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77页医学微生物学备课笔记(免费).t x t 精神失常的疯子不可怕,可怕的是精神正常的疯子!绪论今天同学们要接触到一门新的学科,医学微生物学在学习生物的过程中,了解了动物、植物都是生物界的组成部分,然而,自然界的组成是丰富多彩的除了这些我们肉眼可以看见的的还有一大群我们肉眼看不见的生物,而这类生物并不因为我们看不见而不存在,那就是微生物微生物的存在远远造于人类,但是人们对它的了解却始于3 0 0 多年前第一位看见微生物的人是荷兰人列文虎克,他是一名布商,在买布的间歇对隔壁的眼睛店的透镜的制作发生了兴趣,他用自制的显微镜观察布的纹理,牛的眼睛,甚至于土壤、水滴在观察过程中发现了很多可以游动的不明物,后来证实为微生物此后一二百年里,出现了一位重要的科学家,巴斯德他首先实验证明有机物发酵和腐败是由微生物引起,而酒类变质是因污染了杂菌所致他当时是法国的工业部长,但是酿酒业很发达,但是遇到了问题,就是很多酒商的葡萄酒都变算了,于是他在自己的实验室用显微镜在变算的酒里发现了不同于酵母菌的微生物一细菌成功研制鸡霍乱、炭疽和狂犬病疫苗到这个时候,人们对微生物已经有了了解,但是对微生物与人类疾病的关系的研究始于德国科学家郭霍,创用固体培养基,使有可能将细菌从环境或病人排泄物等标本中分离成为纯培养,利于对各种细菌的特性分别研究。
他还创用了染色方法和实验动物感染,为发现多种传染病的病原菌提供实验手段英国医生琴纳首创用牛痘预防天花,为预防医学开辟了广阔途径另外值得一提的是俄国学者伊万诺夫斯基第一个发现了烟草花叶病毒到了 1 9 2 9 年的时候,另外一个重大的发明产生了,那就是青霉素的发现,弗来明在培养细菌时,意外的将一个平板落在了孵箱外,发现平板上真菌周围的细菌不生长,进一步研究发现是青霉菌产生的青霉素抑制了细菌的生长,于是青霉素问世了以上讲述的是微生物发展的早期阶段,那究竟什么是微生物呢,是存在于自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见,必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍,甚至数万倍才能观察到的微小生物微生物分三型八大类真核细胞型微生物(e u k a r y o t e)一细胞核分化程度高,有核膜和核仁,细胞器完整原核细胞型微生物(p r o k a r y o t e)一细胞核的分化较低,仅有原始核,无核膜、核仁细胞器很不完善D N A 和 R N A 同时存在这类微生物众多,有细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体非细胞型微生物(n o n e c e l l)一是最小的一类微生物。
无典型的细胞结构,只有核心和蛋白衣壳,核酸类型为D N A 或 R N A只能在活细胞内生长繁殖病毒属之微生物在自然界是普遍存在的,和人类的关系密切,大多数微生物是对人类有意的,只有少数的微生物多人有害能引起人类及动物、植物疾病的微生物称为病原微生物这部分是医学微生物学讲述的部分第一章细菌的形态和结构第一节细菌的大小和形态细菌(b a c t e r i u m)广义一所有原核细胞型微生物(细菌、支原体衣原体、立克次体、螺旋体、放线菌)共性:有细胞壁、原始核质、二分裂、对抗生素敏感狭义一专指其中的细菌观察细菌常用光学显微镜,其大小用测微尺在显微镜下进行测量,以微米(u m)为单位不同种类的细菌大小不一,同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有差异细菌按其夕卜形,主要有球菌(c o c c u s)、杆 菌(b a c i l l u s)、螺 形 菌(s p i r a l b a c t e r i u m),球菌 根据细菌分裂的平面和菌体之间的排列方式分双球菌、链球菌和葡萄球菌等不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致杆菌 不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致螺形菌根据菌体的弯曲分为弧菌和螺菌第二节细菌的结构一、细菌的基本结构包括:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质细胞壁 是位于细菌细胞最外层,包绕在细胞膜周围,无色透明、坚韧而富有弹性的膜状结构。
平均厚度为1 2 3 0 n m,组成较复杂,并随不同菌种而异主要成分是肽聚糖不同细菌细胞壁的组成不同,根据革兰染色法将细菌分为两大类:革兰阳性菌和革兰阴性菌革兰阳性菌:肽聚糖(p e p t i d o g l y c a n)-聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥(三维立体结构)聚糖骨架是山N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸经B-1,4糖背键连接,在 N-乙酰胞壁酸分子上连接四肽侧链,四肽侧链再由五肽交联桥组成革兰阳性菌细胞壁肽聚糖经这样的三级链接,构成了交叉的、机械强度相当大的空间框架结构,交联率为7 5%,坚固而致密这种三维立体结构的肽聚糖在革兰阳性菌中高达5 0 层,为其细胞壁主要成分溶菌酶能切断B T,4糖背键,引起细菌裂解青霉素能干扰四肽侧链和五肽交联桥的连接,使细菌不能合成完成的细胞壁,可导致细菌死亡革兰阴性菌:肽聚糖(p e p t i d o g l y c a n)-聚糖骨架、四肽侧链(二维平面结构)聚糖骨架组成与阳性菌相同,也是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸经B T,4糖背键连接,但是缺乏交联桥,只能形成二维平面结构,而且交联率低,只 有 2 5%,故多数侧链呈游离状。
这种二维平面的肽聚糖在革兰阴性菌中只有1 2 层,只作为其细胞壁的组成成分之一革兰阳性菌细胞壁特殊组分一磷壁酸(t e i c h o i c a c i d)磷壁酸为革兰阳性菌特有成分,按结合部位不同分为壁磷壁酸和膜磷壁酸两种壁磷壁酸结合在细胞壁的肽聚糖的胞壁酸匕另一端游离于细胞外;膜磷壁酸结合在细胞膜上另一端游离革兰阴性菌细胞壁特殊组分一外膜(o u t e r m e m b r a n e)外膜位于肽聚糖外侧,由内向外山脂蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成革兰阴性菌与革兰阳性菌细胞壁结构比较细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌强度较坚韧较疏松厚度2 0-8 0 n m1 0-1 5 n m肽聚糖层数可多达5 0 层厂2层肽聚糖含量占细胞壁干重5 0%-8 0%占细胞壁干重5%-2 0%磷壁酸+脂质双层+脂蛋白+脂多糖+细胞壁的功能维持菌体固有的形态:细菌一旦失去细胞壁,就变得多形保护细菌抵抗低渗环境:菌体内的大气压是外界的5 2 5 倍,没有细胞壁,必将涨破参与菌体内外的物质交换:与细胞膜一起参与物质交换,细胞壁上有很多小孔,容许小分子物质通过菌体表面带有多种抗原分子,可诱发机体的免疫应答。
细菌细胞壁缺陷型或L型(b a c t e r i a l L fo r m):细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制,受损后的细菌在高渗环境下仍可存活的细菌某些L型仍有一定的致病力,通常引起慢性感染细 菌 L型呈高度多形性,大小不一着色不匀,无论其原为革兰阳性或阴性菌,形 成 L型大多染成革兰阴性细菌L型生长缓慢,营养要求高,对渗透压敏感,普通营养基上不能生长,培养时必须用高渗的含血清的培养基细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落细胞膜细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同,山磷脂和多种蛋白质组成,但不含胆固醇细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似,主要有物质转运、生物合成、分泌和呼吸等作用细菌细胞膜可形成一种特有的结构,称为中介体中介体:是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物,多见于革兰阳性菌其功能类似于真核细胞的线粒体,故亦称为拟线粒体细胞质核糖体(r ib o s o m e):细菌合成蛋白质的场所,游离存在于蛋白质中质粒(p l a s m id):染色体外的遗传物质,存在于细胞质中为闭合环状的双链D N A,控制细菌某些特定的遗传特性细菌细胞质中含有多种颗粒,大多为贮藏的营养物质。
其中有一种主要成分是R N A 和多偏 磷 酸 盐 的 颗 粒,其 嗜 碱 性 强,用 亚 甲 蓝 染 色 时 着 色 较 深 呈 紫 色,称为异染颗粒(m e t a c hr o m a t ic gr a n u l e)o常见于白喉棒状杆菌,位于菌体两端,故又称极体(p o l a r b o d y),有助于鉴定核质核质由单一密闭环状D N A 分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构细菌是原核细胞,不具有成形的核细菌的遗传物质称为核质或拟核,无核膜、核仁和有丝分裂器功能与真核细胞的染色体相似一决定细菌各种遗传性状二、特殊结构荚膜:某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质,当其厚度=0.2 nm,边界明显,光镜下可见时,称为荚膜厚度 0.2 um者称为微荚膜其成分为疏水性多糖或蛋白质的多聚体,用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动荚膜的功能-与细菌的致病性有关,抗吞噬作用;粘附作用;抗有害物质的损伤作用鞭毛:许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物,称为鞭毛,是细菌的运动器官鞭毛需用电子显微镜观察,或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看到菌毛:许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物,与细菌的运动无关。
根据功能不同,菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类普通菌毛是细菌的黏附结构,性菌毛参与F 质粒的接合传递菌毛在普通光学显微镜下看不到,必须用电子显微镜观察芽胞:某些细菌在一定的环境条件下,能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体,是细菌的休眠形式芽胞形成后细菌即失去繁殖能力,不能再进行二分裂繁殖产生芽胞的都是革兰阳性菌芽抱折光性强、壁厚、不易着色,经特殊染色光镜下可见芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异,有重要的鉴别意义芽胞的抵抗力强,可在自然界中存在多年,是重要的传染源但芽胞并不直接引起疾病,只有发芽成为繁殖体后,才能迅速大量繁殖而致病芽胞抵抗力强,故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标高压蒸汽灭菌法是杀灭芽抱最有效的方法.第二章细菌的生理第一节细菌的理化性状细菌的物理性状光学性质一细菌为半透明体表面枳一细菌体积微小,相对表面枳大带电现象一均带负电半透性一细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性渗透压一菌体内为高渗透压细菌的化学组成:水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等第二节细菌的营养与生长繁殖一、细菌的营养类型根据细菌所需要的营养物质不同,将细菌分为两大营养类型一自养菌和异养菌自养菌(a u t o t r o p h):以简单的无机物为原料,合成菌体成分。
异养菌(h e t e r o t r o p h):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(s a p r o p h y t e)和寄生菌(p a r a s i t e)所有的病原菌都是异养菌,大部分属寄生菌二、细菌的营养物质营养物质:水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为细菌的代谢及生长繁殖提供必需的原料和充足的能量三、细菌摄取营养物质的机制被动扩散:顺浓度梯度,不需能量主动转运:逆浓度梯度,需要能量四、影响细菌生长的环境因素营养物质:水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为细菌的代谢及生长繁殖提供必需的原料和充足的能量酸碱度(p H):多数病原菌最适P H 为 7.2一一7.6温度:病原菌最适温度为37 度气体:0 2:根据细菌代谢时对氧气的需要与否分四类:专性需氧菌:具有完善的呼吸酶系统,需要分子氧作为受氧体以完成需氧呼吸,仅能在有氧环境下生长微需氧菌:在低氧压(5%-6%)生长最好兼性厌氧菌:兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能,在有氧、无氧环境中均能生长,但以有氧时生长较好大多数病原菌属于此专性厌氧菌:缺乏完善的呼吸酶系统,只能进行无氧发酵,必须在无氧环境中生长C 0 2:对细菌生长也很重要,大部分细菌在代谢中产生的C 02 可满足需要,个别细菌初次分离时需人工供给5-1 0%C 0 2渗透压五、细菌的生长繁殖1、细菌个体的生长繁殖繁殖方式一一细菌以简单的二分裂方式进行繁殖。
繁殖速度一一繁殖一代所需时间(代时)约20-30 m i n但少数细菌代时较长,如结核分枝杆菌代时为1 8 小时2、细菌群体的。
