醫(yī)學(xué)微生物學(xué)教案[共42頁(yè)]
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1、細(xì)菌學(xué)總論 周亞濱 微生物學(xué)教研室 緒 論(0.5學(xué)時(shí)) 本章要點(diǎn) 1. 微生物的概念; 2. 微生物的種類; 3. 微生物的發(fā)展 簡(jiǎn)史; 學(xué)習(xí)提綱 一、微生物------ 存在于自然界中,形體微小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,肉眼看不見(jiàn),必須借助光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡放大數(shù)百倍、數(shù)千倍,甚至數(shù)萬(wàn)倍才能觀察到的微小生物。 二、微生物的種類 微生物種類繁多,按其大小、結(jié)構(gòu)、組成等,可分為三大類: 真核細(xì)胞型微生物 原核細(xì)胞型微生物 非細(xì)
2、胞型微生物 1. 真核細(xì)胞型微生物的結(jié)構(gòu)中有: 細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞膜,細(xì)胞器。 如:真菌 2.原核細(xì)胞型微生物結(jié)構(gòu)中有: 核質(zhì),細(xì)胞膜,細(xì)胞壁 如:細(xì)菌、衣原體、支原體、立克次體、螺旋體、放線菌。 3.非細(xì)胞型微生物是由核酸(DNA/RNA)和蛋白質(zhì)組成。 如:病毒。 三、微生物與人類的關(guān)系 有益的方面:1、 參與自然界中C、N、S等元素的循環(huán)。 2、 農(nóng)業(yè)方面:殺蟲(chóng)、造肥、固氮…… 3、工業(yè)方面:食品發(fā)酵、石油脫蠟…… 4、 醫(yī)藥方面:制藥、正常菌群…… 有害的方面:
3、1、 引起人類及動(dòng)植物病害 2、導(dǎo)致工業(yè)產(chǎn)品、農(nóng)副產(chǎn)品和生活用品 的腐爛和霉?fàn)€。 四、微生物學(xué)的分類 微生物學(xué)是研究微生物的類型、分布、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、代謝、生長(zhǎng)繁殖、遺傳、進(jìn)化,以及與人類、動(dòng)植物等相互關(guān)系的科學(xué)。 微生物學(xué)具其研究的對(duì)象不同,有如下分支學(xué)科: ? 醫(yī) 學(xué) 微 生 物 學(xué) ? 獸 醫(yī) 微 生 物 學(xué) ? 農(nóng) 業(yè) 微 生 物 學(xué) ? 工 業(yè) 微 生 物 學(xué) ? 藥 學(xué) 微 生 物 學(xué) 五、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)發(fā)展史 微生物的發(fā)展過(guò)程大致可分三個(gè)時(shí)期: 1.實(shí)驗(yàn)微生物學(xué)時(shí)期 --
4、----微生物的發(fā)現(xiàn)及病原微生物學(xué)的建立: 代表人物、事件有: Leeuwenhoek----顯微鏡 Pasteur----巴氏消毒法 Koch----分離細(xì)菌,郭霍法則 Iwanovsky----煙草花葉病毒 Loeffler,Frosch----口蹄疫病毒 Walter-Reed----黃熱病毒 Twort----噬菌體 2.實(shí)驗(yàn)微生物學(xué)時(shí)期 ------抗感染免疫、化學(xué)療法及抗生素的發(fā)現(xiàn): 代表人物、事件有: Jenner----牛痘預(yù)防天花 Pasteur----霍亂、炭疽、狂犬疫苗 Behring----白喉抗毒素 меЧНИко
5、В ИИ----吞噬細(xì)胞學(xué)說(shuō) Ehrlich----體液抗體學(xué)說(shuō) Wright----體液免疫、細(xì)胞免疫 Ehrlich----砷凡納明 Fleming,F(xiàn)lorey----青霉素 3.現(xiàn)代微生物學(xué)時(shí)期 (1)新病原微生物的發(fā)現(xiàn) 朊病毒,軍團(tuán)菌,幽門(mén)螺桿菌,人類免疫缺陷病毒, 埃博拉病毒,SARS病毒等…… (2)病原微生物致病性的認(rèn)識(shí) 內(nèi)源性感染,細(xì)菌耐藥性, 分子水平上的致病 機(jī)制的研究…… (3)微生物學(xué)診斷技術(shù) 快速、
6、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)易 ; ELISA,PCR…… (4) 微生物的防治措施 新型疫苗的研制 : 核酸疫苗,基因工程疫苗…… 本章重點(diǎn)習(xí)題 1、解釋名詞: 微生物 微生物學(xué) 2、微生物可分為幾種類型?各型的結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)? 3、微生物的發(fā)展經(jīng)歷了那幾個(gè)階段? 每段各舉一例代表事件、代表人物。 第一章 細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)(3.5學(xué)時(shí)) 本章要點(diǎn) 1. 細(xì)菌的大小、形態(tài); 2. 細(xì)菌的結(jié)構(gòu):基本結(jié)構(gòu);特殊結(jié)構(gòu); 學(xué)習(xí)提綱 細(xì)菌(bacterium):是屬于原核生物界的一種單核細(xì)胞微生物;它形
7、體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,具有細(xì)胞壁和原始核質(zhì),無(wú)核仁和核膜,除核糖體外無(wú)其他細(xì)胞器。 第一節(jié) 細(xì)菌的大小與形態(tài) 一、細(xì)菌的大小 ------ 觀察儀器:光學(xué)顯微鏡 測(cè)量單位:微米(μm) 二、細(xì)菌的形態(tài)------ 球菌(coccus); 桿菌(bacillus) 螺形菌(spiral bacterium) 1. 球菌:外觀呈球形或近似球形,直徑在1μm左右,由于繁殖時(shí)細(xì)菌分裂平面不同和分裂后菌體之間相互粘附程度不一,可有以下幾種排列方式: 雙球菌 如:腦膜炎球菌、淋球菌
8、 鏈球菌 如:乙型溶血性鏈球菌 葡萄球菌 如:金黃色葡萄球菌 四聯(lián)球菌如: 四聯(lián)加夫基菌 八疊球菌 如: 藤黃八疊球菌 2. 桿菌:形態(tài)多呈直桿狀,也有的菌體稍彎;多數(shù)呈分散存在,亦有規(guī)則排列者。不同桿菌的大小、長(zhǎng)短、粗細(xì)很不一致。具桿菌的形態(tài)、排列特點(diǎn)不同,有如下分類: 鏈桿菌 如:炭疽桿菌 梭桿菌 如:核梭桿菌 球桿菌 如:布氏桿菌 分支桿菌 如:結(jié)核桿菌
9、 棒狀桿菌 如:白喉?xiàng)U菌 …… 3. 螺形菌 :菌體彎曲,長(zhǎng)度不等。有以下幾種形態(tài)分類: 弧菌 如: 霍亂弧菌 螺菌 如: 鼠咬熱螺菌 螺桿菌 如: 幽門(mén)螺桿菌 第二節(jié) 細(xì)菌的結(jié)構(gòu) 細(xì)菌的結(jié)構(gòu)分為以下兩類: 基本結(jié)構(gòu) 包括:細(xì)胞壁;細(xì)胞膜;細(xì)胞質(zhì);核質(zhì)。 特殊結(jié)構(gòu) 包括:莢膜; 鞭毛;芽孢;菌毛 。
10、 一、基本結(jié)構(gòu) (一)細(xì)胞壁(cell wall)------位于細(xì)菌細(xì)胞的最外層,包繞在細(xì)胞膜的周圍,組成較復(fù)雜,并隨不同細(xì)菌而異。 用革蘭氏染色法可將細(xì)菌分為: 革蘭氏陽(yáng)性菌(G+) 革蘭氏陰性菌(G-) 1、革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁組分:肽聚糖、磷壁酸、蛋 白 質(zhì) (1).肽聚糖(peptidoglycan)-----多聚糖,是細(xì)菌細(xì)胞壁中的主要成分,為原核細(xì)胞所特有。 亦稱為:粘肽(mucopeptide)/糖肽(glycopeptid
11、e)/胞壁質(zhì)(murein) 其主要化學(xué)組成為: 肽 聚糖骨架--- N-乙酰葡糖胺( N-acetylglucosamine ,G) 聚 N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramic acid,M) 糖 四肽側(cè)鏈-- L-丙氨酸,D-谷氨酸,L-賴氨酸,D-丙氨酸 五肽交聯(lián)橋---甘氨酸 ※其結(jié)構(gòu)示意圖如參看課本第11頁(yè),圖1-3。 (2).磷壁酸(teichoic acid)-----由核糖醇或甘油殘基經(jīng)磷酸二酯鍵互相連接而成的多聚物;多個(gè)磷壁酸分子組成長(zhǎng)鏈穿插于肽聚糖層中。是革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁
12、特有的組分。有兩種類型: 壁磷壁酸---通過(guò)磷脂與肽聚糖上的胞壁酸共價(jià)結(jié)合。 膜磷壁酸---與細(xì)胞膜外層上的糖脂共價(jià)結(jié)合。 (3).蛋白質(zhì)(protein)-----某些革蘭氏陽(yáng)性菌表面尚有一些特殊的表面蛋白質(zhì); 如:金黃色葡萄球菌---A蛋白(SPA) A組鏈球菌---M蛋白 2、革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁組分主要有: 肽聚糖;外 膜 (脂蛋白 脂質(zhì)雙層 脂多糖) (1).肽聚糖---由聚糖骨架和四肽側(cè)鏈組成。 僅有1~2層。 (2).外膜---是革蘭氏陰性菌特有的組分,由脂蛋白,脂質(zhì)雙層,脂多糖
13、三部分組成。 ※其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)參見(jiàn)課本第13頁(yè),圖1-6。 ①脂蛋白--- 位于肽聚糖層和脂質(zhì)雙層之間,起連接作用,使外膜和肽聚糖構(gòu)成一個(gè)整體。 ②脂質(zhì)雙層---磷脂雙層,內(nèi)嵌外膜蛋白(out membrane protein OMP),具有不同的功能。如有的外膜蛋白為孔蛋白是小分子的通道;有的是噬菌體、性菌毛、細(xì)菌素的受體。 ③ 脂多糖 (lipopolysaccharide LPS)---是革蘭氏陰性菌的內(nèi)毒素;有以下三部分組成: C脂質(zhì)A(Lipid A):糖磷脂。是細(xì)菌內(nèi)毒素的毒性和生物學(xué)活性的主要組分,無(wú)種屬特異性。是細(xì)菌內(nèi)毒素的毒性和生物學(xué)活性的主要組分。
14、 C核心多糖(core polysaccharide):位于脂質(zhì)A的外層,由己糖、庚糖、2-酮基-3-脫氧辛酸(KDO)、磷酸乙醇胺等組成。有種屬特異性。 C特異多糖(specific polysaccharide):由數(shù)個(gè)至數(shù)十個(gè)低聚糖重復(fù)單位組成的多糖鏈。具有種特異性。革蘭是陰性菌的菌體抗原(O 抗原) (二)細(xì)胞壁的功能---細(xì)胞壁堅(jiān)韌而有彈性,主要功能有以下幾個(gè)方面: 1.維持菌體形態(tài); 抵抗?jié)B透壓的影響; 2.參與細(xì)菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換; 3.具有多種抗原表位,誘發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答; 4.粘附宿主細(xì)胞,與細(xì)菌致病性有關(guān)。 (三)細(xì)菌細(xì)胞
15、壁缺陷型---細(xì)菌L型 細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)受到理化或生物因素的作用被破壞或合成被抑制后,在高滲環(huán)境下,仍可生存。 革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁缺陷后,原生質(zhì)僅被一層細(xì)胞膜包住,稱為原生質(zhì)體(protoplast). 革蘭氏陰性菌肽聚糖層受損后尚有外膜保護(hù), 稱為原生質(zhì)球(spheroplast) 這種細(xì)胞壁受損的細(xì)菌能夠生長(zhǎng)和分裂者稱為細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型或L型(bacterial L form) 1.細(xì)菌L型的成因:可致L型的因素有:溶菌酶,溶葡萄球菌素,青霉素,膽汁,抗體,補(bǔ)體等。 2.細(xì)菌L型的形態(tài):大小不一,高度多形性。
16、革蘭氏染色陰性。 3.細(xì)菌L型的培養(yǎng): 高滲、低瓊脂、10%-20%血清、3%-5%NaCl、 10%-20%蔗糖;生長(zhǎng)緩慢;油煎蛋樣菌落; 4.細(xì)菌L型的致病性:引起慢性感染; (二)、細(xì)胞膜(cell membrane)--- 位于細(xì)胞壁內(nèi)側(cè),厚約7.5mm,柔韌致密,富有彈性。 由磷脂和多種蛋白質(zhì)組成。 功能:參與細(xì)菌物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),生物合成,分泌、呼吸等生物學(xué)作用。 中介體:部分細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊、卷曲形成的囊狀物。 功能:擴(kuò)大細(xì)胞膜面積;增加酶的含量和能量的產(chǎn)生。 (三)、細(xì)胞質(zhì)(cytoplasm)---細(xì)胞膜包裹的溶膠狀物質(zhì)。 亦稱原生質(zhì)(protoplasm)由水、蛋白
17、質(zhì)、脂類、核酸 及少量糖和無(wú)機(jī)鹽組成。 內(nèi)含核糖體、質(zhì)粒、胞質(zhì)顆粒等許多重要結(jié)構(gòu)。 1.核糖體(ribosome):細(xì)菌合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所,游離存在于細(xì)胞質(zhì)中,每個(gè)細(xì)菌體內(nèi)可達(dá)數(shù)萬(wàn)個(gè)。 沉降系數(shù)為70S(30S+50S)。 由RNA(66%)和蛋白質(zhì)(34%)組成。 核糖體RNA(rRNA)---23S, 16S, 5SrRNA。 是某些抗生素作用位點(diǎn)。 2.質(zhì)粒(plasmid):染色體外的遺傳物質(zhì),存在于細(xì)胞質(zhì)中。為閉合環(huán)狀的雙鏈DNA,帶有遺傳信息,控制細(xì)菌某些特定的遺傳性狀如:菌毛,細(xì)菌素,毒素,耐藥性等的形成。 3.胞質(zhì)顆粒:細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中含有多種顆粒,大多為儲(chǔ)藏的
18、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),包括糖原、淀粉等多糖、脂類、 磷酸鹽等。 當(dāng)細(xì)菌生活環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)充足時(shí),胞質(zhì)顆粒較多,養(yǎng)料和能源短缺時(shí),顆粒減少甚至消失。 異染顆粒(metachromatic granule) (四)、核質(zhì)(nuclear material)------由單一密閉環(huán)狀DNA分子反復(fù)回旋卷曲盤(pán)繞組成的松散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。集中于細(xì)胞質(zhì)的某一區(qū)域。無(wú)核膜、核仁和有絲分裂器。是細(xì)菌的遺傳物質(zhì)。 二、特殊結(jié)構(gòu) (一)、莢膜(capsule)------細(xì)菌代謝過(guò)程中分泌在細(xì)胞壁外的一層粘液性物質(zhì),能牢固地與細(xì)胞壁結(jié)合,厚度≤ 0.2 μm,邊緣明顯。 微莢膜(microcapsule)---厚度< 0
19、.2 μm者。 粘液層(slime layer)--邊界不明顯且已被洗脫者。 糖萼(glycocalyx)---介于莢膜和粘液層之間的結(jié)構(gòu)。 1.莢膜的化學(xué)組成:多糖;多肽;透明質(zhì)酸。 2.莢膜的形成:在人和動(dòng)物的體內(nèi)或營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中易形成。在普通培養(yǎng)基上或連續(xù)傳代則易消失。 光滑型菌落(S)失去莢膜后會(huì)轉(zhuǎn)變成粗糙型菌落(R) 3.莢膜的功能:抗吞噬作用;粘附作用;抗有害物質(zhì)的損傷作用。 (二)、鞭毛(flagellum)------某些細(xì)菌表面附著的細(xì)長(zhǎng)呈波狀彎曲的絲狀物。 根據(jù)鞭毛的數(shù)量、位置可將鞭毛菌分 成四類: 單毛菌;雙毛菌;從毛菌;周毛菌。有鑒別意義
20、 1、鞭毛的結(jié)構(gòu): 鞭毛自細(xì)胞膜長(zhǎng)出, 游離于細(xì)胞外,由基礎(chǔ)小體; 鉤狀體;絲狀體組成。 ※結(jié)構(gòu)示意圖參看課本第22頁(yè),圖1-14 鞭毛長(zhǎng):5-20μm; 直徑:12-30μm 2、鞭毛的化學(xué)組成:蛋白質(zhì) 3、鞭毛的功能: 運(yùn)動(dòng)器官:有鞭毛的細(xì)菌在液體環(huán)境中能自由的運(yùn)動(dòng)。 具抗原性:H 抗原,有特異性,對(duì)細(xì)菌的鑒別、分型有一定的意義。 致病性:有些細(xì)菌的鞭毛與致病性有關(guān)。如:霍亂弧菌 (三)、菌毛(pilus)------許多G+菌和少數(shù)G-菌菌體表面存在著一種比鞭毛更細(xì)、更短而直硬的絲狀物。與細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。 1.菌毛的化學(xué)組成
21、:蛋白質(zhì) 2.菌毛的種類: 根據(jù)功能不同,菌毛可分為 普通菌毛 性菌毛 3.菌毛的功能: 普通菌毛--- 粘附作用,與細(xì)菌的致病性密切相關(guān)。 如:大腸埃希氏菌的 I 型菌毛; 腸產(chǎn)毒型大腸桿菌的定植因子(CFA/I) 性 菌 毛---傳遞遺傳物質(zhì)。噬菌體吸附的受體。 (四)、芽孢(endospore/spore)------ 某些細(xì)菌在一定環(huán)境條件下,能在菌體內(nèi)部形成一個(gè)圓形或卵圓形小體,是細(xì)菌的休眠形式。產(chǎn)生芽孢的細(xì)菌都是G+菌。 不同細(xì)菌的芽孢形態(tài)、大小、位置有所差異,是鑒別細(xì)菌的指標(biāo)之一。 1.芽孢的結(jié)構(gòu):具多層膜結(jié)構(gòu),從外至內(nèi)依次是: 芽
22、孢結(jié)構(gòu) 組 分 芽孢外衣 脂蛋白、糖類 芽 孢 殼 疏水性蛋白質(zhì),致密 外 膜 細(xì)胞膜 皮 質(zhì) 皮質(zhì)肽聚糖,吡啶二羧酸(DAP) 芽孢壁 肽聚糖 內(nèi) 膜 細(xì)胞膜 核 心 核質(zhì)、核糖體、酶類、 DAP、Ca+ ※ 芽孢的結(jié)構(gòu)示意圖請(qǐng)參看課本第25頁(yè),圖1-18。 2.芽孢的形成與發(fā)芽: 芽孢的形成---細(xì)菌形成芽孢的能力是由菌體內(nèi)的芽孢基因決定的。芽孢
23、一般只在動(dòng)物體外才形成。營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)易形成。 芽孢的發(fā)芽---由于機(jī)械力、熱、pH改變等刺激作用,破壞其芽孢殼,并供給水分和營(yíng)養(yǎng),芽孢殼發(fā)芽,形成新的菌體。 細(xì)菌 芽孢 細(xì)菌 (1個(gè)) (1個(gè)) (1個(gè)) 3.芽孢的功能: 芽孢對(duì)熱、干燥、輻射、化學(xué)消毒劑等理化因素均有強(qiáng)大的抵抗力。 細(xì)菌繁殖體:80℃水中迅速死亡。 細(xì)菌芽孢:100℃沸水中,可存活數(shù)小時(shí)。 被炭疽桿菌芽孢污染的草原,傳染性可保持20~30年。
24、 4. 細(xì)菌芽孢抵抗力強(qiáng)的原因: N 芽孢含水量少,蛋白質(zhì)受熱后不易變性。 N 芽孢具有多層致密的厚膜,理化因素不易進(jìn)入。 N 芽孢的核心和皮質(zhì)中含有吡啶二羧酸,DAP與Ca 2+結(jié)合生成的鹽能提高芽孢中各酶的熱穩(wěn)定性。 本章重點(diǎn)習(xí)題 1.名詞解釋:質(zhì)粒; L型細(xì)菌 2.細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)有哪些?與真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)有何差異? 3.簡(jiǎn)述G-菌和G+菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、組成,并比較兩者的不同? 4.細(xì)菌有哪些特殊結(jié)構(gòu)?其各自的功能如何? 5.革蘭氏染色的理論依據(jù)是什么? 第二章 細(xì)菌的生理(2學(xué)時(shí)) 本章要點(diǎn) 1.細(xì)菌的化學(xué)組
25、成。 2.細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件。 3.細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的方式。 4.細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線。 學(xué)習(xí)提綱 第一節(jié) 細(xì)菌的理化性狀 一、細(xì)菌的化學(xué)組成: 細(xì)菌和其他生物細(xì)胞相似,含有多種化學(xué)成分, 包括水 、無(wú)機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)、核酸等。 其中原核生物特有的成分有: 肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、 二氨基庚二酸、吡啶二羧酸。 二、細(xì)菌的物理形狀 1.光學(xué)特性:細(xì)菌為半透明體。 2.表 面 積:細(xì)菌菌體微小,相對(duì)表面積大,有利于同外界進(jìn)行物質(zhì)交換。
26、3.帶電現(xiàn)象:細(xì)菌固體成分的50%~80%是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)由兼性離子氨基酸組成。 革蘭氏陽(yáng)性菌pI為2~3, 革蘭氏陰性菌pI為4~5。 在近中性或弱堿性環(huán)境中細(xì)菌均帶負(fù)電荷。 4.半透性:細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜都是半透性。允許水及部分小分子物質(zhì)通過(guò)。 5.滲透壓:細(xì)菌內(nèi)含有高濃度的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和無(wú)機(jī)鹽。 G+菌:20~25個(gè)大氣壓; G-菌:5~6個(gè)大氣壓 ※ 低滲環(huán)境下,細(xì)菌有細(xì)胞壁的保護(hù)不致崩裂; 高滲環(huán)境下,水分溢出,胞質(zhì)濃縮,影響細(xì)菌生長(zhǎng)。 第二節(jié)細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖 一、
27、 細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類型 根據(jù)細(xì)菌所利用的能源和碳源不同,將細(xì)菌分為兩大營(yíng)養(yǎng)類型 1.自養(yǎng)菌:利用簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物為原料,合成菌體成分。 碳源---CO2、CO23- ; 氮源---N2、NH3、NO2- 化能自養(yǎng)菌---所需能量來(lái)自無(wú)機(jī)物的氧化。 光能自養(yǎng)菌---通過(guò)光合作用獲得能量。 2.異養(yǎng)菌 :利用多種有機(jī)物為原料,如蛋白質(zhì)、糖類等,才能合成菌體成分并獲得能量。 腐生菌---以動(dòng)植物尸體、腐敗食物等作為營(yíng)養(yǎng)物。 寄生菌---寄生于活體內(nèi),從宿主的有機(jī)物中獲得能量。 二、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 細(xì)菌的種類繁多,生長(zhǎng)繁殖時(shí)所需養(yǎng)
28、分亦有差別,但一般均包括: 水;碳源;氮源;無(wú)機(jī)鹽;生長(zhǎng)因子。 三、細(xì)菌攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的機(jī)制 被動(dòng)擴(kuò)散:營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從濃度高向濃度低的一側(cè)擴(kuò)散,其驅(qū)動(dòng)力是濃度梯度,不需要提供能量。 主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng):營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從濃度低向濃度高的一側(cè)運(yùn)轉(zhuǎn),并需要提供能量。是細(xì)菌吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要方式。 四、細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境因素 (一)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足,比例合適。 (二)氫離子濃度(pH):pH7.2~7.6 (三)溫 度:37℃。 (四)氣 體:不同的細(xì)菌對(duì)氣體的需求有所差異。根據(jù)細(xì)菌代謝時(shí)隊(duì)分子氧的需要與否可分為四類: 1.專性需氧菌:具有完善的
29、呼吸系統(tǒng),需要氧分子作為受氫體以完成需氧呼吸,僅能在有氧的 環(huán)境下生存。 如:結(jié)核桿菌。 2.微 需 氧 菌:在低氧壓(5%`6%)生長(zhǎng)最好,氧濃度?10%對(duì)其有抑制作用。如:幽門(mén)螺桿菌。 3.兼性厭氧菌:兼有需氧呼吸和無(wú)氧發(fā)酵兩種功能,在有氧或無(wú)氧環(huán)境中都能生長(zhǎng),但以有氧時(shí)生長(zhǎng)較好。 如:葡萄球菌。 4.專性厭氧菌:缺乏完善的呼吸酶系統(tǒng),只能在無(wú)氧環(huán)境中進(jìn)行發(fā)酵。如:破傷風(fēng)桿菌。 專性厭氧菌厭氧生長(zhǎng)的機(jī)制: 1.缺乏氧化還原電勢(shì)(Eh)高的呼吸酶---細(xì)胞色素和細(xì)胞色素氧化酶 只能在120mV以下的Eh時(shí)生長(zhǎng)。 2.缺乏分解有毒氧基
30、團(tuán)的酶---超氧化物歧化酶(SOD),觸酶或過(guò)氧化物酶。 五、細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖 1.細(xì)菌個(gè)體的生長(zhǎng)繁殖: 繁殖方式:二分裂繁殖,無(wú)性繁殖。 繁殖速度: 20~30min/代 代時(shí)---細(xì)菌分裂、數(shù)量倍增所需要的時(shí)間。 2.細(xì)菌群體的生長(zhǎng)繁殖:根據(jù)細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線,細(xì)菌群體生長(zhǎng)繁殖可分為四期: 遲緩期:細(xì)菌的適應(yīng)階段。該期菌體增大,代謝活躍,分裂遲緩,繁殖極少。 對(duì)數(shù)期:生長(zhǎng)迅速,菌數(shù)急劇上升,細(xì)菌的形態(tài)、染色性、生理活性等都較典型。 穩(wěn)定期:細(xì)菌繁殖速度減慢,死菌數(shù)逐漸增加。細(xì)菌的形態(tài)、染色性、生理性狀有所改變。生成芽孢、外毒素、抗生素等代
31、謝產(chǎn)物。 衰亡期:死菌數(shù)>活菌數(shù) ,細(xì)菌形態(tài)顯著改變,生理代謝活動(dòng)趨于停滯。 ※參看課本第32頁(yè),圖2-1。 第三節(jié) 細(xì)菌的新陳代謝與能量轉(zhuǎn)換 一、細(xì)菌的能量代謝 發(fā)酵:以有機(jī)物為受氫體的生物氧化過(guò)程。 EMP途徑;磷酸戊糖途徑 呼吸:以無(wú)機(jī)物為受氫體的生物氧化過(guò)程。 需氧呼吸—以分子氧為受氫體 厭氧呼吸—以其他無(wú)機(jī)物為受氫體 二、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物 1.分解代謝產(chǎn)物和細(xì)菌的生化反應(yīng) 糖發(fā)酵試驗(yàn):葡萄糖 甲酸 CO2+H2 VP試驗(yàn): 葡萄糖 丙酮酸
32、 乙酰甲基甲醇 二乙酰 甲基紅試驗(yàn):葡萄糖 丙酮酸 乙酰甲基甲醇 枸櫞酸鹽利用試驗(yàn):枸櫞酸鹽 碳酸鹽 銨鹽 氨 吲哚試驗(yàn):色氨酸 吲哚+對(duì)二甲基氨基苯甲醛 紅色 硫化氫試驗(yàn):含硫氨基酸 硫化氫+Fe2+/Pb2+ 黑色 尿素酶試驗(yàn):尿素 氨 2.合成代謝產(chǎn)物及其在醫(yī)學(xué)上的意義 - 熱原質(zhì)(pyrogen):細(xì)菌合成的注入人體或動(dòng)物體內(nèi)能引起發(fā)熱反應(yīng)的物質(zhì)。G- 菌細(xì)胞壁脂多糖;耐高溫;121e ,20min不被破壞;250e 高溫干烤才能破壞熱原質(zhì)。
33、 - 毒素(toxin): 外毒素—G+ 菌、少數(shù)G- 菌產(chǎn)生的、釋放到菌體外的蛋白質(zhì)。重要的致病物質(zhì)。 內(nèi)毒素—G- 菌細(xì)胞壁脂多糖,菌體死亡崩解后游離出來(lái)。 - 色素 :有助于鑒別細(xì)菌;水溶性色素;脂溶性色素。 - 抗生素:某些微生物代謝過(guò)程中產(chǎn)生的一類能抑制或殺死某些其他微生物或腫瘤細(xì)胞的物質(zhì)。多由放線菌和真菌產(chǎn)生。 - 細(xì)菌素:某些細(xì)菌產(chǎn)生的具有抗菌作用的蛋白質(zhì)。 僅對(duì)親緣關(guān)系近的細(xì)菌有殺傷作用。 - 維生素:細(xì)菌能合成某些維生素除供自身需用外,還能分泌致周圍環(huán)境中.維生素B,K.
34、 第四節(jié) 細(xì)菌的人工培養(yǎng) 一、培養(yǎng)基(culture medium) 由人工方法配制而成的,專供微生物生長(zhǎng)繁殖使用的混合營(yíng)養(yǎng)物制品。 二、細(xì)菌在培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)情況 液體培養(yǎng)基:渾濁;沉淀;菌膜。 固體培養(yǎng)基:菌落 半固體培養(yǎng)基:穿刺線 三、人工培養(yǎng)細(xì)菌的用途 1. 在醫(yī)學(xué)中的用途 感染性疾病的病原學(xué)診斷;細(xì)菌學(xué)研究;生物制品的制備 2. 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 3. 在基因工程中的應(yīng)用 本章重點(diǎn)習(xí)題 1. 名詞解釋:代時(shí);熱原質(zhì) 2. 細(xì)菌的化學(xué)組成有那幾類? 3. 細(xì)菌正常生長(zhǎng)繁殖需要哪些條件? 4. 描述細(xì)菌的生長(zhǎng)
35、曲線。 5. 簡(jiǎn)述厭氧菌厭氧生長(zhǎng)的機(jī)制。 第三章 消毒與滅菌(1學(xué)時(shí)) 本 章 要 點(diǎn) 1. 消毒、滅菌、無(wú)菌、抑菌的概念 2. 物理消毒滅菌法的種類及應(yīng)用范圍 3. 化學(xué)消毒滅菌法的種類及應(yīng)用范圍 學(xué)習(xí)提綱 幾個(gè)概念: 消毒:殺死物體上病原微生物的方法,并不一定能殺死含芽孢的細(xì)菌或非病原微生物。 消毒劑----用于消毒的藥品。 滅菌: 殺死物體上所有微生物的方法。 抑菌:抑制體內(nèi)或體外細(xì)菌的生長(zhǎng)。 防腐:防止或抑制體外細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的方法。 無(wú)菌:沒(méi)有活菌的意思。 無(wú)菌操作:防
36、止細(xì)菌進(jìn)入人體或其他物品的操作技術(shù)。 第一節(jié) 物理消毒滅菌法 一、熱力滅菌法 高溫對(duì)細(xì)菌有明顯的致死作用--- 蛋白質(zhì)變性;核酸斷裂。 熱力滅菌法有干熱滅菌和濕熱滅菌兩大類,在同一溫度下,前者比后者的效力大。這是因?yàn)椋? *濕熱中菌體蛋白較易凝固。 *濕熱的穿透力比干熱大。 *濕熱的蒸汽有潛熱存在。 干熱滅菌 : 干熱的殺菌作用是通過(guò)脫水干燥和大分子變性。 1.焚燒法:直接點(diǎn)燃或在焚燒爐內(nèi)焚燒。是一種徹底的滅菌方法。 適用于廢棄物品或動(dòng)物尸體。
37、2.燒灼法:直接用火焰滅菌。 適用于接種環(huán),試管口等的滅菌。 3.干烤法:將物品置干烤箱內(nèi),加熱至160~170e ,2h。 適用于高溫下不變質(zhì)、不損壞、不蒸發(fā)的物品。 4.紅外線:利用電磁波的熱效應(yīng)滅菌。1~10mm波長(zhǎng)的熱 效應(yīng)最強(qiáng)。適用于醫(yī)療器械的滅菌。 濕熱滅菌:利用熱蒸汽的高溫使微生物的蛋白質(zhì)變性。 1.巴氏消毒法:用較低溫度殺滅液體中的病原 微生物或特 定的微生物,而仍保持物品中所需的不耐熱成分不被破壞的消毒方法。用于牛
38、乳制品、酒類等的消毒。 61.1~62.8e ,30min; 71.7 e ,15~30s 2.煮沸法: 100 e 水浴,30min。食具、刀尖等消毒 3.流動(dòng)蒸氣消毒法: 100 e 汽浴,30min。 4.間歇蒸汽滅菌法: 100 e 汽浴,30min/次。 5.高壓蒸汽滅菌法:121.3 e 汽?。?03.4kPa),15~20min。 培養(yǎng)基、生理鹽水、手術(shù)敷料等耐高溫、耐濕物品的滅菌。 二、輻射殺菌法 紫外線殺菌
39、 波長(zhǎng)200~300nm的紫外線有殺菌作用, 其中以265~266nm最強(qiáng)。 *殺菌機(jī)制:形成T T,干擾DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄。 *殺菌作用特點(diǎn):穿透力弱,表面消毒。 *適用范圍:手術(shù)室、傳染病房、細(xì)菌實(shí)驗(yàn)室的空氣消毒,或不耐熱物品的表面消毒。 電離輻射 高速電子、X射線、射線等。 *殺菌機(jī)制:產(chǎn)生游離基,破壞DNA。 *應(yīng)用范圍:一次性醫(yī)用塑料制品;食品。 微波 波長(zhǎng)為1mm到1m左右的電磁波,可穿透玻璃、塑料薄膜與陶瓷等物質(zhì),不能穿透金屬表面。 檢驗(yàn)室用品、非金屬器械、無(wú)菌病室的食品用具、
40、藥杯及其它用品的消毒。 三、過(guò)濾除菌法 用物理阻留的方法將液體或空氣中的細(xì)菌除去,以達(dá)到無(wú)菌的目的。 四、超聲波殺菌法 超聲波:高于20千周/秒的聲波。 殺菌機(jī)制:超聲波通過(guò)水時(shí)發(fā)生的空化作用, 在液體中造成壓力變化,應(yīng)力薄 弱區(qū)形成許多小空腔,逐漸增大,最后崩潰。 五、干燥與低溫抑菌法 干燥可使菌體內(nèi)的水分逸出,使細(xì)菌生命 活動(dòng)停止。 低溫可使細(xì)菌影響細(xì)菌的生長(zhǎng)。 冷凍真空干燥法 第二節(jié) 化學(xué)消毒滅菌法 一、化學(xué)消毒劑的殺菌機(jī)制 & 促進(jìn)菌體蛋白質(zhì)變性或凝固。
41、 如:酚類、醇類、重金屬鹽類、酸堿類、醛類等。 & 干擾細(xì)菌的酶系統(tǒng)和代謝。 如:氧化劑、重金屬鹽類。 & 損傷菌細(xì)胞膜,降低菌細(xì)胞的表面張力并增加其通透性,胞外液體內(nèi)滲,致使細(xì)胞破裂。 如:酚類表面活性劑、脂溶劑等。 二、消毒劑的主要種類 酚類—石炭酸、來(lái)蘇、洗必泰等 醇類---乙醇(70~75%)、異丙醇。 重金屬鹽類---硝酸銀、汞 氧化劑---過(guò)氧化氫、高錳酸鉀、過(guò)氧乙酸、碘酒、漂白粉等。 表面活性劑---新潔爾滅、、杜滅芬 烷化劑---甲醛、還
42、氧乙烷、戊二醛等。 染料---龍膽紫 酸堿類---醋酸 第三節(jié) 影響消毒滅菌效果的因素 一、消毒劑的性質(zhì)、濃度與作用時(shí)間 二、微生物的種類與數(shù)量 三、溫度 四、酸堿度 五、有機(jī)物 本 章 重 點(diǎn) 習(xí)題 1. 名詞解釋:消毒; 滅菌; 無(wú)菌; 無(wú)菌操作。 2. 常用的熱力滅菌方法有哪些?其適用范圍如何? 3. 高壓蒸汽滅菌法和巴氏滅菌法的條件是什么? 4. 紫外線殺菌的機(jī)理是什么? 5. 過(guò)濾除菌法常用于哪些材料的除菌? 6. 化學(xué)消毒劑的殺菌機(jī)制是什么? 第四章 噬菌體(1學(xué)時(shí)) 本 章 要 點(diǎn) 1. 噬菌
43、體的生物學(xué)特性。 2. 毒性噬菌體;溫和噬菌體; 學(xué)習(xí)提綱 噬菌體(bacteriophage,phage)------是感染細(xì)菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒。分布廣,有細(xì)菌的場(chǎng)所就有相應(yīng)的噬菌體存在。有嚴(yán)格的宿主特異性,只能在活的微生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制。 第一節(jié) 噬菌體的生物學(xué)性狀 一、 噬菌體的形態(tài)與結(jié)構(gòu): 噬菌體很小,需用電子顯微鏡觀察。 主要有三種形態(tài):蝌蚪形、微球形和絲形。 大多數(shù)噬菌體呈蝌蚪形,由頭部和尾部?jī)刹糠纸M成 ※參看課本第50、51頁(yè)圖示。 二、噬菌體的化學(xué)組成 核酸 : DNA 或 RNA;
44、 蛋白質(zhì)。 三、抗原性 具有抗原性,能刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體。 四、抵抗力 抵抗乙醚、氯仿、乙醇等; 耐低溫、冰凍。 75 e 30min滅活;對(duì)紫外線敏感:10~15min滅活 。 第二節(jié) 毒性噬菌體 毒性噬菌體(virulent phage) 能在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖,產(chǎn)生許多子代噬菌體,并最終裂解細(xì)菌。 噬菌體溶菌過(guò)程: 1.吸附: 噬菌體與細(xì)菌表面受體發(fā)生特異性結(jié)合的過(guò)程。 2.穿入:噬菌體核酸進(jìn)入宿主細(xì)胞的過(guò)程。 3.生物合成:噬菌體利用宿主細(xì)胞的原料,合成自身的核酸和蛋白質(zhì)。 4. 成熟與釋
45、放:將合成好的核酸和蛋白質(zhì)按一定程序裝配成完整的成熟噬菌體,最終細(xì)胞破裂,噬菌體釋放出來(lái)。 第三節(jié) 溫 和 噬 菌 體 溫和噬菌體(temperate phage): 感染細(xì)菌后,噬菌體的基因組能與宿主菌基因組整合,并隨細(xì)菌分裂傳至子代細(xì)菌的基因組中,不引起細(xì)菌分裂。 前噬菌體(prophage):整合在宿主菌基因組中的噬菌體的基因組。 溶原性細(xì)菌(lysogenic bacterium): 帶有前噬菌體基因組的細(xì)菌。 第四節(jié) 噬菌體的應(yīng)用 一、細(xì)菌的鑒定與分型 噬菌體與宿主菌的關(guān)系具有高度特異性,一種噬菌體只能裂解一種和它相應(yīng)的細(xì)菌,故
46、可用于未知細(xì)菌的鑒定和分型。 二、分子生物學(xué)研究的重要工具 噬菌體基因數(shù)量少,結(jié)構(gòu)比細(xì)菌和高等細(xì)胞簡(jiǎn)單的多,而且容易獲得大量的突變題,因此成為研究基因復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、重組、表達(dá)調(diào)控機(jī)制等的重要工具;成為研究DNA、RNA和蛋白質(zhì)相互作用的良好模型系統(tǒng)。 近年來(lái),利用λ噬菌體作為載體構(gòu)建基因文庫(kù);利用絲形噬菌體表面表達(dá)技術(shù)構(gòu)建肽文庫(kù)、抗體文庫(kù)和蛋白質(zhì)文庫(kù)等,又使噬菌體成為分子生物學(xué)研究中的重要載體。 三、細(xì)菌感染的診斷與治療 利用噬菌體效價(jià)增長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)可檢測(cè)標(biāo)本中的相應(yīng)細(xì)菌。 在某些局部感染時(shí)可用噬菌體作為一種輔助治療。 本章重點(diǎn)習(xí)題 1. 名
47、詞解釋: 噬菌體;毒性噬菌體;溫和噬菌體; 前噬菌體; 溶源性細(xì)菌。 2.噬菌體的主要特征是什么? 第五章 細(xì)菌的遺傳與變異(1.5學(xué)時(shí)) 本 章 要 點(diǎn) 1. 細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ) 2. 細(xì)菌質(zhì)粒的特性及功能 3.細(xì)菌遺傳變異的機(jī)制 ------基因突變 ------基因轉(zhuǎn)移 學(xué)習(xí)提綱 遺傳:子代與親代性狀的相似性。 變異:子代與親代性狀的差異性。 基因型變異:基因結(jié)構(gòu)的改變。可遺傳的。 表型變異:基因結(jié)構(gòu)未改變。不可遺傳。 第一節(jié) 細(xì)菌的變異現(xiàn)象 細(xì)菌種類繁多,分布廣泛,易受各
48、種因素的影響而使其形狀發(fā)生改變,可表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面: 一、形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異:L型細(xì)菌,莢膜變異,鞭毛變異。 二、毒力變異:卡介苗 三、耐藥性變異: R質(zhì)粒 四、菌落變異 五、抗原性變異 第二節(jié) 細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ) 細(xì)菌的遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)是染色體; 其化學(xué)本質(zhì)是DNA。 染色體 細(xì)菌的基因組 質(zhì)粒 染色體外的遺傳物質(zhì) 轉(zhuǎn)位因子 一、細(xì)菌的染色體: 環(huán)狀、雙股、超螺旋DN
49、A長(zhǎng)鏈。 二、質(zhì)粒:細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì),環(huán)狀閉合的雙股DNA。 可編碼許多重要的生物學(xué)性狀 三、質(zhì)粒DNA的特性: 1.具有自我復(fù)制能力。緊密型質(zhì)粒;松弛型質(zhì)粒。 2.編碼的基因產(chǎn)物賦予細(xì)菌某些性狀特征。 3.可自行丟失與消除。 4.可在細(xì)菌間轉(zhuǎn)移。 5.分相容性與不相容性兩種。 四、轉(zhuǎn)位因子:存在于細(xì)菌染色體或質(zhì)粒DNA 分子上的一段特異性核苷酸序列片段,能在DNA分子中移動(dòng)。 不斷改變它們?cè)诨蚪M中的位置,能從一個(gè)基因組轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基因組中。 轉(zhuǎn)位因子主要有以下三類: 1.插入序列(insertion seque
50、nce IS):是最小的轉(zhuǎn)位因子,長(zhǎng)度不超過(guò)2kb,不攜帶任何已知與插入功能無(wú)關(guān)的基因區(qū)域,插入后與插入位點(diǎn)附近的序列共同起作用。 2.轉(zhuǎn)座子(transposon Tn):長(zhǎng)度一般超過(guò)2kb,除攜帶與轉(zhuǎn)位有關(guān)的序列外,還帶有某些結(jié)構(gòu)基因;因此當(dāng)Tn插入某一基因時(shí),可引起細(xì)菌性狀的變化。 3.轉(zhuǎn)座噬菌體:是一些具有轉(zhuǎn)座功能的溶原性噬菌體。 第三節(jié) 細(xì)菌變異的機(jī)制 一、基因的突變與損傷后修復(fù) 1.基因突變 突變:細(xì)菌遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生突然而穩(wěn)定的改變,導(dǎo)致細(xì)菌性狀的遺傳性變異。 2.基因突變的規(guī)律 突變率:自發(fā)突變 低;誘發(fā)突變 高。
51、 突變與選擇:隨機(jī)性 ;選擇性。 回復(fù)突變: 野生型:細(xì)菌在自然環(huán)境下具有的表現(xiàn)型 。 突變型:發(fā)生突變后的菌株。 野生型-----突變型-----野生型 3.DNA的損傷修復(fù) 光修復(fù):經(jīng)紫外線照射后,細(xì)胞DNA上形成T-T二聚體,導(dǎo)致突變。 如在紫外線照射后立即將細(xì)菌暴露于可見(jiàn)光下,則受損的DNA可修復(fù),細(xì)菌的存活率大大提高。 暗修復(fù):切除修復(fù)---由核酸內(nèi)切酶將損傷的片段切除,再DNA聚合酶、連接酶等的作用下,將缺少的部分補(bǔ)齊。 二、基因的轉(zhuǎn)移與重組 基因轉(zhuǎn)移:外源
52、性遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入某受體菌內(nèi)的過(guò)程。 基因重組:轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起的過(guò)程。 接合 轉(zhuǎn)化 基因轉(zhuǎn)移 與 重組方式 轉(zhuǎn)導(dǎo) 細(xì)胞融合 溶原性轉(zhuǎn)換 1.轉(zhuǎn)化(transformation): 供體菌游離的DNA片段被受體菌直接攝取,是受體菌獲得新的性狀。 轉(zhuǎn)化因子:游離的DNA片段。分子量小于1X107。 感 受 態(tài):受體菌能攝取外源DNA片段的生理狀態(tài)。 感受態(tài)一般出現(xiàn)在細(xì)菌對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的后期, 持續(xù)時(shí)間約3~4小時(shí)。
53、 2.接合(conjugation): 細(xì)菌通過(guò)性菌毛,將遺傳物質(zhì)從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌的過(guò)程。 F質(zhì)粒; 高頻重組菌(Hfr);R質(zhì)粒 。 3.轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction) 以溫和噬菌體為載體,將供體菌的一段DNA轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi),使受體菌獲得新的形狀。 普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo) 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo) 4.溶原性轉(zhuǎn)換(lysogenic conversion) 當(dāng)噬菌體感染細(xì)菌時(shí),宿主菌染色體中獲得了噬菌體的DNA片段,使其成為溶原狀態(tài)時(shí)而使細(xì)菌獲得新的性狀。 5.原生質(zhì)體融合 將兩種不同的細(xì)菌經(jīng)溶菌酶或青霉素等處理,失去細(xì)胞壁成
54、為原生質(zhì)體后進(jìn)行相互融合的過(guò)程。 本章重點(diǎn)習(xí)題 1. 名詞解釋:轉(zhuǎn)化;轉(zhuǎn)導(dǎo);接合;溶源性轉(zhuǎn)換;突變; R質(zhì)粒; F質(zhì)粒 2. 細(xì)菌變異的表現(xiàn)形式有哪些?舉例說(shuō)明。 3. 簡(jiǎn)述細(xì)菌可通過(guò)何種方式獲得新的性狀? 第六章 細(xì)菌的感染與免疫(2.5學(xué)時(shí)) 本 章 要 點(diǎn) 1. 正常菌群與條件致病菌 2. 醫(yī)院獲得性感染的發(fā)生原因 3.細(xì)菌的致病機(jī)制 ------侵襲力 ------毒素:內(nèi)毒素; 外毒素。 4.感染的發(fā)生與發(fā)展 學(xué)習(xí)提綱 *病原菌(pathogen): 能使宿主致病的細(xì)菌。 *
55、非病原菌(nonpathogen):不能造成宿主致病的細(xì)菌。 *條件致病菌(conditioned pathogen):正常情況下不致病,在某些條件改變的特殊情況下可以致病。 第一節(jié) 正常菌群與條件致病菌 一、正常菌群(normal flora): 存在于正常人的體表以及與外界相同的腔道粘膜上的、正常情況下對(duì)人無(wú)害的細(xì)菌。 二、正常菌群的生理學(xué)意義 生物拮抗; 營(yíng)養(yǎng)作用;免疫作用;抗衰老作用 三、條件致病菌: 菌群失調(diào) 正常菌群 免疫功能低下 條件致病菌 寄
56、居部為改變 四、菌群失調(diào)(dysbacteriosis) 宿主某部位正常菌群中各菌種間的比例發(fā)生較大幅度變化而超出正常范圍的狀態(tài)。 菌 群 失 調(diào) 的 原 因 一 二 三 因手術(shù)或器械性檢查等醫(yī)療措施使局部免疫力受損,而有利于細(xì)菌的侵入。 因 感 染 以 及 慢 性 消 耗 性 疾 病 使 病 人 的 免 疫 功 能 低 下。 長(zhǎng)期大量使用抗生素、放射性核素、激素等治療,殺滅大量敏感菌,使某些條件致病菌或耐藥菌優(yōu)勢(shì)增生。 增生。 五、醫(yī)院獲得性感染—醫(yī)院內(nèi)感染 (hospi
57、tal acquired infection; nosocomial infection) 病人在住院期間發(fā)生的感染。 1.交叉感染:由醫(yī)院內(nèi)病人或醫(yī)務(wù)人員直接或間接傳播引起感染。 2.內(nèi)源性感染:由病人自己體內(nèi)正常菌群引起的感染。 3.醫(yī)源性感染:在治療、診斷或預(yù)防過(guò)程中,因所用器械等消毒不嚴(yán)而造成的感染。 第二節(jié) 細(xì)菌的致病機(jī)制 8致病性(pathogenicity): 細(xì)菌能引起感染的能力。 8毒力(virulence):致病菌的致病性強(qiáng)弱程度。 8半數(shù)致死量(median lethal dose,LD50): 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)
58、,使一定體重或年齡的某種動(dòng)物半數(shù)死亡或感染所需要的最小細(xì)菌書(shū)或毒素量。 細(xì)菌引起疾病的條件 細(xì)菌毒力 細(xì)菌侵入宿主體 細(xì)菌入侵 的強(qiáng)弱 內(nèi)的數(shù)量 的部位 一、細(xì)菌的毒力物質(zhì) (一)侵襲力(invasiveness):致病菌能突破宿主皮膚、粘膜生理屏障,進(jìn)入機(jī)體并在體內(nèi)定植、繁殖和擴(kuò)散的能力。 1.表面結(jié)構(gòu) 莢膜: 具有抗吞噬和阻撓殺菌物質(zhì)的作用。 粘附素:使細(xì)菌粘附在敏感細(xì)胞的表面,利于細(xì)菌的定植、繁殖。與細(xì)菌的致病性密切相關(guān)。如菌毛; 脂磷
59、壁酸等。 2.侵襲性物質(zhì) 侵襲素:使細(xì)菌能夠侵入敏感細(xì)胞內(nèi)。 侵襲性酶:利于細(xì)菌在組織中擴(kuò)散;協(xié)助細(xì)菌抗吞噬。 如血漿凝固酶;透明質(zhì)酸酶;鏈激酶;鏈道酶;膠原酶等。 (二) 毒素 1.外毒素(exotoxin): ?細(xì)菌在細(xì)胞內(nèi)合成后分泌至細(xì)胞外 ?毒性強(qiáng) 細(xì)胞毒 ?對(duì)機(jī)體的組織器官有選擇作用 神經(jīng)毒 ?蛋白質(zhì);不耐熱 腸 毒 ?抗原性;刺激機(jī)體產(chǎn)生抗毒素 外毒素
60、 (0.3%~0.4%甲醛) 類毒素 ?分子結(jié)構(gòu)為A-B模式 2.內(nèi)毒素(endotoxin) ? 菌體破裂后才釋放出來(lái)。 ?毒性弱。 ?脂多糖,耐熱,100e 1h不被破壞。 ?抗原性弱,抗體無(wú)中和作用; ?不能用甲醛脫毒為類毒素。 ?對(duì)組織無(wú)選擇性,引起的毒性作用大致相同。 u 發(fā)熱反應(yīng);v 白細(xì)胞反應(yīng); w 內(nèi)毒素血癥與內(nèi)毒素休克; x Shwartzman與DIC 第三節(jié) 宿主菌的免疫防御機(jī)制 人體內(nèi)存在著較完善的免疫系統(tǒng)。致病菌侵入人體后,首先 遇到的
61、是天然免疫功能的抵御。一般經(jīng)7~10天后,產(chǎn)生了獲得 性免疫;然后兩者配合,共同殺滅致病菌。 一、天然免疫 (innate immunity)---非特異性免疫(nonspesific immunity ) 是人類在長(zhǎng)期的種系發(fā)育和進(jìn)化過(guò)程中,逐漸建立起來(lái)的一系列防御致病菌等抗原的功能。 由組織屏障、免疫細(xì)胞及免疫分子組成。 ★詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參看免疫學(xué)相關(guān)章節(jié) 特點(diǎn): ? 作用范圍較廣 ? 同種系不同個(gè)體都有,代代相傳,較為穩(wěn)定。 ? 個(gè)體出生時(shí)就具備、應(yīng)答迅速。 ? 再次接觸相同致病菌,其功能
62、不會(huì)增減。 二、獲得性免疫(acquired immunity)----特異性免疫(specific immunity) 個(gè)體出生后,在生活過(guò)程中與致病菌及其毒性代謝產(chǎn)物等抗原分子接觸后產(chǎn)生的一系列免疫防御功能。 特點(diǎn): ? 針對(duì)性強(qiáng),只對(duì)引發(fā)免疫力的相同抗原有作用,對(duì)他種抗原無(wú)效。 ? 不能遺傳給后代,需個(gè)體自身接觸抗原后形成,一般需10~14天。 ? 再次接觸相同抗原,其免疫強(qiáng)度可增加。 第四節(jié) 感染的發(fā)生與發(fā)展 一、感染的來(lái)源 1.外源性感染(exogenous infection) 病人;帶菌者;病畜和帶菌
63、動(dòng)物。 2.內(nèi)源性感染(endogenous infection ) 條件致病菌;隱伏狀態(tài)存在于體內(nèi)的致病菌。 二、傳播方式與途徑 z呼吸道感染:肺結(jié)核;百日咳;軍團(tuán)病 z消化道感染:菌?。粋?;霍亂;食物中毒。 z創(chuàng)傷感染:破傷風(fēng);氣性壞疽;化膿性感染。 z接觸感染:淋??;梅毒;鉤體病。 z節(jié)肢動(dòng)物叮咬感染:鼠疫;恙蟲(chóng)病。 z多途徑感染:有些致病菌的傳播可有呼吸道、消化道、皮膚創(chuàng)傷等多種途徑。如:結(jié)核分支桿菌;炭疽芽孢桿菌。 三、感染的類型 感染的發(fā)生、發(fā)展和結(jié)局是宿主體和致病菌相互作用的復(fù)雜過(guò)程。根據(jù)兩者力量對(duì)比,可
64、有以下不同的臨床表現(xiàn): 1. 不感染:當(dāng)宿主體具有高度免疫力,或入侵的致病菌毒力很弱或數(shù)量不足,或入侵的部位不適宜,則病原菌迅速被機(jī)體的免疫系統(tǒng)消滅,不發(fā)生感染。 2. 隱性感染(inapparent infection):當(dāng)宿主的抗感染免疫力較強(qiáng),或入侵的病菌數(shù)量不多、毒力較弱,感染后對(duì)機(jī)體損害較輕,不出現(xiàn)或出現(xiàn)不明顯的臨床癥狀。又稱亞臨床感染。 隱性感染后,機(jī)體??色@得足夠的特異性免疫力,能夠抗御相同致病菌的再次感染。 3. 潛伏感染(latent infection):當(dāng)宿主菌與致病菌在相互作用過(guò)程中暫時(shí)處于平衡狀態(tài)時(shí),病菌潛伏在病灶內(nèi)或某些特殊的組織中,一般不出現(xiàn)在血
65、液、分泌物或排泄物中。一旦機(jī)體免疫力下降,則潛伏的致病菌大量繁殖,使疾病復(fù)發(fā)。 4. 顯性感染(apparent infection):當(dāng)宿主體抗感染的免疫力較弱,或侵入的致病菌數(shù)量較多、毒力較強(qiáng),抑制機(jī)體的組織細(xì)胞受到不同程度的損害,生理功能也發(fā)生改變,出現(xiàn)一系列的臨床癥狀和體征。 顯性感染按病情緩急不同分為:急性感染;慢性感染。 顯性感染按感染部位不同分為:局部感染;全身感染。 ? 急性感染(acute infection):發(fā)作突然,病程較短,一般是數(shù)日至數(shù)周。病愈后,致病菌從宿主消失。 如:腦膜炎球菌;霍亂球菌;腸產(chǎn)毒性大腸桿菌等。 ? 慢性感染(ch
66、ronic infection):病程緩慢,常持續(xù)數(shù)月至數(shù)年。 如:結(jié)核分支桿菌;麻風(fēng)桿菌。 ?局部感染(local infection ):致病菌侵入宿主體后,局限在一定部位生長(zhǎng)繁殖引起病變。如癤 、癰等。 ?全身感染(systemic infection ):感染發(fā)生后,致病菌或其毒性代謝產(chǎn)物向全身播散引起全身性癥狀。 全身感染的類型: j毒血癥 (toxemia): 細(xì)菌產(chǎn)生的外毒素進(jìn)入血流,經(jīng)血液到達(dá)易感的組織和細(xì)胞引起特殊的毒性癥狀。如白喉、破傷風(fēng)等。 k內(nèi)毒素血癥(endotoxemia): 革蘭氏陰性菌侵入血流,并在其中大量繁殖、崩解后釋放出大量?jī)?nèi)毒素;或病灶內(nèi)大量革蘭氏陰性菌死亡、釋放出的內(nèi)毒素入血所致。 l菌血癥(bacteremia): 致病菌由局部進(jìn)入血流,但未在血流中生長(zhǎng)繁殖,只是短暫的一過(guò)性通過(guò)血循環(huán)到達(dá)體內(nèi)適宜部位后在進(jìn)行繁殖而致病。 m敗血癥(septocemia) 致病菌侵入血流后,在其中大量繁殖并產(chǎn)生毒性產(chǎn)物,引起全身性中毒癥狀。 ⑤膿毒血癥(pye
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