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1、微生物对机体的影响微生物对机体的影响第1页，本讲稿共61页 第一节第一节 微生物与微生物学微生物与微生物学l微生物的概念与分类微生物的概念与分类l微生物的分布及其与人类的关系微生物的分布及其与人类的关系l微生物学与医学微生物学微生物学与医学微生物学第2页，本讲稿共61页一、微生物的概念与分类l微生物微生物(microorganism)：是存在于自然界是存在于自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小
2、生物。的微小生物。第3页，本讲稿共61页l微生物的种类非细胞型微生物非细胞型微生物(acellular microbe）原核细胞型微生物原核细胞型微生物（prokaryotic microbe)真核细胞型微生物真核细胞型微生物(eukaryotic microbe)病毒病毒细菌细菌真菌真菌第4页，本讲稿共61页非细胞型微生物非细胞型微生物-病毒病毒 l无无细细胞胞结结构构，无无产产生生能能量量的的酶酶系系统统，只只能能在在活活细胞内生长增殖。细胞内生长增殖。l含含一一种种类类型型的的核核酸酸或或遗遗传传物物质质，或或DNADNA或或RNARNA。l是最小的一类微生物。是最小的一类微生物。第5页
3、，本讲稿共61页原核细胞型微生物原核细胞型微生物l为为细细胞胞结结构构，但但细细胞胞核核呈呈原原始始状状态态，即即环环状状裸裸DNADNA团块状，无核膜、核仁。团块状，无核膜、核仁。l细细胞胞器器很很不不完完善善，只只有有核核糖糖体体。含含DNADNA和和RNARNA。l有有6 6类类：细细菌菌、支支原原体体、衣衣原原体体、立立克克次次体体、螺旋体、放线菌。螺旋体、放线菌。第6页，本讲稿共61页真核细胞型微生物真核细胞型微生物-真菌真菌v细胞核分化程度高，有核膜和核 仁，细胞器完整。v分为单细胞真菌和多细胞真菌。第7页，本讲稿共61页 二、二、微生物的分布及与人类的关系微生物的分布及与人类的关
4、系l只有少数的微生物对人类和动、植物是有只有少数的微生物对人类和动、植物是有 害的。害的。l绝大多数微生物对人类和动、植物是有益绝大多数微生物对人类和动、植物是有益 的，而且有些是必需的。的，而且有些是必需的。l微生物在自然界的分布极为广泛。微生物在自然界的分布极为广泛。第8页，本讲稿共61页 三、三、微生物学与医学微生物学微生物学与医学微生物学l微生物学微生物学(microbiology)：是生命科学的一是生命科学的一个重要分支，是研究微生物的类型、分布、个重要分支，是研究微生物的类型、分布、形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传、进化，形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传、进化，以及与人类、动物、植
5、物等相互关系的一门以及与人类、动物、植物等相互关系的一门科学。科学。第9页，本讲稿共61页l医学微生物学医学微生物学(medical microbiology)：是微生是微生物学的一个分支，是一门基础医学课程。主物学的一个分支，是一门基础医学课程。主要研究与医学有关要研究与医学有关病原微生物病原微生物的生物学特性、的生物学特性、致病和免疫机制，以及特异性诊断、防治措施，致病和免疫机制，以及特异性诊断、防治措施，以以控制和消灭控制和消灭感染性疾病和与之有关的免疫损感染性疾病和与之有关的免疫损伤等疾病，达到保障和提高人类健康水平的伤等疾病，达到保障和提高人类健康水平的目的。目的。第10页，本讲稿共
6、61页 第二节第二节 细菌学总论细菌学总论细菌(bacterium)是属原核生物界(prokaryotae)的一种单细胞微生物。一、细菌的形态与结构二、细菌的生理三、消毒与灭菌四、细菌的变异五、细菌的感染与免疫第11页，本讲稿共61页一、细菌的形态与结构l观察细菌常用光学显微镜，其大小以观察细菌常用光学显微镜，其大小以微米微米(m)(m)为单位。不同种类的细菌大小不一，为单位。不同种类的细菌大小不一，同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有差异。差异。(一一)细菌按其外形，主要有细菌按其外形，主要有球菌球菌杆菌杆菌螺形菌螺形菌第12页，本讲稿共61页球菌球菌
7、(coccus)脑膜炎奈瑟菌双球菌(diplococcus)肺炎链球菌第13页，本讲稿共61页链球菌(streptococcus)球菌球菌(coccus)第14页，本讲稿共61页球菌球菌(coccus)葡萄球菌(staphylococcus)第15页，本讲稿共61页球菌球菌(coccus)四联球菌(tetrad)第16页，本讲稿共61页球菌球菌(coccus)八叠球菌(sarcina)第17页，本讲稿共61页杆菌杆菌(bacillus)不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌 3-10 m 3-10 m大中大肠埃希菌大肠埃希菌 2-3 m 2-3 m小布鲁菌布鲁菌 0.6-
8、1.5 m 0.6-1.5 m第18页，本讲稿共61页螺形菌螺形菌(spiral bacterium)弧菌螺菌螺杆菌第19页，本讲稿共61页(二二)细菌的结构细菌的结构structure of bacterium 细菌的基本结构细菌的基本结构 细菌的特殊结构细菌的特殊结构 细胞壁细胞壁 cell wall 荚膜荚膜 capsule 细胞膜细胞膜 cell membrane 鞭毛鞭毛 flagellum 细胞质细胞质 cytoplasm 菌毛菌毛 pilus 核质核质 nuclear material 芽胞芽胞 spore第20页，本讲稿共61页1.1.基本结构基本结构（1）细胞壁(cell w
9、all)两类细菌细胞壁的共同组分为两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖肽聚糖，但各有其，但各有其特殊组分。特殊组分。细菌经革兰染细菌经革兰染色分成两大类色分成两大类革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阴性菌第21页，本讲稿共61页.肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan)革兰阳性菌肽聚糖革兰阳性菌肽聚糖聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸第22页，本讲稿共61页革兰阴性菌肽聚糖革兰阴性菌肽聚糖聚糖骨架、四肽侧链聚糖骨架、四肽侧链.肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan)第23页，本讲稿共61页.革兰阳性菌细胞壁特殊组分革
10、兰阳性菌细胞壁特殊组分壁磷壁酸膜磷壁酸脂磷壁酸壁磷壁酸第24页，本讲稿共61页.革兰阴性菌细胞壁特殊组分革兰阴性菌细胞壁特殊组分第25页，本讲稿共61页细胞壁 革兰阳性菌革兰阴性菌强度较坚韧较疏松厚度20-80nm5-10nm肽聚糖层数 结构 可多达50层三维立体结构 1-3层二维立体结构磷壁酸+外膜+革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较第26页，本讲稿共61页l细菌细胞壁缺陷型或细菌细胞壁缺陷型或L L型型(bacterial L form)：细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中不能耐受菌体内的高渗透压在一般环境中不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡
11、。在高渗环境下，仍可存而将会涨破死亡。在高渗环境下，仍可存活。活。l某些某些L L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。染。.细菌细胞壁缺陷型（细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌L L型）型）第27页，本讲稿共61页l细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同，由磷脂和细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同，由磷脂和多种蛋白质组成，但多种蛋白质组成，但不含胆固醇不含胆固醇。l细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似，主要有物质转运、细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似，主要有物质转运、生物合成、分泌和呼吸等作用。生物合成、分泌和呼吸等作用。（2 2）细胞膜）细胞膜(cell membra
12、ne)1.1.基本结构基本结构第28页，本讲稿共61页1.1.基本结构基本结构（3 3）细胞质）细胞质(cytoplasm)（4 4）核质）核质(nuclear material)第29页，本讲稿共61页2.2.特殊结构特殊结构（1 1）荚膜）荚膜(capsule)荚膜：荚膜：细菌细胞壁外包围的一层由疏水性多糖或蛋细菌细胞壁外包围的一层由疏水性多糖或蛋白质多聚体组成的黏液性物质结构。白质多聚体组成的黏液性物质结构。肺炎链球菌荚膜肺炎链球菌荚膜荚膜第30页，本讲稿共61页2.2.特殊结构特殊结构（2）鞭毛(flagellum)许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，许多细菌在菌体上附有细长
13、并呈波状弯曲的丝状物，称为称为鞭毛鞭毛，是，是细菌的运动器官细菌的运动器官。第31页，本讲稿共61页l菌毛：菌毛：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。l菌毛必须用电子显微镜观察菌毛必须用电子显微镜观察。l分为普通菌毛和性菌毛分为普通菌毛和性菌毛2.2.特殊结构特殊结构（3）菌毛(pilus)第32页，本讲稿共61页l芽胞：芽胞：某些细菌在一定的环境条件下，能在菌某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的体
14、内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。产生芽胞的都是革兰阳性菌。休眠形式。产生芽胞的都是革兰阳性菌。2.2.特殊结构特殊结构（4 4）芽胞）芽胞(spore)第33页，本讲稿共61页（一）细菌的化学组成（一）细菌的化学组成l水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等。水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等。l水分是菌细胞重要的组成成分。水分是菌细胞重要的组成成分。二、细菌的生理二、细菌的生理(二）细菌的营养物质二）细菌的营养物质l水、碳源、氮源、无机盐、生长因子水、碳源、氮源、无机盐、生长因子第34页，本讲稿共61页(三）影响细菌生长的环境因素l营养物质营养物质 l酸碱度酸碱度 大多数病
15、原菌大多数病原菌 pH 7.2pH 7.27.67.6l温度温度 病原菌最适生长温度病原菌最适生长温度 3737 专性需氧菌专性需氧菌l气体气体 氧气和氧气和COCO2 2 等等 微需氧菌微需氧菌 兼性厌氧菌兼性厌氧菌 专性厌氧菌专性厌氧菌l渗透压渗透压 第35页，本讲稿共61页（四）细菌生长繁殖的规律（四）细菌生长繁殖的规律1.细菌个体的生长 细菌以简单的二分裂方式进行无性繁殖。繁殖一代所需时间约20-30min。但少数细菌时间较长，如结核分枝杆 菌一代为18小时。第36页，本讲稿共61页2.细菌群体的生长 迟缓期(lag phase)对数期(logarithmic phase)稳定期(st
16、ationary phase)衰亡期(decline phase）第37页，本讲稿共61页（五）细菌的代谢产物（自学内容）（五）细菌的代谢产物（自学内容）1.分解代谢产物和细菌的生化反应2.合成代谢产物及其医学意义l热原质热原质(pyrogen)：产生热原质的细菌大多是革兰阴产生热原质的细菌大多是革兰阴 性菌，热原质即细胞壁的脂多糖。性菌，热原质即细胞壁的脂多糖。l内毒素内毒素(endotoxin)：l外毒素外毒素(exotoxin)：第38页，本讲稿共61页三、消毒与灭菌l消毒消毒 disinfection l灭菌灭菌 sterilization l抑菌抑菌 bacteriostasis l
17、防腐防腐 l无菌无菌 sterilization 第39页，本讲稿共61页（一）物理消毒灭菌法（一）物理消毒灭菌法l热力灭菌法热力灭菌法同一温度下,湿热比干热效果好湿热灭菌法湿热灭菌法湿热灭菌法湿热灭菌法干热灭菌法干热灭菌法干热灭菌法干热灭菌法第40页，本讲稿共61页l辐射杀菌法辐射杀菌法紫外线紫外线 265266nml杀菌原理杀菌原理l用途与缺陷用途与缺陷电离辐射电离辐射 、射线射线l滤过除菌法滤过除菌法 0.22um,不耐热血清等不耐热血清等,空气空气l超声波杀菌法超声波杀菌法l干燥与低温抑菌法干燥与低温抑菌法 冷冻真空干燥保存菌种冷冻真空干燥保存菌种（二）化学消毒灭菌法（自学内容）（二）
18、化学消毒灭菌法（自学内容）第41页，本讲稿共61页四、噬菌体bacteriophage,phagel微生物病毒微生物病毒l具有病毒的基本特性具有病毒的基本特性l分布广泛，有严格的分布广泛，有严格的宿主特异性宿主特异性第42页，本讲稿共61页噬菌体的种类噬菌体的种类l毒性噬菌体（毒性噬菌体（virulent phage）-能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌，称为毒性噬菌体。并最终裂解细菌，称为毒性噬菌体。l温和噬菌体（温和噬菌体（temperate phage）/溶原性噬菌体（溶原性噬菌体（lysogenic phage）-
19、噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生子噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生子代噬菌体，但噬菌体代噬菌体，但噬菌体DNADNA能随细菌能随细菌DNADNA复制，并复制，并随细菌的分裂而传代。随细菌的分裂而传代。第43页，本讲稿共61页毒性噬菌体复制周期毒性噬菌体复制周期1.1.吸附吸附2.2.穿入穿入3.3.生物合成生物合成4.4.组装成熟与释放组装成熟与释放第44页，本讲稿共61页prophage:整合在细菌基因组整合在细菌基因组中的噬菌体基因组中的噬菌体基因组溶原性细菌溶原性细菌温和噬菌体温和噬菌体第45页，本讲稿共61页五、细菌的变异l遗传性变异（基因型变异）遗传性变异（基因型变异）l非遗
20、传性变异（表型变异）非遗传性变异（表型变异）遗传性变异非遗传性变异基因改变+-遗传+-可逆性-+外界环境-+变异幅度个别细胞群体第46页，本讲稿共61页细菌的变异现象细菌的变异现象1.1.形态、结构变异形态、结构变异2.2.毒力变异毒力变异3.3.耐药性变异耐药性变异4.4.菌落变异菌落变异第47页，本讲稿共61页六、细菌的感染与免疫l细菌的感染（细菌的感染（bacterial infection）或传染）或传染 细菌侵入宿主机体后，进行生长繁殖、释细菌侵入宿主机体后，进行生长繁殖、释放毒性物质等引起不同程度的病理过程。放毒性物质等引起不同程度的病理过程。l致病菌或病原菌（致病菌或病原菌（pa
21、thogen）：能使宿主致）：能使宿主致病的细菌。病的细菌。l非致病菌或非病原菌非致病菌或非病原菌（nonpathogenic bacterium,nonpathogen）第48页，本讲稿共61页（一）（一）正常菌群与条件致病菌正常菌群与条件致病菌1.1.正常菌群（正常菌群（normal flora)l正常人的体表和同外界相通的口腔、鼻咽腔、肠正常人的体表和同外界相通的口腔、鼻咽腔、肠道、泌尿生殖道等腔道中都寄居着不同种类和数道、泌尿生殖道等腔道中都寄居着不同种类和数量的微生物。当人体免疫功能正常时，这些微生量的微生物。当人体免疫功能正常时，这些微生物对宿主无害，有些对人还有利，是为正常微生物
22、对宿主无害，有些对人还有利，是为正常微生物群，通称正常菌群。物群，通称正常菌群。第49页，本讲稿共61页l正常菌群生理学意义：正常菌群生理学意义：1 1生物拮抗生物拮抗作屏障作屏障2 2营养作用营养作用产营养产营养 3 3免疫作用免疫作用 有免疫有免疫4 4抗衰老作用抗衰老作用除废物除废物5.5.抑瘤效应抑瘤效应抗肿瘤抗肿瘤第50页，本讲稿共61页2.2.条件致病菌（条件致病菌（conditioned pathogen)或称机会致病菌或称机会致病菌 l概念：概念：有些细菌在正常情况下并不致病，在某些有些细菌在正常情况下并不致病，在某些 条件改变的特殊情况下可以致病。条件改变的特殊情况下可以致病
23、。l致病条件致病条件 1.1.寄居部位的改变寄居部位的改变 2.2.免疫功能低下免疫功能低下 3.3.菌群失调、菌群失调症或菌群交替症菌群失调、菌群失调症或菌群交替症第51页，本讲稿共61页3.3.医院获得性感染医院获得性感染 （hospital acquired infection）病病人人在在住住院院期期间间发发生生的的感感染染，通通称称医医院院内内感感染染（nosocomial infection）。）。1.1.交交叉叉感感染染，由由医医院院内内病病人人或或医医务务人人员员直直接接或或间间接接传传播播引起的感染；引起的感染；2.2.内内源源性性感感染染，或或称称自自身身感感染染，由由病病
24、人人自自己己体体内内正常菌群引起的感染；正常菌群引起的感染；3.3.医医源源性性感感染染，在在治治疗疗、诊诊断断或或预预防防过过程程中中，因因所所用器械等消毒不严而造成的感染用器械等消毒不严而造成的感染。第52页，本讲稿共61页（二）细菌的致病机制（二）细菌的致病机制作用主要与三方面有关：作用主要与三方面有关：1.1.细菌的毒力强弱细菌的毒力强弱2.2.侵入宿主机体的菌量侵入宿主机体的菌量3.3.侵入部位是否合适侵入部位是否合适第53页，本讲稿共61页1.细菌的毒力(1)(1)侵袭力侵袭力（invasiveness）致致病病菌菌能能突突破破宿宿主主皮皮肤肤、粘粘膜膜生生理理屏屏障障，进进入入机
25、机体并在体内定植、繁殖和扩散的能力体并在体内定植、繁殖和扩散的能力l粘附素粘附素l荚膜荚膜l侵袭性物质侵袭性物质(2)(2)毒素毒素 （toxintoxin）第54页，本讲稿共61页外毒素（exotoxin）多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质。包括肠毒素、细胞毒素、神经毒素三种。内毒素内毒素（endotoxin）革兰阴性菌细）革兰阴性菌细胞壁的脂多糖胞壁的脂多糖,菌体死亡崩解时游菌体死亡崩解时游离出来。离出来。第55页，本讲稿共61页内毒素与外毒素的比较内毒素与外毒素的比较种类外毒素内毒素来源革兰阳性菌及部分革兰阴性菌革兰阴性菌存 在 部位活菌分泌或细菌溶解后散
26、出细胞壁成分、细菌裂解后释出化 学 成分蛋白质脂多糖稳定性差、60-80 30分钟破坏好、160 2-4小时破坏毒性作用强、对机体组织器官有选择性，引起特殊临床表现较弱、各种内毒素作用大致相同，引起休克，发热，DIC等抗原性强，能刺激机体形成抗毒素，经甲醛脱毒后能形成类毒素弱，能刺激机体形成抗体，但无中和作用，甲醛处理后不能形成类毒素第56页，本讲稿共61页（三）感染的发生与发展 1.1.感染的来源感染的来源（1 1）外源性感染（）外源性感染（exogenous infection）来源于宿主体外）来源于宿主体外l病人病人l带菌者带菌者 携带有某些致病菌的健康人，传染病恢复期仍排携带有某些致病
27、菌的健康人，传染病恢复期仍排 菌者（重要传染源）菌者（重要传染源）l病畜和带菌动物病畜和带菌动物 人畜共患病人畜共患病 （2 2）内源性感染（）内源性感染（endogenous infection）来源于宿主体内或体表）来源于宿主体内或体表 大多为正常菌群，少数为致病菌大多为正常菌群，少数为致病菌第57页，本讲稿共61页 2.2.传播方式与途径传播方式与途径 （1 1）呼吸道感染）呼吸道感染 （2 2）消化道感染）消化道感染 （3 3）创伤感染）创伤感染 （4)4)接触感染接触感染 （5 5）节肢动物叮咬感染）节肢动物叮咬感染 （6 6）多途径感染）多途径感染第58页，本讲稿共61页3.3.感
28、染的类型感染的类型(结局结局)l不感染不感染l隐性感染隐性感染inapparent infection l潜伏感染潜伏感染latent infectionl显性感染显性感染apparent infection(传染病传染病)第59页，本讲稿共61页急性感染（acute infection）慢性感染（chronic infection）局部感染（local infection）全身感染（generalized infection；systemic infection）第60页，本讲稿共61页l带菌状态 有时致病菌在显性或隐性感染后并未立即消失，在体内继续留存一定时间，与机体免疫力处于相对平衡状态。宿主-带菌者（carrier）,重要的传染源第61页，本讲稿共61页