《細菌特殊結構生理》課件

細菌學總論

〔原核細胞型微生物的一般性質〕

細菌的形態(tài)與構造

BacteriaMorphologyandStructure細菌學總論14.細胞壁功能維持細菌形態(tài)，承受細胞內高滲透壓參與菌體內外的物質交換帶有多種抗原表位，可以誘發(fā)機體的免疫應答細胞壁的某些成分與細菌致病性有關4.細胞壁功能維持細菌形態(tài)，承受細胞內高滲透壓25.細菌細胞壁缺陷型〔細菌L型〕概念：細菌細胞壁的肽聚糖構造受到理化或生物因素的直接破壞或合成被抑制，這種細胞壁受損的細菌在高滲環(huán)境下仍可存活者稱為細菌細胞壁缺陷型。L型細菌可被誘發(fā)，去除誘發(fā)因素后有的可回復為原菌。

5.細菌細胞壁缺陷型〔細菌L型〕3特點：①多形性，大小不一，絕大多數(shù)細菌的L型染色呈G-性。②在高滲、低瓊脂含血清的培養(yǎng)基中能緩慢生長，形成“油煎蛋〞樣細小菌落。有的成顆粒狀或絲狀菌落。③某些細菌的L型仍有致病能力，在臨床上可引起慢性感染。對于病癥明顯而標本常規(guī)培養(yǎng)為陰性時要考慮作L型檢驗。④G+菌的L型又稱原生質體，G-菌的L型又稱原生質球。特點：4臨床別離葡萄球菌L型葡萄球菌L型回復后細菌L型菌落類型電鏡照片“油煎蛋〞樣菌落臨床別離葡萄球菌L型葡萄球菌L型回復后細菌L型電鏡照片“油煎5〔二〕細胞膜〔cellmembrane〕又稱胞質膜。位于細胞壁的內側，嚴密包繞在細胞質的外面。是一層半透性薄膜。構造與功能與真核細胞的細胞膜根本一樣，只是不含有膽固醇。主要功能：物質轉運、呼吸和分泌作用、生物合成作用，參與細菌分裂?！捕臣毎ぁ瞔ellmembrane〕6《細菌特殊結構生理》課件7中介體〔mesosome〕細菌細胞膜向細胞質內陷，并折疊形成囊狀物多見于G+菌，常位于菌體側面或靠近中部。在細菌分裂時，似紡錘絲的作用。功能類似真核細胞的線粒體，故有擬線粒體之稱。中介體〔mesosome〕8

白喉棒狀桿菌的中介體白喉棒狀桿菌的中介體9《細菌特殊結構生理》課件10〔三〕細胞質〔細胞漿、原生質〕根本成分：水、無機鹽、核酸、蛋白質和脂類是細菌新陳代謝的重要場所。1.

核糖體細菌蛋白質合成的場所沉降系數(shù)為70S，由50S和30S兩個亞基組成。

〔三〕細胞質〔細胞漿、原生質〕11細菌核糖體真核細胞核糖體

細菌核糖體真核細胞核糖體12

鏈霉素結合核糖體上的30S小亞基

紅霉素結合核糖體上的50S大亞基干擾蛋白質的合成，從而殺死細菌。鏈霉素紅霉素鏈霉素紅霉素132.質?！瞤lasmids〕細菌染色體外的遺傳物質，閉合環(huán)狀雙鏈DNA攜帶遺傳信息，控制某些不是生存必需的性狀,如性菌毛形成、產(chǎn)毒素、耐藥性等。可自我復制，穩(wěn)定遺傳?？赏ㄟ^接合、轉化、轉導等方式傳遞有關性狀。2.質?！瞤lasmids〕14《細菌特殊結構生理》課件153.胞質顆粒〔內含物〕主要是營養(yǎng)儲存物質，包括糖、脂等。隨細菌種類不同、同一細菌在不同的環(huán)境或不同生長期而不同。營養(yǎng)足時，多；營養(yǎng)缺乏時，減少。異染顆?！布u回體〕：主要成分為是RNA和多聚偏磷酸鹽。嗜堿性強，用亞甲藍染色著色深，可作為鑒別依據(jù)。3.胞質顆粒〔內含物〕16白喉異染顆粒白喉異染顆粒17〔四〕核質〔擬核〕細菌染色體細菌的遺傳物質。一條雙股環(huán)狀的DNA分子反復盤旋盤繞成超螺旋狀。具有染色體的功能，控制細菌的各種遺傳性狀。在光鏡下呈球形、棒狀或啞鈴形?！菜摹澈速|〔擬核〕細菌染色體18復習思考題列表說明革蘭陽性菌和革蘭陰性菌細胞壁主要不同點。簡述細菌的根本構造和特殊構造。細胞壁的主要功能及相關的醫(yī)學意義。簡述L型細菌的主要生物學特性及與其致病性的關系。細菌革蘭染色的主要用途或意義。復習思考題列表說明革蘭陽性菌和革蘭陰性菌細胞壁主要不19〔一〕莢膜〔capsule〕某些細菌細胞壁外包繞一層粘液樣物質；厚度≥0.2μm為莢膜厚度＜0.2μm為微莢膜用特殊染色法----莢膜染色。二、細菌的特殊構造〔一〕莢膜〔capsule〕二、細菌的特殊構造20《細菌特殊結構生理》課件21《細菌特殊結構生理》課件22化學組成：多數(shù)細菌是多糖，少數(shù)為多肽。莢膜具有抗原性：有助鑒別細菌及作為分型的依據(jù)莢膜腫脹反響一般在動物體內和營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中才能形成。功能：增強細菌的致病性抗吞噬、粘附作用、抗有害物質的損傷化學組成：多數(shù)細菌是多糖，少數(shù)為多肽。23〔二〕鞭毛附著在菌體上的細長、波狀彎曲的絲狀物1.是細菌的運動器官〔鞭毛蛋白是一種彈性纖維蛋白〕。2.用特殊染色法染色----鞭毛染色。3.具有特殊的抗原性〔H抗原〕4.鞭毛菌可分為4類：單毛菌、雙毛菌叢毛菌和周毛菌〔二〕鞭毛24《細菌特殊結構生理》課件25

單毛菌——霍亂弧菌雙毛菌——空腸彎曲菌叢毛菌——綠膿桿菌周毛菌——傷寒桿菌單毛菌——霍亂弧菌26鞭毛的功能細菌運動器官與致病性有關用于鑒定和分類細菌〔根據(jù)有無鞭毛、鞭毛的數(shù)量、部位，鞭毛抗原性〕鞭毛的功能細菌運動器官27

〔三〕菌毛概念：多數(shù)G-菌和少數(shù)G+菌菌體外表存在的一種比鞭毛更細、更短而直硬的絲狀物。成分為蛋白質。電鏡下才可見?！踩尘拍睿憾鄶?shù)G-菌和少數(shù)G+菌菌體外表存在的一28菌毛分類普通菌毛遍布菌細胞外表，每菌可達數(shù)百根?？膳c宿主細胞的特異性受體結合，與細菌的致病性相關。特異性血凝試驗可鑒定菌毛。普通菌毛性菌毛菌毛分類普通菌毛普通菌毛性菌毛29性菌毛〔F菌毛〕比普通菌毛長而粗。僅見于少數(shù)G-菌，數(shù)量少，1-4根/菌。由F質粒編碼，是細菌傳遞游離基因的器官，細菌接合時遺傳物質的通道。是某些噬菌體吸附于菌細胞的受體。性菌毛〔F菌毛〕30〔四〕芽胞(spore)某些細菌在一定的環(huán)境條件下，胞質脫水濃縮，在菌體內部形成一個圓形或卵圓形小體稱為芽胞，是細菌的休眠形式。產(chǎn)生芽胞的細菌都是G+菌，重要的有芽胞桿菌屬和梭菌屬。芽胞有較厚的壁，有較強的折光性，不易染色，特殊染色后可觀察----芽胞染色?！菜摹逞堪?spore)31破傷風梭菌芽胞

破傷風梭菌芽胞32芽胞的形成受遺傳因素的控制和環(huán)境因素的影響。形成條件因菌種而異，一般在營養(yǎng)物質缺乏尤其是C、N、P缺乏，易形成芽胞。一個細菌僅形成一個芽胞，而一個芽胞只生成一個菌體，芽胞無繁殖能力。芽胞的形成受遺傳因素的控制和環(huán)境因素的影響。33芽胞的構造由內到外依次是：核心內膜芽胞壁皮質外膜芽胞殼芽胞外衣芽胞的構造由內到外依次是：34芽胞形態(tài)特點

形狀：圓形、卵圓形。大?。河斜染w大，有和菌體一樣大、也有比菌體小。位置：可位于菌體中央、末端或次末端。

芽胞形態(tài)特點形狀：圓形、卵圓形。35破傷風梭菌炭疽芽胞桿菌肉毒梭菌破傷風梭菌炭疽芽胞桿菌肉毒梭菌36芽胞的功能

成熟的芽胞具有多層厚膜構造，所以對熱力、枯燥、化學消毒劑等理化因素均有強大的抵抗力。與細菌致病力有關、延長細菌感染期。芽胞的功能成熟的芽胞具有多層厚膜構造，所以對熱力、枯燥、化37芽胞抵抗力強的原因芽胞為多層致密厚膜，通透性極低，理化因素不易透入。芽胞含水量少，蛋白質受熱后不易變性。芽胞會有大量的比啶二羧酸〔DPA〕，與Ca結合生成鹽能提高芽胞中各種酶的熱穩(wěn)定性，使芽胞具有很高的耐熱性。芽胞抵抗力強的原因芽胞為多層致密厚膜，通透性極低，理化因素不38芽胞的醫(yī)學意義

芽胞對理化因素抵抗力強，消毒滅菌是否徹底，以殺滅芽胞為標準。高壓蒸氣滅菌是殺滅芽胞的最有效的方法。

芽胞的醫(yī)學意義芽胞對理化因素抵抗力強，消毒滅菌是否徹底，以39中英文關鍵詞

細菌〔bacterium〕球菌〔coccus〕螺形菌〔spiralbacterium〕弧菌〔vibrio)螺菌〔spirillum)細胞壁〔cellwall〕肽聚糖〔peptidoglycan〕磷壁酸〔teichoicacid〕膜磷壁酸〔membraneteichoicacid,LTA〕脂磷壁酸〔lipoteichoicacid，LTA〕脂多糖〔lipopolysaccharide，LPS〕內毒素〔endotoxin〕細菌L型〔bacterialLform〕質?！瞤lasmid〕擬核〔nucleoid〕莢膜〔capsule〕鞭毛〔flagellum〕菌毛〔pilus或fimbriae〕性菌毛〔sexpilus〕芽胞(spore〕光學顯微鏡〔lightmicroscope〕電子顯微鏡〔electronmicroscope〕革蘭染色法〔Gramstain〕抗酸染色〔AcidFastStain〕中英文關鍵詞細菌〔bacterium〕細菌L型〔bacte40課外閱讀資料

[1]Jawed,Melnick,&Adelberg'sMedicalMicrobiology,25thEdition,McGraw-Hill,June2021[2]LansingM.Prescott,Microbiology6thEdition,McGraw-HillHigherEducationPress,2021[3]DavidWhite,Thephysiologyandbiochemistryofprokaryotes,3rdEdition,OxfordPress,2007[4]Jha,J.K.,etal.,Chromosomedynamicsinmultichromosomebacteria.BiochimicaetBiophysicaActa(BBA)-GeneRegulatoryMechanisms,2021.1819(7):p.826-829.[5]Lodé,T.,ForQuiteaFewChromosomesMore:TheOriginofEukaryote.JournalofMolecularBiology,2021.423(2):p.135-142.課外閱讀資料[1]Jawed,Melnick,&A41復習思考題列表說明革蘭陽性菌和革蘭陰性菌細胞壁主要不同點。簡述細菌的根本構造和特殊構造。細胞壁的主要功能及相關的醫(yī)學意義。簡述L型細菌的主要生物學特性及與其致病性的關系。細菌革蘭染色的主要用途或意義。復習思考題列表說明革蘭陽性菌和革蘭陰性菌細胞壁主要不42重點與難點掌握細菌根本形態(tài)、大小的測量單位。掌握細菌細胞壁化學組成及功能；革蘭陽性〔G+〕細菌與革蘭陰性〔G-〕細菌細胞壁主要區(qū)別；青霉素、溶菌酶的殺菌機制。掌握細菌細胞壁缺陷型〔L型細菌〕細菌的定義及生物學特性〔培養(yǎng)特性和對抗生素敏感性〕，掌握脂多糖〔LPS〕的化學組成及其生物學作用。掌握細菌核糖體分子特征；紅霉素及鏈霉素的殺菌機理。重點與難點掌握細菌根本形態(tài)、大小的測量單位。43重點與難點掌握質粒、異染顆粒的概念與意義。掌握細菌特殊構造,如鞭毛、菌毛、莢膜、芽孢的定義、化學組成及其功能，熟悉有芽孢的主要病原菌。了解普通光學顯微鏡的構造和原理,掌握油鏡頭的使用方法。掌握革蘭氏染色法和抗酸染色法的原理、材料、步驟、結果判斷及意義。重點與難點掌握質粒、異染顆粒的概念與意義。44細菌學總論

〔原核細胞型微生物的一般性質〕

細菌的生理BacterialPhysiology細菌學總論45巴斯德〔LouisPasteur〕〔1822～1895〕證實微生物可引起有機物的發(fā)酵和腐敗顯微鏡觀察證實細菌的分裂巴斯德〔LouisPasteur〕證實微生物可引起有機物46《細菌特殊結構生理》課件47一、細菌的化學組成多種化學成分包括水、無機鹽類、蛋白質、糖類、脂質和核酸等。有碳、氫、氮、氧和少數(shù)的無機離子。還含有原核細胞特有的化學物質：肽聚糖、磷壁酸、胞壁酸、D型氨基酸吡啶二羧酸〔DPA〕二氨基庚二酸〔DAP〕第一節(jié)細菌的理化性狀一、細菌的化學組成第一節(jié)細菌的理化性狀48二、細菌的物理性狀

光學性質半透明體外表積體積小、外表積大帶電現(xiàn)象革蘭陽性菌pI2~3革蘭陰性菌pI4~5半透性細胞壁、細胞膜有半透性滲透壓中性環(huán)境帶負電荷革蘭陽性菌20~25大氣壓革蘭陰性菌5~6大氣壓二、細菌的物理性狀光學性質半透明體外表積體積小、外表積大49根據(jù)細菌所利用的能源和碳源不同自養(yǎng)菌以簡單的無機物為原料異養(yǎng)菌細菌寄生菌腐生菌大局部病原菌均屬于寄生菌〔從宿主體內的有機物中獲得營養(yǎng)和能量的細菌〕。第二節(jié)細菌的營養(yǎng)與生長繁殖一、細菌的營養(yǎng)類型根據(jù)細菌所利用的能源和碳源不同自養(yǎng)菌以簡單的無50二、細菌的營養(yǎng)物質水、碳源、氮源、無機鹽、生長因子三、細菌攝取營養(yǎng)物質的機制1、被動擴散2、主動轉運系統(tǒng)

依賴于周漿間隙結合蛋白的轉運系統(tǒng)化學滲透驅使轉運系統(tǒng)基團轉移二、細菌的營養(yǎng)物質51四、影響細菌生長的環(huán)境因素〔一〕生長繁殖的條件必要條件是營養(yǎng)物質和適宜的環(huán)境。1.營養(yǎng)物質水分、無機鹽類、蛋白胨〔或氨基酸〕和糖等。對營養(yǎng)要求高的細菌還需要某些生長因子。四、影響細菌生長的環(huán)境因素522.氫離子濃度〔pH〕pH7.2～7.63.溫度最適溫度隨細菌的種類而不同大多數(shù)病原菌生長的最適溫度與人體的體溫一樣，即37℃。4.氣體O2和CO22.氫離子濃度〔pH〕pH7.2～7.653根據(jù)細菌代謝時對氧氣的需要與否分為〔1〕專性需氧菌結核桿菌〔2〕微需氧菌空腸彎曲菌〔3〕兼性厭氧菌大多數(shù)病原菌〔4〕專性厭氧菌破傷風梭菌5.滲透壓一般培養(yǎng)基的鹽濃度和滲透壓對大多數(shù)細菌是平安的。根據(jù)細菌代謝時對氧氣的需要與否分為54五、細菌的生長繁殖包括細菌的組分和數(shù)量的增加：1、個體的生長繁殖

二分裂法大多數(shù)細菌的代時約20～30min，但結核桿菌代時18h。五、細菌的生長繁殖55《細菌特殊結構生理》課件56《細菌特殊結構生理》課件572、群體的生長繁殖緩慢期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰退期。2、群體的生長繁殖58細菌的生長曲線細菌數(shù)目的對數(shù)培養(yǎng)時間〔小時〕510152025306.06.57.07.58.08.59.0活菌數(shù)總菌數(shù)緩慢期對數(shù)生長期穩(wěn)定期衰退期細菌的生長曲線細菌數(shù)目的對數(shù)培養(yǎng)時間5159一、細菌的能量代謝發(fā)酵〔有機物為受氫體〕呼吸〔無機物為受氫體〕

O2

受氫體其它無機物

需氧呼吸

厭氧呼吸第三節(jié)細菌的新陳代謝和能量轉換一、細菌的能量代謝O2受氫體其它無機60

二、細菌的代謝產(chǎn)物檢測細菌對各種基質的代謝作用及代謝產(chǎn)物，用以區(qū)別和鑒別細菌種類的生化試驗稱細菌的生化反響?！惨弧撤纸獯x產(chǎn)物和細菌的生化反響二、細菌的代謝產(chǎn)物檢測細菌對各種基質的代謝作用及61常見的生化反響總結對糖的發(fā)酵對蛋白質的發(fā)酵枸櫞酸鹽利用試驗尿素酶試驗甲基紅試驗吲哚試驗硫化氫試驗糖發(fā)酵試驗VP試驗其他試驗常見的生化反響總結對對枸櫞酸鹽利用試驗尿素酶試驗甲基紅試驗吲621、糖發(fā)酵試驗原理：細菌對各種糖的分解能力及代謝產(chǎn)物不同，可借以鑒別細菌。有些細菌能分解某種糖產(chǎn)生有機酸〔如乳酸、醋酸、丙酸等〕和氣體〔如氫氣、甲烷、二氧化碳等〕；以“⊕〞表示有些細菌只產(chǎn)酸不產(chǎn)氣;以“+〞表示。不能分解，以“-〞表示。1、糖發(fā)酵試驗原理：細菌對各種糖的分解能力及代謝產(chǎn)物不同，可63糖發(fā)酵試驗〔+〕〔-〕+對照糖發(fā)酵試驗〔+〕〔-〕+對642.VP試驗葡萄糖丙酮酸乙酰甲基甲醇二乙酰胍縮二乙酰堿性條件+胍基（紅色）氧化原理2.VP試驗葡萄糖丙酮酸乙酰甲基甲醇二乙酰胍縮二乙酰堿性653.甲基紅試驗〔Methylredtest〕原理某些細菌在糖代謝過程中，將培養(yǎng)基中的糖先分解為丙酮酸，再將其分解為甲酸、乙酸、乳酸等，使培養(yǎng)基pH下降，可使甲基紅指示劑由桔黃色變?yōu)榧t色，即甲基紅陽性反響。3.甲基紅試驗〔Methylredtest〕原理664.吲哚試驗原理：含有色氨酸酶的細菌可分解色氨酸生成吲哚，假設參加吲哚試劑〔對二甲基氨基苯甲醛〕，與吲哚結合，形成玫瑰吲哚，呈紅色，稱吲哚試驗陽性。4.吲哚試驗原理：675.硫化氫試驗原理變形桿菌、乙型副傷寒桿菌等能分解含硫氨基酸如胱氨酸、甲硫氨酸等，生成硫化氫。在有醋酸鉛或硫酸亞鐵存在時，那么生成黑色硫化鉛或硫化亞鐵，可借以鑒別細菌。5.硫化氫試驗原理68硫化氫試驗〔-〕〔+〕〔+〕〔－〕硫化氫試驗〔-〕〔+〕〔+〕〔696.枸櫞酸利用試驗〔citrateutilization〕原理：能利用枸櫞酸鹽作為唯一碳源的細菌，分解枸櫞酸鹽生成碳酸鹽，同時分解培養(yǎng)基的銨鹽生成氨，由此使培養(yǎng)基變?yōu)閴A性，使指示劑由淡綠轉為深藍，此為枸櫞酸鹽利用試驗陽性。6.枸櫞酸利用試驗〔citrateutilization707.尿素酶試驗原理：具有尿素酶，可分解尿素產(chǎn)生氨，培養(yǎng)基呈堿性，以酚紅為指示劑檢測呈紅色。7.尿素酶試驗原理：具有尿素酶，可分解尿素產(chǎn)生氨，培養(yǎng)基呈71〔二〕合成代謝產(chǎn)物及其醫(yī)學上的意義〔1〕熱原質細菌合成的一種注入人體或動物體內能引起發(fā)熱反響的物質。多由G-菌產(chǎn)生，即其細胞壁的LPS。熱原質耐高溫，250℃高溫干烤可破壞；吸附劑、特殊石棉濾板可除去，蒸餾法效果最好?！捕澈铣纱x產(chǎn)物及其醫(yī)學上的意義72〔2〕毒素和侵襲性酶①毒素內毒素〔脂類A〕G-菌裂解后釋放出外毒素G+菌和少數(shù)G-菌在代謝過程中分泌出有毒性作用的蛋白質。②侵襲性酶細菌產(chǎn)生的與致病性有關，對人體有損傷的酶?！?〕毒素和侵襲性酶73〔3〕色素有助于鑒別細菌水溶性色素溶于水，培養(yǎng)基著色脂溶性色素不溶于水，培養(yǎng)基不著色，菌落著色〔3〕色素有助于鑒別細菌74《細菌特殊結構生理》課件75《細菌特殊結構生理》課件76〔4〕抗生素某些微生物代謝過程中產(chǎn)生的一類能抑制或殺死某些其它微生物的物質?！?〕維生素VitB1、K……〔6〕細菌素某些菌株產(chǎn)生的一類具有抗菌作用的蛋白質，只對有近緣關系的細菌有殺傷作用?？捎糜诩毦中秃土餍胁W追蹤調查?！?〕抗生素77思考題細菌的生長繁殖條件是什么？細菌生長曲線分哪4個階段？細菌根據(jù)對氧的需要程度分為哪幾種類型？細菌合成代謝產(chǎn)物有哪幾種？常用的消毒劑有哪些種類?思考題細菌的生長繁殖條件是什么？78生長曲線growthcurve緩慢期lagphase對數(shù)期logarithmicphase穩(wěn)定期stationaryphase衰亡期declinephase熱原質pyrogen外毒素exotoxin內毒素endotoxin抗生素antibiotic細菌素bacteriocin大腸菌素colicin培養(yǎng)基culturemedium菌落colony純培養(yǎng)pureculture中英文關鍵詞滅菌

sterilization消毒

disinfection防腐

antisepsis無菌

asepsis巴氏消毒法

pasteurization