1. 微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

1.微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)1.微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)1.微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)V:1.0精細整理，僅供參考1.微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)日期：20xx年X月大理大學(xué)課程教案（理論教學(xué)）課程名稱：微生物學(xué)與人類健康課程類型：（2）1、必修；2、選修；3、其它授課對象：非醫(yī)學(xué)專業(yè)（本科）14/15級授課時間：2016至2017學(xué)年1學(xué)期計劃學(xué)時：24學(xué)時（其中：理論24，實驗：0）任課教師：武有聰、張雷所屬學(xué)院：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院課程管理部門（教研室）：醫(yī)學(xué)微生物學(xué)及免疫學(xué)教研室大理學(xué)院教務(wù)處教材：人民衛(wèi)生出版社出版（出版社），劉晶星編著，2013年第8版講授人：武有聰專業(yè)技術(shù)職務(wù)：副教授學(xué)歷：研究生學(xué)位：博士學(xué)位所屬章節(jié)：第1-2章計劃學(xué)時：3h教學(xué)目的和要求：掌握：細菌細胞壁的組成、功能；革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌細胞壁的不同點及意義；質(zhì)粒的概念及其作用；核蛋白體的組成及意義；異染顆粒的意義；L-型細菌的概念及其意義；細菌的特殊結(jié)構(gòu)及意義。細菌生長繁殖的條件及方式；根據(jù)細菌對氧需要的分類及細菌厭氧生長的原理；細菌合成代謝產(chǎn)物的種類及意義。熟悉：細菌的大小與測量單位；細菌的基本形態(tài)；細菌的基本結(jié)構(gòu)及功能；中介體的概念；常見細菌生化反應(yīng)的種類；細菌生化反應(yīng)的概念及其在細菌鑒別上的意義；細菌群體的生長繁殖規(guī)律。教學(xué)重點及難點：細菌的大小與形態(tài)細菌的特殊結(jié)構(gòu)（莢膜，鞭毛，菌毛，芽孢）細菌的基本結(jié)構(gòu)（細胞壁，細胞膜，細胞質(zhì)）教學(xué)方法：講授為主、列表法、圖示法使用教具：多媒體思考題：1.細菌的基本結(jié)構(gòu)有哪些它們各有什么作用

2.細菌的特殊結(jié)構(gòu)有哪些它們各有什么作用

參考資料：《醫(yī)學(xué)微生物學(xué)》（第六版）周正任主編人民衛(wèi)生出版社《醫(yī)學(xué)微生物學(xué)與免疫學(xué)》沈關(guān)心主編人民衛(wèi)生出版社《醫(yī)學(xué)微生物學(xué)》中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)、北京醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社第一章微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)微生物可引起各種感染性疾病。微生物的生物學(xué)性狀包括形態(tài)、染色性與結(jié)構(gòu)、生長繁殖與培養(yǎng)、理化性狀與分類等。第一節(jié)細菌（bacterium）廣義細菌：包括細菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體和放線菌等；狹義：細菌（數(shù)量最大，種類繁多，致病種類多）。一、細菌的大小與形態(tài)（一）大小體積微小，以微米作為測量單位無色半透明革蘭染色法：G+菌（紫蘭色）、G-菌（紅色）（二）形態(tài)按其外形可分為球菌（coccus）球形或近似球形，直徑0.8~1.2μm。如雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌和八疊球菌、葡萄球菌。桿菌（bacillus）桿狀，各種桿菌大小、長短與粗細差異較大。如炭疽芽胞桿菌、大腸埃希菌、布魯斯菌等螺形菌（spiralabacterium）菌體彎曲1）弧菌（vibrio）只有一個彎曲2）螺菌三（pirillum）有數(shù)個彎曲較僵硬，如鼠咬熱螺菌3）也有菌體彎曲呈弧形或螺旋形，稱為螺桿菌。細菌的形態(tài)可受各種理化因素的影響，只有在生長條件適宜時其形態(tài)才較為典型。細菌的基本結(jié)構(gòu)（一）細胞壁（cellwall）細菌細胞的最外層結(jié)構(gòu)，堅韌而有彈性。一般光鏡下不易看到。主要功能：維持細菌固有的外形，保護細菌抗低滲環(huán)境。和細胞膜一起參與細胞內(nèi)外物質(zhì)的交換。帶有多種抗原決定簇，決定菌體的抗原性。組成：主要成分是肽聚糖肽聚糖（peptidoglycan）（又稱粘肽-mucopetide）G+菌和G－菌的共有組分組成：聚糖骨架、四肽側(cè)鏈和五肽交聯(lián)橋――G+菌聚糖骨架和四肽側(cè)鏈――G－菌聚糖骨架：各種細菌均相同，N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺交替間隔排列。四肽側(cè)鏈：組成及連接方式因菌種而異，N-乙酰胞壁酸上連接四肽側(cè)鏈。五肽橋：五個甘氨酸組成G+菌有：四肽側(cè)鏈間由五肽交聯(lián)橋相連成三維空間結(jié)構(gòu)；G—菌：無多數(shù)四肽側(cè)鏈呈游離狀態(tài)部分成二維平面結(jié)構(gòu)。凡能破壞肽聚糖結(jié)構(gòu)或抑制其合成的物質(zhì)，均能損傷細胞壁而使細菌變形或裂解。溶菌酶――切斷N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺的連接青霉素――干擾甘氨酸交聯(lián)橋與四肽側(cè)鏈上的D-丙氨酸之間的連接磷壁酸（teichoicacid）：G+菌細胞壁的特殊組分組成：核糖醇和甘油殘基連接而成，穿插于肽聚糖層中分類：壁磷壁酸――其長鏈的一端與肽聚糖上的胞壁酸連膜磷壁酸（脂磷壁酸）――結(jié)合在細胞膜上作用：調(diào)節(jié)離子通過粘肽層中起作用；與某些細菌的酶活性有關(guān)；與細菌的致病性和抗原性有關(guān)外膜(outermembrane)：G-菌細胞壁的特殊組分脂蛋白(lipoprotein)：肽聚糖層與脂質(zhì)雙層之間。脂質(zhì)雙層：結(jié)構(gòu)類似細胞膜（有通透屏障作用），中間鑲嵌有一些特殊的蛋白質(zhì)（外膜蛋白）。脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)：G-菌的內(nèi)毒素。ⅰ脂類A（lipidA）：內(nèi)毒素的毒性部分和主要成分，與細菌的致病性有關(guān)。無種屬特異性核心多糖（corepolysaccharide）：位于脂質(zhì)A的外層。具有屬特異性。ⅲ寡糖重復(fù)單位（oligosacchariderepeatunit）：位于脂多糖的最外層，G-菌的菌體抗原（O抗原）。不同種G-菌的特異性寡糖的單糖種類、位置、排列順序和空間構(gòu)型不同，決定了細菌種或型的特異性。細菌的L型（Lformedbteria）細菌細胞壁缺陷型概念：在高滲環(huán)境下仍可存活的細胞壁受損的細菌，即為細菌的L型。特點：①多形性，大小不一，絕大多數(shù)細菌的L型染色呈G-性。②在高滲、低瓊脂含血清的培養(yǎng)基中能緩慢生長，形成“油煎蛋”樣細小菌落。有的成顆粒狀或絲狀菌落。③某些細菌的L型仍有致病能力，在臨床上可引起慢性感染。對于癥狀明顯而標本常規(guī)培養(yǎng)為陰性時要考慮作L型檢驗。④G+菌的L型又稱原生質(zhì)體，G-菌的L型又稱原生質(zhì)球。（二）細胞膜（cellmembrane）又稱胞質(zhì)膜（cytoplasmicmembrane）：位于細胞壁的內(nèi)側(cè)，緊密包繞在細胞質(zhì)的外面。是一層半透性薄膜。結(jié)構(gòu)與功能與真核細胞的細胞膜基本相同，只是不含有膽固醇。主要功能：滲透與運輸作用；細胞呼吸作用；生物合成作用，參與細菌分裂。中介體(mesosome)細菌細胞膜向細胞質(zhì)內(nèi)陷，并折疊形成囊狀物。多見于G+菌，常位于菌體側(cè)面或靠近中部。在細菌分裂時，起著類似真核細胞有絲分裂時紡錘絲的作用。中介體擴大了細胞膜的表面積，相應(yīng)地增加了呼吸酶的含量，可為細菌提供大量能量。功能類似真核細胞的線粒體，故有擬線粒體之稱。（三）細胞質(zhì)（cytoplasm）又稱細胞漿，為細胞膜內(nèi)側(cè)的膠狀物質(zhì)，是細菌新陳代謝的重要場所?；境煞譃樗?、無機鹽、核酸、蛋白質(zhì)和脂類。核糖體（ribosome）：沉降系數(shù)為70S，由50S和30S兩個亞基組成。細菌蛋白質(zhì)合成的場所。 鏈霉素結(jié)合核糖體30S小亞基；紅霉素結(jié)合核糖體50S大亞基干擾蛋白質(zhì)的合成，從而殺死細菌。質(zhì)粒(plasmid)：染色體外的遺傳物質(zhì)，為雙股閉合環(huán)狀DNA；可攜帶遺傳信息，控制細菌某些遺傳性狀；能獨立自行復(fù)制；通過接合或轉(zhuǎn)導(dǎo)等方式在細菌間傳遞。胞質(zhì)顆粒（cytoplasmicgranules）：大多數(shù)為營養(yǎng)儲藏物，包括多糖、脂類、多磷酸鹽等。這些顆粒常隨菌種、菌齡及環(huán)境而異。（四）核質(zhì)（nuclearmaterial）（擬核-nuleoid）細菌的遺傳物質(zhì)。一條雙股環(huán)狀的DNA分子組成的，DNA分子反復(fù)回旋盤繞成超螺旋狀。具有染色體的功能，控制細菌的各種遺傳性狀。細菌的特殊結(jié)構(gòu)（一）莢膜(capsule)包繞在細胞壁外的一層較厚的粘液性物質(zhì)(厚度200nm)。（厚度〈200nm為微莢膜）大多為多糖，少數(shù)為多肽或糖與蛋白復(fù)合物。用特殊染色法可將莢膜染成與菌體不同的顏色。莢膜一般在動物體內(nèi)和營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中才能形成。莢膜具有抗原性，可有助鑒別細菌及作為分型的依據(jù)。功能：增強細菌的致病性。具體表現(xiàn)為抗吞噬、抗有害物質(zhì)的損傷、粘附作用。（二）鞭毛(flagellum)附著在菌體上的細長并呈波狀彎曲的絲狀物是細菌的運動器官（鞭毛蛋白是一種彈性纖維蛋白）。用特殊染色法染色。具有特殊的抗原性（H抗原）。鞭毛菌可分為4類：周毛菌、叢毛菌、雙毛菌和單毛菌（三）菌毛(pilusorfimbria)菌體表面的比鞭毛更細、更短而直的絲狀物電鏡下可見?；瘜W(xué)成分為蛋白質(zhì)，稱菌毛蛋白。菌毛蛋白有抗原性。分類：普通菌毛――數(shù)百根，細菌的粘附結(jié)構(gòu)，與致病性有關(guān)；性菌毛――1～4根，比普通菌毛長而粗，中空呈管狀。與細菌的接合傳遞有關(guān)（是由一種致育因子F質(zhì)粒編碼）。（四）芽胞(spore)某些細菌在一定的條件下，胞質(zhì)脫水濃縮，在菌體內(nèi)部形成一個圓形或卵圓形的小體。該小體具多層致密的膜結(jié)構(gòu)。要用特殊染色法染色。芽胞形成受遺傳因素的控制和環(huán)境因素的影響，形成條件因菌種而異。芽胞是細菌的休眠狀態(tài)。能保存細菌全部生命活動的物質(zhì)。芽胞的大小、形狀和在菌體內(nèi)的位置隨菌種而異，對鑒別細菌有重要意義。芽胞對熱、干燥、輻射及消毒劑有很強的抵抗力（通透性低、含水量少、吡啶二羧酸）高壓蒸氣滅菌是殺滅芽胞的最有效的方法。（臨床上將殺死芽胞作為消毒滅菌效果的判定指標）細菌的理化性狀與新陳代謝大部分病原菌均屬于寄生菌（從宿主體內(nèi)的有機物中獲得營養(yǎng)和能量的細菌）。（一）細菌的理化性狀物理性狀（1）半透明體，細菌懸液呈渾濁狀態(tài)（2）體積微小，表面積大，有利于物質(zhì)交換。（3）細菌有帶電現(xiàn)象，在中性或弱堿性環(huán)境中帶負電荷。（4）半透性（5）細菌含有高濃度的營養(yǎng)物質(zhì)和無機鹽?；瘜W(xué)組成多種化學(xué)成分包括水、無機鹽類、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)和核酸等。水占細胞總重量的75%~90%。還有碳、氫、氮、氧和少數(shù)的無機離子。（二）細菌的新陳代謝和能量轉(zhuǎn)換1.細菌的能量代謝發(fā)酵：有機物為受氫體；需氧呼吸：無機物為受氫體；厭氧呼吸：2.細菌的分解代謝產(chǎn)物簡單介紹下列各分解代謝試驗的原理及看實驗結(jié)果圖，如糖發(fā)酵試驗、吲哚試驗、甲基紅試驗、VP試驗、枸櫞酸鹽利用試驗、尿素酶試驗、硫化氫試驗。細菌的合成代謝試驗產(chǎn)物及其在醫(yī)學(xué)上的意義熱原質(zhì)（pyrogen）：是細菌合成的一種注入人體或動物體內(nèi)能引起發(fā)熱反應(yīng)的物質(zhì)。熱原質(zhì)耐高溫，250℃毒素和侵襲性酶毒素（toxin）：內(nèi)毒素（endotoxin）――脂類A，G-菌裂解后釋放出來；外毒素（exotoxin）――G+菌和少數(shù)G-菌在代謝過程中代謝過程中分泌出有毒性作用的蛋白質(zhì)。侵襲性酶細菌產(chǎn)生的與致病性有關(guān)，對人體有損傷的酶。色素：有助于鑒別細菌。水溶性色素――溶于水，培養(yǎng)基著色；脂溶性色素――不溶于水，培養(yǎng)基不著色，菌落著色抗生素：某些微生物代謝過程中產(chǎn)生的一類能抑制或殺死某些其它微生物的物質(zhì)。維生素細菌素（bactercin）：某些菌株產(chǎn)生的一類具有抗菌作用的蛋白質(zhì)，只對有近緣關(guān)系的細菌有殺傷作用。細菌的生長繁殖與培養(yǎng)（一）生長繁殖的條件必要條件是營養(yǎng)物質(zhì)、能量和適宜的環(huán)境。營養(yǎng)物質(zhì)：水分、無機鹽類、蛋白胨（或氨基酸）和糖等。對營養(yǎng)要求高的細菌還需要某些生長因子。2.酸堿度：pH7.0~7.6，個別細菌如霍亂弧菌在pH8.0~pH9.2中生長良好。結(jié)核桿菌生長的最適pH為6.5~6.8。3.溫度：最適溫度隨細菌的種類而不同。嗜冷菌10~20oC，嗜熱菌50~60oC，嗜溫菌30~37oC。大多數(shù)病原菌生長的最適宜溫度與人體的體溫相同。4.氣體環(huán)境：O2和CO2根據(jù)細菌代謝時對氧氣的需要與否分為（1）專性需氧菌（obligateaerobe）：需要分子氧作為受氫體如結(jié)核桿菌、霍亂弧菌（2）微需氧菌（microaerophilicbacerium）：在低氧壓（5%~6%）生長最好。如空腸彎曲菌、幽門彎曲菌（3）兼性厭氧菌（facultativeanaerobe）：不論在有氧或無氧環(huán)境中都能生長大多數(shù)病原菌都屬此類。（4）專性厭氧菌（obligateanaerobe）：只能在無氧的環(huán)境中進行發(fā)酵。5.滲透壓：一般培養(yǎng)基的鹽濃度和滲透壓對大多數(shù)細菌是安全的。（二）生長方式與速度1.生長方式：二分裂法繁殖大多數(shù)細菌的代時約20~30min，但結(jié)核桿菌代時18h。2.生長曲線遲緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰退期。（三）培養(yǎng)人工培養(yǎng)要用培養(yǎng)基。培養(yǎng)基是由適合細菌生長需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)配制，經(jīng)滅菌后制成的。分類、生長現(xiàn)象、培養(yǎng)方法及應(yīng)用由實驗課講細菌的分類和命名種、菌種、菌屬、菌株（標準菌株）復(fù)習(xí)思考題1.簡述G+菌與G—菌細胞壁的化學(xué)組成中的共同點和不同點。2.試述細菌細胞壁的功能。3.簡述細菌的特殊結(jié)構(gòu)的種類、概念、特點或功能及臨床意義。4.細菌的合成代謝產(chǎn)物有哪些在