绪论--细菌的基本形状.ppt

医学微生物学与寄生虫学 林丽第一部分 医学微生物学 总论 内容提要 1 微生物的概念2 微生物的分类3 微生物与人类的关系4 医学微生物学 第一节微生物 微生物的概念 存在于自然界中的一群体积微小 结构简单 肉眼看不见 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的总称 微生物的特点 体积微小 种类繁多 分布广 结构简单 繁殖快 易变异 肉眼看不见 轮状病毒 噬菌体 埃波拉病毒 原虫 藻 一 微生物的分类与分布 微生物的分类 按其结构 组成可分为三大类 1 非细胞型微生物 特点 病毒 朊粒 类病毒 2 原核细胞型微生物 特点 细菌 四体 放线菌 3 真核细胞型微生物 特点 真菌 微生物的分布 100m 300m 1400m 2100m 3150m 4050m 6000m 二 微生物与人类的关系 绝大多数微生物对人类 动物和植物是有益的 而且是必需的 能引起人类 动物和植物病害的微生物只有少数 这些具有致病性的微生物称为病原微生物 有些在正常情况下不致病 但在特定条件下可导致疾病 这类微生物称为机会致病性微生物 第二节医学微生物学 微生物学 生命科学的一个重要组成部分 是研究微生物生物学性状 微生物与人类 动物和植物间相互关系以及如何控制 利用微生物的一门科学 医学微生物学 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性状 致病与免疫 微生物学检查法和防治原则等 以控制和消灭传染性疾病和与之有关的免疫性疾病 达到保障和提高人类健康水平的目的 医学微生物学分类 细菌学 病毒学 真菌学 微生物学的发展 1 微生物学经验期 十七世纪以前2 实验微生物学时期 列文虎克 巴斯德 李斯特 郭霍 伊凡诺夫斯基 琴纳 弗莱明等 3 现代微生物学时期 分子水平 变异的或新型微生物 AntonyvanLeeuwenhoek 列文虎克 LouisPasteur 巴斯德 JosephLister 李斯特 郭霍法则特殊的病原菌在同一疾病中察见 健康人中无能分离成纯种纯培养接种至易感动物 产生同样疾病自人工感染的动物体内能重新分离得该病原菌纯培养 RobertKoch 郭霍 发明了细菌涂片染色法和创用了固体培养基 EdwardJenner 琴纳 第一章细菌的基本性状 内容提要 1 细菌的形态与结构2 细菌的生长繁殖与代谢3 噬菌体4 细菌的遗传与变异 细菌 是一类原核细胞型单细胞微生物 属于原核生物界 广义细菌 包括各类原核细胞型微生物 有细菌 放线菌 衣原体 支原体 螺旋体 立克次体 狭义细菌 单指其中数量最大 种类做多 具有典型原核细胞型微生物结构特点的一类细菌 第一节细菌的形态与结构 一 细菌的大小与形态 1 细菌的大小 微米 um 2 细菌的形态 球形 杆形 螺形 3 按其外形 细菌分 球菌 杆菌 螺形菌 球菌 双球菌 葡萄球菌 链球菌 杆菌 球杆菌 棒状杆菌 螺形菌 弧菌螺菌螺杆菌 弧菌 螺菌 二 细菌的结构 细菌的基本结构 细胞壁 细胞膜 细胞质和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 1 细胞壁 位于细菌细胞的最外层 具有坚韧性和弹性 基本成分是肽聚糖 用革兰染色法可将细菌分成革兰阳性菌 G 和革兰阴性菌 G 共同组分 肽聚糖 1 G 菌的肽聚糖 含量高 层数多 约占50 80 聚糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥 三维立体结构 高机械强度 15 50层 2 G 菌的肽聚糖 含量少 层数少 占10 20 聚糖骨架 四肽侧链 二维平面结构 薄弱疏松 1 2层 革兰阳性菌 革兰阴性菌 特殊组分 1 G 菌的磷壁酸 组成长链穿插于肽聚糖中 功能 粘附功能抗原性 2 G 菌的外膜脂蛋白脂质双层脂多糖 脂多糖 1 脂质A为一糖磷脂 是内毒素的毒性组分 无种属特异性 2 核心多糖由己糖 庚糖等组成 有属特异性 3 特异多糖由低聚糖组成 有种的特异性 构成G 菌的菌体抗原 O抗原 缺失则细菌变的粗糙 外膜的功能 1 参与菌体内外物质的交换 2 带有许多抗原表位 决定菌体抗原的特异性 3 胞壁上的某些成分与细菌的致病性有关 4 革兰阴性菌的外膜有屏障作用 G 菌与G 菌细胞壁结构比较 细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌强度较坚韧较疏松厚度20 80nm10 15nm肽聚糖层数可多达50层仅1 2层肽聚糖含量50 80 5 20 磷壁酸有无外膜无有 G 菌与G 菌的细胞壁结构不同的意义 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磷壁酸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G 菌细胞壁成分对青霉素的作用有效无效肽聚糖的五肽交联桥对溶菌酶的作用有效无效肽聚糖的聚糖骨架 细菌细胞壁缺陷型 L型细菌 1 概念 某些条件作用于细菌 可抑制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 2 条件 溶菌酶 青霉素 胆汁 抗体 补体 3 生物学性状 多形性 革兰阴性 高渗培养 生长缓慢 荷包蛋样细小菌落 可回复 4 与医学的关系 致病性 常引起慢性和反复发作的感染 一 细菌的基本结构 2 细胞膜位于胞壁内侧 紧包着细胞质 结构 磷脂 蛋白质 不含胆固醇功能 物质交换 生物合成 呼吸分泌作用 中介体 是部分细胞膜内陷 折叠 卷曲而形成的囊状物 多见于革兰阳性细菌 参与细菌的生长繁殖 3 细胞质 核糖体 RNA和蛋白质沉降系数 70S50S 30S 真核细胞 80S60S 40S 质粒1 概念 是细菌染色体以外的遗传物质 为闭合环状双股DNA 携带有遗传信息 能自我复制 并随细菌的分裂而转移到子代细菌中 2 种类 F质粒 R质粒 Vi质粒 Col质粒 代谢性质粒 胞质颗粒异染颗粒 RNA 多偏磷酸盐嗜碱性 着色深诊断价值 白喉棒状杆菌 4 核质1 也称染色质 是原始核质 2 为单一闭合环状DNA分子 反复卷曲盘绕 呈松散网状结构 3 携带遗传信息 决定细菌性状和遗传特征 二 细菌的特殊结构 1 荚膜概念 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 2um荚膜 0 2um微荚膜化学组成 多糖或多肽形成条件 营养要丰富 体内外均可形成 染色 不易染色 墨汁 负染 功能 1 抗吞噬作用 2 粘附作用 微荚膜 在导管 院内感染 3 抗有害物质的损伤作用 荚膜与细菌的致病有关 是构成细菌毒力的重要因素 2 鞭毛 概念 是许多细菌菌体上附着细长并呈波状弯曲的丝状物 是细菌的运动器官 化学组成 鞭毛蛋白大小 长5 20um 直径12 30nm观察 特殊染色 镀银 观察大小 悬滴法或半固体培养法观察动力 数目与分布 单毛菌 双毛菌 从毛菌 周毛菌 功能 1 运动器官 2 有些细菌的鞭毛与致病性有关 3 鞭毛具有抗原性 称H抗原 根据鞭毛的有无及其抗原性可作细菌的鉴别 同时它也构成细菌毒力的因素 3 菌毛 概念 许多G 菌与少数G 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 需用电镜观察 种类及功能 普通菌毛 多 短而细 是粘附器官 与致病有关 性菌毛 由F质粒编码 少 粗 长 中空 参与遗传物质传递 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 4 芽胞 概念 某些G 细菌在一定环境条件下 胞浆脱水浓缩形成的一个卵圆形或圆形小体 是菌体的休眠形式 形成条件 营养缺乏保存全部生命所需物质 核酸 酶 合成菌体成分的结构 休眠状态 无新陈代谢 可发芽 细菌 繁殖体芽胞 休眠体 1个细菌1个芽胞1个细菌 功能 1 抵抗力强 耐干燥 热 辐射 化学消毒剂 100 数小时是消毒灭菌的标准 常用高压蒸汽灭菌法 2 致病性 不直接引起疾病 发芽后形成繁殖体可致病 3 鉴别细菌 根据芽胞位置 大小 形状等 第二节细菌的生长繁殖与代谢 概述 细菌虽小 也具有独立的生命活动 进行着新陈代谢和生长繁殖 其特点 代谢活动旺盛 代谢类型多样 一 细菌的营养与生长繁殖 一 营养物质 水 无机盐 碳源 氮源 生长因子 2 二 细菌的生长繁殖 1 细菌生长繁殖的条件 营养物质 酸碱度 温度 气体 2 细菌生长繁殖的方式与速度 二分裂方式繁殖 多数细菌20 30分繁殖一代 细菌群体的生长繁殖曲线 细菌的生长曲线 活菌数的对数 培养时间 迟缓对数期稳定期期 衰亡期 二 细菌的新陈代谢 分为合成代谢与分解代谢 特点是代谢旺盛 代谢类型多样 一 细菌的能量代谢 发酵或需氧呼吸 二 细菌的分解代谢和细菌的生化反应 糖发酵试验 VP试验 甲基红试验 枸橼酸盐利用试验 吲哚试验 硫化氢试验 尿素酶试验 三 细菌合成代谢产物及其临床意义 毒素和侵袭性酶 热原质 多为革兰阴性菌 耐热 在高压蒸汽灭菌条件下不被破坏 注意事项 色素 鉴别细菌 抗生素 大多数由放线菌和真菌产生 概念 是指生物在生命活动过程中产生的极微量即能选择性的抑制或影响他种生物机能的一类化学物质 细菌素 抗菌谱窄 仅对近缘关系的细菌有杀伤作用 鉴别 维生素 三 细菌的人工培养 一 培养基的概念与类型 1 概念 2 类型 基础培养基 营养培养基 鉴别培养基 选择培养基 厌氧培养基等 二 细菌在培养基中的生长现象 在液体培养基中 混浊生长 沉淀生长 菌膜 表面 生长 在固体培养基表面 菌苔 当细菌在固体培养基表面密集生长时 多个菌落融合在一起 菌落 指单个细菌在固体培养基上繁殖形成的肉眼可见的细菌集团 菌落代表细菌纯种 鉴别 在半固体培养基中 细菌在培养基中的生长情况 液体培养基 表面生长均匀混浊生长沉淀生长 固体培养基 菌落 菌苔 菌苔 菌落 半固体培养基 无动力有动力 第三节噬菌体 噬菌体的概念 是一类感染细菌 真菌 放线菌或螺旋体等微生物的病毒 噬菌体分布广泛 凡有细菌存在的场所 就可能有相应的噬菌体存在 并且有严格的宿主细菌特异性 一 噬菌体的生物学性状 具有病毒的基本性状 只含一种类型的核酸 由核酸和蛋白质组成 专性活细胞内寄生 对理化因素抵抗力比一般细菌繁殖体强 二 噬菌体与宿主菌的相互关系 一 毒性噬菌体 1 概念 是指该噬菌体能在宿主菌体内复制增殖 产生许多子代噬菌体 并最终裂解细菌 2 复制周期 吸附 穿入 生物合成 成熟与释放 3 噬菌现象 噬斑 噬菌现象 液体培养基 混浊澄清固体培养基中 出现噬斑 plaque 一定体积内的噬斑形成单位数目 PFU 二 温和噬菌体 1 概念 也称溶原性噬菌体 是指该噬菌体侵入细菌后 将其基因组与宿主菌的基因组整合 并随宿主菌的核酸复制而复制 并随宿主菌的分裂而传代给子代细菌 不产生子代噬菌体 2 前噬菌体 整合在宿主菌基因组中的噬菌体基因组 3 溶原性细菌 带有前噬菌体基因组的细菌 4 溶原状态是相对稳定的 溶原性细菌 第四节细菌的遗传与变异 遗传 变异 遗传性变异 也称基因型变异 非遗传性变异 也称表型变异 一 细菌的变异现象 注意例子1 形态结构变异 2 毒力变异 3 耐药性变异 4 菌落变异 二 细菌遗传变异的物质基础 DNA细菌染色体