第二篇医学微生物学第十章医学微生物绪论第一节微生物的分类与医学微生物学微生物（microorganism）是存在于自然界的一群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见，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。

一、微生物的种类1．非细胞型微生物无典型的细胞结构，无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生长增殖；核酸类型为DNA或RNA，两者不同时存在。

2．原核细胞型微生物原始核呈环状裸DNA团块结构，无核膜、核仁；细胞器很不完善，只有核糖体；DNA和RNA同时存在。

3．真核细胞型微生物细胞核分化程度高，有核膜和核仁；细胞器完整。

二、微生物与人类的关系１．在农业方面，可以用微生物制造菌肥、植物生长激素等、杀死害虫。

２．在工业方面，微生物应用于食品、皮革、纺织、石油、化工、冶金等行业日趋广泛。

３．在医药工业方面，有许多抗生素是微生物的代谢产物；也可选用微生物来制造一些维生素、辅酶、ATP等药物。

４．近年来，随着分子生物学的发展，微生物在基因工程技术中的作用更显辉煌。

三、微生物学和医学微生物学微生物学（microbiology）是生命科学的一个重要分支，是研究微生物的类型、分布、形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传、进化，以及与人类、动物、植物等相互关系的一门科学。

微生物学又形成了许多分支；着重研究微生物学基础的有普通微生物学、微生物分类学、微生物生理学、微生物生态学、微生物遗传学、分子微生物学等。

按研究对象分为细菌学、病毒学、真菌学等；在应用领域中，分为农业微生物学、工业微生物学、医学微生物学、诊断微生物学等。

第二节微生物学发展史一、经验微生物学时期北魏（386—534）贾思勰《齐民要术》一书中，详细记载了制醋方法。

11世纪时，北宋末年刘真人就有肺痨由虫引起之说。

意大利Fracastoro(1483—1553)认为传染病的传播有直接、间接和通过空气等数种途径。

奥地利Plenciz(1705—1786)主张传染病的病因是活的物体，每种传染病由独特的活物体所引起。

18世纪我国师道南在《天愚集》地描述了当时鼠疫猖獗流行的可怕凄惨景况，同时也正确地指出了鼠疫的流行环节。

明李时珍《本草纲目》中指出，对病人的衣服蒸过再穿就不会感染到疾病，表明已有消毒的记载。

大量古书表明，我国在明隆庆年间（1567—1572），人痘已经广泛使用，并先后传至俄国、朝鲜、日本、土耳其、英国等国家。

二、实验微生物学时期1、微生物的发现荷兰人列文虎克（AntonyvanLeeuwenhoek，1632-1723）1676年创制了一架能放大266倍的原始显微镜，发现许多肉眼看不见的微小生物，为微生物的存在提供了科学依据。

2、微生物的生理学时期19世纪60年代，法国科学家巴斯德（LouisPasteur，1822-1895）首先实验证明有机物质发酵和腐败是由微生物引起，而酒类变质是因污染了杂菌所致，从而推翻了当时盛行的“自然发生说”。

巴斯德为防止酒类发酵成醋创用的加温处理法，就是至今仍沿用于酒类和牛奶的巴氏消毒法。

英国外科医生李斯特（JosephLister，1827-1912）创用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具，以防止术后感染，为防腐、消毒，以及无菌操作奠定基础。

微生物学的另一奠基人是德国学者郭霍（RobertKoch，1843-1910）。

他创用固体培养基，使有可能将细菌从环境或病人排泄物等标本中分离成为纯培养，利于对各种细菌的特性分别研究。

他还创用了染色方法和实验动物感染，为发现多种传染病的病原菌提供实验手段。

由郭霍和在他带动下的一大批学者相继发现并分离培养成功。

3、病毒的发现1892年俄国伊凡诺夫斯基发现了第一个病毒即烟草花叶病病毒。

1897年Loeffler和Frosch发现动物口蹄疫病毒。

对人致病的病毒首先被证实的是黄热病病毒。

细菌病毒（噬菌体）则分别由Twort（1915）和Herelle（1917）发现。

4、抗病毒药物的发明德国化学家欧立希合成砷凡纳明来治疗梅毒，杜马克发现百浪多息治疗链球菌，fleming 发现青霉素等。

三、现代微生物学时期1、新病原微生物的发现自1973年以来，新发现的病原微生物已有30多种。

其中主要的有军团菌，幽门螺杆菌，霍乱弧菌O139血清群，大肠埃希菌O157：H7血清型，肺类衣原体，伯氏疏螺旋体，人类免疫缺陷病毒，人类疱疹病毒6、7、8型，丙、丁、戊、己、庚型肝炎病毒，汉坦病毒，轮状病毒，类病毒（viroid），拟病毒（virusoid）、亚病毒（subvirus），朊粒（prion）或者叫传染性蛋白因子。

2、致病机制对病原微生物致病机制的认识可深入到分子水平和基因水平。

迄今一些主要病原菌的外毒素、内毒素、侵袭性蛋白、粘附素等，病毒的结构蛋白和非结构蛋白等组成和功能,以及相应的编码基因和调控基因有所了解,它们与宿主间的相互关系亦有进一步的明确。

这些都有助于为诊断和防治微生物感染性疾病设计更有效措施提供新的科学依据。

3、微生物基因组研究与人类基因组计划相呼应,病原微生物的基因组计划已提到议事日程。

病毒基因组的结构和功能分析早已处于领先地位.截至1998年9月,已有572株病毒进行了全基因测序,其中与人类有关的病毒占76株.已完成原核微生物基因组测序工作的有20种,其中为临床筛选有效药物和开发疫苗提供资料；为对人类相关基因功能的认识和探讨人类遗传性疾病机制提供参考等。

4、检测技术现侧重于基因型方法来分析待检菌的遗传学特征. 临床微生物学检验中,快速诊断方法发展较快。

免疫荧光、放射核素和酶联(ELISA)三大标记技术中,以ELISA快速测定微生物抗原技术较为普遍。

放射核素标记因有辐射危害,已逐渐为地高辛、光敏生物素等非放射性物质标记所替代。

细菌检验中的微量化和自动化,也是微生物学诊断中的发展方向。

5、防治方法近年来肺炎链球菌荚膜多糖疫苗、脑膜炎奈瑟菌荚膜多糖疫苗、百日咳血凝素组分疫苗、铜绿假单胞菌外膜蛋白疫苗、伤寒沙门菌Ty2la疫苗、乙型肝炎基因工程疫苗等相继问世.1993年Ulmer等开创的核酸疫苗被誉为疫苗学的新纪元,具有广阔的发展前景.多种抗生素的发现对细菌性感染的防治起着极大作用,病原菌多重耐药株随着出现,使治疗带来很大困难.不断对老药修饰改造和新抗菌药物的研制,情况有所改善,但仍不能逆转耐药性这一根本问题.近年来,应用生物工程产生大批量干扰素、白介素2等细胞因子,在试治某些病毒性疾病中,取得一定效果。

第三节微生物学与中医药学中医中药为防治病原微生物所致的疾病做出了重要贡献，真菌类药物被广泛应用，单味和配伍中药的使用起到扶正祛邪的作用。

第十一章细菌学总论第一节细菌的形态和结构细菌（bacterium）属原核生物界（prokaryotae）的一种单细胞微生物，形体微小，结构简单，具有细胞壁和原始核质，无核仁和核膜，除核糖体外无其他细胞器。

一、细菌的大小和形态一般以微米（um）为单位，不同种类的细菌大小不一，同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有差异。

细菌按其外形，主要有球菌、杆菌和螺形菌三大类。

球菌多数球菌（coccus）直径在1um左右，外观呈圆球形或近似球形。

1．双球菌（diplococcus）2．链球菌（streptococcus）3．葡萄球菌（staphylococcus）4．四联球菌（tetrads）5．八叠球菌（sarcina）杆菌不同杆菌（bacillus）的大小、长短、粗细很不一致。

1.链杆菌（streptobacillus）2.棒状杆菌（corynebacterium）3.分枝杆菌（mycobacterium）螺形菌1.弧菌（vibrio)2.螺菌（spirillum)3.弯曲菌（campylobacter）二、细菌的结构（一）细菌的基本结构1.细胞壁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。

两类细菌细胞壁的共有组分为肽聚糖，但各自有其特殊组分。

（1）肽聚糖（peptidoglycan）革兰阳性菌：聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥。

革兰阴性菌：聚糖骨架、四肽侧链。

（2）革兰阳性菌细胞壁特殊组分大多数尚含有大量的磷壁酸（teichoic acid），少数是磷壁醛酸（teichuroic acid）。

某些革兰阳性菌细胞壁表面尚有一些特殊的表面蛋白质，如金黄色葡萄球菌的Ａ蛋白， A群链球菌的M蛋白等。

（3）革兰阴性菌细胞壁特殊组分革兰阴性菌细胞壁除含肽聚糖结构外，尚有其特殊组分外膜（outer membrane）。

外膜由脂蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成。

（4）细胞壁的功能①主要功能维持菌体固有的形态，并保护细菌，抵抗低渗环境。

②参与菌体内外的物质交换。

③构成重要的表面抗原，可以诱发机体的免疫应答。

2、细胞膜细胞膜（cell membrane）或称胞质膜，位于细胞壁内侧，紧包着细胞质。

柔韧致密，富有弹性，细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同，由磷脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇。

3、细胞质细胞膜包裹的溶胶状物质为细胞质（cytoplasm）或称原生质，由水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成，其中含有许多重要结构。

4、核质细菌的遗传物质称为核质（nuclear material）或拟核（nucleoid），集中于细胞质的某一区域，多在菌体中央，无核膜、核仁和有丝分裂器。

（二）细菌的特殊结构1.荚膜某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，为疏水性多糖或蛋白质的多聚体，厚度≥0.2μm ，边界明显者称为荚膜（capsule）或大荚膜（macrocapsule）。

厚度<0.2μm者称为微荚膜（microcapsule）。

若粘液性物质疏松地附着于菌细胞表面，边界不明显且易被洗脱者称为粘液层（slime layer）。

介于荚膜和粘液层之间的结构称为糖萼，由多糖或糖蛋白组成，是从菌体伸出的疏松纤维网状结构。

2.鞭毛许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，少仅1-2根，多者达数百。

这些丝状物称为鞭毛（flagellum），是细菌的运动器官。

鞭毛长5~20μm，直径12~30nm 。

3. 菌毛许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关，称为菌毛（pilus或fimbriae）。

菌毛蛋白具有抗原性，其编码基因位于细菌的染色体或质粒上。

根据功能不同，菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类。

4. 芽胞某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式，称为内芽胞(endospore)，简称芽胞(spore），以别于真菌在菌体外部形成的孢子。

产生芽胞的细菌都是革兰阳性菌，重要的有芽胞杆菌属(炭疽芽胞杆菌等)和梭菌属(破伤风梭菌等)。