微生物生物性状课件

第一篇

微生物学的基本原理

第一篇

微生物学的基本原理1第二章

微生物的生物学性状细菌病毒真菌

第二章

微生物的生物学性状细菌病毒真菌第一节细菌细菌（bacterium）：是原核细胞型微生物中的一类单细胞微生物。（包括细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体和放线菌）特点：1.有细胞壁2.有原始核质3.二分裂繁殖4.抗生素敏感第一节细菌细菌（bacterium）：是原核细胞型微生物中的3一.细菌的大小与形态

（一）大小光镜放大几百倍至一千倍以μm作为测量大小单位一.细菌的大小与形态（4微生物生物性状课件5（二）形态1．球菌(coccus)——球形（二）形态6StaphylococcusStaphylococcus7StreptococcusStreptococcus82．杆菌(bacillus)——杆形2．杆菌(bacillus)——杆形93．螺形菌(spiralbacteria)——螺旋形3．螺形菌(spiralbacteria)——螺旋形10二.细菌的结构

（一）细菌的基本结构细胞壁细胞膜细胞质原始核质

二.细菌的结构111．细胞壁（cellwall）：细菌细胞最外层的膜状结构，具有一定的韧性和弹性。（1）细胞壁的功能：维持细菌外形，保护细菌不受渗透压破坏；参与菌细胞内外物质交换；菌体抗原性的表达；特殊组分有重要的生物学活性（如LPS）。1．细胞壁（cellwall）：细菌细胞最外层的膜状结构，12（2）细胞壁的化学组成和结构革兰染色可将细菌分为：

革兰阳性菌（G+）革兰阴性菌(G-)（2）细胞壁的化学组成和结构13革兰染色法(gramstain)：标本涂片，固定

结晶紫初染→

碘液媒染→

95%乙醇脱色→

沙黄复染→革兰阳性菌（G+）——蓝紫色革兰阴性菌(G-)——淡红色革兰染色法(gramstain)：标本涂片，固定14革兰阳性菌（G+）细胞壁结构：金黄色葡萄球菌主要成分：①肽聚糖（15-50层）②磷壁酸革兰阳性菌（G+）细胞壁结构：金黄色葡萄球菌15L-alanine（丙）

D-glutamine（谷）

L-lysine（赖）

D-alanine（丙）肽聚糖(peptidoglycan)结构：由聚糖骨架、四肽侧链和五肽桥三部分组成。L-alanine（丙）

D-glutamine（谷）

L-16青霉素作用位点

抑制四肽侧链与五肽桥的连接溶菌酶作用位点

作用于肽聚糖中NAG和NAM之间的β-1,4糖苷键青霉素作用位点17磷壁酸(teichoicacids)分为

壁磷壁酸（与肽聚糖的N-乙酰胞壁酸共价连接）膜磷壁酸（与细胞膜外层糖脂共价连接）磷壁酸(teichoicacids)分为18革兰阴性菌(G-)细胞壁结构大肠埃希菌主要成分：①肽聚糖（1-3层）②外膜革兰阴性菌(G-)细胞壁结构大肠埃希菌19肽聚糖结构：由聚糖骨架、四肽侧链分组成。L-丙氨酸D-谷氨酸二氨基庚二酸（DAP）D-丙氨酸肽聚糖结构：由聚糖骨架、四肽侧链分组成。20外膜结构：由脂蛋白、脂质双层、脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）构成外膜结构：由脂蛋白、脂质双层、脂多糖（lipopolysac21脂多糖结构：由脂质A、核心多糖、特异性多糖三部分组成。脂多糖结构：由脂质A、核心多糖、特异性多糖三部分组成。22Cellwall肽聚糖细胞膜外膜细胞膜肽聚糖G+bacteriaG-bacteria磷壁酸Cellwall肽聚糖细胞膜外膜细胞膜肽聚糖G+bact23

（3）细菌细胞壁缺陷型/细菌L型（L-form）：概念：高渗环境下能存活的细胞壁缺损的细菌。形成原因：肽聚糖结构被破坏/合成抑制。革兰阳性菌形成：原生质体革兰阴性菌形成：原生质球/圆球体荷包蛋样菌落

（3）细菌细胞壁缺陷型/细菌L型（L-form）：242．细胞膜(cellmembrane)

功能：物质转运、分泌作用呼吸作用与能量产生生物合成参与细菌分裂中介体：细菌细胞膜向内折叠而形成的囊状物。

作用：有真核细胞纺锤丝和线粒体的作用。2．细胞膜(cellmembrane)

功能：253．细胞质(cytoplasm)

（1）核糖体(ribosome)：70S(50S+30S)（2）质粒(plasmid):是存在于细胞质中，细菌染色体外的遗传物质，为双股环状DNA，可自我复制，控制细菌某些性状。（3）胞质颗粒/异染颗粒：多为营养储藏物

4．核质(nuclearmaterial)/拟核：

细菌的遗传物质3．细胞质(cytoplasm)26（二）细菌的特殊结构

1．荚膜(capsule)：某些细菌在细胞壁外包围的一层粘液性物质。荚膜微荚膜粘液层（二）细菌的特殊结构1．荚膜(capsule)：某些细菌在27化学组成：多糖/多肽/其他物质功能：抗吞噬抗有害物质的损伤粘附作用某些细菌荚膜提取物有毒性作用应用：抗原性不同而分不同血清型鉴别细菌制备疫苗化学组成：多糖/多肽/其他物质282．鞭毛（flagellum）：是菌体上生长的细长成波状弯曲的丝状物。化学成分：蛋白质功能：细菌运动器官

与致病性有关抗原性(H抗原)应用：鉴别细菌分型血清2．鞭毛（flagellum）：293．菌毛(pilus):某些细菌菌体上有比鞭毛细、短而直的丝状物。化学成分：蛋白质功能：（1）普通菌毛：粘附，细菌感染第一步（2）性菌毛：参与细菌间的遗传物质交换3．菌毛(pilus):某些细菌菌体上有比鞭毛细、短而直的丝304.芽胞(spore):是某些细菌在一定条件下，胞浆脱水浓缩，在菌体内形成一个圆形/椭圆形小体。是细菌的休眠体。功能：增加细菌对不良环境的抵抗力。应用：灭菌的指标细菌鉴别4.芽胞(spore):是某些细菌在一定条件下，胞浆脱水31三.细菌的理化性状（一）细菌的化学组成1.水分：75—80%2.固形成分：蛋白、核酸、糖、脂、无机盐（二）细菌的物理性状1.半透明体：折射部分光线，可用比浊法计数细菌2.表面积大：利于物质交换，致代谢旺、繁殖快3.带电现象：在中性/碱性环境带负电4.半通透性：利于吸收和排泄

三.细菌的理化性状（一）细菌的化学组成32四.细菌的生长繁殖1．细菌生长繁殖的条件（1）营养：水碳源氮源无机盐生长因子培养基——人工配制的适合细菌生长的营养基质。（2）酸碱度：最适pH7-7.6（3）温度:摄氏37度（4）气体根据对氧气的需要不同分为：专性需氧菌（obligateaerobe）

微需氧菌（microaerophilicbacterium）

兼性厌氧菌（facultativeanaerobe）

专性厌氧菌（obligateanaerobe）四.细菌的生长繁殖1．细菌生长繁殖的条件332.细菌的繁殖方式与速度细菌个体的生长繁殖繁殖方式：无性二分裂法

繁殖速度代时：细菌繁殖一代所需时间。细菌的代时：约为20-30分钟结核分枝杆菌约18-20小时2.细菌的繁殖方式与速度34细菌群体的生长规律：生长曲线(growthcurve)：一定量细菌接种在适宜的液体培养基中，经适宜的温度培养，细菌生长形成规律。以活菌数的对数为纵坐标，生长时间为横坐标，绘出的曲线，称之。分四期迟缓期对数生长期稳定期衰退期细菌群体的生长规律：35四.细菌的代谢产物

(一)分解代谢产物1.分解代谢:细菌将复杂的营养物质分解为简单化合物，为细菌提供菌体原料和能源。2.医学意义：鉴别细菌3.常见的鉴别试验

糖发酵靛基质产生硫化氢生成尿素分解枸橼酸盐利用四.细菌的代谢产物(一)分解代谢产物36（二）细菌合成代谢产物

1.合成代谢:将简单的化合物合成复杂的菌体成分、酶类及特殊产物。

2.与医学有关的代谢产物①毒素（Toxin）和侵袭性酶(Invasiveenzymes)

毒素：病原菌合成的对人和动物有毒性的物质。含：内毒素（endotoxin）、外毒素（exotoxi）侵袭性酶：增加细菌侵袭力的酶(透明质酸酶等）。②热原质(Pyrogen)：细菌合成的耐热多糖物质，极微量注入体内即引起发热反应。

（二）细菌合成代谢产物1.合成代谢:将简单的化合物合成复杂37

③色素(Pigment)水溶性、脂溶性，用于细菌鉴别

④抗生素(Antibiotic):微生物代谢过程中产生的能抑制或杀死其他微生物的物质。如青霉素，用于治疗⑤细菌素(Bacteriocin):某些菌株产生的具有抗菌作用的蛋白质，只杀伤近缘菌。如大肠菌素，用于细菌分型和流行学病调查⑥维生素(Vitamins)

如大肠埃希菌合成维生素B、K，被机体利用③色素(Pigment)38毒素和侵袭性酶热原质色素：细菌鉴别细菌素：细菌分型、流行病学调查抗生素维生素致病性治疗

致病性治疗39五.细菌的分类与命名分类：原核生物界属（genus）：性状相近关系密切的种构成属。种（species）：生物性状基本相同的细菌群构成种。亚种/变种：细菌基本性状相同，某方面差异明显。型（type）：细菌基本性状相同，某方面差异微小。株（strain）：共同来源的同种细菌。标准菌株/模式菌株：具某种细菌典型特征的菌株。五.细菌的分类与命名分类：原核生物界40命名：拉丁文双名法大肠埃希菌Escherichiacoli

↑↑

属名

种名命名：拉丁文双名法41第二节.病毒(Virus)第二节.病毒(Virus)一.概述什麽是病毒？主要特点非细胞型微生物体积微小（nm），能通过除菌滤器遗传物质只含一种核酸活细胞内寄生以复制方式进行繁殖—称增殖一.概述什麽是病毒？43病毒的概念：是一类体积微小，结构简单，只含一种核酸（DNA或RNA），在活细胞内以复制方式进行增殖的非细胞型微生物。在自然界中存在方式：病毒基因形式:细胞内,以分子状态存在。病毒体(virion）:完整、成熟的病毒颗粒。（存在于细胞外）病毒的概念：是一类体积微小，结构简单，只含一种核酸（DNA或44病毒的宿主范围感染所有的生物细胞具有宿主特异性据感染宿主将病毒分为-人类病毒动物病毒植物病毒噬菌体病毒的宿主范围感染所有的生物细胞45二.病毒的大小与形态大小：直径:20--300nm电镜下观察

Fig.Comparativesizesofvirionsandbacteria

1.Staphylococcusaureus2.Rickettsia3.Chlamydia4.Vaccinia5.BacteriophageofE.coli6.Influenzavirus7.Adenovirus8.EncephalitisBvirus9.Poliovirus二.病毒的大小与形态大小：46形态：球形杆状子弹状砖块状蝌蚪状

PoxvirusHBVRotavirusBacteriophage形态：球形Poxvirus47三.病毒的结构与化学组成裸病毒（核衣壳Nuleocapsid）核心(Core)—核酸(DNA/RNA)衣壳(Capsid)—蛋白质

壳粒(capsomere)包膜病毒-核衣壳(Nuleocapsid)包膜

(envelope):脂质双层（宿主细胞）刺突(spike)

三.病毒的结构与化学组成裸病毒（核衣壳Nuleocapsi48（一）病毒的核心核酸dsDNAssDNAdsRNAssRNA(+ss\-ss）功能主导病毒复制决定病毒特性具有感染性（一）病毒的核心核酸49（二）病毒的衣壳—蛋白质功能：保护核酸吸附免疫原性壳粒的排列：20面体对称型螺旋对称复合对称型

（二）病毒的衣壳—蛋白质功能：50二十面体对称型(e.g.adenovirus)二十面体对称型(e.g.adenovirus)51螺旋对称型(e.g.tobaccomosaicvirus)螺旋对称型(e.g.tobaccomosaicv52复合对称型

(e.g.bacteriophage)复合对称型53（三）病毒的包膜概念：病毒在成熟后穿过宿主细胞，出芽释放时获得的一层膜，含有宿主细胞膜/核膜及病毒蛋白。组成：脂质和糖类（宿主）、蛋白质（病毒）功能：

（四）基质蛋白存在：衣壳与包膜之间功能：跨膜和锚定（连接衣壳和包膜蛋白）（三）病毒的包膜概念：病毒在成熟后穿过宿主细胞，出芽释放时获54四.病毒的增殖（一）自我复制

（Self-replication）以病毒核酸分子为模板进行复制的方式。定义：从病毒接触宿主细胞开始，经过核酸复制，最后从宿主细胞中释放出子代病毒的过程。

复制周期四.病毒的增殖（一）自我复制（Self-replicati55分5个步骤：吸附(adsorption)

穿入(penetration)

脱壳(uncoating)

生物合成(biosynthesis)

组装、成熟与释放(assemblymatrationandrelease)

复制周期分5个步骤：复制周期56吸附：病毒的配体位点与细胞表面的特异受 体的结合,是感染的第一步。两阶段：静电结合特异性结合：吸附步骤一吸附吸附：病毒的配体位点与细胞表面的特异受 体的57

裸病毒：吞饮（endocytosis）步骤二穿入

不同病毒，穿入方式不同

包膜病毒：融合(fusion)

病毒包膜与细胞膜融合，核衣壳直接进入胞浆内裸病毒：吞饮（endocytosis）步骤二穿入包膜58

噬菌体：注入式

-病毒核酸直接进入胞浆内噬菌体：注入式59步骤三脱壳

释放核酸宿主细胞溶酶体酶水解病毒衣壳蛋白

步骤四：生物合成病毒核酸合成病毒蛋白质合成步骤三脱壳释放核酸60

dsDNA病毒 早期mRNA

翻译

半保留复制

早期蛋白质（酶）

（抗病毒药作用的“靶”）子代病毒DNA

晚期蛋白质(结构蛋白)

转录、翻译DNA聚合酶等dsDNAV的生物合成宿主RNA聚合酶转录 转录、翻译DNA聚合酶等dsDNAV的生物合成宿主RN61ssRNAV的生物合成

+ssRNA病毒：+ssRNA=mRNA病毒结构蛋白 ←病毒非结构蛋白（RNA聚合酶）

-

ssRNA→子代病毒(+ssRNA)

核糖体-ssRNA病毒：自身携带病毒RNA聚合酶 -ssRNA→+ssRNA(mRNA)→子代-ssRNA

↘子代病毒蛋白

ssRNAV的生物合成核糖体-ssRNA病毒：自身携带病毒R62逆转录病毒的生物合成

逆转录酶VRNA+（模板）cDNA-

RNA:DNA杂交体

RNA酶H水解亲代RNADNA-

合成 dsDNADNA+

转录RNA

前V

↙↘拼接成mRNA修饰成子代VRNAV结构蛋白整合酶C染色体逆转录病毒的生物合成 逆转录酶整合63步骤五组装、成熟与释放

组装过程：

裸病毒：衣壳＋病毒核酸→核衣壳包膜病毒：核衣壳＋包膜→病毒体

组装方式：

以核酸为支架，壳粒按对称方式排列先形成20面体衣壳，核酸进入，形成核衣释放过程：

出芽释放、溶细胞性释放、其他步骤五组装、成熟与释放组装过程：64-出芽释放：包膜病毒，不直接破坏宿主细胞-出芽释放：包膜病毒，不直接破坏宿主细胞65流感病毒出芽释放VZV出芽穿过核膜获得包膜0.1μm

HIV病毒出芽释放流感病毒出芽释放VZV出芽穿过核膜获得包膜0.1μmHIV66-溶细胞性释放：

裸病毒宿主细胞损伤、崩解-其他方式

如CMV，通过细胞间桥或细胞融合传播。

-溶细胞性释放：67病毒感染细胞后的结局正常增殖，产生病毒体异常增殖，不能形成病毒体顿挫感染缺陷病毒病毒感染细胞后的结局68

顿挫感染(Abortiveinfection/)：概念：细胞不能为病毒提供复制必需的物质而病毒不能合成/能合成病毒，但不能组装、释放有感染性的病毒颗粒。细胞称为：非容纳细胞

微生物生物性状课件69

缺陷病毒（defectivevirus）：概念：病毒基因组不完整/某位点改变，不能复制出病毒体，此病毒称之。

与辅助病毒共感染/培养正常增殖缺陷性干扰颗粒(Defectiveinterferingparticles,DIP) 发挥干扰作用的缺陷病毒微生物生物性状课件70病毒的干扰现象（interference）概念：两种病毒感染同一细胞，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象。发生范围：异种病毒之间/同种、同型、同株病毒之间；活病毒之间、灭活病毒与活病毒之间。

病毒的干扰现象（interference）71干扰发生机制：干扰素（interferon，IFN）产生宿主细胞表面受体被破坏宿主细胞代谢途径被改变DIP存在医学意义：终止感染注意合理投放疫苗干扰发生机制：72非寻常病毒、朊粒非寻常病毒/亚病毒：比病毒更小的传染因子包括：

1.卫星病毒：单链RNA分子，分2类

可自己编码蛋白衣壳拟病毒：复制必须依靠辅助病毒的蛋白衣壳

2.类病毒：单链杆状RNA，无包膜和衣壳非寻常病毒、朊粒73又称传染性蛋白粒子(PrP)/蛋白侵染颗粒

生物学特性-不具有病毒体结构，未检出核酸；-对各种理化作用的抵抗力强；-主要成分为蛋白酶抗性蛋白；3.朊粒（Prion）

致病特点：潜伏期长，致死性中枢神经系统的慢性退化性疾患临床特点：痴呆、共济失调、震颤等；

免疫特点：机体不产生免疫应答无治疗方案

又称传染性蛋白粒子(PrP)/蛋白侵染颗粒3.朊粒（Pri74Table.Differentiationofvirusesfrombacteria

VirusBacterium大小0.02～0.3um0.5～3.0um结构非细胞型微生物原核细胞型微生物核酸DNAorRNADNAandRNA细胞内寄生可以人工培养基生长增殖方式复制二分裂抗生素敏感否敏感干扰素敏感敏感否Table.Differentiationofvir75第三节真菌fungus第三节真菌fungus概念：真菌(Fungus)是一类有细胞壁和典型细胞核,不含叶绿素，不分根、茎、叶的真核细胞型微生