细菌与放线菌

2.3.1.5细菌的繁殖方式1.为无性繁殖---二分裂法裂殖，如图2.3.15、2.3.16所示细胞壁细胞膜细菌染色体（拟核）DNA结合位点细菌细胞核分裂及细胞伸长横隔壁形成形成两个子细胞图2.3.16细菌细胞的裂殖过程图2.3.15细菌的裂殖方式------二分裂法2.也存在有性繁殖，但频率较低。在实验室条件下可发现细菌的有性结合现象1编辑ppt2.3.1.6细菌的菌落特征菌落（colony）：指单个细胞繁殖形成的肉眼可见的细菌集团（细胞堆）。菌落可在固体培养基表面、固体或半固体深层、液体培养基中生长。Koch的定义：单个细菌细胞在培养基上会形成肉眼可见的、具有特定性状、大小和颜色的细胞团在一定培养条件下，各种细菌形成的菌落具有一定特征，这对细菌的分类、鉴定有重要意义：1.菌落的大小、性状：圆形、假根状、不规则状等2.边缘情况：整齐、波形、裂叶状、锯齿形等3.隆起情况：扩展、台状、低凸、凸面、乳头状等4.光泽：闪光、金属光泽、无光泽等5.表面状态：光滑、皱褶、颗粒状、龟裂状、同心环状等6.质地：油脂状、膜状、粘、脆7.颜色、透明程度：2编辑ppt2.3.1.6细菌的菌落特征㈠细菌在液体培养基中的生长现象：三种现象：均匀浑浊、液面菌膜、沉淀㈡细菌在半固体培养基中的生长现象主要用于检查细菌的运动以推测有无鞭毛，见左图(a)(b)(c)(d)(e)(f)图2.3.17细菌在琼脂培养基中穿刺培养的生长特征3编辑ppt2.3.1.6细菌的菌落特征㈢细菌在固体培养基上的生长现象1--7侧面观：依次位扁平、隆起、低凸起、高凸起、脐状、草帽状、乳头状正面观(包括表面结构和边缘):8.圆形，边缘完整9.不规则，边缘波浪10.不规则、颗粒状、边缘叶状11.规则、放射状、边缘叶状12.规则、边缘扇边状13.规则、边缘齿状14.规则、有同心环、边缘完整15.不规则、毛毯状16.规则、菌丝状

1234567

891011

12131415

16171819

图2.3.18细菌菌落特征17.不规则、卷发状边缘波状18.不规则、丝状19.不规则、根状4编辑ppt2.3.1.7人工培养细菌的应用㈠工农业生产上的应用细菌在发酵过程中，可产生许多代谢产物供人类利用，如酒、醋、酱油、味精、醇、酮、醛和酶等㈡在医学上的应用用于研制菌苗、疫苗、类毒素、抗毒素，诊断菌液和免疫血清㈢在基因工程方面的应用易培养，繁殖速度快，细菌因此常用作受体细胞。目前已用于胰岛素、乙肝疫苗等生物制品的制备5编辑ppt2.3.1.8细菌的合成性代谢特殊产物及其意义细菌在合成代谢过程中合成 1.菌体自身物质2.菌体必需成分致病性3.某些特殊产物医疗功效⑴.热原质(pyrogen):细菌产生的,在人体和动物体内,引起机体发热反应的耐热物质称为热源质.主要成分:菌体细胞壁上的脂多糖-----细菌内毒素的主要成分特点：耐高温灭菌方法：1.需高压蒸汽灭菌250℃30min或180℃4hr将其破坏2.强酸、强碱、强氧化剂煮沸半小时预防措施：1.严格无菌操作，防止细菌污染2.对液体中可能存在的热原质，可用特殊石棉滤板进行过滤，玻璃容器250℃干烤处理。6编辑ppt2.3.1.8细菌的合成性代谢特殊产物及其意义⑵.毒素和侵袭性酶：（见下一节）⑶.抗生素：曾称抗菌素，微生物在代谢过程中产生的能选择抑制或杀死它种生物细胞的抗生物质。它在医学上广泛地用于感染性疾病的治疗。⑷.细菌素：某些细菌产生的一类蛋白类抗菌物质。它的产生受菌体内的质粒控制。与抗生素的区别：细菌素的抗菌谱很窄，具有型特异性，只能杀死与其产生菌亲缘关系密切的细菌。作用机理：1.细菌素与某种细菌的受体结合2.细菌素进入细菌后，抑制菌体蛋白合成，导致细菌死亡⑸.维生素：可用于工业化大生产⑹.色素：可用于鉴别细菌7编辑ppt2.3.1.9细菌的致病性一.细菌的毒力㈠.概念(virulence)：是指病原菌致病性强弱的程度,通常以半数致死量LD50来表示.半数致死量:在一定时间内,通过一定途径,能使一定体重的实验动物的半数死亡所需要的最小细菌数或毒素量8编辑ppt2.3.1.9细菌的致病性㈡.构成毒力的因素:⒈侵袭力(invasiveness):概念：是指病原菌突破机体的某些防御功能,得以在机体内立足定居、生长繁殖蔓延扩散的能力影响因素：菌体表面结构、胞壁成分、某些胞外酶的作用细菌的侵袭过程：①粘附与穿入②繁殖与扩散③对吞噬细胞的杀伤作用9编辑ppt2.3.1.9细菌的致病性------细菌的侵袭过程①粘附与穿入细菌一般通过粘附因子粘附于细胞上，常见粘附因子有：ⅠGRAM+菌体表面毛发样突出物，如A族链球菌的膜磷壁酸粘附于咽喉部ⅡGRAM-：菌毛Ⅲ通过生化作用产生的粘附因子：如：蔗糖变异链球菌葡聚糖②繁殖与扩散：细菌在体内繁殖所应具备的条件：具有适应组织或环境的能力具有逃避或对抗宿主防御机能的能力侵袭性酶：透明质酸酶、链激酶、胶原酶、SIgA酶③对吞噬细胞的抵抗和杀伤作用：对抗吞噬细胞的物质有：荚膜、血浆凝固酶以及杀白细胞素、溶血素等其它可溶性物质10编辑ppt2.3.1.9细菌的致病性⒉.毒素（toxin）；⑴外毒素：①来源：主要是革兰氏阳性菌产生，也有少量的革兰氏阴性菌②性质：蛋白质，不耐热、不稳定60-80℃，30min后即被破坏③结构:A、B两个亚单位组成A-B结构，单独存在无致病性A-----毒素活性成分，决定致病特点和作用方式B------结合成分，无毒性，决定对机体细胞的选择亲和性④毒性作用：⑤抗原性：11编辑ppt2.3.1.9细菌的致病性⑵内毒素：①来源:主要是指革兰氏阴性菌细胞壁中的脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)②性质:稳定、耐热、灭活条件：160℃2-4小时，或强酸、强碱或强氧化剂煮沸30min③结构：由O特异性多糖、非特异性多糖和类脂A三部分组成图2.3.19细菌脂多糖的基本结构O特异性多糖核心多糖类脂A12编辑ppt2.3.1.9细菌的致病性O特异性多糖：又称O抗原多糖链LPS的最外层，暴露在菌体的最表面，由3-5个单糖为基本单位组成的多糖链，其长度、单糖种类、排列顺序、空间构型随细菌种类不同而不同----------具有种的特异性非特异性核心多糖：含有KDO（2-酮基-3-脱氧辛酸）和庚糖等，同属细菌中该结构是相同的--------具有属特异性类脂A：特殊的糖磷脂，是内毒素毒性作用的主要成分革兰氏阴性菌的类脂A的化学成分和结构极相似------无种属特异性由内毒素引起的病理改变和临床症状大致相同13编辑ppt2.3.1.9细菌的致病性④毒性作用：复杂一般情况：发热反应，白细胞变化严重感染：大量内毒素进入血液，可引起内毒素血症、中毒性休克、弥散性血管内凝血（DIC）等，病死率甚高。发热反应：1-5ng/kg即可引起人体发热机理：血液中的中性粒细胞或巨噬细胞→内源性热源质→下丘脑→体温调节中枢→发热白细胞反应：内毒素进入体内后白细胞数骤减，1-2小时后增多，12-24小时达高峰机理：内毒素诱生→中性粒细胞释放因子→骨髓释放中性粒细胞→进入血液循环14编辑ppt2.3.1.9细菌的致病性※适量、小剂量内毒素对机体有益：作用：增强机体非特异性免疫，抗辐射损伤等，具体表现在：Ⅰ激活B细胞产生抗体，促进T细胞成熟Ⅱ激活吞噬细胞增强吞噬消化能力Ⅲ释放干扰素、肿瘤坏死因子⑤抗原性：比外毒素弱，内毒素刺激产生的抗菌性抗体不能中和其毒性作用⑥检测方法：家兔发热法、鳖试验法15编辑ppt2.3.1.9细菌的致病性⒊内毒素与外毒素的区别：内毒素外毒素来源革兰氏阴性菌胞壁成分，革兰氏阳性菌及部分革兰氏阴性在细菌裂解时释放菌分泌或溶解后释放化学成分脂多糖（类脂A是毒性部分）蛋白质毒性作用相对较弱，对组织无选择性，可引起发热、强，对组织具有选择性，各种外毒白细胞数变化、休克、DIC等；小剂量可引起的症状和病理改变各异刺激机体产生免疫反应抗原性弱，刺激机体产生抗菌性抗体强，刺激机体产生抗毒素抗体甲醛处理不能脱毒成为类毒素失去毒性成为类毒素16编辑ppt2.3.1.9细菌的致病性二.细菌的数量：正常机体对外来细菌的侵入具有天然免疫力细菌致病的数量与其毒力呈反比三.细菌的侵入门户和感染途径：各种细菌的侵入门户是特定的，必然产生相应的病理变化和特定症状，必然有特定的病原菌排出途径。了解这些规律，对切断传播途径，预防疾病发生有一定意义。17编辑ppt2.3.1.9细菌的致病性四.细菌感染的来源与类型㈠感染的来源：外源性感染：病原菌来自体外内源性感染：病原菌来自自身体表或体内

㈡感染的类型：隐性感染；对机体损害轻微，症状不易察觉，可获得免疫力显性感染：对机体损害严重，生理功能障碍，有临床症状根据感染部位及性质分局部感染和全身感染带菌状态：病原菌感染机体后，继续存在并不断向体外排泄。带菌者----18编辑ppt2.3.2放线菌概念：是一类呈分枝状生长的原核细胞型微生物，因其菌落呈放射状而被成为放线菌特点：菌丝，孢子结构，革兰氏染色阳性，大多数需氧性腐生，少数寄生，可使人和动物致病分布：主要存在与土壤中应用：抗生素、维生素、酶制剂、有机酸等。8000多种抗生素中80%是由放线菌生产的19编辑ppt2.3.2.1放线菌的生物学特性一.放线菌的形态与结构：基本结构与细菌相似，在进化上把它列为广义的细菌，放线菌是由菌丝和孢子组成的基内菌丝㈠菌丝（hypha）：气生菌丝着生部位及功能不同孢子丝结构：无隔的多核菌丝，直径细小：0.2-1.2μm菌丝体（mycelium）：大量菌丝交织成团20编辑ppt2.3.2.1放线菌的生物学特性⑴基内菌丝：又称营养菌丝特点：菌丝伸入培养基，吸收营养。有的产生色素，呈现不同颜色⑵气生菌丝：是基内菌丝向空间生长的菌丝，直径较基内菌丝粗，呈直线或弯曲形，产生色素较深⑶孢子丝：气生菌丝发育到一定阶段，其顶端可分化成为孢子，这种形成孢子的菌丝称为孢子丝。21编辑ppt2.3.2.1放线菌的生物学特性不同类型的孢子丝：1.直2.丛生，波曲3.顶端大螺旋4.轮生5.螺旋6.紧螺旋7.紧螺旋呈团孢子丝的形态特征、着生方式、数目等是鉴定放线菌的重要依据图2.3.20不同类型的孢子丝22编辑ppt2.3.2.1放线菌的生物学特性㈡孢子：气生菌丝发育到一定阶段即分化形成孢子。特点：无性孢子，繁殖器官，形状不一，排列方式不同，表面结构各异，颜色多样------其特点是鉴定放线菌的重要依据2.4.1.2.放线菌的培养特征：㈠培养条件：大多数异养；需氧；分解淀粉能力强；对无机盐要求较高；最适生长温度为28-30℃；对酸敏感，最适pH为中性偏碱pH7.2-7.6；生长缓慢，需3-7天长成典型菌落。异养：必需利用有机物作为碳源或氮源，其代谢所需能量大多从有机物的氧化中获得。㈡菌落特征：可作为鉴别依据①圆形，略大于细菌菌落，比真菌菌落小；②菌落表面干燥，有皱折，致密而坚实；③孢子丝成熟时有大量孢子堆④菌落与培养基结合紧密，不易被接种针挑起23编辑ppt2.3.2.1放线菌的生物学特性㈢繁殖方式及生活周期：⑴无性孢子：横格分裂方式①孢子丝形成横隔②沿横隔断裂而成杆状孢子③成熟的孢子图2.3.21横隔分裂方式形成孢子24编辑ppt2.3.2.1放线菌的生物学特性以链霉菌的生活周期为例：①孢子萌发，长出芽管②芽管延长，生出分枝，形成基内菌丝③基内菌丝向培养基外生长，生成气生菌丝④气生菌丝顶部分化形成孢子丝⑤孢子丝发育形成孢子图2.3.22链霉菌的生活周期简图25编辑ppt2.3.2.2放线菌的用途与危害一.产生抗生素的放线菌:链霉菌属、小单孢菌属、游动放线菌属、诺卡菌属、链孢囊菌属、马杜拉放线菌属㈠链霉菌属(Streptomyces):最大的一个属，产生的抗生素种类最多，占放线菌产生的抗生素的90%可被分为14个类群（根据气生菌丝、孢子堆、基内菌丝的颜色；孢子丝的形态）例如：灰色链霉菌→链霉素；龟裂链霉菌→土霉素等有的链霉菌能产生一种以上抗生素，不同种的链霉菌也可能同种抗生素26编辑ppt2.3.2.2放线菌的用途与危害形态特征：1.基内菌丝、气生菌丝、孢子丝2.菌丝无隔3.孢子丝形状各异，可形成长的孢子链图2.3.23链霉菌的形态27编辑ppt2.3.2.2放线菌的用途与危害㈡诺卡菌属（Nocardia）:1.形态特征:

①主要形成基内菌丝②一般无气生菌丝,少数产生一薄层气生菌丝成为孢子丝③基内菌丝和孢子丝均有横隔,断裂后形成不同长度的杆形④菌落表面多皱、致密、干燥或湿润，呈黄、黄绿、橙红等色，用接种环一触即碎。图2.3.24诺卡菌的形态图2.3.25诺卡菌菌丝断裂后形态28编辑ppt2.3.2.2放线菌的用途与危害2.用途:①可产生30多种抗生素，如：利福霉素→结核、麻风；间型霉素→原虫、病毒；瑞斯托菌属→革兰氏阳性菌等②脱蜡③烃类发酵④污水处理29编辑ppt2.3.2.2放线菌的用途与危害㈢小单孢菌属（Micromonospora）：1.形态特征：①基内菌丝纤细，无横隔，不断裂②不形成气生菌丝③基内菌丝长出孢子梗，其顶端形成孢子④菌落突起，多皱或光滑，常呈橙黄、红、深褐或黑色2.用途：本属可产生50多种抗生素，如庆大霉素、利福霉素、创新霉素、卤霉素等图2.3.26小单孢菌的形态30编辑ppt2.3.2.2放线菌的用途与危害㈣链孢囊菌属(Streptosporangi