MedicalMicrobiology,病原生物學(xué)教研室,Chapter1Introduction,緒論,第一節(jié)微生物與病原微生物第二節(jié)微生物學(xué)與醫(yī)學(xué)微生物學(xué)第三節(jié)醫(yī)學(xué)微生物學(xué)發(fā)展簡史,微生物(microorganism)是存在于自然界的一群個體微小、結(jié)構(gòu)簡單、肉眼直接看不見，必須助光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡放大數(shù)百倍、數(shù)千倍甚至數(shù)萬倍后才能觀察到的微小生物。,什么是微生物？,種類繁多，數(shù)十萬種以上；分布極廣泛。1非細(xì)胞型微生物*三大類2原核細(xì)胞型微生物3真核細(xì)胞型微生物,微生物的種類與分布,非細(xì)胞型微生物是最小的一類微生物。無典型的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，無產(chǎn)生能量的酶系統(tǒng)，只能在活細(xì)胞內(nèi)生長繁殖。核酸類型為DNA或RNA。代表：病毒。原核細(xì)胞型微生物細(xì)胞核的分化較低，僅有原始核，無核膜、核仁。細(xì)胞器很不完善。DNA和RNA同時存在。這類微生物眾多，有細(xì)菌、放線菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體。真核細(xì)胞型微生物細(xì)胞核分化程度高，有核膜和核仁，細(xì)胞器完整。如真菌屬之。,微生物的種類,三型八大類,古細(xì)菌和細(xì)菌區(qū)別在于古細(xì)菌不能合成肽聚糖，有特殊的新陳代謝，可在極端環(huán)境下（高溫、高鹽、或很低PH值）生存。例如，來自高溫菌中分離到的TaqDNA聚合酶。由于古細(xì)菌是有待開發(fā)和應(yīng)用的一大類微生物，而且與海洋微生物以及其他星球存在的生命現(xiàn)象有關(guān)，古細(xì)菌已顯示特殊的重要地位。,分離自海底火山的古細(xì)菌121生長,微生物在自然界的分布空氣:水:江,河,湖泊,海洋;甲烷菌。土壤,礦層。動植物和人體表面,人體與外界相通的腔道。自然環(huán)境:無時不有,無處不在。,微生物與人類的關(guān)系,只有少數(shù)的微生物對人類和動、植物是有害的。,1、參與自然界中C、N、S等元素的循環(huán)。2、農(nóng)業(yè)方面：殺蟲、造肥、固氮3、工業(yè)方面：食品發(fā)酵、石油脫蠟4、環(huán)境保護(hù)方面：降解塑料等，處理污水廢氣5、藥方面：制藥、正常菌群,1、引起人類及動植物病害2、導(dǎo)致工業(yè)產(chǎn)品、農(nóng)副產(chǎn)品和生活用品的腐爛和霉?fàn)€。,有益的方面：,有害的方面：,植物藻類微生物,光合作用,有機碳化合物,動植物尸體,微生物降解,排泄物,微生物降解,植物藻類微生物,石油等燃料,燃燒,碳循環(huán)950億噸/年,氮的循環(huán),豆科植物根瘤中的固氮菌,土壤中的固氮菌,亞硝化細(xì)菌（氧化）,硝化細(xì)菌,反硝化細(xì)菌,腐生菌,微生物,在現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域,的應(yīng)用,作為外源基因的載體作為基因工程的宿主菌作為基因操作工具酶的供體作為微生物工程的有益菌為人類基因組計劃提供“模式生物”用于污水凈化處理,基因工程最重要的環(huán)節(jié)是把一個外源基因?qū)肷锛?xì)胞并使它得到擴增，然而外源DNA片段是很難進(jìn)入受體細(xì)胞的，即使進(jìn)入細(xì)胞也不能進(jìn)行復(fù)制和功能表達(dá)。這是因為所得外源DNA片段一般不帶有復(fù)制子系統(tǒng)及在新的受體細(xì)胞中進(jìn)行功能表達(dá)的調(diào)控系統(tǒng)。因此在基因工程中，通常利用運載工具把外源DNA片段送入生物細(xì)胞。攜帶外源基因進(jìn)入受體細(xì)胞的這種工具叫載體。絕大多數(shù)微生物本身或其提供的結(jié)構(gòu)在人工修飾情況下，可作為載體實現(xiàn)人們的愿望。,載體本身是DNA。經(jīng)過人工構(gòu)建的載體，不但能與外源基因相連接，導(dǎo)入受體細(xì)胞，還能利用本身的調(diào)控系統(tǒng)，使外源基因在新的細(xì)胞中復(fù)制以致功能表達(dá)。在基因工程中可用于載體的主要有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、柯斯質(zhì)粒、單鏈DNA噬菌體M13、動物病毒、YAC等幾類。,PBR322質(zhì)粒結(jié)構(gòu)圖,酵母菌,在基因工程中，利用一定方法將某種外源基因?qū)胄碌募?xì)胞，并進(jìn)行復(fù)制、擴增與功能表達(dá)。因此，受體細(xì)胞的選擇是非常重要的。,放線菌,桿菌,基因操作過程中，涉及到一些列有關(guān)酶類的催化反應(yīng)。這些功能各異的酶類有的像“手術(shù)刀”專司切割之用；有的像“縫紉針”具有連接的功能；有的像“復(fù)印機”行使復(fù)制之責(zé)。因此工具酶的應(yīng)用，是重組DNA的最重要的技術(shù)基礎(chǔ)。而能夠提供這些酶的生物則是微生物。,微生物工程是指利用微生物的特殊功能，通過現(xiàn)代化的裝備生產(chǎn)有用物質(zhì)，或把微生物直接應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種技術(shù)體系。微生物工程在農(nóng)業(yè)上的廣泛應(yīng)用被譽為“白色革命”主要包括：（1）利用基因工程技術(shù)改造農(nóng)用工程微生物菌株。（2）利用微生物特有的轉(zhuǎn)化、分解有機物和無機物能力，制成微生物化肥與微生物農(nóng)藥。,微生物化肥是把廣泛存在于自然界的多種有益菌或其提取物組合固化，形成能分泌多種分解酶的有益菌種。由于這樣的菌群既能催化分解各種農(nóng)作物秸稈、樹枝等有機物，形成腐殖質(zhì)，又能分解頁巖等礦物質(zhì)，形成可被植物吸收的活性元素，從而起到天然肥料的作用。,微生物農(nóng)藥包括病毒農(nóng)藥、真菌農(nóng)藥、細(xì)菌農(nóng)藥3種。,在人類基因組計劃實施過程中常常以一些微生物作為“模式生物”，對微生物基因組進(jìn)行分析，驗證工作戰(zhàn)略。另外“模式生物”的研究所獲得的信息，對于搞清物種起源、生物進(jìn)化等重大問題也有很大幫助。,為了提高污水凈化效率，人們應(yīng)用生物工程方法培育出于有新的特殊功能的微生物。總之,遺傳工程菌的研究與應(yīng)用，必將對污水的凈化起到變革性的作用。,正常菌群；生物拮抗,增強免疫，提供營養(yǎng)，抗衰老,抗腫瘤。條件致病菌。病原微生物；,微生物與人類的關(guān)系,痢疾桿菌,.,結(jié)核桿菌,破傷風(fēng)梭菌,ClostridiumBotulinum：,產(chǎn)氣莢膜梭菌,霍亂弧菌,流感病毒,乙肝病毒,狂犬病毒,HIV,SARS,果子貍,Sec.2微生物學(xué)和醫(yī)學(xué)微生物學(xué),醫(yī)學(xué)微生物學(xué)重要的醫(yī)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科。第一篇細(xì)菌學(xué)；第二篇病毒學(xué)；第三篇真菌學(xué)。共37章。學(xué)時安排：理論課：51學(xué)時;3*17實驗課：24學(xué)時;4*6考試：理論考試；實驗考試。,Sec.3醫(yī)學(xué)微生物學(xué)發(fā)展簡史,微生物學(xué)經(jīng)驗時期（16世紀(jì)以前）實驗微生物學(xué)時期（1719世紀(jì)）現(xiàn)代微生物學(xué)時期（20世紀(jì)以后）,微生物學(xué)的發(fā)展過程,我國古代勞動人民的貢獻(xiàn):制醬(約二千六百年)釀醋(約兩千六百年)細(xì)菌浸礦(約一千年)種人痘(約一千年),1674年自制世界上第一架顯微鏡，描述了微生物的形態(tài)。正確描述了微生物的形態(tài)，為微生物的存在提供科學(xué)依據(jù)。,微生物學(xué)發(fā)展史中的奠基者,列文.胡克（荷蘭）Antonyvanleeuwenhoek(1632-1723),巴斯德(法國）LouisPasteur(1822-1895),首次指出細(xì)菌與人類生活、生命關(guān)系奠定了微生物學(xué)的理論基礎(chǔ)。創(chuàng)立了對酒類、乳類的巴氏消毒法。成功研制雞霍亂、炭疽和狂犬病疫苗。,完整揭開細(xì)菌奧秘第一人,首創(chuàng)用牛痘預(yù)防天花，為預(yù)防醫(yī)學(xué)開辟了廣闊途徑。,琴納（英國）EdwardJenner（1749-1823),郭霍（德國）RobertKoch（1843-1910),創(chuàng)立固體培養(yǎng)基創(chuàng)立細(xì)菌染色方法及實驗動物感染法發(fā)現(xiàn)各種傳染病的病原體（結(jié)核桿菌、霍亂弧菌、白喉桿菌.提出著名的郭霍法則,TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1905,特殊的病原菌應(yīng)在同一疾病中查見，在健康人中不存在。該病原菌能被分離培養(yǎng)得純種。該純培養(yǎng)物接種至易感動物，能產(chǎn)生同樣病癥。自人工感染的實驗動物體內(nèi)能重新分離得該病原菌純培養(yǎng)。,郭霍法則（1884）,病毒學(xué)的發(fā)展,伊凡諾夫斯基（俄國）證明煙草花葉病病原體是病毒（1892）。斯坦利（美國）首次分離并提純了煙草花葉病病毒。許多動物、植物、細(xì)菌、人類病毒相繼發(fā)現(xiàn)。人類傳染病中約80%由病毒引起。,抗生素與化學(xué)藥物的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用,1910年化學(xué)藥物砷凡納明首先研制成功，開創(chuàng)治療微生物疾病的時代1929年英國人Fleming發(fā)現(xiàn)青霉素，為人類健康做出巨大貢獻(xiàn),在醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的學(xué)科發(fā)展中，有近60位科學(xué)家因有突出貢獻(xiàn)而榮獲諾貝爾獎。我國學(xué)者也為此作出了重大貢獻(xiàn)（如黃禎祥、湯非凡、朱既明等以及我國在病原微生物研究和預(yù)防醫(yī)學(xué)方面取得的成就）。,湯飛凡先生（中國學(xué)者18971958）1956年成功分離出衣原體,現(xiàn)代微生物學(xué)時期,新病原微生物的發(fā)現(xiàn)微生物基因組計劃的實施新型疫苗的研究進(jìn)展迅速微生物學(xué)診斷技術(shù)微生物的防治措施,新發(fā)現(xiàn)的病原微生物與疾病（1973-）1.嗜肺軍團(tuán)菌2.人類免疫缺陷病毒-艾滋病3.幽門螺桿菌4.肝炎病毒（丙、丁、戊、庚型）5.漢坦病毒-腎綜合征出血熱(流行性出血熱)6.輪狀病毒7.朊粒(瘋牛病)8.O139霍亂弧菌9.SARS冠狀病毒-嚴(yán)重急性呼吸道綜合征（SARS）其它：禽流感，手足口病。,及時發(fā)現(xiàn)新病原體，為診治疾病提供病原學(xué)依據(jù)了解其生物學(xué)特性和