微生物

第一章绪论

第一节微生物与病原微生物

微生物（micro-organism）: 存在于自然界中，个体微小，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大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。

病原微生物（pathogenic microorganisms）: 能够引起人类和动植物发生疾病的微生物。

微生物的三种类型：

1．非细胞型微生物 (acellular microbe) ：仅由核酸（DNA或RNA）和蛋白质组成。

如：病毒（virus）

2．原核细胞型微生物（prokaryotic microbe）：有细胞壁、细胞膜、原始的核质。

包括：细菌(Bacterium)

衣原体(Chlamydia)

支原体(Mycoplasma)

立克次体(Rickettsia)

螺旋体(Spirochete)

放线菌(Actinomycete)

3．真核细胞型微生物(eukaryotic microbe)：有典型的细胞核（核膜、核仁），细胞

质中细胞器完整。如：真菌(fungus)

微生物与人类的关系

益：参与自然界中C、N、S等元素的循环。

农业方面：杀虫、造肥、固氮……

工业方面：食品发酵、石油脱蜡……

医药方面：制药、正常菌群……

害：引起人类及动植物病害

导致工业产品、农副产品和生活用品的腐烂和霉烂

第二节医学微生物学

一、医学微生物学(microbiology)

研究对象：病原微生物

二、医学微生物学发展史

1．实验微生物学时期-

Leeuwenhoek----自制显微镜发现微生物

Pasteur---- 巴氏消毒法，炭疽、狂犬疫苗

Koch----分离细菌，郭霍法则

Iwanovsky--- -烟草花叶病毒

Fleming--- 青霉素

Jenner----牛痘预防天花

Fleming，Florey----青霉素

2.现代微生物学时期

（1）新病原微生物的发现 :

朊粒，军团菌，幽门螺杆菌，人类免疫缺陷病毒，

疯牛病，埃博拉病毒，冠状病毒，禽流感H5N1

（2）病原微生物致病性的认识

内源性感染，细菌耐药性，分子水平上的致病机制的研究……

（3）病原微生物学诊断技术

快速、准确、简易 ELISA，PCR……

（4）病原微生物的防治措施

新型疫苗的研制 : 基因工程疫苗，核酸疫苗……

（于修平）

第一篇微生物学的基本原理

第二章微生物的生物学性状

第一节细菌（bacterium）

一、细菌的大小与形态

1.细菌的大小 ------ 观察仪器：光学显微镜，测量单位：微米(μm)

球菌(coccus)

2.细菌的形态----- 杆菌(bacillus)

螺形菌(spiral bacterium)

二、细菌的基本结构

细菌的基本结构――指细菌都具有的结构。包括：细胞壁、细胞膜、细胞质和核质。

（一）细胞壁(cell wall)------ 位于细菌细胞的最外层，包绕在细胞膜的周围，组成较复杂，并随不同细菌而异。

根据细胞壁的不同可用革兰氏染色法可将细菌分为两大类：

革兰氏阳性菌（G+）

革兰氏阴性菌（G-）

1．革兰氏阳性菌的细胞壁组分：

(1).肽聚糖（peptidoglycan）----- 多聚糖，是细菌细胞壁中的主要成分，为原核细胞所特有。

组成：G+菌肽聚糖由三部分组成：

聚糖骨架--- N-乙酰葡糖胺 ( N-acetylglucosamine ,G)， N-乙酰胞壁酸

(N-acetylmuramic acid,M)

四肽侧链 --- L-丙氨酸、D-谷氨酸、 L-赖氨酸、D-丙氨酸

五肽交联桥 --- 5个甘氨酸

特点：G+菌细胞壁中肽聚糖含量多（15－50层），三维立体结构。

溶菌酶（lysozyme）的作用靶点：切断N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸

之间的β-1，4键的分子连接，破坏聚糖骨架，引起细菌裂解。

青霉素（penicillin）的作用靶点：干扰甘氨酸交联桥与四肽侧链上的

D-丙氨酸之间的连接，使细菌不能合成完整的细胞壁，导致细菌死亡。

(2).磷壁酸（teichoic acid）-----G+菌细胞壁还含有大量磷壁酸，是G+菌的重要表面抗原，且与细菌的致病性有关。

多个磷壁酸分子组成长链穿插于肽聚糖层中，分为：

壁磷壁酸---通过磷脂与肽聚糖上的胞壁酸共价结合

膜磷壁酸---与细胞膜外层上的糖脂共价结合

(3).蛋白质：

某些革兰氏阳性菌表面尚有一些特殊的表面蛋白质；

如：金黄色葡萄球菌---A蛋白（SPA）; A组链球菌---M蛋白

2．.革兰氏阴性菌细胞壁组分

(1).肽聚糖--- 由聚糖骨架和四肽侧链组成（无五肽交联桥）。含量少，仅有1~2

层。

(2).外膜 --- 是革兰氏阴性菌细胞壁的主要结构，由脂蛋白、脂质双层和脂多糖组成。

①脂蛋白--- 外膜蛋白（out membrane protein OMP）；孔蛋白：小分子通道

②脂质双层-- - 磷脂双层

③脂多糖 (lipopolysaccharide LPS)--- 即革兰氏阴性菌的内毒素，由3部分组成：

Ⅰ. 脂质A（Lipid A）：糖磷脂。是细菌内毒素的毒性和生物学活性的主要组分，

无种属特异性。

Ⅱ.核心多糖(core polysaccharide)：位于脂质A的外层，有种属特异性。

Ⅲ.特异多糖(specific polysaccharide)：由数个至数十个低聚糖重复单位组成的

多糖链。具有种特异性。是革兰阴性菌的菌体抗原（O 抗原）。

3. 细胞壁的功能: 维持菌体形态；抵抗渗透压的影响；参与细菌体内外的物质交换；

具有多种抗原表位，诱发机体免疫应答；粘附宿主细胞，与细菌致病性有关。

4. 细菌细胞壁缺陷型 ---细菌的L型（ L formed bacteria ）

细菌的L型－－细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的作用被破坏

或合成被抑制后，在高渗环境下，仍可生存的细菌。

革兰氏阳性菌→原生质体；革兰氏阴性菌→原生质球

(1)细菌L型的成因：溶菌酶，溶葡萄球菌素，青霉素，胆汁，抗体，补体等。

(2)细菌L型的形态：大小不一，高度多形性。革兰氏染色阴性。

(3)细菌L型的培养：高渗、低琼脂含血清培养基、

生长缓慢；油煎蛋样细小菌落；

(4)细菌L型的致病性：临床上引起慢性感染，但常规细菌学检查结果阴性。

（二）、细胞膜（cell membrane

1．功能：参与细菌物质转运，生物合成，分泌、呼吸等生物学作用。

2.中介体（mesosome）：部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物。功能：扩大细胞膜

面积；增加酶的含量和能量的产生。

（三）、细胞质（cytoplasm）内含核糖体、质粒、胞质颗粒等许多重要结构。

核糖体（ribosome）：:细菌合成蛋白质的场所，游离存在于细胞质中，每个细菌体内可达数

万个。

细菌核糖体沉降系数为70S（30S+50S），与真核细胞80S核糖体不同――抗生素的作用位点 .

2.质粒（plasmid）：染色体外的遗传质，存在于细菌细胞质中。为闭合环状的双链DNA，

带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状---如菌毛;细菌素; 毒素; 耐药性.等。

3.胞质颗粒: 异染颗粒（metachromatic granule）－－与细菌鉴别有关

（四）、核质（nuclear material）:由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成的松散

网状结构。集中于细胞质的某一区域。

无核膜、核仁和有丝分裂器。是细菌的遗传物质

三、细菌的特殊结构：某些细菌具有。

（一）、荚膜（capsule）------细菌代谢过程中分泌在细胞壁外的一层粘液性