微生物的基本知識課件

第二講

微生物的基本知識(1)

第一節(jié)微生物分類及與人類的關(guān)系一、微生物的概念與種類

A.

按生物學(xué)特點分：八大類微生物

B.按細(xì)胞結(jié)構(gòu)分：三大類1、非細(xì)胞型（acellular）：病毒2、原核細(xì)胞型（prokaryote）：古生菌和

真細(xì)菌

細(xì)菌、放線菌、螺旋體、支原體、衣原體、立克次體3、真核細(xì)胞型（eukaryote）：真菌人類的病原微生物【細(xì)菌】

結(jié)核桿菌、痢疾桿菌、大腸桿菌、葡萄球菌、傷寒桿菌、破傷風(fēng)桿菌、鏈球菌【病毒】

肝炎病毒、HIV、流感病毒、麻疹病毒、出血熱病毒、

脊灰病毒、狂犬病毒【真菌】皮膚癬菌、白假絲酵母菌、新生隱球菌、曲霉菌

3.病原微生物的分類（1）分類依據(jù)：

《人間傳染的病原微生物名錄》中華人民共和國衛(wèi)生部

2006年1月11日（2）分類：分4類（見下一張）生物安全的菌（毒）種分類：Ⅰ類：感染后癥狀嚴(yán)重，危及生命，缺乏有效預(yù)防措施，易造成實驗室污染，包括國內(nèi)未出現(xiàn)過的。鼠疫桿菌、霍亂弧菌、炭疽桿菌和HIVⅡ類：感染后癥狀較嚴(yán)重，可危及生命，不易治療，可造成實驗室污染。麻風(fēng)分枝桿菌、結(jié)核分枝桿菌、肝炎病毒、出血熱病毒，狂犬病毒等。1，Ⅱ類為高致病性?、箢悾焊腥竞蟀Y狀較輕，有防治措施，一般不引起實驗室污染。腦膜炎球菌、白喉桿菌、流感病毒、麻疹病毒、風(fēng)疹病毒等Ⅳ類：弱毒和減毒的菌（毒）種，常用于制備疫苗。一級、二級實驗室（BSL-1，BSL-2）：不得從事高致病性病原微生物實驗活動三級、四級實驗室（BSL-3，BSL-4）：可從事高致病性病原微生物實驗活動，但應(yīng)經(jīng)管理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)。三、微生物與人類的關(guān)系

（一）有利方面1、參與物質(zhì)循環(huán)2、生產(chǎn)上

（1）工業(yè)上：食品、皮革、紡織、化工等。（2）農(nóng)業(yè)上：制造菌肥、植物生長素、滅蟲等。

（3）醫(yī)藥工業(yè)上：1）抗生素的生產(chǎn)；2）生物制品的制備；3）微生態(tài)制劑；4）基因工程。（二）不利方面

1、病原微生物

2、機(jī)會致病性微生物（opportunisticpathogen）:（2）機(jī)會致病性微生物a.細(xì)菌中以革蘭陰性桿菌居多，尤以大腸埃希菌、克雷伯菌屬、假單胞菌屬最常見。b.真菌中以白假絲酵母菌最常見，也可見曲霉菌和毛霉菌感染。c.病毒中以皰疹病毒多見（3）機(jī)會性致病菌的主要特點a.毒力弱或無明顯毒力b.常為耐藥菌或多重耐藥菌c.新的機(jī)會性致病菌不斷出現(xiàn)（4）機(jī)會性感染的易感因素易感機(jī)體是誘發(fā)機(jī)會性感染的決定因素

第二節(jié)醫(yī)學(xué)微生物學(xué)發(fā)展過程

1.經(jīng)驗時期特點：人類對微生物視而不見，觸而不覺，嗅而不聞，食而不查，得其益、不感其恩，受其害、不知其誤。2.實驗時期特點：人們將微生物與生產(chǎn)、生活密切聯(lián)系起來，發(fā)現(xiàn)了許多病的病原體，找到了醫(yī)治和預(yù)防方法，并能利用它。近年公共衛(wèi)生突發(fā)事件的大事記：

2003年春，SARS病毒爆發(fā)流行；2004年春，禽流感爆發(fā)（H5N1）；2005年春，流腦局部流行；2005年6-7月，人-豬鏈球菌感染；2005年冬，全球性禽流感爆發(fā)

2006年夏，登革病毒2009年，流感病毒2010年，手足口病ThebiologicwarfareprograminIraqbeganinthe1970sandwasexpandedin1985.Twopathogenicbacteriawerestudied.ForBacillusanthracis,approximately8000Lofsolutionwithasporeandcellcountof109/mLwereproduced;6000Lwereusedtofillweapons.ThesecondpathogenwasClostridiumperfringens;340Lofsolutionwereproduced.Toxinswerestudiedalso.Foraflatoxin(hepatotoxin,nephrotoxin,carcinogen),2200Lwereproduced.Forbotulinumtoxin,20,000Lwereproduced,and11,500LwereputinScudmissilewarheads.Ricinisapotenttoxinthathasbeenusedforassassination;10Lofaconcentratedsolutionwereproduced.Tricothecenemycotoxinswerestudied,and20mLwereproduced.

第三節(jié)微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

coccusbacillusSpiralbacterium三、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（一）細(xì)胞壁（cellwall）：是細(xì)菌細(xì)胞的外層結(jié)構(gòu)，堅韌而有彈性的膜狀結(jié)構(gòu)，占細(xì)菌干重的10%~25%?？赏ㄟ^膜分離法、特殊染色和EM進(jìn)行觀察A、基本結(jié)構(gòu)GM

G-菌：含有少量的肽聚糖、很厚的外膜。

聚糖骨架：與G+菌同肽聚糖：四肽側(cè)鏈（3rd氨基酸為DAP）

缺乏五肽橋，只能形成疏松的二維平面結(jié)構(gòu)，層數(shù)少（3）G-菌的特殊組分——外膜

（outmembrane）

占細(xì)胞壁干重的80%脂蛋白：蛋白質(zhì)部分與DAP連脂質(zhì)部分與脂質(zhì)雙層連脂質(zhì)雙層：類似細(xì)胞膜，允許小分子通過，可阻止多種大分子脂多糖(LPS)：脂質(zhì)A---是糖磷脂，為內(nèi)毒素的毒性所在，

無特異性（lipidA）

核心多糖---己糖、庚糖、KDO等組成，屬特異性特異多糖---重復(fù)寡糖，具種型特異性

脂多糖外膜2.革蘭陰性、陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁比較見下表研究細(xì)菌細(xì)胞壁的意義：鑒別細(xì)菌致病機(jī)制指導(dǎo)用藥及藥物作用靶點或機(jī)制有無外膜無有磷壁酸占細(xì)胞壁干重5%-20%占細(xì)胞壁干重50%-80%肽聚糖含量1-2層可多達(dá)50層肽聚糖層數(shù)10-15nm20-80nm厚度較疏松較堅韌強(qiáng)度革蘭陰性菌革蘭陽性菌細(xì)胞壁細(xì)胞壁G+菌與G-菌細(xì)胞壁的比較溶菌酶作用部位為肽聚糖

聚糖骨架青霉素作用部位為肽聚糖五肽交聯(lián)橋內(nèi)毒素為陰性菌細(xì)胞壁成分

脂多糖細(xì)胞壁的化學(xué)組成不同細(xì)胞壁對酒精的通透性細(xì)胞壁的關(guān)系無效有效對溶菌酶的作用無效有效對青霉素的作用有內(nèi)毒素?zé)o內(nèi)毒素毒性主要為外膜主要為磷壁酸抗原性紅色紫色染色性革蘭陰性菌革蘭陽性菌項目G+菌與G-菌的差別及與細(xì)胞壁的關(guān)系3.細(xì)胞壁功能

（1）維持細(xì)菌固有的形態(tài)；（2）保護(hù)細(xì)菌抗低滲，起到屏障作用；（3）參與物質(zhì)交換；（4）與細(xì)菌的抗原性、致病性有關(guān)。4.細(xì)菌L型（Lformedbacteria）：即肽聚糖結(jié)構(gòu)被破壞或合成受抑制后所形成的細(xì)胞壁缺陷型細(xì)菌。

分類：G+原生質(zhì)體(protoplast)

G-原生質(zhì)球（spheroplast,圓球體）例：PNC—妨礙肽鏈與肽橋的交聯(lián)

溶菌酶—裂解?-1、4糖苷鍵以及膽汁、抗體和補(bǔ)體等因素

特點：呈高度的多形性；多染為革蘭陰性；在高滲、低瓊脂、含人或馬血清的平板上經(jīng)2-7天形成油煎(荷包)蛋樣的細(xì)小菌落；

仍有一定的致病力。分顆粒狀、絲狀（如結(jié)核桿菌）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

（二）細(xì)胞膜（cellmembrane）：1、結(jié)構(gòu)：液態(tài)脂質(zhì)雙層內(nèi)鑲嵌多種蛋白質(zhì)，但不含膽固醇。2、功能：物質(zhì)交換，呼吸作用，生物合成，分泌作用。3、中介體（mesosome):細(xì)胞膜內(nèi)折形成的囊管狀物，多見于G+菌。分類：橫膈中介體、側(cè)中介體。功能：與細(xì)菌的分裂、能量代謝、以及生物合成有關(guān)。所以又被稱為“擬線粒體，chondroid”（三）細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）1、核蛋白體(ribosome)：

與真核細(xì)胞的不同，可作為藥物靶點。

鏈霉素及紅霉素均通過與亞基的結(jié)合而干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成來殺菌。2、質(zhì)粒（plasmid）：

概念：染色體外的遺傳物質(zhì)，存在于細(xì)胞質(zhì)中。為環(huán)狀閉和的雙鏈DNA，控制部分特定的遺傳信息。能在胞漿中自我復(fù)制，維持許多世代。醫(yī)學(xué)上重要的質(zhì)粒有F質(zhì)粒、R質(zhì)粒、Col質(zhì)粒。核糖體（ribosome)質(zhì)粒異染顆粒

特點：獨立自行復(fù)制；編碼重要的生物學(xué)信息；非細(xì)菌生命活動所必須；可在細(xì)菌之間相互轉(zhuǎn)移；一種質(zhì)?？赏瑫r決定幾種功能；有的具有相容性。3、胞漿顆粒：多為營養(yǎng)儲存物，其中的異染顆粒(metachromaticgranules)有鑒別意義。（四）核質(zhì)（nuclearmaterial）

裸露的雙股DNA鏈卷曲盤繞而成的松散網(wǎng)狀物，是細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)。無內(nèi)含子

微生物基因組學(xué)（microbialgenomics）細(xì)菌DNA：長度：一般為1-3mm例：大腸桿菌的DNA長約1mm，在細(xì)胞內(nèi)只有2-3μm。

功能：負(fù)載遺傳信息。ElectronmicrographofanisolatednucleoidreleasedfromE.coli.

（一）莢膜（capsule）:

1、概念：

2、化學(xué)組成：多糖或多肽。

3、形成條件：營養(yǎng)豐富

4、功能：抗吞噬、抗有害物質(zhì)的損傷作用、粘附作用。5、觀察法：莢膜染色或墨汁負(fù)性染色。B、細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)

（二）鞭毛（flagellum）1、概念:所有的弧菌和螺菌、約半數(shù)桿菌、個別球菌，在菌體上附著的細(xì)長、彎曲的絲狀物。分單、雙、叢、周毛菌。