細(xì)菌優(yōu)秀公開課

第一篇微生物學(xué)概論

第一章細(xì)菌第二章放線菌第三章其他原核微生物第四章真菌第五章病毒第六章微生物的營養(yǎng)第七章微生物的代謝第八章微生物的生長與繁殖第九章微生物的控制第十章微生物的遺傳與變易第十一章菌種選育與保藏第十二章微生物的分類1第一章細(xì)菌細(xì)菌的大小和形態(tài)細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能細(xì)菌的繁殖細(xì)菌與人類的關(guān)系2第一節(jié)細(xì)菌的大小和形態(tài)

一、細(xì)菌的大小μm級，放大1000倍至mm級，用顯微鏡來觀察球菌：直徑0.5~2μm桿菌：長1~5μm×0.5~1μm寬31、球菌（cocci）

—球菌排列方式圖1-1球菌的排列方式單球菌；雙球菌；鏈球菌；四聯(lián)球菌；葡萄球菌；八疊球菌(1)單球菌(2)雙球菌(3)四聯(lián)球菌(4)八疊球菌(5)鏈球菌(6)葡萄球菌5球菌電鏡照片淋病奈瑟球菌(Neisseriagonorrhoeae)金黃色葡萄球菌(Staphylococcus

aureus)肺炎鏈球菌(Streptococcuspneumoniae)四聯(lián)微球菌(Micrococcustetragenus)藤黃八疊球菌(Sarcinaleteus)6球菌標(biāo)本片藤黃八疊球菌金黃色葡萄球菌肺炎鏈球菌7桿菌電鏡照片枯草芽胞桿菌（Bacillussubtilis）

白喉(棒)桿菌Corynebacteriumdiphtheriae.Rod,clubed-shapedBacterium(causesdiphtheria)結(jié)核桿菌Mycobacteriumtuberculosis.Rod-shapedBacterium

(SEMx40,000)痢疾桿菌Shigellasonnei-rodprokaryote;causesshigellosis(bacterialdysentery)(x22,400)破傷風(fēng)梭狀芽胞桿菌(Clostridiumtetani)大腸桿菌(Escherichiacoli)兩歧雙歧桿菌(Bifidobacteriumbifidum)9桿菌標(biāo)本片Bacillussubtilis谷氨酸棒桿菌Corynebacteriumglutamicum肉毒桿菌炭疽桿菌大腸桿菌破傷風(fēng)梭菌(Clostridiumtetani)103、螺旋菌-1spirilla霍亂弧菌Vibriocholerae-vibrio-shapedprokaryotethatcausescholera(x15,575)11三、細(xì)菌染色法-11.單染色法：美蘭或石炭酸復(fù)紅2.復(fù)染色法：(1)革蘭氏染色法

細(xì)菌分類鑒定的重要指標(biāo)，兩種細(xì)菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)、成分、形態(tài)、生理、生化、遺傳、免役、生態(tài)和藥物敏感性方面呈現(xiàn)明顯差異a.方法圖片---干燥---固定---結(jié)晶紫初染---路哥氏碘液媒染---95%酒精脫色---沙黃或石碳酸復(fù)紅復(fù)染b.

G+：紫色c.

G-：紅色(2）抗酸性染色法a.方法石碳酸復(fù)紅加溫染色---鹽酸酒精脫色---美藍(lán)復(fù)染b.

抗酸性細(xì)菌：紅色c.

非抗酸性細(xì)菌：藍(lán)色13三、細(xì)菌染色法-23.特殊染色法

(1)莢膜染色法(2)鞭毛染色法(3)芽孢染色法(4)富爾根氏核質(zhì)染色法(5)細(xì)胞壁染色法14革染染色步驟15第二節(jié)細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)--細(xì)胞壁、細(xì)胞膜和間體、細(xì)胞質(zhì)、核物質(zhì)、細(xì)胞內(nèi)含物細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)--莢膜、鞭毛、芽孢、菌毛等圖1-23細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖1.細(xì)胞質(zhì)膜；2.細(xì)胞壁；3.莢膜；4.異染顆粒；5.菌毛；6.鞭毛；7.脂質(zhì)顆粒；8.中介體；9.核糖體；10.細(xì)胞核；11.橫隔壁17一、細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)（一）細(xì)胞壁(cellwall)

●

G+細(xì)菌的細(xì)胞壁

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G-細(xì)菌的細(xì)胞壁

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G+和G-細(xì)菌細(xì)胞壁的異同

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青霉素和溶菌酶的作用位點(diǎn)

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細(xì)胞壁的功能18(一)、細(xì)胞壁

1、G+細(xì)菌的細(xì)胞壁主要化學(xué)成分

---肽聚糖（peptidoglycan，原核生物所獨(dú)有的結(jié)構(gòu)）

肽聚糖結(jié)構(gòu)圖1.G+細(xì)菌的細(xì)胞壁肽聚糖+磷壁酸（占細(xì)胞干重的50%左右）（1）單體組成（二糖——四肽——肽橋）單體組成圖（2）交聯(lián)方式—五聚甘氨酸橋肽（3）磷壁酸（teichoicacid）可達(dá)壁重的50%，細(xì)胞干重的10%。a類型

核糖醇型（壁磷壁酸）：借磷酸二酯鍵與M共價(jià)聯(lián)結(jié)甘油型（壁或膜磷壁酸）：與細(xì)胞膜上的糖酯共價(jià)連接。b作用

G+細(xì)菌重要的表面抗原；調(diào)節(jié)離子運(yùn)輸，對Mg2+等二價(jià)離子的保存與運(yùn)輸有關(guān)；與致病性有關(guān)19G+細(xì)菌(S.aureus)細(xì)胞壁肽聚糖結(jié)構(gòu)cellwall(G-positive)革蘭陽性細(xì)菌的肽聚糖單體組成（二糖——四肽——肽橋）交聯(lián)方式—五聚甘氨酸肽橋21G+細(xì)菌(S.aureus)細(xì)胞壁肽聚糖化學(xué)組成單體組成（二糖——四肽——肽橋）交聯(lián)方式—五聚甘氨酸橋肽

22G+細(xì)菌(S.aureus)細(xì)胞壁肽聚糖交聯(lián)方式單體組成（二糖——四肽——肽橋）交聯(lián)方式—五聚甘氨酸橋肽

232、G-細(xì)菌的細(xì)胞壁肽聚糖層+外膜層（其中肽聚糖層占細(xì)胞干重的10%左右）（1）單體組成（2）交聯(lián)方式：meso-DAP～D-Ala（3）外膜層：脂蛋白+脂多糖（LPS）脂蛋白：類脂+蛋白質(zhì)b.脂多糖（LPS）：(☆生物制藥中的LPS問題)

多糖O抗原+核心多糖+類脂A

為G-細(xì)菌特有，是細(xì)菌內(nèi)毒素的主要成分（熱源）吸附Ca2+、Mg2+，提高其膜表面濃度；LPS決定了表面抗原決定簇的多樣性；是許多噬菌體的吸附受體。c.外膜層的作用-

G-細(xì)菌的通透屏障，抵抗溶菌酶和青霉素等藥物的侵入。25G-細(xì)菌的細(xì)胞壁肽聚糖層+外膜層26脂多糖的結(jié)構(gòu)多糖O抗原+核心多糖+類脂A29細(xì)胞壁與青霉素、溶菌酶3.G+和G-細(xì)菌細(xì)胞壁的異同（表）4.青霉素和溶菌酶的作用位點(diǎn)

細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌（L型細(xì)菌）(1)青霉素—抑制轉(zhuǎn)肽酶活性(動(dòng)畫演示)(2)溶菌酶—β-1,4糖苷鍵（原生質(zhì)體-定義）(3)L型細(xì)菌（定義）致病性直接致病回復(fù)生長后再致病30青霉素抑制細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖合成的作用位點(diǎn)31原生質(zhì)體溶菌酶對細(xì)菌細(xì)胞壁的作用32G+和G-肽聚糖G+(S.aureus)G-(E.coli)雙糖單體一致（M-G）四肽側(cè)鏈L-AlaD-gluL-LysD-AlaL-AlaD-glumeso-DAPD-Ala交聯(lián)方式有肽橋無肽橋，四肽側(cè)鏈直接相連33G+和G-肽聚糖網(wǎng)對比G+：結(jié)構(gòu)緊密，交聯(lián)度大，三維立體結(jié)構(gòu)G-：結(jié)構(gòu)松散，交聯(lián)度小，二維平面結(jié)構(gòu)34G+、G-細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)對比細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)G+G-厚度厚，15~80nm薄，10~15nm肽聚糖含量多，占胞壁干重50~80%少，占胞壁干重約10%層數(shù)多（可達(dá)50層）少（1~3層）交聯(lián)度高低脂類含量少多，有LPS磷壁酸有無外膜無有35(二)、細(xì)胞膜（結(jié)構(gòu)）磷脂雙分子層液態(tài)鑲嵌模式36細(xì)胞膜組成、功能1.組成蛋白質(zhì)（60～70%），磷脂（骨架，20～30%），少量糖（液態(tài)鑲嵌結(jié)構(gòu)）2.功能（1）選擇通透性，控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸；（2）維持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓；（3）合成肽聚糖、LPS、磷壁酸、莢膜等的場所；（4）呼吸產(chǎn)能；（5）含多種酶系；（6）鞭毛著生點(diǎn)，提供細(xì)菌運(yùn)動(dòng)所需的能量。37細(xì)菌的中介體\間體(mesosome)是細(xì)胞膜向胞漿內(nèi)陷折疊而形成的管狀或囊狀物結(jié)構(gòu)，推測間體可能與細(xì)菌DNA復(fù)制、細(xì)胞分裂以及芽胞的形成有一定關(guān)系。38（三）細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物1.組成：H2O、Protein、DNA/RNA、脂類、糖類、無機(jī)鹽。2.核糖體(1)組成：RNA+蛋白質(zhì)(2)

大?。?0s(原核，50s/30s)，80s：(真核，60s/40s)(3)

功能：蛋白質(zhì)合成場所3.顆粒狀內(nèi)含物(1)異染顆粒：磷源、能源（聚偏磷酸鹽）(2)聚β—羥基丁酸（脂肪顆粒）：碳源，能量貯藏物(3)

多糖顆粒：肝糖粒、淀粉粒，作為碳源和能量貯藏物39脂肪顆粒聚（β—羥基丁酸,PHB）40（四）核質(zhì)原核生物無核膜和核仁，稱為核質(zhì)/擬核/類核，成分為DNA（細(xì)菌染色體DNA）。質(zhì)粒（plasmid）：細(xì)菌染色體外的閉環(huán)雙鏈DNA。大腸桿菌性因子（F因子）抗藥性質(zhì)粒大腸桿菌素因子（Col因子）細(xì)菌細(xì)胞的核區(qū)41二、細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞定義組成功能anthrax芽孢Salmonellatyphimurium(Bacteria)42（一）莢膜(capsule)(1)定義：？？(2)組成：多糖、多肽或蛋白質(zhì)(3)功能：a.抵抗干燥的影響，抗吞噬，抗藥物作用，容易致病;b.

貯藏養(yǎng)料，以備營養(yǎng)缺乏時(shí)重新使用；c.

堆積某些代謝廢物；d.代血漿（右旋糖苷）。43肺炎雙球菌莢膜（負(fù)染色）44（二）鞭毛(flagella)著生方式圖1-42細(xì)菌鞭毛的各種著生方式a：端生單鞭毛；b：端生雙鞭毛；c：端生多鞭毛；d：叢生鞭毛；e：周生鞭毛45鞭毛電鏡照片和標(biāo)本片普通變形桿菌(Proteusvulgaris)Salmonellatyphi(Bacteria)霍亂弧菌(Vibriocholerae)鞭毛46周身鞭毛47染色的細(xì)菌鞭毛著色顯微照相-----單毛弧菌、周身鞭毛的沙門氏菌鞭毛染色法------周身鞭毛的大腸桿菌48細(xì)菌鞭毛結(jié)構(gòu)示意圖鞭毛起源于細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的基體(basalbody)穿過細(xì)胞壁而生出于菌體外，所以去掉細(xì)菌細(xì)胞壁后制作的原生質(zhì)體仍可保留有鞭毛。鞭毛穿過細(xì)胞壁后稱為鉤形鞘（hook）,由此伸出絲狀鞭毛，即鞭毛絲（filament）。G-細(xì)菌鞭毛的基體由四個(gè)盤狀物構(gòu)成，由內(nèi)向外分別為M環(huán)和S環(huán)（位于細(xì)胞膜上）、P環(huán)（位于肽聚糖層）、L環(huán)（位于外膜層LPS處）。G+細(xì)菌只有M環(huán)和S環(huán)。在基體的細(xì)胞側(cè)有M環(huán)和C環(huán)與桿相連，他們是鞭毛運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子部分。M環(huán)和C環(huán)由多種蛋白組成，其中FliG對鞭毛旋轉(zhuǎn)的形成尤為重要，而蛋白MotA和MotB則穿越質(zhì)膜的質(zhì)子通道，其中MotB將Mot復(fù)合體錨定在細(xì)胞壁肽聚糖上。有證據(jù)表明，在鞭毛運(yùn)動(dòng)時(shí)MotA和FliG直接相互作用。鞭毛運(yùn)動(dòng)的能量來源于細(xì)胞膜，原核生物的鞭毛轉(zhuǎn)動(dòng)由質(zhì)子或鈉離子梯度驅(qū)動(dòng)，而真核生物的鞭毛運(yùn)動(dòng)則直接由ATP驅(qū)動(dòng)。49鞭毛定義、組成、功能(動(dòng)畫演示)(1)

定義：??(2)

類別：單毛、雙毛、叢毛、周毛菌(3)

組成與結(jié)構(gòu)

a.組成：鞭毛蛋白b.結(jié)構(gòu)：G+細(xì)菌和G-細(xì)菌的基體有區(qū)別(絲狀體、鉤狀體、基體)G+----B.subtilis,

S/MG-----E.coli,L/P/S/Mc.長有鞭毛的細(xì)菌弧菌，螺菌，假單胞菌屬普通都長有鞭毛部分桿菌（枯草、大腸、傷寒等）極少數(shù)球菌

(4)

功能和作用a.細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官；b.可作為細(xì)菌鑒定的指標(biāo)，鞭毛蛋白具有很強(qiáng)的抗原性。50判斷細(xì)菌有無鞭毛的方法電鏡直接觀察鞭毛染色法懸滴法暗視野觀察運(yùn)動(dòng)情況半固體穿刺培養(yǎng)觀察有無擴(kuò)散血清學(xué)反應(yīng)51（三）菌毛(pillus/fimbriae)(1)定義：菌體周圍長出的極纖細(xì)的絲狀物(2)組成：菌毛蛋白(3)類型：普通菌毛性菌毛

不同性別的菌株之間傳遞DNA片段,有的是RNA噬菌體吸附

受體，F(xiàn)+（雄性菌）——具致育功能。52菌毛電鏡照片大腸桿菌奇異變形桿菌53（四）芽胞(spore)細(xì)菌芽胞的各種類型54芽胞染色破傷風(fēng)梭菌枯草桿菌55細(xì)菌芽胞結(jié)構(gòu)示意圖56(1)芽胞定義，（2）組成(1)定義：？？(2)結(jié)構(gòu)與組成a.芽孢外壁：主要含脂蛋白，通透性差。b.芽孢殼（衣）：主要含疏水性蛋白，抗酶解、抗藥物，多價(jià)陽離子不易透過。c.皮層：主要含芽孢肽聚糖及DPA—Ca，體積大，滲透壓高。d.

核心芽孢壁：含肽聚糖，可發(fā)展成新的細(xì)胞壁芽孢膜：含磷脂、Pro，可發(fā)展成新的細(xì)胞膜芽孢質(zhì)：含芽孢質(zhì)：含DPA-Ca、核糖體、RNA和酶類

核區(qū)：含DNA

57(3)芽胞的功能及其他a.不是細(xì)菌的繁殖方式，而是細(xì)菌的休眠方式。芽孢在普通條件下可保存幾年至幾十年的生活力。b.細(xì)菌鑒別分類依據(jù)之一。c.可作為滅菌指標(biāo)。d.蘇云金孢孢桿菌伴孢晶體（多肽類），對某些昆蟲具毒害作用，可用于生物農(nóng)藥。58(4)

芽孢的形成過程產(chǎn)芽孢的細(xì)菌當(dāng)某環(huán)境中營養(yǎng)缺乏及有害代謝產(chǎn)物累積時(shí)，即開始形成芽孢，可分為：a.束狀染色質(zhì)形成b.cellmembrane內(nèi)陷，細(xì)胞發(fā)生不對稱分裂，子體積部分為前芽孢c.前芽孢形成雙層隔壁d.在兩隔壁間充填芽孢肽聚糖后，合成DPA，累積Ca2+e.芽孢衣合成f.皮層合成，芽孢成熟g.芽孢囊裂解，芽孢游離59圖示細(xì)菌芽孢的形成過程細(xì)菌芽胞形成時(shí)，細(xì)菌染色體首先發(fā)生構(gòu)型變化，兩條染色體凝集成束狀，通過中介體與細(xì)胞膜相連；細(xì)胞質(zhì)膜藉中介體內(nèi)陷、延伸，形成雙層膜，構(gòu)成芽胞的橫隔壁，將核質(zhì)與一部分細(xì)胞質(zhì)包圍，形成細(xì)胞不對稱分裂，從而形成小體積部分的前芽胞（forespore）；前芽胞合成DPA并累積鈣離子，堆積成皮層，并以外膜包圍；再在外膜的外面形成芽胞殼和芽胞外壁。60芽胞的抗性強(qiáng)(5)

芽孢的萌發(fā)由休眠狀態(tài)的芽孢變成營養(yǎng)狀態(tài)的細(xì)胞，可分為活化、出芽和生長三個(gè)階段。(6)

芽孢抗性強(qiáng)的原因a.含2，6-吡啶二羧酸鈣（DPA），在芽孢中以鈣鹽形式存在，增加其耐熱性；b.水量少，且絕大部分為結(jié)合水，蛋白質(zhì)受熱不易變性;c.具有多層膜結(jié)構(gòu)，通透性低，含脂類多；d.含有耐熱性酶。61第三節(jié)細(xì)菌的繁殖(動(dòng)畫演示)

一、細(xì)菌的繁殖方式1、主要繁殖方式（1）二分裂/裂殖（同型裂殖，異型裂殖）（2）過程

染色體復(fù)制—（細(xì)胞質(zhì)膜）橫隔/壁的形成同時(shí)染色體分裂—子細(xì)胞分裂（成二相等子代細(xì)胞）

2、其它分裂方式（1）不等二分裂，如柄細(xì)菌；（2）出芽，如細(xì)微菌；（3）多分裂，如蛭弧菌（唯一寄生別的細(xì)菌的細(xì)菌）；（4）“有性方式”：“接合”。62二、細(xì)菌菌落特征1、菌落（定義）

將細(xì)菌接種在固體培養(yǎng)基上，由單個(gè)細(xì)菌生長形成的集落（純培養(yǎng)物，colony）。2、細(xì)菌菌落特征大小、形狀、光澤、顏色、硬度、透明度等。63細(xì)菌的菌落特征示意圖64細(xì)菌菌落圖片65三、細(xì)菌的培養(yǎng)特征1、固體培養(yǎng)基--菌落2、液體培養(yǎng)基--均勻生長、表面生長、沉淀生長3、半固體培養(yǎng)基--擴(kuò)散生長、延穿刺線生長66細(xì)菌的培養(yǎng)圖片—平板、斜面TypicalColoniesofN.gonorrheaeonThayer-MartinMedium67細(xì)菌的培養(yǎng)圖片—液體培養(yǎng)沉淀生長均勻混濁生長表面生長68細(xì)菌生長曲線69第四節(jié)細(xì)菌與人類的關(guān)系

一、細(xì)菌在制藥工業(yè)中的應(yīng)用1、抗生素：多黏菌素、桿菌肽等；2、維生素：B2、B12、VC等；3、AA：Gly、Lys；4、酶與酶抑制劑●α-淀粉酶—枯草桿菌（液化淀粉，助消化）●鏈激酶—鏈球菌（除血栓）●凝血酶—止血●門冬酰氨酶—細(xì)菌（白血病）5、甾體化合物—微生物轉(zhuǎn)化6、菌體制劑7、有機(jī)酸溶媒發(fā)酵8、工程菌70二、細(xì)菌的致病性-11、致病性/病原菌（pathogenicbacteria）引起人體或動(dòng)物疾病的細(xì)菌。2、致病菌的致病作用取決于

（1）細(xì)菌的毒力

侵襲力—表面結(jié)構(gòu)（菌毛、莢膜）、侵襲性酶類

毒

素—外毒素、內(nèi)毒素

其中侵襲性酶類包括：a.

透明質(zhì)酸酶水解結(jié)締組織中的透明質(zhì)酸；b.

鏈激酶激活血漿中纖維蛋白酶原，溶解凝血成分；c.

膠原酶水解結(jié)締組織中的膠原纖維；d.

SigA（分泌型免疫球蛋白A）酶：破壞膜表面的SigA，有利于菌的黏附擴(kuò)散。71二、細(xì)菌的致病性-2（2）細(xì)菌的入侵?jǐn)?shù)量