病原生物与免疫学基础（第5版）课件 第八章 细菌的基本特性

细菌第一节

细菌的生物学性状一、细菌形态（一）细菌的基本形态球菌杆菌螺形菌一、细菌形态（一）细菌的基本形态菌体呈球形或近似球形,以典型的二分裂殖方式繁殖,分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式。根据细胞分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间排列状态不同,可将球菌分为以下几种:单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。

1、球菌(coccus)一、细菌形态（一）细菌的基本形态1、球菌(coccus)（1）单球菌细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在.如：尿素微球菌(Micrococcusureae)一、细菌形态（一）细菌的基本形态1、球菌(coccus)（2）双球菌细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列.如：肺炎双球菌(Diplococcuspneumoniae)一、细菌形态（一）细菌的基本形态1、球菌(coccus)（3）链球菌细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状.如：溶血链球菌（Streptococcushemolyticus)一、细菌形态（一）细菌的基本形态1、球菌(coccus)（4）四联球菌细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田字形.

如：四联微球菌（Micrococcustetragenus）一、细菌形态（一）细菌的基本形态1、球菌(coccus)（5）八叠球菌细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌特征性地连在一起成立方体形.如：藤黄八叠球菌（Sarcinaureae)一、细菌形态（一）细菌的基本形态1、球菌(coccus)（6）葡萄球菌细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。如：金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus)一、细菌形态（一）细菌的基本形态2、杆菌(bacillus)杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮状、竹节状等；按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、“八”字状等。短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌一、细菌形态（一）细菌的基本形态3、螺形菌(spiralbacterium)螺旋状的细菌称为螺形菌。根据其弯曲情况分为：

弧菌（vibrio)：螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形

例：霍乱弧菌、逗号弧菌螺菌(spirillum)：螺旋满2—6环，螺旋状

例：干酪螺菌螺旋体(spirochaeta)：旋转周数在6环以上，菌体柔软

例：梅毒密螺旋体一、细菌形态（一）细菌的基本形态细菌的特殊形态柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌(丝状)、具有子实体的粘细菌等是特殊形态的细菌。细菌异常形态结核杆菌的异常形态:结核杆菌的正常形态:一、细菌形态（二）细菌的大小(1)测量：测微尺(2)长度单位：

微米(μm)(3)表示：

球菌：直径杆菌：宽×长螺菌：宽、长、螺距一、细菌形态（二）细菌的大小通常球菌直径：0.2—1.5

μm，

杆菌:长1—5μm,宽0.5—1μm。例如：大肠杆菌：平均长度：2μm

；宽度0.5μm

1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm;109个大肠杆菌重1mg.

由于菌种不同，细菌的大小存在很大的差异；对于同一个菌种，细胞的大小也常随着菌龄变化。另外，对于同一个菌种染色前后其细胞大小都有所不同。所以，有关细菌大小的记载，常是平均值或代表性数值二、细菌的结构基本结构细胞壁细胞膜细胞质核质特殊结构荚膜鞭毛菌毛芽胞二、细菌的结构（一）基本结构1、细胞壁（cellwall)概念：细胞壁是位于胞外紧贴胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的结构。二、细菌的结构（一）基本结构1、细胞壁（cellwall)

用革兰染色法可将细菌分为两大类:革兰阳性菌(G+菌)革兰阴性菌(G-菌)二、细菌的结构（一）基本结构1、细胞壁（cellwall)细胞壁的共有成分——肽聚糖概念：肽聚糖是由N-乙酰胞壁酸（NAM）和N-乙酰葡糖胺（NAG）以及少数氨基酸短肽链组成的亚单位聚合而成的大分子复合体二、细菌的结构（一）基本结构肽聚糖单体由聚糖骨架（NAM、NAG）、四肽侧链、五肽交联桥构成革兰阳性菌肽聚糖单体革兰阴性菌肽聚糖单体二、细菌的结构（一）基本结构1、细胞壁（cellwall)（1）革兰阳性菌的细胞壁占50~80%,层数多，15-50层。肽聚糖:由肽聚糖和磷壁酸组成二、细菌的结构（一）基本结构1、细胞壁（cellwall)（1）革兰阳性菌的细胞壁由肽聚糖和磷壁酸组成磷壁酸占40%。G+菌所特有,其主链由数十个磷酸甘油或磷酸核糖醇组成。二、细菌的结构（一）基本结构1、细胞壁（cellwall)（1）革兰阳性菌的细胞壁按与壁的连接方式分:壁磷壁酸:与肽聚糖分子共价结合,并延伸到肽聚糖分子表面,带有负电荷。膜磷壁酸:与细胞膜的脂类共价结合。二、细菌的结构（一）基本结构1、细胞壁（cellwall)（2）革兰阴性菌的细胞壁

革兰阴性菌的细胞壁结构较复杂,分内层和外膜。二、细菌的结构（一）基本结构1、细胞壁（cellwall)（2）革兰阴性菌的细胞壁内层:紧贴胞膜,仅由1~2层肽聚糖分子构成,占细胞壁干重5~10%,无磷壁酸。二、细菌的结构（一）基本结构1、细胞壁（cellwall)（2）革兰阴性菌的细胞壁外膜:

脂蛋白;

脂质双层;

脂多糖（LPS,内毒素）

位于肽聚糖层的外部，约占细胞干重的80%。包括:二、细菌的结构（一）基本结构1、细胞壁（cellwall)（2）革兰阴性菌的细胞壁脂多糖(LPS,lipopolysaccharide)脂质A:两个葡糖胺连接多个脂肪酸,为内毒素的中心核心多糖:与脂质A相连,由

糖及其衍生物组成特异性多糖:短多糖链,其顺序有菌种特异性,具有诊断细菌学意义二、细菌的结构青霉素、溶菌酶对细菌的作用转肽酶催化四肽侧链与五肽交联桥之间的肽键形成,青霉素抑制转肽酶,从而抑制细胞壁的形成溶菌酶作用点(-1,4糖苷键)N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸特征G+细菌G-细菌肽聚糖组成空间构型肽聚糖厚度肽聚糖含量强度磷壁酸外膜对青霉素的敏感性G+与G-菌细胞壁的特征比较

厚，可达50层薄，1-2层三维立体结构二维平面结构聚糖骨架、四肽侧链、聚糖骨架、四肽侧链五肽交联桥多，占胞干重50%-80%少，占胞干重5%-10%较坚韧较疏松有无无有敏感不敏感二、细菌的结构（一）基本结构1、细胞壁（cellwall)（3）细胞壁的功能:1)维持菌体固有形态2)保护细菌抵抗低渗环境3)参与细胞内外物质交换4)决定菌体的免疫原性5)与细菌致病有关二、细菌的结构（一）基本结构1、细胞壁（cellwall)细胞壁缺陷型

在自然情况或人工诱导（如青霉素、溶菌酶、胆汁、抗体、补体），细胞壁的肽聚糖结构被破坏或合成受抑制，在普通培养基中不易生长，但在高渗环境中仍可存活，称为细胞壁缺陷型细菌，即细菌的L型。二、细菌的结构细胞壁共有成分：肽聚糖细胞壁特殊成分：磷壁酸（G+菌）外膜（G-菌）（一）基本结构1、细胞壁（cellwall)二、细菌的结构（一）基本结构2、细胞膜(cellmembrane)概念:细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软，富有弹性的半透明薄膜。二、细菌的结构（一）基本结构2、细胞膜(cellmembrane)（1）细胞膜的化学组成二、细菌的结构（一）基本结构2、细胞膜(cellmembrane)（2）细胞膜的结构1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。认为：膜是由球形蛋白与磷脂按照二维排列方式构成的流体镶嵌式，流动的脂类双分子层构成了膜的连续体，而蛋白质象孤岛一样无规则地漂流在磷脂类的海洋当中。二、细菌的结构（一）基本结构2、细胞膜(cellmembrane)（3）细胞膜的功能1)细胞内外物质交换和运送。2)在原核微生物中,参与生物氧化和能量产生。3)与细胞壁及荚膜的合成有关。4)是鞭毛着生的位点。二、细菌的结构（一）基本结构2、细胞膜(cellmembrane)（4）内膜系统膜内陷并延伸到细胞质内，在繁殖和代谢多种过程中起作用间体（中介体(mesosome)：细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物，一般位于细胞分裂的部位或附近。与细菌分裂有关，类似线粒体功能。二、细菌的结构（一）基本结构3、细胞质(cytoplasm)成分：细菌的细胞质是由水，蛋白质，核酸，脂类和少量糖，无机盐组成的无色透明粘稠状透明物质。二、细菌的结构（一）基本结构3、细胞质(cytoplasm)（1）核糖体(ribosome)

细菌的核糖体其沉降系数为70s，由50s大亚基和30s小亚基构成，是细胞合成蛋白质的机构。链霉素、红霉素能与核糖体结合，从而干扰菌体蛋白质的合成，但对人体细胞无影响。二、细菌的结构（一）基本结构3、细胞质(cytoplasm)（2）质粒(plasmids)

细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环状双链DNA分子组成。分子量约为２~100×106D.携带1~100个基因,一个菌细胞可有一至数个质粒。二、细菌的结构质粒的特点：1)可自我复制，稳定遗传。复制与染色体分开，但同步进行。2)可消失，对生存不是必要的。3)不同质粒携带不同遗传信息。医学上比较重要的质粒如：F质粒、R质粒、Vi质粒、Col质粒等4)无质粒细菌可通过接合、转化、转导等方式获得，不能自发产生。二、细菌的结构（一）基本结构3、细胞质(cytoplasm)（3）异染颗粒概念：为多聚偏磷酸盐。功能：贮存磷元素和能，降低渗透压。鉴定意义：遇甲基胺蓝变紫红色，如白喉杆菌，鼠疫杆菌。二、细菌的结构（一）基本结构3、细胞质(cytoplasm)细胞质的功能提供新陈代谢的场所二、细菌的结构（一）基本结构4、核质(nuclearmaterial)概念：由大型环状双DNA纤丝构成的无核膜核仁的区域，故又称类核或拟核。核质的功能：控制遗传变异二、细菌的结构(二)特殊结构1、荚膜(capsule)（1）概念：

某些细菌细胞壁外的一层粘液性物质。因种而异，除水外，主要是多糖（包括同型多糖和异型多糖），此外还有多肽，蛋白质，糖蛋白等。负染色二、细菌的结构(二)特殊结构1、荚膜(capsule)（2）种类荚膜：＞0.2µm与菌表面结合松弛,震荡离心可得。粘液层：与菌表面结合松散,可向菌的周围扩散,增大黏性。菌胶团：多个细菌共有一个荚膜。微荚膜：＜0.2µm与细胞表面牢固结合。二、细菌的结构(二)特殊结构1、荚膜(capsule)（3）荚膜的医学意义1）保护作用：抗干燥，抗吞噬

（吞噬细胞、噬菌体、蛭弧菌等）2）黏附作用：具有致病性3）鉴别细菌：具有抗原性二、细菌的结构(二)特殊结构2、鞭毛(flagellum)（1）概念某些细菌表面由细胞内生出的细长、波曲、毛发状的结构。鞭毛的长度：一般为15—20µm，最长可达70µm。鞭毛的直径：为0.01—0.02µm.不同细菌的鞭毛数目和着生位置不同，鞭毛数目一般一至数十条。二、细菌的结构(二)特殊结构2、鞭毛(flagellum)（2）鞭毛的着生方式二、细菌的结构(二)特殊结构2、鞭毛(flagellum)（3）鞭毛的功能1）细菌的运动器官2）某些细菌鞭毛与致病有关3)鞭毛蛋白有抗原性：H抗原二、细菌的结构(二)特殊结构3、菌毛(pilus)（1）概念某些菌体表面存在的短而多的附属物。二、细菌的结构(二)特殊结构3、菌毛(pilus)（2）菌毛的种类和功能普通菌毛遍布细胞表面，每菌可达数百根，短而直，黏附结构。

性菌毛每菌1～4根，比普通菌毛长而粗，传递质粒。二、细菌的结构(二)特殊结构3、菌毛(pilus)（2）菌毛的种类和功能性菌毛性状介于菌毛与鞭毛之间，传递遗传信息。二、细菌的结构(二)特殊结构4、芽孢(spore)概念某些细菌在一定条件下，细胞质浓缩脱水，在菌体中形成一个圆形或卵圆形小体。二、细菌的结构(二)特殊结构4、芽孢(spore)形成条件

不适宜环境休眠状态

保存全部生命必需物质无新陈代谢

细菌—繁殖体芽胞—休眠体

1个细菌→1个芽胞→1个细菌

芽胞的形成不是细菌的繁殖方式二、细菌的结构(二)特殊结构4、芽孢(spore)抵抗力强耐干燥、热、辐射、化学消毒剂、100℃数小时原因含水量少（40％）多层膜结构有抗热的吡啶二羧酸杀灭芽胞最有效方法为高压蒸汽灭菌法二、细菌的结构(二)特殊结构4、芽孢(spore)芽胞的医学意义鉴别细菌（位置、大小、形态）判断灭菌是否彻底的指标（抵抗力强）炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌破伤风梭菌二、细菌的结构三、细菌的生长与繁殖（一）细菌生长繁殖的条件1、营养物质（nutrient）指能满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要物质。（1）碳源（2）氮源（3）无机盐（矿质元素）（4）生长因子（5）水分三、细菌的生长与繁殖（一）细菌生长繁殖的条件1、营养物质（nutrient）（1）碳源

凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质。a、种类：糖类及其衍生物（多糖：如淀粉、纤维素、麸皮、米糠等；饴糖；单糖。）脂类、烃、醇、有机酸、芳香族、无机碳等b、功能：①提供合成细胞物质的原料②提供能源三、细菌的生长与繁殖（一）细菌生长繁殖的条件1、营养物质（nutrient）(2)氮源

凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养物质。a、种类:无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、氨、N2等；

有机氮：牛肉膏、蛋白胨、鱼粉、花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆等。b、功能：①合成细胞中含氮物，如蛋白质、核酸等；②少数可作为能源物质。三、细菌的生长与繁殖（一）细菌生长繁殖的条件1、营养物质（nutrient）(3)无机盐指微生物生长必需的金属元素：由硫酸盐、磷酸盐、氯化物等供给。功能：1)构成细胞结构组分；

2)作为酶组分或活化剂；

3)参与能量传递或提供能源；

4)维持结构稳定性；

5)调节渗透压。三、细菌的生长与繁殖（一）细菌生长繁殖的条件1、营养物质（nutrient）(4)生长因子是维持微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大的特殊营养物质。种类：维生素、氨基酸、碱基；需用牛肉膏、酵母膏或配制专门的营养液。功能：①构成某些酶的辅基 ②核酸组分三、细菌的生长与繁殖（一）细菌生长繁殖的条件1、营养物质（nutrient）(5)水是维持微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大的特殊营养物质。功能：1）微生物体内外的溶媒。2）水是原生质胶体的结构组分，并参与细胞内许多生化反应。3）水具传热快，比热高，热容量大等物理性质，有利于调节细胞温度和保持环境温度稳定。三、细菌的生长与繁殖（一）细菌生长繁殖的条件2、温度大多数病原菌最适宜的生长温度与人体体温接近，37℃。三、细菌的生长与繁殖（一）细菌生长繁殖的条件3、酸碱度（pH）多数病原菌生长繁殖最适宜的酸碱度为

pH7.2-7.6，少数菌如霍乱弧菌最适pH为8.4-9.2，结核分枝杆菌最适pH为6.5-6.8。三、细菌的生长与繁殖（一）细菌生长繁殖的条件4、气体专性需氧菌：必须在有氧环境下才能生长。如脑膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌、结核分枝杆菌、铜绿假单胞菌。微需氧菌：5%-6%低氧环境下生长良好。如空肠弯曲菌、幽门螺杆菌。兼性厌氧菌：有氧或无氧都能生长。大多数病原性细菌属于此类。专性厌氧菌：必须在无氧环境下生活。如破伤风梭菌、肉毒梭菌。少数细菌如脑膜炎奈瑟菌和布鲁氏菌初次培养时需要5%~10%CO2。三、细菌的生长与繁殖（二）细菌的繁殖方式1、细菌个体繁殖的方式无性繁殖二分裂法繁殖速度：20-30min/代少数细菌代时较长，如结核分枝杆菌代时：18h二分裂三、细菌的生长与繁殖（二）细菌的繁殖方式2、细菌群体的生长繁殖将一定量的细菌接种于适宜的液体培养基中，连续定时的检查活菌数，以培养时间为横坐标，以培养物中活菌数的对数为纵坐标，可绘出一条细菌生长繁殖的曲线，叫细菌生长曲线。三、细菌的生长与繁殖（二）细菌的繁殖方式2、细菌群体的生长繁殖1）迟缓期:代谢活跃、分裂迟缓2）对数期:生长迅速，特征典型3）稳定期:菌数稳定，产物积累4）衰亡期:菌种衰亡，数量剧减①~②迟缓期②~③对数期③~④稳定期④~⑤衰亡期生长曲线的特点三、细菌的生长与繁殖（三）细菌的培养培养基(media)定义是一种人工配制的供给细菌或其他微生物生长繁殖的营养物质。三、细菌的生长与繁殖（三）细菌的培养培养基的分类固体培养基半固体培养基液体培养基按物理性状分三、细菌的生长与繁殖（三）细菌的培养1、液体培养基有微生物生长的培养基是浑浊的。可分为表面生长（好氧）和沉淀生长（厌氧或菌体自重）应用：增菌培养菌膜菌沉淀均匀浑浊对照三、细菌的生长与繁殖（三）细菌的培养2、半固体培养基液体基中加入少量凝固剂，一般加0.2-0.5%琼脂应用：用于细菌动力观察、菌种鉴定、噬菌体效价测定等。三、细菌的生长与繁殖（三）细菌的培养3、固体培养基液体培养基+凝固剂凝固剂：琼脂（2%）、明胶、硅胶、土豆、麸皮、米糠等。应用：微生物分离、鉴定、计数、保藏、检验、生物测定及产生大量菌体。三、细菌的生长与繁殖（三）细菌的培养3、固体培养基(1)平板培养菌落：单个细胞在固体培养基表面经过培养形成肉眼可见的微生物集团。三、细菌的生长与繁殖（三）细菌的培养3、固体培养基菌落的鉴定价值不同菌的菌落不同。同种菌在不同培养基上菌落不同。同种菌在不同培养条件下菌落不同。三、细菌的生长与繁殖（三）细菌的培养3、固体培养基光滑型菌落(S型）粗糙型菌落（R型）黏液型菌落（M型）三、细菌的生长与繁殖（三）细菌的培养3、固体培养基(2)斜面培养菌苔：微生物密集生长所形成的。应用：可用来保存菌种。三、细菌的生长与繁殖（三）细菌的培养培养基的分类按用途分基础培养基营养培养基选择培养基鉴别培养基厌氧培养基三、细菌的生长与繁殖（三）细菌的培养培养基的分类a.基础培养基含有一般细菌生长繁殖所需的基本营养成分。最常用的是肉汤培养基，主要成分是牛肉膏、蛋白胨和氯化钠。b.营养培养基普通培养基中加入血、血清、动植物组织液或生长因子的培养基。用于培养营养要求苛刻的微生物c.鉴别培养基指含有某种代谢产物指示剂的培养基，可使不同微生物经培养后出现显著差别。如：伊红美兰培养基；糖发酵培养基；明胶液化等用于快速鉴别微生物。三、细菌的生长与繁殖（三）细菌的培养培养基的分类d.选择性培养基根据某种微生物的特殊营养要求或对某种化学物质敏感性不同而设计的培养基。如：根据对某种化学物质敏感性不同：在基中加入某种抑菌剂，可杀死某些微生物，对所需微生物无影响，使之得以增殖。加抗生素——分离真菌；

SS平板中含有胆盐、煌绿等，可抑制G+菌和部分G-菌生长，而有利于志贺菌、沙门菌等生长，常用于肠道致病菌的分离与培养应用：提高所需微生物的分离效率。e.厌氧培养基三、细菌的生长与繁殖

分解代谢大分子小分子（能量，细胞组分的前体）

合成代谢小分子大分子（酶，结构组分等）按物质转化方式分：

物质代谢：物质在体内转化的过程。

能量代谢：伴随物质转化而发生的能量形式相互转化新陈代谢(metabolism)：活细胞内进行的化学反应。三、细菌的生长与繁殖（一）分解代谢产物和细菌的生化反应糖发酵试验吲哚试验甲基红试验VP试验枸橼酸盐利用试验硫化氢试验尿素酶试验酶类试验三、细菌的生长与繁殖（一）分解代谢产物和细菌的生化反应IMViC试验

I-吲哚（indol）试验

M-甲基红（methylred）试验

V-VP（Voges-Proskauer）试验

C-枸橼酸盐利用（citrateutilization）试验三、细菌的生长与繁殖（一）分解代谢产物和细菌的生化反应

IMViC试验大肠埃希菌++--

产气杆菌--++大肠埃希菌产气杆菌三、细菌的生长与繁殖（二）细菌的合成代谢产物及其医学意义1、热原质

又称致热原，是一种脂多糖，将它注入人体或动物体内可引起发热反应。它耐高温，不被常规的高压蒸气灭菌法破坏。！注射液、抗生素及各类生物制品中均不能含有热原质三、细菌的生长与繁殖（二）细菌的合成代谢产物及其医学意义2、毒素和侵袭性酶

①内毒素：化学成分是脂多糖，存在于菌体内，于细菌死亡及菌体崩解时游离出来，毒较低，以革兰氏阴性菌多见。②外毒素：是某些细菌生长过程中产生的，是一种蛋白质，毒力极强，以革兰氏阳性菌多见。二者都是病原菌极为重要的致病物质侵袭性酶是某些细菌产生的具有侵袭性的酶，有损伤机体组织，使细菌侵袭和扩散的作用。三、细菌的生长与繁殖（二）细菌的合成代谢产物及其医学意义3、维生素：是细菌生长繁殖所必需的因子。一些细菌能自行合成维生素。人与动物肠道内某些细菌能合成维生素B及维生素K，对机体有益。在工业上也可以利用某些微生物生产维生素。4、抗生素：某些微生物（放线菌、真菌、细菌）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化学物质。杆菌肽三、细菌的生长与繁殖（二）细菌的合成代谢产物及其医学意义5、细菌素：是某些细菌产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。仅对近缘关系的细菌有杀伤作用，可用于细菌分型。6、色素：许多细菌在氧气充足，温度适宜及一定的营养条件下能形成各种色素。功能尚不清楚，有助于鉴别细菌。有些色素能溶于水，为水溶性色素，使培养基呈一定颜色（铜绿假单胞菌的色素可使培养基呈绿色）；有些色素不溶于水，为脂溶性色素，仅使菌落呈现一定颜色（金黄色葡萄球菌产生的金黄色色素）。脂溶性色素（金黄色葡萄球菌）水溶性色素（铜绿假单胞菌）三、细菌的生长与繁殖（二）细菌的合成代谢产物及其医学意义细菌的合成代谢产物1.热原质2.毒素和侵袭性酶3.维生素

4.抗生素5.细菌素6.色素与细菌的致病性有关与疾病防治有关与细菌的鉴定有关第二节

人体微生态一、细菌在自然界的分布细菌在自然界的分布极为广泛，江河、湖泊、海洋、土壤、空气中都有数量不等、种类不一的细菌存在。在人类、动物、植物的体表，以及与外界相通的腔道中，也有大量细菌存在。一、细菌在自然界的分布（一）土壤土壤中细菌可分三类：①天然生活在土壤中的自养菌；②土壤中腐物寄生菌；③来自人或动物的排泄物及尸体进入土壤的致病菌。土壤中细菌大部分为非致病菌。一、细菌在自然界的分布（二）水水中的细菌来自土壤、尘埃、垃圾及人畜的排泄物等。目前用测定大肠埃希菌群数来判定水源被污染的程度。我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)微生物指标：1.总大肠菌群/(MPN/100mL或CFU/100mL)，不应检出2.大肠埃希菌/(MPN/100mL或CFU/100mL)，不应检出3.菌落总数/(MPN/mL或CFU/mL)，<100

建议：不要饮用生水！一、细菌在自然界的分布（三）空气空气中的细菌来源于人畜呼吸道的飞沫及飘扬起来的尘埃。室内空气中的细菌比室外多，尤其在人口密集、空气不流通的公共场所空气中细菌的种类和数量明显增多，易引起呼吸道传染病的传播。空气中的细菌也是培养基、生物制品、医药制剂以及手术室等的污染来源。总之，自然界中的细菌几乎是无处不在。一、人体正常菌群及其意义（一）正常菌群在正常情况下，人体的体表及与外界相通的腔道黏膜上存在着不同种类和不同数量对人体是无害的微生物群，称为正常菌群。一、人体正常菌群及其意义（二）正常菌群的生理学意义1.生物屏障和拮抗:

正常菌群与粘膜上皮细胞紧密结合，在定植处形成一层生物膜，对机体起占位性生物屏障作用。其机制是寄居的正常菌群，通过空间和营养竞争，以及产生代谢产物抵制病原菌定植或将其杀死。抗生素使用不当将会破坏这一保护作用，引起病原菌的侵入2.免疫作用:①作为与宿主终生相伴的抗原库，刺激宿主产生免疫应答，产生的免疫物质对具有交叉抗原组份的致病菌有一定程度的抑制和杀灭作用。②促进宿主免疫器官发育，实验发现，无菌动物免疫器官发育不良，使之建立正常菌群两周后，免疫系统发育与普通动物一样一、人体正常菌群及其意义（二）正常菌群的生理学意义3.营养作用:正常菌群在生命活动中，能影响和参与人体物质代谢、营养转化与合成。如肠道正常菌群能促进营养物质吸收，能合成维生素B和K被宿主吸收。所以，长期使用抗生素时，可抑制某些肠道杆菌生长，出现维生素缺乏，应与补充。此外，正常菌群还参与人体的胆汁代谢、胆固醇代谢及激素转化等过程4.抑癌作用:动物实验发现在致癌剂作用下，无菌大鼠比普通大鼠的癌症诱发率高2倍。正常菌群的抑癌作用可能是其能将致癌物质转化为非致癌物质，此外与其激活巨噬细胞活性及提高免疫功能有关5.抗衰老作用:肠道双歧杆菌有抗衰老作用。健康乳儿肠道中的细菌约80%是双歧杆菌，成年后这类菌逐渐减少，老年后产生有害物质的芽胞杆菌类增多。机体吸收有害物质后，加速机体衰老。正常菌群可产生超氧化物歧化酶（SOD），能保护细胞免受活性氧的损伤，有抗衰老作用一、人体正常菌群及其意义（三）条件致病菌

在正常条件下不致病，在特殊情况下能引起疾病的细菌，称为条件致病菌或机会致病菌。免疫功能下降

菌群失调

寄居部位改变

致病条件

引起机会感染常见的条件或因素：

一、人体正常菌群及其意义（四）菌群失调及菌群失调症菌群失调：由于某种原因使正常菌群的种类、数量和比例发生改变，导致微生态失去平衡称为菌群失调。菌群失调症：由于严重的菌群失调引起了临床症状，则称为菌群失调症。消毒：杀死物体或介质中的病原微生物的方法。灭菌：杀灭物体或介质中所有微生物（包括病原菌、非病原菌的繁殖体及芽胞）的方法。无菌：物体上没有活的微生物存在。无菌操作：防止微生物进入机体或物体的操作技术。防腐：防止或抑制微生物生长繁殖的方法。二、物理消毒与灭菌法（一）物理消毒灭菌法

热力灭菌法紫外线与电离辐射灭菌法滤过除菌法超声波灭菌法二、物理消毒与灭菌法

高温杀灭细菌焚烧----最彻底的灭菌方法烧灼----直接用火焰灭菌方法干烤----加热160-170℃2小时干热灭菌法红外线（一）热力灭菌法1、干热灭菌法二、物理消毒与灭菌法二、物理消毒与灭菌法（一）热力灭菌法1、干热灭菌法焚烧与烧灼：用火焰直接把微生物烧死。此法彻底可靠。适用于接种针、环、试管口及废弃的物品或尸体。二、物理消毒与灭菌法（一）热力灭菌法1、干热灭菌法干烤：加热至160～170℃2小时可达到灭菌的目的。此法适用于玻璃皿、金属用具等的灭菌。电热鼓风干燥箱二、物理消毒与灭菌法（一）热力灭菌法2、湿热灭菌法（1）高压蒸汽灭菌法压力—103.4KPa（1.05Kg/cm2）温度—121.3℃时间—15-30min效果—杀灭包括芽胞在内所有微生物应用—所有耐高温、高压、耐湿的物品二、物理消毒与灭菌法（一）热力灭菌法2、湿热灭菌法（2）煮沸消毒法100℃5分钟，可杀死细菌繁殖体；杀死芽胞需一至数小时。如在水中加入2%碳酸氢钠可提高沸点，增强杀灭芽胞作用，同时又可防止金属器械生锈。二、物理消毒与灭菌法（一）热力灭菌法2、湿热灭菌法（3）流通蒸气法温度不超过100℃，15~30分钟，可杀死细菌的繁殖体。（4）间歇灭菌法把流通蒸汽加热的物品放置37℃温箱过夜，使其中芽胞发育成繁殖体，次日再经流通蒸汽加热，如此三次。二、物理消毒与灭菌法（一）热力灭菌法2、湿热灭菌法（5）巴氏消毒法用较低温度杀灭液体中的病原菌或特定微生物、保持物品中所需不耐热成分不被破坏的消毒方法。加热温度61.1-62.8℃30min或71.7℃15-30s。主要用于牛乳、酒类、饮料等食品的消毒。

超巴氏消毒法134-140℃1s二、物理消毒与灭菌法（一）热力灭菌法湿热灭菌与干热灭菌的比较同一温度下，湿热灭菌比干热灭菌效果好原因1、湿热中细菌菌体蛋白较易凝固2、湿热的穿透力比干热大3、湿热的蒸汽有潜热二、物理消毒与灭菌法（二）紫外线和电离辐射灭菌法1、日光与紫外线原理：紫外线波长在200－300nm，具有杀菌作用，以265-266nm杀菌力最强。主要作用于DNA，使一条DNA链上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合形成二聚体，干扰DNA复制与转录，导致细菌的死亡或变异。杀菌特点：（1）穿透力弱（2）杀菌效果和照射时间距离、强度有关。有效距离为2～3m,照射时间1～2h。（3）对眼睛角膜和皮肤有损伤作用。应用：物体表面和空气的消毒（如手术室、病房）紫外灯二、物理消毒与灭菌法（二）紫外线和电离辐射灭菌法2、电离辐射包括高速电子、χ射线和γ射线等具有较高的能量和穿透力，对微生物有致死作用。常用于一次性医用塑料制品的消毒；亦可用于食品、药品和生物制品的消毒或灭菌。二、物理消毒与灭菌法（三）滤过除菌法用物理阻留的方法除去液体或空气中的细菌。滤菌器含有微细小孔，允许液体或气体通过，大于其孔径的细菌等颗粒不能通过。常用滤器：薄膜滤器、玻璃滤器、石棉滤器特点：只能除去细菌，不能除去病毒、支原体、L型细菌。应用：用于一些不耐高温灭菌的血清、毒素、抗生素，以及空气的除菌。二、物理消毒与灭菌法（四）其他物理抑菌或杀菌方法干燥法抑制细菌繁殖，不能杀死芽胞和一些耐干燥的细菌。低温法

低温可使细菌的新陈代谢减慢，常用作保存菌种。冷冻真空干燥法

是目前保存菌种最好的方法。超声波杀菌法

主要用于粉碎细胞，提取细胞组分或制备抗原。三、化学消毒灭菌法常用的化学消毒剂及防腐剂对人体组织都有危害，所以只限于外用或环境消毒。

局限于：

1、体表（皮肤、粘膜、伤口的消毒）

2、手术器械消毒

3、排泄物及周围环境的消毒三、化学消毒灭菌法促进菌体蛋白质变性或凝固，如酚类（高浓度）、醇类、重金属盐类（高浓度）等；干扰细菌的酶系统和代谢，破坏蛋白与核酸的基团，如某些氧化剂、重金属盐类（低浓度）；损伤细菌的细胞膜，如酚类（低浓度）、表面活性剂、脂溶剂等。机制三、化学消毒灭菌法（一）常用消毒剂的种类、浓度、用途及作用机制种类常用浓度用途作用机制1.酚类

石炭酸

2.醇类

乙醇

3.重金属盐类

硝酸银

4.氧化剂

高锰酸钾

过氧化氢

5.卤素氯

漂白粉

碘酒

3%-5%

70%-75%

1%

0.1%

3%

0.2-0.5ppm

10%-20%

2.0%-2.5%

器械、排泄物消毒

皮肤、体温计消毒

新生儿滴眼

皮肤、尿道、蔬菜、水果消毒

创口、皮肤粘膜消毒

饮水及游泳池消毒

地面、厕所与排泄物消毒

皮肤消毒蛋白质变性损伤细胞膜，灭活酶类

蛋白质变性凝固、干扰代谢

氧化作用,蛋白质变性与沉淀,灭活酶类

氧化作用,蛋白质沉淀三、化学消毒灭菌法（一）常用消毒剂的种类、浓度、用途及作用机制种类常用浓度用途作用机制6.表面活性剂

新洁尔灭

7.染料

龙胆紫

8.醛类

甲醛

9.酸碱类

醋酸

生石灰

0.05%-0.1%

2%-4%

10%

5-10ml/m加等量水蒸发

按1：4--1：8配成糊状

外科手术洗手,皮肤粘膜消毒,浸泡手术器械

浅表创伤消毒

物体表面消毒,空气消毒

空气消毒

地面、排泄物消毒损伤细胞膜,灭活氧化酶活性,蛋白质沉淀

抑制细菌繁殖,干扰氧化过程菌体蛋白质及核酸变性

破坏细胞膜和细胞壁,蛋白质凝固三、化学消毒灭菌法（二）影响消毒剂作用的因素消毒剂微生物

环境性质浓度数量种类有机物温度酸碱度作用时间三、化学消毒灭菌法（三）消毒剂的应用病人排泄与分泌物：一般用等量的20%漂白粉、5%石炭酸或2%来苏，搅拌均匀放2h。皮肤：70%酒精、2.5%碘酒、2%红汞。粘膜：3%H2O2用于口腔粘膜消毒、0.01%-0.1%洗必泰或高猛酸钾用于冲洗尿道、阴道、膀胱等；1%硝酸银给新生儿滴眼以预防淋球菌感染。饮水：自来水用氯气、少量的饮水可用漂白粉。手：一般用2%来苏；0.2%-0.4%过氧乙酸浸泡1min～2min后流水冲洗；2%碘酊涂擦后用70%酒精擦洗。厕所、阴沟：生石灰。空气：甲醛（实验室）12.5～25ml/m3加热熏蒸12～24hr或甲醛40ml+高锰酸钾30g/m3混合熏蒸12～24hr，肝炎病房用过氧乙酸3g/m3熏蒸90min。三、化学消毒灭菌法（四）选择适当的消毒剂

低毒价廉低破坏方便易贮藏有效第三节

细菌的致病性与感染细菌致病性:指细菌引起宿主疾病的能力,或称病原性。

●致病菌或病原菌●正常菌群

●条件致病菌

细菌的致病性一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力（二）细菌的侵入数量（三）细菌的侵入途径一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力毒力（virulence）：细菌致病性的强弱程度。毒力的大小常用半数致死量（LD50）或半数感染量（ID50）表示。即在一定时间内，通过一定接种途径，能使一定体重或年龄的某种动物半数死亡或感染所需要的最少细菌数或毒素量。

细菌毒力的物质基础侵袭力毒素一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力1、侵袭力（invasiveness）是细菌突破宿主的防御机能，在体内定居、繁殖、扩散的能力。侵袭力菌体表面结构侵袭性酶黏附素荚膜一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力1、侵袭力（invasiveness）（1）黏附素黏附素是细菌表面与黏附相关的蛋白质，可分为菌毛黏附素（普通菌毛）非菌毛黏附素（外膜蛋白）菌毛黏附可抵抗体液的冲刷作用一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力1、侵袭力（invasiveness）（2）荚膜具有抗吞噬和抗杀菌物质的作用一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力1、侵袭力（invasiveness）（3）侵袭性酶透明质酸酶链激酶（溶纤维蛋白酶）链道酶（DNA酶）作用：抗吞噬，有助细菌扩散透明质酸酶：A群链球菌血浆凝固酶一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力2、毒素(toxin)外毒素内毒素生理病理变化细菌在生长繁殖中产生和释放的毒性成分，可直接或间接损伤宿主细胞、组织和器官，干扰其生理功能。一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力2、毒素(toxin)（1）外毒素(exotoxin)来源：多数G+菌，少数G-菌产生方式:分泌到菌体外(多)—霍乱、绿脓、鼠疫等溶菌后释放(少)—肉毒化学性质：蛋白质不耐热（60-80℃30’)，不稳定例外：金葡肠毒素可耐受100℃30’，抵抗消化酶一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力2、毒素(toxin)（1）外毒素(exotoxin)特点：毒性极强1mg肉毒毒素纯品能杀死2亿只小鼠，毒性比KCN大1万倍。免疫原性强：抗毒素（外毒素刺激机体产生的中和抗体）类毒素（外毒素经0.3%-0.4%甲醛作用后脱去毒性，但仍保留免疫原性）

↓

治疗↓

抗毒素→类毒素→抗毒素

↓

预防外毒素一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力2、毒素(toxin)（1）外毒素(exotoxin)对机体的组织器官具有选择作用，各引起特殊的临床表现。神经毒素:破伤风痉挛毒素、肉毒毒素细胞毒素:白喉毒素、葡萄球菌表皮剥脱毒素、葡萄球菌毒性休克综合征毒素、A群链球菌致热外毒素肠毒素:霍乱肠毒素、ETEC肠毒素、产气荚膜梭菌肠毒素、葡萄球菌肠毒素一、细菌的致病因素破伤风痉挛毒素（外毒素）引起典型的症状苦笑面容牙关紧闭角弓反张一、细菌的致病因素白喉毒素（细胞毒素）霍乱毒素（肠毒素）破伤风毒素（神经毒素）肉毒毒素（神经毒素）一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力2、毒素(toxin)（2）内毒素(endotoxin)来源：革兰阴性菌细胞壁的脂多糖成分产生方式:只能当细菌裂解时才释放出来化学性质：脂多糖（LPS）稳定性：耐热

加热100℃经1h不被破坏；需加热至160℃经2～4h，或用强碱、强酸或强氧化剂加温煮沸30min才灭活毒性：相对弱，无组织特异性免疫原性：弱，不能制成类毒素一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力2、毒素(toxin)（2）内毒素(endotoxin)内毒素的作用

①发热反应单核-巨噬细胞LPS激活内源性热原质(IL-1等)下丘脑体温调节中枢

发热一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力2、毒素(toxin)（2）内毒素(endotoxin)内毒素的作用

②白细胞反应数h后LPS白细胞数暂时减少白细胞数显著增多一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力2、毒素(toxin)（2）内毒素(endotoxin)内毒素的作用

③内毒素血症与内毒素休克活性介质使小血管功能紊乱而微循环障碍静脉血流量减少---血压下降---组织灌注不足缺氧，酸中毒甚至休克一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力2、毒素(toxin)（2）内毒素(endotoxin)内毒素的作用④弥散性血管内凝血激活凝血机制，损伤血管内皮细胞，凝血系统发生连续反应形成微血栓，引起弥散性血管内凝血（DIC）凝血使凝血因子和血小板大量减少

——血小板、纤维蛋白减少内毒素激活和促进纤维酶系统，引起纤维蛋白溶解，血管内凝血又被溶解

——皮肤粘膜出血点淤血或内脏出血一、细菌的致病因素鲎(horseshoecrab)：一种海生节肢动物鲎血液的提取物--“鲎试剂”，可以准确、快速地检测内毒素；在制药和食品工业中广泛应用内毒素的检测：鲎试验一、细菌的致病因素产生菌产生方式化学成分热稳定性免疫原性毒性作用多G+，少G-G-菌活菌分泌菌体裂解后释放蛋白质

脂多糖不稳定，60℃,30min稳定，160℃，2-4h强，能制成类毒素弱，不能制成类毒素强，有组织特异性弱，无组织特异性有直接毒性作用无直接毒性作用有特殊临床表现功能紊乱为主特性外毒素内毒素外毒素与内毒素的主要区别一、细菌的致病因素（二）细菌的侵入数量

病原菌要使感染获得成功，需要足够的数量。一般情况下，细菌的毒力越强，引起感染所需的菌数就越少。鼠疫耶尔森菌——几个细菌即可致病

伤寒杆菌——几亿到十亿个才可致病一、细菌的致病因素（三）细菌的侵入途径合适的侵入途径是完成感染的必要条件。病原菌的侵入与定居部位，与引起的病理变化和临床症状有关。呼吸道性接触创伤感染消化道昆虫叮咬输血等泌尿道侵入途径呼吸道

消化道

皮肤黏膜接触

创伤

多种途径侵入机体结核分枝杆菌白喉棒状杆菌痢疾杆菌伤寒杆菌霍乱弧菌葡萄球菌链球菌破伤风梭菌产气荚膜梭菌结核分枝杆菌二、细菌的感染

细菌等微生物突破机体的防御