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1、医学微生物学（MedicalMicrobiology）,李芳芳免疫学与病原生物学教研部,绪言一、微生物（microorganism）个体微小，结构简单，肉眼直接看不见，必须用光学或电子显微镜放大后才能观察到的微小生物的总称。,二、微生物的分类1.非细胞型微生物无典型的细胞结构，核心中只含有DNA/RNA一种核酸和蛋白质，只能在活细胞内增殖。病毒,2.原核细胞型微生物仅有原始的核质，细胞器不完整细菌、支原体、立克次体、衣原体、螺旋体、放线菌,三、微生物学（microbiology)研究微生物在一定条件下的形态、结构、生理、遗传变异、以及与人类，动植物，自然界相互关系的一门科学,四、医学微生物学（
2、medicalmicrobiology)研究病原微生物的形态、结构、生命活动规律以及与机体相互关系的一门科学,1675,Leeuwenhoek(1632-1723)观察到微生物,五、微生物学发展简史,1796，Jenner(1749-1823)牛痘苗预防天花,1861，Pasteur(1822-1895)证明空气中存在细菌,1877，Koch(1843-1910)发现炭疽杆菌,1928，Fleming(1881-1955)发现青霉素,FlemingChainFlorey,青霉素研究组,青霉素溶菌现象,HIV,SARS,甲型H1N1流感病毒,第一篇细菌学总论第一章细菌形态学细菌（bacteriu
3、m）具有细胞壁的单细胞原核细胞型微生物,第一节细菌的大小与形态（一）大小球菌：直径：1m杆菌：长：23m宽：0.30.5m螺形菌:与杆菌相似测量单位：m，1m=1/1000mm,（二）形态球菌双球菌：一个平面分裂，成双排列,链球菌:一个平面分裂，成链排列,四联球菌:二个平面分裂，成正方形排列,八叠球菌:三个平面分裂，成立方体排列,葡萄球菌:多个平面分裂，葡萄串状排列,肺炎双球菌,脑膜炎双球菌,淋球菌,链球菌,葡萄球菌,2.杆菌杆状,两短顿圆或平切,3.螺形菌弧菌：一个弯曲螺菌：几个弯曲,杆菌,炭疽杆菌,分枝杆菌,双歧杆菌,白喉棒状杆菌,布鲁菌,弧菌,螺菌,第二节细菌的结构细菌的基本结构（一）细
4、胞壁（cellwall）,1.主要成分:肽聚糖(粘肽)聚糖骨架：N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸经-1，4糖苷键连接，交替排列形成四肽侧链：连接于N-乙酰胞壁酸上交联桥：四肽侧链间，有五肽交联桥,M,G,M,G,M,G,M,G,L-丙,D-谷,L-赖,D-丙,L-丙,D-谷,L-赖,D-丙,-甘-甘-甘-甘-甘-,L-丙,D-谷,L-赖,L-丙,D-谷,L-赖,D-丙,-甘-甘-甘-甘-甘-,溶菌酶作用点,青霉素作用点,葡萄球菌（革兰阳性菌）,丙谷丙,丙谷丙,丙谷丙,丙谷丙,大肠杆菌（革兰阴性菌）,2.革兰阳性菌（G+菌）结构金黄色葡萄球菌为例内层：肽聚糖（聚糖骨架、丙谷赖丙氨基酸四肽侧链、甘氨酸
5、五肽交联桥）特点:含量多:50%80%层次多:达50层厚:2080nm致密:三维立体结构,外层:磷壁酸膜磷壁酸：结合在细胞膜上壁磷壁酸：结合在细胞壁上,蛋白质,磷脂,肽聚糖（达层）,膜磷壁酸,壁磷壁酸,细胞膜,细胞壁,G+菌细胞壁结构,G菌细胞壁结构,3.革兰阴性菌（G-菌）结构大肠杆菌为例内层：肽聚糖（聚糖骨架、丙谷DAP丙氨基酸四肽侧链、无五肽交联桥）特点:含量少:10%20%层次少:13层薄:1015nm疏松:二维平面结构,外层：由内向外（1）脂蛋白：脂质+蛋白质（2）脂质双层（3）脂多糖(LPS)：由内向外脂质A：内毒素毒性部分核心多糖：有属特异性寡糖重复单位：G-菌菌体()抗原,G,
6、G,M,M,M,M,BP,肽聚糖,脂蛋白,外膜,脂类A,核心多糖,寡糖重复单位,LPS,G-菌细胞壁结构,G菌细胞壁结构,4.功能（1）维持细菌外形（2）维持细菌渗透压G+菌:2025大气压G-菌:56大气压（3）物质交换（4）决定菌体的抗原性:磷壁酸、LPS,5.细菌的L型细胞壁缺陷的细菌分类：原生质体：来源于G+菌圆球体：来源于G-菌意义：只在高渗环境下生存可致病（慢性病）抗药,原生质体,（二）细胞膜1.结构：镶嵌有蛋白质的脂质双层2.功能物质交换作用细胞呼吸作用生物合成作用3.中介体细胞膜内陷、折叠形成的囊状结构拟线粒体,（三）细胞质1.核糖体完整大亚基小亚基细菌70S50S30S人80
7、S60S40S2.质粒(plasmid)细菌染色体以外的遗传物质，双股环状DNA3.胞质颗粒,（四）核质一条染色体,双股环状DNA,细菌核质与质粒,二、细菌的特殊结构（一）荚膜(capsule)某些细菌在细胞壁外包绕的一层黏液性物质,细菌的荚膜,1.形成条件-大机体内-营养丰富的培养基2.意义与细菌的致病性有关(抗吞噬、抗杀菌),（二）鞭毛(flagellum)某些细菌在菌体外长有的细长、波状弯曲的丝状物1.分类-单毛菌-双毛菌-丛毛菌-周毛菌,细菌的鞭毛,细菌的鞭毛,2.组成鞭毛蛋白3.意义-与细菌的运动有关-鉴别细菌,（三）菌毛(pilusorfimbria)某些细菌在菌体外长有的短、直、
8、细的丝状物分类及意义：1.普通菌毛：1001000根黏附作用2.性菌毛：14根，仅见于G-菌传递遗传物质,细菌的菌毛,性菌毛,普通菌毛,细菌的菌毛,（四）芽胞(spore)某些细菌在一定条件下胞浆浓缩后形成的圆形或椭圆形小体,细菌的芽胞,1.形成条件-体外-营养缺乏时2.特点-休眠状态-环境适宜可发芽成为繁殖体-本身不致病,3.意义-抵抗力强（热、干燥、辐射、消毒剂）-鉴别细菌（大小、形状、位置）,第二章细菌生理学第二节细菌的生长繁殖一、细菌生长繁殖的条件,（一）营养物质1.水2.无机盐：P、S、K、Na、Mg、Ca、FeCo、Zn、Mn、Cu、Mo3.碳源4.氮源5.生长因子：某些细菌生长所
9、必需的但自身不能合成，必须由外界供给的物质,（二）酸碱度（pH）最适pH：7.0.6霍乱弧菌：8.0.2乳酸杆菌：5.5,（三）温度最适：37嗜热菌：5060嗜冷菌：1020（四）气体O2和CO2,根据细菌对氧气的需要，可将细菌分为：（1）需氧菌无氧不能生长,如结核分枝杆菌（2）厌氧菌有氧不能生长，如破伤风芽胞梭菌（3）兼性厌氧菌有氧或无氧均能生长,如多数细菌,二、细菌生长繁殖的方式与速度（一）细菌的个体生长繁殖1.分裂方式：二分裂法,2.速度：多数细菌：2030min分裂一次（代时）结核杆菌：1820h分裂一次,大肠杆菌的分裂,（二）细菌的群体生长繁殖生长曲线：将一定量的细菌接种于液体培养基
10、中培养，以菌数的对数为纵坐标，时间为横坐标，画得的曲线,培养时间,细菌数的对数,细菌生长曲线,活菌数,总菌数,1.迟缓期细菌总数不增加,培养时间,细菌数的对数,活菌数,总菌数,2.对数生长期菌数以几何级数增加，形态、染色性、生理活性典型,培养时间,细菌数的对数,活菌数,总菌数,3.稳定期活菌数不增加,可出现变异,培养时间,细菌数的对数,活菌数,总菌数,4.衰退期活菌数下降,培养时间,细菌数的对数,活菌数,总菌数,第三节细菌的代谢,一、医学上有重要意义的细菌代谢产物,（一）分解代谢产物糖发酵试验不分解：-产酸：+产酸产气：葡萄糖乳糖麦芽糖甘露醇蔗糖大肠杆菌/-,2.V-P试验（Voges-Pro
11、skauertest）,葡萄糖,2个丙酮酸,OH-,乙酰甲基甲醇,胍基,红色化合物,（阳性）,大肠杆菌:-,O2,酶,二乙酰,3.甲基红试验,葡萄糖,丙酮酸,甲基红试剂,红色,（阳性）,大肠杆菌:+,4.枸橼酸盐利用试验枸橼酸盐作为唯一的碳源的培养基中生长大肠杆菌:-,5.吲哚试验,色氨酸,色氨酸酶,玫瑰吲哚,大肠杆菌:+,（阳性）,吲哚,对2甲基氨基苯甲醛,吲哚试验,VP试验,甲基红试验,IMVC试验：I:吲哚试验M:甲基红试验V:VP试验C:枸橼酸盐利用试验,大肠杆菌产气杆菌,IMVC,+-+,大肠杆菌IMViC结果（+-）,产气杆菌IMViC结果（-+）,（二）合成代谢产物1.热原质(p
12、yrogen)某些细菌产生的注入人或动物体内能引起发热反应的多糖物质特点：耐热，高压蒸气灭菌不被破坏意义：污染药品引起发热反应,2.毒素和侵袭性酶致病物质3.细菌素某些细菌产生的具有抗菌作用的蛋白质特点：（1）作用不强（2）作用范围窄,4.色素鉴别细菌5.抗生素少数几种6.维生素VB、VK,金黄色葡萄球菌（金黄色脂溶性色素）,铜绿假单胞菌（绿色水溶性色素）,第三章噬菌体(phage)侵袭细菌、真菌、放线菌等的病毒一、形态与结构形态蝌蚪形、纤线形、微球形2.结构,核酸,尾领,尾鞘,尾板,噬菌体的结构,尾髓,尾丝,尾刺,噬菌体,第二节噬菌体与细菌的相互关系一、溶菌周期（1）增殖过程吸附穿入生物合成
13、成熟与释放（2）毒性噬菌体能在敏感菌中增殖并使之裂解的噬菌体,毒性噬菌体,A,A,噬菌体的增殖周期；B,C,细菌细胞壁上的噬菌体；D,噬菌斑,二、溶原状态溶原性噬菌体（温和噬菌体）感染细菌后不增殖,将核酸整合在细菌染色体上,随着染色体基因的复制而复制，并可传到子代细菌中去的噬菌体,温和噬菌体,前噬菌体整合在细菌染色体上的噬菌体核酸溶原性细菌染色体上带有前噬菌体的细菌,前噬菌体和溶原性细菌,溶原性细菌的特点：(1)能正常进行分裂，将前噬菌体传到子代(2)可产生免疫(3)可改变性状(4)可终止溶原状态,第四章细菌遗传学第一节细菌的遗传物质（一）染色体4640kbp,含3500个基因(大肠杆菌）（二
14、）质粒1.基本特征（1）分子小：1.5300kb，含2030基因,（2）能自主复制紧密型质粒染色体:质粒=1:12松弛型质粒染色体:质粒=1:1036（3）非细菌必须,但编码某些性状R质粒:耐药性F质粒:性菌毛,（4）能自发丢失或消除（5）能在细菌之间转移接合性质粒:接合转移非接合性质粒:非接合转移（6）相容性几种质粒可以稳定的存在于同一细菌中,2.F质粒致育因子F+：雄性菌,有F质粒,有性菌毛,供体F-：雌性菌,无F质粒,无性菌毛,受体Hfr(高频重组菌株)：染色体上整合有F质粒的菌株,3.R质粒耐药质粒（1）分类接合型R质粒:r-RTFr:耐药基因RTF:耐药传递因子非接合型R质粒:r/RTF,（2）危害携带单个或多重抗药基因可在不同种、属细菌之间转移可经繁殖传给子代,（三）转座因子（transposableelement）在染色体、质粒、噬菌体之间自行移动的遗
