微生物與微生物學(xué)專家講座

緒論第一部分微生物與微生物學(xué)

第二部分醫(yī)學(xué)微生物學(xué)及其發(fā)展簡史

細(xì)菌基本性狀第一部分細(xì)菌形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功效第二部分細(xì)菌生長繁殖與代謝第三部分細(xì)菌抵抗力和耐藥性目錄微生物與微生物學(xué)第1頁一、微生物（microorganism）定義

自然界一大群體形微小、結(jié)構(gòu)簡單、肉眼直接看不見，必須借助光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡放大數(shù)百倍、數(shù)千倍，甚至數(shù)萬倍才能觀察到微小生物。微生物與微生物學(xué)第2頁二、微生物種類非細(xì)胞型微生物(acellularmicrobe)原核細(xì)胞型微生物(prokaryoticmicrobe)真核細(xì)胞型微生物(eukaryoticmicrobe)區(qū)分無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，無產(chǎn)生能量酶，一個核酸擬核，無核仁、核膜只有核糖體細(xì)胞核，有核仁、核膜，細(xì)胞器完整種類病毒細(xì)菌（狹義）支原體衣原體螺旋體立克次體放線菌（廣義）真菌、藻類微生物與微生物學(xué)第3頁三、微生物分布100m300m1400m2100m3150m4050m6000m微生物與微生物學(xué)第4頁四、微生物與人類關(guān)系氮素循環(huán)微生物與微生物學(xué)第5頁碳素循環(huán)微生物與微生物學(xué)第6頁NotallbacteriacausediseaseManybacteriaarepotentiallypathogenicMostbacteriaareneverpathogenicFewbacteriaarealwayspathogenic病原菌pathogen微生物與微生物學(xué)第7頁五、微生物學(xué)（microbiology）

生命科學(xué)一個主要分支，是研究微生物類型、分布、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、代謝、生長繁殖、遺傳、進化，以及與人類、動物、植物等相互關(guān)系一門科學(xué)。微生物與微生物學(xué)第8頁緒論第一部分微生物與微生物學(xué)

第二部分醫(yī)學(xué)微生物學(xué)及其發(fā)展簡史

細(xì)菌基本性狀第一部分細(xì)菌形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功效第二部分細(xì)菌生長繁殖與代謝第三部分細(xì)菌抵抗力和耐藥性目錄微生物與微生物學(xué)第9頁醫(yī)學(xué)微生物學(xué)是微生物學(xué)一個分支。主要研究與醫(yī)學(xué)相關(guān)病原微生物生物學(xué)特征、致病和免疫機制以及特異性診療和防治辦法，以控制和毀滅感染性疾病和與之相關(guān)免疫損傷等疾病，到達保障和提升人類健康水平目標(biāo)。一、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)(medicalmicrobiology)微生物與微生物學(xué)第10頁微生物學(xué)經(jīng)驗時期：十七世紀(jì)以前

試驗微生物課時期：十七至十九世紀(jì)當(dāng)代微生物課時期：二十世紀(jì)以后二、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)發(fā)展過程微生物與微生物學(xué)第11頁列文虎克（AntonyvanLeeuwenhoek，1632-1723）1676年自制世界上第一架顯微鏡，描述了微生物形態(tài)；正確描述了微生物形態(tài)，為微生物存在提供科學(xué)依據(jù)。微生物與微生物學(xué)第12頁琴納（EdwardJenner，1749-1823）首創(chuàng)用牛痘預(yù)防天花微生物與微生物學(xué)第13頁巴斯德（LouisPasteur，1822-1895）奠定了微生物學(xué)理論基礎(chǔ)創(chuàng)建了對酒類、乳類巴氏消毒法微生物與微生物學(xué)第14頁李斯特（JosephLister，1827-1912）首創(chuàng)用石炭酸噴灑手術(shù)室和煮沸手術(shù)用具以防術(shù)后感染創(chuàng)建了外科無菌手術(shù)，為防腐、消毒，以及無菌操作奠定基礎(chǔ)微生物與微生物學(xué)第15頁郭霍法則（Koch’spostulates）某一特定病原菌應(yīng)存在于同一疾病不一樣個體中，健康人中不存在該病原菌能被分離并取得純培養(yǎng)該病原菌純培養(yǎng)物接種易感動物后能產(chǎn)生一樣病癥人工感染動物體內(nèi)能分離該病原菌并取得純培養(yǎng)郭霍（RobertKoch，1843-1910）創(chuàng)建固體培養(yǎng)基創(chuàng)建細(xì)菌染色方法及試驗動物感染法發(fā)覺各種傳染病病原體（炭疽芽胞梭菌、結(jié)核桿菌、霍亂弧菌等）提出著名郭霍法則微生物與微生物學(xué)第16頁發(fā)覺青霉菌可抑制固體培養(yǎng)基上葡萄球菌生長現(xiàn)象。弗萊明AlexanderFleming（1881-1955）微生物與微生物學(xué)第17頁細(xì)菌學(xué)

病毒學(xué)真菌學(xué)三、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)主要內(nèi)容微生物與微生物學(xué)第18頁緒論第一部分微生物與微生物學(xué)

第二部分醫(yī)學(xué)微生物學(xué)及其發(fā)展簡史

細(xì)菌基本性狀第一部分細(xì)菌形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功效

第二部分細(xì)菌生長繁殖與代謝第三部分細(xì)菌抵抗力和耐藥性目錄微生物與微生物學(xué)第19頁一、細(xì)菌形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功效（一）細(xì)菌大小以微米為單位，不一樣時期外形不一樣。（二）細(xì)菌形態(tài)球菌(coccus)、桿菌(bacillus)、螺形菌(spiralbacterium)coccusbacillusspiralbacterium微生物與微生物學(xué)第20頁（三）細(xì)菌結(jié)構(gòu)(StructureofBacteria)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、芽胞微生物與微生物學(xué)第21頁

1.細(xì)菌基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁(CellWall)G+菌G-菌位于菌細(xì)胞最外層，包繞在細(xì)胞膜周圍。組成較復(fù)雜，并隨不一樣細(xì)菌而異。用革蘭染色法將細(xì)菌分為兩大類：革蘭陽性菌(G+)和革蘭陰性菌(G-)微生物與微生物學(xué)第22頁1.1G+

和G-細(xì)胞壁共有組分：肽聚糖（peptidoglycan）革蘭陽性菌聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋三維立體結(jié)構(gòu)，堅固15～50層革蘭陰性菌聚糖骨架、四肽側(cè)鏈二維平面結(jié)構(gòu)，疏松1～2層微生物與微生物學(xué)第23頁革蘭陽性菌磷壁酸(teichoicacid)

磷壁醛酸特殊蛋白：A蛋白、M蛋白1.2G+

和G-細(xì)胞壁特殊組分革蘭陰性菌外膜（outermembrane）脂蛋白脂質(zhì)雙層脂多糖LPS脂質(zhì)A關(guān)鍵多糖特異多糖微生物與微生物學(xué)第24頁脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）

（1）脂質(zhì)A（lipidA）

為一個糖磷脂，由D-氨基葡萄糖雙糖組成基本骨架，不一樣細(xì)菌骨架一致。內(nèi)毒素毒性與生物學(xué)活性成份

無種屬特異性（2）關(guān)鍵多糖（corepolysaccharide）位于脂質(zhì)A外層有屬特異性，同一屬細(xì)菌相同（3）特異多糖（specificpolysaccharide）最外層，由數(shù)個至數(shù)十個低聚糖（3～5個單糖）重復(fù)單位所組成多糖鏈。是革蘭陰性菌菌體抗原（O抗原），含有種特異性缺失，菌落將發(fā)生S—R變異，細(xì)菌變?yōu)榇植谛蚐pecificpolysaccharideCorepolysaccharideLipidA微生物與微生物學(xué)第25頁革蘭陽性菌革蘭陰性菌微生物與微生物學(xué)第26頁G+

菌與G-

菌細(xì)胞壁比較細(xì)胞壁 革蘭陽性菌 革蘭陰性菌強度 較堅韌 較疏松厚度 20-80nm 10-15nm肽聚糖層數(shù) 可多達50層1-2層肽聚糖含量 50%～80% 5%～20%磷壁酸 有無外膜 無有微生物與微生物學(xué)第27頁G+

菌與G-

菌差異及與細(xì)胞壁關(guān)系項目 革蘭陽性菌革蘭陰性菌與細(xì)胞壁關(guān)系染色性

紫色

紅色

細(xì)胞壁對酒精通透性抗原性主要為磷壁酸主要為外膜 細(xì)胞壁化學(xué)組成不一樣毒性

無內(nèi)毒素有內(nèi)毒素內(nèi)毒素為陰性菌細(xì)胞壁成份對青霉素作用 有效無效作用部位為肽聚糖五肽交聯(lián)橋?qū)θ芫缸饔?有效 無效 作用部位為肽聚糖聚糖骨架微生物與微生物學(xué)第28頁1.3細(xì)胞壁基本功效維持菌體固有形態(tài)，并保護細(xì)菌抵抗低滲環(huán)境（陽性菌20～25大氣壓，陰性菌5～6大氣壓）參加菌體內(nèi)外物質(zhì)交換菌體表面帶有各種抗原表位，能夠誘發(fā)機體免疫應(yīng)答磷壁酸：主要表面抗原，與血清型分類相關(guān)外膜：屏障結(jié)構(gòu)，與致病性相關(guān)（LPS）微生物與微生物學(xué)第29頁1.4細(xì)菌L型（bacterialLform）一些藥品作用于細(xì)菌，可抑制肽聚糖合成或破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，在高滲環(huán)境下，細(xì)菌仍可存活，成為細(xì)胞壁缺點型形成條件：溶菌酶、青霉素、膽汁、溶葡萄球菌素、抗體、補體等生物學(xué)特征：多形性、革蘭陰性、高滲培養(yǎng)、生長遲緩、荷包蛋樣菌落、可回復(fù)與醫(yī)學(xué)關(guān)系：致病性，常引發(fā)慢性和重復(fù)發(fā)作感染微生物與微生物學(xué)第30頁或稱胞質(zhì)膜（cytoplasmicmembrane）細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，包繞細(xì)胞質(zhì)2.細(xì)菌基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞膜（cellmembrane）結(jié)構(gòu)：磷脂、蛋白質(zhì)

不含膽固醇功效中介體（mesosome）是部分細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊、卷曲形成囊狀物，多見于革蘭陽性細(xì)菌微生物與微生物學(xué)第31頁細(xì)胞膜包裹溶膠狀物質(zhì)，或稱原生質(zhì)（protoplasm），由水、蛋白質(zhì)、脂類、核酸及少許糖和無機鹽組成，其中含有許多主要結(jié)構(gòu)。核糖體（ribosome）RNA和蛋白質(zhì)沉降系數(shù)：70s50s+30s（真核80s60s+40s）鏈霉素紅霉素3.細(xì)菌基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）質(zhì)粒（plasmid）胞質(zhì)顆粒異染顆粒：RNA、多偏磷酸鹽嗜堿，著色深診療價值（白喉棒狀桿菌）微生物與微生物學(xué)第32頁原核細(xì)胞，不具成形核。遺傳物質(zhì)稱為核質(zhì)或擬核（nucleoid），無核膜、核仁和有絲分裂器；因其功效與真核細(xì)胞染色體相同，決定細(xì)菌遺傳變異，亦稱細(xì)菌染色體（chromosome）普通為單倍體，是一個共價閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子大腸埃希菌核質(zhì)分子量約3×109Da，長度1.1mm，4.7×106堿基，約3000～5000個基因

4.細(xì)菌基本結(jié)構(gòu)：核質(zhì)（nuclearmaterial）微生物與微生物學(xué)第33頁一些細(xì)菌在其細(xì)胞壁外包繞一層粘液性物質(zhì)，為疏水性多糖或蛋白質(zhì)多聚體，用理化方法去除后并不影響菌細(xì)胞生命活動≥0.2μm莢膜，＜0.2μm微莢膜化學(xué)組成：多糖/多肽形成條件：營養(yǎng)豐富染色：不易著色，負(fù)染（墨汁）5.細(xì)菌特殊結(jié)構(gòu)：莢膜（capsule）莢膜功效

（1）抗吞噬作用肺炎鏈球菌

（2）黏附作用導(dǎo)管，醫(yī)院內(nèi)感染

（3）抗有害物質(zhì)損傷作用

微生物與微生物學(xué)第34頁許多細(xì)菌菌體上附有細(xì)長并呈波狀彎曲絲狀物，即鞭毛。鞭毛長5～20μm，直徑12～30nm數(shù)量與部位：①單毛菌②雙毛菌③叢毛菌④周毛菌化學(xué)組成：鞭毛蛋白6.細(xì)菌特殊結(jié)構(gòu)：鞭毛（flagellum）微生物與微生物學(xué)第35頁結(jié)構(gòu)：從細(xì)胞膜長出，游離于胞外功效：細(xì)菌運動器官有些細(xì)菌鞭毛與致病性相關(guān)依據(jù)鞭毛菌動力和鞭毛抗原性（H抗原），可用以判定細(xì)菌和進行細(xì)菌分類微生物與微生物學(xué)第36頁許多革蘭陰性菌和少數(shù)革蘭陽性菌菌體表面存在著一個比鞭毛更細(xì)、更短而直硬絲狀物，與細(xì)菌運動無關(guān)。（電鏡觀察）種類普通菌毛ordinarypilus；性菌毛sexpilus（F菌毛）由F質(zhì)粒編碼功效普通菌毛：多，短而細(xì)；黏附，致病性菌毛：少，粗、長、中空；遺傳物質(zhì)傳遞7.細(xì)菌特殊結(jié)構(gòu)：菌毛（pilus或fimbriae）普通菌毛：細(xì)菌黏附結(jié)構(gòu)，與宿主細(xì)胞表面特異性受體結(jié)合，與致病性親密相關(guān)性菌毛：接合，毒力、耐藥性等性狀遺傳物質(zhì)傳遞。微生物與微生物學(xué)第37頁F+F-F+F-F+F+F+F+微生物與微生物學(xué)第38頁微生物與微生物學(xué)第39頁一些革蘭陽性細(xì)菌在一定環(huán)境條件下，在菌體內(nèi)部形成一個圓形或卵圓形小體，是細(xì)菌休眠形式芽胞桿菌屬、梭菌屬8.細(xì)菌特殊結(jié)構(gòu)：芽胞(spore）微生物與微生物學(xué)第40頁抵抗力強。耐干燥、熱、輻射、化學(xué)消毒劑。100℃數(shù)小時消毒滅菌是否徹底標(biāo)準(zhǔn)最可靠方法為高壓蒸氣滅菌致病性：不直接引發(fā)疾病，發(fā)芽后形成繁殖體后致病判別意義：依據(jù)芽胞位置、大小等功能微生物與微生物學(xué)第41頁二、細(xì)菌形態(tài)檢驗方法（一）放大法

普通光學(xué)顯微鏡（lightmicroscope）電子顯微鏡（electronmicroscope）暗視野顯微鏡（darkfieldmicroscope）相差顯微鏡（phasecontrastmicroscope）熒光顯微鏡（fluorescencemicroscope）同焦點顯微鏡（cofocalmicroscope）（二）染色法

最慣用最主要染色法革蘭染色法（Gramstain）微生物與微生物學(xué)第42頁緒論第一部分微生物與微生物學(xué)

第二部分醫(yī)學(xué)微生物學(xué)及其發(fā)展簡史

細(xì)菌基本性狀第一部分細(xì)菌形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功效第二部分細(xì)菌生長繁殖與代謝

第三部分細(xì)菌抵抗力和耐藥性目錄微生物與微生物學(xué)第43頁（一）細(xì)菌營養(yǎng)類型依據(jù)細(xì)菌所利用能源和碳源不一樣，將細(xì)菌分為兩大營養(yǎng)類型。自養(yǎng)菌（autotroph）異養(yǎng)菌（heterotroph）腐生菌寄生菌大部分病原菌一、細(xì)菌生長繁殖微生物與微生物學(xué)第44頁水碳源氮源無機鹽生長因子growthfactor：細(xì)菌生長必需，而本身不能合成化合物如維生素、一些氨基酸、嘌呤、嘧啶等流感嗜血桿菌X因子（高鐵血紅素）

V因子（輔酶Ⅰ或Ⅱ）（二）細(xì)菌營養(yǎng)物質(zhì)

微生物與微生物學(xué)第45頁營養(yǎng)：溫度：pH：滲透壓氣體環(huán)境:氧氣、二氧化碳（三）細(xì)菌生長繁殖環(huán)境原因微生物與微生物學(xué)第46頁專性需氧菌(obligateaerobe)

結(jié)核分枝桿菌微需氧菌（microaerophilicbacterium）氧濃度5％～6%，空腸彎曲菌、幽門螺桿菌兼性厭氧菌(facultativeanaerobe)

大多數(shù)病原菌專性厭氧菌(obligateanaerobe)

破傷風(fēng)梭菌、肉毒梭菌缺乏氧化還原電勢高呼吸酶：細(xì)胞色素、細(xì)胞色素氧化酶缺乏分解有毒氧基團酶：SOD、觸酶、過氧化物酶依據(jù)細(xì)菌代謝時對氧需要是否，能夠分為四類

微生物與微生物學(xué)第47頁2O2-+

2H+SODH2O2+O2

2H2O2觸酶

2H2O+O2H2O2+AH2

過氧化物酶

2H2O+A微生物與微生物學(xué)第48頁個體繁殖：二分裂方式（binaryfission）代時(generationtime)：多數(shù)為20～30min（四）細(xì)菌個體繁殖微生物與微生物學(xué)第49頁（五）細(xì)菌群體生長繁殖

1．遲緩期(lagphase)2．對數(shù)期(logarithmicphase)3．穩(wěn)定時(stationaryphase)4．衰亡期(declinephase)遲緩期

對數(shù)期

穩(wěn)定時

衰亡期

細(xì)菌生長曲線（growthcurve）活菌數(shù)對數(shù)培養(yǎng)時間（h）微生物與微生物學(xué)第50頁有氧呼吸發(fā)酵二、細(xì)菌新陳代謝（一）細(xì)菌能量代謝（二）細(xì)菌代謝產(chǎn)物與生化反應(yīng)

細(xì)菌酶不一樣，對營養(yǎng)物質(zhì)分解能力不一樣糖發(fā)酵試驗葡萄糖HCOOH脫氫酶

CO2+H2

微生物與微生物學(xué)第51頁V-VP（Voges-Proskauer）試驗葡萄糖→丙酮酸→乙酰甲基甲醇→二乙酰→紅色化合物+

胍基化合物葡萄糖→丙酮酸××乙酰甲基甲醇

--+微生物與微生物學(xué)第52頁

M-甲基紅（methylred）試驗

葡萄糖→丙酮酸→乙酰甲基甲醇甲基紅

-

葡萄糖→丙酮酸甲基紅

+－＋微生物與微生物學(xué)第53頁

C-枸櫞酸鹽利用（citrateutilization）試驗利用枸櫞酸鹽生長+不能利用--+微生物與微生物學(xué)第54頁I-吲哚（indol）試驗色氨酸→吲哚→玫瑰吲哚↑吲哚試劑

-+微生物與微生物學(xué)第55頁

IMViC試驗

I-吲哚（indol）試驗

M-甲基紅（methylred）試驗

V-VP（Voges-Proskauer）試驗

C-枸櫞酸鹽利用（citrateutilization）試驗微生物與微生物學(xué)第56頁

IM