北京大学医学部病原生物学系MicrobialWorldandMeAnIntroductiontoMedicalMicrobiology课件

MicrobialWorldandMe

AnIntroductiontoMedicalMicrobiology

AssociateProfessor/MD,PhDDepartmentofMicrobiologyNovember23,2007WhatisMicrobiology?Micro-toosmalltobeseenwiththenakedeyeBio-lifeology-studyofWhatisMicrob(microorganism)?Micro-toosmalltobeseenwiththenakedeyeB-bodyOrganismsincludedinthestudyofMicrobiology1.Bacteria2.Viruses3.FungiYeastsandMoldsBacteriologyVirology

MycologyMicroorganisms-Microbes-GermsProkaryoticNon-celltype

Eukaryotic一、微生物的出现和发现二、微生物在自然界中的分布三、微生物与人类的关系2.在人体中出现的时间：新生儿胃肠道中的细菌

一、微生物的出现和发现1.地球上出现的时间：地球的年龄大约46亿岁,人类在32亿年前的化石中发现了细菌,据推算大约35亿年前细菌就在地球上出现了,而原生生物和植物是10亿年前才出现的。人类出现在地球上则只有几百万年的历史。胎儿-无菌出生-母体产道菌群养育-皮肤和口腔菌群环境-食物等

链球菌葡萄球菌

肠球菌肠杆菌细菌数/克粪便1010新生儿一岁需氧菌/兼性厌氧菌厌氧菌

瘤胃球菌消化球菌消化链球菌真杆菌韦荣氏球菌乳酸杆菌梭状芽孢杆菌拟杆菌双歧杆菌新生儿肠道正常菌群的发展AntonvanLeeuwenhoek1674-1stpersontoactuallyseelivingmicroorganismsWhendidmankinddiscoverthemicrob?二、微生物在自然界中的分布（一）土壤中的微生物土壤是微生物聚集最多的地方,通常在一克土壤中就有数亿个微生物。土壤中数量最多是细菌,其次是放线菌、真菌。种类：细菌>放线菌>真菌>藻类>原生动物细菌多为异养类型；藻类为光能自养

（三）空气中的微生物空气本身缺乏微生物生活所必需的营养物，空气一般干燥，日光对微生物也具有杀菌作用，因此空气不是微生物生活的良好环境。空气中的微生物主要来源于带有微生物菌体及孢子的灰尘，这类微生物大多数是腐生性的。-胃肠道(gastrointestinaltract)食管胃小肠大肠肛门器官pH2-34-56-7主要的菌群幽门螺杆菌大约500种微生物肠球菌、乳杆菌肠杆菌、粪肠球菌、类杆菌、双歧杆菌、真杆菌、消化球菌、消化链球菌、梭杆菌、乳杆菌、大肠杆菌微生物数量105-107个/毫升1010-1011个/克103个/毫升（四）生物体（以人为例-正常菌丛）（六）其他1）根际微生物：利用根系分泌的物质大量繁殖的微生物。可加强土壤有机物分解，为植物提供养分；分泌激素、维生素；产生抗生素，抑制病原菌生长。2）极端微生物嗜热菌：TaqDNA聚合酶,海底火山口硫化菌135度嗜冷菌：冷藏食物嗜极菌：它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活，而人类一个剂量强度就会死亡。特殊嗜性菌：铁细菌、硫细菌、硫酸还原细菌、石油菌等

Microb-whatcomestomind?DiseasesInfectionsEpidemicsFoodSpoilageOnly1%ofallknownbacteriacausehumandiseasesAbout4%ofallknownbacteriacauseplantdiseases95%ofknownbacteriaarenon-pathogens(一)人类有益的微生物

MicrobsBenefitHuman1.自然界物质循环中的作用2.日常生活中的作用3.农业生产中的作用4.工业方面的作用5.医药方面的作用土壤中的功臣

土壤中的微生物在分解利用有机物时可以产生大量的二氧化碳,输送到大气中,从而保正了植物有取之不尽,用之不竭的口粮.微生物可以将一些有机体分解转化成各种物质元素又回到自然界中。由于分解了死去的动物和植物，清除有机垃圾，给人类创造一个洁净的环境；

微生物可以形成完整的食物网，同时它们又是他动物的食物，通过捕食与被捕食的关系把动植物，微生物联系起来，形成一个复杂的关系网。2.日常生活中的作用酵母菌酵母菌可以把食物中的糖类在缺氧条件下分解成酒精和二氧化碳，使粮食或糖类变酒。酵母菌能使面粉中游离的糖发酵，产生二氧化碳气体，在蒸烤过程中，二氧化碳受热膨胀，于是馒头或面包就变得松软可口，所以人们称酵母菌为“发酵之母”。酵母菌体中含有一半以上的蛋白质，而且酵母菌还含有多种维生素矿类物质和核酸等。Microbesproducevariousfoodproductscheese,sauerkraut,yogurt,soysauce,vinegar,breadBeer,Wine,AlcoholMushroom制造肥料的固氮菌

利用显微镜来观察根瘤，会发现根瘤中住着一种叫根瘤的细菌，它门在侵入植物根部后能分泌一些物质刺激根毛的薄壁细胞，很快增殖就形成了肿瘤。根瘤菌是依赖于植物提供营养来生活的。同时它们也把空气中游离的氮固定下来供给植物利用。一个小小的根瘤就象一个微型化肥厂一样，源源不断的把氮气转变成氨，供给植物吸收。根瘤菌生厂的氨肥不仅可满足豆科植物的需要，还能分出一些来帮助"远亲近邻"，我国人民很早就知道豆粮间作可提高产量，并且有种肥豆田的习惯。制造可再生的生物资源草食性反刍动物牛,羊;成年牛的4个胃［瘤胃、网胃（蜂巢胃）、瓣胃、皱胃］，瘤胃约占全部总容积的80％。共生的细菌具有纤维素酶β-1,4-葡聚糖酶(EG)，因此能发酵分解食物中的粗纤维得到葡萄糖，作为能量的来源。除共生的细菌外，原生动物、真菌、天牛等能产生纤维素酶利用葡萄糖发酵，制造乙醇等替代能量。5.在医药工业方面的作用AntibioticsPenicillinPenicilliumnotatum1928AlexanderFlemingThefatherofmodernantibiotics.AScottishphysician,SirAlexanderFleming,accidentallydiscoveredpenicillinwhenhiskeeneyenoticedthatcoloniesofbacteriawerebeinglysedbyafungalcontaminant.Heisolatedtheactiveingredientandsetthesceneforthedevelopmentofthedrugtenyearslater.有益作用宿主细胞宿主细胞受体正常菌群外来致病菌*产生生物拮抗物质Biofilmormembraneflora6.安居人体的菌--正常菌群营养作用正常菌群的有益作用(续)肠道细菌合成维生素： -B族维生素（核黄素、烟酸、生物素、 泛酸、氰钴胺、硫胺、吡多醇） -维生素K（食物中没有）促进肠粘膜细胞吸收二价铁、维生素和钙双歧杆菌产酸pH和Eh下降正常菌群的有益作用抗肿瘤作用*产生一些酶类作用于致癌物质*降解硝胺或抑制硝胺合成*充当免疫原和免疫佐剂抗衰老作用对人不利的方面鼠疫1347年的一场由鼠疫杆菌(Yersiniapestis)引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲，有1/3的人(约2500万人)死于这场灾难，在此后的80年间，这种疾病一再肆虐，实际上消灭了大约75%的欧洲人口，一些历史学家认为这场灾难甚至改变了欧洲文化。

云南赵州诗人师道南《死鼠行》1793年

东死鼠，西死鼠，人见死鼠如见虎，死鼠不几日，人死如折堵，昼死人莫问数，日色惨淡愁云护，三人行未十步多，忽死两人横截路……人死满地人烟倒，人骨渐被风吹老。田禾无人收，官租向谁考？……INFLUENZAPANDEMICSDeaths:禽流感

（AvianInfluenza）脚鳞出血

鸡冠出血或发绀

头部水肿

正常菌群的致病作用（条件致病菌）条件致病菌：正常菌群在正常定居部位和正常情况下不致病的，但当正常菌群成员离开原来定居的部位，或在机体免疫功能下降，或菌群失调等特殊情况下，可以引起疾病。菌群失调（dysbacteriosis):机体某部位正常菌群间比例变化超出正常状态，并可产生病症。菌群失调症和重叠感染（superinfection）GoldenAgeofMicrobiology

1857-1914PasteurPasteurizationFermentationJosep