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1、思考题思考题 1.简述牙菌斑与生物膜的关系。简述牙菌斑与生物膜的关系。 2.细菌在牙面的粘附机制有哪些细菌在牙面的粘附机制有哪些? 如何评价如何评价? 3.牙菌斑多糖在龋病发生中的作用如牙菌斑多糖在龋病发生中的作用如 何何?举例说明举例说明 4.以蔗糖为例说明菌斑内的糖代谢过程。以蔗糖为例说明菌斑内的糖代谢过程。 5.从糖代谢的过程讨论菌斑内糖代谢调节从糖代谢的过程讨论菌斑内糖代谢调节 的机制。的机制。 6.简述菌斑简述菌斑-牙面矿物质转换与牙面矿物质转换与pH的关系。的关系。1牙菌斑的生物化学牙菌斑的生物化学2.;人牙面上的牙菌斑人牙面上的牙菌斑3 牙菌斑与生物膜牙菌斑与生物膜1.简述牙菌斑
2、与生物膜的关系简述牙菌斑与生物膜的关系?4 牙菌斑牙菌斑(dental plaque) 存在于牙面或牙周袋内的一个细菌生存在于牙面或牙周袋内的一个细菌生态环境，细菌在其中生长、发育和衰亡，态环境，细菌在其中生长、发育和衰亡，并进行着复杂的物质代谢活动，在一定条并进行着复杂的物质代谢活动，在一定条件下，细菌及其产物将会对牙齿和牙周组件下，细菌及其产物将会对牙齿和牙周组织产生破坏。织产生破坏。5 生物膜生物膜(biofilm) 指指在任何表面上细菌生存的实体在任何表面上细菌生存的实体。牙菌。牙菌斑即是牙面上的生物膜，它能够容纳多种多斑即是牙面上的生物膜，它能够容纳多种多样菌丛生存，其成层的结构和穿
3、通其间的水样菌丛生存，其成层的结构和穿通其间的水道和气道，使它能包涵对氧不同敏感的需氧道和气道，使它能包涵对氧不同敏感的需氧菌、兼性厌氧菌和绝对厌氧菌，这些细菌嵌菌、兼性厌氧菌和绝对厌氧菌，这些细菌嵌入在由多糖、蛋白质和矿物质组成的基质中，入在由多糖、蛋白质和矿物质组成的基质中，构成了复杂的生态系，细菌在其中的代谢活构成了复杂的生态系，细菌在其中的代谢活动，影响着细菌与宿主之间或细菌菌属之间动，影响着细菌与宿主之间或细菌菌属之间的动态平衡。的动态平衡。6 生物膜的作用生物膜的作用 节制细菌代谢活性和保护菌斑菌丛抵抗口腔节制细菌代谢活性和保护菌斑菌丛抵抗口腔 苛刻环境，使细菌在某些不很适合的条件
4、中苛刻环境，使细菌在某些不很适合的条件中 仍能存留仍能存留 膜内的多聚物基质起约束网络作用，摄取和膜内的多聚物基质起约束网络作用，摄取和 收藏食物，控制基质成分的移动速度收藏食物，控制基质成分的移动速度 膜内高水平的巯基能中和氧基，保护菌细胞膜内高水平的巯基能中和氧基，保护菌细胞 勉受氧化损伤勉受氧化损伤 浓缩从环境中来的营养物质和其它元素，保浓缩从环境中来的营养物质和其它元素，保 留一些遗漏出来的溶解物质留一些遗漏出来的溶解物质7 一、牙菌斑的形成和化学组成一、牙菌斑的形成和化学组成8获得性膜的形成机制获得性膜的形成机制92.组成：氨基酸、糖类、蛋白质、脂类组成：氨基酸、糖类、蛋白质、脂类
5、蛋白质蛋白质: 磷酸糖蛋白、淀粉酶、溶菌酶、葡糖基磷酸糖蛋白、淀粉酶、溶菌酶、葡糖基转移酶、白蛋白、免疫球蛋白等转移酶、白蛋白、免疫球蛋白等 10(1)牙体表面的理化性质牙体表面的理化性质 (2)形成时间形成时间 (3)个体差异个体差异 (4)离子浓度离子浓度 (5)pH 3.3.影响获得性膜形成的因素影响获得性膜形成的因素11 (二二)细菌对牙面的粘附和聚集细菌对牙面的粘附和聚集12远距离作用，吸附物与被吸附远距离作用，吸附物与被吸附 物之间的距离大于物之间的距离大于2nm，其中，其中 包括静电力和范德华引力。包括静电力和范德华引力。吸附力吸附力近距离作用，作用力范围小于近距离作用，作用力范
6、围小于 2nm，主要有水合力，疏水作，主要有水合力，疏水作 用，偶极一偶极力和氢键力用，偶极一偶极力和氢键力。 13(1)钙桥作用钙桥作用 (2)氢键作用氢键作用 (3)疏水作用疏水作用 (4)受体粘结素作用受体粘结素作用1.细菌的粘附细菌的粘附:细菌在牙面上的附着细菌在牙面上的附着142. 聚集：聚集： 一种细菌粘附于另一种一种细菌粘附于另一种 细菌的表面称之为聚集细菌的表面称之为聚集(aggregation) 15(1)细细菌菌间间通通过过自自身身合合成成的的细细胞胞外外聚聚合合物物而而相相互互粘粘附附，如如菌菌斑斑中中变变链链球球菌菌之之间间的的粘粘附附就就与与变变链链球球菌合成的细胞外
7、葡聚糖有关。菌合成的细胞外葡聚糖有关。(2)不不同同种种细细菌菌直直接接粘粘附附在在一一起起，这这种种粘粘附附形形成成了了牙牙菌菌斑斑中中细细菌菌的的“谷谷穗穗”样样集集聚聚，球球菌菌或或杆杆菌菌直接粘附在丝状菌菌体表面。直接粘附在丝状菌菌体表面。(3)细细菌菌与与宿宿主主的的聚聚合合物物相相互互作作用用，使使细细菌菌容容易易聚聚集集在在菌菌斑斑中中，如如血血链链球球菌菌和和轻轻型型链链球球菌菌与与唾唾液液中中的的聚聚合合物物如如糖糖蛋蛋白白、类类粘粘蛋蛋白白、白白蛋蛋白白相相互互作用，促进了细菌在菌斑中聚集。作用，促进了细菌在菌斑中聚集。16(三三)牙菌斑基质的形成和特性牙菌斑基质的形成和特
8、性 171.无外源性食物时菌斑基质的形成和特性无外源性食物时菌斑基质的形成和特性 基质成分：磷酸钙基质成分：磷酸钙-蛋白复合物蛋白复合物 open plaque2.有外源性食物时菌斑基质的形成和特性有外源性食物时菌斑基质的形成和特性 基质成分：基质成分： 不溶性胞外多糖不溶性胞外多糖 closed plaque18（四）菌斑的化学组成（四）菌斑的化学组成191.水水:占菌斑体积的占菌斑体积的30%-50%，重量的，重量的 80%，其中，其中50%在菌细胞内，在菌细胞内，30%在在 菌斑基质中。基质中的水大约菌斑基质中。基质中的水大约25%呈呈 游离状态，剩余部分与蛋白质结合呈游离状态，剩余部分
9、与蛋白质结合呈 结合态。结合态。 202.蛋蛋白白质质和和氨氨基基酸酸:蛋蛋白白质质占占牙牙菌菌斑斑千千重重40%-50%，主主要要来来自自宿宿主主唾唾液液和和龈龈沟沟液液，少少量量来来自自细细菌菌。细细菌菌蛋蛋白白则则包包括括细细菌菌本本身身以以及及细细菌菌产产生生的的酶酶，如如糖糖基基转转移移酶酶、胶原酶、透明质酸酶和蛋白酶。胶原酶、透明质酸酶和蛋白酶。 牙菌斑中还含有一定量的氨基酸。牙菌斑中还含有一定量的氨基酸。213.糖糖:占牙菌斑千重的占牙菌斑千重的13%-18%， 来源于食物和细菌来源于食物和细菌,包括低分包括低分 子可溶性糖，如单糖、双糖、子可溶性糖，如单糖、双糖、 低聚糖和多糖
10、。低聚糖和多糖。22二、二、牙菌斑内微生物的物质代谢活动牙菌斑内微生物的物质代谢活动231. 葡萄糖激酶 18. 磷酸葡萄糖水解酶2. 磷酸葡萄糖异构酶 19. 2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖醛缩酶3. 磷酸果糖激酶 20. 果糖-6-磷酸乙酮醇酶 4. 果糖二磷酸醛缩酶 21. 乙酸激酶5. 磷酸丙糖异构酶 22. 磷酸乙酰转移酶 6. 3-磷酸甘油醛脱氢酶 23. 乙醛脱氢酶7. 3-磷酸甘油酸激酶 24. 乙醇脱氢酶8. 磷酸甘油酸变位酶 25. 乳酸脱氢酶9. 烯醇酶 26. 磷酸乙酮醇酶10. 丙酮酸激酶 27. 1-磷酸果糖激酶11. 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 28. 腺苷酸环化酶1
11、2. 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶 29. 磷酸二酯酶13. 核酮糖磷酸异构酶 30. 丙酮酸甲酸裂解酶14. 核糖磷酸异构酶 31. 糖原磷酸化酶15. 转酮醇酶 32. 磷酸葡萄糖变位酶16. 转醛醇酶 33. ADP-葡萄糖磷酸化酶17. 果糖二磷酸酶 参与牙菌斑糖代谢的酶参与牙菌斑糖代谢的酶24 EMPEMP途径途径: :糖酵解途径糖酵解途径 HMPHMP途径途径: :磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 EDED途径途径 PKPK途径途径: :磷酸乙酮醇酶途径磷酸乙酮醇酶途径关键酶关键酶葡萄糖是细菌碳源的主要碳水化合物，它可以四种不葡萄糖是细菌碳源的主要碳水化合物，它可以四种不同的途径转变为丙酮酸，这
12、些途径是以发现和确定途同的途径转变为丙酮酸，这些途径是以发现和确定途径学者的名子或按照该途径的主要成分来命名的径学者的名子或按照该途径的主要成分来命名的. .25细菌对代谢途径的选择细菌对代谢途径的选择 不同代谢途径的产物差异不同代谢途径的产物差异 不同代谢途径的关键酶不同代谢途径的关键酶26 GTFGTF和和FTFFTF是是固固有有酶酶，存存在在于于菌菌细细胞胞外外。它它们们在在菌菌斑斑的的复复杂杂环环境境中中能能保保持持活活性性，这与其以下特性有关这与其以下特性有关：对蔗糖有高度特异性。对蔗糖有高度特异性。有广泛的有广泛的pHpH适应度适应度(pH5.2(pH5.27.0)7.0)。酶是细菌自发合成的，系固有酶。酶是细菌自发合成的，系固有酶。27细胞内外多糖的种类和作用细胞内外多糖的种类和作用1.种类种类:葡聚糖、果聚糖和少量葡聚糖、果聚糖和少量 的杂聚糖以及糖原和支链淀粉的杂聚糖以及糖原和支链淀粉2.作用作用: 作为菌细胞壁成分或位于胞内。作为菌细胞壁成分或位于胞内。 作为菌斑基质的主要成分，构成菌斑作为菌斑基质的主要成分，构成菌斑 的基本骨架。的基本骨架。 作为细菌代谢所需的能源。作为细菌代谢所需的能源。 促进细菌对牙面的粘附和细菌间的聚集。促进细菌对牙面的粘附和细菌间的聚集。3.牙菌斑多糖在龋病发生中的作用如何牙菌斑多糖在龋病发生中的作用如何?举例说明举例说明28
