病原生物与免疫学(中职)02-细菌概述

病原生物与免疫学基础第二章细菌概述聊城市技师学院目录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重点难点重点1.细菌的结构、生长繁殖、细菌的致病因素。2.正常菌群、灭菌、消毒等基本概念。3.细菌内外毒素的主要区别及感染的来源和类型。难点1.细菌的细胞壁的结构及特殊构造。2.细菌的代谢产物及致病性。3.感染的发生与发展及医院感染。学习目标1.建立无菌观念，严格无菌操作；具有正确应用常用消毒灭菌法的能力。2.掌握细菌的结构、生长繁殖、致病性及正常菌群、灭菌、消毒等基本概念。3.熟悉细菌的形态、培养、分布、感染方式与类型及细菌的合成代谢产物。4.了解细菌培养基的制备、接种、在培养基上的生长及变异现象；能判断药物敏感试验的结果，了解其临床意义及医院感染的预防。5.学会细菌涂片、革兰染色法操作及结果判断；学会显微镜油镜的使用与保养。一、细菌的大小与形态（一）细菌细菌是一类具有细胞壁的单细胞原核细胞性微生物第一节细菌的形态与结构（一）细菌的大小观察细菌常用光学显微镜，以微米(μm)为单位。不同种类的细菌大小不一，同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有差异。（二）细菌的形态细菌按其外形，主要有球菌杆菌螺形菌第一节细菌的形态与结构1.球菌：菌体外形呈球形或近似球形，如肾形、矛头形等，平均直径0.8～1.2μm。根据其分裂方向和分裂后的排列方式不同，可分为双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌和八叠球菌。脑膜炎奈瑟菌①双球菌：在一个平面分裂，分裂后成对排列。肺炎链球菌第一节细菌的形态与结构脑膜炎奈瑟菌①双球菌：在一个平面分裂，分裂后成对排列。肺炎链球菌第一节细菌的形态与结构②链球菌在一个平面分裂，分裂后成链状排列。第一节细菌的形态与结构③葡萄球菌呈多个平面分裂，分裂后成葡萄状排列。④四联球菌沿着两个相互垂直的平面分裂，分裂后成正方形排列。第一节细菌的形态与结构⑤八叠球菌沿着三个相互垂直的平面分裂，分裂后成正方体排列。杆菌的形态多样两端齐平炭疽芽胞杆菌两端尖细白喉棒状杆菌2.杆菌第一节细菌的形态与结构(1)典型杆状；(2)球杆菌；(3)分枝杆菌；(4)链杆菌；(5)棒状杆菌；分枝杆菌双歧杆菌第一节细菌的形态与结构弧菌3.螺形菌螺形菌菌体有一个弯曲或几个弯曲的细菌称为螺形菌第一节细菌的形态与结构第一节细菌的形态与结构二、细菌的结构与理化性状基本结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞细菌的结构模式图1.细胞壁（1）位置与性质位于细胞膜外层，具有坚韧弹性的膜状组织。（2）组成成分随菌种不同而不同革兰氏阳性菌[G+]厚20～80nm,主要由磷壁酸和肽聚糖（又称粘肽）组成。肽聚糖层约15～50层。（一）细菌的基本结构第一节细菌的形态与结构壁磷壁酸膜磷壁酸①磷壁酸：位于最外层，抗原性强是革兰氏阳性菌特有成分。第一节细菌的形态与结构②肽聚糖位于磷壁酸和细胞膜之间，15～50层是由两种单糖链、四肽侧链及五肽交联桥组成。单糖链是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸两种氨基糖交替间隔排列，经β-1，4糖苷键联结而成。四肽链是由谷、丙、甘、赖四种氨基酸组成是G+和G-的共有成分。第一节细菌的形态与结构革兰氏阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸第一节细菌的形态与结构革兰氏阴性菌[G—]薄10～15nm，由肽聚糖和外膜构成。肽聚糖只有1～2层；外膜由内向外依次为脂蛋白、脂质双层、脂多糖。①肽聚糖：少1～2层，缺乏五肽桥脂蛋白：由脂类和蛋白质构成②外膜脂质双层结构是革兰氏阴性菌特有结构。脂多糖（LPS）由类脂A、核心多糖、O特异多糖构成。是内毒素成分。第一节细菌的形态与结构革兰氏阴性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链第一节细菌的形态与结构G+菌与G-菌肽聚糖结构比较第一节细菌的形态与结构革兰氏阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌坚韧度较坚韧较疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖层数可多达50层1-2层肽聚糖含量占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重5%-20%磷壁酸+—外膜—+脂蛋白—+脂多糖—+敏感溶菌酶、青霉素链霉素致病物质外毒素内毒素（3）细胞壁的功能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与细菌的致病性、抗原性、药物敏感性及染色性有关。第一节细菌的形态与结构主要化学成分：脂类、蛋白质及少量多糖细胞膜的主要功能①参与菌体内外物质交换②参与细胞的呼吸过程③是细菌生物合成的重要场所④形成中介体与细菌的分裂有关2.细胞膜第一节细菌的形态与结构（1）核糖体：细菌合成蛋白质的场所。（2）质粒：细菌染色体外的遗传物质。控制特定的遗传性状，与细菌耐药性有关。（3）胞质颗粒：细菌细胞质中含有多种颗粒，多数为细菌营养贮存物质。常见的是异染颗粒。3.细胞质为细胞膜所包裹的无色透明溶胶状物，基本成分为水、无机盐、核酸、蛋白质、脂类等内含有多种酶系统，是细菌新陈代谢的主要场所。第一节细菌的形态与结构4.核质细菌是原核细胞，不具有成形的核。细菌的遗传物质称为核质或拟核，无核膜、核仁和有丝分裂器。功能与真核细胞的染色体相似。核质是由一条双链环状的DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构。控制着细菌的生长代谢、分裂繁殖、遗传变异。第一节细菌的形态与结构1.荚膜荚膜：是某些细菌分泌并包绕在细胞壁外的一层较厚的黏液性物质。肺炎链球菌荚膜荚膜（二）细菌的特殊结构第一节细菌的形态与结构荚膜的化学成分：多数为多糖，少数为多肽，个别的是透明质酸。荚膜的意义①抗吞噬作用：具有抵抗吞噬细胞的吞噬消化作用，与细菌致病性有关。②抗杀菌物质的损伤作用：可保护细菌免受溶菌酶、补体、抗体等对其损伤。③具有免疫原性：可作为细菌鉴别和分型的依据。④黏附作用：荚膜彼此粘连，是引起感染的重要因素。第一节细菌的形态与结构2.鞭毛鞭毛：是某些细菌菌体上附着的细而长呈波状弯曲的丝状物。鞭毛需用电子显微镜观察，或经特殊染色法后才能在光镜下看到。第一节细菌的形态与结构鞭毛的分类①单毛菌②双毛菌③丛毛菌④周毛菌鞭毛菌分类双毛菌丛毛菌周毛菌单毛菌第一节细菌的形态与结构细菌鞭毛的类型第一节细菌的形态与结构伤寒杆菌的鞭毛①鞭毛是细菌的运动器官。②具有免疫性,成分主要是蛋白质，可用于细菌的鉴别。③与致病性有关,可使菌体粘附于肠黏膜上皮细胞而导致病变。鞭毛的意义第一节细菌的形态与结构菌毛：为存在于许多G－菌和少数G+菌菌体表面的比鞭毛细而短直的丝状物。3.菌毛第一节细菌的形态与结构菌毛在普通光学显微镜下看不到，必须用电子显微镜观察。第一节细菌的形态与结构①普通菌毛——遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。与细菌的致病性有关。②性菌毛——数量少，1～4根,与细菌的耐药性质变异有关。按其功能分为芽胞：是某些细菌在一定环境条件下，细胞质脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或椭圆形小体。是细菌的静止的休眠形式，来保护细菌度过不良环境。芽胞的形成不是细菌的繁殖形式，只是用来度过不良环境。产生芽胞的大多是革兰氏阳性菌。4.芽胞芽胞细菌（繁殖体）休眠状态正常代谢不能繁殖能繁殖第一节细菌的形态与结构芽胞形成芽胞细胞分裂繁殖体周期子代细胞芽胞的意义炭疽芽胞杆菌破伤风梭菌①鉴别细菌②抵抗力强③在临床护理实践中以杀灭芽胞为灭菌标准第一节细菌的形态与结构胞质颗粒核糖体菌毛核质细胞壁细胞膜质粒鞭毛荚膜细菌结构总结一、显微镜油镜的使用及保护方法【实验目的】1.掌握显微镜油镜的使用与保养方法。2.熟悉细菌基本形态和特殊结构的辨认。3.学会细菌涂片、革兰染色法操作及结果判断。实验一细菌形态与结构观察【实验内容与方法】1.油镜的原理2.油镜的使用与保护二、细菌的基本形态与特殊结构观察（示教）1.细菌涂片标本制作过程：细菌涂片→干燥→固定2.革兰染色法丹麦细菌学家革兰（Gram）在1884年创立，将所有细菌分成两类：G+菌和G-菌。①初染：龙胆紫或结晶紫染液，1分钟，水洗；②媒染：卢戈碘液，1分钟，水洗；③脱色：95%酒精，0.5～1分钟，水洗；④复染：稀释复红，0.5～1分钟，水洗。三、细菌涂片标本制作和革兰染色法实验一细菌形态与结构观察结果：G+菌：紫色；G-菌：红色。实验一细菌形态与结构观察意义：①鉴别细菌；②选择抗菌药物；③研究细菌的致病性。一、细菌生长的繁殖（一）细菌生长繁殖的条件1.营养物质：水、碳源、氮源、无机盐、生长因子等2.酸碱度(pH)：7.2～7.63.温度：37。C4.气体：O2、CO2根据细菌对氧气的需求，将细菌分为专性需氧菌；专性厌氧菌；兼性厌氧菌；微需氧菌第二节细菌的生长繁殖与变异必要的气体环境①专性需氧菌：具有完善的呼吸酶系统，仅能在有氧环境下生长，如结核分歧杆菌。②专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统（氧化还原电势高的呼吸酶、分解有毒氧基团的酶），只能在无氧环境中进行发酵，如破伤风芽胞梭菌。③兼性厌氧菌：兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能，但以有氧时生长较好。大多数病原菌属于此类，如葡萄球菌。④微氧菌：在低氧低压（5%～6%）生长最好，如幽门螺杆菌。第二节细菌的生长繁殖与变异（二）细菌繁殖的方式与速度1.生长方式：以无性二分裂方式进行繁殖2.繁殖速度：多数为20～30min3.繁殖规律：将一定量的细菌接种在适宜的培养基中培养，以培养时间为横坐标，以培养物中活菌数的对数为纵坐标，可得出一条曲线，称为生长曲线。分为四期（1）迟缓期（2）对数期（3）稳定期（4）衰亡期第二节细菌的生长繁殖与变异细菌生长曲线活菌数的对数培养时间对数期稳定期衰亡期迟缓期（三）细菌的人工培养1.培养基：用人工方法配制的适合细菌生长繁殖的营养基质，称为培养基。（1）按培养基的物理性状不同分为①液体培养基②半固体培养基③固体培养基第二节细菌的生长繁殖与变异（2）按培养基的用途不同分类①基础培养基:可供大多数细菌生长②营养培养基:供营养要求较高或特殊的细菌生长③鉴别培养基:有助于细菌的鉴别④选择培养基:选择性培养目的菌，抑制非目的菌生长⑤厌氧培养基：供专性厌氧菌的生长第二节细菌的生长繁殖与变异菌膜菌沉淀均匀混浊对照第二节细菌的生长繁殖与变异2.细菌在培养基中的生长现象（1）液体培养基：表面生长、混浊生长、沉淀生长（2）固体培养基：菌落，菌苔。第二节细菌的生长繁殖与变异菌落（3）半固体培养基无动力有动力第二节细菌的生长繁殖与变异第二节细菌的生长繁殖与变异3.人工培养细菌的意义（1）传染性疾病的诊断与治疗。（2）生物制品的制备。（3）细菌的鉴定与研究。（4）基因工程的应用。1.致热原：又称热原质。是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应物质。产生热原质的细菌：大多G-菌，少数G+菌热原质即其细胞壁的脂多糖。2.毒素和侵袭性酶：细菌产生外毒素和内毒素两类毒素。外毒素是多数G+菌和少数G-菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质内毒素是G-菌的脂多糖侵袭性酶：血浆凝固酶、透明质酸酶第二节细菌的生长繁殖与变异（一）合成代谢产物及其意义二、细菌的代谢产物3.维生素：某些细菌能合成维生素除供自身需要外，还能分泌到周围环境中。4.抗生素：某些微生物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物质。5.细菌素：是某些细菌产生的仅对其近缘菌株有抗菌作用的蛋白质。6.色素：细菌的色素有两类——脂溶性色素，不溶于水，只存在于菌体，是菌落显色而培养基颜色不变。水溶性色素，能弥散到培养基或周围组织。第二节细菌的生长繁殖与变异糖的分解代谢产物及其意义糖发酵试验葡萄糖HCOOH脱氢酶CO2+H2（二）分解代谢产物及意义不同的细菌含有不同的酶类，因此对糖和蛋白质的分解能力及分解后的产物也不相同。根据细菌的这些特点可以对细菌进行鉴别。第二节细菌的生长繁殖与变异吲哚试验色氨酸→吲哚→玫瑰吲哚↑吲哚试剂-+蛋白质的分解代谢产物及其意义第二节细菌的生长繁殖与变异遗传：在一定的环境条件下，亲代将其生物学性状传给子代，而且代代相传，其子代和亲代之间表现为相似性。变异：在一定条