医学微生物学第一章课件.ppt

1、第一篇第一篇 微生物学基本原理微生物学基本原理 第二章第二章 微生物的生物学性状微生物的生物学性状微生物（微生物（microorganism）包括细菌、支原体、衣包括细菌、支原体、衣原体、螺旋体、放线菌、立克次体、病毒及真菌。原体、螺旋体、放线菌、立克次体、病毒及真菌。微生物的生物学性状包括：微生物的生物学性状包括：形态结构、染色特性、生形态结构、染色特性、生长繁殖与培养、理化性状、分类等。长繁殖与培养、理化性状、分类等。第一节第一节 细细 菌菌 细菌细菌(bacterium)广义广义所有原核细胞型微生物（细菌、支原体、所有原核细胞型微生物（细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、放线菌衣原体

2、、立克次体、螺旋体、放线菌 共性：原始核质、二分裂、对抗生素敏感共性：原始核质、二分裂、对抗生素敏感 狭义狭义专指其中的细菌专指其中的细菌 一、细菌的大小与形态细菌的大小与形态n观察细菌常用光学显微镜，其大小用测微尺在观察细菌常用光学显微镜，其大小用测微尺在显微镜下进行测量，以显微镜下进行测量，以微米微米(m)为单位。不同为单位。不同种类的细菌大小不一，同一种细菌也因菌龄和种类的细菌大小不一，同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有差异。环境因素的影响而有差异。n细菌按其外形，主要有细菌按其外形，主要有球菌（球菌（coccus）杆菌（杆菌（bacillus）螺形菌（螺形菌（spiral bact

3、erium）1、球菌、球菌(coccus)脑膜炎奈瑟菌脑膜炎奈瑟菌双球菌双球菌(diplococcus)肺炎链球菌肺炎链球菌链球菌链球菌(streptococcus)球菌球菌(coccus)球菌球菌(coccus)葡萄球菌葡萄球菌(straphylococcus)球菌球菌(coccus)四联球菌四联球菌(tetrad)球菌球菌(coccus)八叠球菌八叠球菌(sarcina)2、杆菌、杆菌(bacillus)不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌 3-10 m3-10 m大中大肠埃希菌大肠埃希菌 2-3 m2-3 m小布鲁菌布鲁菌 0.

4、6-1.5 m0.6-1.5 m杆菌的形态多样杆菌的形态多样杆菌杆菌(bacillus)炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌杆菌(bacillus)杆菌的形态多样杆菌的形态多样分枝杆菌分枝杆菌双歧杆菌双歧杆菌3、螺形菌、螺形菌(spiral bacterium)弧菌弧菌螺菌螺菌螺杆菌螺杆菌 二、细菌的结构二、细菌的结构基本基本结构结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核质细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊特殊结构结构荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞（一）细胞壁（一）细胞壁(cell wall)是位于细菌细胞最外层，包绕在细胞是位于细菌细胞最外层，包绕在细胞膜周围，无色透明、坚韧而富

5、有弹性的膜状膜周围，无色透明、坚韧而富有弹性的膜状结构。平均厚度为结构。平均厚度为1230nm，组成较复，组成较复杂，并随不同菌种而异。杂，并随不同菌种而异。基本结构基本结构革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阴性菌革兰染色革兰染色两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖，但各有其特殊组分。两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖，但各有其特殊组分。革兰染色法（革兰染色法（Gram Stain）：）：涂片涂片 风干风干 固定固定 结晶紫结晶紫 碘液碘液 95%乙醇乙醇 复红复红1min1min脱色脱色1、革兰阳性菌肽聚糖、革兰阳性菌肽聚糖(peptidoglycan)聚糖骨架、聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥（三

6、维立体结构）四肽侧链、五肽交联桥（三维立体结构）青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸 革兰阳性菌细胞壁肽聚糖经这样的革兰阳性菌细胞壁肽聚糖经这样的三级链接，构成了交叉的、机械强度相三级链接，构成了交叉的、机械强度相当大的空间框架结构，交联率为当大的空间框架结构，交联率为75%，坚固而致密。这种三维立体结构的肽聚坚固而致密。这种三维立体结构的肽聚糖在革兰阳性菌中高达糖在革兰阳性菌中高达50层，为其细层，为其细胞壁主要成分。胞壁主要成分。2、革兰阴性菌肽聚糖、革兰阴性菌肽聚糖(peptidoglycan)聚糖骨聚糖骨架、四肽侧链（二维平面结构）架、四肽侧链（二维平面结构）革兰阴性菌

7、细胞壁肽聚糖由于缺乏交革兰阴性菌细胞壁肽聚糖由于缺乏交联桥，只能形成二维平面结构，而且交联桥，只能形成二维平面结构，而且交联率低，只有联率低，只有25%，故多数侧链呈游离，故多数侧链呈游离状。这种二维平面的肽聚糖在革兰阴性状。这种二维平面的肽聚糖在革兰阴性菌中只有菌中只有12层，只作为其细胞壁的层，只作为其细胞壁的组成成分之一。组成成分之一。3、革兰阳性菌细胞壁特殊组分、革兰阳性菌细胞壁特殊组分 磷壁酸磷壁酸(teichoic acid)壁磷壁酸膜磷壁酸 磷壁酸为革兰阳性菌特有成分，磷壁酸为革兰阳性菌特有成分，是由核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键是由核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键互相连接而成的多聚物

8、。按结合部位互相连接而成的多聚物。按结合部位不同分为壁磷壁酸和膜磷壁酸两种。不同分为壁磷壁酸和膜磷壁酸两种。4、革兰阴性菌细胞壁特殊组分、革兰阴性菌细胞壁特殊组分 外膜外膜(outer membrane)革兰阴性菌细胞壁特殊组分革兰阴性菌细胞壁特殊组分-外膜外膜外膜位于肽聚糖外侧，由内向外由脂外膜位于肽聚糖外侧，由内向外由脂蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成。蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成。外膜外膜 脂蛋白脂蛋白连接肽聚糖与脂质双层连接肽聚糖与脂质双层脂质双层脂质双层结构类似细胞膜，有选择性通结构类似细胞膜，有选择性通透作用，也可作为噬菌体、性透作用，也可作为噬菌体、性菌毛、或细菌素的受体菌毛

9、、或细菌素的受体脂多糖脂多糖（LPS）即革兰阴性菌内毒素即革兰阴性菌内毒素 脂多糖脂多糖（由内向外）（由内向外）脂质脂质A一种糖磷脂，是内毒素的毒性一种糖磷脂，是内毒素的毒性成分，无种属特异性成分，无种属特异性脂多糖由三部分组成脂多糖由三部分组成核心多糖核心多糖有种属特异性，同一菌属细有种属特异性，同一菌属细菌核心多糖相同菌核心多糖相同特异多糖特异多糖即革兰阴性菌的菌体抗原即革兰阴性菌的菌体抗原（O抗原），具有种的特异抗原），具有种的特异性，此糖如果缺失，细菌菌性，此糖如果缺失，细菌菌落将发生落将发生SR变异变异脂多糖脂多糖(lipopolysaccharid,LPS)革兰阳性菌与阴性菌细胞壁

10、结构比较革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁细胞壁 强度强度厚度厚度肽聚糖层数肽聚糖层数肽聚糖含量肽聚糖含量磷壁酸磷壁酸脂质双层脂质双层脂蛋白脂蛋白脂多糖脂多糖革兰阳性菌革兰阳性菌较坚韧较坚韧20-80nm可多达可多达50层层占细胞壁干重占细胞壁干重50%-80%+革兰阴性菌革兰阴性菌较疏松较疏松10-15nm1-2层层占细胞壁干重占细胞壁干重5%-20%+n维持菌体固有的形态维持菌体固有的形态n保护细菌抵抗低渗环境保护细菌抵抗低渗环境n参与菌体内外的物质交换参与菌体内外的物质交换n菌体表面带有多种抗原分子，可诱菌体表面带有多种抗原分子，可诱发机体的免疫应答。发机体的免疫应答。细胞壁的功能细

11、胞壁的功能n细菌细胞壁缺陷型或细菌细胞壁缺陷型或L型型(bacterial L form)：细胞细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中不能耐受菌壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡。在高渗环境下，仍可存活。体内的高渗透压而将会涨破死亡。在高渗环境下，仍可存活。n革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住原生质体原生质体(protoplast)。n革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护原生质球原生质球(spheroplast)。n某些某些L型仍有一定的致病力

12、，通常引起慢性感染。型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。细菌细胞壁缺陷型（细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）型）细菌细菌L L型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无论其原型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无论其原为革兰阳性或阴性菌，形成为革兰阳性或阴性菌，形成L L型大多染成革兰阴性。型大多染成革兰阴性。(1)细菌细菌L型的形态和染色性型的形态和染色性蜡样芽胞杆菌蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）型的镜下形态（多形性）n细菌细菌L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。不能生长，培养时必

13、须用高渗的含血清的培养基。n细菌细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落。型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落。（2）细菌）细菌L型的培养特性和菌落形态型的培养特性和菌落形态 丝状菌落丝状菌落 颗粒型菌落颗粒型菌落 油煎蛋样菌落油煎蛋样菌落 典型的典型的L型菌落型菌落n细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同，由磷细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同，由磷脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇。脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇。n细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似，主要有物细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似，主要有物质转运、生物合成、分泌和呼吸等作用。质转运、生物合成、分泌和呼

14、吸等作用。n细菌细胞膜可形成一种特有的结构，称为中介体。细菌细胞膜可形成一种特有的结构，称为中介体。（二）细胞膜（二）细胞膜(cell membrane)中介体：中介体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于革兰是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体，故亦称为拟线粒体阳性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体，故亦称为拟线粒体(chondroid)。中介体中介体(mesosome)中介体中介体n核糖体核糖体(ribosome)：细菌合成蛋白质的场所，游离存细菌合成蛋白质的场所，游离存在于蛋白质中。在于蛋白质中。n质粒质粒(plasmid)：

15、染色体外的遗传物质，存在于细胞染色体外的遗传物质，存在于细胞质中。为闭合环状的双链质中。为闭合环状的双链DNA，控制细菌某些特定的，控制细菌某些特定的遗传特性。遗传特性。n细菌细胞质中含有多种颗粒，大多为贮藏的营养物质。细菌细胞质中含有多种颗粒，大多为贮藏的营养物质。其中有一种主要成分是其中有一种主要成分是RNA和多偏磷酸盐的颗粒，其和多偏磷酸盐的颗粒，其嗜碱性强，用亚甲蓝染色时着色较深呈紫色，称为嗜碱性强，用亚甲蓝染色时着色较深呈紫色，称为异异染颗粒染颗粒(metachromatic granule)。常见于白喉棒状。常见于白喉棒状杆菌，位于菌体两端，故又称极体杆菌，位于菌体两端，故又称极体

16、(polar body)，有，有助于鉴定。助于鉴定。（三）细胞质（三）细胞质(cytoplasm)（四）核质（四）核质(nuclear material)核质由单一密闭环状核质由单一密闭环状DNA分子反复回旋分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构。卷曲盘绕组成松散网状结构。细菌是原核细胞，不具有成形的核。细细菌是原核细胞，不具有成形的核。细菌的遗传物质称为核质或拟核，无核膜、菌的遗传物质称为核质或拟核，无核膜、核仁和有丝分裂器。功能与真核细胞的核仁和有丝分裂器。功能与真核细胞的染色体相似染色体相似决定细菌各种遗传性状。决定细菌各种遗传性状。二二.特殊结构特殊结构（一）荚膜（一）荚膜(capsul

17、e)荚膜：荚膜：某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，当其厚度当其厚度=0.2m，边界明显，光镜下可见时，称为，边界明显，光镜下可见时，称为荚膜。厚度荚膜。厚度 0.2m者称为微荚膜。其成分为疏水性多者称为微荚膜。其成分为疏水性多糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后并不影响细胞的糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。生命活动。肺炎链球菌荚膜肺炎链球菌荚膜荚膜荚膜n成分是多糖或多肽。成分是多糖或多肽。n具有抗原性，用荚膜肿胀试验将细菌定型。具有抗原性，用荚膜肿胀试验将细菌定型。n荚膜的形成与环境条件有密切关系。一般在动物体内荚膜的形

18、成与环境条件有密切关系。一般在动物体内或含营养丰富的培养基中易形成荚膜，在普通培养基或含营养丰富的培养基中易形成荚膜，在普通培养基上或连续传代则易消失。上或连续传代则易消失。n荚膜对一般碱性染料亲和力低，不易着色。荚膜对一般碱性染料亲和力低，不易着色。普通染色普通染色菌体周围未着色的透明圈菌体周围未着色的透明圈 特殊染色特殊染色染上与菌体不同的颜色。染上与菌体不同的颜色。1.荚膜的化学组成荚膜的化学组成n抗吞噬作用抗吞噬作用n粘附作用粘附作用n抗有害物质的损伤作用抗有害物质的损伤作用 微荚膜与荚膜具有相同的功能微荚膜与荚膜具有相同的功能2.荚膜的功能荚膜的功能与细菌的致病性有关与细菌的致病性有

19、关（二）鞭毛（二）鞭毛(flagellum)许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，称为许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，称为鞭毛鞭毛，是细，是细菌的运动器官。菌的运动器官。鞭毛需用电子显微镜观察，或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜鞭毛需用电子显微镜观察，或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看到。下看到。鞭毛菌分类鞭毛菌分类单毛菌单毛菌双毛菌双毛菌丛毛菌丛毛菌周毛菌周毛菌鞭毛的结构鞭毛的结构n鞭毛是运动器官。有鞭毛的细菌能主鞭毛是运动器官。有鞭毛的细菌能主动运动，可通过动力试验进行细菌鉴动运动，可通过动力试验进行细菌鉴定；定；n鞭毛有抗原性。鞭毛的成分为鞭毛蛋鞭毛有抗原性

20、。鞭毛的成分为鞭毛蛋白，并且具有高度的特异性，称为鞭白，并且具有高度的特异性，称为鞭毛抗原（毛抗原（H抗原），可作为细菌分类、抗原），可作为细菌分类、分型的依据；分型的依据；n有的细菌其鞭毛与致病性有关。有的细菌其鞭毛与致病性有关。鞭毛的功能鞭毛的功能细菌的运动细菌的运动n菌毛：菌毛：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。n菌毛蛋白具有抗原性。菌毛蛋白具有抗原性。n根据功能不同，菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类。根据功能不同，菌毛可分为普通

21、菌毛和性菌毛两类。n菌毛在普通光学显微镜下看不到，必须用电子显微镜观察。菌毛在普通光学显微镜下看不到，必须用电子显微镜观察。（三）菌毛（三）菌毛(filus/fimbriae)n普通菌毛遍布菌细胞表面，每菌可达数普通菌毛遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。百根。n这类菌毛是细菌的粘附结构，能与宿主这类菌毛是细菌的粘附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合，是细菌感细胞表面的特异性受体结合，是细菌感染的第一步。染的第一步。n菌毛的受体常为糖蛋白或糖脂，与菌毛菌毛的受体常为糖蛋白或糖脂，与菌毛结合的特异性决定的宿主的易感部位。结合的特异性决定的宿主的易感部位。1.普通菌毛普通菌毛(ordinary p

22、ilus)n仅见于少数革兰阴性菌。仅见于少数革兰阴性菌。n数量少，数量少，1-4根。根。n比普通菌毛长而粗，中空呈管状。比普通菌毛长而粗，中空呈管状。n性菌毛由致育因子性菌毛由致育因子F质粒编码，故又称质粒编码，故又称F菌毛。菌毛。n带有性菌毛的带有性菌毛的F+菌与无性菌毛的菌与无性菌毛的F-菌相遇时，菌相遇时，性菌毛与其相应受体结合，性菌毛与其相应受体结合，F+菌内的质粒或菌内的质粒或DNA可通过性菌毛可通过性菌毛 进入进入F-菌体内，此过程菌体内，此过程接合接合(conjugation)。n性菌毛是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体。性菌毛是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体。2.性菌毛性菌毛(sex

23、 pilus)n芽胞：芽胞：某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。芽胞形成成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。芽胞形成后细菌即失去繁殖能力。后细菌即失去繁殖能力。n产生芽胞的都是革兰阳性菌。产生芽胞的都是革兰阳性菌。n芽孢折光性强、壁厚、不易着色，经特殊染色光镜下可见芽孢折光性强、壁厚、不易着色，经特殊染色光镜下可见（四）芽胞（四）芽胞(spore)n细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。其形细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。其形成条件因菌种而异。当营养物质缺乏时易形成芽孢，即为成

24、条件因菌种而异。当营养物质缺乏时易形成芽孢，即为细菌维持生命的特殊形式；细菌维持生命的特殊形式；n芽孢由多层膜结构组成，带有完整的核质、酶系统和合成芽孢由多层膜结构组成，带有完整的核质、酶系统和合成菌体组分的结构，能保存细菌的全部生命活动的物质。芽菌体组分的结构，能保存细菌的全部生命活动的物质。芽孢形成后，细菌即失去繁殖能力，菌体崩解，芽孢游离；孢形成后，细菌即失去繁殖能力，菌体崩解，芽孢游离；n环境适宜时，芽孢则以发芽的形式发育成细菌的繁殖体；环境适宜时，芽孢则以发芽的形式发育成细菌的繁殖体；n一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个

25、菌体，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。体，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁繁殖体殖体(vegetative form)。1.芽胞的形成与发芽芽胞的形成与发芽芽胞的结构芽胞的结构芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌肉毒梭菌破伤风梭菌破伤风梭菌芽孢的意义芽孢的意义n芽胞的抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的芽胞的抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的传染源。但芽胞并不直接引起疾

26、病，只有发芽成为繁传染源。但芽胞并不直接引起疾病，只有发芽成为繁殖体后，才能迅速大量繁殖而致病。殖体后，才能迅速大量繁殖而致病。n芽胞抵抗力强，故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标。芽胞抵抗力强，故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标。高压蒸汽灭菌法是杀灭芽孢最有效的方法。高压蒸汽灭菌法是杀灭芽孢最有效的方法。n芽胞抵抗力强的原因：芽胞抵抗力强的原因：(1)芽胞含水量少，蛋白质受热芽胞含水量少，蛋白质受热后不易变性。后不易变性。(2)芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素不易透入。不易透入。(3)含有的含有的DAP与钙结合的盐能提高芽胞中与钙结合的盐能提高芽胞中各种酶的稳定性。

27、各种酶的稳定性。芽胞的意义芽胞的意义 三、细菌的理化性状与新陈代谢三、细菌的理化性状与新陈代谢细菌的营养类型细菌的营养类型根据细菌所利用的能源和碳源的不同，将细菌分为两大根据细菌所利用的能源和碳源的不同，将细菌分为两大营养类型营养类型自养菌自养菌和和异养菌异养菌。自养菌自养菌(autotroph)：以简单的无机物为原料，合成菌体以简单的无机物为原料，合成菌体成分成分。异养菌异养菌(heterotroph)：以多种有机物为原料，合成菌体以多种有机物为原料，合成菌体成分并获得能量。异养菌包括腐生菌成分并获得能量。异养菌包括腐生菌(saprophyte)和寄生菌和寄生菌(parasite)。所有的病

28、原菌都是异养菌，大部分属寄生菌。所有的病原菌都是异养菌，大部分属寄生菌。（一）细菌的理化性状（一）细菌的理化性状光学性质光学性质细菌为半透明体。细菌为半透明体。表面积表面积细菌体积微小，相对表面积大。细菌体积微小，相对表面积大。带电现象带电现象均带负电。其带电现象与染色反应、均带负电。其带电现象与染色反应、凝集反应、抑菌和杀菌作用等密切相关。凝集反应、抑菌和杀菌作用等密切相关。半透性半透性细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性。细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性。渗透压渗透压菌体内为高渗透压菌体内为高渗透压。n细菌的物理性状细菌的物理性状：细菌的化学组成：细菌的化学组成：水、无机盐、蛋白质、糖类、水、无机

29、盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸脂质和核酸一一.细菌的能量代谢细菌的能量代谢v发酵发酵v需氧呼吸需氧呼吸v厌氧呼吸厌氧呼吸（二）细菌的新陈代谢与能量转换（二）细菌的新陈代谢与能量转换二二.细菌的代谢产物细菌的代谢产物（一）分解代谢产物和细菌的生化反应（一）分解代谢产物和细菌的生化反应 细菌种类不同细菌种类不同细菌酶不同细菌酶不同分分解物质能力不同解物质能力不同代谢产物不同代谢产物不同鉴鉴别作用别作用 细菌生化反应细菌生化反应检测细菌对各种基检测细菌对各种基质的代谢作用及代谢产物以鉴别细菌种类质的代谢作用及代谢产物以鉴别细菌种类的生化试验。的生化试验。糖发酵试验糖发酵试验VP试验试验甲基红试验甲基红

30、试验枸橼酸盐利用试验枸橼酸盐利用试验吲哚试验吲哚试验硫化氢试验硫化氢试验尿素酶试验尿素酶试验自动化仪器分析自动化仪器分析糖发酵试验糖发酵试验细菌细菌分解分解糖糖发酵发酵 产酸产酸+发酵发酵 产酸产气产酸产气+不发酵不发酵 糖发酵试糖发酵试验验VP试验与甲基红实验试验与甲基红实验产气杆菌产气杆菌丙酮酸丙酮酸脱羧脱羧乙酰甲乙酰甲基甲醇基甲醇KOH二乙酰二乙酰+胍基胍基红色红色（VP阳性）阳性）产气杆菌生成酸类减少产气杆菌生成酸类减少 pH大于大于5.4 甲基红甲基红橘黄色橘黄色（阴性）（阴性）大肠杆菌大肠杆菌 pH小于小于4.5 甲基红甲基红红色红色（阳性）（阳性）VP试试验验阴性阴性阳性阳性大肠

31、杆菌：大肠杆菌：产气杆菌：产气杆菌：+甲基红试甲基红试验验阳性阳性阴性阴性对照对照大肠杆菌：大肠杆菌：+产气杆菌：产气杆菌：枸橼酸利用试验枸橼酸利用试验产气杆菌产气杆菌分解分解枸橼酸盐枸橼酸盐碳酸盐碳酸盐产碱产碱深兰色深兰色（阳性）（阳性）枸橼酸利用试枸橼酸利用试验验大肠杆菌：大肠杆菌：产气杆菌：产气杆菌：+吲哚试验吲哚试验色氨酸色氨酸色氨酸酶色氨酸酶吲哚吲哚（无色）（无色）+对二甲氨基对二甲氨基苯甲醛苯甲醛（黄色）（黄色）玫瑰吲哚玫瑰吲哚（红色（红色 阳性）阳性）阳性阳性吲哚试吲哚试验验大肠杆菌：大肠杆菌：+产气杆菌：产气杆菌：H2S试验试验细菌细菌分解分解含含S氨基酸氨基酸H2S+FeSO

32、4FeS（黑色（黑色 阳性）阳性）H2S试验试验尿素酶试验尿素酶试验细菌细菌分解分解尿素尿素产氨产氨酚红酚红红色红色（阳性）（阳性）尿素酶试尿素酶试验验对照对照阳性阳性阴性阴性热原质热原质(pyrogen)：或称致热原。是细菌合成的一种注入人体或动或称致热原。是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应物质。产生热原质的细菌大多是革兰阴性菌，热物体内能引起发热反应物质。产生热原质的细菌大多是革兰阴性菌，热原质即其细胞壁的脂多糖。原质即其细胞壁的脂多糖。毒素与侵袭性酶：毒素与侵袭性酶：细菌产生外毒素和内毒素两类毒素。外毒素细菌产生外毒素和内毒素两类毒素。外毒素(exotoxin)是多数革兰阳

33、性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释是多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质；内毒素放到菌体外的蛋白质；内毒素(endotoxin)是革兰阴性菌的脂多糖。是革兰阴性菌的脂多糖。色素：色素：细菌的色素有两类细菌的色素有两类水溶性色素，能弥散到培养基或周围组水溶性色素，能弥散到培养基或周围组织。脂溶性色素，不溶于水，只存在于菌体，使菌落显色而培养基颜色织。脂溶性色素，不溶于水，只存在于菌体，使菌落显色而培养基颜色不变。不变。抗生素：抗生素：某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质。生物

34、或肿瘤细胞的物质。细菌素：细菌素：某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。维生素：维生素：细菌能合成某些维生素除供自身需要外，还能分泌至周围环细菌能合成某些维生素除供自身需要外，还能分泌至周围环境中。境中。（二）合成代谢产物二）合成代谢产物营养物质营养物质 水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为细菌的代谢水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为细菌的代谢及生长繁殖提供必需的原料和充足的能量及生长繁殖提供必需的原料和充足的能量酸碱度酸碱度(pH)多数病原菌最适多数病原菌最适PH为为7.2-7.6温度温度 病原菌最适温度为病原菌最适温度为37度度气体气体渗透压渗透压四

35、、细菌的生长繁殖与培养四、细菌的生长繁殖与培养（一）生长繁殖的条件（一）生长繁殖的条件O2：根据细菌代谢时对氧气的需要与否分四类：根据细菌代谢时对氧气的需要与否分四类：专性需氧菌：专性需氧菌：具有完善的呼吸酶系统，需要分子氧作为受具有完善的呼吸酶系统，需要分子氧作为受氢体以完成需氧呼吸，仅能在有氧环境下生长。氢体以完成需氧呼吸，仅能在有氧环境下生长。微需氧菌微需氧菌：在低氧压（在低氧压（5%-6%）生长最好）生长最好。兼性厌氧菌兼性厌氧菌：兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能，在有氧、兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能，在有氧、无氧环境中均能生长，但以有氧时无氧环境中均能生长，但以有氧时 生长较好。大多

36、数病原菌属生长较好。大多数病原菌属于此。于此。专性厌氧菌：专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统，只能进行无氧发酵，缺乏完善的呼吸酶系统，只能进行无氧发酵，必须在无氧环境中生长。必须在无氧环境中生长。有氧环境不能生长的原因有氧环境不能生长的原因1.缺乏细胞色素及细胞色素氧化酶缺乏细胞色素及细胞色素氧化酶2.缺乏超氧化物歧化酶缺乏超氧化物歧化酶 气体气体C O2：对细菌生长也很重要，大部分细菌在代谢中产生的对细菌生长也很重要，大部分细菌在代谢中产生的 C O2可满足需要，个别细菌初次分离时需人工供给可满足需要，个别细菌初次分离时需人工供给5-10%C O2（二）（二）生长方式与速度生长方式与速度 细菌

37、个体的生长繁殖细菌个体的生长繁殖 繁殖方式繁殖方式-细菌以简单的二分裂方式进行繁殖。细菌以简单的二分裂方式进行繁殖。繁殖速度繁殖速度-繁殖一代所需时间（代时）约繁殖一代所需时间（代时）约20-30min。但少数细菌代时较长，如结核分枝杆菌代时为但少数细菌代时较长，如结核分枝杆菌代时为18小时。小时。细菌群体的生长繁殖细菌群体的生长繁殖 繁殖规律繁殖规律-生长曲线（生长曲线（growth curve)迟缓期迟缓期(lag phase)，对数期对数期(logarithmic phase)稳定期稳定期(stationary phase)，衰退期，衰退期(decline phase)细菌群体的生长繁殖

38、细菌群体的生长繁殖（三）（三）细菌的人工培养细菌的人工培养厌氧罐厌氧罐培养基培养基(culture medium)培养基：培养基：是由人工方法培配置而成的，专供微生物生长繁殖使是由人工方法培配置而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品。用的混合营养物制品。按其营养组成和用途分类：按其营养组成和用途分类：基础培养基、增菌培养基、基础培养基、增菌培养基、选择培养基、鉴别培养基、厌氧培养基选择培养基、鉴别培养基、厌氧培养基。按其物理状态分类：按其物理状态分类：固体培养基、液体培养基、半固体固体培养基、液体培养基、半固体培养基培养基。按其成分分类：按其成分分类：合成培养基、天然培养基合成培养基、

39、天然培养基。（一）细菌在液体培养基中的生长情况（一）细菌在液体培养基中的生长情况菌膜菌膜菌沉淀菌沉淀均匀浑浊均匀浑浊对照对照（二）细菌在固体培养基中的生长情况：（二）细菌在固体培养基中的生长情况：菌落菌落在固体培养基表面，经划线分在固体培养基表面，经划线分离，由一个细菌经离，由一个细菌经1824h繁殖后形成的单繁殖后形成的单个的、肉眼可见的细菌集团。个的、肉眼可见的细菌集团。光滑型菌落光滑型菌落(S型）型）粗糙型菌落粗糙型菌落（R型）型）粘液型菌落粘液型菌落（M型）型）（三）细菌在半固体培养基中的生长情况（三）细菌在半固体培养基中的生长情况 动力试验动力试验1、3：有动力：有动力2：无动力：无

40、动力根据不同标本及不同培养目的，可选用根据不同标本及不同培养目的，可选用不同的接种和培养方法。常用的有分离培不同的接种和培养方法。常用的有分离培养和纯培养两种方法。养和纯培养两种方法。病原菌的人工培养一般采用病原菌的人工培养一般采用35-37，培，培养时间多数为养时间多数为18-24h，但有时需根据菌种，但有时需根据菌种及培养目的作最佳选择。及培养目的作最佳选择。培养细菌的方法培养细菌的方法应用传染病的诊断与防治传染病的诊断与防治细菌的鉴定与研究细菌的鉴定与研究生物制品的制备生物制品的制备病原学诊断通过药敏实验选择抗生素n细菌的分类层次：界、门、纲、目、科、属、种。在细菌细菌的分类层次：界、门

41、、纲、目、科、属、种。在细菌常用属和种。常用属和种。种（种（species）生物学性状基本相同的细菌群体，是细生物学性状基本相同的细菌群体，是细菌分类的基本单位。同一菌种的各个细菌，虽性状基本相菌分类的基本单位。同一菌种的各个细菌，虽性状基本相同，但在某些方面仍有一定差异。同，但在某些方面仍有一定差异。差异明显差异明显亚种（变种）；亚种（变种）；差异小差异小型（血清型、噬菌体型、细菌素型等）；型（血清型、噬菌体型、细菌素型等）；属（属（genus)性状相近、关系密切的若干菌种组成一个性状相近、关系密切的若干菌种组成一个菌属。菌属。株（株（strain)对不同来源的同一菌种的细菌称为该菌的对不同

42、来源的同一菌种的细菌称为该菌的不同菌株。不同菌株。标准菌株标准菌株：具有某种细菌典型特征的菌株。：具有某种细菌典型特征的菌株。五、细菌的分类与命名五、细菌的分类与命名细菌的命名：细菌的命名：采用拉丁双名法，每个菌名由两个拉采用拉丁双名法，每个菌名由两个拉丁字组成。前一字为属名，用名词，大写；后一字丁字组成。前一字为属名，用名词，大写；后一字为种名，用形容词，小写。中文的命名次序与拉丁为种名，用形容词，小写。中文的命名次序与拉丁相反，种名在前，属名在后。相反，种名在前，属名在后。Staphylococcus aureus 金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌 第二节第二节 病毒的生物学性状病毒的生物学性

43、状病毒（病毒（virus）：）：最微小的、结构最简单的非细胞型微生物。最微小的、结构最简单的非细胞型微生物。特征特征 1 体积微小；体积微小；2 非细胞结构，非细胞结构，结构简单结构简单“一包基因一包基因”而且仅一种核酸；而且仅一种核酸；3 严格的胞内寄生（分子水平寄生；）严格的胞内寄生（分子水平寄生；）4 以复制方式繁殖；以复制方式繁殖；5 抵抗力特殊；抵抗力特殊；6 在医学微生物中占重要地位在医学微生物中占重要地位 病毒感染占病毒感染占75%轰动效应轰动效应传染性强，传播快，流传染性强，传播快，流行广，诊治困难，病死率高，后遗症严重行广，诊治困难，病死率高，后遗症严重与肿瘤相关与肿瘤相关分

44、子分子生物学研究的重要工具。生物学研究的重要工具。病毒体（病毒体（virion）：完整成熟的病毒颗粒。）：完整成熟的病毒颗粒。n1 大小大小 nmn2形态形态 球形、杆形（丝形）、弹性、砖形、蝌蚪状球形、杆形（丝形）、弹性、砖形、蝌蚪状n3 观察及测量观察及测量电镜电镜滤过滤过超速离心超速离心X线衍射线衍射一、病毒的大小与形态一、病毒的大小与形态二、病毒的结构与化学组成二、病毒的结构与化学组成（一）（一）病毒的结构病毒的结构 基本结构基本结构核衣壳（核衣壳（nucleocapsid）（病毒体）（病毒体）病毒病毒核心（核心（core）衣壳（衣壳（capsid）辅助结构辅助结构包膜（包膜（enve

45、lope）病毒核心：病毒核心：成分为核酸，病毒基因组成分为核酸，病毒基因组病毒衣壳：病毒衣壳：包绕在核酸外面的蛋白质外壳包绕在核酸外面的蛋白质外壳 衣壳由衣壳由壳粒（壳粒（capsomere）组成组成形态亚单位形态亚单位壳粒由多肽分子组成壳粒由多肽分子组成结构亚单位结构亚单位根据壳粒排列方式不同，病毒有三种对称型根据壳粒排列方式不同，病毒有三种对称型 螺旋对称螺旋对称 二十面体立体对称二十面体立体对称 复合对称复合对称核衣壳核衣壳病毒体病毒体基本功能单位基本功能单位感染单位感染单位包膜：病毒出芽释放时获得包膜：病毒出芽释放时获得 成分成分 对脂溶剂敏感对脂溶剂敏感宿主细胞膜、核膜成分宿主细胞膜

46、、核膜成分病毒基因编码的病毒特异抗原病毒基因编码的病毒特异抗原有的有刺突有的有刺突(spike)或包膜子粒或包膜子粒包膜有无：包膜病毒（包膜有无：包膜病毒（enveloped virus）裸病毒（裸病毒（naked virus）（二）病毒的化学组成与功能（二）病毒的化学组成与功能 核酸：核酸：仅含一种核酸，仅含一种核酸，DNA或或RNA 形状不同（单一线性、双股环状）形状不同（单一线性、双股环状）完整性不同（完整的、分节段的）完整性不同（完整的、分节段的）功能：决定病毒的复制、感染及遗传变异功能：决定病毒的复制、感染及遗传变异 感染性核酸：失去衣壳裸露的仍具有感染性的病毒感染性核酸：失去衣壳裸

47、露的仍具有感染性的病毒 的核酸的核酸1.蛋白质蛋白质 保护核酸保护核酸 结构蛋白：结构蛋白：参与感染参与感染 具有抗原性具有抗原性 非结构蛋白：病毒酶类（病毒复制，非结构蛋白：病毒酶类（病毒复制，抑制宿主相应功能）抑制宿主相应功能）2.脂类和糖脂类和糖主要存在于包膜中主要存在于包膜中维护病毒体结构完整性维护病毒体结构完整性与宿主细胞有亲和及融合的性能与宿主细胞有亲和及融合的性能表现病毒种、型抗原性表现病毒种、型抗原性与病毒引起机体中毒症状有关与病毒引起机体中毒症状有关 三、病毒的增殖三、病毒的增殖 病毒的增殖方式病毒的增殖方式自我复自我复制（制（self replication），），即即以病

48、毒核酸为模板进行复制以病毒核酸为模板进行复制的方式。的方式。（一）病毒的复制周期（一）病毒的复制周期（replication cycle 吸附吸附 穿入穿入 脱壳脱壳 生物合成生物合成 组装成熟组装成熟 释放释放 1、吸附、吸附（adsorption）亲嗜性亲嗜性 病毒表面吸附位点病毒表面吸附位点 宿主细胞表面受体宿主细胞表面受体 易感性易感性 特异性、不可逆的结合特异性、不可逆的结合2、穿入、穿入（penetration）吸附后进吸附后进入细胞内入细胞内3、脱壳、脱壳（uncoating）脱去衣壳、脱去衣壳、核酸裸露核酸裸露 4、生物合成生物合成（biosynthesis ）合成大量病毒核酸

49、和结构蛋白合成大量病毒核酸和结构蛋白（1）DNA病毒病毒早期早期mRNA转录转录早期蛋白质转译（功能蛋白）早期蛋白质转译（功能蛋白）复制子代核酸复制子代核酸晚期晚期mRNA转录转录晚期蛋白质转译（结构蛋白）晚期蛋白质转译（结构蛋白）病毒病毒RNA逆转逆转录酶录酶RNA：DNA杂交中间体杂交中间体RNA酶酶H水解水解负单链负单链DNADNA聚合酶聚合酶双链双链DNA整合酶整合酶整合到细胞染色体上（前病毒）整合到细胞染色体上（前病毒）转录转录子代子代RNAmRNA翻译翻译结构蛋白结构蛋白子代病毒子代病毒释放释放（2）逆转录病毒（）逆转录病毒（retrovirus）非结构蛋白非结构蛋白装配装配5、装

50、配与释放、装配与释放（assembly and release）组装成成熟的子代病毒，并从细胞游离出来组装成成熟的子代病毒，并从细胞游离出来（二）病毒的异常增殖和干扰现象（二）病毒的异常增殖和干扰现象1、病毒的异常增殖、病毒的异常增殖 顿挫感染（顿挫感染（abortive infection）在病毒增殖过程中，虽可合成部分或全部病毒成分，但不能在病毒增殖过程中，虽可合成部分或全部病毒成分，但不能正常组装成完整的病毒体，既不能产生有感染性的子代病毒。正常组装成完整的病毒体，既不能产生有感染性的子代病毒。依赖细胞的顿挫感染依赖细胞的顿挫感染 非容纳细胞（非容纳细胞（non-permissive c