2010-5-21 1
医学微生物学
?多媒体教学课件
? 蚌埠医学院微生物学教研室
Medical Microbiology
2010-5-21 2
第 一 篇
?微生物学的基本原理
2010-5-21 3
第一篇 微生物学的基本原理
? 第二章 微生物的生物学性状
? 第三章 感染
? 第四章 抗感染免疫
? 第五章 遗传与变异
? 第六章 医学微生态学与医院内感染
? 第七章 消毒与灭菌
? 第八章 病原学诊断与防治
? 第九章 细菌的耐药性与控制策略
2010-5-21 4
第二章 微生物的生物学性状
?第一节 细菌
?第二节 病毒
?第三节 真菌
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第一节 细菌的生物学性状
?一,细菌的大小与形态
?二,细菌的结构
三,细菌形态检查法
?四,细菌的理化性状与
? 新陈代谢
?五,细菌的生长繁殖
? 与培养
第 1 章 细菌的形态与结构
2010-5-21 6
第一节 细菌
细菌 bacterium
? 原核细胞型微生物
? 狭义概念,单指细菌(如葡萄球菌、链
球菌、肺炎球菌等)
? 广义概念,所有原核细胞型微生物(细
菌、支原体、立克次体、衣原体、螺旋
体、放线菌)
第 1章 细菌的形态与结构
2010-5-21 7
一、细菌的大小与形态
?细菌的大小 测量单位 微米 (μm )
?细菌的形态
球 菌( coccus)
杆 菌( bacillus)
螺形菌( spiral bacterium)
2010-5-21 8形态与结构
细菌的大小与形态
细菌的测量单位,微米 (μm)
细菌的形态
球菌
杆菌

菌弧

螺形菌
2010-5-21 9
球 菌( coccus)
葡萄球菌电镜照片( × 10 000)
2010-5-21 10
杆 菌( bacillus)
大肠杆菌电镜照片( × 10 000)
2010-5-21 11
螺形菌( spiral bacterium)
霍乱弧菌电镜照片( × 10 000)
2010-5-21 12
二,细菌的结构
?细菌的基本结构
?(细胞壁、细胞膜、细胞质、核质)
?细菌的特殊结构
?(荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞)
第 1章 细菌的形态与结构
2010-5-21 13
鞭毛
普通菌毛
质粒 荚膜 核质
细胞膜
细胞壁
细胞质
细菌结构模式图
性菌毛
中介体
第 1章 细菌的形态与结构
2010-5-21 14
?细菌的基本结构
?细胞壁
?细胞膜
?细胞质
?核质
第 1章 细菌的形态与结构
2010-5-21 15
?细 胞 壁 中 的 基 本 结 构 ( 骨架 )
———肽聚糖 peptidoglycan
第 1节 细菌的形态与结构
?细胞壁中 的 特殊结构
?革兰阳性菌 ( G+) 磷壁酸, 表面蛋白
?革兰阴性菌 ( G-) 外膜
(一)细胞壁 cell wall
2010-5-21 16
细胞壁中的基本结构
肽聚糖的结构与组成
?革兰阳性菌肽聚糖组成
1、聚糖骨架 N-乙酰葡糖胺 (G)
N-乙酰胞壁酸 (M)
2、四肽侧链( L-丙,D-谷,L-赖,D-丙)
3、五肽交链桥( 5个甘氨酸组成)
? 肽聚糖层厚,形成坚韧的三维立体网架
结构
第 1章 细菌的形态与结构第 1节 细菌的形态与结构
2010-5-21 17
革兰阳性菌细胞壁的肽聚糖结构
溶菌酶
作用点
青霉素作用点
革兰阳性菌细胞壁中肽聚糖层厚( 20-80nm,15-50层 )
四肽链
五肽桥
第 1节 细菌的形态与结构
2010-5-21 18
M
G
M
G
M
G
M
G
M
G
M
G
M
G
M
G
M
G
M
G
M
G
M
G
四肽侧链
五肽交连桥
G+菌细胞壁
结构示意图
溶菌酶作
用点
青霉素作
用点
2010-5-21 19
?革兰阴性菌肽聚糖组成
1、聚糖骨架 N-乙酰葡糖胺 (G)
N-乙酰胞壁酸 (M)
2、四肽侧链( L-丙,D-谷,M-二氨基庚二
酸 DAP,D-丙)
缺乏五肽交链桥
? 仅有二维结构,肽聚糖层少,结构松散。
第 1章 细菌的形态与结构
第 1节 细菌的形态与结构
2010-5-21 20
革兰阴性菌细胞壁的肽聚糖结构
二氨基庚二酸与 D-
丙氨酸连接处
革兰阴性菌细胞壁中肽聚糖层薄,( 10-15nm,1-3层 )
第 1节 细菌的形态与结构
2010-5-21 21
M
G
M
G
M
G
M
G
M
G
M
G
M
G
M
G
M
G
G-菌细胞壁结构示意图
四肽侧链
2010-5-21 22
? 细菌细胞壁中基本成分,肽聚糖
? 革兰阳性菌、革兰阴性菌肽聚糖组成与数量不
同,因此在许多理化性状、致病性、染色性上
均有差异。
? 此外,革兰阳性菌、阴性菌细胞壁中还
有各自的 特殊成分。
革兰阳性菌:磷壁酸、表面蛋白
革兰阴性菌:外膜
第 1章 细菌的形态与结构
2010-5-21 23
? ① 磷壁酸
? 化学结构:
? 由核糖醇和甘油残基经磷酸二酯键连接组成长链,穿
插于肽聚糖中
? 类别:
? 壁磷壁酸 -与细胞壁中肽聚糖中 N-乙酰胞壁酸连接
? 膜磷壁酸 -与细胞膜相连
? 作用:
? 具有抗原性,是重要的表面抗原;有一定致病作用
第 1章 细菌的形态与结构
革兰阳性菌细胞壁中特殊结构
2010-5-21 24
细 胞 壁
G+菌特有成分
壁磷壁酸
膜磷壁酸
磷壁酸
膜磷壁酸
壁磷壁酸
形态与结构
革兰阳性菌细胞壁中特殊结构
2010-5-21 25
? ② 表面蛋白
某些革兰阳性菌细胞壁表面有一些特殊蛋
白成分
A族链球菌表面 — M蛋白
? 金黄色葡萄球菌表面 — A蛋白
staphylococcal protein A,SPA
作用,具有粘附宿主细胞、抗吞噬及其它生物学
活性
革兰阳性菌细胞壁中特殊结构
2010-5-21 26
外膜( outer membrane)
外膜由脂质双层、脂蛋白、脂多糖三部分组成,
位于肽聚糖外面,是 G- 菌细胞壁中主要成分。
第 1章 细菌的形态与结构
革兰阴性菌细胞壁中特殊结构 — 外膜
2010-5-21 27
脂蛋白
脂多糖
脂质双层
形态与结构
细 胞 壁
特殊组分:


肽聚糖
2010-5-21 28
脂多糖的组成
? 由内向外:
? 脂质 A(lipid A) - 内毒素活性主要成分,
(由糖磷脂组成)是革兰阴性菌致病的主要因
素,所有革兰阴性菌脂质 A结构相似,无种属
特异性,故不同细菌产生的内毒素作用相似 。
? 核心多糖 -由已糖、庚糖,KDO等组成,具 属
特异性(同一属中核心多糖相同) 。
? 寡糖重复单位 最外层,由数十个多糖重复单
位组成。构成革兰阴性菌的菌体 抗原,O”抗原,
具有种特异性。
第 1节 细菌的形态与结构
2010-5-21 29
脂多糖( lipopolysaccharide,LPS)
S t r u c t u r e o f S t r u c t u r e o f L i p o p o l y s a c c h a r i d eL i p o p o l y s a c c h a r i d e
脂质 A(内
毒素活性
主要成分)
核心多糖
寡糖重复单位( o 抗原)
第 1节 细菌的形态与结构
2010-5-21 30
细胞壁 革兰阳性菌 革兰阴性菌
强度 较坚韧 较疏松
厚度 20-80nm 10-15nm
肽聚糖层数 可多达 50层 1-3层
肽聚糖含量 占细胞壁干重
50%-80%
占细胞壁干重 5%-20%
磷壁酸 有 无
外膜 无 有
形态与结构
细 胞 壁
2010-5-21 31
细 胞 壁 的 功 能
? 维持细菌外形
? 保护作用(菌体内高渗)
? 具有抗原性(磷壁酸、表面蛋白、外膜)
? 致病作用
SPA— 抗吞噬
LPS— 细菌内毒素
第 1节 细菌的形态与结构
2010-5-21 32
细胞壁缺陷型 —— 细菌 L型
? 细菌 L型的命名
? 细菌 L型的形态特征
—— 多形性
? 细菌 L型培养后菌落
特征(图)
? 细菌 L型的临床意义
细菌 L型菌落,A 细菌型菌落
B 荷包蛋样 L型菌落
C 颗粒型 L型菌落
D 丝状型 L型菌落
第 1节 细菌的形态与结构
2010-5-21 33
?结构 脂质双层液态蛋白质相嵌
结构(不含胆固醇)
?功能 物质转运及交换、生物合
成及分泌、呼吸功能
?中介体 细胞膜内陷形成的囊状
物(拟线粒体、纺锤丝 )
扩大细胞膜表面积
第 1节 细菌的形态与结构
(二)细胞膜 cell membrane
2010-5-21 34
细胞膜
位于细胞壁内,紧包细胞质,结构与真核细胞基本相同。


形态与结构
细胞膜电镜照片
分泌呼吸
载体蛋白 脂质双层
细胞膜
模式结构图
物质转运
生物合成
2010-5-21 35
白喉杆菌
细胞膜与中介体
中介体
部分细胞膜折叠形成的向内陷入细胞质中的囊状物








线













中介体
2010-5-21 36
?(三)细胞质 cytoplasm
形态与结构
细胞膜包裹的溶胶状物质
组成,水、蛋白质、脂类、核酸、糖、无机盐
细胞质内重要结构
核糖体
质粒
胞质颗粒
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① 核糖体
细菌合成蛋白质的
场所,由 RNA+蛋白质
组成。沉降系数 70s
(与人类不同,抗菌
素作用)
第 1章 细菌的形态与结构
2010-5-21 38
② 质粒 plasmid
概念:
存在于细菌细胞质中的闭合
环状双股 DNA;
染色体外的遗传物质;
控制某些特定的遗传性状;
独立复制,与细菌的遗传变
异有关。
质粒
2010-5-21 39
? ③ 胞质颗粒(内含物 inclusion)
胞质颗粒大多为贮藏营养物质的场所。
异染颗粒 有利于细菌鉴定(如白喉杆菌)
第 1章 细菌的形态与结构
异染颗粒
2010-5-21 40
(四)、核 质
? 核质 nuclear material
又称核区域
? 特点,无核膜、核仁及有丝分裂器
? 作用,细菌生长繁殖、遗传变异的物质
基础
第 1节 细菌的形态与结构
2010-5-21 41
荚膜
鞭毛
菌毛
芽胞
第 1章 细菌的形态与结构
细菌的特殊结构
2010-5-21 42
?1、荚膜 capsule
细菌分泌一层粘液状物质,包围在细胞
壁外,厚度 > 0.2μm (厚度 < 0.2μm 称微荚
膜或粘液层) 化学组成为多糖或多肽
观察方法 特殊染色,油镜观察
第 1章 细菌的形态与结构
2010-5-21 43
特殊结构
荚 膜
化学组成:
功能:
产汽荚膜杆菌
肺炎链球菌
形态与结构
Capsule
多糖或多肽
抗吞噬作用
粘附作用
抗有害物质损伤作用
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2、鞭 毛
? 菌体上附着的细长并呈波纹状丝状物。
? 其化学本质为蛋白质
? 经特殊染色后在普通光学显微镜下可观
察。
示意图
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2、鞭 毛
形态与结构
特殊结构
Flagellum
电镜下鞭毛
光镜下鞭毛
2010-5-21 46
有鞭毛菌在固体培养基上生长后的 迁徒
现象
鞭毛运动
平皿上的迁徒现象
第 1章 细菌的形态与结构
鞭毛是细菌的运动器官
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鞭毛功能:
① 运动功能 有动力
② 与致病性有关 穿透粘膜表面粘液层,利
于细菌粘附于上皮细胞
③ 抗原性, H”抗原 鉴定细菌
第 1章 细菌的形态与结构
2010-5-21 48
?3、菌毛 pilus
? 存在于菌体表面比鞭毛更细、短、直的
丝状物。化学成分为蛋白质。
分类 普通菌毛、性菌毛
2010-5-21 49
①,普通菌毛
common pilus
遍布菌体表面
,细而直
作用 粘附上皮
细胞,有利于细菌的
定植,与致病有关 。
大肠埃希菌普通菌毛 × 45000
第 1章 细菌的形态与结构
2010-5-21 50
②,性菌毛 sex pilus ( F菌毛)
少数革兰阴性菌表面,仅 1-4根,中空管
状 化学本质为蛋白质
有性菌毛细菌 称 F+菌 雄性菌
无性菌毛细菌 称 F-菌 雌性菌
作用 与细菌的
接合及质粒的传
递有关
F+菌与 F-菌经性菌毛接合
第 1章 细菌的形态与结构
2010-5-21 51
?4.芽胞 spore
?概念 有些 G+细菌在某些条件下,胞质浓缩在
菌体内形成一个圆形或卵圆形小体,外包绕很
厚的壳,即为芽胞 。 细菌形成芽胞后,代谢处
于 休眠状态 ;在外界环境适宜时,芽胞又可发
芽形成菌体,进行生长繁殖。
第 1章 细菌的形态与结构
2010-5-21 52
芽胞结构模式图
形态与结构
2010-5-21 53
破伤风梭菌芽胞
透视电镜 × 15000
肉毒梭菌芽胞
透视电镜 × 15000
2010-5-21 54
?功能
?① 抵抗力强 (热、干燥、化学消毒剂)
例如 炭疽杆菌、破伤风杆菌芽胞
消毒灭菌应以杀死芽胞为标准!
?②细菌的 鉴定指标
2010-5-21 55
三,细菌形态与结构检查法
?革兰染色法 ( Gram stain)
鉴别染色法
方法:实验课操作
细菌分二类,革兰阳性菌 G+(紫色)
革兰阴性菌 G-(红色)
意义,细菌分类、致病性研究、抗
菌药物选用 。
第 1章 细菌的形态与结构
2010-5-21 56
第 1章 细菌的形态与结构
涂片、固定
初染 ---结晶紫
媒染 — 碘液
脱色 — 95%酒精
复染 — 复红
2010-5-21 57
第 1章 细菌的形态与结构
葡萄球菌 G+ × 1000
2010-5-21 58
第 1章 细菌的形态与结构
大肠埃希菌 G— × 1000
2010-5-21 59
?Microorganism 微生物
?bacterium 细菌
?capsule 荚膜
?flagellum 鞭毛
?pilus 菌毛
?spore 芽胞
?Gram stain 革兰染色
本节(含绪论)专业英语
第 1章 细菌的形态与结构
2010-5-21 60
?1、微生物分几类?与人类关系如何?
?2、细胞壁的结构与功能,G+ 及 G- 菌细
胞壁结构有何区别?
?3、何谓细菌 L型,L型细菌形态与菌落有
何特点?有何临床意义?
?4、质粒的概念
?5、细菌的特殊构造及各自的作用。
本节要点
第 1章 细菌的形态与结构