医学微生物学 上海中医药大学病原生物学教研室 主讲：李玉虎.

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1 医学微生物学 上海中医药大学病原生物学教研室 主讲：李玉虎

2 Medical Microbiology 医学微生物学 绪 论 细 菌 学 病 毒 学 真 菌 学

3 上部 医学微生物学 医学微生物学概述

4 一、微生物的概念： 微生物(microorganism)是存在于自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须藉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的微小生物。 特点：体积小、结构简单、分布广、繁殖快、易变异。

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9 一、微生物的分类： 三大型八大类 非细胞型：最小，无典型细胞结构，只能生活在活细胞内； 原核细胞型：无成形细胞核及完整的细胞器，只有一团原
病毒属之。 三大型八大类 原核细胞型：无成形细胞核及完整的细胞器，只有一团原 始核质；包括细菌、支原体、立克次体、衣原 体、螺旋体及放线菌。 真核细胞型：有完整的细胞结构，细胞核分化程度高，细 胞器完善。真菌属之。

10 非细胞型微生物 腺病毒 乙肝病毒 噬菌体

11 流感病毒 HIV Ebola病毒

12 原核细胞型微生物

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15 支原体 衣原体

16 螺旋体 立克次体

17 真核细胞型微生物 单细胞型真菌

18 多细胞型真菌

19 真细菌和古细菌 其区别在于古细菌不能合成肽聚糖， 有特殊的新陈代谢，可在极端环境下（高温、高盐、
细菌可分为两大类： 真细菌和古细菌 其区别在于古细菌不能合成肽聚糖， 有特殊的新陈代谢，可在极端环境下（高温、高盐、 或很低PH值）生存。例如，来自高温菌中分离到的 TaqDNA聚合酶，已用于PCR。由于古细菌是有待开 发和应用的一大类微生物，而且与海洋微生物以及其 他星球中存在的生命现象有关，古细菌已显示特殊的 重要地位。

20 二、微生物的分布与人类的关系

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22 土壤中含量最多

23 微生物与人类的关系 有利的一面：对工农业生产、医药业、人类自身 微生态平衡有重要作用。 不利的一面：病原微生物的致病作用。

24 三 微生物学的概念 微生物学(microbiology)是生命科学的一个重要分支，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，以及与人类、动物、植物等相互关系的一门学科。

25 三 医学微生物学的概念 是微生物学的一个分支，为一门基础医学课 程。主要研究与医学有关病原微生物的生物
医学微生物学(medical microbiology) 是微生物学的一个分支，为一门基础医学课 程。主要研究与医学有关病原微生物的生物 学特性、致病和免疫机制，以及特异性诊断、 防治措施，以控制和消灭传染性疾病和与之 有关的免疫损伤等疾病，达到保障和提高人 类健康水平的目的。

26 第二节、微生物学发展简史： 一、微生物学经验时期： 二、实验微生物学时期： 三、现代微生物学时期：

27 3、以分离、培养所得的特异病原菌接种易感动物，可引起相同的疾病
Koch’s postulates 1、特异的病原菌应存在于同一种疾病中 （同一种疾病应能查见相同的病原菌） 2、可分离、培养得到纯的特异病原菌 3、以分离、培养所得的特异病原菌接种易感动物，可引起相同的疾病 4、从人工感染动物体内可重新分离、培养获得纯的特异病原菌.

28 第三节、微生物学与中医药学的关系 1、中医中药可防治病原微生物所致的疾病 2、微生物与中药材生产关系密切
3、微生物与中药材及其制剂品质关系密切

29 第十一章 细菌学总论 bacterium

30 第一章 细菌的形态和结构

31 细菌的概念： 广义的细菌泛指各类原核细胞型微生物，
细菌(bacterium)是属于原核生物界(prokaryotae)的一种形体微小、结构简单、具有细胞壁和原始核质、无核仁和核膜，除核糖体外无其他细胞器的单细胞型微生物。 广义的细菌泛指各类原核细胞型微生物， 狭义则专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表 性的细菌。

32 一、 细菌的大小与形态 观察工具——光学显微镜 测量单位——一般以μm为测量单位 球菌 据形态不同分三大类 杆菌 螺形菌

33 球 菌 双球菌

34 链球菌

35 四联球菌 八叠球菌

36 葡萄球菌

37 杆 菌 球杆菌

38 链杆菌

39 棒状杆菌 分枝杆菌

40 弧菌——只有一个弯曲 螺菌——有若干个弯曲 螺形菌 弧 菌 螺 菌

41 细菌受温度、PH、离子和培养时间等因素影响
很大。一般在适宜的生长条件下培养8~18小时 时形态比较典型，在不利环境或菌龄老时常常 出现梨形、气球状和丝状等不规则的多形性 ——衰退型。 观察细菌的大小、形态及诊断致病菌，应选择 最适生长繁殖的对数期为宜。

42 二、 细菌的结构 基本结构——细胞壁、细胞膜、细胞质、核质、 核蛋白体、质粒 特殊结构——荚膜、菌毛、鞭毛、芽孢

43 细胞壁 细胞膜 核质 细胞质 质粒 中介体 核蛋白体

44 cytoplasm ribosome                                                     plasmid cellwall cell membrane chromosome flagellum

45 芽孢 普通菌毛 荚膜 鞭毛 性菌毛

46 一、细菌的基本结构 细胞壁 细胞膜 细胞质 核质

47 细胞壁 细胞膜 核质 细胞质 质粒 中介体 核蛋白体

48 （一）细胞壁(cell wall): 细菌细胞的最外层，包绕在细胞膜周围的膜状结构，主要成分为肽聚糖。 肽聚糖(peptidoglycan)：原核细胞特有的组分，又称粘肽(mucopeptide)、糖肽(glycopeptide)或胞壁质(murein)。

49 聚糖骨架： M M M G M G G M G M M G M G M G M G G M G M G G

50 G+ 菌——由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成
M M a b c d M G M 溶菌酶作用点 ××××× G G M G M M G M G M G M G G M 青霉素作用点 G M G G G+ 菌——由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成

51 G-菌——由聚糖骨架、四肽侧链两部分组成。
M M 丙 丙 谷 谷 DAP G 丙 DAP 丙 G G-菌——由聚糖骨架、四肽侧链两部分组成。

52 G+ 菌的特殊组分:磷壁酸及一些表面蛋白 膜磷壁酸 壁磷壁酸 细胞壁 肽聚糖 蛋白质 细胞膜 磷脂
磷壁酸的功能：稳定细胞结构、维持离子平衡、调节依赖阳离子的 酶的活性重要的表面抗原。

53 G- 菌的特殊组分:外膜 外膜 脂多糖 微孔蛋白 脂质双层 脂蛋白 营养结合蛋白 肽聚糖 细胞膜
外膜的功能：稳定细胞结构、含有内毒素、重要的表面抗原

54 脂多糖(LPS):由脂质A,核心多糖和特异性多糖组成
特异多糖: G-菌的菌体抗原(O抗原), 有种特异性 核心多糖:有属特异性 脂质A:内毒素生物活性主要组分,无种属 特异性 脂质双层

55 周浆间隙:多种酶及特殊结合蛋白,对细菌获取营养,解除有害物质的毒性等方面有重要作用.
脂多糖 外膜 微孔蛋白 营养结合蛋白 脂质双层 脂蛋白 周浆 间隙 细胞膜 肽聚糖

56 G+ 菌与G-菌细胞壁结构比较: 细胞壁 G+ 菌 G- 菌 较坚韧（三维结构） 强度 较疏松（二维平面） 20-80nm（肽桥结合） 厚度
可多达50层 占细胞壁干重50-80% 约45% 1%-4% + - 强度 厚度 肽聚糖层数 肽聚糖含量 糖类含量 脂类含量 磷壁酸 外膜 较疏松（二维平面） 10-15nm （肽键结合） 1-2层 占细胞壁干重5-20% 15%-20% 11%-22% - +

57 细胞壁的功能: 1、维持菌体的固有形态，保护细菌抵抗外界低渗环境； 2、参与菌体内外物质交换；
3、带有多种抗原，诱发机体产生免疫应答并与血清分 型有关。 渗透压为5-25大气压 细胞壁

58 细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）: 细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素直接破坏或合成被抑制后的细菌，在高渗环境下仍可存活，这种细胞壁受损的细菌能够生长和分裂者称为细胞壁缺陷型或L型。

59 葡萄球菌 L型葡萄球菌

60 形 态 特 征 1、多形性 2、多为革兰阴性菌 3、去除诱导因素后，L型可回复为原菌

61 培 养 特 征： 难培养，营养要求与原菌相似但需在高渗低琼脂含血清的培养基中生长，生长速度缓慢，一般培养2-7天可见荷包蛋样菌落。 荷包蛋样L型菌落 原菌菌落

62 颗粒型L型菌落 丝状型L型菌落

63 致病特征： 有一定的致病力，通常引起慢性感染，常在使用了作用于细胞壁的抗菌药物后发生，尿路感染较多见。

64 小 结 1、细胞壁的组分 2、革兰阳性菌细胞壁肽聚糖的组成与结构 3、革兰阴性菌细胞壁肽聚糖的组成与结构 4、细胞壁的功能 5、细菌L型及其特点

65 （二）细胞膜(cell membrane）：
又称胞质膜 （cytoplasmic membrane)，位于 细菌细胞壁内侧，紧包着细胞质。 细胞膜

66 2、功能：物质转运、生物合成、分泌和呼吸等
细胞膜 1、结构与真核细胞基本相同，由磷脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇。 2、功能：物质转运、生物合成、分泌和呼吸等

67 中介体：细胞膜内陷形成的囊状物，多见于G-菌。

68 中介体

69 功能： 1、与细菌分裂有关，类纺锤丝作用； 2、扩大细胞膜面积，相应增加了酶的含量和能量的产生，拟线粒体作用。

70 （三）细胞质(cytoplasm） 即细菌细胞的原生质（protoplasm) :细菌细胞膜内容物，内含多种重要结构：

71 核蛋白体：细菌蛋白质合成场所； 质粒： 1、是染色体外的遗传物质； 2、为闭合环状的双链DNA， 控制细菌某些特定的遗传性状；
3、能独立复制并传代； 4、非细菌生命活动所必需； 5、可通过接合、转导将有关性状传递给其他细菌。 胞质颗粒：多为细菌储存的营养物质。

72 (四）核质(nuclear material ）
或称拟核（nucleoid)，即细菌的染色体(chromosome)，为细菌的主要遗传物质。 DNA（主要） 化学组成为 RNA（较少） 组蛋白样蛋白质

73 二、细菌的特殊结构 荚膜 鞭毛 菌毛 芽孢

74 （一）荚膜(capsule):细菌分泌的一层包绕在细胞壁外的黏液性物质。
1、化学组成——多糖（少数为多肽） 2、形成：体内或在含大量血清或糖的培养基上 3、染色：不易着色。 荚膜：边界清楚， 厚度大于0.2µm

75 4、荚膜的功能 （1）抗吞噬作用 （2）黏附作用 （3）抗有害物质的杀伤作用 肺炎球菌 产气荚膜杆菌

76 （二）鞭毛(flagellum):菌体上附着的细长并呈波状弯曲的丝状物。
鞭毛：细菌的运动器官

77 电子显微镜下的细菌鞭毛

78 破伤风梭菌的周身鞭毛

79 根据鞭毛的数量和部位，鞭毛菌分四类： 1、单毛菌 、丛毛菌 2、双毛菌 、周毛菌 双毛菌 双毛菌

80 菌体 鞭毛 伤寒杆菌的周身鞭毛

81 1、是细菌的运动器官，使细菌游向营养 物质，而逃离有害物质；
鞭毛的功能： 1、是细菌的运动器官，使细菌游向营养 物质，而逃离有害物质； 2、有些鞭毛与细菌的致病性密切相关。 3、可籍鉴定细菌及对细菌分类。

82 （三）菌毛(pilus or fimbriae)：
多数G-菌和少数G+菌菌体表面存在一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，称菌毛，必需电子显微镜观察。 种类： 1、普通菌毛 2、性菌毛

83 1、普通菌毛(ordinary pilus)：
是细菌的粘附结构，可与宿主细胞表面受体结合，是细菌感染的第一步，所以与菌毛结合的特异性决定了宿主感染的易感部位。

84 2、性菌毛(sex pilus) 仅见于少数G-菌，一般仅1-4根，比普通菌毛长而粗。有性菌毛的细菌为F+菌，否则为F-菌（Fertility 编码）。

85 接合（conjugation） F+菌与F-菌相遇，F+菌的性菌毛与F-菌的性菌毛受体结合，F+菌体内的质粒或染色体DNA可通过中空的性菌毛进入F-菌体内，这个过程称接合。 F+菌 F-菌 F+菌 F-菌 F+菌

86 （四）芽孢(spore)： Spore forming inside a bacterium
细菌在一定环境条件下在菌体内形成的一个圆形或卵圆形的小体。 Spore forming inside a bacterium

87 芽孢形成与发芽 1、形成条件： 芽孢的形成是由芽孢形成基因决定的，在动物体外，且一般为环境条件恶劣时形成。

88 The vegetative cells contain endospores (phase bright) and crystals of an insecticidal protein toxin (delta endotoxin).

89            炭疽杆菌的芽孢 破伤风

90 肉毒梭菌的芽孢 艰难梭菌的芽孢

91 2、芽孢特点： （1）带有细菌生命活动所必需的全部物质，可游离与菌体而独立存在； （2）难着色，其大小、形态及在菌体中的位置可籍细菌鉴别； （3）可发芽形成新的菌体，但芽孢不是细菌的繁殖方式。休眠状态

92 3、功能： 增强细菌对热力、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素的抵抗力。

93 三、 细菌形态检查法 （一）、显微镜放大法 （二）、染色法

94 （一）、显微镜放大法 1、普通光学显微镜 2、电子显微镜

95 1、普通光学显微镜 光源： 可见光（日光或灯光） 分辨率： 0.25μm 放大倍数： 1000倍（油镜镜头）

96 2、电子显微镜 光源：电子流 分辨率：1nm 放大倍数：数千、数万及数十万倍，可见细菌的超微结构

97 常用电子显微镜有： 1、透射显微镜（TEM） 2、扫描显微镜（SEM），分辨率较低，但能显示物体的三维立体图象。 缺点：不能观察活的微生物。

98 二、染色法： 1、革兰染色法： 2、其它染色法

99 （一）革兰染色法：将细菌分为两大类，即G+菌和G-菌
方法 结晶紫 碘液 95%乙醇 沙黄染液 初染 媒染 脱色 复染 红色（-） 兰色（+） 镜检

100 3、其它染色法: