第二章_细菌概述PPT演示课件

第三讲细菌,1,2,1935年，日本侵略者在我国哈尔滨附近的平房镇建立了一支3000人的细菌部队，这就是臭名昭著的731部队，专门从事细菌武器的研制。这个部队每月能生产鼠疫菌300公斤，霍乱菌1000公斤，炭疽菌500600公斤并用中国人作活体试验，仅19401943年就使3000多人惨遭杀害，19401944年，日本曾在我国浙江，湖南、河北、河南、山东和山西等省的11个县市多次使用细菌武器，结果在宁波和常德等地鼠疫大流行。,3,101岁高龄的炭疽杆菌受害幸存者杜樟林,4,红楼梦中林黛玉死于结核杆菌引起的结核病,5,金黄葡萄球菌能引起扁桃体炎,6,酸奶可口是因为里面含有大量的乳酸菌,7,列文虎克和他观察和描绘的小动物：“littleAnimalcules”,8,细菌（bacterium）是属原核生物界的一种单细胞微生物，有广义和狭义两种范畴。广义上泛指各类原核细胞型微生物，包括细菌、蓝藻、放线菌、支原体、衣原体、立克次体。狭义上则专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表性的细菌，是一类细胞细短（直径约0.5m，长度约为0.55m）、结构简单、胞壁坚韧、主要靠二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。,9,第一节细菌的形态与结构,一、细菌的大小与形态二、细菌的结构,10,菌体大小（宽x长，常用单位mm）,11,细菌的大小与形态,球形,杆形,螺旋状,球菌,杆菌,螺旋菌,直径lm左右,大：310m长,弧菌：23m长,中：23m长,小：0.61.5m长,螺菌：36m长,12,细菌的基本形态,13,菌体形态,球菌：菌体呈球形或近似球形。根据其分裂的方向及随后互相间的连接方式又可以分为单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌和葡萄球菌等,14,15,双球菌：在一个平面上分裂成双排列，如肺炎双球菌、脑膜炎双球菌,肺炎双球菌,脑膜炎双球菌,16,17,链球菌：在一个平面上分裂，成链状排列，如溶血性链球菌,18,葡萄球菌：多个不规则平面上分裂，菌体无秩序堆积呈葡萄状排列，如金黄色葡萄球菌,19,菌体形态,杆菌：菌体多数呈直杆状或弯曲。其细胞外形较球菌复杂，常见的有短杆状、棒杆状、螺杆状等。,20,不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。,21,杆菌的形态多样,22,23,24,25,26,菌体形态,螺旋菌：菌体多数呈螺旋状。根据螺旋的环数可以分为弧菌、螺菌、螺旋体菌等。,27,细胞膜,细胞壁,荚膜,细胞质,鞭毛,DNA(遗传物质),细菌的结构,保护,运动,特殊结构,基本结构,28,说出细菌与动、植物细胞相比最大的不同是什么？,没有成形的细胞核,29,二、细菌细胞的构造与功能,基本构造细胞壁细胞膜细胞质核质,特殊构造荚膜鞭毛菌毛芽孢,1构造,30,细菌细胞壁,定义,是位于细菌细胞膜外的一层坚韧而富有弹性的结构，主要成分为肽聚糖。,功能,1、维持细菌的固有外形，提高机械强度2、阻拦大分子有害物质进入细胞3、参与细胞内外的物质交换4、具有免疫原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。,分类,革兰氏阳性菌(G+)革兰氏阴性菌(G-),31,菌细胞壁模拟图,G+（革兰氏阳性）细菌的细胞壁胞壁厚，肽聚糖多达50-100层；还有磷壁酸。,32,菌细胞壁模拟图,G（革兰氏阴性）细菌的细胞壁胞壁较薄，肽聚糖少，只有1-3层；还有脂蛋白、脂质双层、脂多糖,33,革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁,34,35,细胞膜,细胞膜：是位于细胞壁内侧紧包在细胞质外面的一层柔软并富有弹性的半透性生物膜。功能：参与细胞内外物质交换；是合成细胞壁和糖被有关成分的重要场所；参与细胞的呼吸过程，是细胞的产能基地；是细菌生物合成的场所等。,36,细胞质：被细胞膜包围的除核区以外一切半透明、胶体状、颗粒状物质的总称。,核糖体：合成蛋白质的场所，游离于细胞质质粒（plasmid）：染色体外遗传物质胞质颗粒：酶类、中间代谢物、营养储藏物等,37,是合成蛋白质的场所，每个细菌约有1万个核糖体,1.核糖体,38,2.质粒,染色体外的遗传物质闭合环状双链DNA携有遗传信息，控制细菌某些特定性状能自行复制、传给子代可作为基因工程载体，通过接合或转导等人工改造方式转移至受体菌,39,储存多糖、脂类、多磷酸盐等营养成分酶类、中间代谢物等各种大分子物质。,3.胞质颗粒,40,核质（拟核）-细菌的遗传物质,无定形，无核膜、核仁一条大型的环状双链DNA分子，一般不含蛋白质。具有细胞核的功能，决定细菌性状和遗传特征,41,细菌的特殊结构,荚膜鞭毛菌毛芽孢,42,（1）荚膜：是某些细菌合成并分泌到细胞壁外的一层粘液性物质。化学成分为多糖或多肽。,荚膜的功能：1、有抗原性，可作为细菌鉴别和分型的依据。2、防止噬菌体吸附和裂解，抗（如白细胞）吞噬作用。3、荚膜多糖具有粘附作用，是引起感染的重要因素。（龋齿）4、信息识别、储藏养料等,43,细菌鞭毛,44,鞭毛：某些细菌菌体上附着的细长丝状、波状弯曲的的蛋白质附属物即为鞭毛。是细菌的运动器官。,分类：根据鞭毛的数量与位置1、单毛菌2、双毛菌3、丛毛菌4、周毛菌,45,鞭毛菌分类,单毛菌,双毛菌,丛毛菌,周毛菌,46,鞭毛的意义,1、细菌的运动器官（螺旋论）2、主要成分是蛋白质，具有免疫原性，可用于鉴别细菌3、与致病性有关,47,在鞭毛的驱动下，细菌的相对运动速度比猎豹还快！猎豹：每小时110公里，（30.56米/秒)=每分钟1500倍体长细菌：最高可达每秒100um=每分钟3000倍体长,48,菌毛：又称纤毛、伞毛、线毛或须毛，是一种长在细菌体表的纤细、中空，短直且数量较多的蛋白质类附属物，具有使细菌体附着于物体表面的功能。,分类：1、普通菌毛：遍布于菌体表面，短而直，具有粘附作用，与细菌的致病性有关。2、性菌毛：数量少，只有1-4根，长而粗，仅见于少数革兰氏阴性菌的雄性菌株中，传递遗传物质（如：耐药性质粒。）雄性菌（F+）：有性菌毛（供体菌）雌性菌（F-）：无性菌毛（受体菌）,49,细菌菌毛,普通菌毛图,性菌毛图,50,51,有菌毛的很多细菌都是致病菌借助菌毛可以牢固的粘附在宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的黏膜上，进一步定植和致病。,52,芽孢：某些细菌在一定环境条件下，细胞质脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或椭圆形壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠构造。,原细胞壁,残留细胞质,芽孢厚壁,芽孢细胞质,53,芽孢细菌的休眠体,芽孢：由于每一个细胞内仅能形成一个芽孢，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。,54,芽胞结构模式图,55,芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。,56,芽孢形成意义,1、芽孢的大小、形状和在菌体中的位置随菌种而异，可用于鉴别细菌，2、对高温、干燥、化学消毒剂和辐射等理化因素具有很强的抵抗力，,57,细菌的芽胞是迄今所知的抵抗力最强的生命单位。一般细菌在80水中迅速死亡，而细菌的芽胞在100水中能耐受2小时以上芽胞在70乙醇中能存活20年人类细胞勉强可以耐受500照射，芽胞则能耐受100万干燥对芽胞几乎无任何影响,58,59,60,1G菌细胞壁组成中不包括（）。A、脂蛋白B、磷壁酸C、脂多糖D、肽聚糖2具有下列哪一结构的细菌抵抗力最强（）A、外膜B、菌毛C、鞭毛D、芽胞3具有黏附作用的细菌结构是（）。A、菌毛B、荚膜C、芽胞D、鞭毛6细菌的三种基本形态为：-7细菌的基本结构有。8细菌的特殊结构有。,61,细菌所需营养物质水：可以做溶剂、媒介、原料、导体碳源：是菌体含碳物的骨架，并提供能量氮源：合成蛋白质，核酸、酶无机盐：构成菌体成分调节渗透压和pH值酶活性不可缺少的成分生长因子：B族维生素，嘌呤，嘧啶，氨基酸,第二节细菌的生长繁殖与变异,62,第二节细菌的生长繁殖与变异,一、细菌生长繁殖的条件1、营养物质：水、含碳化合物、含氮化合物和无机盐是基本的营养成份，还有生长因子。2、酸碱度：多数病原菌生长繁殖的最适pH为7.27.6。3、适宜的温度：多数病原菌最适宜的温度是37。,63,4、气体：主要指氧和二氧化碳。细菌与人类不同，并非所有细菌的生长都需要氧气，根据对氧的需要，可把细菌分为四类：专性需氧菌：必须在有氧的环境下生长繁殖，如霍乱弧菌；微需氧菌：在低氧分压(5%6%)环境中生长最好，如幽门螺杆菌。专性厌氧菌：必须在无氧环境中才能生长，如破伤风杆菌。兼性厌氧菌：在有氧或无氧环境中都能生长，大多数病原菌属于此类。,64,二、细菌的繁殖方式和速度,细菌的增殖方式和速度二分裂三分裂复分裂芽生增殖生长速度：2030分钟繁殖一代,65,二、细菌的繁殖方式和速度,细菌主要以无性二分裂的方式进行繁殖。,66,细菌生长繁殖的方式,二分裂方式（binaryfission）进行无性繁殖,67,速度：20分钟30分钟，细菌就能分裂一次，细菌的生殖速度是相当快的。,分裂生殖:一分为二分裂,68,假设你手上此刻有100个细菌，细菌的繁殖速度按每30分繁殖一代计算，在没有洗手的情况下，4小时后你手上的细菌的数目是多少？这对你搞好个人卫生有什么启示？,25600,10028=,合作探究,69,繁殖速度在适宜的环境中，一般细菌2030分钟分裂1次。细菌分裂一次称为繁殖一代。若以20分钟分裂1次计算，经过10小时，1个细菌将繁殖成10亿个以上。但由于营养物质消耗，代谢产物的堆积等环境改变，经一段时间，细菌繁殖速度会逐渐减慢，甚至死亡。,70,三、细菌的人工培养,1培养基按用途可分为基础培养基、营养培养基、鉴别培养基、选择培养基和厌氧培养基等。按物理性状可分为液体、固体和半固体培养基。,71,2、细菌在培养基中的生长现象,（1）细菌在液体培养基中的生长现象不同细菌在液体培养基中生长繁殖可出现均匀混浊、沉淀和形成菌膜三种现象，临床应用的澄清透明的注射液若发现上述任何一种现象，均表明已被细菌污染，禁止使用。,72,细菌在液体培养基中的生长现象：均匀混浊生长沉淀生长菌膜生长,73,（2）细菌在半固体培养基中的生长现象经常用于做动力试验：即将细菌穿刺接种于半固体培养基中，经培养后，无鞭毛的细菌沿穿刺线生长，穿刺线清晰；有鞭毛的细菌则沿穿刺线向周围扩散生长，穿刺线模糊不清，用于检查细菌的动力,74,检查细菌的动力。1、3：有动力2：无动力,细菌在半固体培养基中的生长现象：,75,（3）细菌在固体培养基中的生长现象单个细菌在固体培养基上生长繁殖成肉眼可见的细菌集群，称之菌落。不同细菌形成的菌落大小、形状、颜色不同，即菌落特征，有利于鉴别细菌种类。菌苔：细菌在固体培养基上密集生长时多个菌落相互练成一片称为菌苔。,76,细菌在固体培养基中的生长现象：,77,78,3人工培养的意义,（1）对患者做出病原学诊断（2）生物制品的制备（3）细菌的鉴定与研究,79,四、细菌的代谢产物,1热原质细菌在代谢过程中所合成的注入人和动物体内能引起发热反应的物质。多由革兰阴性菌产生，热原质耐高温，不被高压蒸气灭菌（12130min）所破坏，常通过滤过或吸附除去液体中大部分热原质，蒸馏法效果最好。菌的热原质：细胞壁中的脂多糖2毒素和侵袭性酶毒素是病原菌合成的对机体有毒害作用的物质，有内毒素和外毒素两种。侵袭性酶是病原菌在代谢过程中产生的具有损伤机体组织、促使细菌侵袭和扩散的致病性物质。,(一)细菌的合成代谢产物,80,3维生素某些细菌合成的维生素除供自身需要外，还可分泌到细菌体外。如人体肠道的大肠埃希菌能合成B族维生素和维生素K，供人体吸收利用。4抗生素由某些微生物产生的，并能抑制或杀灭其他微生物的物质称为抗生素。广泛应用于感染性疾病的治疗。5.细菌素某些细菌产生的仅对近缘菌株有抗菌作用的蛋白质。,81,某些细菌（和真菌）在一定条件下（氧、适宜温度等），能产生各种颜色的色素。水溶性色素：能扩散至培养基或周围环境中，（铜绿假单胞菌产生的水溶性绿色色素，使伤口脓汁和敷料染成绿色）脂溶性色素：不溶于水，只存在于菌体，而不扩散至含水的培养基中。（金黄色葡萄球菌合成脂溶性金黄色色素）细菌的色素有助于细菌的鉴别,6.色素,82,金黄色脂溶性色素,柠檬色,白色,绿色水溶性色素,柠檬色,色素,83,第三节细菌与外界环境,一、细菌的分布（一）细菌在自然界的分布1、土壤中的细菌：土壤是细菌生殖的大本营，一般离地面1020cm耕作层中最多。2、水中的细菌保护水源，加强水和粪便的管理，是预防和控制肠道传染病的重要环节。3、空气中的细菌,84,（二）细菌在正常人体的分布,（1）正常菌群的概念：在正常情况下，人体体表及与外界相通的腔道存在着不同种类和数量对人体无害的微生物群，称为正常微生物群，统称正常菌群或正常菌丛。,85,86,（2）正常菌群的生理意义：1、生物拮抗作用2、营养作用3、免疫作用,87,拮抗作用：正常菌群在生物体的特定部位生长后，对其他的菌群有生物拮抗的作用。由于在这些部位数量很大，在营养竞争中处于优势，并通过自身代谢来改变环境的pH值或释放抗生素，来抑制外来菌的生长。,88,营养作用：正常菌群的存在影响着生物体的物质代谢与转化。如蛋白质、碳水化合物、脂肪及维生素的合成，胆汁的代谢、胆固醇的代谢及激素转化都有正常菌群的参与。如：肠道中有些微生物能合成维生素，如核黄素、生物素、叶酸、吡哆醇及维生素k等，供人体吸收利用。肠道中正常菌群可互相配合，降解末被人体消化食物残渣，便于机体进一步吸收。,89,免疫作用：正常菌群的抗原刺激可以使宿主产生免疫，从而减少了本身的危害。已有实验表明，某些诱发的自身免疫过程具有抑癌作用。,90,（3）、条件致病菌,定义：正常菌群与人体间的平衡状态在某些特定条件下被打破，使原来不致病的正常菌群也能引起疾病。,91,1）正常菌群转化为条件致病菌机体的局部或全身免疫功能降低；寄居部位的改变；不适当的抗菌药物治疗：2）菌群失调及菌群失调症菌群失调：由于受到某些因素的影响，正常菌群中各种细菌的种类和数量发生较大的变化，称为菌群失调。菌群失调症：严重的菌群失调使机体表现出一系列的临床症状，称菌群失调症。,92,二、消毒与灭菌,（一）基本概念1、消毒：用理化方法杀灭或消除物体表面或环境中的病原微生物。用以消毒的药品称为消毒剂。2、灭菌：杀灭物体上的所有微生物。3、防腐：防止或抑制体外微生物的生长繁殖，细菌一般不死亡。4、无菌及无菌操作：不含活的微生物称为无菌。防止微生物进入机体或物体的操作技术称为无菌操作或无菌技术。,93,（二）物理消毒灭菌法,1、热力灭菌法2、辐射杀菌法3、滤过除菌法,94,一、热力灭菌法,干热灭菌法,湿热灭菌法,巴氏消毒法煮沸法流通蒸汽消毒法间歇灭菌法高压蒸汽灭菌法,焚烧,烧灼,干烤,红外线灭菌,95,湿热消毒灭菌法：最常用的消毒灭菌法,1、巴氏消毒法：用较低温度杀灭液体中的病原菌或特定微生物，而不影响被消毒物品的营养成分。常用于牛奶、酒类的消毒。,96,2、煮沸法：煮沸100经5min可杀死一切细菌的繁殖体，芽胞需12小时才能杀死。用于食具、饮水、刀剪、注射器和一般外科器械的消毒,97,3、流通蒸汽消毒法：利用普通蒸笼或阿诺蒸锅进行消毒。用于一般外科器械、注射器和食具的消毒,98,4、间歇灭菌法：利用连续三次流通蒸汽加热，以达到灭菌的目的。用于不耐高温的含糖或牛奶等培养基的灭菌。,99,5、高压蒸汽灭菌法：最有效的灭菌方法。用于耐高温、耐潮湿的物品，手术衣、敷料、手术器械、生理盐水及普通培养基。,100,干热灭菌法：微生物脱水干燥和大分子变性,（1）焚烧：（2）烧灼：（3）干烤（160170/2h）：,101,（二）紫外线与电离辐射杀菌1、紫外线：波长在240300nm的紫外线具有杀菌作用，其中以265266nm杀菌力最强。紫外线穿透力弱，只适用于物品表面消毒。对人体皮肤和眼睛有损伤作用，使用时应注意防护。,102,2、电离辐射杀菌法：包括高速电子、X射线、射线等。电离辐射具有较高的能量，在足够剂量时，对各种细菌均有致死作用。常用于一次性医用塑料制品的消毒，亦可用于食品、药品、生物制品的消毒，不破坏其营养成分。,103,（三）滤过除菌法滤过除菌是用物理阻留的方法将液体或空气中的细菌、真菌除去，以达到无菌的目的。主要用于不耐热血清、抗毒素、抗生素、药液等的除菌。凡在送风口装有高效过滤器的房间，通常称为生物洁净室。经过高效过滤器的超净空气，其洁净度可达99.8%。生物洁净室主要用于手术室、血液透析室、保护性隔离病室、无菌制药室等。,104,三、化学消毒灭菌法（一）常用化学消毒剂的种类和用途：,105,（二）化学消毒剂的杀菌机制1、使菌体蛋白变性或凝固：2、干扰微生物酶系统和影响其代谢：3、改变细菌细胞壁或细胞膜的通透性：（三）影响消毒剂消毒灭菌效果的因素1、消毒剂的性质、浓度与作用时间：2、微生物的种类与数量：3、环境中有机物的存在：,106,遗传：细菌在一定环境下，亲代将其生物学性状传给子代的现象称为遗传。变异：在一定条件下，子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差异。,五、细菌的遗传与变异,107,1、形态结构的变异2、毒力变异：指细菌在一定条件下毒力的减弱或增强3、耐药性变异：细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药变异,常见的细菌变异现象,108,1、形态结构的变异（1）细菌的大小和形态的变异：在不同的生长时期可不同，生长过程中受外界环境的影响也可发生变异。如：鼠疫耶氏菌在陈旧培养物上细菌的多形态性、细菌L型。,109,例：3-6%食盐鼠疫耶氏菌多形态性陈旧培基物,110,（2）细菌的特殊结构的变异：如：荚膜（肺炎链球菌）、芽胞（炭疽芽孢杆菌）、鞭毛（变形杆菌H-O变异）也可发生变异。（3）细菌的L型变异：许多细菌在某些因素如青霉素、溶菌酶等的影响下，细菌肽聚糖合成受到抑制，可形成细胞壁缺陷菌，称为L型细菌。,111,特殊结构的变异42-43炭疽杆菌失去形成芽胞能力,毒性降低10-20天变形杆菌0.1%石炭酸迁徙生长（H）点状生长、单个菌落（O）鞭毛变异,112,青霉素、溶菌酶正常形态细菌L型变异抗体或补体(部分或完全失去胞壁),113,2、毒力的变异毒力增强：无毒力的白喉棒状杆菌常寄居在咽喉部，不致病；当感染了-棒状噬菌体后变成溶原性细菌，则获得产生白喉毒素的能力，引起白喉。,114,毒力减弱：有毒菌株长期在人工培养基上传代培养，可是细菌的毒力减弱或消失。卡介苗(BCG)是有毒的牛分枝杆菌在含有胆汁的甘油、马铃薯培养基上，经过13年，连续穿230代，获得的一株毒力减弱但仍保持免疫原性的变异株。,115,毒力变异：增强棒状噬菌体白喉棒状杆菌获得白喉毒素减弱胆汁、甘油、马铃薯培养基牛分枝杆菌卡介苗13年(230代),116,3、耐药性变异耐药性变异：细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐药的变异。有些细菌还表现为同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性。从抗生素广泛应用以来，细菌对抗生素耐药的不断增长是世界范围内的普遍趋势，给临床治疗带来很大的困难，并成为当今医学上的重要问题。,117,细菌遗传变异在医学上的应用,1、诊断方面2、治疗方面3、预防方面4、基因工程中的应用,118,四、医院感染,（一）医院感染的概念是指住院病人在医院内获得的感染，包括在住院期间发生的感染和在医院内获得出院后发生的感染，但不包括入院时已开始或入院时已处于潜伏期的的感染。（二）医院感染的分类1、内源性感染（自身感染）2、外源性感染（1）交叉感染：（2）环境感染：,119,（三）医院感染的特点,1、感染对象为一切在医院内活动的人群2、感染发生地点必须是在医院3、感染发生时间界限指患者在住院期间和出院不久发生的感染4、感染的病原体主要是条件致病菌5、传播途径以接触为主6、病原体较难确定，且常产生耐药性,120,（四）医院感染的传播途径,1、接触传播：2、直接注入：3、环境污染：4、食物和水：,121,（五）常见的医院感染,1、肺部感染：占23.3%-42%，病死率可达3050%。2、尿路感染：占20.8%-31.7%，66%86%尿路感染的发生与导尿管的使用有关。3、伤口感染：约占25%。,122,4、病毒性肝炎：5、皮肤及其他部位感染：住院患者中凡有气管插管、多次手术或延长手术时间、留置导尿和应用化疗、放疗、免疫抑制剂者以及老年患者，均应视为预防医院感染的重