1细菌的基本性状

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,医学微生物学,medical microbiology,在医学科学不发达的19世纪以前导致人们死亡的原因是,？,传染病（瘟疫）,你所知道的传染病有哪些？,画家笔下的欧洲鼠疫图,14世纪的100年中，2400万人丧生，相当于当时欧洲人口的1/4,鼠疫,天花,A Smallpox Victim,kuru,疯牛病,Kaposis sarcom,截至4月15日18时,全国共发现63例人感染H7N9禽流感病例，14人死亡。,绪 论,微生物的概念,微生物的特点,微生物的种类,微生物与人类的关系,医学微生物学,医学微生物学发展史,1.定义：,自然界中一群需借助显微镜放大后才能观察,到的微小生物的总称。,微生物,Microorganism,2.特点：,形体微,小,：细菌,-,m,病毒,-nm,结构,简单,种类,多,：数十万种以上,按结构与组成分：,三大型,繁殖,快,，代谢能力强：,1,个细菌,-10h-10,亿个,分布,广,：海、陆、空、动物体表与腔道,3. 种类,非细胞型微生物:无细胞结构及酶系统，在活细胞,内增殖，如病毒；,原核细胞型微生物：仅有原始的核、缺乏完整细,胞器，如细菌、放线菌、支原体、衣原体、,立克次体、螺旋体；,真核细胞型微生物：有真正的核有完整的细胞,器，如真菌,4.微生物与人类的关系：,有利：,工业：日常生活、皮革、石油、医药等,农业：制造菌肥、灭虫等,有害,少数微生物能引起人类、,动物和植物病害,-,病原体,5. 医学微生物学,medical microbiology,研究病原微生物的生物学性状、致病性、免疫性及其所致疾病的实验室诊断和防治的一门学科。,6. 医学微生物学发展史,经验时期：保存食物的方法,人痘,接种-预防,天花,实验时期：吕文虎克-显微镜,巴斯德,-巴氏消毒法,疫苗：霍乱、炭疽、狂犬病,李斯特-外科消毒、无菌操作,郭霍,-细菌的固体培养、染色方法、,实验动物感染,伊万诺夫斯基-烟草花叶病毒-1892,现代时期：研制新型疫苗、抗生素的发明；,新发和再现,传染病,巴斯德：微生物学的,奠基人,巴斯德（Louis Pasteur，18221895）,法国的化学家，对发酵感兴趣,发现好酒中有一种微生物，,-,酵母,而酸败的酒中有比酵母小的微生物,-,细菌,首先发明在加入酵母前先将葡萄提取液短暂加热，来减少细菌引起的酸败,-,巴氏消毒法,疫苗,科赫：发现了人类疾病的多种,病原,Robert Koch (1843-1910),德国医生,炭疽杆菌与炭疽病,分枝杆菌与肺结核,霍乱弧菌与霍乱,提出科赫法则,微生物学的奠基人,近年发现的重要微生物,朊粒：,不具有核酸，由蛋白质组成的致病因子。,1982 美国 分离自感染羊瘙痒病的鼠脑,组织,SARS冠状病毒,高致病性禽流感病毒,猪链球菌等,微生物疾病的现实威胁,20世纪中叶，微生物学迅猛发展,但新的问题存在,传染病的危害大：HIV，HBV，结核病等,耐药菌株的产生,病毒性疾病缺乏有效药物,新的病原的出现,病原的变异,第一篇 细菌学,23,Who is the master of the earth?,第1章 细菌的基本性状,细菌的,形态、结构与功能,go,细菌基因组的特点,细菌的,生长繁殖与代谢,go,细菌的抵抗力与耐药性,细菌的分类,一、细菌的大小与形态,大小：以,微米,为测量单位，油镜放大1000倍观察,形态：,球菌,杆菌,螺形菌,第一节 细菌的形态、结构与功能,二、细菌形态检查法,显微镜放大法,光学显微镜；电镜；暗视野显微镜；,荧光显微镜；激光共聚焦显微镜,非染色检查法：观察动力,染色法,单染色法：,复染色法：鉴别染色革兰染色,抗酸染色,特殊染色,革兰染色法,步骤：,涂片固定结晶紫初染碘液媒染,95%酒精脱色复红复染,结果：,菌：紫色 ,菌：红色,革兰染色法意义：,鉴别细菌,选择药物,研究细菌致病性,革兰染色（Gram staining）,G+ G-,三、细菌的结构,细菌的,基本,结构 细菌的,特殊,结构,细胞壁,cell wall 荚膜 capsule,细胞膜 cell membrane 鞭毛 flagellum,细胞质 cytoplasm 菌毛 pilus,核质 nuclear material 芽胞 spore,基本结构：,细胞壁、细胞膜、细胞质、核质,特殊结构：,荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞,细胞壁,( Cell Wall),位于菌细胞的最外层，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，即革兰阳性菌和革兰阴性菌,细菌基本结构,坚韧牢固,粘肽,聚糖骨架,（50层） 四肽侧链 形成 三维立体,50%-80% 五肽交联桥 框架结构,壁磷壁酸,G,+,菌,磷壁酸,G,+,菌重要表面Ag,细胞壁 膜磷壁酸 粘附作用（致病性有关）,其他成分 特殊的表面蛋白质(M蛋白,、,A蛋白),* 磷壁酸:核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键连接的多聚物,主要成分,: 肽聚糖,G+,菌肽聚糖结构,青霉素,作用点,溶菌酶,作用点,G-菌肽聚糖结构,G+菌特,有成分,壁磷壁酸,膜磷壁酸,磷壁酸,内层,粘肽,聚糖骨架 形成 单层平面,（1-2层） 二维结构,5-10% 四肽侧链,G,菌,脂蛋白,：稳定外膜，牢固连结粘肽层与外膜,细胞壁,脂质双层,：G,菌胞壁特有，结构与胞膜相似，,外膜,内镶嵌外膜蛋白。,脂多糖,脂类A：主要毒性成分，,无种属特异性,（,Lps,、 核心多糖：具细菌,属,特异性,内毒素,） 特异多糖：寡糖重复单位，,具种或,型,特异性（O Ag）,疏松薄弱,G-,菌肽聚糖结构,外膜,G-菌特,有成分,脂蛋白,脂质双层,脂多糖（LPS）,细胞壁,革兰阳性菌,革兰阴性菌,强度,较坚韧,较疏松,厚度,2080nm,1015nm,肽聚糖层数,多达1550层,1-2层,肽聚糖含量,占细胞壁干重50%80%,占细胞壁干重5%20%,磷壁酸,有,无,外膜,无,有,G+ 菌与G- 菌细胞壁的比较,细胞壁的功能:,维持菌体形态,保护细菌,抵抗低渗环境,参与菌体内外的物质交换,菌体表面带有多种抗原表位,细胞壁缺陷细菌,形成条件,生物学特性,致病性,细菌L型,细胞壁中肽聚糖结构受理化或生物因素,的直接破坏或合成抑制而形成。,多形态 染色革兰阴性,高滲培养 菌落油煎蛋样,仍有一定致病性，常发生在使用作用细胞壁的抗菌素治疗过程中，临床上遇有症状明显而常规细菌培养,阴性,者应考虑此菌感染。,临床分离葡萄球菌L型,葡萄球菌L型回复后,细菌L型,菌落类型,电镜照片,细胞膜,cell membrane,结构：位于细胞壁内侧紧包细胞质,组成,：脂质双层，蛋白质（无胆固醇）,载体蛋白,脂质双层,细胞膜功能,细胞呼吸,物质转运,生物合成,参与能量代谢,细胞质,细胞膜包裹的溶胶状物质由水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成。,功能：细菌新陈代谢的场所,细胞质内含有许多重要亚细胞结构,：,核糖体,质粒,中介体,Cytoplasm,胞质颗粒,核糖体,ribosome,1、功能：,蛋白质合成的场所,2、某些抗生素作用部位,30S-,链霉素结合部位,50S-红霉素结合部位,质粒,plasmid,1、概念：,细菌染色体外的染色体外遗传物质，,闭合双链环状DNA，控制细菌的某些遗传性状,2、,特点：,自我复制,可传递,可丢失,非生命必需,染色体DNA,质粒DNA,胞质颗粒,inclusion,细菌贮存能量和营养物质,如：白喉杆菌的异染颗粒,成分为RNA和多偏磷酸盐。,特殊染色法,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，又称拟线粒体,功能：类似真核细胞线粒体；与分裂有关,白喉杆菌,中介体,核质,（nuclear material）,原核细胞，没有成形的核，称为核质或拟核（nucleoid）,无核膜、核仁和有丝分裂器,；因其功能与真核细胞的染色体相似，,决定细菌的遗传变异，,亦称细菌的染色体（chromosome）,为一个共价闭合环状双链DNA 分子,核质,特殊结构,荚 膜,化学组成：,功能：,肺炎链球菌,Capsule,多糖或多肽,抗吞噬作用,粘附作用,生物膜,抗有害物质损伤作用,产气荚膜杆菌,肺炎链球菌,鞭 毛,形态与结构,Flagellum,化学组成：,功能：,鞭毛蛋白,运动器官,与致病有关,细菌的鉴定、分类,类型：,单,双,丛,周鞭毛,菌 毛,种类与功能：,菌毛普通,形态与结构,特殊结构,Pilus,化学组成：,菌毛蛋白,普通菌毛黏附，致病性,性菌毛参与遗传物质传递,性菌毛,芽胞 spore,1. 定义：某些细菌在一定的环境条件下，菌,体内形成一个圆形或椭圆形的小体。,为细菌,休眠期,。,2.,产生菌：G+菌。,芽胞的形态、大小和位置,芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别价值,芽胞特点,保存有细菌全部生命活性。,是细菌的休眠状态，对高温、干燥、化学消毒剂、射线等有,极强的抵抗力,。,芽胞可发芽，形成新的菌体：一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽只生成一个菌体，芽胞不是细菌的繁殖方式。,芽胞是灭菌指标,。,第三节 细菌的生长繁殖与代谢,一、细菌的,理化性状,二、细菌的,生长繁殖,三、细菌的,新陈代谢,细菌的理化性状-物理性状,带电现象,体表面积,体积小、表面积大,G+菌 pI 23,G-菌 pI 45,细胞壁、膜有半透性,渗透压,中性环境带负电,G+菌 2025大气压,G-菌 56大气压,半透性,光学性质,半透明,细菌的理化性状-,化学组成,水：占细胞总重量75%-90%,有机物：碳、氢、氮、氧、磷、硫等,无机盐：钾、钠、铁、镁、钙等,特有组分,：肽聚糖、磷壁酸、胞壁酸、二氨基,庚二酸等,细菌的,生长繁殖,营养,类型,营养,物质,细菌生长繁殖的,条件,细菌,生长繁殖,的方式,以无机物或光合作用为能源,异养菌,自养菌,必以有机物为原料合成菌体成分，所有病原菌都是异养菌,细菌的营养,类型,腐生菌,寄生菌,营养,物质,水,碳源：糖类中获得,氮源：氨基酸、蛋白胨中获得,无机盐： P、K、Na等,生长因子：有些细菌需要，但自身不能合成,B族维生素：辅酶的成分,某些氨基酸：构成蛋白质,特殊：流感嗜血杆菌X、V因子,（存在新鲜血液中）,细菌生长的,条件,充足的营养：碳源、氮源、水分,合适的pH：pH：7.27.6,特殊：霍乱弧菌 pH 8.4-9.2,结核杆菌 pH 6.5-6.8,适宜的温度: 病原菌37,必要的,气体环境,渗透压：一般培养基即可,特殊：嗜盐菌,气体,环境, 对氧气要求：,专性需氧菌,微需氧菌：低氧环境（5%-6%）,兼性厌氧菌,专性厌氧菌,: 缺乏过氧化氢酶、过氧化物,酶、超氧化物歧化酶等, 对CO2要求： 5%-10% CO,2,细菌生长繁殖的,方式,个体的生长繁殖,方式：无性二分裂方式,速度：,2030 min/代时,1824h/代时(TB),繁殖方式：,二分裂法,细菌个体的生长繁殖,链球菌,八叠球菌,葡萄球菌,分为四期：迟缓期、,对数期,、稳定期、衰亡期,细菌生长曲线,0,5,15,20,10,5.5,6.0,8.5,8.0,7.5,7.0,6.5,9.0,总菌数,活菌数的对数,小时,对数期,迟缓期,衰亡期,活菌数,稳定期,25,群体的生长繁殖,细菌的新陈代谢,大分子,营养物质,胞外酶,单糖、短,肽、脂肪酸,丙酮酸,产生能量,合成菌体,组分,分解代谢：,将底物分,解和转化为能量。,合成代谢：,合成细胞组分,（二）细菌的能量代谢,ATP的代谢，病原菌主要能量来源是糖，通过糖的氧化或酵解释放能量，以ADP、ATP形式储存。,发酵：以有机物为受氢体,呼吸：以无机物为受氢体,以分子氧为受氢体,需氧呼吸，,产能多,一分子葡萄糖产生 38ATP,以其它无机物为受氢体,厌氧呼吸，,产能少,。,糖酵解：产能少。,一分子葡萄糖产生 2ATP,磷酸戊糖途径：不是产能的主要途径，主要为生物合成提供前体和还原能。,（三）细菌的代谢产物及其在医学上的意义,细菌分解代谢和细菌的生化反应,细菌具有不完全相同的酶，,对糖、蛋白质的分解能力不同，,因而代谢产物各异。,用生化方法来鉴定细菌、诊断疾病。,称,：,细菌的生化反应,常见的生化反应,对,糖,的,发,酵,对,蛋白质的发酵,枸橼酸盐利用试验,尿素酶试验,甲基红试验,吲哚试验,硫化氢试验,单糖发酵试验,VP试验,其他试验,糖发酵试验,葡萄糖：分解产酸、产气：大肠杆菌,分解产酸、不产气：伤寒杆菌,乳糖：,不分解,伤寒杆菌,分解,产酸、产气,大肠杆菌,+ + -,细菌合成代谢,利用分解代谢的产物和能量，合成新的物质,致热源,毒素和,侵袭性酶,色素,抗生素：,多粘菌素,多粘菌素、杆菌肽。,细菌素：,无治疗意义，有助于细菌分型,维生素：,某些肠道菌合成，如,B,族维生,素、,Vit,K,。,合成代谢产物,合成代谢产物,致热原(,pyrogen,),细菌合成的一种注入人体内引起发热反应的物质。大多数是,G,-,菌的脂多糖。,热原质耐高温，高压蒸汽灭菌不能破坏（121，20min），250高温干烤才能破坏。,液体中热原质-蒸馏法效果好,毒素和侵袭性酶,内毒素,G,菌的脂多糖,外毒素,G,菌和少数,G,菌产生的蛋白质,侵袭性酶,损伤机体组织，促进细菌侵袭和扩散，如卵磷脂酶（产气荚膜梭菌）、透明质酸酶（链球菌）。,色素：,金黄色葡萄球菌金黄色色素（脂溶性）,铜绿假单胞菌-绿色色素（水溶性）,可用于细菌鉴别,The end ！,