病原微生物与免疫学基础-第二章-细菌概述

第一节细菌的形态与结构第二节细菌的生长繁殖与变异第三节细菌与外界环境第四节细菌的致病性与感染第二章细菌概述细菌概述就是就细菌共性的地方进行概括性的讲述•一，细菌的大小与形态•（一）细菌的大小•（二）细菌的形态•二，细菌的结构•（一）细菌的基本结构•（二）细菌的特殊结构第一节细菌的形态与结构掌握：细菌的基本结构与特殊结构熟悉：细菌的形态了解：细菌的大小•（一）大小:测量单位：微米(μm)。•观察仪器：光学显微镜一、细菌的大小与形态（二）形态：1.球菌(coccus)双球菌、链球菌、葡萄球菌2.杆菌(bacillus)3.螺菌(spiralbacterium)1.双球菌：在一个平面上分裂成双排列，如肺炎双球菌、脑膜炎双球菌2.链球菌：在一个平面上分裂，成链状排列，如溶血性链球菌。3.葡萄球菌：多个不规则平面上分裂，菌体无秩序堆积呈葡萄状排列，如金葡菌。（一）球菌葡萄球菌单球菌双球菌链球菌杆菌•一、细菌的形态杆菌的排列方式链杆菌双杆菌单生杆菌3、螺形菌1.弧菌：菌体只有一个弯曲，呈弧状或逗点状。如霍乱弧菌。2.弯曲菌：菌体有2-3个弯曲，呈燕状，如空肠弯曲菌。3.螺菌：菌体有数个弯曲，如鼠咬热螺菌螺旋菌的排列方式弧菌弯曲=12≦弯曲≦6弯曲菌螺菌弯曲≥7幽门螺旋菌霍乱弧菌鼠咬热螺菌球菌杆菌螺旋菌自然界中哪种最多？最多其次最少1基本结构：细胞壁(cellwall）•细胞膜（cellmembrane）•细胞质（cytoplasm）•核质（nuclearmaterial）2特殊结构：荚膜（capsule）•鞭毛（flagellum）•菌毛(pilus)•芽孢第一节细菌的形态与结构二、细菌的结构1，细菌的基本结构：细胞壁(CWcellwall）细胞膜（CMcellmembrane）细胞质（CPcytoplasm）核质（Nmnuclearmaterial）细菌的基本结构1，细胞壁（为原核生物所特有）细胞壁为细菌表面比较复杂的结构。位于细胞最外，包围整个菌体的一层坚韧而具有弹性的膜壁，称为细胞壁。细胞壁的主要功能：（1）维持细菌的固有外形；（2）保护细菌抵抗低渗的外环境；（3）参与细胞内外的物质交换；（4）具有免疫原性细胞壁的结构在不同属性的原核生物中存有差异。染色属性：根据革兰氏染色将细菌分成G+、G-两大类了解：（批紫袍者为G+，批红袄者为G-）1.细菌先经碱性染料结晶紫染色，而经碘液媒染后，用酒精脱色，在一定条件下有的细菌紫色不被脱去，有的可被脱去，因此可把细菌分为两大类，前者叫做革兰氏阳性菌（G+），后者为革兰氏阴性菌（G－）。为观察方便，脱色后再用一种红色染料如碱性蕃红、稀释复红等进行复染。阳性菌仍带紫色，阴性菌则被染上红色。有芽胞的杆菌和绝大多数的球菌，以及所有的放线菌和真菌都呈革兰氏正反应；弧菌，螺旋体和大多数致病性的无芽胞杆菌都呈现负反应。2.在治疗上，大多数革兰氏阳性菌都对青霉素敏感；而革兰氏阴性菌则对青霉素不敏感，而对链霉素、氯霉素等敏感。所以首先区分病原菌是革兰氏阳性菌还是阴性菌，在选择抗生素方面意义重大。细菌细胞壁的主要化学成分：肽聚糖（又称黏肽）凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质，均能损伤细胞壁而使细菌变形或裂解。青霉素能干扰肽聚糖的合成，对革兰阳性菌有杀灭作用Ｇ＋和Ｇ－菌细胞壁差异：特征革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌强度较坚韧较疏松厚度厚，20～80nm薄，5～10nm肽聚糖层数多，可达50层少，1～3层肽聚糖含量多，可占胞壁干重50～80%少，占胞壁干重10～20%磷壁酸+-外膜-+壁磷酸是G+的重要表面抗原，并与细菌的致病性有关。G-细胞壁在肽聚糖层外还有较厚的外膜结构，外膜是G-细胞壁的主要结构，它包括三层，其中脂多糖（LPS）为G-的内毒素，与细菌的致病性有关。由于细胞壁结构不同，G+与G-在染色性、免疫原性、致病性以及对药物的敏感性等方面存在较大差异。2.特殊结构-荚膜–鞭毛–菌毛–芽孢二、细菌的结构某些细菌产生的、包围在细胞壁外的一层很厚的粘液性物质。大多为多糖。在普通显微镜下只能看到菌体周围有一层透明圈。1.荚膜•荚膜形成的意义：•1）与细菌致病性有关；•2）具有免疫原性，可作为细菌鉴别和分型的依据；•3）抗干燥作用荚膜是某些细菌（如脑膜炎球菌、肺炎链球菌）的重要毒力因子，具有抗吞噬能力。•定义：为附着在某些菌体上的细长而呈波状弯曲的丝状物•种类：单毛菌•双毛菌•丛毛菌•周毛菌•化学成分：主要是蛋白质•功能性质：是运动器官2.鞭毛原核生物外部构造（鞭毛）鞭毛(flagellum)：的作用（意义）１运动器官，2鉴别细菌：鞭毛（动力）的有无、数目、位置、排列。３免疫原性；Ｈ抗原。4与致病性：粘附性一种纤细、短而直的丝状物，生长在细菌的周身，只有在电子显微镜下才能观察。（3）菌毛（pilus）普通菌毛（ordinarypilus）：主要起黏附作用。黏附是大多数细菌侵入人体的第一步，因此，普通菌毛是病原菌重要的毒力因子。性菌毛：传递遗传物质（质粒），与病原菌耐药性和毒力基因转移有关。普通菌毛：细菌的粘附结构，与宿主细胞表面特异性受体结合，与致病性密切相关性菌毛：接合，毒力、耐药性等性状的遗传物质传递。在不适条件下，细胞质脱水浓缩在菌体内形成一个圆形或椭圆形小体。（4）芽胞（spore，endospore）芽胞核心保存全部遗传信息和生物物质，是一种特殊的“休眠”细胞。芽胞不是细菌的繁殖方式。二、细菌的特殊结构芽胞对热力、干旱、辐射和许多化学消毒剂等有强大的抵抗力。被炭疽芽胞杆菌污染的草原，传染性可保持20～30年。一旦再遇到适宜的环境，芽胞能在几分钟内回复到繁殖体。杀死芽胞常作为灭菌是否彻底的指标。杀灭芽胞最可靠的方法是高压蒸汽灭菌法（121.3℃，15～20min）。第二节细菌的生长繁殖与变异•掌握：细菌生长繁殖的条件、方式和速度•掌握：细菌合成代谢产物及意义•熟悉：细菌的人工培养及细菌常见的变异现象•了解：细菌分解代谢产物及意义，细菌遗传变异在临床上的应用。（一）细菌生长繁殖的条件•基本条件：1、营养物质：水、无机盐、含碳化合物、含氮化合物等；生长因子2、酸碱度：绝大多数病原菌的最适酸碱度为PH7.2-7.63、温度：绝大多数与人体条件相同（37℃）4、气体:根据细菌对氧气的需要否将细菌分成–1．需氧菌；如结核分枝杆菌。–2．微需氧菌：如弯曲菌。–3．兼性厌氧菌：病原菌中绝大多数属此类–4．专性厌氧菌：破伤风杆菌。（二）细菌繁殖方式与速度•1、繁殖方式：无性二分裂方式/2、分裂速度：每20-30分钟分裂一次，谓之一代•按20分钟分裂一次，一个大肠杆菌24小时后会繁殖为＝1.8x1016=（10亿）1、细菌的繁殖方式——二分裂法第二节细菌的生长繁殖与变异一细菌的生长繁殖•1，培养基：是人工配置的适合细菌生长繁殖的营养物制品。•培养基按性状分：•按营养组成和用途分：基础、营养培养基等半固体培养基固体培养基液体培养基（三）细菌的人工培养基础培养基固体培养基半固体培养基营养（血）培养基2，细菌在培养基中的生长现象；2，细菌在培养基中的生长现象；——液体培养基中生长现象沉淀生长混浊生长表面生长菌落(S型)菌苔菌落(R型)•2，细菌在培养基中的生长现象；•——固体培养基中生长现象混浊生长沿穿刺线线状生长有鞭毛细菌无鞭毛细菌•2，细菌在培养基中的生长现象；•——半固体培养基中生长现象Streptomycescoelicolor-1铜绿假单孢粘质沙雷氏菌沙门氏菌费氏志贺氏菌3，人工培养细菌的用途及意义；分纯细菌3，人工培养细菌的用途及意义；鉴别细菌细胞的生理生化反应API细菌数值鉴定系统细菌鉴定系统3，人工培养细菌的用途及意义；筛选药物扩散法药物敏感试验第二节细菌的生长繁殖与变异一细菌的生长繁殖（一）合成代谢产物及其意义：1、热原质：细菌产生的注入人体或动物体内能引起发热反应的物质2、毒素：细菌产生的对机体有毒性的物质侵袭性酶：细菌产生的能发挥侵袭力的酶物质3、维生素：细菌产生的可供人体吸收利用的维生素B、维生素K4、抗生素：微生物产生的能抑制或杀死其他微生物或肿瘤的物质5、细菌素：细菌产生的仅对近缘细菌有抗菌作用的蛋白质6、色素：细菌产生的颜色的物质与致病有关的：热原质、毒素和侵袭性酶与诊断有关的：色素与治疗有关的：细菌素、抗生素、维生素细菌鉴定系统第二节细菌的生长繁殖与变异二细菌的代谢产物（二）分解代谢产物及其意义：大肠埃希菌与产气肠杆菌的鉴定大肠埃希菌含有色氨酸酶，能分解色氨酸产生靛基质，当加入对二甲基氨基苯甲醛试剂后可形成玫瑰靛基质呈红色，为靛基质试验阳性；产气肠杆菌无色氨酸，靛基质试验为阴性。细菌鉴定系统（一），常见的细菌变异现象：1、形态结构的变异：有荚膜肺炎球菌——→无荚膜2、毒力的变异：强毒的结核杆菌————→弱毒卡介苗3、耐药性的变异：青霉素敏感金葡菌——→80%耐药2、遗传变异的医学应用：①诊断：因细菌形态结构变异，给诊断带来困难。②治疗：因细菌发生耐药变异，给治疗带来困难。③预防：因细菌抗原性变异，给预防带来困难。④基因工程：将需要表达的基因引入到合适的细菌体内，随细菌的繁殖可获得大量人们需要的基因产物。培养13年，23代培养用药二细菌的遗传与变异小测试1.请阐述细菌的生长繁殖方式及速度。2.细菌的合成代谢产物有哪些？第三节细菌与外界环境一、细菌的分布二、消毒与灭菌三、医院内感染•掌握：消毒的基本概念、物理消毒灭菌法•熟悉：细菌在正常人体的分布、化学消毒灭菌法•了解：医院感染2.水中的细菌：水环境：地球的70%左右由水覆盖，其中溶解和悬浮有机、无机物可供微生物生长。水中致病菌的主要来源：土壤以及人和动物的排泄物等。易污:人畜排泄物波及到的地方，近土壤的地方，如厕所附近，池塘的边缘。水中常见病原菌:消化道感染菌，如：痢疾、霍乱、沙门氏菌等。搞好饮水卫生对防止消化道传染病很重要！空气中的非病原菌常是培养基、生物制品、医药制剂污染的来源。故手术室、病房、制剂室、细菌接种室等均应经常进行空气消毒，以防止感染或污染。细菌在正常人体的分布：1.正常菌群：在正常人体的体表以及与外界相通的腔道中存在着不同种类和数量的细菌，这些细菌通常对人体无害，称为正常菌群。一个成年人含有1013-14个细胞，但可以携带1014-15个微生物。2.正常菌群的生理意义与人体保持平衡状态菌群之间相互制约，形成相对的生态平衡一定的抗癌及抗衰老作用条件致病菌：正常菌群与人体间的平衡状态在某些特定条件下可被打破，使不致病的正常菌群也能引起疾病，将这些细菌成为条件致病菌。正常菌群转变为条件致病菌的特定条件：1）寄居部位的改变；2）免疫功能低下；3）菌群失调菌群失调：正常菌群由于某些因素的影响，使其中各种微生物间的种类、数量的比例关系破坏。菌群失调的诱因：滥用抗生素；乱用免疫抑制剂；机体生理功能紊乱。菌群失调症：因菌群失调引起的疾病。临床上，多是在抗菌药物治疗原有感染性疾病的过程中所引发的一种新感染，故又称为二重感染或重叠感染。3.条件致病菌•掌握几个概念：消毒（Disinfection）：杀灭或消除物体表面或环境中的病原微生物。常采用化学方法只对细菌繁殖体有效灭菌（Sterilization）：杀灭物体上所有的微生物（包括病原体和非病原体的繁殖体和芽胞）的方法。常用物理方法防腐（Antisepsis）：防止或抑制微生物生长繁殖的方法。无菌（Asepsis）：物体上或容器内无活菌存在无菌技术：防止微生物进入机体或物体的操作技术二、消毒与灭菌消毒灭菌的方法•（一）物理消毒灭菌法•（二）化学消毒灭菌法•（三）生物消毒灭菌法二、消毒与灭菌物理消毒灭菌法（热力灭菌法、辐射杀菌法、滤过除菌法）1.热力灭菌法热力灭菌法分干热灭菌和湿热灭菌两大类。在同一温度下，湿热灭菌效果比干热好，这是因为：（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）湿热的蒸汽有潜热存在。水由气态变为液态时释放出的潜热，可迅速提高被灭菌物体的温度。二、消毒与灭菌干热灭菌法1.焚烧：是一种彻底的灭菌方法，但仅适用于废弃物品或尸体等。2.烧灼：直接