1、第三篇 醫學微生物學第1章 微生物的基本概念、細菌形態結構與細菌生理考綱要求 微生物的定義與分類：微生物和醫學微生物的定義，三大微生物及其特點。細菌的形態：細菌的三種形態及測量單位。細菌的基本結構：細菌基本結構的構成，肽聚糖的結構，革蘭氏陽性菌和陰性菌細胞壁的結構和醫學意義，細菌胞質內與醫學有關的重要結構與意義。細菌的特殊結構：莢膜及其與細菌致病性的關系，鞭毛及其與醫學的關系，芽孢及其與醫學的關系。細菌形態與結構的檢查法：革蘭氏染色的步驟、結果判定和醫學意義。細菌生長繁殖的條件：細菌生長繁殖的基本條件與方式，根據對氧需要進行細菌分類。細菌的分解和合成代謝：細菌生化反應的原理，由細菌產生并與醫學

2、有關的主要合成代謝產物。細菌的人工培養：培養基的概念，細菌在液體和固體培養基中的生長現象，細菌人工培養在醫學中的應用。復習要點 一、微生物的基本概念1微生物的定義 （1）微生物是存在于自然界的一大群體形微小、結構簡單、肉眼直接看不見，必須借助光學顯微鏡或電子顯微鏡放大數百倍、數千倍，甚至數萬倍才能觀察到的微小生物。（2）醫學微生物學是主要研究與醫學有關的致病性微生物的生物學特性、致病和免疫機制以及特異性診斷、防治措施，以控制和消滅感染性疾病和與之有關的免疫損傷等疾病，達到保障和提高人類健康水平為目的的一門科學。2三大微生物及其特點 （1）三大微生物 微生物種類繁多，可分為三類。非細胞型微生物原

3、核細胞型微生物真核細胞型微生物細胞結構是最小的一類微生物大小以nm為測量單位大小以m為測量單位大小不等細胞器無典型細胞結構，無細胞器很不完善，只有核糖體有各種細胞器細胞核無細胞核，核酸僅為傳染性蛋白粒子無核膜，無核仁胞核高度分化，有細胞核核酸類型為dna或rna，兩者不能同時存在dna和rna同時存在dna和rna同時存在生存繁殖無產生能量的酶系統只能在活細胞內生長繁殖具有獨特的代謝方式可在極端環境下生存易在體外生長繁殖舉例病毒、朊粒細菌、支原體、衣原體立克次體、螺旋體、放線菌真菌（2）微生物的特點 體積小、結構簡單、種類繁多、繁殖快、易變異、分布廣。 【例1】 2003a不屬于原核細胞型的微

4、生物是a螺旋體b放線菌c衣原體d真菌e立克次體 【例2】 2006a不屬于原核細胞型微生物的是a細菌 b病毒c支原體d立克次體e衣原體 【例3】 2001a屬于原核細胞型的一組微生物是a酵母菌、淋病奈瑟菌b放線菌、破傷風梭菌c鏈球菌、念珠菌d隱球菌、結核分枝桿菌e小孢子菌、大腸埃希菌a衣原體b病毒c支原體d螺旋體e真菌【例4】2001b只有一種核酸類型的微生物是【例5】2001b缺乏細胞壁的原核細胞型微生物是二、細菌的形態與結構1細菌的測量單位 一般以微米（m）為測量單位。2細菌的三種形態 細菌按其外形主要分球菌、桿菌和螺形菌三種。球菌桿菌螺形菌大小直徑在1m左右大小、長短、粗細很不一致有的長

5、23m，有的36m外形呈圓球形，近似球形多數呈直桿狀，有的稍彎曲菌體彎曲舉例雙球菌、鏈球菌、葡萄球菌四聯球菌、八疊球菌鏈桿菌、棒狀桿菌、球桿菌分枝桿菌、雙歧桿菌弧菌（霍亂弧菌）鼠咬熱螺菌、幽門螺桿菌3細菌的基本結構 細菌的結構分基本結構和特殊結構。基本結構包括細胞壁、細胞膜、細胞質、核質等，為各種細菌所共有的結構。特殊結構包括莢膜、鞭毛、菌毛和芽孢等，僅有些細菌所特有。（1）細菌基本結構的構成 包括細胞壁、細胞膜、細胞質、核質。結構特點功能細胞壁為包繞細胞膜周圍的膜狀結構，主要成分為肽聚糖保持菌體固有形態，維持菌體內外的滲透壓細胞膜為包繞細胞質的結構由磷脂和多種蛋白質組成，不含膽固醇物質轉運，

6、呼吸和分泌生物合成，參與細菌分裂細胞質為細胞膜包裹的溶膠狀物質含核糖體、質粒、胞質顆粒等結構核糖體為蛋白質合成場所，質粒為染色體外的遺傳物質，胞質顆粒多為貯藏的營養物質核質細菌的遺傳物質稱核質（擬核）無核膜、核仁和有絲分裂器功能與真核細胞的染色體相似故也稱細菌的染色體（2）肽聚糖的結構 肽聚糖也稱粘肽或胞壁質，是細菌細胞壁的主要組分。g+菌的肽聚糖由聚糖骨架、四肽側鏈與五肽交聯橋三部分組成，g菌的肽聚糖由聚糖骨架與四肽側鏈兩部分組成。聚糖骨架由n-乙酰葡糖胺和n-乙酰胞壁酸交替間隔排列，經-1,4糖苷鍵聯結而成。各種細菌細胞壁的聚糖骨架均相同。【例6】 2000a細菌細胞壁特有的成分是a肽聚糖

7、b外膜c脂蛋白d脂多糖e類脂a（3）革蘭陽性菌和陰性菌細胞壁的結構和醫學意義 細胞壁革蘭陽性菌革蘭陰性菌厚度細胞壁較厚（2080nm）細胞壁較薄（1015nm）強度較堅韌較疏松肽聚糖層數多（1550層）少（12層）肽聚糖的組成由聚糖骨架、四肽側鏈與五肽交聯橋三部分組成由聚糖骨架與四肽側鏈兩部分組成五肽交聯橋有，三維空間（立體結構）無，二維空間（平面結構）肽聚糖含量多（占細胞壁干重50%80%）少（占細胞壁干重5%20%）糖類含量多（約45%）少（15%20%）脂類含量少（1%4%）多（11%22%）磷壁酸+外膜+由于細菌細胞壁結構不同，可將其分為革蘭陽性菌和革蘭陰性菌。兩者的抗原性、致病性、免

8、疫原性及對抗生素的敏感性也不相同。（4）細菌胞質內與醫學有關的重要結構及意義 特點臨床意義核糖體是蛋白質合成的場所。細菌核糖體沉降系數為70s，由50s和30s兩個亞基組成鏈霉素與30s亞基結合，紅霉素與50s亞基結合，干擾蛋白質合成，殺死細菌質粒是染色體以外的遺傳物質，為閉合環狀雙鏈dna，帶有遺傳信息，控制細菌某些遺傳性狀。質粒能獨立復制，隨細菌分裂轉移到子代細胞中質粒編碼的細菌性狀有菌毛、細菌素、毒素和耐藥性的產生等，賦予細菌致病性和 耐藥性的特征胞質顆粒又稱內含物，大多為貯藏的營養物質有一種主要成分是rna和多偏磷酸鹽，為 異染顆粒異染顆粒常見于白喉棒狀桿菌有助于鑒定【例7】 2002

9、a細菌“核質以外的遺傳物質”是指amrnab核蛋白體c質粒d異染顆粒e性菌毛【例8】 2006a與細菌耐藥性有關的結構是a性菌毛b細菌染色體c質粒d鞭毛e異染顆粒a中介體b包涵體c吞噬體d線粒體e異染顆粒【例9】2000b與細菌的呼吸作用有關的結構是【例10】2000b可用于鑒別細菌的結構是【例11】2000b在病毒的增殖過程中，可出現的結構是4細菌的特殊結構 （1）細菌的特殊結構及與醫學的關系 特點臨床意義莢膜是指某些細菌在細胞壁外包繞的一層黏液性物質，厚度0.2m，其化學成分多數為多糖，少數為多肽抗吞噬作用（莢膜能增強細菌的侵襲力）黏附作用，抗有害物質的損傷作用鞭毛所有的弧菌和螺菌、半數的

10、桿菌和個別球菌，在菌體上附有細長且彎曲的絲狀物，稱為鞭毛細菌的運動器官，可使鞭毛菌趨向營養物質，逃離有害物質，且具有抗原性并與致病性有關菌毛許多g菌和少數g+菌菌體表面存在著一種直的、比鞭毛更細、更短的絲狀物，稱為菌毛普通菌毛與細菌的致病性密切相關；細菌的 毒力、耐藥性等性狀可通過性菌毛的接合作用傳遞；性菌毛也是某些噬菌體吸附于菌細胞的受體芽孢某些細菌在一定的環境條件下，胞質脫水濃縮，在菌體內部形成一個圓形或卵圓形小體，稱芽孢與細菌的抵抗力有關芽孢是否被殺滅可作為滅菌效果的指標注意：使細菌具有侵襲力的結構成分是莢膜；使細菌具有抵抗力的結構成分是芽孢。使細菌具有耐藥性的結構成分是質粒；與細菌致病

11、性有關的結構成分是菌毛、質粒。【例12】 2001a使細菌具有侵襲力的結構成分是 a芽孢b肽聚糖（粘肽）c莢膜d核糖體e異染顆粒【例13】 2000a肺炎鏈球菌的主要致病因素是ac-反應蛋白b自溶酶c莢膜d外毒素e內毒素（2）芽孢 芽孢是細菌的休眠形式。芽孢細菌 產生芽孢的細菌都是g+菌，如炭疽芽孢桿菌、破傷風梭菌等。芽孢的結構成熟的芽孢均有多層膜結構，由內向外依次是核心、內膜、芽孢壁、皮質、外膜、芽孢殼和芽孢外衣。芽孢帶有完整的核質、酶系統和合成菌體組分的結構，能保存細菌的全部生命必需物質。芽孢 不是 細菌的繁殖方式一個細菌只形成一個芽孢，一個芽孢發芽只生成一個菌體。芽孢形成后，若在機械力、

12、熱、ph改變等刺激作用下，破壞其芽孢殼，并供給水分和營養，芽孢殼發芽，形成新的菌體。芽孢的特性有助于細菌的鑒別 芽孢的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別價值。炭疽芽孢桿菌的芽孢卵圓形，比菌體小，位于菌體中央。破傷風梭菌的芽孢正圓形，比菌體大，位于頂端。肉毒梭菌的芽孢比菌體大，位于次極端。芽孢的抵抗力 芽孢對熱力、干燥、輻射、化學消毒劑等理化因素均有強大的抵抗力。 【例14】 2002a細菌芽孢最顯著的特性是a抗吞噬性b具有毒素活性c耐熱性d粘附性e侵襲性5細菌形態與結構的檢查法 （1）革蘭染色的步驟、結果判定 細菌玻片涂片經結晶紫初染碘液媒染95%乙醇脫色復紅復染。凡未被95%乙醇脫色

13、，菌體被結晶紫和復紅染成紫色者，為g+菌。經乙醇脫色后，被復紅染成紅色者，稱為g菌。（2）革蘭染色的醫學意義 可將細菌分為g+菌和g菌，用于細菌的初步鑒別及指導抗生素的選擇。 三、細菌的生理1細菌生長繁殖的條件（1）細菌生長繁殖的基本條件 營養物質包括水、碳源、氮源、無機鹽、生長因子充足的營養物質可以為細菌的新陳代謝及生長繁殖提供必要的原料和充足的能量最適ph大多數病原菌為7.27.6（嗜酸性細菌低至3.0，嗜中性細菌為6.88.9，嗜堿性細菌高至10.5）最適溫度嗜溫菌的最適生長溫度為37氣體細菌生長代謝需要一定的氣體環境，如o2、co2等滲透壓一般培養基的鹽濃度和滲透壓對大多數細菌是安全的

14、，嗜鹽菌需要在高濃度nacl中才能生長良好 （2）細菌生長繁殖的方式 細菌個體的生長繁殖 細菌一般以簡單的二分裂方式進行無性繁殖。細菌分裂數量被增所需時間稱為代時，多數細菌為2030分鐘。結核分枝桿菌的代時為1820小時。細菌群體的生長繁殖 細菌群體的生長繁殖規律，即生長曲線，是以培養時間為橫坐標，培養物中活菌數為縱坐標，繪制出來的。細菌的群體生長繁殖可分為4期：遲緩期、對數期、穩定期、衰亡期。 【例15】 2000a細菌個體的繁殖方式是a有性繁殖b菌絲斷裂c細胞出芽d無性二分裂e核酸復制（3）根據對氧需要進行細菌分類 專性需氧菌微需氧菌兼性需氧菌專性厭氧菌生長條件僅能在有氧環境下生長在低氧壓

15、（5%6%）環境中生長最好在有氧或無氧環境中均能生長只能在低氧或無氧環境中進行發酵特點具有完善的呼吸酶系統，需要分子氧作為受氫體以完成氧呼吸氧濃度10%可抑制細菌生長兼有需氧呼吸和無氧發酵兩種功能，但以有氧時生長較好缺乏完善的呼吸酶系統，利用氧以外的其他物質作為受氫體例舉結核分枝桿菌銅綠假單胞菌空腸彎曲菌幽門螺桿菌大多數病原菌均屬此類破傷風梭菌脆弱類桿菌【例16】 2007a幽門螺桿菌是a無鞭毛 b革蘭染色陽性c營養要求低d微需氧 e呈球形2細菌的分解和合成代謝 （1）細菌生化反應的原理 各種細菌所具有的酶不完全相同，因此對營養物質的分解代謝產物也就不同。利用生物化學方法檢測其分解產物，以鑒別

16、細菌種類的試驗方法稱為細菌生化反應。常用的生化反應為imvic試驗即吲哚（i）、甲基紅（m）、vp（vi）、枸櫞酸鹽（c）及糖發酵試驗、硫化氫試驗、尿素酶試驗等。（2）由細菌產生并與醫學有關的主要合成代謝產物 代謝產物代謝物特點熱原質也稱致熱源，為細胞壁的脂多糖，大多是革蘭陰性菌合成的，注入人體或動物體內能引起發熱毒素細菌可產生內、外毒素，與細菌的致病力有關內毒素由g菌產生，外毒素由多數g+菌和少數g菌產生侵襲性酶細菌可產生具有侵襲性的酶，能損傷機體組織，促使細菌的侵襲和擴散，是細菌重要的致病物質色素有些細菌能產生色素，對細菌的鑒別有一定的意義。如銅綠假單胞菌可產生綠色色素抗生素某些微生物代謝

17、過程中產生的一類能抑制或殺死某些其他微生物或腫瘤細胞的物質，稱為抗生素抗生素大多由放線菌和真菌產生，細菌產生的少，只有多粘菌素、桿菌肽等細菌素某些菌株產生的一類具有抗菌作用的蛋白質稱為細菌素，與抗生素的不同是作用范圍狹窄細菌素的臨床應用價值已不被重視，但可用于細菌分型和流行病學調查維生素大腸埃希菌能合成b族維生素和維生素k等【例17】 a在流行病學調查時，可作為細菌分型依據的代謝產物是a抗生素b細菌素c熱原質d毒素e色素3細菌的人工培養 （1）培養基的概念 培養基是由人工方法配制而成的，專供微生物生長繁殖使用的混合營養物制品。培養基的ph一般為7.27.6，少數細菌按生長要求調整ph偏酸或偏堿

18、。培養基按其營養組成和用途不同 分為基礎培養基、增菌培養基、選擇培養基、鑒別培養基、厭氧培養基等。 根據培養基物理形態不同 分為液體培養基、固體培養基、半固體培養基三類。（2）細菌在液體和固體培養基中的生長現象 細菌在液體培養基中的生長現象 大多數細菌在液體培養基中呈均勻混濁狀態，少數鏈狀細菌呈沉淀生長，枯草芽孢桿菌、結核分枝桿菌等專性需氧菌呈表面生長，常形成菌膜。細菌在固體培養基中的生長現象 分離培養1824小時后，單個細菌一般可分裂成一堆肉眼可見的細菌集團，稱為菌落。各種細菌在固體培養基上形成的菌落，其大小、形態、顏色、氣味、透明度、表面光滑度及溶血情況等均不相同，有助于鑒別菌落。菌落計數法常用于檢測自來水、飲料、污水和臨床標本的活菌含量。光滑型菌落粗糙型菌落黏液型菌落別稱s型菌落（smooth colony）r型菌落（rough colony）m型菌落（mucoid colony）形態特點菌落表面光滑，濕潤邊緣整齊菌落表面粗糙，干燥呈皺紋或顆粒狀，邊緣不整齊粘稠，有光澤，似水珠樣多見于有厚莢膜或豐富黏液層的細菌細菌大多數新分離的細菌炭疽芽孢桿菌、結核分枝桿菌肺炎克雷伯菌細菌在半固體培養基中的生長現象 半固體培養基粘度低，有鞭毛的細菌可在其中自由游動，沿穿刺線呈羽毛狀或云霧