微生物檢驗(yàn)基礎(chǔ)

1、 微生物檢驗(yàn)基礎(chǔ) n 楊杰明 微生物基礎(chǔ) n1)微生物的定義 n2)微生物分類 n3)微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu) n4)微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)檢查法 1)微生物的定義 n微生物：是一群個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡單、 肉眼不能直接看到，必須借助光學(xué)顯微 鏡或電子顯微鏡放大幾百、幾千甚至幾 萬倍才能看到的微小生物。 n包括：病毒、細(xì)菌、放線菌、螺旋體、 立克次體、支原體、衣原體、真菌和原 蟲等。 n細(xì)菌: 是一類個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡單的原核 細(xì)胞型微生物,無成形細(xì)胞核、也無核仁 和核膜，除核蛋白體外無其他細(xì)胞器。 微生物的分類 n微生物的常規(guī)分類： 1、非細(xì)胞型微生物：病毒。（納米） n2 、原核細(xì)胞型微生物：細(xì)菌（微米）

2、 n放線菌、螺旋體、立克次體、 支原體、衣原體等。 n3、真核細(xì)胞型微生物:真菌、原蟲。 微生物醫(yī)學(xué)分類： 1、正常菌群 2、條件致病菌 3、病原菌或稱致病菌 1.常見細(xì)菌的形態(tài) 球菌(coccus) 葡萄球菌葡萄球菌(streptococcus) 球菌(coccus) 腦膜炎奈瑟菌腦膜炎奈瑟菌 雙球菌雙球菌(diplococcus) 肺炎鏈球菌肺炎鏈球菌 鏈球菌鏈球菌(streptococcus) 球菌(coccus) 球菌(coccus) 八疊球菌八疊球菌(sarcina) 桿菌(bacillus) 不同桿菌的大小、長短、粗細(xì)很不一致。不同桿菌的大小、長短、粗細(xì)很不一致。 炭疽芽胞桿菌 3

3、-10 m 大中 大腸埃希菌 2-3 m 小 布魯菌 0.6-1.5 m 螺形菌(spiral bacterium) 弧菌弧菌 螺菌螺菌 螺桿菌螺桿菌 2.基本結(jié)構(gòu) (1）細(xì)胞壁：主要功能、主要成分、革蘭氏陰性菌和陽性菌的比較。 （2）細(xì)胞膜: 或稱胞膜,細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，包繞在細(xì)菌胞漿外的具有彈性的半滲透性脂質(zhì)雙 層生物膜。主要由磷脂及蛋白質(zhì) 構(gòu)成 . （3）細(xì)胞質(zhì)：核蛋白體、質(zhì)粒、 胞質(zhì)顆粒。 （4）核質(zhì):或擬核 是細(xì)菌的遺傳物質(zhì)， 決定細(xì)菌的遺傳特征 1)細(xì)胞壁細(xì)胞壁:是細(xì)菌細(xì)胞外層結(jié)構(gòu),一層較厚（580nm）、質(zhì)量均勻的網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)主要功能是維持菌體固有的外形,并保護(hù)細(xì)菌抵抗低滲環(huán)境. 細(xì)胞壁

4、主要 成分為肽聚糖又稱粘肽.肽聚糖為原核細(xì)胞型微生物所特有的物質(zhì)和共同特 征. n根據(jù)細(xì)菌對革蘭氏染色法反應(yīng),可將其分為革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性 菌.而這兩種細(xì)菌區(qū)別與其細(xì)胞壁的性質(zhì)密切相關(guān). n革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的比較 特征: 革蘭氏陽性菌 革蘭氏陰性菌 強(qiáng)度 : 較堅(jiān)韌 較疏松 厚度: 厚，2080nm 薄，510nm 肽聚糖層數(shù): 多，可達(dá)50層 少，13層 肽聚糖含量: 多，可占胞壁干重5080% 少，占胞壁干重1020% 磷壁酸 : + - 外膜: - + 結(jié)構(gòu): 三維空間（立體結(jié)構(gòu)） 二維空間（平面結(jié)構(gòu)） 肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan) 革蘭陽性菌肽聚

5、糖革蘭陽性菌肽聚糖聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋 青霉素作用點(diǎn)青霉素作用點(diǎn) 溶菌酶作用點(diǎn)溶菌酶作用點(diǎn) N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸 革蘭陰性菌肽聚糖革蘭陰性菌肽聚糖聚糖骨架、四肽側(cè)鏈聚糖骨架、四肽側(cè)鏈 肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan) 青霉素抗生素作用機(jī)理 n凡能破壞肽聚糖結(jié)構(gòu)或抑制其合成的物質(zhì)，都能損傷細(xì)胞壁而使 細(xì)菌變形或殺傷細(xì)菌青霉素和頭孢菌素能與細(xì)菌競爭合成胞壁過 程所需的轉(zhuǎn)肽酶，抑制四肽側(cè)鏈上D-丙氨酸與五肽橋之間的聯(lián)結(jié)， 使細(xì)菌不能合成完整的細(xì)胞壁，可導(dǎo)致細(xì)菌死亡。人和動物細(xì)胞 無細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，亦無肽聚糖，故溶菌酶和青霉素

6、對人體細(xì)胞均無 毒性作用。 n革蘭陰性菌細(xì)胞壁的脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)，除了轉(zhuǎn)運(yùn)營養(yǎng)物質(zhì)外，還有 屏障作用，能阻止多種物質(zhì)透過，抵抗許多化學(xué)藥物的作用，所 以革蘭氏陰性菌對溶菌酶、青霉素等比革蘭氏陽性具有較大的抵 抗力 . n革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)顯著不同，導(dǎo)致這兩 類細(xì)菌在染色性、抗原性、毒性、對某些藥物的敏感性等方面的 很大差異。 n所以對臨床標(biāo)本涂片革蘭氏染色初報(bào)告對臨床感染選擇性用藥有 一定的參考意義! n維持菌體固有的形態(tài) n保護(hù)細(xì)菌抵抗低滲環(huán)境 n參與菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換 n菌體表面帶有多種抗原分子，可誘 發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答。 細(xì)細(xì) 胞胞 壁壁 的的 功功 能能 細(xì)菌型因缺乏完整

7、的細(xì)胞壁，細(xì)菌型因缺乏完整的細(xì)胞壁， 不能維持其固有的形態(tài)，呈現(xiàn)高度多不能維持其固有的形態(tài)，呈現(xiàn)高度多 形性，均為革蘭染色陰性。在低滲的形性，均為革蘭染色陰性。在低滲的 環(huán)境下，很容易吸水脹裂死亡，但在環(huán)境下，很容易吸水脹裂死亡，但在 高滲環(huán)境中仍可生存和分裂繁殖。高滲環(huán)境中仍可生存和分裂繁殖。 細(xì)胞壁缺陷型細(xì)菌稱為細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型細(xì)菌稱為細(xì)菌L L型型 n細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型或細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型或L型型(bacterial L form)：細(xì)細(xì) 胞壁受損后仍能生長和分裂的細(xì)菌。在一般環(huán)境胞壁受損后仍能生長和分裂的細(xì)菌。在一般環(huán)境 中不能耐受菌體內(nèi)的高滲透壓而將會漲破死亡。中不能耐受菌體內(nèi)的高滲透壓

8、而將會漲破死亡。 在高滲環(huán)境下，仍可存活。在高滲環(huán)境下，仍可存活。 n革蘭陽性菌細(xì)胞壁缺失后，原生質(zhì)僅被一層細(xì)胞革蘭陽性菌細(xì)胞壁缺失后，原生質(zhì)僅被一層細(xì)胞 膜包住膜包住原生質(zhì)體原生質(zhì)體(protoplast)。 n革蘭陰性菌肽聚糖層受損后尚有外膜保護(hù)革蘭陰性菌肽聚糖層受損后尚有外膜保護(hù)原原 生質(zhì)球生質(zhì)球(spheroplast)。 n某些某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。 細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型（細(xì)菌細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型（細(xì)菌L型）型） 細(xì)菌細(xì)菌L L型呈高度多形性，大小不一。著色不勻，無論其型呈高度多形性，大小不一。著色不勻，無論其 原為革蘭陽性或陰性菌

9、，形成原為革蘭陽性或陰性菌，形成L L型大多染成革蘭陰性。型大多染成革蘭陰性。 細(xì)菌細(xì)菌L型的形態(tài)和染色性型的形態(tài)和染色性 蠟樣芽胞桿菌蠟樣芽胞桿菌L型的鏡下形態(tài)型的鏡下形態(tài) （多形性）（多形性） n細(xì)菌細(xì)菌L型生長緩慢，營養(yǎng)要求高，對滲透壓敏感，普通營養(yǎng)型生長緩慢，營養(yǎng)要求高，對滲透壓敏感，普通營養(yǎng) 基上不能生長，培養(yǎng)時(shí)必須用高滲的含血清的培養(yǎng)基?；喜荒苌L，培養(yǎng)時(shí)必須用高滲的含血清的培養(yǎng)基。 n細(xì)菌細(xì)菌L型在高滲的含血清的培養(yǎng)基上生長后形成三種類型的型在高滲的含血清的培養(yǎng)基上生長后形成三種類型的 菌落。菌落。 細(xì)菌細(xì)菌L型的培養(yǎng)特性和菌落形態(tài)型的培養(yǎng)特性和菌落形態(tài) 絲狀菌落絲狀菌落 顆粒

10、型菌落顆粒型菌落 油煎蛋樣菌（典油煎蛋樣菌（典 型型L型菌落）型菌落） 2)細(xì)胞膜細(xì)胞膜 n細(xì)菌細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與真核細(xì)胞者基本相同，由磷脂和 多種蛋白質(zhì)組成，但不含膽固醇。 n細(xì)菌細(xì)胞膜的功能與真核細(xì)胞者類似，主要有物質(zhì)轉(zhuǎn) 運(yùn)、生物合成、分泌和呼吸等作用。 n細(xì)菌細(xì)胞膜可形成一種特有的結(jié)構(gòu)， 稱為中介體。 n中介體：中介體：是部分細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊、是部分細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊、 卷曲形成的囊狀物，多見于革蘭陽性菌。卷曲形成的囊狀物，多見于革蘭陽性菌。 其功能類似于真核細(xì)胞的線粒體，其功能類似于真核細(xì)胞的線粒體， 故亦稱為線粒體故亦稱為線粒體(chondroid) 中介中介 體體 n核糖體：核糖體：細(xì)菌

11、合成蛋白質(zhì)的場所，游離存在于蛋白質(zhì) 中。 n質(zhì)粒：質(zhì)粒：染色體外的遺傳物質(zhì)，存在于細(xì)胞質(zhì)中。為閉 合環(huán)狀的雙鏈DNA，控制細(xì)菌某些特定的遺傳特性。 n細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中含有多種顆粒，大多為貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)。 其中有一種主要成分是RNA和多偏磷酸鹽的顆粒，其 嗜堿性強(qiáng)，用亞甲藍(lán)染色時(shí)著色較深呈紫色，稱為異 染顆粒。常見于白喉棒狀桿菌，位于菌體兩端，故又 稱極體，有助于鑒定。 3)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 4)核質(zhì)核質(zhì):為細(xì)菌遺傳物質(zhì)中心為細(xì)菌遺傳物質(zhì)中心 細(xì)菌是原核細(xì)胞，不具有成形的核。細(xì)菌 的遺傳物質(zhì)稱為核質(zhì)或擬核，無核膜、核 仁和有絲分裂器。功能與真核細(xì)胞的染色 體相似。 核質(zhì)由單一密閉環(huán)狀DNA分子反復(fù)回旋卷

12、 曲盤繞組成松散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 3.特殊結(jié)構(gòu) （1）莢膜：抗原性、抗吞噬性、貯存水分。 （2）鞭毛：抗原性（H抗原）、運(yùn)動器官。 （3）菌毛：普通菌毛和性菌毛。(粘附作用) （4）芽胞：強(qiáng)大的抵抗力。(滅菌效果指標(biāo)) 3. 特殊結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu) 3.1）莢膜）莢膜 (capsule) 莢膜莢膜：某些細(xì)菌在其細(xì)胞壁外包繞一層黏液性物質(zhì)，某些細(xì)菌在其細(xì)胞壁外包繞一層黏液性物質(zhì)， 為疏水性多糖或蛋白質(zhì)的多聚體，用理化方法去除后并不為疏水性多糖或蛋白質(zhì)的多聚體，用理化方法去除后并不 影響細(xì)胞的生命活動。影響細(xì)胞的生命活動。 肺炎鏈球菌莢膜 莢膜莢膜 n抗吞噬作用：抗吞噬作用：莢膜具有抵抗宿主吞噬細(xì)胞的作莢膜具

13、有抵抗宿主吞噬細(xì)胞的作 用，因而莢膜是病原菌的重要毒力因子。用，因而莢膜是病原菌的重要毒力因子。 n粘附作用粘附作用：莢膜多糖可使細(xì)菌彼此之間粘連，莢膜多糖可使細(xì)菌彼此之間粘連， 也可粘附于組織細(xì)胞或無生命物體表面，形成也可粘附于組織細(xì)胞或無生命物體表面，形成 生物膜，是引起感染的重要因素。生物膜，是引起感染的重要因素。 n抗有害物質(zhì)的損傷作用：抗有害物質(zhì)的損傷作用：莢膜處于細(xì)胞的最外莢膜處于細(xì)胞的最外 層，有保護(hù)菌體避免和減少受有害物質(zhì)的損傷層，有保護(hù)菌體避免和減少受有害物質(zhì)的損傷 作用。作用。 莢膜的功能莢膜的功能 3. 特殊結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu) 3.2）鞭毛）鞭毛 (flagellum) 許多細(xì)

14、菌在菌體上附有細(xì)長并呈波狀彎曲的絲狀物，稱為許多細(xì)菌在菌體上附有細(xì)長并呈波狀彎曲的絲狀物，稱為鞭毛鞭毛， 是細(xì)菌的運(yùn)動器官。是細(xì)菌的運(yùn)動器官。 鞭毛需用電子顯微鏡觀察，或經(jīng)特殊染色法使鞭毛增粗后才能在鞭毛需用電子顯微鏡觀察，或經(jīng)特殊染色法使鞭毛增粗后才能在 光鏡下看到。光鏡下看到。 鞭毛菌分類鞭毛菌分類 單毛菌單毛菌 雙毛菌雙毛菌 叢毛菌叢毛菌 周毛菌周毛菌 n鞭毛是運(yùn)動器官。 n鞭毛有抗原性。 鞭毛的功能鞭毛的功能 n 菌毛菌毛: 許多革蘭陰性菌和少數(shù)革蘭陽性菌菌體表面存在著一許多革蘭陰性菌和少數(shù)革蘭陽性菌菌體表面存在著一 種比鞭毛更細(xì)、更短而直硬的絲狀物，與細(xì)菌的運(yùn)動無關(guān)。種比鞭毛更細(xì)、更

15、短而直硬的絲狀物，與細(xì)菌的運(yùn)動無關(guān)。 n菌毛蛋白具有抗原性。菌毛蛋白具有抗原性。 n根據(jù)功能不同，菌毛可分為普通菌毛和性菌毛兩類。根據(jù)功能不同，菌毛可分為普通菌毛和性菌毛兩類。 n菌毛在普通光學(xué)顯微鏡下看不到，必須用電子顯微鏡觀察。菌毛在普通光學(xué)顯微鏡下看不到，必須用電子顯微鏡觀察。 3. 特殊結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu) 3.3）菌毛）菌毛 (filus/fimbriae) n芽胞芽胞：某些細(xì)菌在一定的環(huán)境條件下，能在菌體內(nèi)某些細(xì)菌在一定的環(huán)境條件下，能在菌體內(nèi) 部形成一個(gè)圓形或卵圓形小體，是細(xì)菌的休眠形式。部形成一個(gè)圓形或卵圓形小體，是細(xì)菌的休眠形式。 芽胞形成后細(xì)菌即失去繁殖能力。芽胞形成后細(xì)菌即失去繁

16、殖能力。 n產(chǎn)生芽胞的都是革蘭陽性菌。產(chǎn)生芽胞的都是革蘭陽性菌。 3. 特殊結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu) 3.4）芽胞）芽胞 (spore) n細(xì)菌形成芽胞的能力是由菌體內(nèi)的芽胞基因決細(xì)菌形成芽胞的能力是由菌體內(nèi)的芽胞基因決 定的。芽胞一般只在動物體外才能形成，其形定的。芽胞一般只在動物體外才能形成，其形 成條件因菌種而異。成條件因菌種而異。 n一個(gè)細(xì)菌只形成一個(gè)芽胞，一個(gè)芽胞發(fā)芽也只一個(gè)細(xì)菌只形成一個(gè)芽胞，一個(gè)芽胞發(fā)芽也只 生成一個(gè)菌體，細(xì)菌數(shù)量并未增加，因而芽胞生成一個(gè)菌體，細(xì)菌數(shù)量并未增加，因而芽胞 不是細(xì)菌的繁殖方式。與芽胞相比，未形成芽不是細(xì)菌的繁殖方式。與芽胞相比，未形成芽 胞而具有繁殖能力的菌體

17、可稱為胞而具有繁殖能力的菌體可稱為繁殖體繁殖體 芽胞的形成與發(fā)芽芽胞的形成與發(fā)芽 芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的 鑒別意義。鑒別意義。 炭疽芽胞桿菌 肉毒梭菌肉毒梭菌 破傷風(fēng)梭菌破傷風(fēng)梭菌 n芽胞的抵抗力強(qiáng)，可在自然界中存在多年，是重要芽胞的抵抗力強(qiáng)，可在自然界中存在多年，是重要 的傳染源。但芽胞并不直接引起疾病，只有發(fā)芽成的傳染源。但芽胞并不直接引起疾病，只有發(fā)芽成 為繁殖體后，才能迅速大量繁殖而致病。為繁殖體后，才能迅速大量繁殖而致病。 n芽胞抵抗力強(qiáng)，故應(yīng)以殺滅芽胞作為可靠的滅菌指芽胞抵抗力強(qiáng)，故應(yīng)以殺滅芽胞作為可靠的滅菌指 標(biāo)。

18、標(biāo)。 n芽胞抵抗力強(qiáng)的原因：芽胞抵抗力強(qiáng)的原因： (1)芽胞含水量少，蛋白質(zhì)芽胞含水量少，蛋白質(zhì) 受熱后不易變性。受熱后不易變性。 (2)芽胞具有多層致密的厚膜，芽胞具有多層致密的厚膜， 理化因素不易透入。理化因素不易透入。 (3)含有的含有的DAP與鈣結(jié)合的鹽與鈣結(jié)合的鹽 能提高芽胞中各種酶的穩(wěn)定性。能提高芽胞中各種酶的穩(wěn)定性。 芽胞的功能芽胞的功能 n顯微鏡放大法顯微鏡放大法細(xì)菌形體微小，肉眼不能 直接看到，必須借助顯微鏡（普通光學(xué)顯微鏡、 電子顯微鏡）放大后才能觀察。 n染色法染色法細(xì)菌體小半透明，經(jīng)染色后才能 觀察較清楚。 4. 細(xì)菌形態(tài)與結(jié)構(gòu)檢查法細(xì)菌形態(tài)與結(jié)構(gòu)檢查法 普通光學(xué)顯微鏡的分辨率為普通光學(xué)顯微鏡的分辨率為0.25um。一般細(xì)菌都大于。一般細(xì)菌都大于 0.25um，故可用普通光學(xué)顯微鏡觀察。，故可用普通光學(xué)顯微鏡觀察。 普通光學(xué)顯微鏡普通光學(xué)顯微鏡 顯微鏡放大法顯微鏡放大法 電子顯微鏡的分辨率為1nm。 不僅能看清細(xì)菌的外形， 內(nèi)部超微結(jié)構(gòu)可一覽無余。 電子顯微鏡電子顯微鏡 肺炎鏈球菌莢膜 莢膜 顯微鏡放大法顯微鏡放大法 n革蘭染色法：革蘭染色法： 結(jié)晶紫 碘液 95%乙醇 復(fù)紅 染色法染色法 革蘭陽性革蘭陽性 革蘭陰性革蘭陰性 革蘭氏染色原理 n細(xì)菌染色的機(jī)理尚未完全闡明,目前有多個(gè)學(xué)說包括:物理學(xué)說、 化學(xué)學(xué)說、等電