【正文】 第一章 緒 論掌握 醫(yī)學(xué)微生物學(xué)概念熟悉 微生物定義、種類、確定病原體的郭霍法則了解 微生物與人類關(guān)系，微生物學(xué)發(fā)展史一、微生物與病原微生物(一)微生物 概念 存在于自然界中的一群形體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、肉眼看不見(jiàn)，必須借助光學(xué)顯微鏡及電子顯微鏡才能觀察到的微小生物。特點(diǎn) (1) 形體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； (2) 繁殖迅速、容易變異； (3) 種類繁多、分布廣泛，在空氣、水和土壤中，甚至在人和動(dòng)物的體表以及與外界相通的腔道(呼吸道、消化道等)都有微生物存在。微生物在自然界生物中的地位 微生物根據(jù)其細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可分為三大類：1．非細(xì)胞型微生物 不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，主要由單一核酸和蛋白質(zhì)衣殼構(gòu)成，嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生，如病毒。2．原核細(xì)胞型微生物 僅有原始的核，無(wú)核膜和核仁，除核糖體外，無(wú)其他細(xì)胞器。包括細(xì)菌、衣原體、支原體、立克次體、螺旋體和放線菌。3．真核細(xì)胞型微生物 細(xì)胞核的分化程度較高，有核膜、核仁和染色體，胞漿內(nèi)有多種細(xì)胞器，如真菌、藻類等。微生物與人類關(guān)系密切 維持氮、碳循環(huán)，保證自然界食物鏈的形成。廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等各個(gè)領(lǐng)域。遺傳學(xué)、分子生物學(xué)的研究材料或模型，基因工程技術(shù)中使用更加廣泛。正常菌群。絕大多數(shù)微生物對(duì)人類和動(dòng)、植物是有益的和必要的。只有一小部分可引起人或動(dòng)植物疾病的微生物稱為病原微生物。（二）微生物學(xué)是生命科學(xué)的一個(gè)重要學(xué)科，主要研究微生物的基本結(jié)構(gòu)、代謝、遺傳與變異，及其與人類、動(dòng)植物、自然界相互關(guān)系的一門(mén)科學(xué)。二、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)醫(yī)學(xué)微生物學(xué) 是一門(mén)與臨床醫(yī)學(xué)和感染性疾病密切聯(lián)系的基礎(chǔ)學(xué)科，它主要研究與醫(yī)學(xué)有關(guān)的病原微生物的基本生物學(xué)性狀、致病機(jī)理、機(jī)體的抗感染免疫、檢測(cè)方法、特異性預(yù)防和治療原則等。醫(yī)學(xué)微生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史1．微生物學(xué)的經(jīng)驗(yàn)時(shí)期2．實(shí)驗(yàn)微生物學(xué)時(shí)期列文虎克（1632~1723） 發(fā)現(xiàn)微生物的第一人；巴 斯 德（1822~1895） 開(kāi)創(chuàng)了微生物的生理學(xué)時(shí)代，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵與腐敗均由微生物引起；李斯特（1827~1912）創(chuàng)建了外科無(wú)菌手術(shù)；郭 霍（1843~1910）在確認(rèn)傳染病的病原菌方面做出卓越貢獻(xiàn)；① 發(fā)明固體培養(yǎng)基，可做細(xì)菌純培養(yǎng)；② 建立染色方法；③ 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)；均有利于鑒別各種傳染病的病原體。確定新發(fā)現(xiàn)病原微生物的標(biāo)準(zhǔn)—郭霍法則：① 從感染部位取材，分離培養(yǎng)出可疑病原微生物；② 將該微生物接種健康動(dòng)物，可引起相同癥狀；③ 從感染動(dòng)物體內(nèi)分離出同樣的病原微生物。伊凡諾夫斯基（1864~1920）第一個(gè)發(fā)現(xiàn)病毒的人。3．現(xiàn)代微生物學(xué)時(shí)期醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的學(xué)習(xí)目的1．新的病原微生物相繼被發(fā)現(xiàn)，造成新現(xiàn)傳染?。?．原流行的病原體因變異、耐藥等原因重新流行，導(dǎo)致再現(xiàn)傳染病； 3．至今還有一些感染性疾病的病原體仍未發(fā)現(xiàn)；4．某些病原體的致病和免疫機(jī)制有待闡明；5．不少疾病尚缺乏有效的防治措施；有待加強(qiáng)的研究方向1．加強(qiáng)傳染性疾病和感染性疾病的病原學(xué)研究，為及時(shí)診治疾病提供病原學(xué)依據(jù)。2．深入開(kāi)展病原微生物的生物學(xué)特性及致病機(jī)制的研究，為開(kāi)發(fā)新藥提供理論基礎(chǔ)。3．研制開(kāi)發(fā)免疫原性好、副作用小的新型疫苗。4．研制特異、靈敏、簡(jiǎn)便、快速的微生物學(xué)診斷方法及技術(shù)。思考題：microorganism （ 微生物）2．論述題（1）列表比較真核細(xì)胞型、原核細(xì)胞型、非細(xì)胞型微生物的生物學(xué)性狀。（2）概述近二十年來(lái)醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的主要進(jìn)展。（3）舉例說(shuō)明應(yīng)用郭霍法則如何確定新病原體。（董曉慧） 165 / 165第一篇 微生物學(xué)的基本原理第二章 微生物的生物學(xué)性狀第一節(jié) 細(xì) 菌掌握 細(xì)菌的測(cè)量單位，G+、G－菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的不同及意義。細(xì)菌特殊結(jié)構(gòu)莢膜、鞭毛、菌毛和芽胞的定義及醫(yī)學(xué)意義。細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖方式，按對(duì)氧需求的分類。熟悉 細(xì)菌的大小、形態(tài)及結(jié)構(gòu)組成，L型細(xì)菌，細(xì)菌形態(tài)和結(jié)構(gòu)的檢查法，細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件，細(xì)菌的代謝作用及代謝產(chǎn)物，人工培養(yǎng)細(xì)菌方法及意義。了解 細(xì)菌的理化特性、培養(yǎng)基。 細(xì)菌是一類形體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有細(xì)胞壁的單細(xì)胞微生物。廣義：泛指各類原核細(xì)胞型微生物。狹義：專指數(shù)量、種類最多的典型代表細(xì)菌。 一、細(xì)菌的大小與形態(tài)(一) 大小 細(xì)菌個(gè)體微小，以微米(μm)為測(cè)量單位，大小約0．5~1．0μm，須用光學(xué)顯微鏡放大1000倍左右，即可清楚地觀察到。不同種類的細(xì)菌大小不一，同一種細(xì)菌也因菌齡和環(huán)境因素的影響而有差異。(二) 形態(tài) 細(xì)菌的基本形態(tài)有三種1．球菌形狀 菌體呈圓球形或近似球形(橢園、腎形、豆形、矛頭狀等)。大小 直徑1μm。排列 按其生長(zhǎng)繁殖時(shí)的分裂平面不同及分裂后排列方式不同，可將球菌分為：(1) 雙球菌成雙排列，如腦膜炎奈瑟菌、肺炎鏈球菌(2) 鏈球菌成鏈狀，如乙型溶血性鏈球菌。(3) 四聯(lián)球菌及八疊球菌成正方形及立方體，如四聯(lián)加夫基菌及藤黃八疊球菌。， (4) 葡萄球菌成葡萄串狀，如金黃色葡萄球菌。2．桿菌形狀 直桿形或近似桿形，兩端鈍園、平截或尖細(xì)(梭狀、棒狀、球桿狀等)。大小 長(zhǎng)短、粗細(xì)因菌而異，可分 (1) 大桿菌長(zhǎng)3~10μm，如炭疽芽胞桿菌。(2) 中桿菌長(zhǎng)2~3μm，如大腸埃希菌。(3) ~，如布魯菌。 排列 多數(shù)分散存在，也有鏈狀排列或柵欄狀排列。3．螺形菌 菌體彎曲。(1) 弧菌菌體長(zhǎng)2~3μm，只有一個(gè)彎曲，呈弧形或逗點(diǎn)狀，如霍亂弧菌。(2) 螺菌 菌體長(zhǎng)3~6μm，呈多個(gè)彎曲，如鼠咬熱螺菌。二、細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)（一）細(xì)胞壁 (cell wall) 細(xì)菌最外層堅(jiān)韌而富有彈性的膜狀結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)組成 細(xì)胞壁的化學(xué)組成較復(fù)雜，其主要成分是肽聚糖，為細(xì)菌細(xì)胞壁所特有，還有磷壁酸、脂多糖、脂蛋白等。革蘭陽(yáng)性菌和革蘭陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不完全相同。功 能 (1) 維持細(xì)菌固有外形； (2) 保護(hù)菌體抵抗低滲；(3) 參與細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換；(4) 決定菌體的抗原性。1．肽聚糖又稱粘肽、糖肽或胞壁質(zhì)。 N—乙酰葡糖胺（Nacetyl glucosamine）聚糖骨架N—乙酰胞壁酸(N acetyl muramic acid)肽聚糖 四肽側(cè)鏈五肽交聯(lián)橋(G－菌沒(méi)有)2．革蘭陽(yáng)性菌細(xì)胞壁特殊組分 胞壁較厚(20~80nm)，由內(nèi)向外有肽聚糖 含量豐富(15~50層)，多層聚糖骨架通過(guò)四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋，組成堅(jiān)韌的三維立體框架，結(jié)構(gòu)致密。磷壁酸 革蘭陽(yáng)性菌的特殊組分。大量磷壁酸以長(zhǎng)鏈形式穿插于肽聚糖中,一端結(jié)合在細(xì)胞壁上的稱壁磷壁酸，結(jié)合在細(xì)胞膜上的稱膜磷壁酸或脂磷壁酸(LTA)，另一端游離于肽聚糖層外。磷壁酸抗原性強(qiáng)，是革蘭陽(yáng)性菌重要的表面抗原；有類似菌毛樣的粘附特性，與致病性有關(guān)。溶菌酶可破壞肽聚糖的聚糖骨架，引起菌體裂解。青霉素能干擾五肽交聯(lián)橋與四肽側(cè)鏈D丙氨酸之間的連結(jié)，導(dǎo)致細(xì)菌死亡。表面蛋白 某些細(xì)菌表面存在有特殊蛋白質(zhì)，例如: A族鏈球菌M蛋白，金黃色葡萄球菌A蛋白。3．革蘭陰性菌細(xì)胞壁特殊組分 胞壁較薄(10~15nm)，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，由內(nèi)向外有肽聚糖 含量少(1~2層)，無(wú)五肽交聯(lián)橋，由不同聚糖骨架上的四肽側(cè)鏈進(jìn)行交聯(lián)，呈疏松的二維結(jié)構(gòu)。外膜8~10nm，為革蘭陰性菌特有，包括脂蛋白、脂質(zhì)雙層、脂多糖三部分。脂多糖 (LPS) 是革蘭陰性菌的內(nèi)毒素，又由三種成分構(gòu)成：脂質(zhì)A (Lipid A) 為一種糖磷脂，是內(nèi)毒素的毒性部分，與其致病性有關(guān)。核心多糖 是屬特異性抗原。寡糖重復(fù)單位 革蘭陰性菌菌體抗原(O抗原)，具有種特異性。革蘭陽(yáng)性菌和陰性菌細(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、致病性、對(duì)藥物敏感性等方面差異很大。革蘭陽(yáng)性菌與革蘭陰性菌細(xì)胞壁的比較結(jié) 構(gòu)革蘭陽(yáng)性菌革蘭陰性菌細(xì)胞壁厚度及強(qiáng)度較厚、較堅(jiān)韌較薄、較疏松肽聚糖含量豐富(占胞壁干重50％~80％)較少(占10％左右)磷壁酸有無(wú)外 膜無(wú)有對(duì)溶菌酶、青霉素敏感性敏感不敏感4．細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌(L型細(xì)菌) 當(dāng)細(xì)菌細(xì)胞壁受到理化或生物因素(青霉素、溶菌酶)直接破壞或抑制時(shí)，在普通環(huán)境中會(huì)破裂死亡，但在高滲環(huán)境中，它們?nèi)钥纱婊疃蔀榧?xì)胞壁缺陷型細(xì)菌，其特點(diǎn)：呈高度多形性，大小不一，革蘭染色為陰性，生長(zhǎng)繁殖較緩慢,臨床仍可致病,常規(guī)培養(yǎng)陰性，除去抑制仍可返祖。（二）細(xì)胞膜 基本與真核細(xì)胞相似。1．結(jié)構(gòu) 脂質(zhì)雙層(磷脂、糖類)十鑲嵌蛋白(載體蛋白)2．功能(1) 滲透和運(yùn)輸作用：選擇性通透，主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。(2) 細(xì)胞呼吸作用：氧化磷酸化過(guò)程，主要靠酶類產(chǎn)生能量。(3) 生物合成作用：特殊結(jié)構(gòu)的合成，酶類及菌體表層結(jié)構(gòu)的合成等。(4) 參與細(xì)菌分裂：中介體部分細(xì)胞膜內(nèi)陷折疊卷曲形成的囊狀物,多見(jiàn)G+菌，l~數(shù)個(gè)／菌。功能 類似真核細(xì)胞紡錘體的作用—— 一端與核質(zhì)DNA相連。 擬線粒體作用——擴(kuò)大的細(xì)胞膜，與細(xì)菌產(chǎn)能代謝有關(guān)。（三）細(xì)胞質(zhì)或原生質(zhì)呈溶膠狀態(tài)，是細(xì)菌新陳代謝的場(chǎng)所，其中含有許多重要結(jié)構(gòu)。 1．核糖體 細(xì)菌唯一的細(xì)胞器，合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所，數(shù)萬(wàn)個(gè)／菌。由大亞基(50S)和小亞基(30S)構(gòu)成。大亞基50S，結(jié)合紅霉素 干擾蛋白質(zhì)合成，從而殺死細(xì)菌，沉降系數(shù)70S 但對(duì)真核細(xì)胞的核蛋白體則無(wú)作用。小亞基30S，結(jié)合鏈霉素 2．質(zhì)粒 細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)，為閉合環(huán)狀雙鏈DNA，帶有遺傳信息，控制細(xì)菌某些特定的遺傳性狀（如 F質(zhì)粒決定性菌毛的產(chǎn)生，R質(zhì)粒決定耐藥性，Col質(zhì)粒決定大腸桿菌細(xì)菌素等）。質(zhì)粒能自行復(fù)制，傳遞遺傳性狀，與遺傳工程有關(guān)。3．胞質(zhì)顆粒 又稱內(nèi)含物，大多為營(yíng)養(yǎng)貯藏物，其中較常見(jiàn)的是異染顆?！饕煞质荝NA和多偏磷酸鹽，嗜堿性強(qiáng)，染色與菌體不同，可幫助鑒別細(xì)菌，如白喉?xiàng)U菌、鼠疫桿菌等。（四）核質(zhì) 細(xì)菌為原核細(xì)胞，其染色體沒(méi)有核膜與胞漿分開(kāi)，也沒(méi)有核仁，是由裸露的雙股DNA高度盤(pán)旋卷曲組成的松散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，攜帶遺傳信息，控制著細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖和遺傳性狀。三、細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)（一）莢膜 某些細(xì)菌細(xì)胞壁外包繞的一層較厚的粘液性物質(zhì)，邊界清晰，光鏡下可見(jiàn)者稱為莢膜。1．化學(xué)組成 因菌而異，大多為多糖，如肺炎雙球菌；少數(shù)為多肽，如炭疽桿菌。2．形成條件 在動(dòng)物體內(nèi)或營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基上 無(wú)莢膜菌 有莢膜菌 普通培養(yǎng)基上3．功 能(1) 抗吞噬作用：表現(xiàn)在抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬和消化作用，是病原菌重要的毒力因子，有莢膜的細(xì)菌致病性強(qiáng)。(2) 抗有害物質(zhì)的損傷作用：具有保護(hù)作用，抵抗體液因子中的殺菌物質(zhì)和抗干燥作用。(3) 粘附作用：可使菌與菌粘連，也可粘附于組織細(xì)胞或無(wú)生命物體表面，在黏膜細(xì)胞表面形成生物膜，是引起感染的重要因素。(4) 有助于鑒別細(xì)菌： 形態(tài)鑒別 莢膜不易著色，菌體周?chē)型该魅??？乖澡b定 莢膜抗原有型的特異性，可依此分型。（二）鞭毛 (flagellum) 許多細(xì)菌(所有的螺形菌、約半數(shù)的桿菌和極少數(shù)球菌)菌體上附著的細(xì)長(zhǎng)的彎曲的絲狀物，稱為鞭毛。是細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官。1．化學(xué)組成 主要是蛋白質(zhì)十少許糖脂。2．分 類 按鞭毛的數(shù)目，位置可分四類： 周毛菌：周身布滿鞭毛，如傷寒沙門(mén)菌。叢毛菌：一端或兩端各一叢鞭毛，如銅綠假單胞菌。 雙毛菌：兩端各一根鞭毛，如空腸彎曲菌。 單毛菌：?jiǎn)味酥挥幸桓廾缁魜y弧菌。3．功 能： （1）鞭毛是運(yùn)動(dòng)器官，有助趨利避害。 （2）有助鑒別細(xì)菌，包括形態(tài)鑒別、動(dòng)力鑒別和抗原性鑒別。 （3）某些菌與致病性有關(guān)，如霍亂弧菌、空腸彎曲菌等。（三）菌毛 (pilus) 許多革蘭陰性菌和少數(shù)革蘭陽(yáng)性菌菌體上附著的比鞭毛更細(xì)、短而直，數(shù)目較多的絲狀物，稱為菌毛。普通光鏡下不可見(jiàn)。1．化學(xué)組成 菌毛蛋白2．分 類 （1）普通菌毛 每菌有數(shù)百根，具有粘附特性，稱為定植因子。（2）性菌毛 少數(shù)革蘭陰性菌有，每菌 l~4根，中空管狀，由致育因子（F因子）編碼，有性菌毛者，稱F+菌，無(wú)性菌毛者，稱F菌。3．功 能（1）與致病性有關(guān) 細(xì)菌可借助普通菌毛粘附于易感細(xì)胞引起感染。（2）與傳遞某些遺傳物質(zhì)有關(guān) F+菌和F菌可通過(guò)性菌毛溝通，F(xiàn)+菌的遺傳物質(zhì)(質(zhì)粒、核質(zhì))，輸入F體內(nèi)，這個(gè)過(guò)程稱為接合。細(xì)菌的毒力、耐藥性可以此方式傳遞。（3）有助細(xì)菌抗原性鑒別，形態(tài)鑒別(須在電鏡下)。（四）芽胞 (spore) 某些革蘭陽(yáng)性菌在一定環(huán)境條件下，胞漿脫水濃縮，在菌體內(nèi)部形成一個(gè)圓形或卵圓形的小體，稱為芽胞。1. 芽胞的形成和發(fā)芽 受遺傳因素的控制和環(huán)境因素的影響動(dòng)物體外及營(yíng)養(yǎng)缺乏等 一個(gè)細(xì)菌繁殖體 一個(gè)細(xì)菌芽胞條件適宜發(fā)芽2．特 點(diǎn)(1) 堅(jiān)實(shí)無(wú)通透性的球體。結(jié)構(gòu)為芽胞核心(核質(zhì)、核糖體、酶類等)及芽胞被膜(6層之多、致密、無(wú)通透性)。(2) 代謝相對(duì)靜止，為細(xì)菌的休眠狀態(tài)。(3) 含有特殊的化學(xué)組份——吡啶二羧酸鈣鹽(DPA)，并且含水量少，大大提高了芽胞的耐熱性。(4) 抵抗力極強(qiáng)，耐熱(100℃水?dāng)?shù)小時(shí))、耐干燥(能在自然環(huán)境中存活數(shù)年至數(shù)十年)，同時(shí)對(duì)藥物、消