微生物的形态与结构.ppt
2023/2/22,胡松 课件,1,医学微生物学,微生物的生物学性状,Medical Microbiology,2023/2/22,胡松 课件,2,掌握：细菌的基本形态及大小；细胞壁的结构与组成；革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁异同点；细菌L型、质粒的概念；细菌的特殊结构的概念及意义；革兰氏染色的步骤及意义；细菌合成性代谢产物的概念及意义；细菌生长繁殖的一般规律 病毒的形态结构、化学组成和增殖周期。真菌的概念，真菌主要生物学特征。理解：中介体、核蛋白体、异染颗粒的概念；细菌不同营养类型（自养菌、异营菌）的概念，细菌生长繁殖所需的条件，生长曲线及意义；细菌的人工培养。病毒的干扰现象。真菌致病性及所致的疾病。,微生物的生物学性状,2023/2/22,胡松 课件,3,微生物的生物学性状,2023/2/22,胡松 课件,4,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,细菌（bacterium）是属于原核生物界的一种单细胞微生物，形态微小，结构简单，无成形细胞核，也无核仁和核膜，除核蛋白体外无其他细胞器。,2023/2/22,胡松 课件,5,测量单位为微米，1um=1/1000mm，不同的种类的细菌有差异。,1.细菌的大小与形态,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,6,细菌按其外形主要可分为三类：球菌(coccus)杆菌(bacillus)螺形菌(spiral bacterium),2.细菌的形态分类,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,7,（1）球菌：双球菌链球菌葡萄球菌 四联球菌 八叠球菌,2.细菌的形态分类,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,8,（2）杆菌：棒状杆菌球杆菌分枝杆菌,2.细菌的形态分类,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,9,（3）螺形菌弧菌：只有一个弯曲，呈弧形或逗点状，如霍乱弧菌螺菌：有数个弯曲，如鼠咬热螺菌,2.细菌的形态分类,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,10,（1）细菌染色分型 1不染色法：标本溶入生理盐水，在镜下观察。2染色法：单染色法 复染色法,3.细菌的染色分类,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,11,（2）革兰氏染色法(Gram Stain)在复染色法中最常用的是革兰氏染色法,1884年丹麦革兰发明。初染：结晶紫溶液,1min,细水流冲洗；媒染：卢戈氏碘液,1min,细水流冲洗；脱色：95%乙醇,细水流冲洗；复染：5%稀释的酸性复红,1min.细水流冲洗 结果：G+，紫色；G-，红色,3.细菌的染色分类,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,12,（2）革兰氏染色法(Gram Stain)医学意义：1）鉴别细菌染色性；2）指导临床药物的使用；3）与细菌的致病性有关。,3.细菌的染色分类,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,13,4.细菌的结构,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,14,4.细菌的结构,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,分为二种：基本结构 特殊结构 基本结构是每个细菌都具有的，包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核质；特殊结构是仅有某些细菌具有的，包括荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。,2023/2/22,胡松 课件,15,4.细菌的结构,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,基本结构1)细胞壁（cell wall）主要的组分是肽聚糖，革兰氏阳性菌和阴性菌又各有不同的特殊结构。肽聚糖(peptidoglycan):是革兰氏阳性和阴性菌都具有的成分，也是细菌细胞壁中主要成分，又称粘肽，糖肽或是胞壁质。G+含量多，坚韧，50层，50-80%；G-，1-2层，5-20%。G+菌的肽聚糖由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥组成。G-菌的肽聚糖由聚糖骨架、四肽侧链组成。,2023/2/22,胡松 课件,16,G+肽聚糖结构,2023/2/22,胡松 课件,17,G+肽聚糖结构,2023/2/22,胡松 课件,18,G-肽聚糖结构,2023/2/22,胡松 课件,19,4.细菌的结构基本结构,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,1)细胞壁（cell wall）特殊成分G+菌细胞壁特殊成分：磷壁酸(teichoic acid)按其结合不同可分为壁磷壁酸和膜磷壁酸。G-菌细胞壁特殊成分：外膜(outer membrane)由脂质双层、脂蛋白、脂多糖组成。1、脂多糖（内毒素）：脂质A：内毒素的生物学活性组成。核心多糖：属特异性，同一属细菌的核心多糖相同。特异多糖：最外层，G-菌的菌体抗原，具 有种特异性。2、脂质双层 3、脂蛋白,2023/2/22,胡松 课件,20,细菌的生物学性状,2023/2/22,胡松 课件,21,细胞壁的功能,1、保外形（保持细菌的基本外形）2、抗低渗（抵抗外界低渗环境）3、物交换（进行物质交换）4、表抗原（重要的表面抗原）,2023/2/22,胡松 课件,22,革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌细胞壁区别,2023/2/22,胡松 课件,23,L型细菌,1、定义2、特性 1）对低渗敏感，高渗可生存 2）G-3）高度多形性 4）培养特性-荷包蛋样菌落3、意义 慢性感染的原因 漏检的主要原因,2023/2/22,胡松 课件,24,4.细菌的结构,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,基本结构（2）细胞膜（cell membrane)位于细胞壁内侧，紧包着细胞质，与真核细胞的细胞膜基本相同，只是不含有胆固醇。细菌细胞膜可形成一种特有的结构，称为中介体。,2023/2/22,胡松 课件,25,4.细菌的结构,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,基本结构（3）细胞质(cytoplasm)细胞膜内包裹的物质 核蛋白体其沉降系数为70S，由50S+30S两个亚基组成 人类是80S，60S+40S链霉素30S 红霉素50S 干扰蛋白质合成，阻碍其生长。（不能与青霉素联合用药？Why?）,2023/2/22,胡松 课件,26,4.细菌的结构,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,基本结构（3）细胞质(cytoplasm)细胞膜内包裹的物质 质粒（plasmid）质粒是染色体外的遗传物质，存在于细胞质中。为闭合环状的双股DNA，带有遗传信息。受质粒控制的细菌性状有性菌毛生成、耐药性、细菌素产生、毒素形成。,2023/2/22,胡松 课件,27,4.细菌的结构,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,基本结构（3）细胞质(cytoplasm)细胞膜内包裹的物质 胞质颗粒 细胞质中含有多种颗粒，大多为贮藏的营养物质。胞质颗粒中有一种主要成分是RNA和多偏磷酸盐的颗粒，其嗜碱性强，用甲基蓝染色时着色较深呈紫色，与菌体其他部分不同。故名异染颗粒，主要见于白喉杆菌。,2023/2/22,胡松 课件,28,4.细菌的结构,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,基本结构（4）核质(nuclear material)细菌是原核细胞，不具有成形的核，亦无核仁或有丝分裂器。其遗传物质称为核质或拟核。由染色体（chromosome）组成,2023/2/22,胡松 课件,29,4.细菌的结构,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,特殊结构荚膜（capsule）某些细菌能分泌一层粘液物质包围在细胞壁外，用理化方法去除后并不影响细菌的生命活动。1荚膜的化学组成 大多数细菌的荚膜是多糖。2荚膜的功能 1).抗吞噬作用；2).抗有害物质的损伤，溶菌酶、补体、抗生素等；3).抗干燥作用。4).吸附作用,2023/2/22,胡松 课件,30,荚 膜,2023/2/22,胡松 课件,31,4.细菌的结构,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,特殊结构鞭毛（flagellum）弧菌和螺菌，杆菌和个别球菌，是细菌的运动器官。根据其数量和部位，可将鞭毛菌分为四类：单毛菌：霍乱弧菌 双毛菌：空肠弯曲菌 丛毛菌：绿脓杆菌 周毛菌：伤寒杆菌 鞭毛结构：主要由基础小体、钩状体、丝状体,成分大多为蛋白质 鞭毛的功能：运动、与致病有关，还可是H抗原。,2023/2/22,胡松 课件,32,鞭 毛,2023/2/22,胡松 课件,33,鞭 毛,2023/2/22,胡松 课件,34,4.细菌的结构,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,特殊结构菌毛（pilus）比鞭毛更细、更短而硬的菌毛。其化学组成是菌毛蛋白，与细菌运动无关。菌毛分为普通菌毛和性菌毛两种：普通菌毛（ordinary pilus）：可粘附于消化道、生殖道上致病。性菌毛（sex pilus）：仅见于少数革兰阴性菌。数量少，一个菌只有1-4根。,2023/2/22,胡松 课件,35,4.细菌的结构,细菌的生物学性状,一、细菌的形态与结构,特殊结构芽胞（spore)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，称为内芽胞，简称芽胞。1、芽胞的形成与发芽：环境产生较大差异时可形成芽胞。是一种保护机制。当外界环境适合生长时，芽胞发芽。一个细菌一个芽胞2、芽胞的功能：有强大抵抗力，使一些细菌毒力变强。,2023/2/22,胡松 课件,36,芽 胞,2023/2/22,胡松 课件,37,芽 胞,2023/2/22,胡松 课件,38,细菌的生物学性状,二、细菌的生理,（一）细菌的理化性状 细菌的化学组成 水、无机盐、蛋白质、糖类、脂类、核酸。细菌的理化性状 光学性质；表面积；带电现象：含有氨基酸；半透性；渗透压,2023/2/22,胡松 课件,39,细菌的生物学性状,二、细菌的生理,（二）细菌的代谢细菌的代谢包括分解代谢（异化作用）和合成代谢（同化作用）两方面。,2023/2/22,胡松 课件,40,细菌的生物学性状细菌的代谢,一、细菌生长的化学条件 营养类型：1、自营菌：能从简单的无机物为原料，如利用CO2，CO32-作为碳 源，利用N2、NH3、NO2-、NO3-作为氮源合成复杂的原生质。2、异营菌：不能利用简单的无机物为原料，必须供给有机物质使之合成菌体原生质并获得能量。营养物质：1、水；2、碳源；3、氮源；4、无机盐；5、生长因子,2023/2/22,胡松 课件,41,细菌的生物学性状细菌的代谢,二、细菌生长的物理条件：No1 空气条件 1、专性需氧菌；2、微需氧菌；3、兼性厌氧菌；4、专性厌氧菌 NO2 温度：370C NO3 PH：7.27.4 NO4 渗透压,2023/2/22,胡松 课件,42,细菌的生物学性状细菌的代谢,三、代谢产物,分解性代谢产物和细菌的生化反应：各种细菌所具有的酶不完全相同，对营养物质的分解能 力亦 不一致，因而其代谢产物有别，可藉以鉴定细菌。糖发酵试验；VP试验；甲基红试验；(4)拘椽酸盐利用试验；吲哚试验；硫化氢试验；尿素酶试验。其中 大肠杆菌 I M VI C：+-产气杆菌 I M VI C：-+可藉此来区别,2023/2/22,胡松 课件,43,细菌的生物学性状细菌的代谢,三、代谢产物,合成性代谢产物：细菌除利用分解代谢中的产物合成菌体自身成分外，同时还合成其他一些代谢产物。热原质 毒素(toxin)和侵袭性酶(exotoxin endotoxin)色素 抗生素 细菌素 维生素,2023/2/22,胡松 课件,44,细菌的生物学性状细菌的繁殖,细菌个体的生长繁殖细菌一般以简单的二分裂法进行无性繁殖，一般需20-30分钟，个别要较慢，如结核杆菌18-20小时。,2023/2/22,胡松 课件,45,细菌的生物学性状细菌的繁殖,细菌生长繁殖分期 分为四期：1、迟缓期：细菌体积增大，代谢活跃；分裂迟缓，繁殖极少，作准备工作。2、对数期：细菌在该期生长迅速，呈几何级数增长。3、稳定期：此时分裂增多的细菌与死亡的细菌持平。一些特殊 结构,代谢产物产生的时期.4、衰退期：稳定期后，繁殖愈来愈慢，死菌数超过活菌数。变 异多在此期.,2023/2/22,胡松 课件,46,细菌数的对数,时间,2023/2/22,胡松 课件,47,细菌的生物学性状细菌的培养,一、培养细菌的方法：提供充足的营养物质，还需合适的PH、T、必要的气体环境。二、培养基：1、基础培养基(basic)2、增菌培养基(enrichment)3、鉴别培养基(selective)4、选择培养基(differntial)5、厌氧培养基(anaerobic),2023/2/22,胡松 课件,48,三、生长现象1、在液体：混浊生长沉淀生长表面生长2、在固体上：菌落：一般细菌经18-24小时培养后，单个细菌分裂增殖成一堆肉眼可见的细菌集团。菌落分为三型：光滑型菌落(smooth)粗糙型菌落(rough)粘液型菌落(mucoid)3、在半固体上：鞭毛生长动力,细菌的生物学性状细菌的培养,2023/2/22,胡松 课件,49,人工培养的用途在医学中的应用：感染的诊断与防治；细菌的鉴定和研究；生物制品的制备 在工农业生产方面 在基因工程中的应用,细菌的生物学性状细菌的培养,2023/2/22,胡松 课件,50,微生物的生物学性状,2023/2/22,胡松 课件,51,病毒（Virus）是一类非细胞形态的微生物。主要有以下列基本特征：（1）个体微小，可通过除菌滤器，大多数病毒必须用电镜才能看见（2）结构简单，无完整结构（3）仅具有一种类型的核酸，或DNA或RNA（4）严格的活细胞（真核或原核细胞）内复制增殖（5）破坏细胞,造成损伤（6）感染性、复制性、遗传性,细菌的生物学性状,2023/2/22,胡松 课件,52,2023/2/22,胡松 课件,53,病毒的形态与结构,一、病毒的大小与形态（一）大小病毒个体微小，测量病毒大小的单位是毫微米（nm），即1/1000微米。大型病毒（如牛痘苗病毒）约200300nm；中型病毒（如流感病毒）约100nm；小型病毒（如脊髓灰质炎病毒）仅2030nm。,2023/2/22,胡松 课件,54,（二）形态1球形 大多数人类和动物病毒为球形，如脊髓灰质炎病毒2丝形 多见于植物病毒，如烟草花叶病病毒等。3弹形 形似子弹头，如狂犬病病毒等4砖形 如痘病毒（无花病毒、牛痘苗病毒等）5蝌蚪形 如噬菌体。,病毒的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,55,病毒的结构有二种，一是基本结构，为所有病毒所必备；一是辅助结构，为某些病毒所特有。（一）病毒的基本结构1核酸（Nucleic acid）位于病毒体的中心，由一种类型的核酸构成2衣壳（Capsid）在核酸的外面紧密包绕着一层蛋白质外衣，即病毒的“衣壳”。根据壳微粒的排列方式将病毒构形区分为：20面体立体对称型 如腺病毒、脊髓灰质炎病毒等；螺旋对称型 如正粘病毒，副粘病毒及弹状病毒等；复合对称型 同时具有或不具有两种对称性的病毒，如痘病毒与噬菌体,病毒的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,56,（二）病毒的辅助结构包膜（Envelope）某些病毒，如虫媒病毒、人类免疫缺陷病毒、疱疹病毒等，在核衣壳外包绕着一层含脂蛋白的外膜，称为“包膜”。包膜中含有双层脂质、多糖和蛋白质，其中蛋白质嵌合在脂质层，表面呈棘状突起，称“剌突(Spike)”。,病毒的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,57,病毒体在细胞外是处于静止状态，必须侵入易感的宿主细胞，依靠宿主细胞的酶系统、原料和能量复制病毒的核酸，借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质。病毒这种增殖的方式叫做复制（Replication）病毒复制的过程分为吸附、穿入、脱壳、生物合成及装配释放五个步骤，又称复制周期(Replication cycle),病毒的增殖,2023/2/22,胡松 课件,58,（一）吸附吸附（Adsorption）是指病毒附着于敏感细胞的表面，它是感染的起始期。1、细胞与病毒相互作用最初是偶然碰撞和静电作用，这是可逆的联结。2、然后以特异性的方式结合,病毒的增殖,2023/2/22,胡松 课件,59,（二）穿入穿入（Penetration)是指病毒核酸或感染性核衣壳穿过细胞进入胞浆，开始病毒感染的细胞内期。主要有三种方式：（1）融合（2）胞饮（3）直接进入,病毒的增殖,2023/2/22,胡松 课件,60,（三）脱壳 穿入和脱壳是连续的过程，失去病毒体的完整性被称为“脱壳(Uncoating)”。脱壳到出现新的感染病毒之间叫“隐蔽期”。,病毒的增殖,2023/2/22,胡松 课件,61,（四）生物合成 DNA病毒的RNA病毒在复制的生化方面有区别，但复制的结果都是合成核酸分子和蛋白质衣壳，然后装配成新的有感染性的病毒。一个复制周期大约需68小时。,病毒的增殖,2023/2/22,胡松 课件,62,1、DNA的合成 多数DNA病毒为双股DNA。,病毒的增殖生物合成,2023/2/22,胡松 课件,63,2、RNA的合成A.(+)RNA,病毒的增殖生物合成,2023/2/22,胡松 课件,64,B.(-)RNA,病毒的增殖生物合成,2023/2/22,胡松 课件,65,逆转录病毒的合成,逆转录病毒又称RNA肿瘤病毒，病毒体含有单股正链RNA、依赖RNA的DNA多聚酶（逆转录酶）和 tRNA。其复制过程分二个阶段：第一阶段 病毒核时进入胞浆后,（+）RNA,依赖RNA的DNA多聚酶和tRNA引物,负链DNA（即RNA：DNA）,负链DNA,前病毒,进入细胞核,整合到宿主DNA中,病毒的增殖生物合成,2023/2/22,胡松 课件,66,（五）装配与释放 新合成的病毒核酸和病毒结构蛋白在感染细胞内组合成病毒颗粒的过程称为装配（Assembly），而从细胞内转移到细胞外的过程为释放(Release)。病毒装配成熟后释放的方式有：（1）宿主细胞裂解（2）以出芽的方式释放，见于有包膜病毒,病毒的增殖,2023/2/22,胡松 课件,67,病毒的增殖,2023/2/22,胡松 课件,68,病毒增殖的细胞效应,干扰现象(Interference phenomenon)一种病毒感染细胞后可以干扰另一种病毒在该细胞中的增殖，这种现象叫干扰现象。1、先进入的干扰后进入的2、灭活病毒干扰活病毒3、缺陷病毒干扰完整病毒,病毒的增殖,2023/2/22,胡松 课件,69,一、病毒对理化因素的抵抗力（一）物理因素1温度 大多数病毒（除肝炎病毒外）耐冷而不耐热。2盐类对病毒的稳定作用 克分子浓度的盐可提高病毒对热的抵抗力。3pH 病毒一般在pH5.09.0的环境是稳定的4射线 紫外线、X线和高能量粒子可杀活病毒5.某些活性染料（如甲苯胺兰、中性红、丫啶橙）对病毒具有不同程度的渗透作用，这些染料与病毒核酸结合后，易被可见光灭活。,病毒的抵抗力,2023/2/22,胡松 课件,70,（二）化学因素1脂溶剂 2甘油 3化学消毒剂 4抗生素,病毒的抵抗力,2023/2/22,胡松 课件,71,微生物的生物学性状,2023/2/22,胡松 课件,72,真菌的概念：(fungus)是一种真核细胞型微生物，有典型的细胞核和完善的细胞器。不含叶绿素，无根、茎、叶的分化。作用：酿酒 曲霉 食用菌 蘑菇致病：1、滥用抗生素引起菌群失调 2、应用激素、抗癌药物导致免疫力下降,真菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,73,真菌分为单细胞和多细胞两类。1、单细胞：圆形或卵圆形，称酵母菌。2、多细胞：长出菌丝和孢子，交织成团，称丝状菌，又称霉菌。有些真菌可因环境条件的改变，出现两种形态发生互变，称为二相性。即：在体内或含有动物蛋白培养基上，37OC,呈酵母菌型。在普通培养基，25OC，呈丝状菌。,真菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,74,真菌比细菌大几倍至几十倍。其结构特点1、细胞壁不含肽聚糖，主要由多糖（75%）与蛋白质（25%）组成，多糖的主要成分为几丁质的微原蛋白。2、细胞膜含固醇。3、单细胞真菌以出芽方式繁殖，释放孢子。多细胞真菌能长出菌丝，菌丝延伸可长出孢子。各种丝状菌长出的菌丝和孢子形态不同，是鉴别真菌的重要标志,真菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,75,（一）菌丝,在环境条件适宜情况下，由孢子长出芽管，逐渐延长呈丝状，称菌丝。菌丝长出分枝交织成团称菌丝体。分类：伸入培养基 营养菌丝向上生长与空气接触 气生菌丝产生孢子 生殖菌丝根据有无横隔：有隔菌丝、无隔菌丝菌丝的形态：螺旋状、球拍状、结节状、鹿角状、梳状,真菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,76,结节菌丝,鹿角菌丝,球拍菌丝,破梳状菌丝,有隔菌丝,2023/2/22,胡松 课件,77,（二）孢子,是真菌的繁殖结构。可分为有性孢子和无性孢子两种。有性孢子：是由同一菌体或不同菌体上的两个细胞融合经减数分裂形成。,真菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,78,无性孢子：是菌丝上的细胞分化或出芽生成。（病原性真菌大多形成无性孢子）（1）分生孢子：A、大分生孢子，其大小、细胞数、颜色是鉴定的重要依据。B、小分生孢子（2）叶状孢子：A、芽生孢子 B、厚膜孢子 C、关节孢子（3）孢子囊孢子,真菌的形态与结构,2023/2/22,胡松 课件,79,2023/2/22,胡松 课件,80,2023/2/22,胡松 课件,81,真菌培养特性,1、常用沙保氏培养基(Sabourauds smedium 含4%葡萄糖 1.0%蛋白胨 pH4.06.0)。皮肤癣菌生长慢，腐生性真菌生长迅速。2、最适宜PH值：4.06.03、浅部感染真菌生长最适温度：2228oC 深部感染真菌生长最适温度：37oC4、菌落：酵母型菌落、丝状菌落5、时间：大多于12周出现典型菌落。,2023/2/22,胡松 课件,82,2023/2/22,胡松 课件,83,真菌的致病性,1、致病性真菌感染：外源性 浅部局部繁殖机械刺激 局部炎症 代谢产物 病变深部感染后不被杀死 慢性肉芽肿 组织溃疡性坏死2、条件致病性真菌感染：只在机体免疫力下降时发生。3、真菌超敏反应性疾病：荨麻疹、变应性皮炎、哮喘。4、真菌性中毒病：霉变后的食物有毒素存在。5、真菌毒素与肿瘤：黄曲霉毒素,
