的重灾区，上海市长宁区中心医 院妇产科多年的统计显示目前青霉素的耐药性几乎达到 100%。 n中国的住院患者中，抗生素的使用率则高达70%，其中外 科患者几乎人人都用抗生素，比例高达97%。中国感染性 疾病占全部疾病总发病数的49%，其中细菌感染性占全部 疾病的18%-21%，也就是说80%以上属于滥用抗生素 n这些数字使中国成为世界上滥用抗生素问题最严重的国家 之一。 中国式滥用抗生素背后的800亿利益链 在中国，最常见的现象是患者点菜样的要求医生开抗生素。大多 医生会按照规章办事，为患者选择合适的抗生素，但也有部分医 生本着“能开多开”的心态，满足患者所需或多开药赚取回扣。但 在美国，买抗生素的难度可比买枪大抗生素属于较严 格管控的处方类药物，医生只能根据患者具体病情和细菌 感染类型，开出相应的抗生素处方。一旦违规开方，就会 收到警告甚至吊销执照。而且没有专业医生的许可签字， 任何医院的药房或药店，均不允许向市民出售抗生素。 药物的不合理使用、对耐药的后果认识不足，是耐药率居 高不下的主要原因，有关统计数字显示，近几年用药前10 位的一半是抗生素。其中一个重要原因，就是医院过度追 求经济利益抗生素销售在药店收入中是大头，至少占 据30%江山。据统计，每年因抗生素滥用导致医疗费用增 长800亿元，仅超前使用第三代头孢菌素，全中国一年就 多花费7亿多元人民币。 微生物制药 “细菌吃中药”微生物制药技术的一种，是利用 微生物技术，通过高度工程化的新型综合技术，以 利用微生物反应过程为基础，依赖于微生物机体在 反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物， 通过分离纯化技术进行提取精制，并最终制剂成型 来实现药物产品的生产。 “细菌吃中药”的发酵过程，其实就是微生物在其培 养基（中药）上生长繁殖的过程，在这个过程中， 细菌吞噬吸取培养基的营养成分，将这些成分在体 内进行融合、转化，形成新的物质。经过反复筛选 ，这些新物质在效用上远大于原来的中药，物质的 链条结构已经发生了根本转变。并且这种生物转化 新物质成为这项技术的关键 n红曲 n“细菌吃中药”是研发人员利用统计学的方法从1000个药 方中确定了治疗心脑血管疾病的基础配方（三七、川芎 、银杏叶）后，把上述三种中药制成适合红曲生长的培 养基，成功地实现中药与红曲的发酵过程。这种新型的 有别于传统中药、西药和生物制药的新型制药技术，对 心脑血管疾病有明显的抑制作用。 n红曲到宝曲：科研人员将二代诱变红曲菌种植入培养基 中进行繁殖，让红曲菌“吃中药”。其中中药培养基是用 三七、川芎、银杏叶的提取物为主要原料，该提取物经 实验室催化裂变转化成大分子单体培养基。“细菌吃中 药”在吞噬过程中实现了高效的生物提取（红曲菌吸收 了中药的精华成分），这种吃了中药的红曲称作宝曲。 “细菌吃中药”绝不是简单的中药混合，也不是平常说 的简单中药发酵，而是分子间的重组。其高度的融合 作用将各味中药成分的效果提高了几十倍 宝曲突破传统中药瓶颈 ,来心脑康复希望，宝曲和普 通中药制剂相比，其优势主要体现在以下两个方面： （一）融合各种心脑血管临床一线用药主要成分，效 果显著；（二）独含活性生物他汀，有效解决心脑血 管疾病根源。胆固醇代谢紊乱、血脂升高是导致心脑 血管疾病的根源，而传统中药不能有效解决这个问题 ，所以目前临床上多采用生物他汀，宝曲除了融合多 种临床一线用药外，还具有他汀类药品的特殊作用， 能有效解决胆固醇及血脂升高问题，并且这种生物他 汀没有任何毒副作用。 微生物利于弊 微生物在自然界中可谓“无处不在，无处不有”，涵盖 了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、医药、工农 业、环保等诸多领域。 1、微生物与农业 农业是人类生存最重要的客观基础。土壤的形成及其肥力 的提高有赖于微生物的作习。土壤中含氮物质的最初来源 是微生物的固氮作用。土壤中含氮物质的积累、转化和损 失，土壤中有机质尤其是腐殖质的形成和转化、团聚结构 的形成、岩石矿物变为植物可吸收态的无机化合物等过程 都与微生物的生命活动相关。由于微生物的活动，使得土 壤具有生物活性性能，推动自然界中最重要的物质循环， 并改善土壤的持水、透水、供肥、保肥和冷暖的调节能力 ，有助于农业生产。 2、微生物与生态环境 保护环境、维护生态平衡以保证土壤、水域和大气的环境 质量，创造一个适宜人类生存繁衍，并能生产安全食品的 良好环境，是人类生存所面临的重要任务。随着工农业生 产的发展和人们对生活质量要求的提高，对于进入环境日 益增多的废水污物和有毒化合物等所引起的污染问题，越 来越受到关注。由于微生物繁衍迅速、代谢基质宽、分布 广泛等特点，它们在清除环境污染物中的作用和优势是任 何其他理化方法所不能比拟的。 3、微生物新医药 如今，许多给人类造成巨大灾难的疾病，如肺结核、艾滋 病、疯牛病、“非典”等不断威胁着人类的健康，而且许多 疾病尚无有效的控制方法。由于微生物本身的特点和代谢 产物的多样性，利用微生物来生产人类战胜疾病所需要的 医药制品，如抗生素、维生素、激素、疫苗和菌苗等，正 受到广泛重视，将为人类战胜疾病提供保障。 4、微生物资源 丰富的微生物资源及其产物将是人类寻找新型有用物质 的宝库，如安全可靠的食用色素、生物激素、保健品等 ，将为人类的可持续发展提供新的支持与发展点。 5、微生物与新型清洁能源 石油、天然气等一次性化学燃料资源将日益短缺。由于 微生物基质利用的广谱性和转化的高效性，可以将自然 界产生的大量有机废弃物转化为氢、乙醇等清洁能源。 利用微生物生产氢、乙醇等新型能源是今后能源生产领 域的一大趋势。 微生物在环境中的作用 据国外媒体报道，我们都认为应该彻底消除细菌，因为细 菌一直背负恶名，它们常常与感染、疾病和死亡联系在一 起。实际上，许多类型的细菌对人类是有益处的，有些细 菌甚至有助于减缓全球气候变暖、清理污染物、分解塑料 ，甚至有助于开发治疗癌症的方法。它们帮助我们保持身 体健康和改善地球环境。科学家发现细菌对改善人类环境 有重大作用，其中12大作用使我们对细菌有了更深的了解 。 净化空气：如甲烷一种强有力的温室气体，各种工业 生产过程、废物分解、牲畜打嗝都会产生甲烷。应对全球 气候变暖的科学家都在努力寻找方法来控制甲烷产生的影 响，但一种简单的单细胞微生物可以帮助解决这个问题。 这类细菌利用环境中的铜代谢甲烷，同时消除温室气体和 有毒重金属。更重要的是，该细菌进食甲烷后将之转化为 甲醇，这样我们就可以收集甲醇作为燃料使用。 l净化污水：微生物的代谢方式具有多样性，能从污水中摄取淀粉、 糖、脂肪、蛋白质等高分子化合物及其他低分子化合物，从而达到 净化污水。 l降解污染物：某些污染物对人体有致癌性，如多环芳烃就是一类致 癌性物质。许多细菌能降解多种多环芳烃，如产