【北京医科大学】优质课《医学微生物学》第一章 医学微生物与医学的联系 课件.ppt

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1、【北京医科大学】优质课全国特级教师 江新欢 博士教授医学微生物学医学微生物学第1章 绪论绪 论 第一节 微生物与病原微生物概念 微生物(microorganism):个体微小,结构简单,肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数千倍或数万 倍才能观察到的微小生物的总称 三大类微生物特点比较三大类微生物特点比较三大类微生物特点比较三大类微生物特点比较特点特点 真核细胞型真核细胞型 原核细胞型原核细胞型 非细胞型非细胞型 细胞结构细胞结构 分化程度高，分化程度高，原始核质，环状裸原始核质，环状裸DNA团块团块 核心（核心（DNA/RNA）有核膜、核仁及组蛋白有核膜、核仁及组蛋白 细胞器仅

2、有核糖体细胞器仅有核糖体 蛋白质衣壳蛋白质衣壳 核糖体核糖体(80s)（7070s）无产生能量的酶系统无产生能量的酶系统 真菌真菌 细菌、放线菌、支原体、细菌、放线菌、支原体、病毒病毒 衣原体、螺旋体、立克次体衣原体、螺旋体、立克次体三大类微生物各引起哪些疾病三大类微生物各引起哪些疾病?正常微生物群（normal flora）条件致病微生物（conditioned pathegen）病原微生物(pathogenic microorganism)第二节第二节 微生物学与医学微生物学微生物学与医学微生物学Medical MicrobiologyMedical Microbiology 一、医学微生

3、物学一、医学微生物学属于生命科学属于生命科学（life science），主要研究与人类医学），主要研究与人类医学有关的病原微生物的生物学性状，对人体感染和致病有关的病原微生物的生物学性状，对人体感染和致病的机制，特异性诊断方法以及预防与治疗感染性疾病的机制，特异性诊断方法以及预防与治疗感染性疾病的策略和措施，以便控制甚至消灭此类疾病的一门科的策略和措施，以便控制甚至消灭此类疾病的一门科学。学。第三节 医学微生物学发展简史微生物学经验期微生物学经验期实验微生物学期实验微生物学期现代微生物学期现代微生物学期第三节 医学微生物学发展简史Antony van Leeuwenhoek(16321723

4、)列文虎克，荷兰商人，列文虎克，荷兰商人，16761676年用年用放大放大266266倍自磨镜片第一次观察到倍自磨镜片第一次观察到各种形态微生物各种形态微生物Louis Pasteur(18221885)巴斯德，微生物学奠基人之巴斯德，微生物学奠基人之一，法国化学家，证实有机一，法国化学家，证实有机物的发酵与腐败是微生物引物的发酵与腐败是微生物引起的，创立了巴氏消毒法，起的，创立了巴氏消毒法，首次研制了炭疽疫苗、狂犬首次研制了炭疽疫苗、狂犬病疫苗等。病疫苗等。Rober Koch(18431910)郭霍，微生物学奠基人之一，德郭霍，微生物学奠基人之一，德国医生，提出国医生，提出“郭霍法则郭霍法

5、则”，创，创用了固体培养基和细菌染色技术，用了固体培养基和细菌染色技术，发现炭疽芽胞杆菌、结核杆菌和发现炭疽芽胞杆菌、结核杆菌和霍乱弧菌等。霍乱弧菌等。第一个发现病毒第一个发现病毒汤飞凡（汤飞凡（1897-19581897-1958），），19551955年首次分离出沙眼衣原体年首次分离出沙眼衣原体面临问题新现和再现病原微生物的出现新现和再现病原微生物的出现微生物学诊断技术的发展要求微生物学诊断技术的发展要求疫苗研制疫苗研制耐药性问题耐药性问题 测量大小的单位：微米（um）染色：革兰染色法（Gram stain）第一篇 细菌学第一章 细菌的形态与结构第一节 细菌的大小与形态 革兰阳性菌革兰阳性

6、菌 革兰阴性菌革兰阴性菌形态：球菌、杆菌、螺形菌球 菌(coccus)直径0.81.2m双球菌(diplococci)链球菌(streptococci)四联球菌(tetrads)葡萄球菌(staphylococci)彩图彩图1 1 葡萄球菌葡萄球菌(革兰染色，革兰染色，10001000)彩图彩图2 2 链球菌链球菌(革兰染色，革兰染色，10001000)彩图彩图3 3 脑膜炎球菌脑膜炎球菌(革兰染色，革兰染色，10001000)杆杆 菌菌 (bacillus)大小范围(0.310 m)x(0.2 1.3 m)球杆菌(coccobacillus)分枝杆菌(mycobacterium)弯曲杆菌(c

7、ampylobacter)棒状杆菌(coryneform bacillus)梭形杆菌(shuttle)链杆菌(streptobacillus)彩图彩图4 4 痢疾杆菌痢疾杆菌(革兰染色，革兰染色，10001000)彩图彩图5 5 结核杆菌结核杆菌(抗酸染色，抗酸染色，1000)1000)(痰涂片痰涂片)彩图彩图6 6 羊布氏菌羊布氏菌(革兰染色，革兰染色，1000)1000)螺形菌(Spirala bacterium)弧菌(Vibrio)一个弯曲，逗点状，(2 5m)0.3m,霍乱弧菌螺菌(Spirllum)有34个弯曲,(310m)(0.30.6m),鼠咬热螺菌，幽门螺杆菌。彩图彩图7 7

8、霍乱弧菌霍乱弧菌(革兰染色，革兰染色，1000)1000)第二节 细菌的结构Cell structures of bacteria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 功能(P13)1.维持菌体固有形态，保护细菌抵抗低渗环境。2.与细胞膜一起参与细胞内外物质交换。3.决定菌体抗原性(一)细胞壁(Cell Wall)主要成分：主要成分：肽聚糖肽聚糖（peptidoglycanpeptidoglycan）又称粘肽又称粘肽 革革兰兰氏氏阳阳性性细细菌菌的的肽肽聚聚糖糖由由聚聚糖糖骨骨架架,四四肽肽侧侧链链和和五肽交联桥三部分构成。五肽交联桥三部分构成。革兰氏阴性细菌

9、的肽聚糖由聚糖骨架和四肽侧链革兰氏阴性细菌的肽聚糖由聚糖骨架和四肽侧链两部分构成。两部分构成。革兰氏阳性细菌的肽聚糖由 聚糖骨架,四肽侧链和五肽交联桥构成 革兰氏阴性细菌的肽聚糖由 聚糖骨架和四肽侧链两部分构成壁壁G G+菌细胞壁特殊组分：菌细胞壁特殊组分：磷壁酸磷壁酸(teichoicteichoic acid)acid)G G-菌细胞壁特殊组分：菌细胞壁特殊组分：外膜外膜（outer membraneouter membrane）革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁结构对比 细胞壁结构细胞壁结构革兰氏阳性细菌革兰氏阳性细菌革兰氏阴性细菌革兰氏阴性细菌强度强度,厚度厚度坚韧坚韧,20-80n

10、m,20-80nm较疏松较疏松10-15nm10-15nm肽聚糖肽聚糖 组成组成聚糖聚糖,四肽侧链四肽侧链,五肽交联桥五肽交联桥聚糖聚糖,四肽侧链四肽侧链 交联方式交联方式侧链间以五肽桥交联侧链间以五肽桥交联侧链间以肽链交联侧链间以肽链交联 结构类型结构类型三维空间结构三维空间结构二维网状结构二维网状结构 层数层数可多达可多达5050层层仅仅1-21-2层层 含量含量占胞壁的占胞壁的50-80%50-80%占胞壁的占胞壁的 5-20%5-20%糖类含量糖类含量约占约占45%45%占占15-20%15-20%脂类含量脂类含量占占1-4%1-4%占占11-22%11-22%磷壁酸磷壁酸有有无无外外

11、 膜膜无无有有 革兰氏阳性细菌的肽聚糖由 聚糖骨架,四肽侧链和五肽交联桥构成 溶菌酶溶菌酶青霉素青霉素细菌细胞壁缺陷型：细菌细胞壁缺陷型：细菌细菌L L型型(L formed bacteria)油煎蛋样菌落油煎蛋样菌落(二)细胞膜 (Cell membrane)结构 半透性薄膜，由平行的双层磷脂及蛋白质组成功能 渗透屏障及主动运输 生物合成 呼吸作用 参与细菌分裂(三)细胞质 (Cytoplasm)功能：细菌新陈代谢的重要场所功能：细菌新陈代谢的重要场所作用结构：作用结构：1 1、核糖体核糖体(ribosome),(ribosome),游离于胞质的亚微结构游离于胞质的亚微结构,含含70%70%

12、的的RNA,30%RNA,30%的蛋白质的蛋白质,沉降系数为沉降系数为70S70S（50S50S、30S30S）2 2 2 2、质粒质粒质粒质粒(plasmid):(plasmid):(plasmid):(plasmid):为为为为染色体外染色体外染色体外染色体外的遗传物质的遗传物质的遗传物质的遗传物质,为双股闭合环状为双股闭合环状为双股闭合环状为双股闭合环状DNADNADNADNA，携带遗传信息。，携带遗传信息。，携带遗传信息。，携带遗传信息。其特点：其特点：其特点：其特点：（1 1 1 1）可独立复制）可独立复制）可独立复制）可独立复制,随细菌分裂转移给子代；随细菌分裂转移给子代；随细菌分

13、裂转移给子代；随细菌分裂转移给子代；（2 2 2 2）质粒并非细菌生命活动必须的遗传物质；）质粒并非细菌生命活动必须的遗传物质；）质粒并非细菌生命活动必须的遗传物质；）质粒并非细菌生命活动必须的遗传物质；（3 3 3 3）医学上重要质粒有）医学上重要质粒有）医学上重要质粒有）医学上重要质粒有 F F F F质粒质粒质粒质粒(性菌毛性菌毛性菌毛性菌毛)R R R R质粒质粒质粒质粒(耐药性耐药性耐药性耐药性)Vi Vi Vi Vi质粒质粒质粒质粒(毒素形成毒素形成毒素形成毒素形成)3、异染颗粒(metachromatic granule)如白喉棒状杆菌的异染颗粒,主要成分是RNA、多偏磷酸盐,染

14、色着色深。（四）核 质(nuclear material)结构结构 无无成成形形的的核核,亦亦无无核核仁仁或或有有丝丝分分裂裂器器及及无无核核膜膜包包裹裹,DNADNA分分子子为为单单一一双双股股环环状状结结构构,反反复复回回旋盘绕成超螺旋状。旋盘绕成超螺旋状。功能功能 具有染色体功能，具有染色体功能，控制细菌的各种遗传性状。控制细菌的各种遗传性状。二、细菌的特殊结构(special structure of bacteria)荚膜(capsule)鞭毛(flagellum)菌毛(pilus of fimbriae)芽胞(spore or endospore)(一)荚 膜 (Capsule)荚

15、膜位于胞壁外荚膜位于胞壁外,是一层较厚的黏液层，不易着色是一层较厚的黏液层，不易着色 可经荚膜染色、墨汁负染色镜检才能见到。可经荚膜染色、墨汁负染色镜检才能见到。化学组成化学组成:多糖多糖,少数细菌荚膜是多肽少数细菌荚膜是多肽 产气荚膜梭菌炭疽芽胞杆菌(荚膜染色)新型隐球菌荚膜（墨汁负染色）新型隐球菌荚膜（墨汁负染色）功能功能:(1)抗吞噬作用 (2)黏附作用（形成生物膜）(3)抗有害物质的损伤作用 (二)鞭毛 (flagellum)在所有的弧菌和螺菌,约半数的杆菌和个别球菌的菌体上，附有细长并波状弯曲的丝状物，即鞭毛,经鞭毛染色使鞭毛增粗后可在光学显微镜下观察。组成 鞭毛蛋白素 (弹性蛋白)

16、功能 1、鞭毛菌的运动有化学趋向性,向营养物质处前进,而躲避有害物质。2、有些鞭毛与致病性有关 如霍乱弧菌的鞭毛。3、鞭毛具有抗原特异性，即H抗原 (三)菌毛(pili or fimbriae)多数G-菌和少数G+菌菌体表面存在比鞭毛短而细,但较直硬的众多菌毛,只能在电子显微镜下观察。化学成分为菌毛蛋白,由细菌染色体或质粒编码。功能 1、普通菌毛普通菌毛(common pilus):黏附功能黏附功能 遍遍布布菌菌体体表表面面,是是一一种种黏黏附附结结构构,与与细细菌菌的的定定植植有有关关。其受体靶细胞是人或动物红细胞和黏膜上皮细胞。其受体靶细胞是人或动物红细胞和黏膜上皮细胞。2、性菌毛性菌毛(

17、sex or F pilus):遗传物质传递的通道；遗传物质传递的通道；噬菌体受体噬菌体受体 仅见于少数的仅见于少数的G-肠道菌肠道菌,一个菌只有一个菌只有14根性菌毛根性菌毛,比普通菌毛长而粗比普通菌毛长而粗,且中空呈管状。且中空呈管状。由由F质粒编码，参与质粒编码，参与F质粒的结合传递。质粒的结合传递。F+F-F+F-F+F-F+F+F F+F F_ _Sex piliF质粒接合质粒接合F F+F F+F F_ _F+F-性菌毛性菌毛F质粒质粒(四)芽胞 (spore or endospore)某某些些G G+菌菌（破破伤伤风风梭梭菌菌、炭炭疽疽杆杆菌菌)在在较较差差的的环环境境中中,胞胞

18、质质脱脱水水浓浓缩缩，在在菌菌体体胞胞浆浆内内形成一个圆形或卵圆形小体，即芽胞。形成一个圆形或卵圆形小体，即芽胞。炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌 功能 1、对理化因素有很强的抵抗力（灭菌指标）、对理化因素有很强的抵抗力（灭菌指标）2、是细菌的休眠形式，其形成和发芽都不是细、是细菌的休眠形式，其形成和发芽都不是细 菌的繁殖方式菌的繁殖方式 3、其大小、形状和位置具有鉴别细菌意义、其大小、形状和位置具有鉴别细菌意义 复 习 题概念概念:微生物，质粒微生物，质粒问答题：问答题：1 1、微生物分为几类？各有哪些主要特点？、微生物分为几类？各有哪些主要特点？各引起哪些疾病？各引起哪些疾病？2 2、革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁有哪些不同？、革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁有哪些不同？3 3、细菌基本结构与特殊结构包括哪些？、细菌基本结构与特殊结构包括哪些？分别叙述其功能？分别叙述其功能？预 习第二章第二章 细菌的生理细菌的生理第三章第三章 消毒灭菌消毒灭菌第四章第四章 噬菌体噬菌体第七章第七章 细菌的感染与免疫细菌的感染与免疫