搜索
1医学微生物学概述一、微生物与医学微生物1、微生物的概念：是一群体积微小、结构简单，肉眼不能见到的微小生物。2、微生物的特点1）个体微小：一般的细菌直径：1um（1）最小的细菌：芬兰科学家发现纳米细菌，50nm；目前所知最小的具有细菌壁的细菌；可引起尿结石（2）最大的细菌：德国科学家发现纳米比亚海底沉积物，硫细菌，0.1-0.3mm最大o.75mm2）结构简单3）种类多、分布广4）多数无害而有益，少数致病二、正常菌群与条件致病菌1、正常菌群：在人体的体表与外界相通的腔道中寄居着不同种类、数量的微生物，一般情况下，它们对人体无害而有益正常菌群的生理作用：1）生物拮抗作用：1产生化学物质，抑菌；2组成生物膜；3营养竞争2）营养作用：参与营养物质的代谢、转化、合成，协助消化和吸收3）免疫作用：不断刺激机体免疫系统，引起免疫应答，获得免疫力4）抗衰老作用：例如双歧杆菌2、条件致病菌：正常情况下不致病，在一定条件影响下而引起疾病的细菌1）菌群失调是指正常菌群中各菌种的比例失调。2）机体免疫功能下降3）定位转移三、微生物的分类：三个类型八大类1、真核细胞型微生物Eukaryotes1）细胞结构特点：核分化程度高，有核膜、核仁、染色体胞质中有完整细胞器2）举例：真菌2、原核细胞型微生物1）细胞结构特点：核分化程度低，仅有原始核结构，无核膜、核仁，胞质中细胞器少2）举例：细菌、立克次体、螺旋体、衣原体、支原体3、非细胞型微生物1）细胞结构特点：无细胞结构，只有核酸与蛋白质，必须在活细胞内增殖2）举例：病毒四、微生物与人类的关系1、有利：参与N、C交换；2、有害：传染病、超敏反应性疾病、肿瘤第一章细菌的形态与结构一、细菌的形态1、细菌的大小：常以微米UM作为计量单位（1UM=1/1000MM）2、形态1）球菌：球形、近球形；排列方式：双球菌、链球菌、葡萄球菌2）杆菌3）螺形菌：弧菌、螺菌二、细菌的基本结构1、细胞壁：1）位置：细胞膜外，坚韧而有弹性2）作用：（1）参与胞内外物质交换；（2）承受胞内渗透压；（3）维持细菌一定形态（4）与细菌某些特性有关（抗原性、染色性）3）化学组成与结构：因菌而异革兰阳性革兰阴性肽聚糖：聚糖骨架、四肽侧链、五肽交连桥肽聚糖：聚糖骨架、四肽侧链较厚较薄磷壁酸无磷壁酸2无外膜外膜：脂多糖LPS青霉素敏感对青霉素不敏感2、细胞膜1）位置：细胞壁内侧，紧包在细胞质外2）性质：质地柔韧并富有弹性的液性膜状结构3）组成：脂质双层、蛋白质（丰富的酶）4）作用：（1）参与细胞内外物质的转运交换；（2）能量产生、储存和利用（3）菌体一些成分（如肽聚糖、磷壁酸等）生物合成5）中介体：增大细胞膜面积3、细胞质：是细菌进行新陈代谢的重要场所，胞质含有多种内含物：1）核糖体（1）位置：游离于胞质中的小颗粒（2）组成：蛋白质、核酸（3）作用：是蛋白质合成的场所（4）常是抗菌药物选择作用的部位：2）胞质颗粒（1）作用：暂时储存的营养物质（2）常见嗜碱性较强的异染颗粒（3）成分：核糖核酸、多偏磷酸盐（4）染色：美蓝染色，颗粒着色较深（5）多见于白喉杆菌（异染颗粒在两端，有鉴别意义）3）质粒：是细菌核质外的环状DNA双链（1）作用：控制非细菌生存所必需的某些遗传性状，如耐药因子、性菌毛的产生（2）特点：①自我复制，传给子代，自然丢失；②通过接合而转移至受体菌，以传递所编码的性状4、核质：1）组成：环状DNA双链；2）作用：控制细菌的遗传和变异性状三、细菌的特殊结构：仅在某些种类的细菌才出现的结构1、荚膜：1）形态：某些细菌在生长繁殖过程中能合成,并向细胞壁外分泌一层疏松透明的粘液状物质，厚者为荚膜；薄者微荚膜2）染色：一般染色法不易着色，光镜下呈透明圈3）荚膜的形成条件：与所处的环境有关：在机体内或营养丰富的培养基中易生成。4）作用：（1）抗吞噬和消化；（2）抗干燥：荚膜含较多水分（3）抗有害物质的损伤，如溶菌酶、补体等因素的侵害2、鞭毛：1）形态：伸出于菌体表面细长弯曲的丝状物2）四种类型：单鞭毛、双鞭毛、丛鞭毛、周鞭毛3）组成：蛋白质4）例菌：所有弧菌、螺菌，约半数的杆菌，少数球菌5）作用：（1）运动器官；（2）近来认为：与致病有关3、菌毛：1）分类：（1）普通菌毛：较鞭毛更细、短、直、数目多（必须用电子显微镜观察），粘附器官（2）性菌毛：中空的管道，传递遗传物质（DNA片段或质粒）2）组成：蛋白质4、芽孢：1）形态：折光性强的圆形或卵圆形小体2）例菌：破伤风杆菌、产气荚膜杆菌、肉毒杆菌3）组成：完整细菌核质、酶系及合成菌体成分的各种结构4）形成：由芽胞基因决定，一般营养物质缺乏时易生成形成规律：1个细菌—1个芽胞—1个细菌—大量繁殖5）繁殖体：芽胞不是细菌的繁殖方式！6）意义：（1）抵抗力强（干燥、高温、化学消毒剂、辐射）例：繁殖体80。C迅速死亡；芽胞100。C耐受数小时注意：彻底灭菌的指标：杀灭芽胞（2）休眠状态（保存物种）：是细菌适应环境变化的特殊存活形式（3）鉴别细菌（根据芽胞的位置、形态）3小结：1、形态：区别菌毛与鞭毛；2、成分：菌毛、鞭毛、蛋白质、荚膜（因菌而异）；芽胞（细菌生存所必需的成分）2、作用：荚膜可抗生物性侵害；芽胞可抗物理或化学性侵害与致病性第二章细菌的生理一、细菌的营养：1、水：各种生物所必需的2、碳源：合成菌体成分；能量的主要来源3、氮源：合成菌体蛋白质、酶、核酸4、无机盐类：生长代谢必需5、生长因子：B族维生素、某些氨基酸、嘌呤二、细菌的营养类型1、自营菌：合成能力强，能以无机物合成菌体成分，多为非致病菌2、异营菌：合成能力差，必须供给多种有机物，多为致病菌三、根据细菌对氧气需要的不同，细菌可分为1、专性需氧菌：需要氧气，无氧不能生长。如：结核杆菌、霍乱弧菌2、专性厌氧菌：只能生长在厌氧环境。如：破伤风杆菌、肉毒杆菌3、兼性厌氧菌：有氧或无氧都能生长，多数病原菌属此类四、细菌的代谢产物及其实际意义1、分解性代谢产物及其意义1）糖发酵试验：乳糖葡萄糖大肠杆菌产酸又产气产酸又产气伤寒杆菌无反应产酸意义：鉴别细菌2）吲哚试验：大肠杆菌色氨酸吲哚+试剂→玫瑰吲哚2、合成性代谢产物及其意义1）热原质：是由一些细菌产生的，注入人体或动物能引起发热反应的物质产生菌：大多为革兰阴性菌化学本质：脂多糖LPS特性：耐高温。高压蒸汽灭菌法，不破坏；180度4小时，250度45分钟，可破坏2）色素：水溶性、脂溶性（鉴别意义）3）抗生素：治疗作用4）细菌素：抗菌作用范围狭窄5）维生素：治疗作用6）毒素和侵袭性酶：与致病有关五、细菌的生长繁殖1、条件：1）营养物质2）酸碱度PH：大多菌最适PH6.8—7.4；个别特殊：霍乱弧菌8.4—9.2；结核杆菌6.5—6.8；乳酸杆菌5.53）温度：低温菌10—20度；中温菌37度（大多）；高温菌50—55度4）气体：CO2、O22、细菌的繁殖方式与速度1）方式：二分裂（中间形成横隔）2）速度：大多快（20-30min）分裂一次(一代）；个别例外，如：结核杆菌18-20h一代3）细菌生长曲线：迟缓期——分裂繁殖准备期对数生长期——繁殖最快，生机最旺盛稳定期——速度减慢，死亡数逐渐上升衰退期——死菌数大于活菌数六、人工培养细菌的用途1、在医学中的应用：诊断、预防、治疗和科学研究2、在制药工业和农业生产中的应用：制抗生素、维生素、酒、味精等3、在基因工程中的应用：外源性基因转染给受体菌4第三章消毒与灭菌1、消毒：杀灭物体上病原微生物的方法。2、灭菌：杀灭物体上所有微生物（包括病原微生物和非病原微生物，细菌的繁殖体和芽孢）3、防腐：防止或抑制微生物生长繁殖的方法4、无菌：物体（或环境）中没有任何活的微生物存在5、无菌操作：防止微生物进入人体或其他物品上的方法第一节物理消毒灭菌法一、热力杀菌法：利用高温杀菌的方法。使蛋白质变性、电解质浓缩1、干热灭菌：1）焚烧法；2）烧灼法；3）干烤法；4）红外线法2、湿热灭菌：1）煮沸法；2）间歇灭菌法；3）巴氏消毒法；4）高压蒸汽灭菌法；5）预真空压力蒸汽灭菌法二、辐射杀菌法1、日光与紫外线原理：紫外线可使DNA上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合成二聚体，从而干扰了DNA的复制和转录应用：无菌操作室、外科换药室、病房、手术室、实验室的空气消毒（穿透力弱）2、电离辐射（冷灭菌）：特殊设备产生的高速电子，γ射线或χ射线等，杀菌力强，穿透力强机制：产生自由基，破坏DNA分子的共价键应用：一次性医用塑料制品的灭菌，食物的消毒不破坏其营养成分3、微波三、超声杀菌法四、滤过法：物理方法阻留液体或空气中的细菌，不包括病毒五、干燥与低温法1、干燥；2、低温（常用冷冻真空干燥法在低温状态下真空抽去水分长期保存菌种和病毒）第二节化学消毒灭菌法影响消毒剂作用的因素：1、消毒剂的性质、浓度及作用时间；2、细菌的种类与数量；3、温度及酸碱度；4、环境第四章噬菌体：是感染细菌、真菌、螺旋体、放线菌等微生物细胞中的病毒噬菌体在医学上的应用1、细菌鉴定和分型1）原理：高度特异性，一种噬菌体只能裂解与其相对应的一种细菌2）方法：可疑细菌+已知噬菌体——查噬菌体效价2、分子生物学研究工具（目的基因的载体）：核酸的复制、转录、重组、基因表达调节第五章细菌的遗传与变异遗传：子代与亲代生物学性状基本相同变异：子代与亲代生物学性状差异第一节细菌的遗传物质基础一、染色体：裸露环状双螺旋DNA1、功能：控制细菌所有性状2、基因：DNA片段，决定细菌遗传性状的功能单位，每个基因含若干碱基对二、质粒：细菌染色体外能自由复制的遗传物质，是一种寄生于细菌细胞内的亚细胞有机体。含20-30基因1、功能：1）携带遗传物质，控制细菌的某些性状。例：R质粒，可使细菌产生耐药性；F质粒，编码性菌毛2）可在细菌间转移第二节细菌变异类型及其发生机制一、细菌变异类型1、表型变异：主要由于环境条件发生变化所引起的、可逆的。获得的新性状不稳定机制：没有基因改变，与环境条件有密切关系。例：持续乳糖5大肠杆菌————→诱导酶→分解乳糖2、基因变异：细菌遗传物质发生改变、不可逆、新性状稳定二、细菌变异机制1、基因突变：是微生物某些遗传物质发生突然而稳定的改变，DNA碱基对的变化经常发生：每分裂102—109，突变一次1）点突变：核苷酸序列的改变仅为一个或几个碱基的置换、插入或丢失，出现的突变只影响到一个或几个基因，引起较少的性状变异2）染色体畸变：涉及大段的DNA核苷酸序列发生改变2、基因的转移与重组1）转化：受菌在环境中直接摄取供菌游离的DNA片段2）转导：以噬菌体为载体，使受体菌获得供体菌的部分遗传物质。3）溶原性转换：噬菌体不携带供菌的任何基因，只将其本身的DNA与受染菌基因重组举例：棒状杆菌噬菌体感染白喉杆菌4）接合：供菌和受菌由完整细胞相互直接接触而传递大片段DNA。通过性菌毛的传递5）原生质体融合：指经处理使两种失去细菌细胞壁后进行融合，使遗传物质交换三、基因的转移与重组总结（比较）方式遗传物质来源接合性菌毛质粒或大片DNA转化直接摄取供体菌的DNA转导溶原性噬菌体供体菌的DNA溶原性转换溶原性噬菌体噬菌体的DNA原生质体融合融合遗传物质交换第三节细菌的遗传变异在医学上的应用一、细菌毒力变异与疾病预防变异：毒力增强或减弱意义：制备减毒活疫苗，预防疾病，如卡介苗二、细菌形态、结构、菌落等的变异与细菌鉴定意义：给细菌的鉴定带来困难三、细菌L型变异与感染性疾病：细菌受菌体外环境因素（如抗生素、溶菌酶、抗体补体等）影响，阻断了细菌细胞壁主要成分肽聚糖的合成，转变成一种细胞壁缺失的变异型特点：1、仍保持生命力，可导致疾病；2、可过细菌滤器；3、不易着色，革兰阴性；4、高渗固体培养基中缓慢生长菌落；5、“荷包蛋”样、颗粒样；6、对原敏感的药物转为耐药性；7、与男性不育；8、与肿瘤发生有关四、在测定致癌物质方面的应用凡是能诱导细菌基因突变的物质都可能是致癌物质。五、在基因工程方面的应用第六章细菌的感染与抗菌免疫第一节细菌的致病机制致病性：细菌引起感染的性能细菌的毒力：半数致死量LD50感染：细菌侵入宿主机体后，进行繁殖、释放毒性物质引起机