微生物与免疫学课件：形态和结构生理2014

1、2020/9/24,1,医学微生物学,微生物学免疫学教研室,Medical Microbiology,温州医科大学,许文,2020/9/24,2,微生物的概念及种类,概念 微生物(microorganism) 存在于自然界中体积微小、结构简单、种类繁多的微小生物。 种类 三大类。,2020/9/24,3,微生物的分类,真核细胞型微生物 真菌,非细胞型微生物 病毒,原核细胞型微生物 细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体,2020/9/24,4,微生物与人类的关系,1. 制药：基因工程疫苗、单克隆抗体 2. 模式生物：研究基因表达调控 3. 产生抗生素等：大肠杆菌,危害：,引起人类、动植物病害,

2、2020/9/24,5,非典,2020/9/24,6,禽流感,2020/9/24,7,疯牛病,2020/9/24,8,化脓,2020/9/24,9,温医附一院,2020/9/24,10,细菌学 总论,第一章 细菌的形态和结构 第二章 细菌的生理 第三章 消毒与灭菌 第四章 遗传与变异 第五章 细菌感染与免疫,特殊结构、致病物质、所致疾病,2020/9/24,11,第一章 细菌的形态和结构,一、 细菌的大小与形态 二、 细菌的结构三、 细菌形态检查法,2020/9/24,12,1、细胞壁的结构与功能，G+ 及 G- 菌细胞壁结构有何区别？ 2、质粒的概念 3、细菌的特殊构造及各自的作用。,本章要

3、点,2020/9/24,13,第一节 细菌的大小与形态,属于原核型细胞的一种单胞生物, 形体微小, 结构简单, 无成形细胞核。,2020/9/24,14,一、细菌的大小与形态,细菌的大小 测量单位 微米(m） 细菌的形态 球 菌（coccus) 杆 菌（bacillus) 螺形菌（spiral bacterium),2020/9/24,15,细菌的形态,球菌,杆菌,螺菌,弧菌,螺形菌,2020/9/24,16,葡萄球菌电镜照片（10 000）,2020/9/24,17,大肠杆菌电镜照片（10 000）,2020/9/24,18,霍乱弧菌电镜照片（ 10 000）,2020/9/24,19,二、

4、 细菌的结构,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）,2020/9/24,20,鞭毛,普通菌毛,质粒,荚膜,核质,细胞膜,细胞壁,细胞质,细菌结构模式图,性菌毛,中介体,2020/9/24,21,细胞壁中的基本结构（骨架）肽聚糖 peptidoglycan,细胞壁中的特殊结构 革兰阳性菌（G+）磷壁酸、表面蛋白 革兰阴性菌（G-）外膜,（一）细胞壁 cell wall,2020/9/24,22,细胞壁中的基本结构肽聚糖的结构与组成,革兰阳性菌肽聚糖组成1、聚糖骨架 2、四肽侧链 3、五肽交链桥 肽聚糖层厚，形成坚韧的三维立体网架结构,第1章

5、 细菌的形态与结构,2020/9/24,23,G+菌细胞壁结构示意图,2020/9/24,24,革兰阴性菌肽聚糖组成1、聚糖骨架 2、四肽侧链缺乏五肽交链桥 仅有二维结构，肽聚糖层少，结构松散。,2020/9/24,25,革兰阴性菌细胞壁的肽聚糖结构,二氨基庚二酸与D-丙氨酸连接处,革兰阴性菌细胞壁中肽聚糖层薄，（10-15nm,1-3层),2020/9/24,26,G-菌细胞壁结构示意图,2020/9/24,27,细菌细胞壁中基本成分:肽聚糖 革兰阳性菌、革兰阴性菌肽聚糖组成与数量不同，因此在许多理化性状、致病性、染色性上均有差异。 此外，革兰阳性菌、阴性菌细胞壁中还有各自的特殊成分。,革兰

6、阳性菌：磷壁酸、表面蛋白,革兰阴性菌：外膜,2020/9/24,28,磷壁酸 穿插于肽聚糖中 类别： 壁磷壁酸- 与细胞壁中肽聚糖中N-乙酰胞壁酸连接 膜磷壁酸- 与细胞膜相连 作用： 具有抗原性，是重要的表面抗原；有一定致病作用,革兰阳性菌细胞壁中特殊结构,2020/9/24,29,细 胞 壁,G+菌特有成分,壁磷壁酸 膜磷壁酸,磷壁酸,膜磷壁酸,壁磷壁酸,革兰阳性菌细胞壁中特殊结构,2020/9/24,30,表面蛋白 某些革兰阳性菌细胞壁表面有一些特殊蛋白成分A族链球菌表面M蛋白 金黄色葡萄球菌表面蛋白staphylococcal protein A,作用：具有粘附宿主细胞、抗吞噬及其它生

7、物学活性,革兰阳性菌细胞壁中特殊结构,2020/9/24,31,外膜（outer membrane),外膜由脂质双层、脂蛋白、脂多糖三部分组成，位于肽聚糖外面，是G- 菌细胞壁中主要成分。,革兰阴性菌细胞壁中特殊结构外膜,2020/9/24,32,形态与结构,细 胞 壁,特殊组分：,外 膜,2020/9/24,33,LPS由内向外： 脂质A(lipid A）- 内毒素活性主要成分， 无种属特异性， 核心多糖- 特异性多糖菌体抗原“O”抗原， 具有种特异性。,2020/9/24,34,脂多糖（lipopolysaccharide，LPS),脂质A（内毒素活性主要成分）,核心多糖,寡糖重复单位（o

8、 抗原）,2020/9/24,35,细 胞 壁,G+ 菌与G- 菌细胞壁的比较,2020/9/24,36,细 胞 壁 的 功 能,维持细菌外形 保护作用（菌体内高渗） 具有抗原性（磷壁酸、表面蛋白、外膜） 致病作用SPA抗吞噬LPS细菌内毒素,2020/9/24,37,细胞壁缺陷型细菌L型,细菌L型的命名 细菌L型培养后菌落特征（图） 细菌L型的临床意义,细菌L型菌落：A 细菌型菌落 B 荷包蛋样L型菌落 C 颗粒型L型菌落 D 丝状型L型菌落,2020/9/24,38,结构、功能与真核细胞基本相同 中介体 细胞膜内陷形成的囊状 物（拟线粒体、纺锤丝 ） 扩大细胞膜表面积,（二）细胞膜 cel

9、l membrane,2020/9/24,39,白喉杆菌 细胞膜与中介体,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,功 能,类似真核细胞线粒体，为细菌提供大量能量。,中介体,2020/9/24,40,（三）细胞质 cytoplasm,细胞膜包裹的溶胶状物质,细胞质内重要结构,核糖体,质粒,胞质颗粒,2020/9/24,41,质粒 plasmid 概念： 存在于细菌细胞质中的闭合环状双股DNA； 染色体外的遗传物质； 控制某些特定的遗传性状；独立复制，与细菌的遗传变异有关。,2020/9/24,42,胞质颗粒（内含物 inclusion)胞质颗粒大多为贮藏营养物质的场所。异染颗粒 有

10、利于细菌鉴定（如白喉杆菌）,异染颗粒,2020/9/24,43,（四）、核 质,核质 nuclear material 又称核区域 特点：无核膜、核仁及有丝分裂器 作用：细菌生长繁殖、遗传变异的物质 基础,2020/9/24,44,荚膜 鞭毛 菌毛 芽胞,细菌的特殊结构,2020/9/24,45,1、荚膜 capsule 细菌分泌一层粘液状物质，包围在细胞壁外，化学组成为多糖或多肽观察方法 特殊染色，油镜观察,2020/9/24,46,荚 膜,化学组成：,功能：,产汽荚膜杆菌,Capsule,多糖或多肽,抗吞噬作用 粘附作用 抗有害物质损伤作用,2020/9/24,47,2、鞭 毛,菌体上附着

11、的细长并呈波纹状丝状物。 经特殊染色后在普通光学显微镜下可观察。,示意图,2020/9/24,48,2、鞭 毛,Flagellum,电镜下鞭毛,光镜下鞭毛,2020/9/24,49,鞭毛功能：,运动功能 有动力,与致病性有关 穿透粘膜表面粘液层，利 于细菌粘附于上皮细胞,抗原性 “H”抗原 鉴定细菌,2020/9/24,50,3、菌毛 pilus 存在于菌体表面比鞭毛更细、短、直的丝状物。化学成分为蛋白质。分类 普通菌毛、性菌毛,2020/9/24,51,.普通菌毛 common pilus 遍布菌体表面，细而直 作用 粘附上皮细胞，有利于细菌的定植，与致病有关。,大肠埃希菌普通菌毛 4500

12、0,2020/9/24,52,.性菌毛 sex pilus （F菌毛） 有性菌毛细菌 称F+菌 雄性菌无性菌毛细菌 称F-菌 雌性菌,作用 与细菌的接合及质粒的传递有关,F+菌与F-菌经性菌毛接合,2020/9/24,53,4.芽胞 spore 概念 有些细菌在某些条件下，胞质浓缩在菌体内形成一个圆形或卵圆形小体，外包绕很厚的壳，即为芽胞。细菌形成芽胞后，代谢处于休眠状态；在外界环境适宜时，芽胞又可发芽形成菌体，进行生长繁殖。,2020/9/24,54,芽胞结构模式图,形态与结构,2020/9/24,55,破伤风梭菌芽胞 透视电镜15000,肉毒梭菌芽胞 透视电镜15000,2020/9/24

13、,56,功能 抵抗力强（热、干燥、化学消毒剂）例如 炭疽杆菌、破伤风杆菌芽胞消毒灭菌应以杀死芽胞为标准！ 细菌的鉴定指标,2020/9/24,57,三、 细菌形态与结构检查法,革兰染色法 （Gram stain)鉴别染色法方法：实验课操作细菌分二类：革兰阳性菌 G+（紫色） 革兰阴性菌 G-（红色）意义：细菌分类、致病性研究、抗菌药物选用。,2020/9/24,58,涂片、固定,初染-结晶紫,媒染 碘液,脱色95%酒精,复染 复红,2020/9/24,59,葡萄球菌 G+ 1000,2020/9/24,60,大肠埃希菌 G 1000,2020/9/24,61,本章小结,1. 根据细胞壁结构细菌

14、分二大类：G+、 G- 肽聚糖、脂 LPS：内毒素 2. L型：细胞壁缺陷 3. 质粒：核外遗传物质 4. 特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞,2020/9/24,62,第二章 细菌的生理,2020/9/24,63,1、什么是菌落 2、细菌合成代谢产物及在医学中的作用。 3、了解细菌群体生长繁殖曲线及分期。 4、了解培养基种类及生长情况。,本节要点,2020/9/24,64,第一节 理化性状,（一）化学组成 （二）理化性质：负电,第2章 细菌的生理,2020/9/24,65,第二节 细菌的营养与生长繁殖,1、细菌的营养类型 2、细菌的生长繁殖 3、细菌分解代谢生化反应 4、细菌合成代谢重要的合成

15、代谢产物,2020/9/24,66,对氧气要求：专性需氧菌 微需氧菌 兼性厌氧菌 专性厌氧菌 对CO2要求： 5% CO2,水 碳源 氮源 无机盐 生长因子 有些细菌需要,细菌生长条件,4、气体,3、PH,2、温度,1、营养物质,5、渗透压,2020/9/24,67,专性厌氧菌不能在有氧环境中生长原因 1、缺乏氧化还原电势(Eh)高的呼吸酶 2、缺乏分解有毒氧基团的酶 细菌在有氧环境中代谢时，常产生具有强烈杀菌作用的超氧离子和过氧化氢。需氧菌能产生各种酶（如超氧化物歧化酶、触酶、过氧化氢酶等）将其分解，厌氧菌无此酶，故不能生长。,第2章 细菌的生理,2020/9/24,68,（二）细菌生长繁殖

16、方式与速度,1、细菌繁殖方式 二分裂繁殖速度 一般20-30分钟分裂一代（结核杆菌18-20小时） 2、细菌群体生长繁殖 生长曲线,2020/9/24,69,细菌生长繁殖,二分裂法,繁殖方式：,链球菌,八叠球菌,葡萄球菌,2020/9/24,70,对数期,迟缓期,四期：迟缓期 、 对数期、稳定期、衰退期,细菌群体生长曲线,0,5,15,20,25,30,10,5.5,6.0,8.5,8.0,7.5,7.0,6.5,9.0,衰退期,总菌数,活菌数,细菌数的对数次,小时,稳定期,2020/9/24,71,（三） 细菌的人工培养,培养基：人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品,第

17、2章 细菌的生理,2020/9/24,72,1.培养基的种类基础培养基、营养培养基、合成培养基、鉴别培养基、选择培养基、厌氧培养基,2020/9/24,73,常用培养基种类,厌氧培养基,基础培养基,增菌培养基,选择培养基,鉴别培养基,2020/9/24,74,2.细菌在培养基中的生长现象液体培养基：混浊生长、表面生长、 沉淀生长固体培养基： 菌落 肉眼可见的细菌集团。 半固体培养基：观察细菌动力,2020/9/24,75,液体培养基,沉淀生长,混浊生长,表面生长,2020/9/24,76,混浊生长,沿穿刺线生长生长,有鞭毛 动力+,无鞭毛 动力,半固体培养基,2020/9/24,77,固体培养

18、基,菌落（S型）,菌苔,菌落（R型）,2020/9/24,78,1、细菌分解代谢,根据细菌具有不完全相同的酶， 分解不同营养物质的特点， 用生化方法来鉴定细菌,称：细菌的生化反应,3、细菌的代谢产物,（二）细菌的新陈代谢与能量转换,2020/9/24,79,2020/9/24,80,附：单糖发酵试验 试剂：含不同单糖的蛋白胨水培养基 指示剂-溴甲酚紫 内置一小倒管（观察有无气体产生）,A： 不发酵 ,结果判断：,B：发酵、产酸 ,C：发酵、产酸产气 ,A,B,C,第2章 细菌的生理,2020/9/24,81,附：硫化氢（H2S）试验 试剂：含有胱氨酸及醋酸铅（或硫酸亚铁）的培养基 原理：凡能分解含S氨基酸细菌，可产生H2S，与铅/铁离子结合后产生黑色沉淀 结果判断： H2S阳性 有