课件 002 兽医微生物学教学课件 1
兽医微生物学兽医微生物学
(多媒体教学课件 )
天津农学院动科系动物预防医学教研室制作
2003/02/28
课件 002 兽医微生物学教学课件 3
绪言 共六部分，介绍微生物与微生物学，微生物学简史、理论与技术、
成就及应用。兽医微生物学的地位、任务与贡献。
细菌总论 共七章，介绍细菌的形态、构造、生理，消毒与灭菌，细菌生态、致病机理，遗传变异等。
免疫基础 共七章，介绍抗原抗体，免疫系统，抗感染免疫，变态反应，
免疫调节，免疫技术及应用等。
细菌各论 共十二章，介绍重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、微生物学诊断和免疫防治等。
真菌 共二章，介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性，真菌病的诊断与防治等。
病毒 共十四章，介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养，病毒的致病性。重要病毒形态、生化及致病特性，微生物学诊断和防治等。
实验 共十多个，显微镜油镜的使用，细菌形态构造观察，细菌抹片制备及染色，培养基的制备，细菌的分离培养、生化试验、药敏试验，沉淀反应和凝集反应等。
内容简介课件 002 兽医微生物学教学课件 4
一、微生物与微生物学二、微生物学发展简史三,微生物学理论成就及应用四,微生物学技术成就及应用五,兽医微生物学的任务与作用课件 002 兽医微生物学教学课件 5
一、微生物与微生物学微生物 是一类肉眼看不见，有一定形态结构，能在适宜环境中生长繁殖的细小生物。微生物繁殖快，分布广，结构简单，种类很多，有 细菌、真菌 (包括霉菌和酵母菌 )、放线菌、螺旋体、霉形体、立克次体、衣原体和病毒等。
微生物学 是研究 微生物形态、生理、遗传变异、
生态分布、分类及其与人类关系 的科学 。
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劳动人民早期的微生物知识 人类在从事生产实践中，早已应用和积累了微生物知识。 例如商代 (公元前 1766-l122年 ) 就有关于 酿酒 的记载；北魏 (约公元 386-534年 )的,齐民要术,中对 酒曲、醋、豆鼓 等的作法有详细记录。,左传,记载 (前 566年 )“国人逐疯狗,以防狂犬病。 公元 1567-1572年，我国用人的痘痂接种 以预防天花。在 100多年以前在甘肃等地应用
,灌花,(灌服稀释的病牛血 )以预防瘟。微生物学作为一门科学，是 18世纪以后的事。
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二、微生物学发展简史微生物学的发展的三个阶段第一阶段 微生物形态学时期（ 1683-1870）
1683年荷兰人 吕文虎克 (Antony van Leeuwenhoek)
用自制的放大 200倍的显微镜，首次观察到微生物。
1695年将所观察到的微生物绘图并叙述公诸于世。以后，人们对微生物的形态、排列、大小等有了初步的认识，但仅限于形态学方面。其主要原因之一是自然发生论的阻碍。
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绪 言
Antony van
Leeuwenhock
(1632-1723)
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1861年德国人 巴斯德 (Pasteur)以曲颈瓶实验证明自然发生论是荒谬的。证明曲颈瓶内肉汤变坏源于空气微生物,种子,。
此时人们才感到微生物有研究的价值。开展了大量研究工作，使微生物学进入了生理学和免疫学时期。
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绪 言第二阶段 微生物生理学及免疫学奠基时期
（ 1870-1920）
50年间，微生物学在理论上、技术上、生产上都取得了较大进展。 巴斯德 l861年到 1895年间，从事微生物研究，他是微生物生理学与免疫学的主要奠基人。
1861年德国人 巴斯德 (Pasteur)以曲颈瓶实验证明自然发生论是荒谬的。证明曲颈瓶内肉汤变坏源于空气微生物,种子,。
此时人们才感到微生物有研究的价值。开展了大量研究工作，使微生物学进入了生理学和免疫学时期。
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绪 言
Louis Pasteur (1822–1895)
巴斯德,法国化学家,
细菌学家 )
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绪 言巴斯德 (Pasteur)
在研究 酒的败坏问题证明 1.酒是某种微生物的发酵产物； 2.不同微生物的代谢不一样，做酒过程让有益菌生长，限制有害微生物生长，可保证产品质量。
在研究炭疽病、狂犬病时证明 1.这些疾病是由相应的微生物所致； 2.微生物可以致弱用作传染病预防，
而且对致弱途径进行研究。如狂犬病弱毒疫苗、牛瘟弱毒疫苗、猪瘟兔化弱毒疫苗等。
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Robert Kock in his laboratory
The recognition of microbial role in disease
Robert Koch (1843–1910)
科赫,德国细菌学家,医学家,结核菌、霍乱菌发现者,曾获 1905年诺贝尔生理学 -医学奖 )
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科赫 ( Koch)
提出柯赫法则：确定某种微生物是否具有致病性的主要依据。
第一，特殊的病原菌应在同一疾病中可查见，在健康者不存在；
第二，此病原菌能被分离培养而得到纯培养物；
第三，此纯培养物接种易感动物，能导致同样病症；
第四，自感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养。
该法则也适用于其他病原微生物，如病毒等。
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绪 言与此同时期，其他微生物学者，也在微生物学的理论和技术上作出了贡献。如 细菌染色技术 的改进（苯胺染料）； 显微镜技术 的改进（油浸物镜）； 固体培养基 的发明（细菌分离）等。陆续发现了数十种主要人、畜传染病 病原菌 ；发现了 病毒 ；研究了机体 免疫现象等，极大地丰富了微生物学的内容。
第三阶段：近代及现代微生物学时期（ 1920年起）
特别是近半个世纪以来，微生物学在理论研究、技术创新及实际应用方面都取得了重要进展。
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三、微生物学理论成就及应用
1.微生物遗传理论的研究 由于蛋白质化学研究的进展，揭示了遗传物质基础是 DNA或 RNA。对微生物基因组结构、表达及调控功能的研究突飞猛进。
2.组织移植、免疫耐受的研究 可以识别抗原、控制抗原抗体反应，使人类器官移植得以成功。抗原抗体反应已不限于传染病的范围，而扩展到整个生物学的领域。
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3.抗微生物药物的研究 从微生物代谢研究出发，
进行化学治疗药剂和抗生素的研究，大大减小了人畜传染病的危害。
4.免疫球蛋白的研究 对免疫球蛋白的类型结构以及细胞免疫与体液免疫机理的研究已广泛深入，免疫球蛋白 (包括单克隆抗体 )在疾病诊断及防治方面广泛应用。
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四、微生物学技术成就及应用
1.电子显微镜显微技术 能观察到细菌、病毒等的亚细胞结构，用于理论研究和疾病诊断。
2.抗原抗体标记技术 在疾病诊断及免疫学测定和研究方面，提供了有力的工具。
3.细胞培养技术和蛋白质及核酸技术 大大便利了微生物学特别是病毒学的操作及研究。
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4.核磁共振分析技术 可测定液态蛋白质、核酸等分子形态及结构，用于微生物研究。
5.PCR(聚合酶链式反应 )及计算机等技术 在微生物鉴定、检测、诊断与免疫研究等方面带来革命性变化。
近年来微生物学领域发展最快的三部分为：微生物遗传学、免疫学及病毒学，且都已发展成为独立学科。
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五、兽医微生物学任务与作用
1.任务与作用 兽医微生物学是以微生物学一般理论和技术为基础,研究病原微生物与动物疾病的关系，诊断和防治动物疾病，保障动物健康和人类食品安全的一门基础学科。
2.研究领域 包括家畜、家禽、家庭动物、实验动物、
水生动物、野生动物等的微生物。内容涉及微生物学基础、动物免疫、动物微生态、动物病原微生物等。
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3.与其他学科的关系 兽医微生物学与医学微生物学的关系最为密切，但范围更广，层次更复杂。“疯牛病” (牛海绵状脑病 )、口蹄疫、禽流感等动物疫病的流行震惊全球，对其病原的研究及控制，引起了全社会的关注。
4.贡献 本学科对微生物学的贡献。德国兽医微生物学家首次报道了第一个人兽共患的病毒（口蹄疫病毒）。美国兽医学家首次报道了人兽共患细菌（沙门氏菌）和轮状病毒。
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参 考 书课件 002 兽医微生物学教学课件 23
1.兽医微生物学及免疫学技术
2.医学微生物学
3.食品微生物学
4.动物病毒学
5.动物免疫学
6.兽医生物制品学
7.家畜传染病学
8.中国预防兽医学报
9.中国兽医科技张安国联系,zhanguog@163.com
zhanguo@eyou.com
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一、平时成绩 30%
1.严禁无故旷课 20% -10/每次
2.禁止迟到早退 10% -2/每次
3.严禁课堂喧哗 10% -2/每次
4.认真作好笔记 20% -5/每次
5.认真完成实验报告 20% -10/每次
6.重视期中考试 20%
二、期末成绩
8.章节重点课后提示（原则上考前不辅导）
9.期末考试 70%
三、总评成绩
1.平时或期末不及格 按不及格计
2.平时、期末均及格 按比例合成总分课件 002 兽医微生物学教学课件 25
第一章 细菌的形态与构造第二章 细菌的生理第三章 消毒与灭菌第四章 细菌的微生态第五章 细菌的致病机理第六章 细菌的遗传变异第七章 细菌的分类与命名课件 002 兽医微生物学教学课件 26
第一章 细菌的形态与构造一 细菌的大小和形态二 细菌的基本构造三 细菌的特殊构造四 细菌形态和构造的观察方法课件 002 兽医微生物学教学课件 27
第一章 细菌的形态和构造细菌是原核生物界中的一大类单细胞微生物，它们个体微小，形态与结构简单。广义细菌包括细菌、立克次体、衣原体、霉形体、螺旋体及放线菌等。
一、细菌的大小和形态
1.细菌的大小 测定细菌大小的单位常用 微米 (um)和 纳米 （ nm)。
各种细菌大小的表示,球菌 以直径表示,杆菌和螺旋状菌 用长和宽表示。
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各种细菌大小的表示球菌 以直径表示 多在 0.5-2.0um。
杆菌 用长和宽表示较大杆菌 3-8um X 1-1.25um
中等大杆菌 2-3um X 0.5-1.0um
小杆菌 0.7-1.5um X 0.2-0.4um
螺旋状菌 用长和宽表示，以两端直线距离作长度。
2-20um X 0.4-2um
细菌的大小介于动物细胞与病毒之间。细菌的大小以幼龄培养物 (对数期 )为标准，各种细菌的大小是相对稳定的，可以作为鉴定的一个依据。
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2.细菌的基本形态 有球状、杆状和螺旋状。据此将细菌分为 球菌,杆菌 和 螺旋菌 三种。
3.细菌的繁殖与排列方式 细菌的繁殖是 二分裂繁殖 （裂殖）。有些细菌分裂后单个存在，有的分裂后有 原浆带 相连，
形成各种排列方式。有些细菌形状不一致，表现 多形性,如嗜血杆菌。
各种细菌的外形和排列方式相对稳定有特征性，可以作为分类与鉴定的依据之一 。
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球菌 多呈球形或椭圆形，据排列形式分为：单球菌,链球菌、葡萄球菌,四联球菌、八叠球菌。
杆菌 呈圆柱形，菌体两端多为钝圆，少数是平截。
有些杆菌的菌体短小，近似球状，称为 球杆菌 。有些有分枝，称为 分枝杆菌 。
按排列形式分为,单杆菌、双杆菌、链杆菌 。
螺旋状菌 菌体呈弯曲或螺旋状的圆柱形，两端圆或尖。又可分 弧菌 和 螺菌 两种。
4.细菌的群体形态 某个细菌在固体培养基表面生长繁殖，形成肉眼可见、有一定形态的独立细菌群体，
称为 菌落 。若菌落联成一片，称为 菌苔 。
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二、细菌的基本构造基本结构,细胞壁、细胞膜、细胞质、核体等 。
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细菌细胞结构模式图细胞壁胞浆膜细胞浆气泡间体质粒核体核蛋白体内含物课件 002 兽医微生物学教学课件 38
1.细胞壁 在细菌细胞的外层，坚韧有弹性。经高渗处理染色后在光镜下，或超薄切片经电镜观察可见。
由于细菌细胞壁结构和成分的不同，用革兰氏染色可将其分为 革兰氏阳性菌 和 革兰氏阴性菌 两大类。
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（ 1）革兰氏阳性菌细胞壁较厚（ 15-80nm）。其化学成分主要是 肽聚糖（粘肽）,占 40％ -95％，形成 15-50层的聚合体。
此外，还有 磷壁酸,多糖,蛋白质 等。分支杆菌还含有多量的脂类（分支杆菌酸或蜡质）。
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革蓝氏阳性菌细胞结构模式图课件 002 兽医微生物学教学课件 41
肽聚糖 是细菌细胞壁所特有的物质。溶菌酶能水解肽聚糖，导致细菌裂解。
磷壁酸 是革兰氏阳性菌特有的成分，是特异的表面抗原。
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（ 2）革兰氏阴性菌 细胞壁较薄（ 10-15nm），其结构和成分复杂，由 外膜和周质间隙 组成。外膜由 脂多糖,磷脂,蛋白质 和 脂蛋白 等构成，周质间隙是一层薄的 肽聚糖 （占 10％ -20％），仅 2-3nm，较疏松 。
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脂多糖 (LPS)为革兰氏阴性细菌所特有，位于外膜表面,由类脂 A，核心多糖和侧链多糖组成 。类脂 A
是内毒素的主要成分，无种属特异性。核心多糖位于类脂 A的外层，具有属特异性。侧链多糖在 LPS的最外侧，即为菌体 (O)抗原，具有种、型特异性。
1
OMP 微孔蛋白脂多糖脂蛋白磷脂
1
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外膜蛋白 (OMP) 是外膜中镶嵌的多种蛋白质的统称。主要外膜蛋白包括微孔蛋白及脂蛋白等。微孔蛋白形成外膜微孔，起分子筛的作用。脂蛋白连接外膜与肽聚糖间。
（ 3）细胞壁的功能 主要是维持细菌外型，保护细菌耐受低渗环境（胞质渗透压约为 50万 -250万 Pa）；
阻挡有害物质进入菌体，维持离子平衡；与细菌的致病性、抗原性、药物敏感性及革兰氏染色性等密切相关。
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（ 4）原生质体与原生质球 革兰氏阳性菌经溶菌酶或青霉素处理后，可完全除去细胞壁，形成仅由细胞膜包住细胞质的菌体，称为 原生质体 。必须在高渗培养基中才能维持和再生。用溶菌酶等作用革兰氏阴性菌，仅能去除细胞内的肽聚糖，形成有外膜层包裹的菌体，称为 原生质球 。原生质球对低渗有一定的耐受力。
将两个不同的原生质体或原生质球融合并再生成一个细菌的技术，称为 原生质体融合技术,用于细菌及其他微生物的遗传育种。
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原生质体的形成 （ 5）细菌
L型 将遗传稳定的细胞壁缺陷的细菌，包括原生质体及原生质球，
称为细菌 L
型。
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2.细胞膜 又称胞浆膜。位于胞浆外，是一层弹性半透性膜。将细菌用高渗溶液处理，使质壁分离，在光镜下可以观察到。其主要成分是磷脂和蛋白质，结构类似于真核细胞膜的 液态镶嵌结构 。
细胞膜的功能 膜上分布许多酶，有胞内外物质转运、交换，维持胞内渗透压，合成细胞壁、荚膜各组分，着生鞭毛并供应细菌运动所需能量等作用。
间体 是胞膜凹入胞质内形成的一种囊状、管状或层状的结构。其功能与真核细胞线粒体相似，与呼吸有关。
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胞 浆 膜 结 构 模 式 图
It is a typical UNIT MEMBRANE !
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胞 浆 膜 的功能
It is a typical UNIT MEMBRANE !
细胞膜的功能 膜上分布许多酶，有胞内外物质转运、交换，维持胞内渗透压，合成细胞壁、
荚膜各组分，着生鞭毛并供应细菌运动所需能量等作用。
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Mesosome may be involved in wall formation during division or play a
role in chromosome replication and distribution to daughter cells,It
may also be involved in secretory processes
间体结 构的电镜照片课件 002 兽医微生物学教学课件 52
3.细胞质 胞膜内除核体以外的所有物质，是一种无色透明、均质的粘稠胶体。主要成分是水、蛋白质、
脂类、多糖类、核糖核酸和少量无机盐类等。是细菌进行营养物代谢以及合成核酸和蛋白质的场所，
含有各种酶系统，还有核糖体、质粒、包含物、气泡等内含物。
紫色硫磺菌胞浆内的硫磺颗粒课件 002 兽医微生物学教学课件 53
细菌胞浆内的磷酸盐颗粒细菌胞浆内的液泡 （蓝）
和储藏颗粒 （红）
课件 002 兽医微生物学教学课件 54
4.核体 细菌为原核生物，其核质（基因组 DNA)无核膜、核仁,分布于细胞质内，称为核体或拟核。
核体在细胞质中心或边缘区，呈球状、哑铃状、带状、网状等形态。
细菌核体电镜照片课件 002 兽医微生物学教学课件 55
大肠杆菌游离核体的电镜照片课件 002 兽医微生物学教学课件 56
细菌染色体的超螺旋结构课件 002 兽医微生物学教学课件 57
核体结构与功能 核体是一个环状的双链大型
DNA分子，折叠缠绕形成超螺旋结构。 如大肠杆菌核体 DNA分子，约有 5× 106个碱基对，含 3000-5000个基因，可编码至少 3500种蛋白质。 核体含细菌的遗传基因,控制细菌的遗传与变异 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 58
质粒 是游离在核体以外的小型环状双股 DNA分子。质粒基因组约为核体的 1％，含细菌 生命非必需基因,其功能是控制产生菌毛、毒素、耐药性和细菌素等遗传性状。质粒能独立复制，并传给子代菌体。质粒具有与外来 DNA重组的功能，所以在基因工程中被广泛应用。
课件 002 兽医微生物学教学课件 59
Plasmids don’t contain the
genetic information for the
essential metabolic activities
of the cell,but they generally
do contain genetic
information for special
features.
质粒的结构模式
Prokaryotic cells have small extra-chromosomal
genetic elements called plasmids.
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三、细菌的特殊构造除基本结构外，有的细菌还有 荚膜,S层,鞭毛,
菌毛,芽孢 等特殊结构。有些与细菌的致病力有关，
有些可用于细菌鉴定。
1.荚膜 某些细菌可在细胞外周产生一种粘液样的物质，包围整个菌体，称为 荚膜 。
当多个细菌的荚膜融合在形成一大的胶状物，内含多个细菌细胞时，则称为 菌胶团 。
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课件 002 兽医微生物学教学课件 62
荚膜普通染色光镜观察课件 002 兽医微生物学教学课件 63
荚膜的着色 普通染色方法不易着色，在光镜下观察时，可见菌体周围有一无色透明圈为荚膜。用荚膜染色法，可以清楚地看见荚膜的存在。
荚膜的厚度 荚膜的厚度在 200nm以下，用光镜看不见，在电子显微镜下可看到，称为 微荚膜 。
粘液层 有些细菌分泌一层很疏松、与周围边界不明显，易与菌体脱离的粘液样物质，则称为 粘液层 。
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荚膜的成分 荚膜主要成分为 多糖或多肽,如猪链球菌（多糖）、炭疽杆菌（多肽），有的细菌两者都有，如巨大芽泡杆菌。
荚膜、微荚膜成分具有 抗原性 和种、型特异性，可用于细菌的鉴定。
荚膜产生的条件 荚膜的产生是种的特征，
但也与环境条件有关。如炭疽杆菌，在动物组织中能形成荚膜，在人工培养基中，不易形成荚膜。
课件 002 兽医微生物学教学课件 65
荚膜的功能 荚膜不是细菌的主要构造，
失去荚膜对生长代谢无影响。
荚膜有 保护 细菌的功能。抵抗吞噬和抗体作用，与侵袭力和致病性有关；保护细菌免受干燥和其他有害环境因素的影响。
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2,S 层 是某些细菌的一种特殊表层结构，它完整地包裹菌体，由单一的蛋白质亚单位组成，规则排列，
呈类晶格结构。
S 层是一种最简单的生物膜，其功能除作为 分子筛和 离子通道 外，还具有类似荚膜的 保护屏障 作用。许多致病菌具有 S层结构，如气单胞菌、弯曲菌、拟杆菌、芽孢杆菌、立克次体等。
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3,鞭毛 某些细菌能在菌体表面形成细长弯曲的丝状物，称为鞭毛。
鞭毛直径 约 5-20nm,长度 比菌体长几倍（约 20-
50um）。电镜能直接观察到细菌的鞭毛，经特殊染色增加鞭毛直径，在光学显微镜下也可看到。
鞭毛的结构 鞭毛由基体、鞭毛钩和鞭毛丝三部分构成。革兰氏阴性和阳性菌的鞭毛的细微结构有些差异。
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The flagellum of a Gram-negative bacterium
基体、鞭毛钩、鞭毛丝课件 002 兽医微生物学教学课件 69
鞭毛的成分 鞭毛的成分是 蛋白质,由鞭毛蛋白亚单位组成，鞭毛蛋白与动物肌动蛋白相似，具有收缩性 。鞭毛具有抗原性，称为 鞭毛抗原 （ H抗原 ），具有型特异性，常作为血清学鉴定的依据之一。
分类 据鞭毛数量和排列将细菌分为：一端单毛菌、两端单毛菌、丛毛菌和周毛菌 4类 。细菌是否产生鞭毛，以及鞭毛的数目和排列方式，都具有种特征，可作为 鉴定 细菌的依据之一。
课件 002 兽医微生物学教学课件 70
b.amphitrichous
鞭毛菌的分类
a.monotrichous
d.peritrichousc.ophotrichous
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鞭毛的功能 鞭毛是细菌的运动器官，鞭毛有规律的收缩，引起细菌运动。
单毛菌和从毛菌一般呈直线运动，周毛菌则无规律地缓慢滚动。细菌运动的速度也有差别，最快的是一端单毛菌，每秒钟可达 80nm以上。
将细菌穿刺接种在半固体营养培养基中，
培养后观察，若在穿刺线周围混浊扩散，表明该菌有鞭毛，具有运动力；若穿刺线周围仍透明，不混浊，则表明该菌无鞭毛。
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鞭毛菌的运动方式课件 002 兽医微生物学教学课件 74
4.菌毛 某些菌体上着生有一种较短的毛发状细丝，
称为 菌毛 （ 纤毛 ）。比鞭毛细、短、直、多。
菌毛的结构 菌毛是一种空心的 蛋白质管,由菌毛素亚单位组成。菌毛具有良好的抗原性。
课件 002 兽医微生物学教学课件 75
菌毛 （ 纤毛 ）
课件 002 兽医微生物学教学课件 76
菌毛类型与功能 菌毛可分为 普通菌毛 和 性菌毛两类。前者较纤细和较短，数量较多，每菌有 50-
400条，周身排列；后者较粗、长，每个细菌一般不超过 4条。
普通菌毛具有 粘附 作用，能使细菌牢固地附着于动物消化道、呼吸道和泌尿生殖道的粘膜上皮细胞上，是细菌的毒力因子。性菌毛又称 F菌毛，与细菌的接合 传递质粒 有关。
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5.芽孢 某些革兰氏阳性菌，在一定条件下，可在菌体内形成一个圆形或卵圆形的内生孢子，称为 芽孢 。
末形成芽孢的菌体称为 繁殖体 或 营养体,老龄芽孢脱离原菌体独立存在，称为 游离芽孢 。
芽孢的鉴别意义 芽孢的 形状,大小,位置 因细菌而异，具有 鉴别 意义。 芽孢形状有圆形、卵圆形，大小可能大于或小于菌体横径，位置可在菌体中央（中央芽孢）、
菌体末端（偏端芽孢、近端芽孢）、菌体末端（末端芽孢、
顶端芽孢）。
课件 002 兽医微生物学教学课件 79
课件 002 兽医微生物学教学课件 80
芽孢的结构特性 芽孢具有较厚的芽孢壁，多层芽孢膜，结构坚实，含水少，折光性强。普 通染色法不易着色,用芽孢染色法才能着色。
芽孢的成分及生理意义 芽孢结构多层而且致密，
各种理化因子不易透入，芽孢含水量少 (繁殖体 80％，
芽孢 40％ )，蛋白质耐热不易变性。芽孢内含有一种特有物质的 吡啶二羧酸 (DPA)，与钙结合形成的复合物能提高芽孢的耐热性和抗氧化能力。
课件 002 兽医微生物学教学课件 81
此外，芽孢内含一类特殊蛋白质称为 酸溶性芽孢小蛋白 （ SASPs) 与芽孢芯髓内的 DNA紧密结合，使之免受辐射、干燥、高温等破坏，在萌发时则可作为碳源和能源。芽孢的抵抗力很强,可耐受药物、
辐射、干燥、高温等 。
一般繁殖体经 100℃ 煮沸 30min可杀死，但芽孢可耐受 100℃ 数小时。杀灭芽孢采用干热灭菌或高压蒸气灭菌。
课件 002 兽医微生物学教学课件 82
芽孢的本质 细菌一般在营养不足时并受菌体基因的控制，终止繁殖体的代谢，形成芽孢。芽孢不能分裂繁殖，是细菌抵抗外界不良环境，保存生命的一种 休眠状态 。当恢复适宜的条件时，芽孢开始萌发成新的营养体。
芽孢萌发 可分为活化、出芽和营养体生长三个连续的阶段。出芽是个短促的过程，一般只有几分钟。此时皮质溶解，水分不断进入芽孢芯髓。 DPA
钙逐步释放,SASPs降解，接着芽孢芯髓内迅速合成 RNA、蛋白质和 DNA，体积增大，芽孢壁破裂，营养体生长。
课件 002 兽医微生物学教学课件 83
1,Axial filament formation
2.Septum formatiom
3,Engulfment of forespore
4.Cortex formation
5.Coat synthesis
6.Completion of coat synthesis,
Increase in refractility and heat
resistance
7.Lysis of sporangium,spore liberation
细菌芽孢的形成过程课件 002 兽医微生物学教学课件 84
四、细菌形态和构造的观察方法人眼睛只能看见 0.2mm以上的物体，细菌仅有
0.2-20um大小，肉眼不能直接看到，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大后，才能观察到细菌的形态或结构。
1.普通光学显微镜观察法 普通光学显微镜以可见光 (自然光或灯光 )为光源，细菌经放大 100倍的物镜和放大 10倍的目镜联合放大 l 000倍后，达到 0.2
mm以上，肉眼便能看见。常用明视野显微镜。
课件 002 兽医微生物学教学课件 85
细菌染色 细菌细胞微小，无色半透明，经染色后，在普通光学显微镜下才能清楚地观察到其形态和结构。细菌的 染色 方法很多，有 单染色法,如美蓝染色法； 复染色法 （鉴别染色法），如革兰氏染色法，姬姆萨染色法和抗酸性染色法等。此外，还有荚膜、鞭毛、芽孢等 特殊染色法 。
最常用的是 革兰氏染色法 （丹麦 Gram）创建，
此法将细菌区分成 革兰氏阳性菌 （蓝紫色）和 革兰氏阴性菌 （红色）两大类，在细菌鉴别和抗菌药物选择等方面具有重要意义。
课件 002 兽医微生物学教学课件 86
细菌革兰氏染色原理 细菌对革兰氏染色呈现阳性 (紫色 )和阴性 (红色 )两种反应，与细菌细胞壁的结构与组成有关。
细菌经 结晶紫 初染和 碘液 媒染后，细胞膜和原生质染上了不溶于水的 结晶紫 -碘复合物 。
革兰氏阴性菌 细胞壁含脂类较多，当以 95％乙醇脱色时，脂类被溶去，而肽聚糖少且疏松，不易收缩，形成较大的孔隙，结晶紫 -碘复合物极易被脱出，
最后被红色染料 (蕃红花红 )复染成 红色 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 87
Procedures of Gram Staining
课件 002 兽医微生物学教学课件 88
Gram positive or Gram negative?
课件 002 兽医微生物学教学课件 89
革兰氏阳性菌 的细胞壁含脂类少，肽聚糖多且紧密,95％乙醇作用后肽聚糖收缩，胞壁孔隙缩小，
结晶紫 -碘复合物不能脱出，经红色染料复染后仍为紫色 。
分支杆菌是 G+菌，还具有抗酸的特性。其抗酸性是由于分支杆菌细胞壁中含 分支杆菌酸 或 蜡质 。
2.电子显微镜观察法 电子显微镜 (EM)简称电镜，
可放大数十万倍，能观察 lnm的微粒。电镜包括 透射电镜 （内部超微结构观察）和 扫描电镜 （表面立体形象观察）。
课件 002 兽医微生物学教学课件 90
复习思考题
1.什么是菌落?研究菌落有何意义?
2.图示说明细菌的基本结构和特殊结构。
3.比较革兰氏阳性菌和阴性菌细胞壁的结构及化学组成。
4.脂多糖及外膜蛋白的组成及功能。
5,原生质体、原生质球、细菌 L型?
6.细菌 L型的诱导剂?其诱导原理?
7,细菌核体与真核细胞核的异同。
8.荚膜、菌胶团、微荚膜的概念及其作用。
9.S层的结构与功能? 10,鞭毛的结构与功能。
11.菌毛？其分类及功能?
12.芽孢的结构、功能及其抵抗力强的原因。
13,特殊结构的鉴别意义？
14.用光镜观察细菌为什么要染色?常用染色方法有哪些?
15.什么是革兰氏染色?有何意义?其染色机理?
16.试述应用电镜观察细菌有哪些特点和限制?
课件 002 兽医微生物学教学课件 91
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兽医微生物学兽医微生物学
(多媒体教学课件 )
天津农学院动科系动物预防医学教研室制作
2003/02/28
课件 002 兽医微生物学教学课件 3
绪言 共六部分，介绍微生物与微生物学，微生物学简史、理论与技术、
成就及应用。兽医微生物学的地位、任务与贡献。
细菌总论 共七章，介绍细菌的形态、构造、生理，消毒与灭菌，细菌生态、致病机理，遗传变异等。
免疫基础 共七章，介绍抗原抗体，免疫系统，抗感染免疫，变态反应，
免疫调节，免疫技术及应用等。
细菌各论 共十二章，介绍重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、微生物学诊断和免疫防治等。
真菌 共二章，介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性，真菌病的诊断与防治等。
病毒 共十四章，介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养，病毒的致病性。重要病毒形态、生化及致病特性，微生物学诊断和防治等。
实验 共十多个，显微镜油镜的使用，细菌形态构造观察，细菌抹片制备及染色，培养基的制备，细菌的分离培养、生化试验、药敏试验，沉淀反应和凝集反应等。
内容简介课件 002 兽医微生物学教学课件 4
一、微生物与微生物学二、微生物学发展简史三,微生物学理论成就及应用四,微生物学技术成就及应用五,兽医微生物学的任务与作用课件 002 兽医微生物学教学课件 5
一、微生物与微生物学微生物 是一类肉眼看不见，有一定形态结构，能在适宜环境中生长繁殖的细小生物。微生物繁殖快，分布广，结构简单，种类很多，有 细菌、真菌 (包括霉菌和酵母菌 )、放线菌、螺旋体、霉形体、立克次体、衣原体和病毒等。
微生物学 是研究 微生物形态、生理、遗传变异、
生态分布、分类及其与人类关系 的科学 。
绪 言课件 002 兽医微生物学教学课件 6
劳动人民早期的微生物知识 人类在从事生产实践中，早已应用和积累了微生物知识。 例如商代 (公元前 1766-l122年 ) 就有关于 酿酒 的记载；北魏 (约公元 386-534年 )的,齐民要术,中对 酒曲、醋、豆鼓 等的作法有详细记录。,左传,记载 (前 566年 )“国人逐疯狗,以防狂犬病。 公元 1567-1572年，我国用人的痘痂接种 以预防天花。在 100多年以前在甘肃等地应用
,灌花,(灌服稀释的病牛血 )以预防瘟。微生物学作为一门科学，是 18世纪以后的事。
绪 言课件 002 兽医微生物学教学课件 7
二、微生物学发展简史微生物学的发展的三个阶段第一阶段 微生物形态学时期（ 1683-1870）
1683年荷兰人 吕文虎克 (Antony van Leeuwenhoek)
用自制的放大 200倍的显微镜，首次观察到微生物。
1695年将所观察到的微生物绘图并叙述公诸于世。以后，人们对微生物的形态、排列、大小等有了初步的认识，但仅限于形态学方面。其主要原因之一是自然发生论的阻碍。
绪 言课件 002 兽医微生物学教学课件 8
绪 言
Antony van
Leeuwenhock
(1632-1723)
课件 002 兽医微生物学教学课件 9
1861年德国人 巴斯德 (Pasteur)以曲颈瓶实验证明自然发生论是荒谬的。证明曲颈瓶内肉汤变坏源于空气微生物,种子,。
此时人们才感到微生物有研究的价值。开展了大量研究工作，使微生物学进入了生理学和免疫学时期。
绪 言课件 002 兽医微生物学教学课件 10
绪 言第二阶段 微生物生理学及免疫学奠基时期
（ 1870-1920）
50年间，微生物学在理论上、技术上、生产上都取得了较大进展。 巴斯德 l861年到 1895年间，从事微生物研究，他是微生物生理学与免疫学的主要奠基人。
1861年德国人 巴斯德 (Pasteur)以曲颈瓶实验证明自然发生论是荒谬的。证明曲颈瓶内肉汤变坏源于空气微生物,种子,。
此时人们才感到微生物有研究的价值。开展了大量研究工作，使微生物学进入了生理学和免疫学时期。
课件 002 兽医微生物学教学课件 11
绪 言
Louis Pasteur (1822–1895)
巴斯德,法国化学家,
细菌学家 )
课件 002 兽医微生物学教学课件 12
绪 言巴斯德 (Pasteur)
在研究 酒的败坏问题证明 1.酒是某种微生物的发酵产物； 2.不同微生物的代谢不一样，做酒过程让有益菌生长，限制有害微生物生长，可保证产品质量。
在研究炭疽病、狂犬病时证明 1.这些疾病是由相应的微生物所致； 2.微生物可以致弱用作传染病预防，
而且对致弱途径进行研究。如狂犬病弱毒疫苗、牛瘟弱毒疫苗、猪瘟兔化弱毒疫苗等。
课件 002 兽医微生物学教学课件 13
Robert Kock in his laboratory
The recognition of microbial role in disease
Robert Koch (1843–1910)
科赫,德国细菌学家,医学家,结核菌、霍乱菌发现者,曾获 1905年诺贝尔生理学 -医学奖 )
绪 言课件 002 兽医微生物学教学课件 14
科赫 ( Koch)
提出柯赫法则：确定某种微生物是否具有致病性的主要依据。
第一，特殊的病原菌应在同一疾病中可查见，在健康者不存在；
第二，此病原菌能被分离培养而得到纯培养物；
第三，此纯培养物接种易感动物，能导致同样病症；
第四，自感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养。
该法则也适用于其他病原微生物，如病毒等。
绪 言课件 002 兽医微生物学教学课件 15
绪 言与此同时期，其他微生物学者，也在微生物学的理论和技术上作出了贡献。如 细菌染色技术 的改进（苯胺染料）； 显微镜技术 的改进（油浸物镜）； 固体培养基 的发明（细菌分离）等。陆续发现了数十种主要人、畜传染病 病原菌 ；发现了 病毒 ；研究了机体 免疫现象等，极大地丰富了微生物学的内容。
第三阶段：近代及现代微生物学时期（ 1920年起）
特别是近半个世纪以来，微生物学在理论研究、技术创新及实际应用方面都取得了重要进展。
课件 002 兽医微生物学教学课件 16
三、微生物学理论成就及应用
1.微生物遗传理论的研究 由于蛋白质化学研究的进展，揭示了遗传物质基础是 DNA或 RNA。对微生物基因组结构、表达及调控功能的研究突飞猛进。
2.组织移植、免疫耐受的研究 可以识别抗原、控制抗原抗体反应，使人类器官移植得以成功。抗原抗体反应已不限于传染病的范围，而扩展到整个生物学的领域。
绪 言课件 002 兽医微生物学教学课件 17
3.抗微生物药物的研究 从微生物代谢研究出发，
进行化学治疗药剂和抗生素的研究，大大减小了人畜传染病的危害。
4.免疫球蛋白的研究 对免疫球蛋白的类型结构以及细胞免疫与体液免疫机理的研究已广泛深入，免疫球蛋白 (包括单克隆抗体 )在疾病诊断及防治方面广泛应用。
绪 言课件 002 兽医微生物学教学课件 18
四、微生物学技术成就及应用
1.电子显微镜显微技术 能观察到细菌、病毒等的亚细胞结构，用于理论研究和疾病诊断。
2.抗原抗体标记技术 在疾病诊断及免疫学测定和研究方面，提供了有力的工具。
3.细胞培养技术和蛋白质及核酸技术 大大便利了微生物学特别是病毒学的操作及研究。
绪 言课件 002 兽医微生物学教学课件 19
4.核磁共振分析技术 可测定液态蛋白质、核酸等分子形态及结构，用于微生物研究。
5.PCR(聚合酶链式反应 )及计算机等技术 在微生物鉴定、检测、诊断与免疫研究等方面带来革命性变化。
近年来微生物学领域发展最快的三部分为：微生物遗传学、免疫学及病毒学，且都已发展成为独立学科。
绪 言课件 002 兽医微生物学教学课件 20
五、兽医微生物学任务与作用
1.任务与作用 兽医微生物学是以微生物学一般理论和技术为基础,研究病原微生物与动物疾病的关系，诊断和防治动物疾病，保障动物健康和人类食品安全的一门基础学科。
2.研究领域 包括家畜、家禽、家庭动物、实验动物、
水生动物、野生动物等的微生物。内容涉及微生物学基础、动物免疫、动物微生态、动物病原微生物等。
绪 言课件 002 兽医微生物学教学课件 21
3.与其他学科的关系 兽医微生物学与医学微生物学的关系最为密切，但范围更广，层次更复杂。“疯牛病” (牛海绵状脑病 )、口蹄疫、禽流感等动物疫病的流行震惊全球，对其病原的研究及控制，引起了全社会的关注。
4.贡献 本学科对微生物学的贡献。德国兽医微生物学家首次报道了第一个人兽共患的病毒（口蹄疫病毒）。美国兽医学家首次报道了人兽共患细菌（沙门氏菌）和轮状病毒。
绪 言课件 002 兽医微生物学教学课件 22
参 考 书课件 002 兽医微生物学教学课件 23
1.兽医微生物学及免疫学技术
2.医学微生物学
3.食品微生物学
4.动物病毒学
5.动物免疫学
6.兽医生物制品学
7.家畜传染病学
8.中国预防兽医学报
9.中国兽医科技张安国联系,zhanguog@163.com
zhanguo@eyou.com
课件 002 兽医微生物学教学课件 24
一、平时成绩 30%
1.严禁无故旷课 20% -10/每次
2.禁止迟到早退 10% -2/每次
3.严禁课堂喧哗 10% -2/每次
4.认真作好笔记 20% -5/每次
5.认真完成实验报告 20% -10/每次
6.重视期中考试 20%
二、期末成绩
8.章节重点课后提示（原则上考前不辅导）
9.期末考试 70%
三、总评成绩
1.平时或期末不及格 按不及格计
2.平时、期末均及格 按比例合成总分课件 002 兽医微生物学教学课件 25
第一章 细菌的形态与构造第二章 细菌的生理第三章 消毒与灭菌第四章 细菌的微生态第五章 细菌的致病机理第六章 细菌的遗传变异第七章 细菌的分类与命名课件 002 兽医微生物学教学课件 26
第一章 细菌的形态与构造一 细菌的大小和形态二 细菌的基本构造三 细菌的特殊构造四 细菌形态和构造的观察方法课件 002 兽医微生物学教学课件 27
第一章 细菌的形态和构造细菌是原核生物界中的一大类单细胞微生物，它们个体微小，形态与结构简单。广义细菌包括细菌、立克次体、衣原体、霉形体、螺旋体及放线菌等。
一、细菌的大小和形态
1.细菌的大小 测定细菌大小的单位常用 微米 (um)和 纳米 （ nm)。
各种细菌大小的表示,球菌 以直径表示,杆菌和螺旋状菌 用长和宽表示。
课件 002 兽医微生物学教学课件 28
各种细菌大小的表示球菌 以直径表示 多在 0.5-2.0um。
杆菌 用长和宽表示较大杆菌 3-8um X 1-1.25um
中等大杆菌 2-3um X 0.5-1.0um
小杆菌 0.7-1.5um X 0.2-0.4um
螺旋状菌 用长和宽表示，以两端直线距离作长度。
2-20um X 0.4-2um
细菌的大小介于动物细胞与病毒之间。细菌的大小以幼龄培养物 (对数期 )为标准，各种细菌的大小是相对稳定的，可以作为鉴定的一个依据。
课件 002 兽医微生物学教学课件 29
课件 002 兽医微生物学教学课件 30
2.细菌的基本形态 有球状、杆状和螺旋状。据此将细菌分为 球菌,杆菌 和 螺旋菌 三种。
3.细菌的繁殖与排列方式 细菌的繁殖是 二分裂繁殖 （裂殖）。有些细菌分裂后单个存在，有的分裂后有 原浆带 相连，
形成各种排列方式。有些细菌形状不一致，表现 多形性,如嗜血杆菌。
各种细菌的外形和排列方式相对稳定有特征性，可以作为分类与鉴定的依据之一 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 31
课件 002 兽医微生物学教学课件 32
球菌 多呈球形或椭圆形，据排列形式分为：单球菌,链球菌、葡萄球菌,四联球菌、八叠球菌。
杆菌 呈圆柱形，菌体两端多为钝圆，少数是平截。
有些杆菌的菌体短小，近似球状，称为 球杆菌 。有些有分枝，称为 分枝杆菌 。
按排列形式分为,单杆菌、双杆菌、链杆菌 。
螺旋状菌 菌体呈弯曲或螺旋状的圆柱形，两端圆或尖。又可分 弧菌 和 螺菌 两种。
4.细菌的群体形态 某个细菌在固体培养基表面生长繁殖，形成肉眼可见、有一定形态的独立细菌群体，
称为 菌落 。若菌落联成一片，称为 菌苔 。
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二、细菌的基本构造基本结构,细胞壁、细胞膜、细胞质、核体等 。
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细菌细胞结构模式图细胞壁胞浆膜细胞浆气泡间体质粒核体核蛋白体内含物课件 002 兽医微生物学教学课件 38
1.细胞壁 在细菌细胞的外层，坚韧有弹性。经高渗处理染色后在光镜下，或超薄切片经电镜观察可见。
由于细菌细胞壁结构和成分的不同，用革兰氏染色可将其分为 革兰氏阳性菌 和 革兰氏阴性菌 两大类。
课件 002 兽医微生物学教学课件 39
（ 1）革兰氏阳性菌细胞壁较厚（ 15-80nm）。其化学成分主要是 肽聚糖（粘肽）,占 40％ -95％，形成 15-50层的聚合体。
此外，还有 磷壁酸,多糖,蛋白质 等。分支杆菌还含有多量的脂类（分支杆菌酸或蜡质）。
课件 002 兽医微生物学教学课件 40
革蓝氏阳性菌细胞结构模式图课件 002 兽医微生物学教学课件 41
肽聚糖 是细菌细胞壁所特有的物质。溶菌酶能水解肽聚糖，导致细菌裂解。
磷壁酸 是革兰氏阳性菌特有的成分，是特异的表面抗原。
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（ 2）革兰氏阴性菌 细胞壁较薄（ 10-15nm），其结构和成分复杂，由 外膜和周质间隙 组成。外膜由 脂多糖,磷脂,蛋白质 和 脂蛋白 等构成，周质间隙是一层薄的 肽聚糖 （占 10％ -20％），仅 2-3nm，较疏松 。
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课件 002 兽医微生物学教学课件 44
脂多糖 (LPS)为革兰氏阴性细菌所特有，位于外膜表面,由类脂 A，核心多糖和侧链多糖组成 。类脂 A
是内毒素的主要成分，无种属特异性。核心多糖位于类脂 A的外层，具有属特异性。侧链多糖在 LPS的最外侧，即为菌体 (O)抗原，具有种、型特异性。
1
OMP 微孔蛋白脂多糖脂蛋白磷脂
1
课件 002 兽医微生物学教学课件 45
外膜蛋白 (OMP) 是外膜中镶嵌的多种蛋白质的统称。主要外膜蛋白包括微孔蛋白及脂蛋白等。微孔蛋白形成外膜微孔，起分子筛的作用。脂蛋白连接外膜与肽聚糖间。
（ 3）细胞壁的功能 主要是维持细菌外型，保护细菌耐受低渗环境（胞质渗透压约为 50万 -250万 Pa）；
阻挡有害物质进入菌体，维持离子平衡；与细菌的致病性、抗原性、药物敏感性及革兰氏染色性等密切相关。
课件 002 兽医微生物学教学课件 46
（ 4）原生质体与原生质球 革兰氏阳性菌经溶菌酶或青霉素处理后，可完全除去细胞壁，形成仅由细胞膜包住细胞质的菌体，称为 原生质体 。必须在高渗培养基中才能维持和再生。用溶菌酶等作用革兰氏阴性菌，仅能去除细胞内的肽聚糖，形成有外膜层包裹的菌体，称为 原生质球 。原生质球对低渗有一定的耐受力。
将两个不同的原生质体或原生质球融合并再生成一个细菌的技术，称为 原生质体融合技术,用于细菌及其他微生物的遗传育种。
课件 002 兽医微生物学教学课件 47
原生质体的形成 （ 5）细菌
L型 将遗传稳定的细胞壁缺陷的细菌，包括原生质体及原生质球，
称为细菌 L
型。
课件 002 兽医微生物学教学课件 48
2.细胞膜 又称胞浆膜。位于胞浆外，是一层弹性半透性膜。将细菌用高渗溶液处理，使质壁分离，在光镜下可以观察到。其主要成分是磷脂和蛋白质，结构类似于真核细胞膜的 液态镶嵌结构 。
细胞膜的功能 膜上分布许多酶，有胞内外物质转运、交换，维持胞内渗透压，合成细胞壁、荚膜各组分，着生鞭毛并供应细菌运动所需能量等作用。
间体 是胞膜凹入胞质内形成的一种囊状、管状或层状的结构。其功能与真核细胞线粒体相似，与呼吸有关。
课件 002 兽医微生物学教学课件 49
胞 浆 膜 结 构 模 式 图
It is a typical UNIT MEMBRANE !
课件 002 兽医微生物学教学课件 50
胞 浆 膜 的功能
It is a typical UNIT MEMBRANE !
细胞膜的功能 膜上分布许多酶，有胞内外物质转运、交换，维持胞内渗透压，合成细胞壁、
荚膜各组分，着生鞭毛并供应细菌运动所需能量等作用。
课件 002 兽医微生物学教学课件 51
Mesosome may be involved in wall formation during division or play a
role in chromosome replication and distribution to daughter cells,It
may also be involved in secretory processes
间体结 构的电镜照片课件 002 兽医微生物学教学课件 52
3.细胞质 胞膜内除核体以外的所有物质，是一种无色透明、均质的粘稠胶体。主要成分是水、蛋白质、
脂类、多糖类、核糖核酸和少量无机盐类等。是细菌进行营养物代谢以及合成核酸和蛋白质的场所，
含有各种酶系统，还有核糖体、质粒、包含物、气泡等内含物。
紫色硫磺菌胞浆内的硫磺颗粒课件 002 兽医微生物学教学课件 53
细菌胞浆内的磷酸盐颗粒细菌胞浆内的液泡 （蓝）
和储藏颗粒 （红）
课件 002 兽医微生物学教学课件 54
4.核体 细菌为原核生物，其核质（基因组 DNA)无核膜、核仁,分布于细胞质内，称为核体或拟核。
核体在细胞质中心或边缘区，呈球状、哑铃状、带状、网状等形态。
细菌核体电镜照片课件 002 兽医微生物学教学课件 55
大肠杆菌游离核体的电镜照片课件 002 兽医微生物学教学课件 56
细菌染色体的超螺旋结构课件 002 兽医微生物学教学课件 57
核体结构与功能 核体是一个环状的双链大型
DNA分子，折叠缠绕形成超螺旋结构。 如大肠杆菌核体 DNA分子，约有 5× 106个碱基对，含 3000-5000个基因，可编码至少 3500种蛋白质。 核体含细菌的遗传基因,控制细菌的遗传与变异 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 58
质粒 是游离在核体以外的小型环状双股 DNA分子。质粒基因组约为核体的 1％，含细菌 生命非必需基因,其功能是控制产生菌毛、毒素、耐药性和细菌素等遗传性状。质粒能独立复制，并传给子代菌体。质粒具有与外来 DNA重组的功能，所以在基因工程中被广泛应用。
课件 002 兽医微生物学教学课件 59
Plasmids don’t contain the
genetic information for the
essential metabolic activities
of the cell,but they generally
do contain genetic
information for special
features.
质粒的结构模式
Prokaryotic cells have small extra-chromosomal
genetic elements called plasmids.
课件 002 兽医微生物学教学课件 60
三、细菌的特殊构造除基本结构外，有的细菌还有 荚膜,S层,鞭毛,
菌毛,芽孢 等特殊结构。有些与细菌的致病力有关，
有些可用于细菌鉴定。
1.荚膜 某些细菌可在细胞外周产生一种粘液样的物质，包围整个菌体，称为 荚膜 。
当多个细菌的荚膜融合在形成一大的胶状物，内含多个细菌细胞时，则称为 菌胶团 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 61
课件 002 兽医微生物学教学课件 62
荚膜普通染色光镜观察课件 002 兽医微生物学教学课件 63
荚膜的着色 普通染色方法不易着色，在光镜下观察时，可见菌体周围有一无色透明圈为荚膜。用荚膜染色法，可以清楚地看见荚膜的存在。
荚膜的厚度 荚膜的厚度在 200nm以下，用光镜看不见，在电子显微镜下可看到，称为 微荚膜 。
粘液层 有些细菌分泌一层很疏松、与周围边界不明显，易与菌体脱离的粘液样物质，则称为 粘液层 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 64
荚膜的成分 荚膜主要成分为 多糖或多肽,如猪链球菌（多糖）、炭疽杆菌（多肽），有的细菌两者都有，如巨大芽泡杆菌。
荚膜、微荚膜成分具有 抗原性 和种、型特异性，可用于细菌的鉴定。
荚膜产生的条件 荚膜的产生是种的特征，
但也与环境条件有关。如炭疽杆菌，在动物组织中能形成荚膜，在人工培养基中，不易形成荚膜。
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荚膜的功能 荚膜不是细菌的主要构造，
失去荚膜对生长代谢无影响。
荚膜有 保护 细菌的功能。抵抗吞噬和抗体作用，与侵袭力和致病性有关；保护细菌免受干燥和其他有害环境因素的影响。
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2,S 层 是某些细菌的一种特殊表层结构，它完整地包裹菌体，由单一的蛋白质亚单位组成，规则排列，
呈类晶格结构。
S 层是一种最简单的生物膜，其功能除作为 分子筛和 离子通道 外，还具有类似荚膜的 保护屏障 作用。许多致病菌具有 S层结构，如气单胞菌、弯曲菌、拟杆菌、芽孢杆菌、立克次体等。
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3,鞭毛 某些细菌能在菌体表面形成细长弯曲的丝状物，称为鞭毛。
鞭毛直径 约 5-20nm,长度 比菌体长几倍（约 20-
50um）。电镜能直接观察到细菌的鞭毛，经特殊染色增加鞭毛直径，在光学显微镜下也可看到。
鞭毛的结构 鞭毛由基体、鞭毛钩和鞭毛丝三部分构成。革兰氏阴性和阳性菌的鞭毛的细微结构有些差异。
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The flagellum of a Gram-negative bacterium
基体、鞭毛钩、鞭毛丝课件 002 兽医微生物学教学课件 69
鞭毛的成分 鞭毛的成分是 蛋白质,由鞭毛蛋白亚单位组成，鞭毛蛋白与动物肌动蛋白相似，具有收缩性 。鞭毛具有抗原性，称为 鞭毛抗原 （ H抗原 ），具有型特异性，常作为血清学鉴定的依据之一。
分类 据鞭毛数量和排列将细菌分为：一端单毛菌、两端单毛菌、丛毛菌和周毛菌 4类 。细菌是否产生鞭毛，以及鞭毛的数目和排列方式，都具有种特征，可作为 鉴定 细菌的依据之一。
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b.amphitrichous
鞭毛菌的分类
a.monotrichous
d.peritrichousc.ophotrichous
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鞭毛的功能 鞭毛是细菌的运动器官，鞭毛有规律的收缩，引起细菌运动。
单毛菌和从毛菌一般呈直线运动，周毛菌则无规律地缓慢滚动。细菌运动的速度也有差别，最快的是一端单毛菌，每秒钟可达 80nm以上。
将细菌穿刺接种在半固体营养培养基中，
培养后观察，若在穿刺线周围混浊扩散，表明该菌有鞭毛，具有运动力；若穿刺线周围仍透明，不混浊，则表明该菌无鞭毛。
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鞭毛菌的运动方式课件 002 兽医微生物学教学课件 74
4.菌毛 某些菌体上着生有一种较短的毛发状细丝，
称为 菌毛 （ 纤毛 ）。比鞭毛细、短、直、多。
菌毛的结构 菌毛是一种空心的 蛋白质管,由菌毛素亚单位组成。菌毛具有良好的抗原性。
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菌毛 （ 纤毛 ）
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菌毛类型与功能 菌毛可分为 普通菌毛 和 性菌毛两类。前者较纤细和较短，数量较多，每菌有 50-
400条，周身排列；后者较粗、长，每个细菌一般不超过 4条。
普通菌毛具有 粘附 作用，能使细菌牢固地附着于动物消化道、呼吸道和泌尿生殖道的粘膜上皮细胞上，是细菌的毒力因子。性菌毛又称 F菌毛，与细菌的接合 传递质粒 有关。
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5.芽孢 某些革兰氏阳性菌，在一定条件下，可在菌体内形成一个圆形或卵圆形的内生孢子，称为 芽孢 。
末形成芽孢的菌体称为 繁殖体 或 营养体,老龄芽孢脱离原菌体独立存在，称为 游离芽孢 。
芽孢的鉴别意义 芽孢的 形状,大小,位置 因细菌而异，具有 鉴别 意义。 芽孢形状有圆形、卵圆形，大小可能大于或小于菌体横径，位置可在菌体中央（中央芽孢）、
菌体末端（偏端芽孢、近端芽孢）、菌体末端（末端芽孢、
顶端芽孢）。
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芽孢的结构特性 芽孢具有较厚的芽孢壁，多层芽孢膜，结构坚实，含水少，折光性强。普 通染色法不易着色,用芽孢染色法才能着色。
芽孢的成分及生理意义 芽孢结构多层而且致密，
各种理化因子不易透入，芽孢含水量少 (繁殖体 80％，
芽孢 40％ )，蛋白质耐热不易变性。芽孢内含有一种特有物质的 吡啶二羧酸 (DPA)，与钙结合形成的复合物能提高芽孢的耐热性和抗氧化能力。
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此外，芽孢内含一类特殊蛋白质称为 酸溶性芽孢小蛋白 （ SASPs) 与芽孢芯髓内的 DNA紧密结合，使之免受辐射、干燥、高温等破坏，在萌发时则可作为碳源和能源。芽孢的抵抗力很强,可耐受药物、
辐射、干燥、高温等 。
一般繁殖体经 100℃ 煮沸 30min可杀死，但芽孢可耐受 100℃ 数小时。杀灭芽孢采用干热灭菌或高压蒸气灭菌。
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芽孢的本质 细菌一般在营养不足时并受菌体基因的控制，终止繁殖体的代谢，形成芽孢。芽孢不能分裂繁殖，是细菌抵抗外界不良环境，保存生命的一种 休眠状态 。当恢复适宜的条件时，芽孢开始萌发成新的营养体。
芽孢萌发 可分为活化、出芽和营养体生长三个连续的阶段。出芽是个短促的过程，一般只有几分钟。此时皮质溶解，水分不断进入芽孢芯髓。 DPA
钙逐步释放,SASPs降解，接着芽孢芯髓内迅速合成 RNA、蛋白质和 DNA，体积增大，芽孢壁破裂，营养体生长。
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1,Axial filament formation
2.Septum formatiom
3,Engulfment of forespore
4.Cortex formation
5.Coat synthesis
6.Completion of coat synthesis,
Increase in refractility and heat
resistance
7.Lysis of sporangium,spore liberation
细菌芽孢的形成过程课件 002 兽医微生物学教学课件 84
四、细菌形态和构造的观察方法人眼睛只能看见 0.2mm以上的物体，细菌仅有
0.2-20um大小，肉眼不能直接看到，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大后，才能观察到细菌的形态或结构。
1.普通光学显微镜观察法 普通光学显微镜以可见光 (自然光或灯光 )为光源，细菌经放大 100倍的物镜和放大 10倍的目镜联合放大 l 000倍后，达到 0.2
mm以上，肉眼便能看见。常用明视野显微镜。
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细菌染色 细菌细胞微小，无色半透明，经染色后，在普通光学显微镜下才能清楚地观察到其形态和结构。细菌的 染色 方法很多，有 单染色法,如美蓝染色法； 复染色法 （鉴别染色法），如革兰氏染色法，姬姆萨染色法和抗酸性染色法等。此外，还有荚膜、鞭毛、芽孢等 特殊染色法 。
最常用的是 革兰氏染色法 （丹麦 Gram）创建，
此法将细菌区分成 革兰氏阳性菌 （蓝紫色）和 革兰氏阴性菌 （红色）两大类，在细菌鉴别和抗菌药物选择等方面具有重要意义。
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细菌革兰氏染色原理 细菌对革兰氏染色呈现阳性 (紫色 )和阴性 (红色 )两种反应，与细菌细胞壁的结构与组成有关。
细菌经 结晶紫 初染和 碘液 媒染后，细胞膜和原生质染上了不溶于水的 结晶紫 -碘复合物 。
革兰氏阴性菌 细胞壁含脂类较多，当以 95％乙醇脱色时，脂类被溶去，而肽聚糖少且疏松，不易收缩，形成较大的孔隙，结晶紫 -碘复合物极易被脱出，
最后被红色染料 (蕃红花红 )复染成 红色 。
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Procedures of Gram Staining
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Gram positive or Gram negative?
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革兰氏阳性菌 的细胞壁含脂类少，肽聚糖多且紧密,95％乙醇作用后肽聚糖收缩，胞壁孔隙缩小，
结晶紫 -碘复合物不能脱出，经红色染料复染后仍为紫色 。
分支杆菌是 G+菌，还具有抗酸的特性。其抗酸性是由于分支杆菌细胞壁中含 分支杆菌酸 或 蜡质 。
2.电子显微镜观察法 电子显微镜 (EM)简称电镜，
可放大数十万倍，能观察 lnm的微粒。电镜包括 透射电镜 （内部超微结构观察）和 扫描电镜 （表面立体形象观察）。
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复习思考题
1.什么是菌落?研究菌落有何意义?
2.图示说明细菌的基本结构和特殊结构。
3.比较革兰氏阳性菌和阴性菌细胞壁的结构及化学组成。
4.脂多糖及外膜蛋白的组成及功能。
5,原生质体、原生质球、细菌 L型?
6.细菌 L型的诱导剂?其诱导原理?
7,细菌核体与真核细胞核的异同。
8.荚膜、菌胶团、微荚膜的概念及其作用。
9.S层的结构与功能? 10,鞭毛的结构与功能。
11.菌毛？其分类及功能?
12.芽孢的结构、功能及其抵抗力强的原因。
13,特殊结构的鉴别意义？
14.用光镜观察细菌为什么要染色?常用染色方法有哪些?
15.什么是革兰氏染色?有何意义?其染色机理?
16.试述应用电镜观察细菌有哪些特点和限制?
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