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1、药学微生物学教案,基础医学与法医学院微生物学教研室 2011.5,绪 论,2、微生物的分类微生物在细胞水平的分类（1）非细胞型微生物 ：病毒（2）原核细胞型微生物：细菌、放线菌、螺旋体、支原体、衣原体、立克次体。（3）真核细胞型微生物：真菌,3、微生物的特点（1）微生物多以独立生活的单细胞或细胞群体而存在，细胞没有明显的分化。（2）体积小、面积大，新陈代谢能力强，生长繁殖速度快。（3）易发生变异，适应性强。（4）种类多，分布广，数量大。,4、微生物在自然界的作用（1）参与物质循环人、动物尸体、排泄物死 微生物分解亡 无机含氮化合物 （硝酸盐、亚硝酸盐）后 固氮菌供植物所需 空气中的氮气生长发育
2、后为人类和动物利用,（2）生产上工业上：食品、皮革、纺织、化工等。农业上：制造菌肥、植物生长素、灭虫等。医药工业上：1）抗生素的生产；2）生物制品的制备；3）人体正常菌群；4）基因工程。(二）微生物学1、微生物学的概念2、微生物学的分科3、药学微生物学的范畴及与药学专业的关系,三、微生物学发展简史（1）微生物学的经验时期特点：人类对微生物视而不见，触而不觉，嗅而不闻， 食而不查，得其益、不感其恩，受其害、不知其误。 （2）实验微生物学时期特点：人们将微生物与生产、生活密切联系起来，发现了许多病的病原体，找到了医治和预防方法，并能利用它。 （3）现代微生物学时期,四、微生物学的发展趋向1、新发现
3、和再出现的微生物,新 发 现 再 出 现病 毒 类 病 艾滋病 狂犬病 埃博拉出血热 登革热/登革 出血热 禽流感 新型克雅氏病 黄热病 轮状病毒病 汉坦病毒肺综合症出血 戊型肝炎,新出现 再发现 出血性肠炎（O157：H7） 布氏病 空肠弯曲菌病 结核病 军团病 鼠疫 莱姆病 沙门氏病 幽门螺杆菌病 恙虫病 人类埃立克体病,细 菌 类 病,2. 有效的诊断、预防、治疗 诊断 利用基因组学的成就和分类鉴定的新进展，新诊断技术。 预防 Vaccine: HBV、inflenza、Hpv、（元粒、军团菌、莱姆螺旋体、O157H7 ） 治疗 新靶点药物：HIV、HBVc3. 建立和完善传染病和流行病
4、的监测网络 4. 发展微生物产业,细菌学第一节 细菌的形态与结构一、细菌的大小：以m 作为测量单位。 二、细菌的形态：球菌、杆菌、螺形菌,三、细菌的排列：1、球菌：双、链、四联、 八叠、葡萄样。2、杆菌和螺菌：多分散排列，偶呈链状。,四、细菌的基本结构：（一）细胞壁（cell wall）：主要化学成分是肽聚糖1、性质与功能：坚韧而有弹性功能：（1）维持细菌固有的形状;（2）保护细菌抗低渗，起到屏障作用；（3）参与物质交换；（4）与细菌的抗原性有关。,聚糖骨架 （1） 肽聚糖 四肽侧链五肽桥 形成牢固的三维立体框架结构。,2、细胞壁的结构 G+菌：含有丰富的肽聚糖、大量的磷壁酸。,（2）磷壁酸：
5、是核糖醇及甘油醇残基连接而成的多聚物。 分为：a 壁磷壁酸b 膜磷壁酸（LTA） 生理功能： a、磷酸基团可结合阳离子，提高表面酶的活性； b、表面抗原成分； c、调节细胞内自溶素的活力； d、黏附作用。,G-菌：含有少量的肽聚糖、很厚的外膜。（1）肽聚糖： 聚糖骨架四肽侧链缺乏五肽桥，只能形成疏松的二维平面结构。,（2）外膜： 脂蛋白脂质双层脂多糖脂多糖 类脂A （LPS） 核心多糖特异性多糖功能：1、吸附阳离子；2、类脂A 是G的主要组分；3、抗原特异性；4、噬菌体吸附位点。,3）周质空间（periplasmic space) 3、作用于细菌细胞壁的抗生素及酶 1）青霉素：抑制转肽酶的活性
6、 2）溶菌酶：-1,4糖苷键,4、细胞壁缺陷性细菌由于长期受某些环境因素的影响或通过人工施加某种压力导致细菌的细胞壁合成不完整甚至缺失。特点：高渗环境下存活分类：支原体（可在普通环境中生长）细菌L型：自发突变形成原生质体：革兰阳性菌球状体：革兰阴性菌,（二）细胞质膜（cell membrane）： 1、结构：液态脂质双层内镶嵌多种蛋白质，但不含胆固醇。 2、功能：物质交换，呼吸作用，生物合成，分泌作用。3、间体（中介体）：细胞膜内折形成的囊管状物，多见于G+菌。分为：横膈中介体、侧中介体。,间体含有丰富的酶类，参与细胞呼吸，,（三）细胞质（cytoplasm）1、核糖体(ribosome)：链
7、霉素及红霉素均通过与亚基的结合而干扰细菌蛋白质的合成来杀菌。2、胞质颗粒：细菌细胞内的一些颗粒状内含物。a、聚-羟丁酸：b、异染粒c、糖原粒与淀粉粒d、其他内含物,（四）核质体（nuclear body）1、裸露的双股DNA链卷曲盘绕而成的松散网状物，是细菌遗传变异的物质基础。 2、质粒（plasmid）：定义：染色体外的遗传物质，存在于细胞质中。为环状闭和的双链DNA，控制部分特定的遗传信息。能在胞浆中自我复制，维持许多世代。医学上重要的质粒有F质粒、R质粒、Col质粒。,二、细菌的特殊结构：（一）荚膜（capsule）: 1、定义：细胞壁外一层粘液状物质，厚度0.2m,2、化学组成：多糖或
8、多肽。 3、形成条件：营养丰富或体内 4、功能：抗干燥、抗吞噬, 保护菌体贮藏营养堆积代谢产物抗体液因子的杀菌作用。5、观察法：荚膜染色或墨汁负性染色。,（二）芽胞（spore）： 1、定义：某些细菌在生长达稳定期后, 细胞内形成圆性或椭圆形的小体，多层壁包围, 对不良环境有极强抗性的休眠体, 多见于G+菌。,2、特点：保存了细菌的全部生命活性，是细菌的休眠状态；条件适宜时，一个芽胞只能萌发成一个细菌的繁殖体而致病;抵抗力强, 对热, 干燥及其他不良环境有抗性。3、结构：多层厚膜。4、意义：鉴别细菌；判断灭菌效果。5、观察法：芽胞染色后LM下可见。,（三）鞭毛（flagellum）: 1、定义
9、: 所有的弧菌和螺菌、约半数杆菌、个别球 菌，在菌体上附着的细长、弯曲的丝状物。分单、 双、丛、周毛菌。,2、化学组成：由鞭毛蛋白构成。 3、超微结构： 基体、钩形鞘、鞭毛丝4、功能：（1）细菌的运动器官；（2）具有特定的H抗原；（3）有些与致病性有关。5、判断方法：鞭毛染色后LM下可见；观察活菌运动 ；半固体培养看动力。,（四） 菌毛（pilus） 1、定义：多数G-菌及少数G+菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短、更直的丝状物。 2、组成：由菌毛蛋白构成。 3、分类及作用： 普通菌毛：具有粘附能力，与致病性有关。性菌毛： 遗传物质的载体；噬菌体的受体。4、观察法：EM下可见。,第二节 细菌
10、的营养与繁殖一、细菌的化学组成：1、水：占细菌重量的70%90%2、无机盐：主要元素和微量元素3、蛋白质：固形成分40%80%4、糖类、脂类：糖、脂、蛋白质多以复合物存在，含量各异。5、核酸：含量各菌有别，但稳定。6、维生素：多为B族，构成辅酶的前体或功能基，参与代谢反应。,二、细菌的营养物质：1. 水2. 碳源3. 氮源4. 无机盐5. 生长因子三、营养物质的吸收单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转位四、细菌的营养类型1. 化能自养型2. 化能异养型,五、细菌的生长繁殖（一）、细菌生长繁殖的条件1、充足的营养：包括水、氮源、碳源、无机盐及生长因子。2、合适的pH值：最适PH6.8-7.4。3
11、、适宜的温度：最适温度37 。4、必要的气体环境：主要包括O2及CO2。据其对氧气的需求不同，可将细菌分为专性需氧菌、专性厌氧菌、 兼性厌氧菌,专性厌氧菌厌氧的原因： （1）缺乏Eh高的细胞色素及细胞色素氧化酶：不能从有氧环境中获得营养； （2）缺乏过氧化物酶、过氧化氢酶及超氧化物岐化酶：不能消除O2-及H2O2的杀菌作用。（二）、细菌生长繁殖方式和繁殖速度： 1、个体的生长繁殖：多为无性二分裂；,2、群体的生长繁殖： 生长曲线(growth curve) （1）定义：将一定量的细菌接种至一定容积的液体培养基中进行培养, 以时间为横坐标,以菌数的对数为纵坐标进行作图, 得出描述细菌群体的菌数变
12、化规律的曲线。,（2）分期：a、迟缓期：为分裂作准备。b、对数生长期：性状典型，对抗生素敏感。c、稳定期：收获代谢产物，芽胞形成。d、衰亡期：芽胞成熟，出现多形态的衰退型。3、细菌生长量的测定计数法重量法生理指标法,第三节 细菌的新陈代谢一、细菌的分解代谢产物及生化检测：1、对糖的分解： 糖发酵实验； V-P实验； 甲基红实验。2、对蛋白质的分解：靛基质试验； 硫化氢实验。3、其他：枸橼酸盐利用实验；尿素酶实验。其中IMViC常用于鉴定肠道杆菌。,二、细菌的合成代谢产物：1、热原质：多由G-菌产生，为一种脂多糖，注入人体或动物体内能引起发热反应。耐高温。2、毒素及侵袭性酶：3、抗生素：多由放线
13、菌和真菌产生，细菌产生的只有多粘菌素和杆菌肽。4、细菌素：也有抗菌作用，但作用谱狭窄，仅对与其有亲缘关系的细菌才有抗菌作用，常用于细菌的分型。5、维生素：主要有B族和维生素K。6、色素：分为脂溶性和水溶性两种。,第四节 细菌的分布一、细菌在自然界的分布1、细菌在自然界的分布： 土壤中以厌氧芽胞杆菌为主； 水中以消化道病原菌为主； 空气中以呼吸道病原菌为主； 极端环境中的细菌。,抹布上的微生物,砧板上的微生物,二、细菌在正常人体的分布：正常菌群 (normal flora) 1、定义：正常人体的体表及与外界相通的腔道粘膜上，存在着不同种类和一定数量的微生物，通常对人体无害。,2、作用：生物拮抗
14、营养作用 促进消化；抑瘤作用 抗衰老3、微生态学：研究微生态平衡、微生态失衡、微生态调整。,三、条件致病菌：1、特定的致病条件。（1）寄居部位的改变；（2）机体免疫功能低下；（3）菌群失调2、菌群失调症（二重感染）：长期抗菌药物治疗原有感染过程中出现的一种新感染。,第五节 细菌的感染与致病性一、细菌的感染 1、隐性感染 2、潜伏感染 3、显性感染菌血症（bacteremia)败血症(septicemia ) 毒血症(toxemia)脓毒血症(pyemia) 4、带菌状态,二、细菌的毒力（一）侵袭力（invasiveness)指病原菌突破机体的防御能力，并在体内生长繁殖，蔓延扩散的能力。1、粘附和侵入能力荚膜 粘附素：G-粘附因子通常为菌毛，G+粘附因子通常为菌体表面毛发样突出物。侵袭性物质透明质酸酶、链激酶、胶原酶、SIgA酶等,（二）毒素1、外毒素（exotoxin)来源及化学组成：为G+菌及部分G-菌生长繁殖过程中产生并分泌到菌体外的蛋白质。化学特性：化学稳定性差；甲醛脱毒后可成为Ag性完整却无毒性的类毒素；可刺激机体产生 特异性的抗毒素，有中和作用。 分子结构：A亚单位：毒性中心，决定毒素的作用方式及致病特点；,
