医学微生物学(卫生部规划教材第6版)电子教案第一章绪论第一节微生物与病原微生物微生物: 存在于自然界中,个体微小,结构简单,肉眼直接瞧不见,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得微小生物。

微生物得种类非细胞型微生物原核细胞型微生物真核细胞型微生物核酸(DNA/RNA)非细胞型微生物如:病毒(virus)蛋白质核质原核细胞型微生物细胞膜细胞壁如:细菌(Bacterium)衣原体(Chlamydia)支原体(Mycoplasma)立克次体(Rickettsia)螺旋体(Spirochete)放线菌(Actinomycete)细胞核真核细胞型微生物细胞质如:真菌(fungus)细胞膜细胞器微生物与人类得关系益参与自然界中C、N、S等元素得循环。

农业方面:杀虫、造肥、固氮……工业方面:食品发酵、石油脱蜡……医药方面:制药、正常菌群……害引起人类及动植物病害导致工业产品、农副产品与生活用品得腐烂与霉烂。

第二节医学微生物学一、微生物学(microbiology)就是研究微生物得类型、分布、形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传、进化,以及与人类、动植物等相互关系得科学。

二、医学微生物学发展史1、实验微生物学时期------微生物得发现及病原微生物学得建立Leeuwenhoek----显微镜Pasteur----巴氏消毒法Koch----分离细菌,郭霍法则Iwanovsky----烟草花叶病毒Loeffler,Frosch----口蹄疫病毒Walter-Reed----黄热病毒Twort----噬菌体2、实验微生物学时期---抗感染免疫、化学疗法及抗生素得发现Jenner----牛痘预防天花Pasteur----霍乱、炭疽、狂犬疫苗Behring----白喉抗毒素меЧНИкоВИИ----吞噬细胞学说Ehrlich----体液抗体学说Wright----体液免疫、细胞免疫Ehrlich----砷凡纳明Fleming,Florey----青霉素3、现代微生物学时期(1)新病原微生物得发现 :朊病毒,军团菌,幽门螺杆菌,人类免疫缺陷病毒,疯牛病,埃博拉病毒,冠状病毒,禽流感H5N1(2)病原微生物致病性得认识内源性感染,细菌耐药性,分子水平上得致病机制得研究……(3)微生物学诊断技术快速、准确、简易 ELISA,PCR……(4)微生物得防治措施新型疫苗得研制 : 核酸疫苗,基因工程疫苗……(周亚滨)第一篇微生物学得基本原理第二章微生物得生物学性状第一节细菌一、细菌得大小与形态1、细菌得大小 ------观察仪器:光学显微镜测量单位:微米(μm)球菌(coccus)2、细菌得形态----- 杆菌(bacillus)螺形菌(spiral bacterium)二、细菌得基本结构(一)、细胞壁(cell wall)------位于细菌细胞得最外层,包绕在细胞膜得周围,组成较复杂,并随不同细菌而异。

1、用革兰氏染色法可将细菌分为:革兰氏阳性菌(G+)革兰氏阴性菌(G-)2、革兰氏阳性菌细胞壁组分:(1)、肽聚糖(peptidoglycan)-----多聚糖,细菌细胞壁中得主要成分,为原核细胞所特有。

粘肽(mucopeptide)/糖肽(glycopeptide)/胞壁质(murein)肽聚糖骨架--- N-乙酰葡糖胺 ( N-acetylglucosamine ,G)N-乙酰胞壁酸 (N-acetylmuramic acid,M)聚 L-丙氨酸四肽侧链-- D-谷氨酸L-赖氨酸糖 D-丙氨酸五肽交联桥---甘氨酸5(2)、磷壁酸(teichoic acid)-----由核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键互相连接而成得多聚物;多个磷壁酸分子组成长链穿插于肽聚糖层中。

壁磷壁酸---通过磷脂与肽聚糖上得胞壁酸共价结合。

膜磷壁酸---与细胞膜外层上得糖脂共价结合。

(3)、蛋白质:某些革兰氏阳性菌表面尚有一些特殊得表面蛋白质;如:金黄色葡萄球菌---A蛋白(SPA); A组链球菌---M蛋白3、革兰氏阴性菌细胞壁组分(1)、肽聚糖---由聚糖骨架与四肽侧链组成。

仅有1~2层。

脂蛋白(2)、外膜脂质双层脂多糖①脂蛋白---外膜蛋白(out membrane protein OMP); 孔蛋白:小分子通道②脂质双层---磷脂双层③脂多糖(lipopolysaccharide LPS)---Ⅰ、脂质A(Lipid A):糖磷脂。

就是细菌内毒素得毒性与生物学活性得主要组分,无种属特异性。

Ⅱ、核心多糖(core polysaccharide):位于脂质A得外层,有种属特异性。

Ⅲ、特异多糖(specific polysaccharide):由数个至数十个低聚糖重复单位组成得多糖链。

具有种特异性。

革兰就是阴性菌得菌体抗原(O 抗原) 4、细胞壁得功能: 维持菌体形态。

抵抗渗透压得影响。

参与细菌体内外得物质交换。

具有多种抗原表位,诱发机体免疫应答。

粘附宿主细胞,与细菌致病性有关。

5、细菌细胞壁缺陷型---细菌L型细菌细胞壁得肽聚糖结构受到理化或生物因素得作用被破坏或合成被抑制后,在高渗环境下,仍可生存。

革兰氏阳性菌→原生质体; 革兰氏阴性菌→原生质球(1)细菌L型得成因:溶菌酶,溶葡萄球菌素,青霉素,胆汁, 抗体,补体等。

(2)细菌L型得形态:大小不一,高度多形性。

革兰氏染色阴性。

(3)细菌L型得培养:高渗、低琼脂、10%-20%血清、3%-5%NaCl、10%-20%蔗糖;生长缓慢; 油煎蛋样菌落;(4)细菌L型得致病性:引起慢性感染;(二)、细胞膜(cell membrane1.功能:参与细菌物质转运,生物合成,分泌、呼吸等生物学作用。

2、中介体部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成得囊状物。

功能: 扩大细胞膜面积;增加酶得含量与能量得产生。

(三)、细胞质(cytoplasm) 内含核糖体、质粒、胞质颗粒等许多重要结构。

1、核糖体(ribosome):细菌合成蛋白质得场所,游离存在于细胞质中,每个细菌体内可达数万个。

沉降系数为70S(30S+50S)。

由RNA(66%)与蛋白质(34%)组成。

核糖体RNA(rRNA)---23S, 16S, 5SrRNA; 抗生素作用位点、2、质粒(plasmid):染色体外得遗传质,存在于细菌细胞质中。

为闭合环状得双链DNA,带有遗传信息,控制细菌某些特定得遗传性状---菌毛;细菌素;毒素;耐药性、3、胞质颗粒:细菌细胞质中含有多种颗粒,大多为储藏得营养物质,包括糖原、淀粉等多糖、脂类、磷酸盐等。

当细菌生活环境中营养充足时,胞质颗粒较多,养料与能源短缺时,颗粒减少甚至消失。

异染颗粒(metachromatic granule)(四)、核质(nuclear material):由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成得松散网状结构。

集中于细胞质得某一区域。

无核膜、核仁与有丝分裂器。

就是细菌得遗传物质三、细菌得特殊结构(一)、荚膜(capsule)------细菌代谢过程中分泌在细胞壁外得一层粘液性物质,能牢固地与细胞壁结合,厚度≤ 0、2 μm,边缘明显。

微荚膜(microcapsule)---厚度< 0、2 μm者。

粘液层(slime layer)--边界不明显且易被洗脱者。

1、荚膜得化学组成:多糖;多肽;透明质酸。

2、荚膜得形成:在人与动物得体内或营养丰富得培养基中易形成。

在普通培养基上或连续传代则易消失。

3、荚膜得功能:抗吞噬作用;粘附作用;抗有害物质得损伤作用(二)、鞭毛(flagellum)------某些细菌表面附着得细长呈波状弯曲得丝状物。

根据鞭毛得数量、位置可将鞭毛菌分成四类:单毛菌;双毛菌;从毛菌;周毛菌。

1.鞭毛得化学组成:蛋白质2.鞭毛得功能:(1)运动器官:有鞭毛得细菌在液体环境中能自由得运动。

(2)具抗原性:H 抗原,有特异性,对细菌得鉴别、分型有一定得意义。

(3)致病性:有些细菌得鞭毛与致病性有关。

如:霍乱弧菌(三)、菌毛(pilus)------许多G-菌与少数G+菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬得丝状物。

与细菌得运动无关。

1、菌毛得化学组成:蛋白质2、菌毛得种类:普通菌毛(ordinary pilus)性菌毛(sex pilus)3、菌毛得功能:普通菌毛--- 粘附作用与细菌得致病性密切相关。

如:大肠埃希氏菌得 I 型菌毛;肠产毒型大肠杆菌得定植因子(CFA/I) 性菌毛---传递遗传物质。

(四)、芽孢(endospore/spore)-----某些细菌在一定环境条件下,能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体,就是细菌得休眠形式。

产生芽孢得细菌都就是G+菌。

不同细菌得芽孢形态、大小、位置有所差异,就是鉴别细菌得指标之一。

1、芽孢得结构:具多层膜结构2、芽孢得形成与发芽:(1) 芽孢得形成---细菌形成芽孢得能力就是由菌体内得芽孢基因决定得。

芽孢一般只在动物体外才形成。

营养缺乏时易形成。

(2)芽孢得发芽---当环境适宜时,芽孢发育形成细菌得繁殖体。

3、芽孢得功能:芽孢对热、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强大得抵抗力。

细菌繁殖体:80℃水中迅速死亡。

细菌芽孢:100℃沸水中,可存活数小时。

被炭疽杆菌芽孢污染得草原,传染性可保持20~30年。

4、细菌芽孢抵抗力强得原因:芽孢含水量少,蛋白质受热后不易变性;芽孢具有多层致密得厚膜,理化因素不易进入;芽孢得核心与皮质中含有吡啶二羧酸,DAP与Ca 2+结合生成得盐能提高芽孢中各酶得热稳定性。

四、细菌得理化性状与新陈代谢(一)、细菌得能量代谢发酵:以有机物为受氢体得生物氧化过程。

呼吸:以无机物为受氢体得生物氧化过程。

需氧呼吸—以分子氧为受氢体厌氧呼吸—以其她无机物为受氢体(二)、细菌得新陈代谢1、分解代谢产物与细菌得生化反应2、合成代谢产物及其在医学上得意义(1)热原质(pyrogen):细菌合成得注入人体或动物体内能引起发热反应得物质。

G- 菌细胞壁脂多糖;耐高温;121ε ,20min不被破坏;250ε高温,干烤才能破坏热原质。

蒸馏法可除去热原质。

(2)毒素(toxin):外毒素—G+ 菌、少数G- 菌产生得、释放到菌体外得蛋白质。

重要得致病物质。

内毒素—G- 菌细胞壁脂多糖,菌体死亡崩解后游离出来。

重要得致病物质。

(3)色素 :有助于鉴别细菌;水溶性色素;脂溶性色素。

(4)抗生素:某些微生物代谢过程中产生得一类能抑制或杀死某些其她微生物或肿瘤细胞得物质。

多由放线菌与真菌产生。

(5)细菌素:某些细菌产生得具有抗菌作用得蛋白质。

仅对亲缘关系近得细菌有杀伤作用。

(6)维生素:细菌能合成某些维生素除供自身需用外,还能分泌至周围环境中、维生素B,K、五、细菌得生长繁殖与培养1、细菌生长得环境因素(1) 营养物质:营养物质充足,比例合适。