微生物學(xué)總論第八章微生物的生物學(xué)基本性狀

1、 微生物學(xué)總論第八章微生物的生物學(xué)基本性狀Microbiology 第八章 微生物的生物學(xué)性狀第一節(jié) 細(xì)菌的生物學(xué)性狀第二節(jié) 病毒的生物學(xué)性狀第三節(jié) 真菌的生物學(xué)性狀第一節(jié) 細(xì)菌的生物學(xué)性狀 細(xì)菌(Bacterium)是一類具有獨(dú)特細(xì)胞壁的以無性二分裂法進(jìn)行繁殖的單細(xì)胞原核細(xì)胞型微生物。狹義概念：單指細(xì)菌（如葡萄球菌、鏈球菌、肺炎球菌等）廣義概念：所有原核細(xì)胞型微生物（細(xì)菌、支原體、立克次體、衣原體、螺旋體、放線菌）一、細(xì)菌的大小與形態(tài)（一）細(xì)菌的大小觀察細(xì)菌常用光學(xué)顯微鏡,通常以微米(Micrometer,um;1um=1/1000mm)作為測量它們大小的單位。（二）細(xì)菌的形態(tài)1.基本形態(tài)細(xì)

2、菌按其外形主要有三類，球菌、桿菌、螺形菌（1）雙球菌（Diplococcus）:在一個平面上分裂成雙排列，如肺炎雙球菌、腦膜炎雙球菌。1. 球菌（Coccus）呈圓球形或近似圓球形，直徑約在左右。（2）鏈球菌（Streptococcus）：在一個平面上分裂，成鏈狀排列，如溶血性鏈球菌。（3）葡萄球菌（Staphylococcus）:在多個不規(guī)則的平面上分裂，菌體堆積在一起呈葡萄狀排列，如金黃色葡萄球菌。2. 桿菌（Bacillus）:桿狀或球桿狀。菌體的形態(tài)多數(shù)呈直桿狀，球桿狀。 菌體兩端多呈鈍圓形，少數(shù)兩端平齊，兩端尖細(xì)或未端膨大呈棒狀。 長度為2-5um，寬度為桿菌棒狀桿菌3. 螺形菌（S

3、pirillar bacterium）菌體彎曲（1）弧菌（Vibrio）菌體只有一個彎曲，呈弧狀或逗點狀。如霍亂弧菌。（2）螺菌（Spirillum）菌體有數(shù)個彎曲。如鼠咬熱螺菌 二、 細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu)：僅某些 細(xì)菌具有莢膜 (caosule)鞭毛 (flagellum)菌毛 (pilus)芽胞 (spore)基本結(jié)構(gòu)：所有細(xì)菌均有細(xì)胞壁（cell wall)細(xì)胞膜 (cell membrane)細(xì)胞質(zhì) (cytoplasm)核質(zhì) (nuclear material)細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞漿核質(zhì)細(xì)胞壁細(xì)胞膜 革蘭氏染色法 甲菌乙菌結(jié)晶紫初染碘液媒染95%酒精脫色番紅復(fù)染紫色紅色革蘭氏陽性菌革

4、蘭氏陰性菌 經(jīng)革蘭氏染色可將細(xì)菌分為兩大類：染成紫色的細(xì)菌為革蘭氏陽性細(xì)菌（G），染成紅色為革蘭氏陰性細(xì)菌（G-）。（一）細(xì)胞壁 位于細(xì)菌細(xì)胞的最外層，是包圍在細(xì)胞膜外的堅韌而富有彈性的膜狀結(jié)構(gòu)。共同組分：肽聚糖革蘭陽性菌特殊組分：磷壁酸（壁磷壁酸 及膜磷壁酸）革蘭陰性菌特殊成分：外膜（脂質(zhì)雙層、 脂蛋白、脂多糖）脂多糖由脂質(zhì)A，核心多糖，特異多糖組成為細(xì)菌的內(nèi)毒素 革蘭陽性菌與革蘭陰性菌細(xì)胞壁 壁磷壁酸 外膜層膜磷壁酸 肽聚糖 革蘭陽性菌 革蘭陰性菌肽橋： 五個甘氨酸（連接相鄰兩條主鏈上的四肽側(cè)鏈）聚糖骨架： G：N-乙酰葡萄糖胺 M：N-乙酰胞壁酸四肽側(cè)鏈（與N-乙酰胞壁酸相連）：L-丙D

5、-谷L-賴D-丙G+ 菌肽聚糖結(jié)構(gòu): 1、細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu) 聚糖骨架：同G+ 菌四肽側(cè)鏈（肽尾）： L-丙D-谷 DAPD-丙 第三位為2氨基庚二酸（DAP），而G為L賴氨酸 無五肽交聯(lián)橋，部分肽尾直接相連G- 菌肽聚糖結(jié)構(gòu):細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖的結(jié)構(gòu)金黃色葡萄球菌 G 大腸埃希菌G氨基酸溶菌酶N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰胞壁酸 溶菌酶青霉素溶菌酶和青霉素的損傷細(xì)胞壁的機(jī)制青霉素： 干擾甘氨酸交聯(lián)橋與四肽側(cè)鏈上的D丙氨酸之間的連接，從而使細(xì)菌不能合成完整的細(xì)胞壁。溶菌酶： 能切斷N-乙酰葡萄胺 與 N-乙酰胞壁酸之間的1，4糖苷鍵，破壞肽聚糖結(jié)構(gòu)，損傷細(xì)胞壁。細(xì) 胞 壁 2、G+菌細(xì)胞壁特殊組分：磷

6、壁酸 它是由核糖醇和甘油殘基經(jīng)磷酸二酯鍵相互連接而成的多聚物。膜磷壁酸壁磷壁酸 磷壁酸是革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁特有成分，具重要生理功能：1）P結(jié)合陽離子，Mg2+提高細(xì)胞表面酶活性2）細(xì)胞壁重要的表面抗原成分3）噬菌體吸附的特異受體4）增加細(xì)菌黏附性，與致病性有關(guān)外膜（outer membrane) 外膜由脂質(zhì)雙層、脂蛋白、脂多糖三部分組成，位于肽聚糖外面，是G- 菌細(xì)胞壁中主要成分。3、革蘭陰性菌細(xì)胞壁中特殊結(jié)構(gòu)外膜脂多糖脂質(zhì)雙層 革蘭陰性菌細(xì)胞壁特殊組分：外膜外膜脂蛋白 肽聚糖周質(zhì)間隙 脂多糖（Lipopolysacchride,LPS）包括類脂A、核心多糖、寡糖重復(fù)單位三個組成部分。脂類A(

7、lipid A）- 內(nèi)毒素活性主要成分，（由糖磷脂組成）是革蘭陰性菌致病的主要因素，所有革蘭陰性菌脂質(zhì)A結(jié)構(gòu)相似，無種屬特異性，故不同細(xì)菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素作用相似。核心多糖-位于脂類A外面。由已糖、庚糖、KDO等組成，具屬特異性（同一屬中核心多糖相同）。寡糖重復(fù)單位- 最外層，由數(shù)十個多糖重復(fù)單位組成。構(gòu)成革蘭陰性菌的菌體抗原（即“O”抗原），具有種特異性。 LPS的功能1）吸附Mg2+等陽離子，與磷壁酸作用類似2）類脂A，細(xì)菌內(nèi)毒素的主要成分3）特異性多糖： O側(cè)鏈（ O抗原），鑒定細(xì)菌4）噬菌體吸附的位點細(xì)胞壁革蘭陽性菌革蘭陰性菌強(qiáng)度較堅韌較疏松厚度2080nm1015nm肽聚糖層數(shù)可多達(dá) 5

8、0 層12 層肽聚糖含量胞壁干重之 50%80%胞壁干重之 5%20%糖類含量約 45%15%20%脂類含量1%4%11%22%磷壁酸 + 外膜 +革蘭陽性菌與陰性菌細(xì)胞壁的比較 4、細(xì)胞壁的功能1.保持菌體固有形態(tài)2.保護(hù)細(xì)菌抵抗低滲環(huán)境3.進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換4.具抗原性（磷壁酸、表面蛋白、外膜）5.致病作用LPS細(xì)菌內(nèi)毒素5、細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型1）支原體：長期進(jìn)化中形成(含甾醇）,可在低滲環(huán)境下存活。2）L型細(xì)菌： 實驗室培養(yǎng)過程中，細(xì)菌發(fā)生細(xì)胞壁缺陷突變的遺傳穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷菌株。對低滲環(huán)境敏感。3）原生質(zhì)體（protoplast） ： 人工條件，溶菌酶完全水解或青霉素完全抑制新生細(xì)胞壁

9、的合成，形成的只有細(xì)胞膜包裹的滲透敏感細(xì)胞。G+ ，生存于高滲環(huán)境中。4）球狀體（spheroplast） ：人工條件，溶菌酶部分水解或青霉素不完全抑制新生細(xì)胞壁的合成形成的含部分細(xì)胞壁的細(xì)胞。 G,高滲環(huán)境中 菌落特點：油煎蛋樣或顆粒狀；缺壁細(xì)胞實驗室或宿主體內(nèi)形成在自然界長期進(jìn)化中形成缺壁突變- L型細(xì)菌人工去壁基本去盡-原生質(zhì)體部分去掉-球狀體原生質(zhì)球支原體細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型臨床分離葡萄球菌L型葡萄球菌L型回復(fù)后細(xì)菌L型菌落類型電鏡照片 定義之爭 L型細(xì)菌是指細(xì)菌肽聚糖結(jié)構(gòu)受到理化或生物因素的直接破壞或合成被抑制，但仍可在高滲環(huán)境下存活的細(xì)胞壁缺陷型細(xì)菌，稱之L型細(xì)菌。把原生質(zhì)體和球狀體都

10、包括進(jìn)來！ 醫(yī)學(xué)微生物學(xué)常用此定義 （二）細(xì)胞膜 位于胞壁內(nèi)側(cè)，緊包細(xì)胞質(zhì)，柔軟致密而有彈性的一層由磷脂和蛋白質(zhì)組成的半透性薄膜。結(jié)構(gòu)：與真核結(jié)構(gòu)相似，無膽固醇。中介體（擬線粒體）：為細(xì)胞膜折疊而成，內(nèi)陷胞質(zhì)中。與細(xì)菌呼吸及細(xì)胞分裂有關(guān) 白喉桿菌細(xì)胞膜與中介體中介體又稱間體，是部分細(xì)胞膜內(nèi)褶形成的囊狀結(jié)構(gòu)。功能類似真核細(xì)胞線粒體，為細(xì)菌提供大量能量，同時參與細(xì)胞分裂Mesosome細(xì)胞膜功能1）物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)作用，并維持滲透壓的平衡。2）細(xì)菌的呼吸作用。3）生物合成作用：合成細(xì)胞壁及附屬結(jié)構(gòu)的場所4）鞭毛著生的部位，并為之提供能量。（三）細(xì)胞質(zhì) cytoplasm 定義：細(xì)胞膜包裹的溶膠狀物質(zhì) 胞質(zhì)

11、溶膠（水、無機(jī)鹽、核酸、蛋白質(zhì)等） 一些顆粒及亞顯微結(jié)構(gòu) 功能：細(xì)菌新陳代謝的場所細(xì)胞質(zhì)內(nèi)重要結(jié)構(gòu)核糖體質(zhì)粒胞質(zhì)顆粒組成核糖體 細(xì)菌合成蛋白質(zhì)的場所，由RNA+蛋白質(zhì)組成。沉降系數(shù)70s（與真核生物不同），由50S和30S兩個亞基組成。質(zhì)粒：游離與原核生物染色體（核質(zhì)）之外的具有獨(dú)立復(fù)制能力的小型共價閉合環(huán)狀雙DNA分子。為閉合環(huán)狀雙股 DNA分子 具有自我復(fù)制能力它是染色體外遺傳物質(zhì)，控制細(xì)菌某些特定的遺傳性狀，如性菌毛的生成，耐藥性，細(xì)菌素產(chǎn)生，毒素生成等。 胞質(zhì)顆粒大多為貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的場所。 異染顆粒 有利于細(xì)菌鑒定（如白喉桿菌）異染顆粒胞質(zhì)顆粒（內(nèi)含物 inclusion) PHB（聚

12、羥丁酸）淀粉粒 （四）核質(zhì)（擬核）*無核仁、核膜和有絲分裂器，不成形。*由一條反復(fù)盤繞的雙股 DNA 組成。*是細(xì)菌遺傳、變異、生長、繁殖的物質(zhì)基礎(chǔ) 二、特殊結(jié)構(gòu) （一）莢膜為某些分泌于胞壁外的一層粘液性物質(zhì)。厚度 稱莢膜，微莢膜。組成：多為多糖，少數(shù)為多肽，其形成與環(huán)境條件有關(guān)。對堿性染料親和力低。功能：1. 抗吞噬； 2 .抗有害物質(zhì)，如溶菌酶、補(bǔ)體、抗菌 抗體、抗菌藥物等； 3. 抗原性，鑒定細(xì)菌。粗糙型菌落（R型）光滑型菌落（S型）莢膜（負(fù)染色法） （二）鞭毛 細(xì)菌伸出菌體外的波浪彎曲的絲狀物。（所有螺形菌，約半數(shù)桿菌，少數(shù)球菌）類型： 1）單毛菌 2）雙毛菌 3）叢毛菌 4）周毛菌化

13、學(xué)組成：由鞭毛蛋白組成。 功能：1.為細(xì)菌的運(yùn)動器官； 2.有利于細(xì)菌的鑒別； 3.少數(shù)與細(xì)菌致病性有關(guān)。細(xì)菌鞭毛的類型 單毛菌 叢毛菌 周毛菌 雙毛菌 （三）菌毛為某些細(xì)菌菌體表面存在的一種比鞭毛細(xì)、短、直的纖毛樣結(jié)構(gòu)可多達(dá)數(shù)百根。（多數(shù)革蘭陰性菌，少數(shù)革蘭陽性菌）分類及功能：1.普通菌毛：數(shù)量多，粘附作用與致病性有關(guān)。2.性菌毛（F菌毛）： 14根，中空傳遞某些遺傳物質(zhì)，與遺傳變異有關(guān)，如毒力基因，耐藥基因。細(xì)菌的菌毛普通菌毛性菌毛菌毛化學(xué)組成：菌毛蛋白普通菌毛與致病有關(guān)性菌毛與遺傳變異 有關(guān)菌毛鞭毛 （四）芽胞 芽胞（spore） ：為某些細(xì)菌在一定的環(huán)境條件下，胞質(zhì)濃縮脫水，在菌體內(nèi)形

14、成的圓形或卵圓形的抗逆性休眠體。一旦形成芽胞，對外界理化因素的抵抗力則大大增強(qiáng)。 芽胞的形成受遺傳因素和環(huán)境因素的影響。其形成條件因菌而異，芽胞是細(xì)菌的休眠狀態(tài)。發(fā)芽：一定條件下可發(fā)芽成為新的菌體。 芽胞的結(jié)構(gòu)胞外壁芽胞衣皮質(zhì)層核心 芽胞囊 產(chǎn)芽孢的細(xì)菌多為革蘭氏陽性桿菌 意義： 有鑒別作用 滅菌效果的指標(biāo)肉毒梭菌破傷風(fēng)桿菌細(xì)菌的芽胞芽胞的形態(tài)及位置1.芽胞是細(xì)菌的休眠體形式【并非繁殖方式】。 某種特定環(huán)境條件下，一個菌體可形成一個芽胞。在適宜的條件下，一個芽胞又只能萌發(fā)形成一個菌體或繁殖體。2.芽胞抵抗力極其強(qiáng)大。 可以耐受高溫(耐煮沸23h)、干燥、輻射及某些消毒劑?！練⑺姥堪麘?yīng)作為滅菌的

15、指征】3.芽胞的形狀、大小、著生位置具重要鑒別意義芽胞的特性及其意義細(xì)菌的結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)特殊結(jié)構(gòu)：莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞 三、細(xì)菌的分類（一）分類單位與命名1.分類單位：界、門、綱、目、科、屬、種。 種：基本單位 亞種、變種：一個種內(nèi)不同細(xì)菌存在穩(wěn)定的變異或遺傳特征，不足以歸為新種 型：亞種下的細(xì)分。 菌株：不同來源的標(biāo)本種所得到的同屬一種的純培養(yǎng)物 2.命名 林奈雙名法：每個菌名由兩個拉丁詞組成，均斜體字：前一個為屬名，用名詞，首字母大寫；后一個為種名，形容詞，首字母小寫。Mycobacterium tuberculosis 結(jié)核分枝桿菌Staphylococcu

16、s aureus Rosenbach Bacillus cereus subsp. Mycoides菌株： Bacillus subtilis BF7658標(biāo)準(zhǔn)菌株： Staphylococcus aureus ATCC 25923（二）細(xì)菌的分類方法 經(jīng)典分類鑒定方法：形態(tài)學(xué)、生理生化反應(yīng)， 血清學(xué)方法 現(xiàn)代分類鑒定方法： 1.核酸分析：16S rRNA 序列 2.數(shù)值分類 3.細(xì)胞化學(xué)分析（三）細(xì)菌分類系統(tǒng)現(xiàn)在最常用的是伯杰氏分類系統(tǒng)。1、微生物分幾類？與人類關(guān)系如何？2、細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與功能，G+ 及 G- 菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)有何區(qū)別？3、何謂細(xì)菌L型，L型細(xì)菌形態(tài)與菌落有何特點？有何臨床意義？

17、4、質(zhì)粒的概念5、細(xì)菌的特殊構(gòu)造及各自的作用。本節(jié)要點第1章 細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu) 二、細(xì)菌的理化性狀與新陳代謝（一）細(xì)菌的理化性狀 （二）細(xì)菌的新陳代謝與能量轉(zhuǎn)換（一）細(xì)菌的理化性狀一、細(xì)菌的化學(xué)組成 1. 水：占7590% 2. 無機(jī)鹽：鉀、鈉、鐵、鎂、鈣等 3. 有機(jī)大分子物質(zhì):蛋白質(zhì), 糖類, 脂類, 核酸 4. 特殊化學(xué)物質(zhì): 肽聚糖，胞壁酸，磷壁酸，D型氨基酸，二氨基庚二酸(DAP)，吡啶二羧酸(DPA)等。二、細(xì)菌的物理性狀半透明體積小、表面積大革蘭陽性菌 pI 2-3革蘭陰性菌 pI 4-5細(xì)胞壁、膜有半透性中性環(huán)境帶負(fù)電荷革蘭陽性菌 20-25大氣壓革蘭陰性菌 5-6大氣壓光學(xué)性

18、質(zhì)體表面積帶電現(xiàn)象半透性滲透壓（二）細(xì)菌的新陳代謝與能量轉(zhuǎn)換細(xì)菌新陳代謝的顯著特點-代謝旺盛、代謝類型多樣化1、細(xì)菌的營養(yǎng)類型2、細(xì)菌的能量代謝3、細(xì)菌分解代謝生化反應(yīng)4、細(xì)菌合成代謝重要的合成代謝產(chǎn)物（三）細(xì)菌的營養(yǎng) 1、細(xì)菌的營養(yǎng)物質(zhì)水碳源氮源無機(jī)鹽生長因子 ：某些細(xì)菌生長所必需，但自身不能合成的一些物質(zhì)。通常為有機(jī)化合物，如維生素、某些氨基酸、嘌呤，嘧啶2、細(xì)菌的營養(yǎng)類型自養(yǎng)菌以簡單的無機(jī)物為原料，合成菌體成分異養(yǎng)菌以多種有機(jī)物為原料，合成菌體成分并獲能量（四）細(xì)菌新陳代謝 能量代謝 物質(zhì)代謝分解代謝合成代謝發(fā)酵需氧呼吸厭氧呼吸 （四） 細(xì)菌新陳代謝第2章 細(xì)菌的生理 發(fā)酵（糖酵解）-最

19、終的氫受體是未徹底氧化的中間代謝產(chǎn)物。它是厭氧菌獲取能量的唯一途徑，產(chǎn)生的能量較少。 需氧呼吸-以氧氣作為氫受體。它產(chǎn)生大量能量并以高能磷酸鍵形式貯存于ATP中。需氧菌和兼性厭氧菌的主要獲能方式，產(chǎn)生能量較多。 厭氧呼吸-以無機(jī)氧化物作為氫受體，它是的一類產(chǎn)能效率極低的特殊呼吸方式。兼性厭氧菌能進(jìn)行厭氧呼吸。1、細(xì)菌分解代謝及其產(chǎn)物根據(jù)細(xì)菌具有不完全相同的酶， 分解不同營養(yǎng)物質(zhì)的特點， 得到不同的代謝產(chǎn)物 用生化方法來鑒定細(xì)菌【生化反應(yīng)】指通過生化方法檢測細(xì)菌對各種基質(zhì)的分解代謝作用及代謝產(chǎn)物，借以區(qū)別和鑒別細(xì)菌種類的試驗。3、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物對糖的發(fā)酵甲基紅試驗單糖發(fā)酵試驗VP試驗對蛋白質(zhì)的分

20、解吲哚試驗硫化氫試驗其它試驗枸櫞酸鹽利用試驗?zāi)蛩孛冈囼炁R床常用的生化反應(yīng)附：單糖發(fā)酵試驗試劑：含不同單糖的蛋白胨水培養(yǎng)基指示劑-溴甲酚紫內(nèi)置一小倒管（觀察有無氣體產(chǎn)生） A： 不發(fā)酵 結(jié)果判斷：B：發(fā)酵、產(chǎn)酸 C：發(fā)酵、產(chǎn)酸產(chǎn)氣 ABC第2章 細(xì)菌的生理附：硫化氫（H2S）試驗 試劑：含有胱氨酸及醋酸鉛（或硫酸亞鐵）的培養(yǎng)基原理：凡能分解含S氨基酸細(xì)菌，可產(chǎn)生H2S，與鉛/鐵離子結(jié)合后產(chǎn)生黑色沉淀結(jié)果判斷：H2S陽性 有黑色沉淀H2S陰性 無黑色沉淀H2S試驗陽性 吲哚試驗（I） 甲基紅試驗（M） VP試驗（Vi） 枸櫞酸鹽利用試驗(C)IMViC試驗常用IMViC來區(qū)分腸道桿菌 細(xì)菌在代謝過

21、程中，除合成自身的菌體成分外，也可合成一些在醫(yī)學(xué)上有重要意義的物質(zhì)合成代謝產(chǎn)物。第2章 細(xì)菌的生理4、細(xì)菌合成代謝產(chǎn)物重要的細(xì)菌合成代謝產(chǎn)物熱原質(zhì)毒素和侵襲性酶色素抗生素細(xì)菌素維生素合成產(chǎn)物熱原質(zhì) pyrogen 主要為 G- 菌細(xì)胞壁中脂多糖，注入機(jī)體能引起發(fā)熱反應(yīng)。特點：耐高溫（耐受121 20分鐘）去除方法：吸附法、蒸餾法、高溫干烤 革蘭陰性菌細(xì)胞壁中脂多糖 LPS脂類A核心多糖特異多糖 毒素和侵襲性酶 細(xì)菌致病中重要物質(zhì)毒素 外毒素 exotoxin 內(nèi)毒素 endotoxin（二者區(qū)別在致病性章中詳述）侵襲性酶細(xì)菌在機(jī)體內(nèi)生長時產(chǎn)生如透明質(zhì)酸酶、卵磷脂酶等第2章 細(xì)菌的生理 色素 分

22、為水溶性色素、脂溶性色素，有助于細(xì)菌的鑒定?？股?某些微生物在代謝過程中產(chǎn)生的能抑制或殺死其它病原微生物（或腫瘤細(xì)胞）的物質(zhì)。細(xì)菌素 由一些菌株產(chǎn)生的具有抗菌作用的蛋白質(zhì)，但抗菌譜窄，只能作用于同種或近緣關(guān)系的菌種，故只能用于細(xì)菌的分型。維生素 如大腸桿菌可合成VitB、K等三、 細(xì)菌的生長繁殖與培養(yǎng)（一）生長繁殖的條件（二）生長的方式與速度（三）培養(yǎng)（一）細(xì)菌的生長繁殖的條件對氧氣要求：專性需氧菌 微需氧菌 兼性厭氧菌 專性厭氧菌對CO2要求： 5% CO2水碳源氮源無機(jī)鹽生長因子 有些細(xì)菌需要細(xì)菌生長繁殖的條件4、氣體 3、PH2、溫度1、營養(yǎng)物質(zhì)5、滲透壓 氣體氧氣 根據(jù)細(xì)菌代謝對氧氣

23、的需要分：微需氧菌 在低氧壓時生長良好，氧氣濃度10%時可抑制其生長（幽門螺桿菌）專性需氧菌 具完善的呼吸酶系統(tǒng)，需用分子氧作為受氫體以完成需氧呼吸（結(jié)核桿菌、霍亂弧菌） 兼性厭氧菌 兼有有氧呼吸和無氧發(fā)酵二種能力，大多數(shù)病原菌屬此類專性厭氧菌 缺乏完善的呼吸酶，只能在無氧環(huán)境下發(fā)酵。有游離氧時，會受毒害，導(dǎo)致細(xì)菌死亡（破傷風(fēng)桿菌、肉毒梭菌）CO2：一般的細(xì)菌自己在代謝過程產(chǎn)生的CO2能夠滿足自身的需要，某些細(xì)菌淋球菌、腦膜炎球菌等需要在5-10的CO2才能生長良好。專性厭氧菌不能在有氧環(huán)境中生長原因1、缺乏氧化還原電勢(Eh)高的呼吸酶 細(xì)菌缺乏氧化還原電勢高的細(xì)胞色素和細(xì)胞色素氧化酶，不能

24、利用氧氣氧化環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)獲得能量。2、缺乏分解有毒氧基團(tuán)的酶 細(xì)菌在有氧環(huán)境中代謝時，常產(chǎn)生具有強(qiáng)烈殺菌作用的超氧陰離子和過氧化氫。需氧菌能產(chǎn)生各種酶（如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等）將其分解，厭氧菌無此酶，故不能生長。第2章 細(xì)菌的生理 （二）生長方式與速度1、細(xì)菌繁殖方式: 等二分裂。2、細(xì)菌繁殖速度: 多數(shù)細(xì)菌僅需20-30min分裂一次,少數(shù)細(xì)菌如結(jié)核桿菌則需15-18h分裂一次3、細(xì)菌的生長曲線 將一定量的細(xì)菌接種于適宜的液體培養(yǎng)基中、在適宜的培養(yǎng)條件下間隔不同時間取樣測定活菌數(shù)，以培養(yǎng)時間為橫軸，以活菌數(shù)的對數(shù)為縱軸，所獲得的曲線稱為生長曲線。它可分為遲緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰

25、亡期。1遲緩期（Lag phase）:細(xì)菌接種至培養(yǎng)基后，對新環(huán)境有一個短暫適應(yīng)過程（不適應(yīng)者可因轉(zhuǎn)種而死亡）。遲緩期長短因接種菌量、菌齡以及營養(yǎng)成分等不同而異。此期中細(xì)菌體積增大，代謝活躍，為細(xì)菌的分裂增殖合成、儲備充足的酶、能量及中間代謝產(chǎn)物。2. 對數(shù)期(Logarithmic phase):又稱指數(shù)期。此期生長曲線上活菌數(shù)直線上升。細(xì)菌以穩(wěn)定的幾何級數(shù)極快增長，可持續(xù)幾小時至幾天不等（視培養(yǎng)條件及細(xì)菌代時而異）。此期細(xì)菌形態(tài)、染色、生物活性都很典型，對外界環(huán)境因素的作用敏感，因此研究細(xì)菌性狀以此期細(xì)菌最好。是發(fā)酵生產(chǎn)中用作種子的最佳菌齡?？股刈饔茫瑢υ摃r期的細(xì)菌效果最佳3穩(wěn)定期（St

26、ationary phase）:該期的生長菌群總數(shù)處于平坦階段，但細(xì)菌群體活力變化較大。由于培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)消耗、毒性產(chǎn)物（有機(jī)酸、H2O2等）積累、PH下降等不利因素的影響，細(xì)菌繁殖速度漸趨下降，相對細(xì)菌死亡數(shù)開始逐漸增加，此期細(xì)菌增殖數(shù)與死亡數(shù)漸趨平衡。細(xì)菌形態(tài)、染色、生物活性可出現(xiàn)改變，并產(chǎn)生相應(yīng)的代謝產(chǎn)物如外毒素、內(nèi)毒素、抗生素、以及芽胞等。4衰亡期（Decline phase）:隨著穩(wěn)定期發(fā)展，細(xì)菌繁殖越來越慢，死亡菌數(shù)明顯增多?；罹鷶?shù)與培養(yǎng)時間呈反比關(guān)系，此期細(xì)菌變長腫脹或畸形衰變，甚至菌體自溶，難以辯認(rèn)其形。生理代謝活動趨于停滯。故陳舊培養(yǎng)物上難以鑒別細(xì)菌。（三）細(xì)菌的人工培養(yǎng)（

27、一）培養(yǎng)基 培養(yǎng)基：是由人工方法培配置而成的，專供微生物生長繁殖使用的營養(yǎng)基質(zhì)。1）營養(yǎng)合理；3)物理化學(xué)條件適宜：如PH值；3）無菌按其營養(yǎng)來源：合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基。按其物理狀態(tài)：固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基。固體培養(yǎng)基3. 按培養(yǎng)的用途分 1.基礎(chǔ)培養(yǎng)基 2.營養(yǎng)培養(yǎng)基 3.選擇培養(yǎng)基 4.鑒別培養(yǎng)基 5.厭氧培養(yǎng)基 （二）細(xì)菌的培養(yǎng)方法及其生長現(xiàn)象1.固體培養(yǎng)法菌落液體培養(yǎng)基沉淀生長混濁生長表面生長3.半固體培養(yǎng)法觀察細(xì)菌是否有動力1、3：有動力： 呈云霧狀2：無動力： 沿穿刺線生長，并變粗4.厭氧培養(yǎng)法厭氧罐四、細(xì)菌的分類與命名原則（一）分類單位與命名1.分類單位：界、門、

28、綱、目、科、屬、種。 種：基本單位 亞種、變種：一個種內(nèi)不同細(xì)菌存在穩(wěn)定的變異或遺傳特征，不足以歸為新種 型：亞種下的細(xì)分。 菌株：不同來源的標(biāo)本種所得到的同屬一種的純培養(yǎng)物 2.命名 拉丁雙名法：每個菌名由兩個拉丁字組成：前一個為屬名，后一個為種名。Mycobacterium tuberculosis菌株： Bacillus subtilis BF7658標(biāo)準(zhǔn)菌株： Staphylococcus aureus ATCC 25923（二）細(xì)菌的分類系統(tǒng) 伯杰氏細(xì)菌鑒定手冊（三）細(xì)菌的分類方法 經(jīng)典分類鑒定方法：形態(tài)學(xué)、生理生化反應(yīng)， 血清學(xué)方法 現(xiàn)代分類鑒定方法： 1.核酸分析：16S rRN

29、A 序列 2.數(shù)值分類 3.細(xì)胞化學(xué)分析1、了解細(xì)菌主要分解代謝產(chǎn)物及生化反應(yīng)的意義。2、細(xì)菌合成代謝產(chǎn)物及在醫(yī)學(xué)中的作用。3、了解細(xì)菌群體生長繁殖曲線及分期。4、了解培養(yǎng)基種類及生長情況。本節(jié)要點 第二節(jié) 病毒學(xué)病毒學(xué)緒論病毒與疾病關(guān)系？病毒與疾病的關(guān)系古代中醫(yī)書籍上的小兒出天花圖天花-古老傳染病天花病毒小兒麻痹癥-曾造成3000萬/年兒童患病，約1/100麻痹！乙型肝炎-全球最嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題！流行性感冒-發(fā)生過多次世界性大流行！麻疹、水痘、腮腺炎、皰疹、狂犬病動物及人類的傳染病80%由病毒引起病毒與疾病的關(guān)系病原體 病毒近20年來肆虐的病毒性疾病AIDSSARS禽流感病原體 病毒！病毒

30、性疾病的特點傳播快病死率高易引起持續(xù)感染與某些腫瘤的發(fā)生有關(guān)人類如何揭開病毒秘密？病毒的發(fā)現(xiàn) 1892年 首次證明病毒與疾病關(guān)系1935年 首個病毒分離提純貝杰林克1898證明煙草花葉病病原體是病毒病毒的發(fā)現(xiàn)過程發(fā)病，肯定病原在患病煙葉中，認(rèn)為可能是細(xì)菌引起病毒的發(fā)現(xiàn)過程勻漿麥爾可能是細(xì)菌產(chǎn)生的毒素引起除菌濾過煙草仍然發(fā)病是細(xì)菌嗎？伊萬諾夫斯基是細(xì)菌產(chǎn)生的毒素引起的嗎？設(shè)計：不斷傳代所有煙草均發(fā)病沒有致病性減弱現(xiàn)象貝杰林克提出新論點 這是一種活生物體！比細(xì)菌小，可以通過除菌濾器！它可以在煙草中繁殖、傳播！命名：有毒的virus貝杰林克1935年美國科學(xué)家斯坦利分離提純了煙草花葉病毒有益的啟示嚴(yán)

31、謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度立論實驗設(shè)計提出新觀點驗證理論創(chuàng)新結(jié)論Virus：體積微小、結(jié)構(gòu)簡單、能通過濾菌器，只有一種核酸、專性細(xì)胞內(nèi)寄生，對干擾素敏感，以自我復(fù)制方式繁殖的非細(xì)胞型微生物。在離體的條件下能以無生命的化學(xué)大分子狀態(tài)存在并保持其侵染活性。 病毒的定義 病毒的基本性狀 一、病毒的大小與形態(tài) 二、病毒結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成 三、病毒的增殖 四、病毒的遺傳與變異 五、理化因素對病毒的影響 六、病毒的分類 一、 病毒的大小與形態(tài) 病毒體（病毒顆粒）：是指成熟的結(jié)構(gòu)完整的病毒個體。它是病毒在宿主細(xì)胞外的結(jié)構(gòu)形式，具有典型的形態(tài)結(jié)構(gòu)，并具有感染性。大小病毒的測量單位：納米（nanometer，nm）1 nm1/1

32、000 m介于20250 nm，多數(shù)在100 nm左右形態(tài)形態(tài)不一球形為多，也有子彈狀、磚塊狀、蝌蚪狀微生物大小比較葡萄球菌(1000nm） 牛痘病毒300250nmABCDEFG立克次體450nm衣原體390nmA、大腸桿菌噬菌體 ( 65 95nm )B、腺病毒 (70nm )C、脊髓灰質(zhì)炎病毒 (30nm )D、乙腦病毒 ( 40nm )E、蛋白分子 (10nm )F、流感病毒 ( 100nm )G、煙草花葉病毒病毒形態(tài)模式圖電鏡下不同病毒形態(tài)冠狀病毒電鏡下形態(tài) 二、 病毒結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成（一）病毒的結(jié)構(gòu) 1.核心：RNA / DNA 決定病毒遺傳、變異和復(fù)制2.衣殼：蛋白質(zhì)衣殼由殼粒（形

33、態(tài)亞單位）組成殼粒由多肽（化學(xué)/結(jié)構(gòu)亞單位）組成 功能：保護(hù)、介導(dǎo)、抗原性 是由核心和衣殼組成的“核衣殼”是病毒體的基本結(jié)構(gòu)病毒體結(jié)構(gòu)模式圖殼粒衣殼核心核衣殼包膜包膜病毒包膜子粒（刺突）病毒衣殼的對稱類型 螺旋對稱型 二十面體或立體對稱型 復(fù)合對稱型衣殼對稱形式模式圖20面體對稱螺旋對稱20面體立體對稱五鄰體六鄰體復(fù)合對稱3、 包膜包膜：由內(nèi)向外三層內(nèi)：基質(zhì)蛋白-由病毒編碼合成中：脂質(zhì)-來源于宿主細(xì)胞 外：刺突-由病毒編碼合成的糖蛋白 功能：保護(hù)核酸、介導(dǎo)感染、具有抗原性 有包膜的病毒稱包膜病毒，無包膜的病毒稱裸露病毒衣殼核酸核衣殼基質(zhì)蛋白脂類刺突包膜病毒結(jié)構(gòu)模式圖包膜（二）病毒的化學(xué)組成化學(xué)

34、組成：(核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖）1.核酸：特點-僅有一種RNA：RNA病毒DNA：DNA病毒 功能 病毒復(fù)制的基礎(chǔ)（以核酸為模板，復(fù)制子代病毒）決定病毒各種特性（病毒結(jié)構(gòu)特點、致病性、抗原性等）有些核酸具有感染性-感染性核酸感染性核酸：除去蛋白衣殼后，有些裸露的病毒核酸仍能進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi)增殖，稱。特點：感染范圍廣感染性低 結(jié)構(gòu)蛋白 由病毒基因組編碼組成病毒體的蛋白質(zhì)（衣殼蛋白、刺突蛋白、基質(zhì)蛋白） 功能 保護(hù)核酸 抗原性 參于病毒的感染-選擇性吸附非結(jié)構(gòu)蛋白 由病毒基因組編碼的但不參與病毒體構(gòu)成的蛋白質(zhì)。 主要是酶蛋白，為病毒復(fù)制過程中需要的酶類。2.蛋白質(zhì)3.脂質(zhì)和糖類 主要存在于包膜中，脂

35、質(zhì)對干燥、熱、酸、脂溶劑敏感，破壞病毒包膜后失去感染性?？捎糜诓《镜蔫b定。 三、 病毒的增殖 增殖方式：自我復(fù)制（ replication)-以病毒基因為模板，在宿主細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯、合成、裝配等程序，最終釋放出子代病毒的過程。 復(fù)制周期 replication cycle 吸附穿入脫殼生物合成組裝、成熟與釋放 （一）復(fù)制周期 從病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞開始，經(jīng)過基因組復(fù)制和結(jié)構(gòu)蛋白的合成，到最后釋放成熟的子代病毒顆粒來，稱一個復(fù)制周期。 親嗜性 病毒表面吸附蛋白 宿主細(xì)胞表面受體 易感性 特異性、不可逆的結(jié)合吸附方式：非特異性吸附（偶然碰撞、靜電作用）-可逆特異性吸附-受體1、吸附2、穿入穿入形

36、式：吞飲-無包膜病毒 融合-有包膜病毒 直接進(jìn)入噬菌體吞飲方式融合方式3、脫殼脫殼：病毒的核酸從衣殼中釋放出來。 復(fù)制周期中最重要的階段，主要包括病毒核酸的復(fù)制和結(jié)構(gòu)蛋白的合成。4、生物合成按照病毒基因組不同，生物合成過程有所區(qū)別：雙鏈DNA病毒（dsDNA）單鏈DNA病毒（ssDNA）單正鏈RNA病毒（ssRNA）單負(fù)鏈RNA病毒（ssRNA）雙鏈RNA病毒（dsRNA）逆轉(zhuǎn)錄病毒 隱蔽期：病毒進(jìn)入細(xì)胞脫殼后到出現(xiàn)新的感染病毒顆粒，這段時期不能檢測到完整的病毒，稱為隱蔽期。其長短因病毒的種類而已，一般DNA病毒比RNA病毒長。 雙鏈DNA病毒生物合成 核酸游離m m m m m mmRNA轉(zhuǎn)

37、錄早期蛋白（功能蛋白）子代病毒DNA復(fù)制m m m m m mm m m m m m晚期mRNA轉(zhuǎn)錄晚期蛋白（結(jié)構(gòu)蛋白）半保留復(fù)制早期蛋白質(zhì)合成步驟子代DNA合成晚期蛋白質(zhì)合成病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄酶RNA：DNA雜交中間體RNA酶H水解負(fù)單鏈DNADNA聚合酶雙鏈DNA整合酶整合到細(xì)胞染色體上（前病毒）轉(zhuǎn)錄子代RNAmRNA翻譯結(jié)構(gòu)蛋白子代病毒釋放 逆轉(zhuǎn)錄病毒（retrovirus）非結(jié)構(gòu)蛋白裝配組裝成熟DNA病毒在細(xì)胞核內(nèi)RNA病毒在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)不同方式 釋放5、組裝、成熟、釋放病毒釋放方式細(xì)胞裂解（無包膜病毒）出芽方式：細(xì)胞本身沒有被破壞，以出芽方式釋放（包膜病毒）細(xì)胞間傳播病毒基因與細(xì)胞基因整合

38、細(xì)胞裂解破壞！1、細(xì)胞裂解釋放 裂解細(xì)胞后病毒釋放出來出芽方式（有包膜病毒釋放方式）2、出芽方式不裂解細(xì)胞，但可使細(xì)胞表面出現(xiàn)病毒抗原或破壞細(xì)胞的功能與代謝導(dǎo)致死亡（二）異常增殖與干擾現(xiàn)象宿主原因 頓挫感染病毒自身原因缺陷病毒 病毒在宿主細(xì)胞復(fù)制時，并非所所有的病毒都能組裝成完整的病毒體，而常有異常增殖類型頓挫感染（abortive infection) 病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，細(xì)胞缺乏病毒復(fù)制所需的酶、能量或其他條件，致使該病毒在其中不能生物合成；或者雖合成了病毒的成分，但不能組裝成熟為有感染性的病毒體，稱頓挫感染。 不能為病毒復(fù)制提供必要條件的細(xì)胞稱為非容納細(xì)胞。缺陷病毒（defective virus) 因病毒基因組不完整或基因位點改變，單獨(dú)培養(yǎng)時不能復(fù)制出完整有感染性的病毒顆粒，稱缺陷病毒；但當(dāng)與另一種病毒（輔助病毒）在細(xì)胞內(nèi)共同生長時，則可正常增殖。例如：腺病毒伴隨病毒與腺病毒丁