病原生物学-第一章-细菌总论

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1、免疫学与病原生物学,承担部门：药学检验系检验教研室 主 讲 人： 李 成 忠,课程的组成,免疫学和病原生物学（64学时）,免疫学部分（18学时）,微生物学部分 （20学时）,寄生虫部分 （10学时）,原核型细菌,病毒、朊粒,真核型真菌,细胞型,非细胞型,实验部分（16学时）,第一章 绪论及细菌总论,一 . 微生物（microorganism） （一）定义： 微生物是存在于自然界中的一群肉眼看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。 特点：体形微小，结构简单，繁殖迅速，种类繁多，易于变异，适应环境能力强。,（二）种类和分布 1. 种类 非细胞型微生

2、物：病毒 原核细胞型微生物：细菌、放线菌、衣原体、 支原体、立克次体、螺旋体 真核细胞型微生物：真菌 归纳：一毒三菌四体,2. 分布 自然界的分布：（无处不有）。 正常人体的分布：（正常菌群、条件致病菌、菌群失调和菌群失调症）。 3. 微生物与自然界及人类的关系 农业 工业 食品工业 医药卫生,4. 医学微生物学(medical microbiology) 定义：是微生物学的一个分支，是研究病原微生物的生物学性状、致病性、免疫性、微生物学检查和防治原则的一门基础医学学科。 目的：掌握病原微生物的基本理论、基本知识、基本技能，以便于控制和消灭传染病，达到保障人类健康。,第一节 细菌的形态与结构,

3、一. 细菌（bacterium）的大小与形态 （一）测量细菌的单位微米（m） （二）基本形态 1. 球菌 （coccus） 2. 杆菌 （bacillus） 3. 螺形菌（spiral bacterium）,细菌的基本形态,球菌,杆菌,弧菌,螺菌,球菌的形态类型,双球菌,链球菌,四叠球菌,八叠球菌,葡萄球菌,球菌,链球菌,葡萄球菌,双球菌,杆菌,螺形菌,弧菌,螺 菌,霍乱弧菌,二. 细菌的结构,(一) 细菌的基本结构： 细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。,细菌结构示意图,1.细胞壁 位于细菌细胞的最外层，包绕在细胞膜的周围。组成较复杂， 并随不同细菌而异。 用革兰染色法可将细菌分为两大类，即革兰阳

4、性菌和革兰阴性菌,G+,G-,(1).细胞壁的共有成分肽聚糖,革兰阳性菌 聚糖骨架、四肽侧链、 五肽交联桥， 三维立体结构，坚固 1550层 革兰阴性菌 聚糖骨架、四肽侧链，二维平面结构，疏松 12层,青霉素作用位点,溶菌酶作用位点,1，4糖苷键,N-乙酰胞壁酸,N-乙酰葡糖胺,(2).特殊成分,革兰阳性菌细胞壁特殊成分磷壁酸 分 类：壁磷壁酸、膜磷壁酸 作 用： 1. 革兰阳性菌的表面抗原 2. 参与调节细胞内外离子进出 3. 与染色有关 4. 与致病有关,革兰阳性菌细胞壁的结构,膜磷壁酸,壁磷壁酸,细胞壁,细胞膜,细胞壁,细胞膜,革兰阴性菌细胞壁特殊成分外膜 组成：脂蛋白、 脂质双层、脂多

5、糖 脂多糖（脂质A、核心多糖、特异多糖）,（1）脂质A（lipid A） 内毒素毒性与生物学活性成分， 无种属特异性 （2）核心多糖（core polysaccharide） 位于脂质A的外层，有属特异性，同一属细菌相同 （3）特异多糖（specific polysaccharide） 最外层，是革兰阴性菌的菌体抗原（O抗原），具有种特异性 ；缺失，细菌变为粗糙型,革兰阴性菌细胞壁的结构,脂多糖,脂质双层,脂蛋白,肽聚糖,细胞膜,外 膜,革兰阳性和阴性菌细胞壁比较,Gram+,Gram-,革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较 革兰阳性菌 革兰阴性菌 构型 三维立体、坚韧 平面网络、疏松 肽聚糖 厚

6、、多层，50层 薄、层少，1-2层 糖脂含量 糖多脂少 糖少脂多 特殊成分 磷壁酸 外膜 意义：导致两类细菌在染色性、抗原性、 致病 性及药物敏感性等方面不同。 例如：青霉素，溶菌酶,(3) 细胞壁的功能 维持细菌固有形态 保护细菌抵抗低渗环境 参与营养物质交换 决定细菌抗原性 与致病性有关,(4) 细菌细胞壁缺陷型(细菌L型，bacterial L form) 定义：在某些理化因素或抗菌药物的作用下，使细菌细胞壁部分失去照样保持生命力的一种缺陷型细菌。 特点：高度多形性，致病性，抗原性，高渗透压生长特性，对原菌敏感的抗生素耐受性。,2. 细胞膜 定义：位于细胞壁内侧细胞质外面的一层半透性脂质

7、双层生物膜。 作用：选择性渗透和物质转运；呼吸作用；生物合成；形成中介体（拟线粒体）。 3. 细胞质 (1) 核糖体：细菌合成蛋白质的场所 (2) 质粒(plasmid)：是存在于菌细胞内的一种独立于染色体外的遗传物质、为双链环状DNA。 (3) 胞质颗粒：异染颗粒，与细菌鉴别有关。 4. 核质 无核膜、核仁和有丝分裂器,质粒,(二) 细菌的特殊结构 1. 荚膜（capsule） 定义：是某些细菌最外面的一层黏液性物质 组成：多糖或多肽 类型：厚荚膜（0.2m)、微荚膜(0.2 m ) 功能：抗吞噬作用 粘附作用 抗有害物质的损伤作用,荚膜,2. 鞭毛（flagellum） 定义：附着于某些细

8、菌表面细长、柔软、呈波浪状弯曲的丝状物。 类型：单鞭毛、双鞭毛、丛鞭毛、周鞭毛 成分：蛋白质 功能：运动器官 与致病性有关 具有抗原性,鞭毛类型,单毛菌,双毛菌,丛毛菌,周毛菌,3. 菌毛（pilus） 定义：是附着于某些细菌表面，比鞭毛的数目众多，短而直的丝状物。必须用电镜观察。 分类：普通菌毛、性菌毛 功能：与细菌的致病性有关 与细菌的变异有关,菌 毛,普通菌毛：细菌的粘附结构 ，与宿主细胞表面特异性受体结合，与致病性密切相关,性菌毛：接合，毒力、耐药性等性状的遗传物质传递。14根,性菌毛传递DNA过程,4. 芽胞（spore） 定义：是某些细菌在一定的条件下，胞浆失水浓缩所形成的圆形或椭

9、圆形小体。 类型：大小、形态、位置 功能：芽胞对环境的抵抗力强 消毒灭菌应以杀死芽胞作为灭菌 效果的指标,核心,芽胞外衣,芽胞壳,芽胞结构,芽胞形态示意图,三、细菌的形态检查,（一）显微镜放大法 普通光学显微镜 电子显微镜 暗视野显微镜 （二）染色法 常用革兰染色,革兰染色过程,结晶紫,碘液,酒精,复红,第二节 细菌的生理,一、细菌的化学组成与物理性状 （一）组成 元素、化合物、无机盐、水 （二）营养物质 水、碳源、氮源、无机盐、生长因子,二、细菌生长繁殖条件 1. 营养物质 2. pH 多数在7.27.6 3. 温度 最适温度37 4. 气体：CO2，O2 根据细菌对氧的要求不同将细菌分为四

10、类： （1）专性需氧菌：结核杆菌 （2）微 需 氧 菌：幽门螺杆菌 （3）兼性厌氧菌：大多数病原菌 （4）专性厌氧菌：破伤风杆菌,三、细菌生长繁殖的方式、速度及规律 1. 细菌个体的生长繁殖 二分裂方式繁殖 2. 细菌群体的生长繁殖 生长曲线: （1） 迟缓期： （2） 对数期：研究细菌的生物学性状在此期 （3） 稳定期：细菌代谢产物多在此期产生 （4） 衰亡期：,细菌的生长曲线,细菌数的对数,培养时间,迟缓期,对数期,稳定期,衰 亡 期,四、细菌的代谢产物 （一）与致病性有关的代谢产物 1热原质（pyrogen） 细菌合成的一种LPS注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。 特点：耐高温；去

11、除方法：250干烤、蒸馏等 制备和使用注射药品过程无菌操作 2毒素 3侵袭性酶,（二）与治疗有关的代谢产物 1.抗生素 某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些微生物或肿瘤细胞的物质。 2.维生素 （三）与鉴别细菌有关的代谢产物 1.色素 水溶性和脂溶性 2.细菌素 3.糖分解产物 4.蛋白质分解产物,细菌代谢及代谢产物 （一） 细菌的营养类型： 1. 自营菌 ；2. 异营菌 （二）分解代谢产物 1. 糖发酵试验 1)单糖发酵试验,2) 甲基红试验,丙酮酸,分解,产生其他酸类,使培养基PH低于4.5,加入甲基红指示剂数滴,显红色为甲基红试验阳性 显桔黄色为甲基红试验阴性,大肠杆菌,3)

12、VP试验,葡 萄 糖,某些细菌分解,丙 酮 酸,乙酰甲基甲醇,碱性环境中氧化,二 乙酰,培养基中精氨酸所含胍基,生成红色化合物（VP试验阳性）,脱羧缩合,4)枸椽酸盐还原试验 细菌能利用的碳源只有枸橼酸盐，当某种细菌利用枸橼酸盐时，可将其分解为碳酸钠，使培养基变为碱性。指示剂溴麝香草酚兰由淡绿色变成深蓝色。,1) 吲哚试验,培养基内蛋白质中的色氨酸,某些细菌具有色氨酸酶,分解,吲哚（靛基质）无色气体,加入吲哚试剂,形成玫瑰红色吲哚,2 . 蛋白质代谢产物,5) 硫化氢试验,培养基中的含硫氨基酸,某些细菌能分解,产生硫化氢（H2S）无色气体，,遇铅或亚铁离子,形成黑色的硫化铅或硫化铁,五、细菌的

13、人工培养 （一）培养基 由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 。 类型： 基础培养基（basic medium） 增菌培养基（enrichment medium） 选择培养基（selective medium） 鉴别培养基（differential medium） 厌氧培养基（anaerobic medium） 液体培养基 固体培养基 半固体培养基,按使用目的,按物理性状,（二）细菌在培养基中的生长现象 1.液体培养基：,菌膜生长 枯草芽胞菌,混浊生长 大多数细菌,沉淀生长 链球菌,菌膜生长,混浊生长,沉淀生长,2. 固体培养基：,菌 落,菌 苔,菌 落,菌 苔,菌株(

14、strain)：对不同来源的同一菌种的细菌称为该菌的不同菌株(strain)。 标准菌株：具有某种细菌典型特征的菌株。,3.半固体培养基：,无鞭毛,有鞭毛,培养基的用途,液体培养基：增菌 固体培养基：纯化，增菌 半固体培养基：动力检测，保种,（三）细菌人工培养的意义 1.在医学中的应用：诊断和治疗；细菌鉴定和研究；生物制品。 2.在工农业生产中的应用 ：发酵等 3.在基因工程中的应用 ：外源DNA的重组,第三节 细菌与环境,一、细菌的分布 （一）在自然界的分布 无处不在：水、空气、土壤中 （二）正常人体的分布 正常菌群：是指存在于机体一定部位，具有一定种类和一定数量的，在正常条件下对机体有利无害的微生物群或细菌群。 作用：生物拮抗作用；营养作用；免疫促进作用；抗衰老作用；抑瘤作用。,条件致病菌：指正常菌群在某些非正常条件下（如防御机能下降、使用抗菌药物、改变寄居部位等）也能导致机体致病。 菌群失调：指正常菌群的种类和数量的比例发生失调。 菌群失调症：指因菌群失调所导致的临床症状，又称二重感染或菌群交替症。,（二）消毒灭菌 （一）消毒灭菌的相关术语 1.消毒: 不一定杀死芽胞 2.灭菌: 所有微生物 3.抑菌（防腐）: 抑制或防止微生物繁殖 4.无菌（无菌操作）： 5.清洁： 减少微生物,（二）消毒灭菌的方法 1、物理灭菌法,物理灭菌法,温 度,日光、紫外线,滤