醫(yī)學(xué)微生物學(xué)第1章 細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)課件

人類的文明發(fā)展史，實(shí)際上也就是人類與疫病的抗?fàn)幨?。微生物學(xué)是研究微觀世界生命本質(zhì)的科學(xué)。第一章細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)教學(xué)大綱掌握內(nèi)容細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)及功能，革蘭陰性菌與革蘭陽性菌細(xì)胞壁的異同點(diǎn)及其意義特殊結(jié)構(gòu)種類、化學(xué)組成、抗原性及意義熟悉內(nèi)容熟悉細(xì)菌的基本形態(tài)與排列方式測(cè)量細(xì)菌大小的單位了解內(nèi)容細(xì)菌形態(tài)學(xué)檢查法的種類細(xì)菌人工培養(yǎng)方法第一節(jié)細(xì)菌的大小與形態(tài)

一、細(xì)菌的大小與形態(tài)大小

計(jì)量單位是微米（μm）形態(tài)

球形

桿形

螺形染色光學(xué)顯微鏡革蘭染色法抗酸染色

細(xì)菌的大小大多數(shù)球菌直徑約為1.0μm大多數(shù)桿菌長(zhǎng)約2~3μm，直徑0.33~00.5μm大腸埃希菌霍亂弧菌鏈球菌細(xì)菌的形態(tài)二、細(xì)菌的結(jié)構(gòu)細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁cellwall細(xì)胞膜cellmembrane細(xì)胞質(zhì)cytoplasm

細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu) 莢膜capsule

鞭毛flagellum菌毛pilus核質(zhì)nuclearmaterial芽胞spore細(xì)胞壁功能維持菌體外形抵抗低滲環(huán)境營(yíng)養(yǎng)攝取和物質(zhì)交換抗原性與致病性有關(guān)結(jié)構(gòu)革蘭陽性菌革蘭陰性菌革蘭陽性菌細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸革蘭陰性菌細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)革蘭陰性菌細(xì)胞壁模式圖革蘭陽性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)革蘭陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)Ｇ-菌特有成分外膜：脂多糖；脂質(zhì)雙層；脂蛋白(1)脂多糖(LPS)LPS是Ｇ－菌的內(nèi)毒素組成：

脂質(zhì)A：毒性部分

核心多糖

特異多糖：菌體O抗原（2）脂質(zhì)雙層：

類似于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，雙層內(nèi)鑲嵌著多種蛋白質(zhì)稱為外膜蛋白

（3）脂蛋白：

位于肽聚糖和脂質(zhì)雙層之間，穩(wěn)定外膜細(xì)胞壁缺陷型（細(xì)菌L型）細(xì)胞壁受損的細(xì)菌能夠生長(zhǎng)和分裂者原生質(zhì)體protoplast原生質(zhì)球spheroplast高度多形性，生長(zhǎng)緩慢油煎蛋狀菌落某些L型引起慢性感染細(xì)胞膜（cellmembrane）半透性薄膜功能滲透和運(yùn)輸作用分泌水解酶呼吸作用生物合成參與細(xì)菌分裂細(xì)胞質(zhì)/漿（cytoplasm）核糖體質(zhì)粒胞質(zhì)顆粒中介體核糖體（ribosome）沉降系數(shù)為70S組成：50S大亞基30S小亞基質(zhì)粒（plasmid）概念染色體外的遺傳物質(zhì)，為雙股環(huán)狀DNA，可攜帶

某些遺傳信息，控制細(xì)菌某些特定的遺傳性狀特點(diǎn)核質(zhì)（nuclearmaterial）雙股環(huán)狀DNA分子組成球形、棒狀或啞狀化學(xué)組成DNA，RNA和蛋白質(zhì)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)——莢膜(capsule)化學(xué)組成多糖、多肽形成需要能量功能抗吞噬作用黏附作用齲齒抗有害物質(zhì)的損傷作用細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)——鞭毛(flagellum)蛋白質(zhì)具有抗原性細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官分成4類功能在液體中能自由游動(dòng)與致病性有關(guān)鑒定細(xì)菌和進(jìn)行分類細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)——菌毛（pilus）蛋白質(zhì)菌毛蛋白有抗原性分類普通菌毛性菌毛細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)——芽胞（spore）概念細(xì)菌在不利條件下脫水

濃縮形成細(xì)菌芽胞的形態(tài)強(qiáng)大的抵抗力芽胞是否被殺死作為

判斷滅菌效果的指標(biāo)芽胞

芽胞形成

子代細(xì)胞繁殖體周期細(xì)胞分裂擬核細(xì)菌結(jié)構(gòu)總結(jié)菌毛

核糖體 胞質(zhì)顆 粒鞭毛 莢膜細(xì)胞壁質(zhì)粒細(xì)胞膜三、細(xì)菌的理化性狀(自學(xué)內(nèi)容)細(xì)菌的化學(xué)組成成分水、無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)、核酸元素碳、氫、氧、氮、磷、硫特有化學(xué)組成肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸二氨基庚二酸、吡啶二羧酸等細(xì)菌的物理性狀光學(xué)性質(zhì)表面積帶電現(xiàn)象蛋白質(zhì)，帶負(fù)電荷與染色、凝集、抑殺菌有關(guān)系半透性滲透壓革蘭陽性菌20～25個(gè)大氣壓革蘭陰性菌5～6個(gè)大氣壓細(xì)菌形態(tài)檢查法顯微鏡放大法普通光學(xué)顯微鏡電子顯微鏡染色法正染色法：標(biāo)本著色單染色法：用一種染料染色復(fù)染色法：鑒別染色——革蘭染色抗酸染色特殊染色負(fù)染色法：背景著色（墨汁涂片）革蘭染色法

Gramstain

結(jié)晶紫盧戈碘液無水乙醇酸性復(fù)紅革蘭染色陽性菌（葡萄球菌）革蘭染色結(jié)果比較革蘭染色陰性菌（大腸桿菌）第二節(jié)細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖與代謝有機(jī)物最初日光

一、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)（自學(xué)內(nèi)容）細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類型

自養(yǎng)菌autotroph

異養(yǎng)菌heterotroph

化能異養(yǎng)菌

光能自養(yǎng)菌能源還原態(tài)無機(jī)物化能自養(yǎng)菌通用能源 ATP細(xì)菌生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 碳源 氮源 無機(jī)鹽微量元素生長(zhǎng)因子 水

營(yíng)養(yǎng)成分 糖類 氨基酸、蛋白質(zhì)磷、硫、鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、鈷、 鋅、錳、銅等維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶、高鐵 血紅素、輔酶 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可溶

功效作用 合成菌體成分；供給能量 合成菌體成分 合成菌體成分；維持酶活性；參與能量?jī)?chǔ)存和轉(zhuǎn)運(yùn)；調(diào)節(jié)滲透壓； 某些元素與致病性有關(guān) 補(bǔ)充細(xì)菌自身不能合成的有機(jī)營(yíng) 養(yǎng)成分、呼吸輔酶 營(yíng)養(yǎng)吸收和代謝細(xì)菌攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的機(jī)制被動(dòng)擴(kuò)散簡(jiǎn)單擴(kuò)散易化擴(kuò)散主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)依賴于周漿間隙結(jié)合蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)化學(xué)滲透驅(qū)使轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)基團(tuán)轉(zhuǎn)移二、細(xì)菌的生長(zhǎng)與繁殖細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)酸堿度溫度滲透壓氣體(CO2、O2)按細(xì)菌對(duì)氧的需要分類專性需氧菌有完善的呼吸酶系統(tǒng)微需氧菌低氧壓時(shí)生長(zhǎng)最好，高時(shí)抑制兼性厭氧菌大多數(shù)病原菌專性厭氧菌缺乏完善的呼吸酶系統(tǒng)

生長(zhǎng)與繁殖——細(xì)菌個(gè)體繁殖方式：無性二分裂代時(shí)：20~30min結(jié)核分枝桿菌需18~20h分裂過程：革蘭陰性菌分裂中介體介導(dǎo)革蘭陽性菌分裂生長(zhǎng)與繁殖——細(xì)菌群體大腸埃希菌的生長(zhǎng)曲線三、細(xì)菌的新陳代謝（自學(xué)內(nèi)容）分解代謝合成代謝復(fù)雜分子

（有機(jī)物）簡(jiǎn)單分子+ATP+[H]分解代謝酶系合成代謝酶系細(xì)菌的能量代謝（自學(xué)內(nèi)容）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

合成

廢棄物能量發(fā)酵有機(jī)物為受氫體呼吸無機(jī)物為受氫體需氧呼吸厭氧呼吸分解 能源能量與代謝關(guān)系分解代謝產(chǎn)物和細(xì)菌的生化反應(yīng)糖發(fā)酵試驗(yàn)V-P試驗(yàn)甲基紅試驗(yàn)吲哚試驗(yàn)硫化氫試驗(yàn)?zāi)蛩孛冈囼?yàn)--”枸櫞酸鹽利用試驗(yàn)IMViC試驗(yàn)：

吲哚（I）、甲基紅（M）、VP（V）、枸櫞

酸鹽利用（C）四種試驗(yàn)常用于鑒定腸道桿菌

大腸埃希菌“++--，產(chǎn)氣腸桿菌“--++”1.糖類發(fā)酵試驗(yàn)

原理：不同種類細(xì)菌含有發(fā)酵不同糖類的酶，因而對(duì)各種糖類的代謝能力也有所不同，即使能分解某種糖類，其代謝產(chǎn)物可因菌種而異。檢查細(xì)菌對(duì)培養(yǎng)基中所含糖降解后產(chǎn)酸或產(chǎn)酸產(chǎn)氣的能力，可用以鑒定細(xì)菌種類。

方法：在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中（如酚紅肉湯基礎(chǔ)培養(yǎng)基pH7.4）加入0.5~1.0％（w/v）的特定糖類。所使用的糖類有很多種。將待鑒定的純培養(yǎng)細(xì)菌接種入試驗(yàn)培養(yǎng)基中，置35℃孵育箱內(nèi)孵育數(shù)小時(shí)后，觀察結(jié)果;若用微量發(fā)酵管，或要求培養(yǎng)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)。

結(jié)果：能分解糖產(chǎn)酸的細(xì)菌，培養(yǎng)基中的指示劑呈酸性反應(yīng)（如酚紅變?yōu)辄S色），產(chǎn)氣的細(xì)菌可在小倒管（Durham小管）中產(chǎn)生氣泡，固體培養(yǎng)基則產(chǎn)生裂隙。不分解糖則無變化。應(yīng)用：是鑒定細(xì)菌最主要和最基本的試驗(yàn)，特別對(duì)腸桿菌科細(xì)菌的鑒定尤為重要。2．甲基紅（MR）試驗(yàn)

原理：某些細(xì)菌在糖代謝過程中，分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸進(jìn)一步被分解為甲酸、乙酸和琥珀酸等，使培養(yǎng)基pH下降至4.5以下時(shí)，加入甲基紅指示劑呈紅色。如細(xì)菌分解葡萄糖產(chǎn)酸量少，或產(chǎn)生的酸進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)（如醇、醛、酮、氣體和水），培養(yǎng)基pH在5.4以上，加入甲基紅指示劑呈桔黃色。

方法：將待試菌接種于葡萄糖磷酸鹽蛋白胨水中，35℃孵育48~96h后，于5ml培養(yǎng)基中滴加5~6滴甲基紅指示劑，立即觀察結(jié)果。

結(jié)果判定：呈現(xiàn)紅色者為陽性，桔黃色為陰性，桔紅色為弱陽性。

應(yīng)用：常用于腸桿菌科內(nèi)某些種屬的鑒別，如大腸埃希菌和產(chǎn)氣腸桿菌，前者為陽性，后者為陰性。腸桿菌屬和哈夫尼亞菌屬為陰性，而沙門菌屬、志賀菌屬、枸櫞酸桿菌屬和變形桿菌屬等為陽性。3．VP試驗(yàn)

原理：測(cè)定細(xì)菌產(chǎn)生乙酰甲基甲醇的能力。某些細(xì)菌如產(chǎn)氣腸桿菌，分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸進(jìn)一步脫羧形成乙酰甲基甲醇。在堿性條件下，乙酰甲基甲醇被氧化成二乙酰，進(jìn)而與培養(yǎng)基中的精氨酸等含胍基的物質(zhì)結(jié)合形成紅色化合物。即V-P試驗(yàn)陽性。

方法：將待檢菌接種于葡萄糖磷酸鹽蛋白胨水中，35℃孵育24~48h，加入50g/Lα－萘酚（95％乙醇溶液）0.6ml，輕輕振搖試管，然后加0.2ml400g/LKOH，輕輕振搖試管30s至1min，然后靜置觀察結(jié)果。結(jié)果：紅色者為陽性，黃色或類似銅色為陰性應(yīng)用：主要用于大腸埃希菌和產(chǎn)氣腸桿菌的鑒別。本試驗(yàn)常與MR試驗(yàn)一起使用，一般情況下，前者為陽性的細(xì)菌，后者常為陰性，反之亦然。4.吲哚（靛基質(zhì)）試驗(yàn)

原理：某些細(xì)菌具有色氨酸酶，能分解蛋白胨水中的色氨酸生成吲哚（靛基質(zhì)），當(dāng)加入吲哚試劑（對(duì)二甲氨基苯甲醛）后則形成紅色的玫瑰吲哚。培養(yǎng)基：蛋白胨水培養(yǎng)基。方法：將待檢菌接種于上述培養(yǎng)基中，于35℃培養(yǎng)24～48h，沿試管壁慢慢加入吲哚試劑。結(jié)果：于兩者液面接觸處出現(xiàn)紅色為陽性，無色為陰性。應(yīng)用：主要用于腸桿菌科細(xì)菌的鑒定。5.枸櫞酸鹽利用試驗(yàn)

原理：某些細(xì)菌能以銨鹽為唯一氮源，并且利用枸櫞酸鹽作為唯一碳源，可在枸櫞酸鹽培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，分解枸櫞酸鹽，使培養(yǎng)基變堿性。培養(yǎng)基：枸櫞酸鹽培養(yǎng)基。方法：將被檢菌接種于枸櫞酸鹽培養(yǎng)基，于35℃培養(yǎng)1～4d，每日觀察結(jié)果。結(jié)果：培養(yǎng)基中的溴麝香草酚蘭指示劑由淡綠色變?yōu)樯钏{(lán)色為陽性；不能利用枸櫞酸鹽作為碳源的細(xì)菌，在此培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)，培養(yǎng)基則不變色，為陰性。應(yīng)用：用于腸桿菌科中菌屬間的鑒定。在腸桿菌科中埃希菌屬、志賀菌屬、愛德華菌屬和耶爾森菌屬均為陰性，沙門菌屬、克雷伯菌屬通常為陽性。合成代謝產(chǎn)物及其醫(yī)學(xué)意義熱原質(zhì)pyrogen毒素與侵襲性酶色素pigment抗生素antibiotic細(xì)菌素bacteriocin維生素vitamin熱原質(zhì)pyrogen概念：細(xì)菌合成的一種注入人體或動(dòng)物體內(nèi)

可引起發(fā)熱反應(yīng)的物質(zhì)，即脂多糖。大多由

革蘭陰性菌產(chǎn)生。特性：耐高熱，高壓蒸氣滅菌（120℃、20min)不被破壞，250℃高溫干烤才能破壞。意義：熱原質(zhì)在人類的生活環(huán)境中普遍存在。在制備和使用注射藥品過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守?zé)o