《病原微生物学》细菌总论

细菌学总论1《病原微生物学》细菌总论5/9/2024细菌概述2《病原微生物学》细菌总论5/9/2024人类终其一生，都离不开病原生物的羁绊。

成人细胞数量10万亿个人体体表与体腔细菌总数约100万亿个3《病原微生物学》细菌总论5/9/2024目

录1细菌的形态和结构2细菌的增殖与培养3细菌的遗传和变异4细菌的感染与免疫5细菌微生物检查4《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

内容

1细菌的大小和形态2细菌的结构3细菌的形态学检查方法

要求1掌握细菌细胞壁的结构组成及其医学意义2熟悉细菌的特殊结构及其意义3熟悉细菌的形态学检查方法第一节细菌的形态与结构返回至目录5《病原微生物学》细菌总论5/9/2024细菌分类《伯杰氏系统细菌学手册》，第一版（分为4个门）、第二版（分为近30个门），与人类疾病有关的重要细菌类别：厚（坚）壁菌门Firmicutes（G+菌）、软壁菌Tenericutes、放线菌Actinobacteria（G+菌）、变形菌Proteobacteria（G-菌）、衣原体Chlamydiae、螺旋体Spirochaetes6《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

一、大小与基本形态测量单位：微米[um]

基本形态：球形，杆形，螺形返回至目录7《病原微生物学》细菌总论5/9/2024葡萄球菌

Staphylococcus

链球菌

Streptococcus

X1500

X1500返回至目录8《病原微生物学》细菌总论5/9/2024葡萄球菌

Staphylococcus

链球菌Treptococcus

X12000

X13500返回至目录9《病原微生物学》细菌总论5/9/2024葡萄球菌

Staphylococcus链球菌Treptococcus返回至目录10《病原微生物学》细菌总论5/9/2024淋病奈瑟球菌

Gonococcus

霍乱弧菌

V.cholerae

X1500X1500返回至目录11《病原微生物学》细菌总论5/9/2024淋病奈瑟球菌Gonococcus霍乱弧菌V.choleraeX19300X25500返回至目录12《病原微生物学》细菌总论5/9/2024淋病奈瑟球菌

Gonococcus

霍乱弧菌V.cholerae返回至目录13《病原微生物学》细菌总论5/9/2024乳酸杆菌

Lactobacillus

X1500返回至目录14《病原微生物学》细菌总论5/9/2024L型细菌芽孢生物膜细菌细菌的非典型形态放到32页细菌的特殊结构部分讲解15《病原微生物学》细菌总论5/9/2024细菌的形态学检测革兰氏染色法操作步骤16《病原微生物学》细菌总论5/9/2024二细菌的结构（一）基本结构

1细胞壁

2细胞膜

3细胞浆

4核质返回至目录17《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

1

细胞壁(CellWall

)[1]功能a维持细菌外形

b抵抗低渗c参与物质交换d决定菌体的抗原性返回至目录18《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

(2)化学组成与结构革兰氏阳性菌(G+菌)化学组成与结构A肽聚糖(Peptidoglycan)主要结构多糖骨架四肽则链五肽交连桥B

磷壁酸(Techoicacid)a抗原性

b黏附作用返回至目录19《病原微生物学》细菌总论5/9/2024革兰氏阴性菌(G-菌)化学组成与结构A

肽聚糖(少)

多糖骨架四肽侧链B

外膜(Outermembrane）主要结构

脂蛋白脂多糖脂质双层返回至目录20《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

G+菌肽聚糖结构

返回至目录21《病原微生物学》细菌总论5/9/2024G+菌肽聚糖结构模式返回至目录UP22《病原微生物学》细菌总论5/9/2024G+菌细胞壁结构模式返回至目录23《病原微生物学》细菌总论5/9/2024G+菌细胞壁结构模式返回至目录UP24《病原微生物学》细菌总论5/9/2024G-菌肽聚糖结构返回至目录25《病原微生物学》细菌总论5/9/2024G-菌肽聚糖结构模式UP返回至目录26《病原微生物学》细菌总论5/9/2024G-菌细胞壁结构返回至目录27《病原微生物学》细菌总论5/9/2024G-菌细胞壁结构模式返回至目录UP28《病原微生物学》细菌总论5/9/2024G+菌和G-菌细胞壁结构模式比较UP返回至目录29《病原微生物学》细菌总论5/9/2024（3）意义

革兰阳性菌细胞壁主要成分是肽聚糖，故易受溶菌酶.青霉素.杆菌肽等抗菌物质的破坏。

革兰阴性菌细胞壁含肽聚糖少,并有外膜的保护,故一般不受上述抗菌物质的影响。

革兰阳性菌和革兰阴性菌的细胞壁结构不同.而使它们的染色性.抗原性.毒性.

以及对某些抗菌药物的敏感性都有很大的差异.返回至目录30《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

2细胞膜(Cellmembrane)脂质双层3细胞质(Cytoplasm)核糖体:蛋白质合成场地内含物:如异染颗粒质粒(Plasmid)染色体以外的遗传物质，环状闭合DNA。(1)自我复制(2)控制遗传性状(3)转移4核质

(Nuclearmaterial)DNA概念特点返回至目录31《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

（二）特殊结构

荚膜鞭毛菌毛芽胞返回至目录L型细菌生物膜细菌32《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

某些细菌生长繁殖过程中合成的并向细胞壁外分泌一层黏性.胶冻状质.大于或等于200nm(多糖/多肽)荚膜(Capsule)概念返回至目录33《病原微生物学》细菌总论5/9/2024肺炎双球菌荚膜X1500X12000意义1抗吞噬*，抗干燥2细菌鉴别与分型返回至目录34《病原微生物学》细菌总论5/9/2024鞭毛

(Flagella)

伸出菌体表面细长波浪状歪曲的丝状物(蛋白质)伤寒杆菌鞭毛

X1500概念返回至目录单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌

35《病原微生物学》细菌总论5/9/2024意义3细菌鉴定与分类1运动器官*2抗原性(H-Ag)返回至目录36《病原微生物学》细菌总论5/9/2024菌毛

(Pill)返回至目录37《病原微生物学》细菌总论5/9/2024概念大肠杆菌菌毛

许多G-菌和个别G+菌菌体表面有较鞭毛更纤细，短而直的丝状物(蛋白质)

X49000返回至目录38《病原微生物学》细菌总论5/9/2024意义1普通菌毛是黏附器官2性菌毛与遗传物质传递有关返回至目录39《病原微生物学》细菌总论5/9/2024芽胞

(Spore)

概念

某些G+在生活的某一阶段，菌体内出现一个折光性强的圆形或卵圆形小体。返回至目录芽孢是细菌的休眠体，不是繁殖体。40《病原微生物学》细菌总论5/9/2024细菌芽胞的形成过程返回至目录41《病原微生物学》细菌总论5/9/2024破伤风杆菌芽胞

X1500X20400返回至目录42《病原微生物学》细菌总论5/9/2024意义（1）多层膜结构1抵抗力强*（2）含水量少（3）吡啶二羧酸钙盐（4）耐热性酶2某些疾病的来源

3杀死芽胞作为消毒灭菌是否完全的指标*4鉴别细菌(耐干燥高温消毒剂辐射）返回至目录43《病原微生物学》细菌总论5/9/2024某些细菌补体溶菌酶细胞壁缺陷

1935年Lister研究院发现而得名

意义：L型细菌仍有一定致病力慢性感染（尿路、骨髓炎、心内膜炎等)L型细菌

抗生素肽聚糖合成抑制返回至目录44《病原微生物学》细菌总论5/9/2024正常葡萄球菌L型葡萄球菌L型菌菌落45《病原微生物学》细菌总论5/9/2024生物膜细菌

以群居（并非以单个细胞的浮游方式）方式生存的细菌，因其在细菌集团中所处位置的不同，也可以形成多种非固定形态。处于同一细菌集团（可以是单一菌种，也可以由多菌种组成）中的不同形态细菌的集合称为生物膜细菌。特点：①非均质性②毒力下降③对抗生素敏感性下降46《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

第二节细菌的增殖与培养

内容

1细菌的代谢

2细菌的营养

3细菌的生长

4细菌的人工培养要求

1掌握细菌代谢产物及其意义

2熟悉细菌的营养物质及生长繁殖的条件

3了解细菌的人工培养、分类和命名返回至目录47《病原微生物学》细菌总论5/9/2024细菌的新陈代谢(一)细菌的代谢特点：1代谢旺盛

2代谢类型多样化返回至目录48《病原微生物学》细菌总论5/9/2024(二)细菌的能量代谢

返回至目录略49《病原微生物学》细菌总论5/9/2024（三）细菌的代谢产物⑴．细菌生化反应的概念：

各种细菌所具有的酶不完全相同，对营养物质的分解能力亦不同，所以不同的细菌的代谢产物也会有不同，根据这个特点，利用生物化学方法来鉴别不同细菌的试验即称为细菌生化反应试验。1、细菌的分解代谢产物及其生化反应返回至目录50《病原微生物学》细菌总论5/9/2024（2）常用的细菌生化反应

1)糖发酵试验返回至目录51《病原微生物学》细菌总论5/9/20242）吲哚实验（靛基质试验）返回至目录52《病原微生物学》细菌总论5/9/20243）VP试验返回至目录53《病原微生物学》细菌总论5/9/20244、枸橼酸盐利用试验返回至目录54《病原微生物学》细菌总论5/9/20246）硫化氢试验返回至目录55《病原微生物学》细菌总论5/9/20242细菌合成产物

1）热原质2）毒素和酶3）色素色素：脂溶性色素（如金黄色葡萄球菌的金黄色色素）和水溶性色素(绿脓杆菌的绿脓素)4）抗生素5）细菌素６）维生素热原质:许多细菌能合成一种物质，注入人体或动物能引起发热反应。本质是脂多糖。耐热返回至目录56《病原微生物学》细菌总论5/9/2024一、细菌的营养物质及其功能1水2氮源3碳源4无机盐5生长因子细菌的营养返回至目录略57《病原微生物学》细菌总论5/9/2024二营养类型

合成能力强，以无机碳.氮化合物为原料合成复杂的菌体成分合成能力差，必须供给多种有机化合物,合成复杂的菌体成分自营菌异营菌返回至目录略58《病原微生物学》细菌总论5/9/2024细菌增殖１条件1)营养物质3）温度4）气体2）

PH返回至目录59《病原微生物学》细菌总论5/9/20242繁殖方式：

分裂中的葡萄球菌

X87000

分裂中的霍乱弧菌

X70000无性二分裂法3速度：快(20-30min)结核杆菌慢返回至目录60《病原微生物学》细菌总论5/9/20244细菌的群体繁殖totallivinglogarithmicstationarydecline①②③④⑤lag返回至目录61《病原微生物学》细菌总论5/9/2024①～②：迟缓期（lagphase）：

为细菌进入新境后的短暂适应阶段,体积增大、代谢活跃，但繁殖极少，主要为细菌的分裂繁殖合成并积累充足的酶、辅酶和中间代谢产物。时间长短随菌种、接种菌龄和菌量以及营养物等不同而有差异，一般为1-4小时。UP

②～③：对数期（logarithmicphase）：

该期细菌生长迅速,细菌的形态、染色性及生理活性等都较典型,所以研究细菌的生物学性状应该选用该期细菌返回至目录62《病原微生物学》细菌总论5/9/2024③～④：稳定期（stationaryphase)

细菌生长速度渐减,死亡数增加,细菌形态、染色性,和生理性状发生改变,细菌的芽胞、外毒素及抗生素等代产物一般在此期产生。④～⑤：衰亡期（declinephase）

此期细菌繁殖速度越来越慢，细菌形态发生显著改变，出现衰退型或菌体自溶，代谢活动趋于停滞，此期细菌难以鉴定。UP返回至目录63《病原微生物学》细菌总论5/9/2024培养基（medium）是按照微生物生长繁殖所需要的各种营养物质，用人工方法配制而成的无菌营养制品。1．按培养基的物理性状分类（1）液体培养基（2）固体培养基（3）半固体培养基

0.2-0.7%琼脂1.5-2%琼脂四细菌的人工培养64《病原微生物学》细菌总论5/9/2024普通肉汤培养基（牛肉膏蛋白胨琼脂培养基）配方：牛肉膏0.5g蛋白胨1g氯化钠0.5g琼脂2g蒸馏水100mLpH7.0～7.2灭菌1.05kg/cm2，121℃20min65《病原微生物学》细菌总论5/9/2024（1）基础培养基含有细菌生长繁殖所需的最基本营养物质，牛肉膏蛋白胨培养基是最常用的基础培养基。（2）营养培养基又称加富培养基，是在普通培养基的基础上添加一些特殊的营养物质（如血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液等），以满足营养要求较高的细菌的生长。血平板是最常用的营养培养基。（3）选择培养基根据某种细菌的特殊营养要求或其对理化因素的抗性，在培养基中加入某种化学物质来抑制其他微生物的生长，而促进该细菌的生长。通常可以在培养基中加入抑菌剂或杀菌剂，常用的有染料和抗生素。（4）鉴别培养基在培养基中加入底物和指示剂，细菌产生的代谢产物可以与培养基中的特殊化学物质发生反应，产生肉眼可见的特征性变化，可鉴别细菌。（5）厌氧培养基厌氧菌必须在无氧的环境下才能生长，通常可在培养基中加入还原剂，或用物理、化学方法去除环境中的游离氧，以降低氧化还原电势。66《病原微生物学》细菌总论5/9/2024四细菌的人工培养（实验课中进行）

思考题：1何为培养基？培养基按其用途分哪几类？2细菌在液体培养基中的生长情况有哪几种？3细菌培养在医药学中的意义是什么？

返回至目录67《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

内容1细菌的遗传与变异的物质基础2变异类型及发生机理3细菌的遗传与变异在医学上的应用

要求1掌握细菌的变异机理2熟悉细菌的遗传与变异的物质基础3了解细菌的遗传与变异在医学上的应用第三节细菌的遗传与变异返回至目录68《病原微生物学》细菌总论5/9/2024噬菌体结构模式图头部核心（核酸）外壳（蛋白质）尾部尾领、尾髓、尾鞘、尾板、尾刺、尾丝UP返回至目录69《病原微生物学》细菌总论5/9/2024温和噬菌体

感染易染细菌后,菌体因与宿主细胞染色体整合,多数情况下不产生子代噬菌体,不裂解细菌,噬菌体DNA能随细菌DNA复制,并随细菌的分裂而传代.温和噬菌体返回至目录70《病原微生物学》细菌总论5/9/2024一、细菌的变异现象（一）细菌形态、结构变异

3-6%NaCl

鼠疫杆菌────→

多形态性(衰退型)

琼脂培养基

71《病原微生物学》细菌总论5/9/2024（一）细菌形态、结构变异S型菌落R型菌落72《病原微生物学》细菌总论5/9/2024（二）细菌毒力变异73《病原微生物学》细菌总论5/9/2024（三）细菌耐药性变异

细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药固有耐药：天然耐药获得性耐药：染色体突变或质粒介导多重耐药交叉耐药病原体对某种药物耐药后,对于结构近似或作用性质相同的药物也可显示耐药性。（头孢曲松、头孢他啶、头孢地嗪、头孢哌酮、头孢噻肟等）依赖株痢疾杆菌链霉素菌株

74《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

一、细菌遗传物质

1染色体：一条环状双螺旋DNA长链，附着在横隔中间台体或细胞膜上。

2

质粒：染色体外遗传物质，闭合环状双股DNA分子返回至目录75《病原微生物学》细菌总论5/9/2024大肠杆菌的染色体DNA和质粒返回至目录76《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

质粒特点

1）自主复制

2）可在细菌间转移（接合型、非接合型）

3）非细菌生长繁殖必需（对细菌有益，可自行丢失或人工处理清除）

4）决定细菌某些性状，如耐药性（R质粒）

5）相容性与不相容性返回至目录77《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

(1)F质粒：编码性菌毛

(2)R质粒:编码细菌的耐药性

(3)毒力质粒：编码与致病性有关的毒力因子

(4)细菌素质粒：编码各种细菌产生细菌素质

(5)代谢质粒：编码产生相关的代谢酶重要质粒返回至目录78《病原微生物学》细菌总论5/9/2024二、变异类型及发生机理

1、基因突变（略）

细菌遗传物质DNA结构发生突然而稳定的改变导致细菌性状的变异。自然界中发生的变异----自发突变诱变剂处理细菌产生的变异---诱发突变返回至目录79《病原微生物学》细菌总论5/9/20242基因转移与重组go返回至目录摄入噬菌体为载体溶原整合通过性菌毛80《病原微生物学》细菌总论5/9/2024转化（Transformation)试验up返回至目录概念：供体菌裂解游离的DNA片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。81《病原微生物学》细菌总论5/9/2024接合（Conjugation)up返回至目录概念：细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒DNA）从供体菌转移给受体菌。82《病原微生物学》细菌总论5/9/2024转导（transduction）概念：以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段DNA转移到受体菌内，使受体菌获得新的性状。普遍性转导（generalizedtransduction）局限性转导（restrictedtransduction）83《病原微生物学》细菌总论5/9/2024普遍性转导

generalizedtransduction

前噬菌体从溶原菌染色体上脱离，进行增殖，在裂解期的后期，噬菌体的DNA已大量复制，装配时可能会发生装配错误，误将细菌的DNA片段装入噬菌体的头部，成为一个转导噬菌体。转导噬菌体能以正常方式感染另一宿主菌，并将其头部的染色体注入受体菌内。被包装的DNA可以是供体菌染色体上的任何部分。84《病原微生物学》细菌总论5/9/2024受体菌转导噬菌体细菌DNA噬菌体DNA供体菌85《病原微生物学》细菌总论5/9/2024溶原性转换吸附absorption穿入penetration

整合integration整合前环化up返回至目录86《病原微生物学》细菌总论5/9/2024三、细菌遗传变异的应用

1、干扰临床疾病的诊断和防治

细菌形态、结构、菌落的变异，使细菌失去典型形态，给细菌的鉴定及疾病的诊断带来困难。

返回至目录2、

耐药性变异

原来对某种药物敏感的细菌逐渐对该药产生耐受性或抵抗力

机制：固有耐药性（天然不敏感）染色体突变质粒介导：

(R质粒通过接合、转导、转化进行转移)87《病原微生物学》细菌总论5/9/20243、毒力变异预防疾病

结核杆菌

胆汁甘油与马铃薯培养基

卡介苗

毒力强

13年230代人工培养

毒力低

卡介苗制品

接种卡介苗接种成功获免疫力返回至目录88《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

大肠杆菌对3.4号药物敏感性测定

绿脓杆菌对3.4号药物敏感性测定

葡萄球菌对3.4号药物敏感性定

1）合理使用抗菌药：

药敏试验、联合用药，交替用药，剂量疗程适当。

2）严格消毒(防耐药菌交叉感染)。

3）开发新抗菌药返回至目录防治：89《病原微生物学》细菌总论5/9/2024第四节细菌的感染与免疫内容细菌的感染1正常菌群2细菌的致病机制3细菌感染的途径与类型要求1掌握正常菌群的概念、作用与细菌的致病机制2熟悉细菌感染的途径与类型返回至目录90《病原微生物学》细菌总论5/9/2024一细菌的感染

致病菌(pathogen)

非致病菌(nonpathogen)

条件致病菌(conditionalpathogen)

机会致病菌(opportunisticpathogen)相关概念返回至目录91《病原微生物学》细菌总论5/9/2024二细菌的致病机制测定指标：

ID50

(medianinfectivedoes)

能引起试验动物50%感染所需要的最小剂量，称半数感染量。

LD50

(medianlethaldoes)

能引起试验动物50%死亡所需要的最小剂量，称半数致死量。致病特性—细菌种属特性致病能力—毒力侵袭力毒力因子致病性：(pathogenicity)返回至目录92《病原微生物学》细菌总论5/9/2024（一）侵袭力

(invasiveness)1.定义

细菌突破机体防御机能，在体内定居、繁殖、蔓延和扩散的能力。返回至目录93《病原微生物学》细菌总论5/9/20242侵袭力物质返回至目录94《病原微生物学》细菌总论5/9/20241外毒素(exotoxin)1.生产方式：

①直接分泌到菌体外—多数G+菌和少数G-菌

（霍乱、绿脓、鼠疫等）

②溶菌后释放2.理化性质：

多为蛋白质，对热等因素敏感，△60～80℃30′被破坏。

少数例外:

全葡肠毒素△100℃30′可耐受，可抗胰蛋白酶作用(二)毒素返回至目录95《病原微生物学》细菌总论5/9/2024毒性(A)亚单位(1)决定毒素毒性(2)抗原性弱(3)可被甲醛灭活无毒(B)亚单位(1)决定毒素特异性(2)抗原性强(3)不被甲醛灭活可提纯亚单位疫苗

3.结构外毒素返回至目录96《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

百日咳菌苗、白喉、破伤风类毒素混合制剂返回至目录97《病原微生物学》细菌总论5/9/2024：根据对靶细胞亲和性：

A.神经毒素B.细胞毒素C.肠毒素4.种类返回至目录神经毒素

破伤风痉挛毒素、肉毒毒素细胞毒素

白喉毒素、葡萄球菌表皮剥脱毒素、葡萄球菌毒性休克综合征毒素、A群链球菌致热外毒素肠毒素

霍乱肠毒素、ETEC肠毒素、产气荚膜梭菌肠毒素、葡萄球菌肠毒素98《病原微生物学》细菌总论5/9/2024

2内毒素(endotoxin)生物学活性：①致热反应(pyogenicity)：内毒素—单核-吞噬系统—IL-1、

TNF—内源性热原质—体温条件中枢②白细胞反应：开始WBC1-2小时后WBC

（伤寒杆菌例外）返回至目录99《病原微生物学》细菌总论5/9/2024③

弥漫性血管内凝血(disseminatedintravscularcoagulation，DIC）④内毒素血症与感染性休克：多见于暴发型流脑、中毒性痢疾、重症伤寒等⑤免疫调节作用：小剂量的内毒素—增强非特异性免疫功能返回至目录100《病原微生物学》细菌总论5/9/2024内毒素结构模式图返回至目录101《病原微生物学》细菌总论5/9/2024外毒素与内毒素的主要区别

区别要点外毒素内毒素来源多G+，少G-G-外膜