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文档简介

1

一细菌的形态与结构

BacteriaMorphologyandStructure12依据形态而命名

Threebasictypes球菌杆菌螺形菌细菌大小的测量单位:微米(micrometer,m)

第一节细菌的形态2依据形态而命名

Threebasictypes球菌杆菌2022/11/253球菌(1µm)双球菌链球菌葡萄球菌四联球菌八叠球菌2022/11/223球菌(1µm)双球菌链球菌葡萄球4杆菌(0.6~10

µm)4杆菌(0.6~10µm)2022/11/255螺形菌(2-6µm)

螺菌弧菌螺杆菌2022/11/225螺形菌(2-6µm)螺菌弧菌螺

第二节

细菌的结构

(Bacterialstructure)基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。BasicStructure:CellWall,CellMembrane,Cytoplasm,andNucleoid特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞SpecificStructure:Capsules,Flagella,Fimbriaeorpili,Spores6第二节细菌的结构

(Bacterialstruct772022/11/258细胞壁的功能维持菌体固有外形保护菌体抵抗外界低渗环境参与细胞内外物质交换(营养物质吸收废物排出耐药性)具有抗原性(磷壁酸、表面蛋白、外膜)致病性(SPA、LPS)(一)细胞壁(cellwall)2022/11/228细胞壁的功能维持菌体固有外形保护菌体抵9聚糖骨架:N-乙酰胞壁酸、N-乙酰葡糖氨组成四肽侧链:与聚糖支架上的胞壁酸分子连接五肽交联桥:连接两个相邻的四肽侧链肽聚糖(peptidoglycan)G+菌G-菌9聚糖骨架:N-乙酰胞壁酸、N-乙酰葡糖氨组成肽聚糖(pe10G+和G-菌肽聚糖结构比较G-:肽聚糖1~2层,无五肽交联桥G+:肽聚糖含量丰富,层厚,15~50层,四肽侧链与五肽交联桥相连,形成三维立体结构N-乙酰葡萄糖胺

N-乙酰胞壁酸

四肽侧链五肽交联桥N-乙酰葡萄糖胺

N-乙酰胞壁酸

四肽侧链10G+和G-菌肽聚糖结构比较G-:肽聚糖1~2层,无2022/11/2511G+细胞壁特殊结构一磷壁酸(teichoicacid)结合部位不同膜磷壁酸壁磷壁酸作用抗原性强,是重要的表面抗原调节离子通过粘肽层发挥作用与某些细菌酶的活性有关与细菌致病性有一定关系M2022/11/2211G+细胞壁特殊结构一磷壁酸(tei2022/11/2512G+细胞壁特殊结构二表面蛋白如:A族链球菌的M蛋白金黄色葡萄球菌的A蛋白(SPA)一些革兰阳性菌表面有一些特殊蛋白成分作用:具有黏附宿主细胞、抗吞噬及引发变态反应等生物学作用,与细菌的致病性和抗原性有关。2022/11/2212G+细胞壁特殊结构二表面蛋白如:A2022/11/2513G-细胞壁特殊结构

外膜(outermembrane):是G-细胞壁主要成分(80%)脂蛋白脂质双层脂多糖从内向外2022/11/2213G-细胞壁特殊结构外膜(oute2022/11/2514

脂多糖(lipopolysaccharide,LPS;即G-内毒素)

从内向外脂质A(lipidA):G-内毒素主要成分,无种属特异性。核心多糖:由己糖、庚糖、2-酮基-3-脱氧辛酸(KDO)及磷酸乙醇胺等组成,有属特异性。寡糖重复单位(特异多糖):构成菌体抗原(O抗原)具有种特异性。(S-R变异)脂质A核心多糖特异多糖2022/11/2214脂多糖(lipopolysacc革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌强度较坚韧较疏松厚度厚,20~80nm薄,10~15nm肽聚糖层数多,可达50层少,1~2层肽聚糖含量多,占细胞壁干重50%~80%少,占细胞壁干重5%~20%脂类含量少,1%~4%多,11%~22%磷壁酸+-外膜-+革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌强细菌细胞壁缺陷型(L-型)

(cellwall-deficientbacteria)L-型细菌细菌细胞壁的肽聚糖结构受到破坏或合成被抑制,但在高渗环境下仍可存活者失去肽聚糖或脂多糖受到理化或生物因素作用产生高度多形性L-型细菌细菌细胞壁缺陷型(L-型)

(cellwall-defic细胞壁缺陷细菌形成条件生物学特性与医学关系细菌L型细胞壁中肽聚糖结构受理化或生物因素的直接破坏或合成抑制而形成。形态多形性染色革兰阴性培养高滲培养基菌落油煎蛋样(典型)

仍有一定致病性,常发生在使用作用细胞壁的抗菌素治疗过程中,临床上遇有症状明显而常规细菌培养阴性者应考虑此菌感染。细胞壁缺陷细菌形成条件生物学特性与医学关系细菌L型细胞壁中肽临床分离葡萄球菌L型葡萄球菌L型回复后细菌L型菌落类型电镜照片A细菌型菌落B荷包蛋样菌落(典型)C颗粒样菌落D丝状型菌落临床分离葡萄球菌L型葡萄球菌L型回复后细菌L型电镜照片A(二)细胞膜形态与结构细胞膜电镜照片载体蛋白脂质双层细胞膜模式结构图分泌和呼吸物质转运生物合成(二)细胞膜形态与结构细胞膜电镜照片载体蛋白脂质双层细胞膜分

白喉杆菌细胞膜与中介体细菌细胞膜的特有结构:中介体,多见于G+部分细胞膜内陷、折叠形成的囊状物功能

参与细菌的分裂,类似真核细胞线粒体,为细菌提供大量能量。白喉杆菌细菌细胞膜的特有结构:中介体,多见于G+部分细胞21核蛋白体:由50S和30S两个亚基组成。(三)细胞质(cytoplasm)50S30S红霉素mRNA蛋白质合成中断红霉素杀菌机理:与50S亚基结合,干扰细菌蛋白质的合成。21核蛋白体:由50S和30S两个亚基组成。(三)细胞质质粒

(plasmid)概念:染色体外的遗传物质,可独立复制,由闭合的环状双股DNA组成,控制细菌某些特定的遗传性状,非细菌生命活动所必需。医学上重要的质粒F质粒:制造性菌毛R质粒:决定细菌耐药性的形成Vi质粒:参与细菌毒力Col质粒:决定大肠杆菌能否产生大肠菌素22质粒(plasmid)概念:染色体外的遗传物质,可独立复制23胞质颗粒(inclusion)胞质颗粒:由细菌储存的营养物质(多糖、脂类、磷酸盐等)堆积而成。

异染颗粒(metachromaticgranules):胞质颗粒的一种,嗜碱性强,美蓝染色时呈蓝紫色,常见于白喉棒状杆菌,有助于鉴定。23胞质颗粒(inclusion)胞质颗粒:由细菌储存的营(四)核质

(拟核)(nucleoid)是细菌的遗传物质,亦称细菌染色体。大多数细菌为单一的闭合环状双股DNA分子,少有细菌为线性或有多个DNA分子。控制细菌各种遗传性状。24(四)核质(拟核)(nucleoid)是细菌的遗传物质,亦25荚膜capsule鞭毛单数flagellum,复数flagella菌毛单数fimbria,orpilus,复数fimbriae,orpili

芽胞spore二、细菌的特殊结构(specialconstructionofbacterium)25荚膜capsule二、细菌的特殊结构特殊结构荚膜(Capsule)化学组成:功能:多糖或多肽抗吞噬作用黏附作用抗有害物质损伤作用抗干燥抗原性产气荚膜杆菌肺炎链球菌产气荚膜杆菌特殊结构荚膜(Capsule)化学组成:功能:多糖或多肽抗鞭毛

(flagellum)鞭毛:附着在菌体上的细长呈波状弯曲的丝状物功能:与细菌的运动有关化学组成:主要成分是蛋白质(H抗原)类型:单毛菌、双毛菌、

丛毛菌、周毛菌鞭毛(flagellum)鞭毛:附着在菌体上的细长呈波状弯观察鞭毛运动方法28迁徙生长动力实验阴性(清晰)动力实验阳性(模糊)细菌动力实验固体培养基半固体培养基观察鞭毛运动方法28迁徙生长动力实验阴性(清晰)动力实验阳性菌毛

(fimbria/pilus)菌毛:菌体表面纤细的蛋白质丝状物,包括普通菌毛和性菌毛普通菌毛单数fimbria,复数fimbriae:遍布菌体全身,具有黏附细胞的能力性菌毛单数pilus,复数pili:1~4根,细菌通过性菌毛相互间传递遗传物质29性菌毛及细菌的接合鞭毛菌毛菌毛性菌毛菌毛(fimbria/pilus)菌毛:菌体表面纤细的蛋白芽胞

(spore)30芽胞菌体细菌芽胞

概念:某些细菌在一定环境下,胞质脱水浓缩,在菌体内形成一个圆形或卵圆形的小体,外包厚壳(G+);形成条件。

是细菌的休眠状态(失去繁殖力),非细菌的繁殖方式(一对一)。芽胞(spore)30芽胞菌体细菌芽胞概念:某些细菌在一芽胞壳芽胞膜芽胞壁皮层核心细胞浆核质芽胞外壁细菌芽胞的结构芽胞壳芽胞膜芽胞壁皮层核心细胞浆芽胞外壁细菌芽胞的芽胞(spore)芽胞(spore)的形态细菌芽胞的形状、大小和位置

芽胞(spore)芽胞(spore)的形态细菌芽胞的形状、大2022/11/2533

芽胞意义:(1)抵抗力强:对理化因素(热、干燥、辐射、化学消毒剂)有强大抵抗力。(2)消毒灭菌效果指标:杀灭芽胞。(高压蒸气灭菌最有效杀灭芽胞)(3)细菌的鉴定指标(临床诊断)。(4)可出芽形成细菌繁殖体。2022/11/2233芽胞意义:(1)抵抗力强:对理化因小结:

细菌特殊结构的功能及其医学意义功能医学意义鞭毛运动用于细菌的分类和鉴定某些细菌的鞭毛与致病有关荚膜具有抗吞噬、黏附、抵抗杀菌物质的杀菌作用与细菌的致病性有关用于细菌的鉴别和分型小结:

细菌特殊结构的功能及其医学意义功能医学意义细菌特殊结构的功能和医学意义功能医学意义菌毛普通菌毛性菌毛黏附传递遗传物质与细菌的致病性有关与细菌的遗传变异有关,传递耐药性芽孢保护细菌渡过不良外界环境用于细菌的鉴别作为灭菌的指标参与致病细菌特殊结构的功能和医学意义功能医学意义菌毛芽孢保护细菌渡过36普通光学显微镜(lightmicroscope)电子显微镜(electronmicroscope)暗视野显微镜(darkfieldmicroscope)相差显微镜(phasecontrastmicroscope)荧光显微镜(fluorescencemicroscope)共聚焦显微镜(confocalmicroscope)染色法(staining):

革兰染色法(GramStain)

抗酸染色法(AcidFastStain)

第三节细菌形态检查法(morphologicalexamination)36普通光学显微镜(lightmicroscope)37GRAMSTAINING

:HansChristianGram,aDanishhistologist,developedin1884.

初染和媒染:Stainwithcrystalviolet(purple)andiodine

脱色:Destainwithalcohol

复染:Counterstainwithsafranin(red)革兰染色(GRAMSTAINING)37GRAMSTAINING:HansChristia2022/11/2538葡萄球菌G+(蓝紫色)大肠埃希菌G-(红色)2022/11/2238葡萄球菌G+(蓝紫色)革兰染色的意义

(significanceofGramstaining)将细菌区分为革兰阳性、革兰阴性两大类,有助于细菌的鉴别诊断。选择药物:革兰阳性菌与革兰阴性菌对各种抗生素的敏感性不同。研究细菌的致病性:一般革兰阳性菌外毒素致病,革兰阴性菌内(外)毒素致病。39革兰染色的意义

(significanceofGram抗酸细菌(AcidFastBacteria)分枝杆菌属:结核分枝杆菌/麻风分枝杆菌

Mycobacterium(tuberculosisandleprae)革兰染色阳性,因为细胞壁中含有大量脂质ThelipidpreventsstainfrombeingwashedoutwithacidWallsalsocontainmurein,polysaccharideandlipids通过抗酸染色识别

Distinguishedbytheacidfaststain40抗酸细菌(AcidFastBacteria)分枝杆菌属抗酸染色(AcidFastStain)初染:石炭酸复红初染,加热避免沸腾脱色:3%盐酸酒精脱色复染:美蓝复染

41抗酸染色(AcidFastStain)初染:石炭酸复红重点与难点掌握细菌基本形态、大小的测量单位。掌握细菌细胞壁化学组成及功能;革兰阳性(G+)细菌与革兰阴性(G-)细菌细胞壁主要区别;青霉素、溶菌酶的杀菌机制。掌握细菌细胞壁缺陷型(L型细菌)细菌的定义及生物学特性(培养特性和对抗生素敏感性),掌握脂多糖(LPS)的化学组成及其生物学作用。重点与难点掌握细菌基本形态、大小的测量单位。重点与难点3.掌握质粒概念及分类、异染颗粒的概念与意义。4.掌握细菌特殊结构,如鞭毛、菌毛、荚膜、芽胞的定义、化学组成及其功能,熟悉有芽胞的主要病原菌。了解普通光学显微镜的结构和原理,掌握油镜头的使用方法。6.掌握革兰氏染色法和抗酸染色法的原理、材料、步骤、结果判断及意义。重点与难点3.掌握质粒概念及分类、异染颗粒的概营养物质水碳源(糖)氮源(氨基酸蛋白胨)无机盐生长因子重要溶剂菌体成分能源菌体成分原料某些菌需之菌体及酶的组分能量储存及转运调节渗透压与繁殖及致病相关一、细菌的营养物质第二节细菌的营养与生长繁殖营养物质水碳源氮源无机盐生长重要溶剂菌体成分菌体成某些菌需之一充足的营养物质(水,碳源,氮源,无机盐,生长因子等)二适宜的外界环境合适的酸碱度(pH)(嗜酸,中,碱性;大多病原菌7.2~7.6)适宜的温度(嗜冷,温,热菌;病原菌多为嗜温菌37℃)必要的气体环境:据细菌对氧气的需要不同,分为四类:

专性需氧菌:完善的呼吸酶系统,氧为受氢体,必需有氧,Mt

微需氧菌:低氧压5~6%,>10%生长抑制,Hp

兼性厌氧菌:兼有需氧呼吸和无氧发酵(大多数病原菌)

专性厌氧菌:缺乏呼吸酶和过氧化氢酶、过氧化物酶等

CO2%环境:5%。脑膜炎奈瑟菌(床边接种)渗透压二、影响细菌生长繁殖的因素一充足的营养物质(水,碳源,氮源,无机盐,生长因子等)二、四、细菌的生长繁殖细菌个体的生长繁殖:繁殖方式细菌群体的生长繁殖:增殖周期四、细菌的生长繁殖细菌个体的生长繁殖:繁殖方式细菌个体的生长繁殖细菌以简单的二分裂方式进行无性繁殖。繁殖一代或倍增所需时间(代时)约(绝大多数20-30min),Mt(18-20小时)细菌个体的生长繁殖细菌群体的生长繁殖:分为四期

迟缓期(lagphase):1~4h,

准备“材料”

对数期(logarithmicphase):8~18h,活菌以几何级数生长,细菌有典型的生物学性状(形态染色、生化反应、药物敏感试验)稳定期(stationaryphase):产生芽胞、外毒素、抗生素

衰亡期(declinephase):营养消耗殆尽,逐渐死亡细菌群体的生长繁殖:分为四期迟缓期对数期稳定期衰亡期迟缓期对数期稳定期衰亡期第三节细菌的新陈代谢细菌的新陈代谢:分解代谢与合成代谢分解代谢:底物分解和转化能量的过程合成代谢:所产生的能量用于细胞组分的合成中间代谢第三节细菌的新陈代谢细菌的新陈代谢:分解代谢与合成代一、细菌的能量代谢

生物体能量代谢的基本生化反应是生物氧化发酵:以有机物为受氢体的生物氧化。呼吸:以无机物为受氢体的生物氧化。需氧呼吸:以分子氧为受氢体的。厌氧呼吸:以其它无机物(如NO3-、SO42-)为受氢体的。

大多数病原菌:需氧呼吸和发酵一、细菌的能量代谢生物体能量代谢的基本生化反应是生物氧化二、细菌的代谢产物1.分解代谢产物和细菌的生化反应糖发酵试验VP试验甲基红试验枸橼酸盐利用试验吲哚试验硫化氢试验尿素酶试验各种细菌所具有的酶不完全相同,对营养物质的分解能力不同,所以代谢产物不同细菌的生化反应试验:利用生物化学方法来鉴别不同的细菌二、细菌的代谢产物1.分解代谢产物和细菌的生化反应糖发酵单糖发酵试验:不同的细菌分解糖的能力和代谢产物不同,可以鉴别细菌或对肠道杆菌初步判断致病性。大肠杆菌分解葡萄糖、乳糖→产酸、产气伤寒杆菌分解葡萄糖→产酸、不产气,不分解乳糖A:-(不发酵)B:+(产酸不产气)C:(产酸又产气)结果

原理:细菌分解单糖能力不同指示剂:溴甲酚酯

单糖发酵试验:不同的细菌分解糖的能力和代谢产物不同,可以鉴别大肠杆菌产气杆菌分解葡萄糖产酸产气丙酮酸乙酰甲基甲醇甲酸、乙酸二乙酰碱性环境氧化胍基化合物红色化合物(VP试验阳性)产气杆菌大肠杆菌(VP试验阴性)阴性阳性VP试验(V)大肠杆菌分解葡萄糖产酸产气丙酮酸乙酰甲基甲醇甲酸、乙酸二乙酰大肠杆菌产气杆菌分解葡萄糖产酸产气丙酮酸乙酰甲基甲醇甲酸、乙酸产气杆菌大肠杆菌阳性阴性对照培养液pH<4.5,指示剂甲基红红色(+)。培养液pH>5.4,指示剂甲基红呈黄色(-)甲基红试验(M)大肠杆菌分解葡萄糖产酸产气丙酮酸乙酰甲基甲醇甲酸、乙酸产气杆枸橼酸利用试验(C)大肠杆菌:-产气杆菌:+枸橼酸盐铵盐碳酸盐氨培养基变碱溴麝香草酚蓝由绿变蓝培养基变蓝培养基原理:碳源和氮源的利用试验枸橼酸利用试验(C)大肠杆菌:-枸橼酸盐铵盐碳酸盐氨培养基阳性吲哚试验(I)大肠杆菌:+产气杆菌:-大肠杆菌,变形杆菌等含有色氨酸酶,分解培养基中的色氨酸产生靛基质(吲哚)。加入对二甲基氨基苯甲醛生成玫瑰色吲哚。阳性吲哚试验(I)大肠杆菌:+大肠杆菌,变形杆菌等含有色氨酸H2S试验变形杆菌等能分解含硫氨基酸(如胱氨酸),产生硫化氢与培养基中的醋酸铅或硫酸亚铁作用,生成硫化铅或硫化亚铁(黑色沉淀)。H2S试验变形杆菌等能分解含硫氨基酸(如胱氨酸),产生硫化氢尿素酶试验变形杆菌有尿素酶,能分解培养基中的尿素产生氨,使培养基变为碱性,以酚红指示剂检测为红色,为尿素酶试验阳性。尿素酶试验变形杆菌有尿素酶,能分解培养基中的尿素产生氨,使培热原质(pyrogen):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。耐高温。(二)细菌的合成代谢产物及其在医学上的意义毒素与侵袭性酶:内毒素:革兰阴性菌细胞壁的脂多糖,其毒性存在于脂质A的部分,当菌体死亡裂解后释放出来。外毒素:革兰阳性和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程当中,释放到细胞外的蛋白质。侵袭性的酶:损伤机体组织,促进细菌侵袭扩散,如透明质酸酶。热原质(pyrogen):产生热原质的细菌大多是革兰阴性菌,色素:水溶性色素和脂溶性色素。抗生素:某些微生物代谢过程中产生的能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质,多由放线菌或真菌产生。细菌素:某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。但作用范围窄,仅对近缘菌。维生素:细菌能合成某些维生素除供自身需要外,还能分泌到周围环境中。色素:水溶性色素和脂溶性色素。抗生素:某些微生物代谢过程中产细菌的生物学特性课件四、细菌的遗传和变异Heredityandvariationofbacteria四、细菌的遗传和变异Heredityandvariati细菌的遗传与变异

遗传性变异非遗传性变异基因型变异表型变异genotypicvariationphenotypicvariation

细菌的遗传与变异

遗传性变异第一节常见的细菌变异现象

phenomenenofbacterialvariation形态结构变异

Variationofmorphologyandstructure

细菌L型——在青霉素、溶菌酶、补体等作用下,使菌细胞壁发生缺陷。细菌呈多态性,革兰染色阴性。H-O变异——细菌失去鞭毛第一节常见的细菌变异现象

phenomen毒力变异virulentvariation毒力增强——无毒的白喉棒状杆菌感染温和噬菌体后成为有毒株。β-corynephage含毒素基因编码毒素蛋白

毒力减弱——有毒菌株变异为弱毒或无毒菌株

卡介苗BacillusofCalmette-Guerin,BCG:卡介二氏用有毒的牛结核分枝杆菌在含甘油、马铃薯的培养基上,经13年连续230次传代所获得的一毒力减弱但保留有抗原性的变异株。是用于人工免疫以预防结核病的活疫苗。毒力变异virulentvariation毒力增强——无耐药性变异variationofvirulence细菌对某种抗生素或药物由敏感变为不敏感即为细菌的耐药现象。细菌耐药性的产生,一方面是细菌等微生物自然生存能力所表现的一种自然现象,另一方面与人类行为密切相关。例如抗生素的广泛应用。目前耐药菌株越来越多,并随着新抗生素的不断问世,多重耐药株也不断增多,呈现全球范围的普遍趋势。

抗生素抗生素

耐药

敏感

耐药性变异variationofvirulence菌落变异

variationofcolony

光滑型(smooth,S)粗造型(rough,R)

S-R变异

S型菌株致病性强,一般新分离的菌株为S型。菌落发生变异后,细菌的理化特性、抗原性、生化能力、毒力等也可发生改变。

菌落变异variationofcolony细菌遗传变异的实际意义----细菌形态结构变异及疾病学诊断----细菌耐药变异与控制----细菌毒力变异与疾病控制----流行病学分析----检测致癌物质----分子生物学与基因工程细菌遗传变异的实际意义InfectionandImmunityofBacteria五、细菌的感染与免疫

InfectionandImmunityofBac第一节细菌的致病性第二节宿主的抗感染与免疫第一节细菌的致病性细菌的致病能力(性)细菌的毒力细菌侵入部位细菌侵入数量侵袭力毒素细菌的致病能力(性)细菌的毒力细菌侵入部位细菌侵入数量侵袭力毒力:致病菌的致病性强弱程度(量)半数致死量(medianlethaldose,LD50)半数感染量(medianinfectiondose,ID50)在规定的时间内,通过指定的感染途径,使一定体重的某种动物半数死亡或半数感染需要的最小细菌数或毒素量(LD50或ID50数值与细菌毒力大小成反比)毒力:致病菌的致病性强弱程度(量)侵袭力毒素外毒素内毒素细菌的毒力物质协助细菌黏附定植侵入繁殖扩散荚膜粘附素侵袭性酶侵袭素生物被膜侵袭力毒素外毒素内毒素细菌的协助细菌荚膜粘附素侵1.黏附素:是细菌表面一类与黏附相关的蛋白,有菌毛黏附素和非菌毛黏附素。

黏附素与宿主细胞膜的黏附素受体结合,然后定植在细胞上,具有特异性。一侵袭力1.黏附素:是细菌表面一类与黏附相关的蛋白,有菌毛黏附素和非2022/11/2576菌毛粘附素为由普通菌毛分泌产生的蛋白质非菌毛粘附素有多种,大多是细菌的一些表面结构。如细胞壁中膜磷壁酸、菌体表面蛋白、表面血凝素等作用粘附素具抵抗纤毛运动、减弱肠蠕动、防止尿液冲刷的清除作用,有利于细菌在局部的定植与粘附.2022/11/2276菌毛粘附素为由普通菌毛分泌产生的蛋2.荚膜:抗吞噬、粘附和抗杀菌物质的作用。

微荚膜类物质作用、与荚膜类似如链球菌M蛋白、伤寒杆菌表面的Vi抗原、大肠埃希菌表面K抗原等。2.荚膜:抗吞噬、粘附和抗杀菌物质的作用。3.侵袭性物质:

(1)侵袭素:能使细菌侵入邻近上皮细胞、由侵袭基因(inv)编码的一种蛋白质。

(2)侵袭性酶:利于细菌扩散、抗吞噬的胞外酶(如链激酶,链道酶,透明质酸酶,血浆凝固酶等)3.侵袭性物质:4.生物被膜:由细菌及其分泌的胞外多聚物组成的膜状的细菌群体,更适应环境的一种生存方式(粘附,抗杀伤,信息或信号传递)4.生物被膜:由细菌及其分泌的胞外多聚物组成的膜状的细菌群体外毒素(exotoxin)内毒素(endotoxin)二毒素外毒素(exotoxin)二毒素外毒素

产生细菌:细菌在生长过程中合成分泌到菌体外的毒性物质,也有极少数存在于菌体中。主要G+菌产生,少数G-菌产生.化学本质:蛋白质分子结构:A-B模式(多由二硫键)

A亚单位-毒性部分

B亚单位-结合部分(与细胞受体结合,非毒性部位)A或B亚单位单独存在均无致病性。外毒素产生细菌:细菌在生长过程中合成分泌到菌体外的毒性细菌的生物学特性课件ETEC不耐热肠毒素霍乱肠毒素破伤风痉挛毒素肉毒毒素分子结构:A-B模式

A:活性亚单位

B:结合亚单位

可提纯那个亚单位制备疫苗?ETEC不耐热肠毒素分子结构:A-B模式A:活性亚单位可外毒素特性:

产生细菌:主要由G+菌产生,少数G-菌

化学本质:蛋白质

毒性强(肉毒梭菌的外毒素)

不耐热(葡萄球肠毒素例外)

免疫原性强:0.4%的甲醛溶液脱毒处理,可制备类毒素(除去A亚单位)组织器官选择性,特殊的临床症状外毒素特性:产生细菌:主要由G+菌产生,少数G-菌外毒素分类:

神经毒素:作用于神经组织,毒性强,致死率高。

细胞毒素:抑制细胞蛋白合成,损伤细胞膜(成孔毒素,磷脂酶类)。

肠毒素:作用于肠上皮细胞,引起功能紊乱,水和电解质分泌失调,腹泻。外毒素分类:神经毒素:作用于神经组织,毒性强,致死率高。内毒素(脂多糖,LPS)特点:产生细菌:是G-菌的细胞壁成分,当细菌裂解或菌体破坏后释放的毒性物质化学成分:脂多糖耐热毒性作用相对较弱,无选择性免疫原性弱,不能脱毒形成类毒素内毒素(脂多糖,LPS)特点:2022/11/2587细菌内毒素结构及毒素作用特异多糖核心多糖脂质A:内毒素毒性部分结构2022/11/2287细菌内毒素结构及毒素作用特异多糖核心所有内毒素都有相似作用:

1.发热反应--内源性致热源

2.白细胞反应-先降后增(S.Typhimurium除外)

3.内毒素血症、内毒素休克与DIC

所有内毒素都有相似作用:细菌的生物学特性课件细菌入侵的数量与细菌的毒力成反比例毒力越强,引起感染所需的菌量越小毒力越弱,引起感染所需的菌量越大细菌入侵的数量与细菌的毒力成反比例毒力越强,引起感染所需的菌细菌侵入部位各种细菌侵入机体,须有合适的途径与繁殖条件。

破伤风杆菌:伤口-深而窄、污染严重痢疾杆菌:消化道感染-肠道-粘液脓血便

结核杆菌:呼吸道、消化道、皮肤--肺结核、肠结核、皮肤结核细菌侵入部位各种细菌侵入机体,须有合适的途径与繁殖条件。感染的成因

感染(传染):细菌侵入机体并且生长繁殖,释放毒素,引起不同程度病理变化过程。

致病菌(病原菌):能使宿主致病的细菌

非致病菌(非病原菌):不能使宿主致病的细菌。致病性:细菌的致病能力。感染的成因感染(传染):细菌侵入机体并且生长繁感染的来源1.外源性感染:来自宿主体外的感染传染源:患者带菌者带菌动物宿主2.内源性感染:来自体内正常菌群的感染,多是条件致病菌所致。感染的来源1.外源性感染:来自宿主体外的感染(一)外源性感染(二)内源性感染患者带菌者

患病或

带菌动物自身体内

或体表(一)外源性感染(二)内源性感染患者带菌者患病或

带菌动传播途径:水平传播---呼吸道,消化道,破损皮肤

密切接触

垂直传播---胎盘,产道,母乳感染的传播方式和途径传播途径:水平传播---呼吸道,消化道,破损皮肤感感染的途径接触传播节肢动物叮咬感染的途径接触传播节肢动物叮咬宿主与病原菌相互作用感染类型显性感染隐性感染带菌状态宿主与病原菌相互作用感染类型显性感染隐性感染带菌状态隐性感染(亚临床感染)特点

宿主免疫力较强细菌毒力较弱、数量较少临床症状不出现或不典型明显机体可获特异性免疫力是一类重要传染源(体内病原菌未被及时彻底清除)隐性感染(亚临床感染)

显性感染宿主免疫力较弱细菌毒力较强、数量较多临床症状明显而典型,显性感染

急性感染:发病急,病程短(数日-数周)愈后病原菌彻底消失---胞外菌慢性感染:病程长(数月-数年)---胞内菌局部感染:致病菌局限于一定部位生长繁殖

(疖,痈或毛囊炎等)全身感染:致病菌或毒性代谢产物向全身播散,引起全身症状(胞外菌)显性感染类型病程部位急性感染:发病急,病程短(数日-数全身感染类型:毒血症(toxemia):病原菌局部繁殖,释放外毒素进入血流,引起靶器官特异损害,病原菌不进入血流(白喉)。内毒素血症(endotoxemia):G-菌进入血液,大量繁殖,崩解死亡,释放大量内毒素(或局部病灶G-菌死亡释放大量LPS入血)。菌血症(bacteremia):细菌进入血流未繁殖或极少量繁殖,到达适宜部位繁殖致病(脑膜炎球菌和沙门菌的第一次菌血症)。全身感染类型:败血症(septicemia):细菌进入血流并大量繁殖,产生大量毒素(内外毒素皆可),全身中毒症状明显。脓毒血症(pyemia):化脓菌侵入血流后,大量繁殖,并通过血流迁徙至在其它组织产生新的化脓性病灶(金葡菌)。败血症(septicemia):细菌进入血流并大量繁殖,产生第二节

宿主的抗感染免疫第二节

宿主的抗感染免疫固有性免疫抗细菌感染免疫适应性免疫屏障结构吞噬作用体液因素细胞免疫体液免疫NK细胞粘膜免疫胞内细菌感染胞外细菌感染局部感染固有性免疫抗细菌感染免疫适应性免疫屏障结构吞噬作用体液2022/11/25105非特异性免疫(固有免疫)一屏障结构完整的皮肤粘膜机械阻挡分泌杀菌物质正常菌群桔抗血脑屏障保护中枢神经系统胎盘屏障保证胎儿正常发育2022/11/22105非特异性免疫(固有免疫)一屏障结皮脂分泌泪液唾液皮肤屏障腊质分泌汗液胃酸、消化酶肠道菌群粘膜屏障溶菌酶

排泄物(冲洗作用)屏障结构的组成皮脂分泌泪液唾液皮肤屏障腊质分泌汗液胃酸、消化酶肠道菌群粘膜二吞噬细胞中性粒细胞(小吞噬细胞)MO/Mφ(大吞噬细胞)二吞噬细胞中性粒细胞(小吞噬细胞)细菌的生物学特性课件1.补体(体液中的球蛋白):经典途径,旁路途径,MBL途径。早期抗感染作用:趋化作用-C3a,C5a,C567

调理作用-C3b

粘附作用-C3b,C4b

炎症作用-C2a,C3a,C4a,C5a

溶菌、溶细胞、抗V作用-C56789三体液因素1.补体(体液中的球蛋白):经典途径,旁路途径,MBL途径。2.溶菌酶存在于体液及吞噬细胞溶酶体中,抗G+菌3.其他如PG,NO,乙型溶素等。2.溶菌酶存在于体液及吞噬细胞溶酶体中,抗G+菌二适应性抗菌免疫出生后后天获得,与病原体或抗原接触后特点:只对同种抗原有效后天产生具有免疫记忆性二适应性抗菌免疫出生后后天获得,与病原体或抗原接触后特点:体液免疫(B细胞介导,效应分子-抗体,主要抗胞外菌感染)细胞免疫(T细胞介导-CD4-Th1和CD8;抗胞内病原体)黏膜免疫:sIgA抑制病原体黏附体液免疫(B细胞介导,效应分子-抗体,主要抗胞外菌感染)细2022/11/25113根据细菌种类不同各有侧重,各种免疫因素交叉协同。机体抗感染免疫特点:2022/11/22113根据细菌种类不同各有侧重,各种免疫114

一细菌的形态与结构

BacteriaMorphologyandStructure1115依据形态而命名

Threebasictypes球菌杆菌螺形菌细菌大小的测量单位:微米(micrometer,m)

第一节细菌的形态2依据形态而命名

Threebasictypes球菌杆菌2022/11/25116球菌(1µm)双球菌链球菌葡萄球菌四联球菌八叠球菌2022/11/223球菌(1µm)双球菌链球菌葡萄球117杆菌(0.6~10

µm)4杆菌(0.6~10µm)2022/11/25118螺形菌(2-6µm)

螺菌弧菌螺杆菌2022/11/225螺形菌(2-6µm)螺菌弧菌螺

第二节

细菌的结构

(Bacterialstructure)基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。BasicStructure:CellWall,CellMembrane,Cytoplasm,andNucleoid特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞SpecificStructure:Capsules,Flagella,Fimbriaeorpili,Spores119第二节细菌的结构

(Bacterialstruct12072022/11/25121细胞壁的功能维持菌体固有外形保护菌体抵抗外界低渗环境参与细胞内外物质交换(营养物质吸收废物排出耐药性)具有抗原性(磷壁酸、表面蛋白、外膜)致病性(SPA、LPS)(一)细胞壁(cellwall)2022/11/228细胞壁的功能维持菌体固有外形保护菌体抵122聚糖骨架:N-乙酰胞壁酸、N-乙酰葡糖氨组成四肽侧链:与聚糖支架上的胞壁酸分子连接五肽交联桥:连接两个相邻的四肽侧链肽聚糖(peptidoglycan)G+菌G-菌9聚糖骨架:N-乙酰胞壁酸、N-乙酰葡糖氨组成肽聚糖(pe123G+和G-菌肽聚糖结构比较G-:肽聚糖1~2层,无五肽交联桥G+:肽聚糖含量丰富,层厚,15~50层,四肽侧链与五肽交联桥相连,形成三维立体结构N-乙酰葡萄糖胺

N-乙酰胞壁酸

四肽侧链五肽交联桥N-乙酰葡萄糖胺

N-乙酰胞壁酸

四肽侧链10G+和G-菌肽聚糖结构比较G-:肽聚糖1~2层,无2022/11/25124G+细胞壁特殊结构一磷壁酸(teichoicacid)结合部位不同膜磷壁酸壁磷壁酸作用抗原性强,是重要的表面抗原调节离子通过粘肽层发挥作用与某些细菌酶的活性有关与细菌致病性有一定关系M2022/11/2211G+细胞壁特殊结构一磷壁酸(tei2022/11/25125G+细胞壁特殊结构二表面蛋白如:A族链球菌的M蛋白金黄色葡萄球菌的A蛋白(SPA)一些革兰阳性菌表面有一些特殊蛋白成分作用:具有黏附宿主细胞、抗吞噬及引发变态反应等生物学作用,与细菌的致病性和抗原性有关。2022/11/2212G+细胞壁特殊结构二表面蛋白如:A2022/11/25126G-细胞壁特殊结构

外膜(outermembrane):是G-细胞壁主要成分(80%)脂蛋白脂质双层脂多糖从内向外2022/11/2213G-细胞壁特殊结构外膜(oute2022/11/25127

脂多糖(lipopolysaccharide,LPS;即G-内毒素)

从内向外脂质A(lipidA):G-内毒素主要成分,无种属特异性。核心多糖:由己糖、庚糖、2-酮基-3-脱氧辛酸(KDO)及磷酸乙醇胺等组成,有属特异性。寡糖重复单位(特异多糖):构成菌体抗原(O抗原)具有种特异性。(S-R变异)脂质A核心多糖特异多糖2022/11/2214脂多糖(lipopolysacc革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌强度较坚韧较疏松厚度厚,20~80nm薄,10~15nm肽聚糖层数多,可达50层少,1~2层肽聚糖含量多,占细胞壁干重50%~80%少,占细胞壁干重5%~20%脂类含量少,1%~4%多,11%~22%磷壁酸+-外膜-+革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌强细菌细胞壁缺陷型(L-型)

(cellwall-deficientbacteria)L-型细菌细菌细胞壁的肽聚糖结构受到破坏或合成被抑制,但在高渗环境下仍可存活者失去肽聚糖或脂多糖受到理化或生物因素作用产生高度多形性L-型细菌细菌细胞壁缺陷型(L-型)

(cellwall-defic细胞壁缺陷细菌形成条件生物学特性与医学关系细菌L型细胞壁中肽聚糖结构受理化或生物因素的直接破坏或合成抑制而形成。形态多形性染色革兰阴性培养高滲培养基菌落油煎蛋样(典型)

仍有一定致病性,常发生在使用作用细胞壁的抗菌素治疗过程中,临床上遇有症状明显而常规细菌培养阴性者应考虑此菌感染。细胞壁缺陷细菌形成条件生物学特性与医学关系细菌L型细胞壁中肽临床分离葡萄球菌L型葡萄球菌L型回复后细菌L型菌落类型电镜照片A细菌型菌落B荷包蛋样菌落(典型)C颗粒样菌落D丝状型菌落临床分离葡萄球菌L型葡萄球菌L型回复后细菌L型电镜照片A(二)细胞膜形态与结构细胞膜电镜照片载体蛋白脂质双层细胞膜模式结构图分泌和呼吸物质转运生物合成(二)细胞膜形态与结构细胞膜电镜照片载体蛋白脂质双层细胞膜分

白喉杆菌细胞膜与中介体细菌细胞膜的特有结构:中介体,多见于G+部分细胞膜内陷、折叠形成的囊状物功能

参与细菌的分裂,类似真核细胞线粒体,为细菌提供大量能量。白喉杆菌细菌细胞膜的特有结构:中介体,多见于G+部分细胞134核蛋白体:由50S和30S两个亚基组成。(三)细胞质(cytoplasm)50S30S红霉素mRNA蛋白质合成中断红霉素杀菌机理:与50S亚基结合,干扰细菌蛋白质的合成。21核蛋白体:由50S和30S两个亚基组成。(三)细胞质质粒

(plasmid)概念:染色体外的遗传物质,可独立复制,由闭合的环状双股DNA组成,控制细菌某些特定的遗传性状,非细菌生命活动所必需。医学上重要的质粒F质粒:制造性菌毛R质粒:决定细菌耐药性的形成Vi质粒:参与细菌毒力Col质粒:决定大肠杆菌能否产生大肠菌素135质粒(plasmid)概念:染色体外的遗传物质,可独立复制136胞质颗粒(inclusion)胞质颗粒:由细菌储存的营养物质(多糖、脂类、磷酸盐等)堆积而成。

异染颗粒(metachromaticgranules):胞质颗粒的一种,嗜碱性强,美蓝染色时呈蓝紫色,常见于白喉棒状杆菌,有助于鉴定。23胞质颗粒(inclusion)胞质颗粒:由细菌储存的营(四)核质

(拟核)(nucleoid)是细菌的遗传物质,亦称细菌染色体。大多数细菌为单一的闭合环状双股DNA分子,少有细菌为线性或有多个DNA分子。控制细菌各种遗传性状。137(四)核质(拟核)(nucleoid)是细菌的遗传物质,亦138荚膜capsule鞭毛单数flagellum,复数flagella菌毛单数fimbria,orpilus,复数fimbriae,orpili

芽胞spore二、细菌的特殊结构(specialconstructionofbacterium)25荚膜capsule二、细菌的特殊结构特殊结构荚膜(Capsule)化学组成:功能:多糖或多肽抗吞噬作用黏附作用抗有害物质损伤作用抗干燥抗原性产气荚膜杆菌肺炎链球菌产气荚膜杆菌特殊结构荚膜(Capsule)化学组成:功能:多糖或多肽抗鞭毛

(flagellum)鞭毛:附着在菌体上的细长呈波状弯曲的丝状物功能:与细菌的运动有关化学组成:主要成分是蛋白质(H抗原)类型:单毛菌、双毛菌、

丛毛菌、周毛菌鞭毛(flagellum)鞭毛:附着在菌体上的细长呈波状弯观察鞭毛运动方法141迁徙生长动力实验阴性(清晰)动力实验阳性(模糊)细菌动力实验固体培养基半固体培养基观察鞭毛运动方法28迁徙生长动力实验阴性(清晰)动力实验阳性菌毛

(fimbria/pilus)菌毛:菌体表面纤细的蛋白质丝状物,包括普通菌毛和性菌毛普通菌毛单数fimbria,复数fimbriae:遍布菌体全身,具有黏附细胞的能力性菌毛单数pilus,复数pili:1~4根,细菌通过性菌毛相互间传递遗传物质142性菌毛及细菌的接合鞭毛菌毛菌毛性菌毛菌毛(fimbria/pilus)菌毛:菌体表面纤细的蛋白芽胞

(spore)143芽胞菌体细菌芽胞

概念:某些细菌在一定环境下,胞质脱水浓缩,在菌体内形成一个圆形或卵圆形的小体,外包厚壳(G+);形成条件。

是细菌的休眠状态(失去繁殖力),非细菌的繁殖方式(一对一)。芽胞(spore)30芽胞菌体细菌芽胞概念:某些细菌在一芽胞壳芽胞膜芽胞壁皮层核心细胞浆核质芽胞外壁细菌芽胞的结构芽胞壳芽胞膜芽胞壁皮层核心细胞浆芽胞外壁细菌芽胞的芽胞(spore)芽胞(spore)的形态细菌芽胞的形状、大小和位置

芽胞(spore)芽胞(spore)的形态细菌芽胞的形状、大2022/11/25146

芽胞意义:(1)抵抗力强:对理化因素(热、干燥、辐射、化学消毒剂)有强大抵抗力。(2)消毒灭菌效果指标:杀灭芽胞。(高压蒸气灭菌最有效杀灭芽胞)(3)细菌的鉴定指标(临床诊断)。(4)可出芽形成细菌繁殖体。2022/11/2233芽胞意义:(1)抵抗力强:对理化因小结:

细菌特殊结构的功能及其医学意义功能医学意义鞭毛运动用于细菌的分类和鉴定某些细菌的鞭毛与致病有关荚膜具有抗吞噬、黏附、抵抗杀菌物质的杀菌作用与细菌的致病性有关用于细菌的鉴别和分型小结:

细菌特殊结构的功能及其医学意义功能医学意义细菌特殊结构的功能和医学意义功能医学意义菌毛普通菌毛性菌毛黏附传递遗传物质与细菌的致病性有关与细菌的遗传变异有关,传递耐药性芽孢保护细菌渡过不良外界环境用于细菌的鉴别作为灭菌的指标参与致病细菌特殊结构的功能和医学意义功能医学意义菌毛芽孢保护细菌渡过149普通光学显微镜(lightmicroscope)电子显微镜(electronmicroscope)暗视野显微镜(darkfieldmicroscope)相差显微镜(phasecontrastmicroscope)荧光显微镜(fluorescencemicroscope)共聚焦显微镜(confocalmicroscope)染色法(staining):

革兰染色法(GramStain)

抗酸染色法(AcidFastStain)

第三节细菌形态检查法(morphologicalexamination)36普通光学显微镜(lightmicroscope)150GRAMSTAINING

:HansChristianGram,aDanishhistologist,developedin1884.

初染和媒染:Stainwithcrystalviolet(purple)andiodine

脱色:Destainwithalcohol

复染:Counterstainwithsafranin(red)革兰染色(GRAMSTAINING)37GRAMSTAINING:HansChristia2022/11/25151葡萄球菌G+(蓝紫色)大肠埃希菌G-(红色)2022/11/2238葡萄球菌G+(蓝紫色)革兰染色的意义

(significanceofGramstaining)将细菌区分为革兰阳性、革兰阴性两大类,有助于细菌的鉴别诊断。选择药物:革兰阳性菌与革兰阴性菌对各种抗生素的敏感性不同。研究细菌的致病性:一般革兰阳性菌外毒素致病,革兰阴性菌内(外)毒素致病。152革兰染色的意义

(significanceofGram抗酸细菌(AcidFastBacteria)分枝杆菌属:结核分枝杆菌/麻风分枝杆菌

Mycobacterium(tuberculosisandleprae)革兰染色阳性,因为细胞壁中含有大量脂质ThelipidpreventsstainfrombeingwashedoutwithacidWallsalsocontainmurein,polysaccharideandlipids通过抗酸染色识别

Distinguishedbytheacidfaststain153抗酸细菌(AcidFastBacteria)分枝杆菌属抗酸染色(AcidFastStain)初染:石炭酸复红初染,加热避免沸腾脱色:3%盐酸酒精脱色复染:美蓝复染

154抗酸染色(AcidFastStain)初染:石炭酸复红重点与难点掌握细菌基本形态、大小的测量单位。掌握细菌细胞壁化学组成及功能;革兰阳性(G+)细菌与革兰阴性(G-)细菌细胞壁主要区别;青霉素、溶菌酶的杀菌机制。掌握细菌细胞壁缺陷型(L型细菌)细菌的定义及生物学特性(培养特性和对抗生素敏感性),掌握脂多糖(LPS)的化学组成及其生物学作用。重点与难点掌握细菌基本形态、大小的测量单位。重点与难点3.掌握质粒概念及分类、异染颗粒的概念与意义。4.掌握细菌特殊结构,如鞭毛、菌毛、荚膜、芽胞的定义、化学组成及其功能,熟悉有芽胞的主要病原菌。了解普通光学显微镜的结构和原理,掌握油镜头的使用方法。6.掌握革兰氏染色法和抗酸染色法的原理、材料、步骤、结果判断及意义。重点与难点3.掌握质粒概念及分类、异染颗粒的概营养物质水碳源(糖)氮源(氨基酸蛋白胨)无机盐生长因子重要溶剂菌体成分能源菌体成分原料某些菌需之菌体及酶的组分能量储存及转运调节渗透压与繁殖及致病相关一、细菌的营养物质第二节细菌的营养与生长繁殖营养物质水碳源氮源无机盐生长重要溶剂菌体成分菌体成某些菌需之一充足的营养物质(水,碳源,氮源,无机盐,生长因子等)二适宜的外界环境合适的酸碱度(pH)(嗜酸,中,碱性;大多病原菌7.2~7.6)适宜的温度(嗜冷,温,热菌;病原菌多为嗜温菌37℃)必要的气体环境:据细菌对氧气的需要不同,分为四类:

专性需氧菌:完善的呼吸酶系统,氧为受氢体,必需有氧,Mt

微需氧菌:低氧压5~6%,>10%生长抑制,Hp

兼性厌氧菌:兼有需氧呼吸和无氧发酵(大多数病原菌)

专性厌氧菌:缺乏呼吸酶和过氧化氢酶、过氧化物酶等

CO2%环境:5%。脑膜炎奈瑟菌(床边接种)渗透压二、影响细菌生长繁殖的因素一充足的营养物质(水,碳源,氮源,无机盐,生长因子等)二、四、细菌的生长繁殖细菌个体的生长繁殖:繁殖方式细菌群体的生长繁殖:增殖周期四、细菌的生长繁殖细菌个体的生长繁殖:繁殖方式细菌个体的生长繁殖细菌以简单的二分裂方式进行无性繁殖。繁殖一代或倍增所需时间(代时)约(绝大多数20-30min),Mt(18-20小时)细菌个体的生长繁殖细菌群体的生长繁殖:分为四期

迟缓期(lagphase):1~4h,

准备“材料”

对数期(logarithmicphase):8~18h,活菌以几何级数生长,细菌有典型的生物学性状(形态染色、生化反应、药物敏感试验)稳定期(stationaryphase):产生芽胞、外毒素、抗生素

衰亡期(declinephase):营养消耗殆尽,逐渐死亡细菌群体的生长繁殖:分为四期迟缓期对数期稳定期衰亡期迟缓期对数期稳定期衰亡期第三节细菌的新陈代谢细菌的新陈代谢:分解代谢与合成代谢分解代谢:底物分解和转化能量的过程合成代谢:所产生的能量用于细胞组分的合成中间代谢第三节细菌的新陈代谢细菌的新陈代谢:分解代谢与合成代一、细菌的能量代谢

生物体能量代谢的基本生化反应是生物氧化发酵:以有机物为受氢体的生物氧化。呼吸:以无机物为受氢体的生物氧化。需氧呼吸:以分子氧为受氢体的。厌氧呼吸:以其它无机物(如NO3-、SO42-)为受氢体的。

大多数病原菌:需氧呼吸和发酵一、细菌的能量代谢生物体能量代谢的基本生化反应是生物氧化二、细菌的代谢产物1.分解代谢产物和细菌的生化反应糖发酵试验VP试验甲基红试验枸橼酸盐利用试验吲哚试验硫化氢试验尿素酶试验各种细菌所具有的酶不完全相同,对营养物质的分解能力不同,所以代谢产物不同细菌的生化反应试验:利用生物化学方法来鉴别不同的细菌二、细菌的代谢产物1.分解代谢产物和细菌的生化反应糖发酵单糖发酵试验:不同的细菌分解糖的能力和代谢产物不同,可以鉴别细菌或对肠道杆菌初步判断致病性。大肠杆菌分解葡萄糖、乳糖→产酸、产气伤寒杆菌分解葡萄糖→产酸、不产气,不分解乳糖A:-(不发酵)B:+(产酸不产气)C:(产酸又产气)结果

原理:细菌分解单糖能力不同指示剂:溴甲酚酯

单糖发酵试验:不同的细菌分解糖的能力和代谢产物不同,可以鉴别大肠杆菌产气杆菌分解葡萄糖产酸产气丙酮酸乙酰甲基甲醇甲酸、乙酸二乙酰碱性环境氧化胍基化合物红色化合物(VP试验阳性)产气杆菌大肠杆菌(VP试验阴性)阴性阳性VP试验(V)大肠杆菌分解葡萄糖产酸产气丙酮酸乙酰甲基甲醇甲酸、乙酸二乙酰大肠杆菌产气杆菌分解葡萄糖产酸产气丙酮酸乙酰甲基甲醇甲酸、乙酸产气杆菌大肠杆菌阳性阴性对照培养液pH<4.5,指示剂甲基红红色(+)。培养液pH>5.4,指示剂甲基红呈黄色(-)甲基红试验(M)大肠杆菌分解葡萄糖产酸产气丙酮酸乙酰甲基甲醇甲酸、乙酸产气杆枸橼酸利用试验(C)大肠杆菌:-产气杆菌:+枸橼酸盐铵盐碳酸盐氨培养基变碱溴麝香草酚蓝由绿变蓝培养基变蓝培养基原理:碳源和氮源的利用试验枸橼酸利用试验(C)大肠杆菌:-枸橼酸盐铵盐碳酸盐氨培养基阳性吲哚试验(I)大肠杆菌:+产气杆菌:-大肠杆菌,变形杆菌等含有色氨酸酶,分解培养基中的色氨酸产生靛基质(吲哚)。加入对二甲基氨基苯甲醛生成玫瑰色吲哚。阳性吲哚试验(I)大肠杆菌:+大肠杆菌,变形杆菌等含有色氨酸H2S试验变形杆菌等能分解含硫氨基酸(如胱氨酸),产生硫化氢与培养基中的醋酸铅或硫酸亚铁作用,生成硫化铅或硫化亚铁(黑色沉淀)。H2S试验变形杆菌等能分解含硫氨基酸(如胱氨酸),产生硫化氢尿素酶试验变形杆菌有尿素酶,能分解培养基中的尿素产生氨,使培养基变为碱性,以酚红指示剂检测为红色,为尿素酶试验阳性。尿素酶试验变形杆菌有尿素酶,能分解培养基中的尿素产生氨,使培热原质(pyrogen):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。耐高温。(二)细菌的合成代谢产物及其在医学上的意义毒素与侵袭性酶:内毒素:革兰阴性菌细胞壁的脂多糖,其毒性存在于脂质A的部分,当菌体死亡裂解后释放出来。外毒素:革兰阳性和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程当中,释放到细胞外的蛋白质。侵袭性的酶:损伤机体组织,促进细菌侵袭扩散,如透明质酸酶。热原质(pyrogen):产生热原质的细菌大多是革兰阴性菌,色素:水溶性色素和脂溶性色素。抗生素:某些微生物代谢过程中产生的能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质,多由放线菌或真菌产生。细菌素:某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。但作用范围窄,仅对近缘菌。维生素:细菌能合成某些维生素除供自身需要外,还能分泌到周围环境中。色素:水溶性色素和脂溶性色素。抗生素:某些微生物代谢过程中产细菌的生物学特性课件四、细菌的遗传和变异Heredityandvariationofbacteria四、细菌的遗传和变异Heredityandvariati细菌的遗传与变异

遗传性变异非遗传性变异基因型变异表型变异genotypicvariationphenotypicvariation

细菌的遗传与变异

遗传性变异第一节常见的细菌变异现象

phenomenenofbacterialvariation形态结构变异

Variationofmorphologyandstructure

细菌L型——在青霉素、溶菌酶、补体等作用下,使菌细胞壁发生缺陷。细菌呈多态性,革兰染色阴性。H-O变异——细菌失去鞭毛第一节常见的细菌变异现象

phenomen毒力变异virulentvariation毒力增强——无毒的白喉棒状杆菌感染温和噬菌体后成为有毒株。β-corynephage含毒素基因编码毒素蛋白

毒力减弱——有毒菌株变异为弱毒或无毒菌株

卡介苗BacillusofCalmette-Guerin,BCG:卡介二氏用有毒的牛结核分枝杆菌在含甘油、马铃薯的培养基上,经13年连续230次传代所获得的一毒力减弱但保留有抗原性的变异株。是用于人工免疫以预防结核病的活疫苗。毒力变异virulentvariation毒力增强——无耐药性变异variationofvirulence细菌对某种抗生素或药物由敏感变为不敏感即为细菌的耐药现象。细菌耐药性的产生,一方面是细菌等微生物自然生存能力所表现的一种自然现象,另一方面与人类行为密切相关。例如抗生素的广泛应用。目前耐药菌株越来越多,并随着新抗生素的不断问世,多重耐药株也不断增多,呈现全球范围的普遍趋势。

抗生素抗生素

耐药

敏感

耐药性变异variationofvirulence菌落变异

variationofcolony

光滑型(smooth,S)粗造型(rough,R)

S-R变异

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