1、细 菌 学 概 述,2,细菌 是一类具有细胞 壁与核质的单细 胞微生物。,3,概 述,细菌的形态与结构,01,细菌的生理,02,细菌的遗传变异,03,细菌的致病性与感染,04,4,一、细菌大小： 通常以微米（m）作为测量单位。 二、细菌形态：球菌、杆菌、螺形菌。,细菌的形态与结构,01,5,细菌的基本形态,6,菌毛,鞭毛,质粒DNA,荚膜,细胞壁,细胞膜,核蛋白体,胞质颗粒,细胞质,中介体,二、 细菌的结构,DNA,7,细菌的结构模式图,8,二、细菌的结构,（1）细胞壁：是细菌的最外层，坚韧而富有弹性。,细胞壁的功能： 维持细菌固有的形态； 保护细菌抵抗低渗环境； 参与细菌内外物质的交换；与细
2、胞膜共同 表面携带多种抗原决定簇； 是鞭毛运动的支点。,9,二、细菌的结构,革兰阳性（G+）菌：由肽聚糖与磷壁酸组成。,革兰阴性（G-）菌：由肽聚糖与外膜组成。,10,11,革兰阳性菌细胞壁结构,聚糖支架,四肽侧链,五肽交联桥,磷壁酸 （特殊组分）,壁磷壁酸,膜磷壁酸,肽聚糖 （共有组分）,12,13,革兰阳性菌细胞壁肽聚糖化学结构,N-乙酰胞壁酸,N-乙酰葡萄糖胺,四肽侧链 （因菌而已）,-1.4糖苷键,五肽交联桥,溶菌酶作用点,青霉素作用点,14,革兰阳性菌细胞壁的化学组成,肽聚糖（15-50层）,细胞膜（双层脂质 蛋白嵌镶）,脂质,蛋白质,-1,4糖苷键,N-乙酰葡萄糖胺,N-乙酰胞壁酸
3、,四肽链,五肽桥,15,革兰阳性菌细胞壁结构,16,肽聚糖 （共有组分）,聚糖支架,四肽侧链,革兰阴性菌细胞壁的结构,外膜 （特殊组分）,脂 蛋 白,脂质双层,脂 多 糖,特异性多糖,核心多糖,脂 质 A,17,18,革兰阴性菌细胞壁肽聚糖化学结构,N-乙酰胞壁酸,N-乙酰葡萄糖胺,-1.4糖苷键,四肽侧链,脂蛋白,19,革兰阴性菌细胞壁结构模式图,脂质A,内毒素,核心多糖,特异性多糖,20,21,外膜,肽聚糖（1-3层）,细胞膜,脂质,蛋白质,脂质双层,脂蛋白,脂多糖,革兰阴性菌细胞壁结构模式图,22,革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁,23,24,溶菌酶和青霉素对人体细胞有无毒性作用？,25,（
4、2）细胞膜：紧贴细胞壁内侧，包绕于细胞质 外的一层结构。为脂质双层蛋白 质嵌镶结构。,细胞膜主要功能： 1、参与细菌内外物质交换； 2、与细菌的能量生成和利用有关； 3、与细菌的生物合成有关； 4、中介体参与细菌的呼吸及生物合成。,26,扩大了细胞膜的表面积， 相应地增加呼吸酶的含量， 有拟线粒体之称,中介体,27,(3)细胞质: 由水、蛋白质、脂质、核酸、少量糖和无机盐组成的胶状物质。,1、核糖体：又称核蛋白体，是细菌合成蛋 白质的埸所。,2、质粒：是染色体以外的遗传物质。,3、胞质颗粒：大多为细菌储存的营养物质。,28,（1）质粒是染色体外的遗传物质，为双股环状DNA。可携带某些遗传信息，
5、 （2）可独立复制，失去质粒的细菌仍能正常存活。 （3）可通过接合将有关性状传递给受体菌。 （4）人工改造的质粒可作为基因工程载体。,质粒,29,30,（4）核质：是细菌的遗传物质。决定细菌的 遗传性状，是细菌遗传变异的物质基础。,31,2、细菌的特殊结构荚膜鞭毛菌毛芽胞,32,（1）荚膜： 是某些细菌合成并分泌到细胞壁外的一层粘液性物质。化学成分为多糖或多肽。,荚膜的功能： 1、有抗原性，可作为细菌鉴别和分型的依据。 2、抗吞噬作用。 3、荚膜多糖具有粘附作用，是引起感染的重要因素。,33,34,（2）鞭毛： 鞭毛是细菌的运动器官。可用于鉴别和分型细菌，有些鞭毛与致病性有关。,35,36,（
6、3）菌毛： 是一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物。必须用电子显微镜才能观察。,1、普通菌毛：有很强的粘附性，与细 菌的致病性有关。,2、性菌毛：比普通菌毛长而细，一 个细菌只有1-4根，为中 空管状结构。可传递细 菌耐药性质粒等。,37,38,（4）芽胞： 是某些细菌在一定条件下，细胞质脱水浓缩，在菌体内形成的圆形或椭圆形的小体。,芽胞外衣,芽胞壳,芽胞外膜,皮质,芽胞壁,内膜,核心,芽胞抵抗力强，常以杀灭芽胞作为灭菌是否彻底的标准；也有助于细菌鉴别。,？,39,一、化学组成 二、物理性状,细菌的生理,02,细菌不断从外界环境中摄取营养物质，合成自身细胞成分并获得能量，同时不断排出废物，完成新
7、陈代谢，得以生长繁殖。,40,一、细菌的化学组成(1),构成：水（80%）、无机盐（P）、蛋白质分、 糖、脂类、核酸 元素：C、O、N、S、H、P、K、Na、Fe、Mg、Ca、Cl 特有成分：肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、砒啶二羧酸、二氨基庚二酸,(固体成分50-80%）,41,一、细菌的物理性状(2),带电现象：均带负电。其带电现象与染色反应、凝集反应、抑菌和杀菌作用等密切相关。 表面积：较一般生物体大一万倍 光学性质：半透明颗粒（透射、折射）浑浊现象 半透性：细胞壁、细胞膜 渗透压：G+菌，20-24个大气压、G-菌， 5-6个大气压,42,为何能久存？,43,二、细菌的代谢 1.
8、细菌生长的化学条件 2. 细菌生长的物理条件 3. 细菌的能量代谢 4. 细菌的代谢产物,44,根据细菌所利用的能源和碳源的不同，将细菌分为两大营养类型自养菌和异养菌。,自养菌(autotroph)：以简单的无机物为原料，合成菌体成分。 异养菌(heterotroph)：以多种有机物为原料，合成菌体成分并获得能量。异养菌包括腐生菌(saprophyte)和寄生菌(parasite)。所有的病原菌都是异养菌，大部分属寄生菌。,1. 细菌生长的化学条件,45,必需的营养物质 提供细胞代谢的介质 直接参与代谢过程,必需原料 提供能量,蛋白质主要成分 提供能量,维持细菌的代谢、繁殖,合成菌体组分 P
9、贮存和转运能量 P 酶或辅酶的组成成分 维持渗透压,B族维生素,46,2.细菌生长的物理条件 （1）氧1）专性需氧菌：完善的呼吸酶系统2）微需氧菌：低氧压（5-6%）3）兼性厌氧菌：大多数病原菌4）专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统 （2）温度1）嗜冷菌：10-202）嗜温菌：20-40，病原菌为此类3）嗜热菌：50-60,47,ATP的代谢，病原菌主要能量来源是糖，通过糖的氧化或酵解释放能量，以ADP、ATP形式储存。,发酵：以有机物为受氢体,呼吸：以无机物为受氢体,以分子氧为受氢体需氧呼吸，产能多一分子葡萄糖产生 38ATP,以其它无机物为受氢体厌氧呼吸，产能少。,糖酵解：产能少。一分子葡萄
10、糖产生 2ATP,3.细菌的能量代谢,48,49,无氧呼吸过程,50,51,52,4. 细菌的代谢产物 细菌分泌胞外酶将多糖、蛋白质等大分子营养物质分解为单糖、小肽或氨基酸，然后吸收进入菌体，再经氧化或胞内酶分解形成菌体可利用的成分，此谓分解代谢。 细菌以营养原料及生物氧化产生的能量，合成菌体及相应的代谢产的，此谓合成代谢。,53,（1）细菌的分解代谢产物及其意义,糖酵解试验枸橼酸盐利用(citrate utilization)试验吲哚(indol)试验,54,如何鉴别大肠杆菌和伤寒杆菌呢？,55,+,气泡,不发酵,产酸,产酸产气,糖发酵试验,甲酸解氢酶,糖发酵试验：细菌对各种糖的分解能力及代
11、谢产物不同，可借以鉴别细菌。,大肠杆菌,伤寒杆菌,56,糖发酵试验：乳糖发酵试验常用于鉴别肠道致病菌与非致病菌。,气泡,57,枸橼酸盐利用试验,（+）,（）,枸橼酸盐 （碳源）,碳酸盐,铵盐 （氮源）,氨,培养基变为碱性,蓝色,大肠杆菌,产气杆菌,指示剂：溴麝香草酚蓝,58,枸橼酸盐利用试验 （citrate utilization）（C） 细菌利用铵盐作为唯一氮源，枸橼酸盐作为唯一碳源时，分解铵盐生成氨，分解枸橼酸盐生成碳酸盐使培养基呈碱性，加入溴麝香草酚蓝指示剂后， 培养基有淡绿色变为深兰色。,试验结果： 大肠杆菌为： 产气杆菌为：+,59,吲哚试验,（）,（+）,色氨酸,吲哚（靛基质）,
12、玫瑰吲哚（红色）,+ 二甲基氨 基苯甲醛,细菌分解,60,大肠杆菌：+产气杆菌：,61,（2）细菌的合成代谢产物及其意义,毒素 侵袭性酶 热原质（pyrogen） 色素 抗生素 细菌素 维生素,62,毒素： 内毒素：G-菌，脂多糖（类脂A），菌体死亡崩解后释放出来。 外毒素：由G+菌及少数G-菌，在生长代谢过程中释放至菌体外 的蛋白质。 侵袭性酶：如链球菌的透明质酸酶，能损伤机体组织，促进细 菌的侵袭、扩散。 热原质：耐高热 高压蒸汽灭菌（121，20）不被破坏 加热（1804h；25045；6501）才使热原质失去作用。,63,金黄色脂溶性色素,柠檬色,白色,绿色水溶性色素,柠檬色,色 素,
13、64,抗生素：由微生物代谢过程中产生的一些能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质，称抗生素。 细菌素：某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质，其作用范围比抗生素狭窄，仅对与产生菌有亲缘关系的细菌有杀伤作用。 维生素：细菌在代谢过程中产生的维生素，除供自身所用外，还能分泌到周围环境。,65,三、细菌的生长繁殖,细菌生长繁殖的条件细菌生长繁殖的方式细菌生长繁殖的速度,66,营养物质：水、碳源、氮源、无机盐及生长因子。 pH: 大多数细菌的最适pH为pH7.27.6。 结核杆菌pH6.66.8 霍乱弧菌pH8.89.0 温度：病源菌均为嗜温菌，最适生长温度为37。 气体：氧气、二氧化碳,1.细菌
14、生长繁殖的条件,67,2.细菌生长繁殖的方式,二分裂方式（binary fission）进行无性繁殖,68,生长速度：人工培养条件下，20-30min/代。（培养7小时后，可达200万）生长曲线：迟缓期（Lag Phase）对数期（Log Phase）稳定期（Stationary Phase）衰亡期（Death Phase）,3.细菌生长繁殖的速度,69,小时 0 4 8 12 16 20,细菌总数,活细菌数,细菌生长曲线,迟缓期,对数期,稳定期,衰亡期,70,迟缓期：菌体增大，代谢活跃，为细菌大量繁殖作好 物质准备。 对数期：细菌繁殖迅速，菌数呈几何级数增长，细菌 的生物学性状典型。 稳定期
15、：随有害代谢产物的增多，细菌繁殖速度减慢，死亡数增多，细菌的生物学性状发生某些改变，芽孢，抗生素等产生。 衰亡期：死亡菌数增多，超过活菌数，细菌形态显著改变，生理活动趋于停止。,71,四、细菌的人工培养,1、细菌培养基2、人工培养环境下的细菌生长状态,72,意义,分离细菌了解细菌生物学特性调查流行病研制生物制品微生物的药敏试验,细菌的人工培养的意义,73,1.细菌培养基,由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物质称为细菌培养基。,74,细菌培养基的类型,按物理状态分类：液体培养基固体培养基半固体培养基 按用途分类：基础培养基营养培养基鉴别培养基选择培养基厌氧培养基 按了解之化学
16、成分分类：合成培养基天然培养基,75,液体培养基,+1.5-2.5%琼脂,固体培养基,+0.3-0.5%琼脂,半固体培养基 液体培养基 固体培养基,76,鉴别培养基,细菌动力鉴别,细菌生化反应鉴别,77,血平板,巧克力平板,MacConkey平板,X.L.D平板,Sabourand平板,Mycosel平板,选择培养基,78,不同细菌在MacConkey平板上形成的菌落,（选择培养基的应用）,79,2.人工培养环境下的细菌生长状态,液体培养基 固体培养基 半固体培养基,80,液体培养基上的细菌生长,浑浊生长,沉淀生长,表面生长,专性需氧菌,81,细菌在液体培养基中的生长情况,菌膜,菌沉淀,均匀浑
17、浊,对照,82,固体培养基上的细菌菌落,83,R型菌落,S型菌落,培养基上的细菌菌落类型,84,细菌在固体培养基中的生长情况,85,半 固 体 培 养 基,86,有鞭毛的细菌可沿穿刺线 呈羽毛状或云雾状混浊生长,无鞭毛细菌则只能沿穿刺线呈明显的线状生长,检查细菌的动力,87,88,纯培养 (pure culture),液体 培养基,斜面 培养基,89,遗传：子代与亲代之间的生物学性状具有相似性，且代代相传 变异：子代与亲代之间具有差异 遗传性变异：基因变异 非遗传性变异：表型变异,细菌的遗传变异,03,90,细菌遗传变异类型 遗传型变异（基因型变异） 非遗传型变异（表型变异）,91,(一) 细
18、菌遗传变异的物质基础,1. 细菌的染色体 2. 质粒 基本特征 能自我复制 控制某些特殊性状 非生命活动所必需 可以在细菌之间转移 分为接合性与不接合性质粒,92,质粒种类 F质粒（F因子或致育因子）产生性菌毛 R质粒（R因子或抗药性因子）产生抗药性 Col质粒（产大肠菌素因子）使大肠杆菌产生大肠菌素 毒力质粒或Vi质粒与致病性有关,93,1、形态的变异： L型变异（细胞壁缺陷型） 2、结构的变异： 荚膜变异： SR变异（血清-普通） 芽胞变异： （体内-体外） 鞭毛变异： HO变异 （石炭酸琼脂-普通）,（二） 细菌的变异现象,94,3、毒力的变异 毒力降低或消失：如卡介苗（BCG） 毒力增
19、强：如 白喉棒状杆菌白喉外毒素 4、抗原性变异 5、耐药性变异：（青霉素）细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐受。 6、菌落变异：光滑型（S型） 粗糙型（R型） 7、酶活性的变异,95,96,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,超级细菌最为著名的恐怖分子,97,（三） 细菌遗传变异的实际应用,在诊断疾病方面的应用 在治疗疾病方面的应用 在预防疾病方面的应用 在基因工程方面的应用,98,99,100,细菌的致病性与感染,04,（一）基本概念： 1.致病性（pathogenicity） 包括细菌在内部的各种微生物在机体内引起各种疾病的 能力称为致病性。 2.致病微生物：具有致病性的微生物。 3.感染：由病原微生物
20、引起机体不同程度的病理过程。 4.正常菌群： 5.条件致病菌： 6.菌群失调：（微生物、宿主、外环境） 7.菌群失调症（二重感染） 8.医院获得性感染：指病人在住院期间发生的其他感染性疾病。,101,人体各部位常见的正常菌群,102,（二）细菌感染的致病机制,细菌的毒力,毒素,外毒素(exotoxin),内毒素(endotoxin),侵袭力：定居 干扰宿主防御机制体内增殖 体内扩散,LD50,103,2、细菌的毒素病原菌产生的毒性物质，可直接引起宿主的组织损伤或生理功能紊乱。,104,外毒素与内毒素的主要区别,105,二、感染的途径和类型,1、感染的来源,106,呼吸道 消化道 皮肤（创伤）
21、血液 人畜共患疾病的传播（虫媒传播） 性传播性传播性疾病,2、传播方式与途径,107,隐性感染显性感染带菌状态,3、细菌性感染的类型,108,隐性感染（ inapparent infection）当机体抗感染免疫力较强或入侵的细菌数量不多、毒力较弱，感染后损害较轻，使机体不出现或出现不明显的临床症状者。 显性感染（apparent infection）当病原菌毒力强，数量多且宿主机体抗感染免疫力相对较弱，机体受到严重损害，出现明显临床症状者。,109,带菌状态：有时病原体在显性或隐性感染后并未立即消失，而在体内继续留存一定时间，与人体免疫力处于相对平衡，为带菌状态。,110,1.细菌：是一类具
22、有细胞壁与核质的单细胞微生物。 2.抗生素：由微生物代谢过程中产生的一些能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质，称抗生素。 3.致病性：包括细菌在内部的各种微生物在机体内引起各种疾病的能力称为致病性。 4.带菌状态：有时病原体在显性或隐性感染后并未立即消失，而在体内继续留存一定时间，与人体免疫力处于相对平衡，为带菌状态。,111,1.细菌的特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞 2.灭菌是否彻底的标准是杀灭芽胞 3.毒力 = 侵袭力 + 毒素 4.外毒素与内毒素的主要区别 5.细菌生长繁殖时其生物学性状典型在：迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期 6.病原菌都是异养菌，大部分属寄生菌。 7.细菌大小：
23、通常以微米（m）作为测量单位。,112,113,2、病毒的传播方式与途径,水平传播：病毒在人群不同个体之间的传播。 呼吸道 消化道 接触（眼、性接触） 创伤 血液 垂直传播：通过胎盘或产道，病毒直接由亲代传给子代的方式。,114,隐性感染 显性感染 急性感染 持续性感染 慢性感染 潜伏感染 慢发病毒感染 急性病毒感染的迟发并发症 病毒携带者,三 病毒的感染类型,115,隐性感染（ inapparent viral infection），可有传染性及免疫力,116,显性感染（apparent infection or infectious disease）急性感染 （acute viral in
24、fection）,117,持续性感染（persistent viral infection） 慢性感染（chronic infection）病程达数月数年病症可有或无，但全过程均可检出病毒,118, 潜伏感染（latent infection）原发感染后，病毒并未从体内完全消失，其基因潜伏于某些组织细胞内而不复制，但在一定条件下，病毒被激活，再度复制使疾病复发。,水痘,带状疱疹,119, 慢发病毒感染（slow virus infection）为慢性发展的进行 性加重的病毒感染。 潜伏期长，症状出现后呈进行性加重，直至死亡。,急性病毒感染的迟发并发症（delayed complication after acute viral infection）麻疹致亚急性硬化性脑炎（Subacute Sclerosiny panencephalitis，SSPE）,120,病毒携带者,
