細(xì)菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)陳力

1、第一章第一章 細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)第二章第二章 細(xì)菌生理細(xì)菌生理陳力陳力復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)分子病毒學(xué)教育部醫(yī)學(xué)分子病毒學(xué)教育部/ /衛(wèi)計(jì)委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)計(jì)委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Lichen_Lichen_細(xì)菌學(xué)總論細(xì)菌學(xué)總論 （特點(diǎn):學(xué)習(xí)各論時(shí)需要復(fù)習(xí)總論）細(xì)菌學(xué)各論細(xì)菌學(xué)各論( (含支原體、衣原體、立克次體含支原體、衣原體、立克次體) )實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)細(xì)菌分類細(xì)菌分類細(xì)菌的大小和形態(tài)細(xì)菌的大小和形態(tài)細(xì)菌結(jié)構(gòu)細(xì)菌結(jié)構(gòu) 細(xì)胞壁細(xì)胞壁 G+菌菌/G-菌菌 細(xì)胞膜細(xì)胞膜 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)核質(zhì)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu) 莢膜莢膜 鞭毛鞭毛 菌毛菌毛 芽胞芽胞細(xì)菌生理細(xì)菌生理 細(xì)菌培

2、養(yǎng)細(xì)菌培養(yǎng) 細(xì)菌生長(zhǎng)曲線細(xì)菌生長(zhǎng)曲線4 We are all busy, and lets make the best use of our timeQuiz （簡(jiǎn)答）：（簡(jiǎn)答）：請(qǐng)注明日期請(qǐng)注明日期_, 姓名姓名_, 學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)_1. G+菌細(xì)胞壁特有的成分是什么？2. G-菌細(xì)胞壁特有的成分有哪些？3. 細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)（課堂上講的內(nèi)容）有那些？4. 可能成為抗生素的作用靶點(diǎn)有哪些？5. 致病菌的培養(yǎng)溫度_; pH_6. 細(xì)菌生長(zhǎng)曲線有幾期？藥敏試驗(yàn)應(yīng)采用什么期的細(xì)菌？Pro-karyoteEu-karyoteEu-bacteria (Bacteria)Archae-bacteria (Arc

3、haea)ChromosomePlasmidRibosomeCoccus / cocciBacillus / BacilliCell wall Peptido-glycan (murein, mucopeptide) Outer membrane (LPS ) nGram stainingn Gram negative n Gram positive Cell membraneSpheroplast/protoplastL form Flagella Pilus / pili (fimbriae)Capsule (slime layer, glycocalyx)Spore細(xì)菌的命名細(xì)菌的命名n

4、拉丁雙名法拉丁雙名法Escherichia coli （E. coli）屬名屬名 種名種名n中文：中文： 大腸大腸 埃希菌埃希菌 種名種名 屬名屬名 Bacillus B. anthracisClostridium C. tetani9細(xì)菌的分類細(xì)菌的分類 科科 Family: related genera 屬屬 Genus: related species 種種 Species: related strains 型型Type: sub-set of species 株株Strain: one single isolate Formal Rank Example (E. coli)Kingdo

5、m 界界ProkaryotaeDivision 門門GracilicutesClass 綱綱ScotobacteriaOrder 目目EubacterialesFamily 科科EnterobacteriaceaeGenus 屬屬Escherichia Species 種種coli Subtype 型型Escherichia coli O157: H7 Capital letter small letter型型n同一菌種的各個(gè)細(xì)菌，雖性狀基本相同，但在同一菌種的各個(gè)細(xì)菌，雖性狀基本相同，但在某些方面仍有一定差異，差異較明顯的稱某些方面仍有一定差異，差異較明顯的稱亞種亞種(subspecies,

6、 subsp.)，差異小的則為差異小的則為型型(type)。血清型血清型( (serotype)serotype)噬菌體型噬菌體型( (phage-type)phage-type)細(xì)菌素型細(xì)菌素型( (bacteriocin-type)bacteriocin-type)生物型生物型( (biotype)biotype)細(xì)菌分類細(xì)菌分類細(xì)菌的大小和形態(tài)細(xì)菌的大小和形態(tài)細(xì)菌結(jié)構(gòu)細(xì)菌結(jié)構(gòu) 細(xì)胞壁細(xì)胞壁 G+菌菌/G-菌菌 細(xì)胞膜細(xì)胞膜 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)核質(zhì)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu) 莢膜莢膜 鞭毛鞭毛 菌毛菌毛 芽胞芽胞細(xì)菌生理細(xì)菌生理 細(xì)菌培養(yǎng)細(xì)菌培養(yǎng) 細(xì)菌生長(zhǎng)曲線細(xì)菌生長(zhǎng)曲線Characte

7、ristic細(xì)菌細(xì)菌螺旋體螺旋體支原體支原體衣原體衣原體 立克次體立克次體Size (mm) 0.53.06200.20.30.20.4 0.30.5Cell wallyes yes NoyesyesCell wall compositionsCell wall with peptidoglycan O u t e r membrane + cell wallSterol in the cell membraneSimilar to G - bacteriaShare common antigen with B. proteusMultiplicationB i n a r y fission

8、B i n a r y fissionB i n a r y fissionIntracellu l a r , Binary fissionIntracellu l a r , B i n a r y fissionFiltration-+細(xì)菌的主要分類細(xì)菌的主要分類一、細(xì)菌的大小與形態(tài)一、細(xì)菌的大小與形態(tài) 細(xì)菌細(xì)菌(bacterium)-體積體積微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以二分微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以二分裂方式進(jìn)行繁殖的裂方式進(jìn)行繁殖的原核單細(xì)胞生物原核單細(xì)胞生物n大小：大?。何⒚孜⒚? (um)um)為單位為單位 不同種類的細(xì)菌大小不一不同種類的細(xì)菌大小不一 同一種細(xì)菌因菌齡和環(huán)境因素大小有異同一種細(xì)菌

9、因菌齡和環(huán)境因素大小有異n菌體透明無(wú)色，需染色菌體透明無(wú)色，需染色n觀察：光學(xué)顯微鏡，油鏡（實(shí)驗(yàn)課講解）觀察：光學(xué)顯微鏡，油鏡（實(shí)驗(yàn)課講解）n細(xì)菌按其外形，主要有細(xì)菌按其外形，主要有球菌球菌桿菌桿菌螺形菌螺形菌Spiral 螺形菌螺形菌Spirilla, SpirillumRod-shaped 桿菌桿菌Bacilli, bacillusRound 球形菌球形菌Cocci, coccus細(xì)菌的形態(tài)細(xì)菌的形態(tài)Shapes of Bacteria形態(tài)多樣性細(xì)菌的形態(tài)細(xì)菌的形態(tài)nCoccus 球菌球菌nChain Strepto coccus 鏈球菌nCluster Staphylo coccus葡萄

10、球菌nDiplop coccus 雙球菌nBacillus 桿菌桿菌nChain = StreptobacillusnCoccobacillus 球桿菌球桿菌nVibrio 弧菌nSpirillum 螺桿菌螺桿菌nSpirochete 螺旋體螺旋體Bacillus 桿菌桿菌Spiral bacterium 螺形菌螺形菌Vibrio/弧菌弧菌Spirillum/螺菌螺菌Helicobaterium幽門螺桿菌幽門螺桿菌Spirochete 螺旋體螺旋體二、細(xì)菌的結(jié)構(gòu)二、細(xì)菌的結(jié)構(gòu)基本基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁細(xì)胞壁 Cell Wall細(xì)胞膜細(xì)胞膜 Cytoplasm細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)-Inclusions核質(zhì)核

11、質(zhì) Nucleoid-Chromosome & PlasmidsRibosomes特殊特殊結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)莢膜莢膜 Capsule鞭毛鞭毛 Flagella菌毛菌毛 Pili芽胞芽胞 SporesGrams Serendipitous Stain, still forms the basis for identification of bacteriaThe Cell Wall“I am aware that as yet it is very defective and imperfect” -Hans Christian Gram（一）（一）The Cell Wall 細(xì)胞壁細(xì)胞壁Gram

12、 PositiveGram Negative1884- outside of cell membrane - rigid, protecting cell from osmotic lysisGram staining革蘭陽(yáng)性革蘭陰性24G+菌細(xì)胞壁菌細(xì)胞壁G-菌細(xì)胞壁菌細(xì)胞壁G+ G-菌細(xì)胞壁菌細(xì)胞壁肽聚糖含量不同肽聚糖含量不同Peptidoglycan25G+菌細(xì)胞壁菌細(xì)胞壁G-菌細(xì)胞壁菌細(xì)胞壁G+ G-菌細(xì)胞壁菌細(xì)胞壁肽聚糖含量不同肽聚糖含量不同PeptidoglycanG+ Bacteria (90%)G- Bacteria(10%)1. 1. 肽聚糖肽聚糖 Peptidoglycan

13、 （粘肽粘肽 muxopeptide/murein）The Cell Wall革蘭陽(yáng)性菌肽聚糖革蘭陽(yáng)性菌肽聚糖聚糖聚糖骨架骨架四四肽肽側(cè)鏈側(cè)鏈 (vary from species)五五肽交聯(lián)肽交聯(lián)橋橋( (vary from species) )四肽側(cè)鏈、五肽四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)交聯(lián)青霉素青霉素作用點(diǎn)作用點(diǎn)-1,4-1,4糖苷鍵糖苷鍵溶菌酶溶菌酶作用點(diǎn)作用點(diǎn)N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸D-丙氨酸DAP二氨基庚氨酸二氨基庚氨酸革革蘭陰性蘭陰性菌肽聚糖菌肽聚糖聚糖聚糖骨架骨架四肽側(cè)鏈四肽側(cè)鏈(vary from species)肽 聚糖：peptidoglycann肽。聚糖nPeptodo-gly

14、cansn聚糖：GMn肽聚糖：nGM4n5-（GM4）n2. 2. 革蘭陽(yáng)性菌細(xì)胞壁特殊組分革蘭陽(yáng)性菌細(xì)胞壁特殊組分壁磷壁酸膜磷壁酸磷壁酸磷壁酸(teichoic Acid)：G菌特有的細(xì)胞壁成分：-陰性電荷-通透性屏障-黏附，與致病性有關(guān)-表面抗原31Special components: 外膜外膜 outer membrane 脂多糖脂多糖 LPS，lipoprotein Inner (cytoplasmic) membraneOuter Membrane(Major permeability barrier)LipopolysaccharidePorinBraun lipoprotein

15、Periplasmic spacePeriplasmic binding proteinPermeasePeptidoglycan 3 3. . 革革蘭陰性蘭陰性菌細(xì)胞壁特殊組分菌細(xì)胞壁特殊組分外膜外膜脂多糖脂多糖脂質(zhì)雙層脂蛋白肽聚糖LPS， 脂多糖n脂。多糖nLipo。PolysaccharidenS/R colonies。nO-antigennLOS3。特異性多糖（O抗原）：具抗原性2。核心多糖1。脂質(zhì)A：內(nèi)毒素毒性部分，無(wú)種屬特異性脂多糖的結(jié)構(gòu)，脂多糖的結(jié)構(gòu)，123 lipopolysaccharid, LPS革蘭陽(yáng)性菌與陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)比較革蘭陽(yáng)性菌與陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)比較 革蘭陽(yáng)性菌革

16、蘭陰性菌強(qiáng)度較堅(jiān)韌較疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖層數(shù)可多達(dá)50層1-2層肽聚糖結(jié)構(gòu)骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋骨架、四肽側(cè)鏈肽聚糖含量占細(xì)胞壁干重50%-80%占細(xì)胞壁干重5%-20%磷壁酸+外膜+脂蛋白+脂多糖+如果沒(méi)有細(xì)胞壁，細(xì)菌長(zhǎng)成什么樣子？如果沒(méi)有細(xì)胞壁，細(xì)菌長(zhǎng)成什么樣子？35細(xì)胞壁細(xì)胞壁缺陷缺陷細(xì)菌細(xì)菌(L型細(xì)菌型細(xì)菌)： 在細(xì)胞壁合成受抑制的情況下在細(xì)胞壁合成受抑制的情況下（青霉素等）形成形成L型型一般環(huán)境中不能耐受菌體內(nèi)的高滲透壓；在高滲/等滲環(huán)境下，仍可存活,仍能生長(zhǎng)和分裂誘導(dǎo)因素去除，細(xì)胞壁合成恢復(fù)L型細(xì)菌仍有一定致病力，可引起慢性感染 - ？抗生素治療無(wú)效 -誘

17、導(dǎo)因素去除，細(xì)胞壁合成，感染復(fù)發(fā)耐藥G+菌細(xì)胞壁缺失后，菌細(xì)胞僅被細(xì)胞膜包裹-原生質(zhì)體原生質(zhì)體(protoplast)G-肽聚糖層受損后，有外膜保護(hù)-原生質(zhì)球原生質(zhì)球(spheroplast)4 4. . 細(xì)菌細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷細(xì)胞壁缺陷型型（細(xì)菌L型，bacterial L form） 細(xì)菌L型呈高度多形性，大小不一，著色不勻，革蘭陽(yáng)性或陰性菌的L型大多染成革蘭陰性。細(xì)菌細(xì)菌L L型的形態(tài)和染色性型的形態(tài)和染色性n細(xì)菌L型生長(zhǎng)緩慢，營(yíng)養(yǎng)要求高，對(duì)滲透壓敏感n必須用高滲含血清的培養(yǎng)基n在高滲含血清培養(yǎng)基上生長(zhǎng)后形成的菌落：細(xì)菌細(xì)菌L L型的培養(yǎng)特性和菌落形態(tài)型的培養(yǎng)特性和菌落形態(tài) 油煎蛋樣菌落油煎

18、蛋樣菌落（典型（典型L L型菌落）型菌落）細(xì)菌特有G+菌的細(xì)胞壁 肽聚糖+磷壁酸 G- 肽聚糖+(LPS)維持細(xì)菌形態(tài)（無(wú)細(xì)胞壁細(xì)菌的形態(tài)？）保護(hù)細(xì)菌抵抗低滲環(huán)境參與菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換與細(xì)菌的致病性有關(guān)（磷壁酸，LPS）具有多種抗原，可誘發(fā)免疫應(yīng)答抗生素的靶點(diǎn)nLysozyme 溶菌酶 (disrupt peptidoglycan)nPenicillin 青霉素 (Inhibit peptidoglycan synthesis)5 5. . 細(xì)胞壁功能的小結(jié)細(xì)胞壁功能的小結(jié) 細(xì)菌細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與真核細(xì)胞者基本相同，由磷脂和多種蛋白質(zhì)組成，但不含膽固醇但不含膽固醇。 細(xì)菌細(xì)胞膜的功能與真核細(xì)胞者類

19、似，主要有物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、生物合成、分泌和呼吸等作用。 細(xì)菌細(xì)胞膜可形成一種特有的結(jié)構(gòu)，稱為中介體中介體。（二）細(xì)胞膜（二）細(xì)胞膜 (cell membrane)部分細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊、卷曲形成的囊狀物，多見(jiàn)于G+菌；功能類似于真核細(xì)胞的線粒體，稱為擬線粒體(chondroid)；參與細(xì)菌分裂中介體中介體( (mesosome)mesosome)中介體中介體 染色體（染色體（Chromosome） 質(zhì)粒質(zhì)粒(plasmid)：染色體外的遺傳物質(zhì)，存在于細(xì)胞質(zhì)中。為共價(jià)、閉合、環(huán)狀的雙鏈DNA。 胞質(zhì)顆粒胞質(zhì)顆粒: 細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中含有多種顆粒，大多為貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。其中有一種主要成分是RNA和多

20、偏磷酸鹽的顆粒，其嗜堿性強(qiáng)，用亞甲藍(lán)染色時(shí)著色較深呈紫色，稱為 異染顆粒異染顆粒(metachromatic granule), 常見(jiàn)于白喉棒狀桿菌，有助于鑒定。 無(wú)細(xì)胞器無(wú)細(xì)胞器 (Mitochondria, Golgi, etc.) 核糖體核糖體(ribosome)：（三）細(xì)胞質(zhì)（三）細(xì)胞質(zhì) (cytoplasm)Characteristic Viruses Bacteria FungiCellsNoYes YesSize diameter (mm)0.020.215310 (yeasts)Nucleic acidChromosomeDNA or RNANoDNA and RNAUsual

21、ly oneDNA and RNAMore than oneType of nucleusNoneProkaryotic, no nuclear membrane Eukaryotic, with nuclear membrane RibosomesAbsent70S80SMitochondriaAbsentAbsentPresentNature of outer surfaceProtein capsid and lipoprotein envelopeRigid wall containing peptidoglycanRigid wall containing chitinMotilit

22、yNoneSomeNoneMethod of replicationNot binary fissionBinary fissionBudding or mitosisComparison of Medical Important Microbes核糖體（核糖體（Ribosome）nProtein synthesis；nTargets of antibiotics70S : 30S (16S rRNA) 50S (5S & 23S rRNA)Erythromycin紅霉素Streptomycin鏈霉素細(xì)菌分類細(xì)菌分類細(xì)菌的大小和形態(tài)細(xì)菌的大小和形態(tài)細(xì)菌結(jié)構(gòu)細(xì)菌結(jié)構(gòu) 細(xì)胞壁細(xì)胞壁 G+菌

23、菌/G-菌菌 細(xì)胞膜細(xì)胞膜 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)核質(zhì)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu) 莢膜莢膜 鞭毛鞭毛 菌毛菌毛 芽胞芽胞細(xì)菌生理細(xì)菌生理 細(xì)菌培養(yǎng)細(xì)菌培養(yǎng) 細(xì)菌生長(zhǎng)曲線細(xì)菌生長(zhǎng)曲線二二. . 特殊結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu)（一）（一）莢膜莢膜莢膜莢膜(capsule)微莢膜（微莢膜（ microcapsule ）黏液層（黏液層（slime layer） 成分：多糖， 糖蛋白復(fù)合物（glycocalyx）肺炎鏈球菌莢莢膜膜墨汁負(fù)染法墨汁負(fù)染法 大多數(shù)細(xì)菌的莢膜是多糖多糖， 炭疽芽胞桿菌、鼠疫耶氏菌等少數(shù)菌的莢膜為多肽多肽。 多糖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可用于血清學(xué)分型 有莢膜的細(xì)菌形成粘液粘液( (M)M)或光滑或光滑( (

24、S)S)菌落菌落 失去莢膜后其菌落邊為粗糙型（粗糙型（R R）型型 與細(xì)菌毒力與細(xì)菌毒力有關(guān)有關(guān) - -黏附、黏附、S. mutans (teeth) - -抗吞噬、阻礙補(bǔ)體接觸菌體抗吞噬、阻礙補(bǔ)體接觸菌體 莢膜的形成需要能量，與環(huán)境條件有密切關(guān)系，體外培養(yǎng)后，莢膜不形成（二）鞭毛（二）鞭毛 (flagellum)許多細(xì)菌菌體上附著細(xì)長(zhǎng)、波狀彎曲絲狀物，稱為鞭毛鞭毛， 運(yùn)動(dòng)器官。 觀察：電子顯微鏡，特殊染色法特殊染色法- -光鏡鞭毛菌分類鞭毛菌分類單毛菌單毛菌雙毛菌雙毛菌叢毛菌叢毛菌周毛菌周毛菌E. Coli Shigella變形桿菌在平板上的變形桿菌在平板上的擴(kuò)散生長(zhǎng)擴(kuò)散生長(zhǎng)德語(yǔ)Hauch：

25、細(xì)菌穿刺試驗(yàn)中具有鞭毛的細(xì)菌形成的霧狀菌落鞭毛抗原HauchH antigenO antigenOhne Hauch50n運(yùn)動(dòng)器官運(yùn)動(dòng)器官趨化-對(duì)營(yíng)養(yǎng)/不良環(huán)境的反應(yīng)n抗原性抗原性n細(xì)菌的鑒定細(xì)菌的鑒定細(xì)菌表面還有其他“毛” 菌毛：菌毛：菌體表面存在著一種比鞭毛更細(xì)、更短而直硬的絲狀物，與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān) 電子顯微鏡觀察 菌毛蛋白-抗原性。 菌毛分為普通菌毛普通菌毛和性菌毛性菌毛普通菌毛普通菌毛-黏附，致病性；E. coli菌毛型別 K88, K99, F41, etc. 抗體可阻斷細(xì)菌粘附性性菌毛菌毛-基因的傳遞 接合（Conjugation）（三）菌毛（三）菌毛 (Pilus/fimbriae)性

26、性菌毛菌毛 （致育因子，（致育因子，F(xiàn) F因子）因子）F-pilus (Fertility factor)，used in conjugation as “sex”質(zhì)粒編碼 F因子，F(xiàn)+菌， F-菌 F+菌F-菌 基因的水平傳遞 某些細(xì)菌可在不利或某種條件下形成芽胞，一個(gè)圓形或橢圓性，折光性很強(qiáng)的結(jié)構(gòu) 細(xì)菌的休眠形式（Dormant） 抵抗力很強(qiáng)，對(duì)熱、干燥化學(xué)消毒劑均不敏感 產(chǎn)生芽胞的細(xì)菌 -革革蘭陽(yáng)性蘭陽(yáng)性菌；菌； 在合適的條件下可再成為繁殖體vegetative form (reproductive)；（四）（四）芽胞芽胞 (endospore)芽胞抵抗力強(qiáng)的原因： (1)芽胞含水量少，

27、蛋白質(zhì)受熱后不易變性； (2)芽胞具有多層致密的厚膜，理化因素不易透入； (3)含有DAP(吡啶二羧酸)與鈣結(jié)合的鹽能提高芽胞中各種酶的穩(wěn)定性；皮質(zhì)芽胞外衣芽胞殼芽胞壁細(xì)菌芽胞特性與醫(yī)學(xué)實(shí)踐的相關(guān)性細(xì)菌芽胞特性與醫(yī)學(xué)實(shí)踐的相關(guān)性1.1.醫(yī)療器械、敷料等的消毒滅菌，采用什么溫度？醫(yī)療器械、敷料等的消毒滅菌，采用什么溫度？2.2.消毒滅菌的指標(biāo)（枯草桿菌芽胞；嗜熱芽胞桿菌）消毒滅菌的指標(biāo)（枯草桿菌芽胞；嗜熱芽胞桿菌）高壓蒸汽滅菌效果的生物指示劑（檢測(cè)/監(jiān)測(cè)）3. 感染來(lái)源感染來(lái)源 Clostridium tetani -tetenus 破傷風(fēng)破傷風(fēng)4. 生物戰(zhàn)生物戰(zhàn)劑劑-Bacillus anth

28、racis - endospores (Bacillus and Clostridium)芽胞的位置、大小、形狀等隨菌種而異，有重要的鑒別意義。炭疽芽胞桿菌肉毒梭菌肉毒梭菌破傷風(fēng)梭菌破傷風(fēng)梭菌Bacillus anthracis G+ Aerobic spore-forming bacteria(form spores in O2 )Starting1week after the 9/11/2001 attack, letters containing anthrax were sent to media offices and to Senators Tom Daschle and Patr

29、ick Leahy 59Cell wall, G+/G-Chromosome, Plasmid, Ribosome（70S）Flagella (Chemotaxis)Pili (fimbriae)Capsule (slime layer, glycocalyx)Endospore (resistant)總結(jié)總結(jié):60Characteristic Viruses Bacteria FungiCellsNoYes YesSize diameter (mm)0.020.215310 (yeasts)Nucleic acidChromosomeDNA or RNANoDNA and RNAUsuall

30、y oneDNA and RNAMore than oneType of nucleusNoneProkaryotic, no nuclear membrane Eukaryotic, with nuclear membrane RibosomesAbsent70S80SMitochondriaAbsentAbsentPresentNature of outer surfaceProtein capsid and lipoprotein envelopeRigid wall containing peptidoglycanRigid wall containing chitinMotility

31、NoneSomeNoneMethod of replicationNot binary fissionBinary fissionBudding or mitosisComparison of Medical Important Microbes膜細(xì)胞膜外膜莢膜 普通光學(xué)顯微鏡的分辨率為0.25um 一般細(xì)菌都大于0.25um，可用普通光學(xué)顯微鏡（油鏡）觀察 + 染色染色普通光學(xué)顯微鏡普通光學(xué)顯微鏡(light microscope)第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)菌形態(tài)與結(jié)構(gòu)檢查法細(xì)菌形態(tài)與結(jié)構(gòu)檢查法電子顯微鏡電子顯微鏡(electron microscope) 電子顯微鏡的分辨率為1nm可見(jiàn)細(xì)菌表面結(jié)構(gòu)，

32、內(nèi)部超微結(jié)構(gòu)。細(xì)菌染色法細(xì)菌染色法正染色正染色負(fù)染色負(fù)染色單染色單染色復(fù)染色（鑒別染色）復(fù)染色（鑒別染色）特殊染色法特殊染色法革蘭染色革蘭染色抗酸染色抗酸染色細(xì)菌分類細(xì)菌分類細(xì)菌的大小和形態(tài)細(xì)菌的大小和形態(tài)細(xì)菌結(jié)構(gòu)細(xì)菌結(jié)構(gòu) 細(xì)胞壁細(xì)胞壁 G+菌菌/G-菌菌 細(xì)胞膜細(xì)胞膜 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)核質(zhì)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu) 莢膜莢膜 鞭毛鞭毛 菌毛菌毛 芽胞芽胞細(xì)菌生理細(xì)菌生理 細(xì)菌培養(yǎng)細(xì)菌培養(yǎng) 細(xì)菌生長(zhǎng)曲線細(xì)菌生長(zhǎng)曲線 思考題思考題了解了解G G菌與菌與G-G-菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)有什么醫(yī)學(xué)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)有什么醫(yī)學(xué)實(shí)踐的意義實(shí)踐的意義比較比較G G菌與菌與G-G-菌細(xì)胞壁菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的異同結(jié)構(gòu)的異同細(xì)菌

33、的四種特殊結(jié)構(gòu)在醫(yī)學(xué)實(shí)踐的中意細(xì)菌的四種特殊結(jié)構(gòu)在醫(yī)學(xué)實(shí)踐的中意義革蘭染色的原理、方法和實(shí)際意義義革蘭染色的原理、方法和實(shí)際意義根據(jù)細(xì)菌結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，分析哪些可能是根據(jù)細(xì)菌結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，分析哪些可能是抗生素的潛在靶點(diǎn)？抗生素的潛在靶點(diǎn)？細(xì)菌的生理細(xì)菌的生理(Bacterial Physiology)Diversity & Uniqueness n伯樂(lè)n百度nNot eliminated by A, and distinguished by B.五、細(xì)菌的人工培養(yǎng)五、細(xì)菌的人工培養(yǎng) n培養(yǎng)基培養(yǎng)基（culture medium）人工方法配制，專供微生物生長(zhǎng)繁殖使用的混合營(yíng)養(yǎng)物制品 n培養(yǎng)基的

34、分類：培養(yǎng)基的分類：基礎(chǔ)培養(yǎng)基基礎(chǔ)培養(yǎng)基（basic medium）增菌培養(yǎng)基增菌培養(yǎng)基（enrichment medium +營(yíng)養(yǎng)選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基（selective medium） +抑制劑鑒別培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基（differential medium）+指示劑厭氧培養(yǎng)基厭氧培養(yǎng)基（anaerobic medium） 物理性狀：物理性狀： 液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基72Key WordsObligate aerobeObligate anaerobeFacultative anaerobeMedium/media Culture Colony

35、MesophileThermophilePsychrophile (Psychro/Psycho?)Generation timeGrowth curve一、一、細(xì)菌的理細(xì)菌的理化化性狀性狀二、影響細(xì)菌生長(zhǎng)的二、影響細(xì)菌生長(zhǎng)的因素因素三三、細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖、細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖四、細(xì)菌的四、細(xì)菌的新陳代謝新陳代謝五、細(xì)菌五、細(xì)菌的人工培養(yǎng)的人工培養(yǎng) 一、一、細(xì)菌的理細(xì)菌的理化化性狀性狀 菌體菌體無(wú)色無(wú)色半透明半透明 觀察方法觀察方法- -染色法染色法 表面積大表面積大 物質(zhì)交換率高物質(zhì)交換率高 帶電現(xiàn)象帶電現(xiàn)象 半透性半透性 擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸 滲透壓滲透壓差異的耐受性差異的耐受性 細(xì)胞壁的

36、功能細(xì)胞壁的功能細(xì)菌的細(xì)菌的物理物理性狀性狀細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 水：水： 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)必須先溶于水，營(yíng)養(yǎng)的吸收與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)必須先溶于水，營(yíng)養(yǎng)的吸收與 代謝均需有水才能進(jìn)行代謝均需有水才能進(jìn)行; ;氮源：氮源：來(lái)源于氨基酸來(lái)源于氨基酸、蛋白質(zhì)等蛋白質(zhì)等，合成菌體合成菌體 成分成分; ;碳源：碳源： 來(lái)源于糖類，提供能量來(lái)源于糖類，提供能量; ;無(wú)機(jī)鹽：無(wú)機(jī)鹽： 鉀、鈉、鈣、鎂、磷、硫鉀、鈉、鈣、鎂、磷、硫、鐵鐵等等; ;生長(zhǎng)因子：生長(zhǎng)因子：生長(zhǎng)必需但自身不能合成的物質(zhì)生長(zhǎng)必需但自身不能合成的物質(zhì)， 如維生素、氨基酸等如維生素、氨基酸等; ;細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類型細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類型利用能源和碳源能源和碳源

37、的不同，將細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)類型分為：自養(yǎng)菌自養(yǎng)菌autotroph 利用無(wú)機(jī)碳源、氮源利用無(wú)機(jī)碳源、氮源-化能自養(yǎng)菌化能自養(yǎng)菌-光能自養(yǎng)菌光能自養(yǎng)菌異養(yǎng)菌異養(yǎng)菌heterotroph 利用有機(jī)碳源、氮源利用有機(jī)碳源、氮源-腐生菌腐生菌saprophyte-寄生菌寄生菌parasite -大多數(shù)病原菌大多數(shù)病原菌二、影響細(xì)菌生長(zhǎng)的因素二、影響細(xì)菌生長(zhǎng)的因素 水水 營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng): : 碳源、氮源碳源、氮源 pHpH： 多數(shù)病原菌最適pH為7.27.6 (嗜中性) 少數(shù)菌嗜酸性或嗜堿性，可用于鑒別菌種 溫度：溫度： 多數(shù)病原菌為嗜溫菌，最適37嗜冷菌-冷藏食物 滲透壓滲透壓 等滲（生理鹽水、等滲（生理鹽水、PB

38、SPBS） - -高滲防腐高滲防腐( (果醬、咸肉果醬、咸肉) 氣體環(huán)境氣體環(huán)境: : 氧氣氧氣、二氧化碳、二氧化碳1.病原菌的培養(yǎng)條件？2.如何控制溫度和氣體n - -培養(yǎng)箱培養(yǎng)箱n3. 如何保證所需營(yíng)養(yǎng)條件n - -培養(yǎng)基培養(yǎng)基嗜中性嗜中性 Neutralophiles (pH 6.0-8.0) 大多數(shù)致病菌大多數(shù)致病菌 嗜酸性嗜酸性 Acidophiles ( pH 3.0) Helicobacter pylori嗜堿性嗜堿性 Alkaliphiles (pH10.5) bacteria from salina, Vibrio. choleraO2 與感染部位、致病機(jī)制、治療和細(xì)菌培養(yǎng)有

39、關(guān)與感染部位、致病機(jī)制、治療和細(xì)菌培養(yǎng)有關(guān)n專性需氧菌專性需氧菌（obligate aerobe） 結(jié)核分枝桿菌、銅綠假單胞菌結(jié)核分枝桿菌、銅綠假單胞菌 n微需氧菌（微需氧菌（microaerophilic bacterium） 低氧濃度低氧濃度56%生長(zhǎng)好，空腸彎曲菌、幽門螺桿菌生長(zhǎng)好，空腸彎曲菌、幽門螺桿菌n兼性厭氧菌兼性厭氧菌（facultative anaerobe） 有氧生長(zhǎng)更好，厭氧亦生長(zhǎng)；大多數(shù)病原菌有氧生長(zhǎng)更好，厭氧亦生長(zhǎng)；大多數(shù)病原菌 n專性厭氧菌專性厭氧菌（obligate anaerobe） 破傷風(fēng)梭菌、肉毒梭菌破傷風(fēng)梭菌、肉毒梭菌與細(xì)菌是否含有相關(guān)的呼吸酶或分解有毒氧基

40、團(tuán)酶有關(guān)與細(xì)菌是否含有相關(guān)的呼吸酶或分解有毒氧基團(tuán)酶有關(guān)CO2 某些細(xì)菌某些細(xì)菌-腦膜炎奈瑟菌，布魯氏菌腦膜炎奈瑟菌，布魯氏菌三三、細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖、細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖1 to 2 to 4 to 8 to N代時(shí)代時(shí)(generation time)：多數(shù)病原菌為多數(shù)病原菌為2030 min結(jié)核分枝桿菌需結(jié)核分枝桿菌需1820h二分裂無(wú)性繁殖二分裂無(wú)性繁殖（Binary fission）1遲緩期遲緩期 lag phase 2對(duì)數(shù)期對(duì)數(shù)期 logarithmic phase 3穩(wěn)定期穩(wěn)定期 stationary phase 4衰亡期衰亡期 decline phase 細(xì)菌生長(zhǎng)曲線細(xì)菌生長(zhǎng)曲線 （Gr

41、owth curve）細(xì)菌生長(zhǎng)期細(xì)菌生長(zhǎng)期 （體外）（體外）nLag phase 遲緩期遲緩期n適應(yīng)期nLog phase 對(duì)數(shù)期對(duì)數(shù)期n細(xì)菌代謝生長(zhǎng)活躍 -形態(tài)學(xué)研究、藥敏試驗(yàn)形態(tài)學(xué)研究、藥敏試驗(yàn)nStationary phase 穩(wěn)定期穩(wěn)定期n死亡率 = 生長(zhǎng)率 -提取抗生素、外毒素等提取抗生素、外毒素等nDeath phase衰亡期衰亡期n營(yíng)養(yǎng)消耗 pH 降低細(xì)菌生長(zhǎng)曲線的影響因素：起始菌量及狀態(tài)起始菌量及狀態(tài), 溫度溫度/培養(yǎng)基培養(yǎng)基/培養(yǎng)條件培養(yǎng)條件思考：在思考：在體內(nèi)是否會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)曲線？為什么？體內(nèi)是否會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)曲線？為什么？Bacterial Growth Curve （in v

42、itro）發(fā)熱對(duì)嗜溫菌（Mesophile）生長(zhǎng)的影響?該曲線告訴我們什么？四、細(xì)菌的新陳代謝四、細(xì)菌的新陳代謝能量代謝能量代謝n有氧呼吸有氧呼吸n發(fā)酵發(fā)酵物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝n分解代謝分解代謝n合成代謝合成代謝（一）細(xì)菌的分解代謝產(chǎn)物與生化反應(yīng)（一）細(xì)菌的分解代謝產(chǎn)物與生化反應(yīng) 通過(guò)生化試驗(yàn)的方法檢測(cè)細(xì)菌對(duì)各種基質(zhì)的代謝通過(guò)生化試驗(yàn)的方法檢測(cè)細(xì)菌對(duì)各種基質(zhì)的代謝作用及其代謝產(chǎn)物，從而鑒別細(xì)菌的反應(yīng)統(tǒng)稱為作用及其代謝產(chǎn)物，從而鑒別細(xì)菌的反應(yīng)統(tǒng)稱為細(xì)菌的生化反應(yīng)。細(xì)菌的生化反應(yīng)。v糖發(fā)酵試驗(yàn)糖發(fā)酵試驗(yàn)葡萄糖 HCOOH CO2+H2甲酸脫氫酶甲酸脫氫酶大腸埃希菌分解乳糖，產(chǎn)酸產(chǎn)氣；大腸埃希菌分解乳糖

43、，產(chǎn)酸產(chǎn)氣；傷寒沙門菌不分解乳糖。傷寒沙門菌不分解乳糖。（色氨酸酶）（色氨酸酶）色氨酸色氨酸吲哚吲哚玫瑰吲哚玫瑰吲哚 吲哚試劑吲哚試劑大腸桿菌大腸桿菌、變形桿菌、霍亂變形桿菌、霍亂弧菌等含色氨酸酶，分解色弧菌等含色氨酸酶，分解色氨酸產(chǎn)生吲哚，與指示劑作氨酸產(chǎn)生吲哚，與指示劑作用顯用顯玫瑰紅色玫瑰紅色(+)(+)。吲哚（吲哚（indole）試驗(yàn)試驗(yàn)甲基紅（甲基紅（methyl red）實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇 甲基紅甲基紅 - - pH pH5.45.4黃黃(-)(-)葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 甲基紅甲基紅+ + pH5.4 pH5.4 紅紅(+)(+)大腸桿菌（

44、）大腸桿菌（）產(chǎn)氣桿菌（）產(chǎn)氣桿菌（） 丙酮酸脫羧酶丙酮酸脫羧酶VP（Voges-Proskauer）試驗(yàn)試驗(yàn)葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇 二乙酰二乙酰+ +胍基化合物胍基化合物葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸大腸桿菌（）大腸桿菌（）產(chǎn)氣桿菌（）產(chǎn)氣桿菌（） 丙酮酸脫羧酶丙酮酸脫羧酶VP + 堿性溶液堿性溶液紅紅色色化化合合物物枸櫞酸鹽利用試驗(yàn)枸櫞酸鹽利用試驗(yàn)（citrate utilization）產(chǎn)氣桿菌利用枸櫞酸鹽生長(zhǎng)產(chǎn)氣桿菌利用枸櫞酸鹽生長(zhǎng) +大腸桿菌不能利用大腸桿菌不能利用 -溴百里酚蘭：溴百里酚蘭：pH6.07.6pH6.07.6 淡綠淡綠 深藍(lán)深藍(lán) 藍(lán)藍(lán)綠綠IMViC

45、試驗(yàn)（用于腸道桿菌的鑒定）試驗(yàn)（用于腸道桿菌的鑒定）I-I-吲哚（吲哚（indolindol）試驗(yàn)）試驗(yàn)M-M-甲基紅（甲基紅（methyl redmethyl red）試驗(yàn)）試驗(yàn)V-VPV-VP（Voges-ProskauerVoges-Proskauer）試驗(yàn)）試驗(yàn)C-C-枸櫞酸鹽利用試驗(yàn)（枸櫞酸鹽利用試驗(yàn)（citrate utilizationcitrate utilization） I M Vi C I M Vi C大腸埃希菌大腸埃希菌 + + - - + + - - 產(chǎn)氣桿菌產(chǎn)氣桿菌 - - + + - - + + 酚紅：酚紅：pH8.210pH8.210 紅色紅色 + +硫化氫試驗(yàn)

46、硫化氫試驗(yàn) 變形桿菌、沙門菌分解含硫氨基酸產(chǎn)生變形桿菌、沙門菌分解含硫氨基酸產(chǎn)生硫化氫硫化氫遇鉛或鐵離子生成黑色的硫化物遇鉛或鐵離子生成黑色的硫化物尿素酶試驗(yàn)?zāi)蛩孛冈囼?yàn) 變形桿菌有尿素酶，可分解尿素產(chǎn)生氨變形桿菌有尿素酶，可分解尿素產(chǎn)生氨培養(yǎng)基變堿培養(yǎng)基變堿酚紅指示劑顯紅色酚紅指示劑顯紅色E.coli 25922（二）合成代謝產(chǎn)物（二）合成代謝產(chǎn)物 1.熱原質(zhì)熱原質(zhì) 細(xì)菌合成的一種注入人體內(nèi)引起發(fā)熱反應(yīng)的物細(xì)菌合成的一種注入人體內(nèi)引起發(fā)熱反應(yīng)的物質(zhì)。大多數(shù)是質(zhì)。大多數(shù)是G-菌的菌的脂多糖脂多糖。 熱原質(zhì)耐熱原質(zhì)耐高溫高溫 高壓高壓蒸汽滅菌不破壞（蒸汽滅菌不破壞（121，20 min），），25

47、0 高溫干烤才能高溫干烤才能破壞破壞 導(dǎo)致輸液反應(yīng)的因素之一導(dǎo)致輸液反應(yīng)的因素之一 熱原質(zhì)檢查：熱原質(zhì)檢查：鱟試驗(yàn)（鱟試驗(yàn)（從棲生于海洋的節(jié)肢動(dòng)物“鱟”的蘭色血液中提取變形細(xì)胞溶解物，若試劑立即凝固或變色，就說(shuō)明注射液內(nèi)含有熱原質(zhì)-內(nèi)毒素）瀕危動(dòng)物瀕危動(dòng)物內(nèi)毒素內(nèi)毒素 G G菌的脂多糖菌的脂多糖外毒素外毒素 G G菌和少數(shù)菌和少數(shù)G G菌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)菌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)侵襲性酶侵襲性酶 損傷機(jī)體組織，促進(jìn)細(xì)菌侵襲和擴(kuò)散損傷機(jī)體組織，促進(jìn)細(xì)菌侵襲和擴(kuò)散，如如卵磷脂酶卵磷脂酶 （產(chǎn)氣莢膜梭菌（產(chǎn)氣莢膜梭菌 ）、透明質(zhì)酸酶（透明質(zhì)酸酶（鏈球菌）鏈球菌）2.2.毒素和侵襲性毒素和侵襲性酶酶 （見(jiàn)見(jiàn)細(xì)菌的感染

48、與免疫細(xì)菌的感染與免疫）4. 抗生素抗生素：多粘菌素、桿菌肽。：多粘菌素、桿菌肽。5. 細(xì)菌素細(xì)菌素：只能殺傷有親緣關(guān)系的細(xì)菌，如大腸菌只能殺傷有親緣關(guān)系的細(xì)菌，如大腸菌 素。無(wú)治療意義，有助于細(xì)菌分型素。無(wú)治療意義，有助于細(xì)菌分型。6. 維生素維生素：某些腸道菌合成，如：某些腸道菌合成，如B族維生素、族維生素、VK。3.3.色素色素：金黃色葡萄球菌：金黃色葡萄球菌金黃色色素（脂溶性）金黃色色素（脂溶性） 銅綠假單胞菌銅綠假單胞菌綠色色素（水溶性）綠色色素（水溶性） 可用于細(xì)菌鑒別可用于細(xì)菌鑒別五、細(xì)菌的人工培養(yǎng)五、細(xì)菌的人工培養(yǎng) n培養(yǎng)基培養(yǎng)基（culture medium）人工方法配制，專

49、供微生物生長(zhǎng)繁殖使用的混合營(yíng)養(yǎng)物制品 n培養(yǎng)基的分類：培養(yǎng)基的分類：基礎(chǔ)培養(yǎng)基基礎(chǔ)培養(yǎng)基（basic medium）增菌培養(yǎng)基增菌培養(yǎng)基（enrichment medium +營(yíng)養(yǎng)選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基（selective medium） +抑制劑鑒別培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基（differential medium）+指示劑厭氧培養(yǎng)基厭氧培養(yǎng)基（anaerobic medium） 物理性狀：物理性狀： 液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基v液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)現(xiàn)象 -混濁：大多數(shù)細(xì)菌 -沉淀：鏈狀生長(zhǎng)的細(xì)菌 -菌膜：結(jié)核桿菌、枯草桿菌(專性需氧菌)表面生長(zhǎng)表面生長(zhǎng)混濁生長(zhǎng)混濁生長(zhǎng)沉淀生長(zhǎng)沉淀