概論及細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)藥學(xué)大專

1、微生物學(xué)微生物學(xué)microbiology張張 韌韌微生物與寄生蟲教研室微生物與寄生蟲教研室微生物（microorganism）v 概念：自然界中的一群個體微小、結(jié)構(gòu)簡單、分布廣泛、概念：自然界中的一群個體微小、結(jié)構(gòu)簡單、分布廣泛、增殖迅速、肉眼看不見，須借助顯微鏡放大，才能觀察到增殖迅速、肉眼看不見，須借助顯微鏡放大，才能觀察到的微小生物。的微小生物。n 微生物的特點(diǎn)：微生物的特點(diǎn)：1. 1. 個體微小，結(jié)構(gòu)簡單個體微小，結(jié)構(gòu)簡單2. 2. 種類繁多，數(shù)量極大種類繁多，數(shù)量極大3. 3. 繁殖迅速，易于變異繁殖迅速，易于變異4. 4. 分布廣泛分布廣泛, , 包括極端環(huán)境包括極端環(huán)境 v桿菌的

2、平均長度：桿菌的平均長度：2 微米；微米；v 1500個桿菌首尾相連個桿菌首尾相連= 一粒芝麻的長度；一粒芝麻的長度；v 10-100億個細(xì)菌加起來重量億個細(xì)菌加起來重量 = 1毫克毫克1.個體微小、結(jié)構(gòu)簡單個體微小、結(jié)構(gòu)簡單1.個體微小、結(jié)構(gòu)簡單個體微小、結(jié)構(gòu)簡單v測量單位：微米或鈉米測量單位：微米或鈉米火星隕石中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌化火星隕石中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌化石（直徑石（直徑 20 nm）2. 種類繁多，數(shù)量極大種類繁多，數(shù)量極大v在自然界中（土壤、水體、空氣，動植物體內(nèi)和體在自然界中（土壤、水體、空氣，動植物體內(nèi)和體表）都生存有大量的微生物表）都生存有大量的微生物v分析表明，微生物占地球生物總量的分析

3、表明，微生物占地球生物總量的60%3.繁殖迅速、易于變異繁殖迅速、易于變異v突變率：突變率：10-5 10-10，短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的變異，短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的變異后代后代t數(shù)十公里的高空（最高為離地數(shù)十公里的高空（最高為離地85公里，須用火箭采樣）公里，須用火箭采樣）v幾千米的地下幾千米的地下v強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高熱的極端環(huán)境強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高熱的極端環(huán)境v常年封凍的冰川常年封凍的冰川4.分布廣泛分布廣泛4.分布廣泛分布廣泛南極南極vostok湖冰芯樣品中的微生物湖冰芯樣品中的微生物微生物的種類微生物的種類 非細(xì)胞型非細(xì)胞型微生物微生物原核細(xì)胞型原核細(xì)胞型微生物微生物真核細(xì)胞型微生真核細(xì)胞型微生物物區(qū)區(qū)別

4、別無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，無產(chǎn)生無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，無產(chǎn)生能量酶，一種核酸能量酶，一種核酸擬核，無核仁、核膜擬核，無核仁、核膜只有核糖體只有核糖體細(xì)胞核，有核仁、核細(xì)胞核，有核仁、核膜，細(xì)胞器完整膜，細(xì)胞器完整種種類類病毒病毒細(xì)菌細(xì)菌 支原體支原體 衣原體衣原體 螺旋體螺旋體 立克次體立克次體 放線菌放線菌真菌真菌原核生物型原核生物型病毒病毒真核生物型真核生物型v 據(jù)與人類的關(guān)系分為據(jù)與人類的關(guān)系分為l正常菌群（正常菌群（nomal flora）：正常人體表和與外界相通正常人體表和與外界相通的腔道中，存在不同種類、數(shù)量對人體無害而有益的微生的腔道中，存在不同種類、數(shù)量對人體無害而有益的微生物稱為正常微生物群，其中

5、細(xì)菌為主，故亦稱正常菌群。物稱為正常微生物群，其中細(xì)菌為主，故亦稱正常菌群。 醫(yī)學(xué)意義醫(yī)學(xué)意義：生物拮抗、營養(yǎng)、免疫、抗衰老：生物拮抗、營養(yǎng)、免疫、抗衰老 2. 條件致病菌（條件致病菌（conditional pathogen）：正常菌群的正常菌群的寄居部位改變、菌群失調(diào)或機(jī)體免疫力下降時，也可引起寄居部位改變、菌群失調(diào)或機(jī)體免疫力下降時，也可引起疾病，此時即形成條件致病菌。（大腸埃希菌）疾病，此時即形成條件致病菌。（大腸埃希菌） 3. 病原微生物（病原微生物（pathogenic organisn）/病原體（病原體（pathogen） ： 能引起人類和動、植物發(fā)生疾病的微生物。能引起人類和動

6、、植物發(fā)生疾病的微生物。 微生物學(xué)微生物學(xué) (microbiology)v概念概念：是研究微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、遺傳變異、進(jìn)是研究微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、遺傳變異、進(jìn)化、分類以及與人、動植物、自然界相互關(guān)系的一門學(xué)科?；?、分類以及與人、動植物、自然界相互關(guān)系的一門學(xué)科。v與藥學(xué)關(guān)系密切：與藥學(xué)關(guān)系密切： 1. 很多抗生素是微生物的代謝產(chǎn)物 2. 維生素、輔酶、酵母等由微生物制造 3. 藥品需要進(jìn)行微生物檢驗(yàn) 4. 可用工程菌來生產(chǎn)藥品和生物制劑微生物學(xué)的經(jīng)驗(yàn)時期v北宋末年劉真人提出肺癆病是由小蟲引起v明隆慶年間（15671572），用人痘來預(yù)防天花v 1675年 列文虎克（antony

7、van leeuwenhoek）用自制顯微鏡觀察微生物v 19世紀(jì)60年代，巴斯德（louis pasteur）解決葡萄酒危機(jī)、巴氏消毒法v 李斯德（lister）創(chuàng)立外科無菌手術(shù)v 郭霍（robert koch）創(chuàng)立固體培養(yǎng)基，“郭霍法則”對鑒定病原體起重要作用,是研究微生物致病性的基礎(chǔ)v 青霉素 弗萊明、弗洛瑞實(shí)驗(yàn)微生物學(xué)時期現(xiàn)代微生物學(xué)的時期v各項(xiàng)技術(shù)迅猛發(fā)展（新儀器、微生物診斷技術(shù)）v多種微生物相繼被發(fā)現(xiàn)v微生物基因組、疫苗研究迅速發(fā)展微生物學(xué)微生物學(xué)microbiology一、細(xì)菌的大小和形態(tài)v細(xì)菌的大小(size of bacteria)l微米 (m)v細(xì)菌的形態(tài)(shape of

8、 bacteria)l球菌 cocusl桿菌 bacillusl螺形菌spiral bacterium球菌（coccus）桿菌（bacillus）球桿菌鏈桿菌棒狀桿菌雙歧桿菌螺形菌 （spiral bacterium）弧菌螺菌二、細(xì)菌的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁( cell wall)v 位于菌細(xì)胞的最外層，包繞在細(xì)胞膜的周圍。組成較復(fù)雜，位于菌細(xì)胞的最外層，包繞在細(xì)胞膜的周圍。組成較復(fù)雜， 并隨不同細(xì)菌而異。并隨不同細(xì)菌而異。 v 用革蘭染色法可將細(xì)菌分為兩大類，即革蘭陽性菌和革蘭陰用革蘭染色法可將細(xì)菌分為兩大類，即革蘭陽性菌和革蘭陰性菌性菌 共有組份肽聚糖（peptidoglycan）v 肽聚糖（肽聚糖（

9、peptidoglycan） 1.革蘭陽性菌革蘭陽性菌 聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋橋 三維立體結(jié)構(gòu)，堅(jiān)固三維立體結(jié)構(gòu)，堅(jiān)固 1550層層n-乙酰葡糖胺n-乙酰胞壁酸1，4糖苷鍵共有組份2. 革蘭陰性菌革蘭陰性菌 聚糖骨架、四肽側(cè)鏈聚糖骨架、四肽側(cè)鏈 二維平面結(jié)構(gòu)，疏松二維平面結(jié)構(gòu)，疏松 12層層側(cè)肽鏈側(cè)肽鏈五肽交聯(lián)橋五肽交聯(lián)橋聚糖骨架聚糖骨架青霉素作用點(diǎn)青霉素作用點(diǎn)溶菌酶作用點(diǎn)溶菌酶作用點(diǎn)金黃色葡萄球菌肽聚糖金黃色葡萄球菌肽聚糖革蘭氏染色的原理v革蘭氏染色的原理 play革蘭陽性菌v 磷壁酸(teichoic acid) 酸性多糖特殊組份lipid bilaye

10、r革蘭陰性菌v 外膜（outer membrane） 脂蛋白 脂質(zhì)雙層 脂多糖lps 內(nèi)毒素特殊組份肽聚糖肽聚糖脂蛋白脂蛋白脂質(zhì)雙層脂質(zhì)雙層脂多糖脂多糖類脂類脂a核心多糖核心多糖特異多糖特異多糖外膜外膜特異多糖特異多糖核心多糖核心多糖類脂類脂ag+ 菌與g- 菌細(xì)胞壁的比較v 維持菌體固有的形態(tài)，并保護(hù)細(xì)菌抵抗低滲環(huán)境 （陽性菌2025大氣壓，陰性菌56大氣壓）v 參與菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換 v 菌體表面帶有多種抗原表位，可以誘發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答v 磷壁酸：重要表面抗原，與血清型分類有關(guān)v 外膜：屏障結(jié)構(gòu)，與致病性相關(guān) 細(xì)胞壁的功能細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌v 概念：細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)受理化或生物因素的直接

11、破壞或合成被抑制的細(xì)菌。v 支原體v 原生質(zhì)體v 球狀體（原生質(zhì)球）v 細(xì)菌l型 細(xì)胞膜（cell membrane） v或稱胞質(zhì)膜（cytoplasmic membrane）v細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，包繞細(xì)胞質(zhì)v結(jié)構(gòu)：磷脂、蛋白質(zhì) 不含膽固醇v中介體（mesosome）是部分細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊、卷曲形成的囊狀物，多見于革蘭陽性細(xì)菌 擬線粒體之稱細(xì)胞膜的功能v營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的選擇性運(yùn)輸v維持細(xì)胞正常滲透壓v參與細(xì)胞產(chǎn)能代謝v合成細(xì)胞壁及附屬結(jié)構(gòu)的場所細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）v細(xì)胞膜包裹的，除核區(qū)以外的全部物質(zhì)?；蚍Q原生質(zhì)（protoplasm），由水、蛋白質(zhì)、脂類、核酸及少量糖和無機(jī)鹽組成，其中含有

12、許多重要結(jié)構(gòu)。v核糖體（ribosome）rna和蛋白質(zhì) 沉降系數(shù) 70s 50s+30s（真核80s 60s+40s） 30s50s40s60smrna鏈霉素四環(huán)素氯霉素、紅霉素細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）v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。染色體外的遺傳物質(zhì)，存在于細(xì)胞質(zhì)中。為閉合環(huán)狀的雙鏈為閉合環(huán)狀的雙鏈dnadna，控制細(xì)菌某些特定的遺控制細(xì)菌某些特定的遺傳特性。傳特性。v胞質(zhì)顆粒 異染粒 核質(zhì)（nuclear material）v原核細(xì)胞，不具成形的核。遺傳物質(zhì)稱為核質(zhì)或擬核（nucleoid）v無核膜、核仁和有絲分裂器；因其功能與真核細(xì)胞的染色體相似，決定細(xì)菌的遺傳變

13、異，亦稱細(xì)菌的染色體（chromosome）v一般為單倍體，是一個共價閉合環(huán)狀雙鏈dna 分子細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)v莢膜v鞭毛v菌毛v芽胞莢膜（capsule） v概念：某些細(xì)菌在其細(xì)胞壁外包繞一層粘液性物質(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影響菌細(xì)胞的生命活動 v0.2m莢膜， 0.2m 微莢膜v化學(xué)組成：多糖/多肽v染色：不易著色，負(fù)染（墨汁）莢膜的功能v抗吞噬與消化作用：抗吞噬與消化作用：莢膜具有抵抗宿主吞噬細(xì)胞莢膜具有抵抗宿主吞噬細(xì)胞的作用，是病原菌的重要毒力因子。的作用，是病原菌的重要毒力因子。v粘附作用：粘附作用：莢膜多糖可使細(xì)菌彼此之間粘連，是莢膜多糖可使細(xì)菌彼此之間

14、粘連，是引起感染的重要因素。引起感染的重要因素。v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)胞的最外層，莢膜處于細(xì)胞的最外層，可保護(hù)菌體避免和減少受有害物質(zhì)的損傷?？杀Ｗo(hù)菌體避免和減少受有害物質(zhì)的損傷。v抗干燥、防止噬菌體吸附細(xì)菌等?？垢稍?、防止噬菌體吸附細(xì)菌等。v貯藏營養(yǎng)、堆積某些代謝產(chǎn)物等。貯藏營養(yǎng)、堆積某些代謝產(chǎn)物等。鞭毛（flagellum） v概念：許多細(xì)菌菌體上附有細(xì)長并呈波狀彎曲的絲狀物。鞭毛長520m，直徑1230nm v數(shù)量與部位： 單毛菌 雙毛菌 叢毛菌 周毛菌v化學(xué)組成：鞭毛蛋白 結(jié)構(gòu)從細(xì)胞膜長出，游離于胞外鞭毛的功能v細(xì)菌的運(yùn)動器官v有些細(xì)菌的鞭毛與致病性有

15、關(guān) v根據(jù)鞭毛菌的動力和鞭毛的抗原性，可用以鑒定細(xì)菌和進(jìn)行細(xì)菌分類 菌毛（pilus或fimbriae）v概念：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)。（電鏡觀察）v種類及功能 普通菌毛ordinary pilus性菌毛sex pilus（f菌毛）由f質(zhì)粒編碼普通菌毛 多，短而細(xì) 粘附，致病性菌毛 少，粗、長、中空 遺傳物質(zhì)傳遞普通菌毛：性菌毛：接合，毒力、耐藥性等性狀的遺傳物質(zhì)傳遞。f+f-f+f-f+f+f+f+芽胞(spore）v某些革蘭陽性細(xì)菌在一定的環(huán)境條件下，在菌體內(nèi)部形成一個圓形或卵圓形小體，是細(xì)菌的休眠形式v芽胞桿菌屬、

16、梭菌屬 v 形成條件：營養(yǎng)缺乏v 保存全部生命必需物質(zhì)：核酸、酶、合成菌體成分的結(jié)構(gòu)v 休眠狀態(tài)，無新陳代謝 v 可發(fā)芽 1個細(xì)菌1個芽胞1個細(xì)菌 細(xì)菌繁殖體 芽胞休眠體v 每種細(xì)菌形成一種類型芽胞芽胞(spore）芽胞的形成芽胞的形成不良環(huán)境條件適宜條件細(xì)菌繁殖體胞質(zhì)濃縮菌體裂解芽胞芽胞(spore）v抵抗力強(qiáng)。耐干燥、熱、輻射、化學(xué)消毒劑 100數(shù)小時 消毒滅菌是否徹底的標(biāo)準(zhǔn) 最可靠方法為高壓蒸氣滅菌v致病性 不直接引起疾病，發(fā)芽后形成繁殖體后致病v鑒別意義 根據(jù)芽胞位置、大小等芽胞(spore）本節(jié)要求v 1、掌握微生物的分類（并舉例說明）。、掌握微生物的分類（并舉例說明）。v 2、掌握

17、革蘭陽性菌與革蘭陰性菌細(xì)胞壁的構(gòu)成及、掌握革蘭陽性菌與革蘭陰性菌細(xì)胞壁的構(gòu)成及主要區(qū)別。主要區(qū)別。v 3、掌握細(xì)菌基本結(jié)構(gòu)、特殊結(jié)構(gòu)及其意義、掌握細(xì)菌基本結(jié)構(gòu)、特殊結(jié)構(gòu)及其意義v 4、掌握革蘭染色法原理、步驟及實(shí)際意義。、掌握革蘭染色法原理、步驟及實(shí)際意義。v 5、名詞解釋：質(zhì)粒、名詞解釋：質(zhì)粒小結(jié)小結(jié)v病毒屬于病毒屬于型微生物。型微生物。v真菌屬于真菌屬于型微生物。型微生物。v原核細(xì)胞型微生物包括原核細(xì)胞型微生物包括、。v細(xì)菌基本形態(tài)為球菌、桿菌及螺形菌。測量細(xì)菌基本形態(tài)為球菌、桿菌及螺形菌。測量單位為微米（單位為微米（mm）。）。v革蘭陽性菌的細(xì)胞壁主要由肽聚糖和磷壁酸革蘭陽性菌的細(xì)胞壁主要由肽聚糖和磷壁酸構(gòu)成，構(gòu)成， 是青霉素的作用部位。是青霉素的作用部位。小結(jié)小結(jié)v革蘭陰性菌的細(xì)胞壁由肽聚糖、脂蛋白、脂革蘭陰性菌的細(xì)胞壁由肽聚糖、脂蛋白、脂質(zhì)雙分子層和脂多糖構(gòu)成。脂多糖又分為脂質(zhì)雙分子層和脂多糖構(gòu)成。脂多糖又分為脂類類a a、核心多糖、特異性多糖三部分，是革蘭核心多糖、特異性多糖三部分，是革蘭陰性菌內(nèi)毒素的重要組成成分。陰性菌內(nèi)毒素的重要組成成分。v細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)為細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)為 、 、 、 ，與細(xì)菌的致病性有關(guān)的，與細(xì)菌的致病性有關(guān)的特殊結(jié)構(gòu)為特殊