病原微生物与免疫学基础 细菌概述

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
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
第一节 细菌的形态与结构
• 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
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。
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
3.条件致病菌
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。
• （一）物理消毒灭菌法 • （二）化学消毒灭菌法 • （三）生物消毒灭菌法
Ｇ＋和Ｇ－菌细胞壁差异：
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。
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。
性菌毛：接合， 毒力、耐药性 等性状的遗传 物质传递。
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
（4）芽胞（spore，endospore）
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。
1、形态结构的变异：有荚膜肺炎球菌—培养—→无荚膜 2、毒力的变异：强毒的结核杆菌13—年，—23—代培—养→弱毒卡介苗 3、耐药性的变异：青霉素敏感金葡菌用—药—→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。
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
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K 4、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
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。
二、消毒与灭菌
• 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
菌落(R型)
菌苔
菌落(S型)
• 2，细菌在培养基中的生长现象； • ——半固体培养基中生长现象
有鞭毛细菌 混浊生长
无鞭毛细菌 沿穿刺线线状生长
Streptomyces coelicolor-1
费氏志贺氏菌
铜绿假单孢
沙门氏菌
粘质沙雷氏菌
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；
式
菌
链 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
弧 菌
的
排
弯曲=1
列
方
式
弯曲 菌
2≦弯曲≦6
螺菌 弯曲≥7
霍乱弧菌
幽门螺旋菌
鼠咬热螺菌
最多
杆菌
其次 球菌 自然界中 哪种最多？
（一）球菌
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。
单球菌 链球菌
双球菌 葡萄球菌
杆
单• 一、细菌的形态
Fra Baidu bibliotek
菌
生
杆 菌杆菌
的 排
列
方
双 杆
细胞壁 (CW cell wall ） 细胞膜（CM cell membrane ） 细胞质（CP cytoplasm） 核质（Nm nuclear material）
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
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。
2.鞭毛
• 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
原核生物外部构造（鞭毛）
鞭毛(flagellum)：的作用（意义）
2、酸碱度：绝大多数病原菌的最适酸碱度为PH7.2-7.6 3、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
➢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、细菌的大小与形态
• （一） 大小 :测量单位：微米(μm) 。
•
观察仪器：光学显微镜
（二）形态：
1.球菌(coccus) 双球菌、链球菌、葡萄球菌 2.杆菌(bacillus) 3.螺菌(spiral bacterium)
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
二、细菌的结构
2. 特殊结构
-荚膜 –鞭毛 –菌毛 –芽孢
1.荚膜
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。
• 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
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
• 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）
第二节 细菌的生长繁殖与变异 一 细菌的生长繁殖
1、细菌的繁殖方式——二分裂法
（三）细菌的人工培养
• 1，培养基：是人工配置的适合细菌生长繁殖 的营养物制品。 液体培养基
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
（3）菌毛（pilus）
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。
普通菌毛（ordinary pilus）：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。
二、细菌的特殊结构
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。
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℃，15～20 min）。
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。
• 培养基按性状分： 固体培养基 半固体培养基
• 按营养组成和用途分：基础、营养培养基等
2，细菌在培养基中的生长现象；
固体培养基
基础培养基
营养（血）培养基
半固体培养基
2，细菌在培养基中的生长现象； ——液体培养基中生长现象
沉
混
表
淀
浊
面
生
生
生
长
长
长
• 2，细菌在培养基中的生长现象；
• ——固体培养基中生长现象
细染胞色壁属的性结：构根在据革不兰同氏属染性色的将原细核菌生分物成中存G+、有G差-两异大。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。
螺旋菌
最少
第一节 细菌的形态与结构 二、细菌的结构
1基本结构：细胞壁(cell wall）
•
细胞膜（cell membrane ）
•
细胞质（cytoplasm）
•
核质（nuclear material）
2特殊结构：荚膜（capsule）
•
鞭毛（flagellum）
•
菌毛 (pilus)
•
芽孢
1，细菌的基本结构：
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
第二节 细菌的生长繁殖与变异 一 细菌的生长繁殖
3，
人工
培养
细菌
的用
途及
意义；
扩散法药物敏感试验
筛选 药物
第二节 细菌的生长繁殖与变异 二 细菌的代谢产物
（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
细菌鉴定系统
（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
二 细菌的遗传与变异
（一），常见的细菌变异现象：