概论及细菌的形态与结构药学大专.ppt

微生物学Microbiology,张韧微生物与寄生虫教研室,绪论,微生物（microorganism）,概念：自然界中的一群个体微小、结构简单、分布广泛、增殖迅速、肉眼看不见，须借助显微镜放大，才能观察到的微小生物。,微生物的特点：1.个体微小，结构简单2.种类繁多，数量极大3.繁殖迅速，易于变异4.分布广泛,包括极端环境,杆菌的平均长度：2微米；1500个杆菌首尾相连=一粒芝麻的长度；10-100亿个细菌加起来重量=1毫克,1.个体微小、结构简单,1.个体微小、结构简单,测量单位：微米或钠米,火星陨石中发现的细菌化石（直径20nm）,2.种类繁多，数量极大,在自然界中（土壤、水体、空气，动植物体内和体表）都生存有大量的微生物分析表明，微生物占地球生物总量的60%,3.繁殖迅速、易于变异,突变率：10-510-10，短时间内产生大量的变异后代,数十公里的高空（最高为离地85公里，须用火箭采样）几千米的地下强酸、强碱、高热的极端环境常年封冻的冰川,4.分布广泛,4.分布广泛,南极Vostok湖冰芯样品中的微生物,微生物的种类,原核生物型,病毒,真核生物型,据与人类的关系分为正常菌群（nomalflora）：正常人体表和与外界相通的腔道中，存在不同种类、数量对人体无害而有益的微生物称为正常微生物群，其中细菌为主，故亦称正常菌群。医学意义：生物拮抗、营养、免疫、抗衰老2.条件致病菌（conditionalpathogen）：正常菌群的寄居部位改变、菌群失调或机体免疫力下降时，也可引起疾病，此时即形成条件致病菌。（大肠埃希菌）,3.病原微生物（pathogenicorganisn）/病原体（pathogen）：能引起人类和动、植物发生疾病的微生物。,微生物学(microbiology),概念：是研究微生物的形态、结构、生理、遗传变异、进化、分类以及与人、动植物、自然界相互关系的一门学科。与药学关系密切：1.很多抗生素是微生物的代谢产物2.维生素、辅酶、酵母等由微生物制造3.药品需要进行微生物检验4.可用工程菌来生产药品和生物制剂,微生物学的经验时期,北宋末年刘真人提出肺痨病是由小虫引起明隆庆年间（15671572），用人痘来预防天花,1675年列文虎克（AntonyVanLeeuwenhoek）用自制显微镜观察微生物19世纪60年代，巴斯德（LouisPasteur）解决葡萄酒危机、巴氏消毒法李斯德（Lister）创立外科无菌手术郭霍（Robertkoch）创立固体培养基，“郭霍法则”对鉴定病原体起重要作用,是研究微生物致病性的基础青霉素弗莱明、弗洛瑞,实验微生物学时期,现代微生物学的时期,各项技术迅猛发展（新仪器、微生物诊断技术）多种微生物相继被发现微生物基因组、疫苗研究迅速发展,微生物学Microbiology,细菌学概论,一、细菌的大小和形态,细菌的大小(SizeofBacteria),微米(m),细菌的形态(ShapeofBacteria),球菌cocus杆菌bacillus螺形菌spiralbacterium,球菌（coccus）,杆菌（bacillus）,球杆菌链杆菌棒状杆菌双歧杆菌,螺形菌（spiralbacterium）,弧菌螺菌,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,二、细菌的结构,细胞壁(CellWall),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。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,共有组份,肽聚糖（peptidoglycan）,肽聚糖（peptidoglycan）1.革兰阳性菌聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥三维立体结构，坚固1550层,N-乙酰葡糖胺,N-乙酰胞壁酸,1，4糖苷键,共有组份,2.革兰阴性菌聚糖骨架、四肽侧链二维平面结构，疏松12层,侧肽链,五肽交联桥,聚糖骨架,青霉素作用点,溶菌酶作用点,金黄色葡萄球菌肽聚糖,革兰氏染色的原理,革兰氏染色的原理play,革兰阳性菌磷壁酸(teichoicacid)酸性多糖,特殊组份,LIPIDBILAYER,革兰阴性菌外膜（outermembrane）脂蛋白脂质双层脂多糖LPS内毒素,特殊组份,肽聚糖,脂蛋白,脂质双层,脂多糖,脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）,（1）脂质A（lipidA）为一种糖磷脂，由D-氨基葡萄糖双糖组成的基本骨架，不同细菌骨架一致。内毒素毒性成分无种属特异性（2）核心多糖（corepolysaccharide）位于脂质A的外层有属特异性，同一属细菌相同（3）特异多糖（specificpolysaccharide）最外层，由数个至数十个低聚糖（35个单糖）重复单位所构成的多糖链。是革兰阴性菌的菌体抗原（O抗原）,类脂A,核心多糖,特异多糖,外膜,特异多糖,核心多糖,类脂A,G+菌与G-菌细胞壁的比较,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）参与菌体内外的物质交换菌体表面带有多种抗原表位，可以诱发机体的免疫应答磷壁酸：重要表面抗原，与血清型分类有关外膜：屏障结构，与致病性相关,细胞壁的功能,细胞壁缺陷细菌,概念：细菌细胞壁的肽聚糖结构受理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制的细菌。支原体原生质体球状体（原生质球）细菌L型,细胞膜（cellmembrane）,或称胞质膜（cytoplasmicmembrane）细胞壁内侧，包绕细胞质,结构：磷脂、蛋白质不含胆固醇中介体（mesosome）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拟线粒体之称,细胞膜的功能,营养物质和代谢产物的选择性运输维持细胞正常渗透压参与细胞产能代谢合成细胞壁及附属结构的场所,细胞质（cytoplasm）,细胞膜包裹的，除核区以外的全部物质。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。核糖体（ribosome）RNA和蛋白质沉降系数70s50s+30s（真核80s60s+40s）,30s,50s,40s,60s,mRNA,链霉素四环素,氯霉素、红霉素,细胞质（cytoplasm）,质粒：染色体外的遗传物质，存在于细胞质中。为闭合环状的双链DNA，控制细菌某些特定的遗传特性。胞质颗粒,异染粒诊断价值（白喉棒状杆菌）,核质（nuclearmaterial）,原核细胞，不具成形的核。遗传物质称为核质或拟核（nucleoid）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（chromosome）一般为单倍体，是一个共价闭合环状双链DNA分子,细菌的特殊结构,荚膜鞭毛菌毛芽胞,荚膜（capsule）,概念：某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，为疏水性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0.2m荚膜，0.2m微荚膜化学组成：多糖/多肽染色：不易着色，负染（墨汁）,荚膜的功能,抗吞噬与消化作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，是病原菌的重要毒力因子。粘附作用：荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，是引起感染的重要因素。抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最外层，可保护菌体避免和减少受有害物质的损伤。抗干燥、防止噬菌体吸附细菌等。贮藏营养、堆积某些代谢产物等。,鞭毛（flagellum）,概念：许多细菌菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物。鞭毛长520m，直径1230nm数量与部位：单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌化学组成：鞭毛蛋白,结构从细胞膜长出，游离于胞外,鞭毛的功能,细菌的运动器官有些细菌的鞭毛与致病性有关根据鞭毛菌的动力和鞭毛的抗原性，可用以鉴定细菌和进行细菌分类,菌毛（pilus或fimbriae）,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）种类及功能普通菌毛ordinarypilus性菌毛sexpilus（F菌毛）由F质粒编码普通菌毛多，短而细粘附，致病性菌毛少，粗、长、中空遗传物质传递,普通菌毛：细菌的粘附结构，与宿主细胞表面特异性受体结合，与致病性密切相关,性菌毛：接合，毒力、耐药性等性状的遗传物质传递。,芽胞(spore）,某些革兰阳性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，是细菌的休眠形式芽胞杆菌属、梭菌属,形成条件：营养缺乏保存全部生命必需物质：核酸、酶、合成菌体成分的结构休眠状态，无新陈代谢可发芽1个细菌1个芽胞1个细菌细菌繁殖体芽胞休眠体每种细菌形成一种类型芽胞,芽胞(spore）,芽胞的形成,不良环境条件,适宜条件,细菌繁殖体,胞质浓缩菌体裂解,芽胞,芽胞(spore）,抵抗力强。耐干燥、热、辐射、化学消毒剂100数小时消毒灭菌是否彻底的标准最可靠方法为高压蒸气灭菌致病性不直接引起疾病，发芽后形成繁殖体后致病鉴别意义根据芽胞位置、大小等,芽胞(spore）,本节要求,1、掌握微生物的分类（并举例说明）。2、掌握革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁的构成及主要区别。3、掌握细菌基本结构、特殊结构及其意义4、掌握革兰染色法原理、步骤及实际意义。5、名词解释：质粒,小结,病毒属于型微生物。真菌属于型微生物。原核细胞型微生物包括、。细菌基本形态为球菌、杆菌及螺形菌。测量单位为微米（m）。革兰阳性菌的细胞壁主要由肽聚糖和磷壁酸构成，是青霉素的作用部位。,小结,革兰阴性菌的细胞壁由肽聚糖、脂蛋白、脂质双分子层和脂多糖构成。脂