细菌的基本性状.ppt

医学微生物学,林巧爱,medicalmicrobiology,在医学科学不发达的19世纪以前导致人们死亡的原因是？,传染病（瘟疫）,你所知道的传染病有哪些？,画家笔下的欧洲鼠疫图,14世纪的100年中，2400万人丧生，相当于当时欧洲人口的1/4,鼠疫,天花,ASmallpoxVictim,kuru,疯牛病,Kaposissarcom,截至4月15日18时,全国共发现63例人感染H7N9禽流感病例，14人死亡。,绪论,微生物的概念微生物的特点微生物的种类微生物与人类的关系医学微生物学医学微生物学发展史,1.定义：自然界中一群需借助显微镜放大后才能观察到的微小生物的总称。,微生物Microorganism,2.特点：形体微小：细菌-m病毒-nm结构简单种类多：数十万种以上按结构与组成分：三大型繁殖快，代谢能力强：1个细菌-10h-10亿个分布广：海、陆、空、动物体表与腔道,3.种类,非细胞型微生物:无细胞结构及酶系统，在活细胞内增殖，如病毒；原核细胞型微生物：仅有原始的核、缺乏完整细胞器，如细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体；真核细胞型微生物：有真正的核有完整的细胞器，如真菌,4.微生物与人类的关系：有利：工业：日常生活、皮革、石油、医药等农业：制造菌肥、灭虫等有害少数微生物能引起人类、动物和植物病害-病原体,5.医学微生物学medicalmicrobiology,研究病原微生物的生物学性状、致病性、免疫性及其所致疾病的实验室诊断和防治的一门学科。,6.医学微生物学发展史,经验时期：保存食物的方法人痘接种-预防天花实验时期：吕文虎克-显微镜巴斯德-巴氏消毒法疫苗：霍乱、炭疽、狂犬病李斯特-外科消毒、无菌操作郭霍-细菌的固体培养、染色方法、实验动物感染伊万诺夫斯基-烟草花叶病毒-1892现代时期：研制新型疫苗、抗生素的发明；新发和再现传染病,巴斯德：微生物学的奠基人,巴斯德（LouisPasteur，18221895）,法国的化学家，对发酵感兴趣发现好酒中有一种微生物，-酵母而酸败的酒中有比酵母小的微生物-细菌首先发明在加入酵母前先将葡萄提取液短暂加热，来减少细菌引起的酸败-巴氏消毒法疫苗,科赫：发现了人类疾病的多种病原,RobertKoch(1843-1910)德国医生炭疽杆菌与炭疽病分枝杆菌与肺结核霍乱弧菌与霍乱提出科赫法则微生物学的奠基人,近年发现的重要微生物,朊粒：不具有核酸，由蛋白质组成的致病因子。1982美国分离自感染羊瘙痒病的鼠脑组织SARS冠状病毒高致病性禽流感病毒猪链球菌等,微生物疾病的现实威胁,20世纪中叶，微生物学迅猛发展但新的问题存在传染病的危害大：HIV，HBV，结核病等耐药菌株的产生病毒性疾病缺乏有效药物新的病原的出现病原的变异,第一篇细菌学,Whoisthemasteroftheearth?,第1章细菌的基本性状,细菌的形态、结构与功能go细菌基因组的特点细菌的生长繁殖与代谢go细菌的抵抗力与耐药性细菌的分类,一、细菌的大小与形态,大小：以微米为测量单位，油镜放大1000倍观察形态：球菌杆菌螺形菌,第一节细菌的形态、结构与功能,二、细菌形态检查法,显微镜放大法光学显微镜；电镜；暗视野显微镜；荧光显微镜；激光共聚焦显微镜非染色检查法：观察动力染色法单染色法：复染色法：鉴别染色革兰染色抗酸染色特殊染色,革兰染色法,步骤：涂片固定结晶紫初染碘液媒染95%酒精脱色复红复染结果：菌：紫色菌：红色革兰染色法意义：鉴别细菌选择药物研究细菌致病性,革兰染色（Gramstaining）G+G-,三、细菌的结构,细菌的基本结构细菌的特殊结构细胞壁cellwall荚膜capsule细胞膜cellmembrane鞭毛flagellum细胞质cytoplasm菌毛pilus核质nuclearmaterial芽胞spore,基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质,特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞,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,细菌基本结构,坚韧牢固,*磷壁酸:核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键连接的多聚物,主要成分:肽聚糖,G+菌肽聚糖结构,G-菌肽聚糖结构,G+菌特有成分,壁磷壁酸,膜磷壁酸,磷壁酸,内层粘肽聚糖骨架形成单层平面（1-2层）二维结构5-10%四肽侧链G菌脂蛋白：稳定外膜，牢固连结粘肽层与外膜细胞壁脂质双层：G菌胞壁特有，结构与胞膜相似，外膜内镶嵌外膜蛋白。脂多糖脂类A：主要毒性成分，无种属特异性（Lps、核心多糖：具细菌属特异性内毒素）特异多糖：寡糖重复单位，具种或型特异性（OAg）,疏松薄弱,G-菌肽聚糖结构,外膜,G-菌特有成分,脂蛋白脂质双层脂多糖（LPS）,G+菌与G-菌细胞壁的比较,细胞壁的功能:,维持菌体形态保护细菌抵抗低渗环境参与菌体内外的物质交换菌体表面带有多种抗原表位,细胞壁缺陷细菌,形成条件,生物学特性,致病性,细菌L型,细胞壁中肽聚糖结构受理化或生物因素的直接破坏或合成抑制而形成。,多形态染色革兰阴性高滲培养菌落油煎蛋样,仍有一定致病性，常发生在使用作用细胞壁的抗菌素治疗过程中，临床上遇有症状明显而常规细菌培养阴性者应考虑此菌感染。,临床分离葡萄球菌L型,葡萄球菌L型回复后,细菌L型菌落类型,电镜照片,细胞膜cellmembrane,结构：位于细胞壁内侧紧包细胞质组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇）,细胞膜功能,参与能量代谢,细胞质,细胞膜包裹的溶胶状物质由水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成。功能：细菌新陈代谢的场所,细胞质内含有许多重要亚细胞结构：,核糖体,质粒,中介体,Cytoplasm,胞质颗粒,核糖体ribosome1、功能：蛋白质合成的场所2、某些抗生素作用部位30S-链霉素结合部位50S-红霉素结合部位,质粒plasmid1、概念：细菌染色体外的染色体外遗传物质，闭合双链环状DNA，控制细菌的某些遗传性状2、特点：自我复制可传递可丢失非生命必需,染色体DNA,质粒DNA,胞质颗粒inclusion,细菌贮存能量和营养物质如：白喉杆菌的异染颗粒成分为RNA和多偏磷酸盐。特殊染色法,中介体：部分细胞膜折叠形成的向内陷入细胞质中的囊状物，又称拟线粒体功能：类似真核细胞线粒体；与分裂有关,白喉杆菌中介体,核质（nuclearmaterial）,原核细胞，没有成形的核，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）为一个共价闭合环状双链DNA分子,特殊结构,荚膜,化学组成：,功能：,肺炎链球菌,Capsule,多糖或多肽,抗吞噬作用粘附作用生物膜抗有害物质损伤作用,产气荚膜杆菌,肺炎链球菌,鞭毛,形态与结构,Flagellum,化学组成：,功能：,鞭毛蛋白,运动器官与致病有关细菌的鉴定、分类,类型：,单,双,丛,周鞭毛,菌毛,种类与功能：,菌毛普通,形态与结构,特殊结构,Pilus,化学组成：,菌毛蛋白,普通菌毛黏附，致病性,性菌毛参与遗传物质传递,性菌毛,芽胞spore,1.定义：某些细菌在一定的环境条件下，菌体内形成一个圆形或椭圆形的小体。为细菌休眠期。2.产生菌：G+菌。,芽胞的形态、大小和位置,芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别价值,芽胞特点,保存有细菌全部生命活性。是细菌的休眠状态，对高温、干燥、化学消毒剂、射线等有极强的抵抗力。芽胞可发芽，形成新的菌体：一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽只生成一个菌体，芽胞不是细菌的繁殖方式。芽胞是灭菌指标。,第三节细菌的生长繁殖与代谢一、细菌的理化性状二、细菌的生长繁殖三、细菌的新陈代谢,细菌的理化性状-物理性状,带电现象,体表面积,体积小、表面积大,G+菌pI23G-菌pI45,细胞壁、膜有半透性,渗透压,中性环境带负电,G+菌2025大气压G-菌56大气压,半透性,光学性质,半透明,细菌的理化性状-化学组成水：占细胞总重量75%-90%有机物：碳、氢、氮、氧、磷、硫等无机盐：钾、钠、铁、镁、钙等特有组分：肽聚糖、磷壁酸、胞壁酸、二氨基庚二酸等,细菌的生长繁殖,营养类型营养物质细菌生长繁殖的条件细菌生长繁殖的方式,以无机物或光合作用为能源,异养菌,自养菌,必以有机物为原料合成菌体成分，所有病原菌都是异养菌,细菌的营养类型,腐生菌,寄生菌,营养物质,水碳源：糖类中获得氮源：氨基酸、蛋白胨中获得无机盐：P、K、Na等生长因子：有些细菌需要，但自身不能合成B族维生素：辅酶的成分某些氨基酸：构成蛋白质特殊：流感嗜血杆菌X、V因子（存在新鲜血液中）,细菌生长的条件,充足的营养：碳源、氮源、水分合适的pH：pH：7.27.6特殊：霍乱弧菌pH8.4-9.2结核杆菌pH6.5-6.8适宜的温度:病原菌37必要的气体环境渗透压：一般培养基即可特殊：嗜盐菌,气体环境,对氧气要求：专性需氧菌微需氧菌：低氧环境（5%-6%）兼性厌氧菌专性厌氧菌:缺乏过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶等对CO2要求：5%-10%CO2,细菌生长繁殖的方式,个体的生长繁殖方式：无性二分裂方式速度：2030min/代时1824h/代时(TB),繁殖方式：二分裂法,细菌个体的生长繁殖,分为四期：迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期,细菌生长曲线,0,5,15,20,10,5.5,6.0,8.5,8.0,7.5,7.0,6.5,9.0,总菌数,活菌数的对数,小时,对数期,迟缓期,衰亡期,活菌数,稳定期,25,群体的生长繁殖,细菌的新陈代谢,大分子营养物质,胞外酶,单糖、短肽、脂肪酸,丙酮酸,产生能量,合成菌体组分,分解代谢：将底物分解和转化为能量。,合成代谢：合成细胞组分,（二）细菌的能量代谢ATP的代谢，病原菌主要能量来源是糖，通过糖的氧化或酵解释放能量，以ADP、ATP形式储存。,发酵：以有机物为受氢体,呼吸：以无机物为受氢体,以分子氧为受氢体需氧呼吸，产能多一分子葡萄糖产生38ATP,以其它无机物为受氢体厌氧呼吸，产能少。,糖酵解：产能少。一分子葡萄糖产生2ATP,磷酸戊糖途径：不是产能的主要途径，主要为生物合成提供前体和还原能。,（三）细菌的代谢产物及其在医学上的意义,细菌分解代谢和细菌的生化反应,细菌具有不完全相同的酶，对糖、蛋白质的分解能力不同，因而代谢产物各异。用生化方法来鉴定细菌、诊断疾病。,称：细菌的生化反应,常见的生化反应,对糖的发酵,对蛋白质的发酵,枸橼酸盐利用试验,尿素酶试验,甲基红试验,吲哚试验,硫化氢试验,单糖发酵试验,VP试验,其他试验,糖发酵试验,葡萄糖：分解产酸、产气：大肠杆菌分解产酸、不产气：伤寒杆菌乳糖：不分解伤寒杆菌分解产酸、产气大肠杆菌,+-,细菌合成代谢利用分解代谢的产物和能量，合成新的物质,致热源毒素和侵袭性酶色素抗生素：多粘菌素多粘菌素、杆菌肽。细菌素：无治疗意义，有助于细菌分型维生素：某些肠道菌合成，如B族维生素、VitK。,合成代谢产物,