微生物学与免疫学(绪论、细菌)

绪论

★微生物（microorganism , microbe)

一群形体微小、结构简单、分布广泛、增殖迅速、肉眼不能直接观察到，需借助显微镜放大几百倍、乃至数万倍才能看到的微小生物。

★微生物类群的特点

（1）个体小，结构简单。微生物多以独立生活的单细胞或细胞群体而存在，细胞没有明显的分化。

（2）新陈代谢能力强，生长繁殖速度快。胃口大，食谱广，繁殖快，易培养。（3）易变异，抗性强，适应性强。

（4）数量大，分布广，种类多。

（5）其他：休眠长，起源早，发现晚，限界宽等。

★微生物的分类

依其细胞结构、分化程度和化学组成不同，可将微生物分为三大类：

（1）非细胞型（2）原核细胞型（3）真核细胞型

微生物是人类的朋友

（1）微生物是自然界物质循环的关键环节。

（2）体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证。

（3）微生物可以为我们提供很多有用的物质。

（4）基因工程为代表的现代生物技术。

★微生物命名法——林奈“拉丁双名法”

★菌株（strain）

又称品系。表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯种群体。不同来源的标本中所得到的相同的菌种，不同菌株。

★微生物的发现和微生物学的建立与发展

（1）荷兰科学家列文虎克首次观察到细菌。

（2）法国科学家巴斯德

①否定了“自然发生”学说——“曲颈瓶试验”。

②首次制成狂犬疫苗。

③发现并证实发酵由微生物引起。

④巴氏消毒法

（3）德国微生物学家柯赫

①微生物学基本操作技术方面的贡献：

a、细菌纯培养方法的建立。

b、设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养。

c、流动蒸汽灭菌。

d、染色观察和显微摄影。

②对病原细菌的研究作出了突出的贡献：

a、具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌。

b、发现了肺结核病的病原菌。（1905年获诺贝尔奖）

c、证明某种微生物是否为某种疾病的病原体的基本原则——柯赫法则。

柯赫法则主要内容：①在患相同传染病的机体中均能分离出相同病原

菌，而在健康个体中不能找到；②能在体外获得病原菌的纯培养物，

并能传代；③这种纯培养物接种于易感动物能引起同种疾病，并从感

染的实验动物中能重新分离出相同的病原菌。

（4）1929年英国弗莱明发现了青霉素。

第十章细菌学概论

★细菌（bacteria）

一类具有细胞壁，单细胞、以无性二分裂方式进行繁殖的原核细胞型微生物。

★细菌的大小

细菌以微米（μm）为测量单位；病毒以纳米（nm）为测量单位。

★细菌的测量方法

（1）显微照相后根据放大倍数进行测算。

（2）显微镜测微尺。

细菌大小测量结果的影响因素

（1）个体差异。

（2）干燥、固定后的菌体会一般由于脱水而比活菌体缩短1/3-1/4。

（3）染色方法的影响，一般用负染色法观察的菌体较大。

（4）幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大。

（5）环境条件，如：渗透压

★细菌的基本形态

（1）球菌（coccus）

细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。

单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌

（2）杆菌（bacillus）

杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般不作为分类依据。（3）螺形菌（spiral bacterium）弧菌、螺菌

（4）环境条件的变化会引起形态改变，当环境条件恢复正常，细菌又恢复到正常形态。

★细胞壁（cell wall）

位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构，占细胞干重10%-25%。

★证实细胞壁存在的方法

（1）细菌超薄切片的电镜直接观察。

（2）质、壁分离与适当的染色，可以在光学显微镜下看到细胞壁。

（3）机械法破裂细胞后，分离得到纯的细胞壁。

（4）制备原生质体，观察细胞形态的变化。

★细胞壁的功能

（1）固定细胞外形和提高机械强度。

（2）保护细菌抵抗低渗的外环境。

（3）为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需。

（4）渗透屏障，阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质（分子量大于800）进

入细胞，保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤。

（5）细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性的物质基础。

★革兰染色

（1）初染：碱性染料结晶紫初染。

（2）媒染：加碘液。提高染料和细胞间的相互作用使二者结合得更牢固。（3）脱色：酒精或丙酮。脱色后将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细菌，而阴性细菌的结晶紫被洗掉，细胞呈无色。

（4）复染：用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对涂片进行复染。沙黄使原来无色的革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色。

★革兰染色机制

(1)C.Gram1884发明的鉴别方法。

(2)主要依据CW结构不同。

(3)结晶紫初染，碘媒染形成不溶的结晶紫—碘复合物。G+因CW厚，肽聚糖交联密，乙醇脱色使孔紧密，不含脂类不被乙醇溶解，故为紫色。

(4)G-正相反。

★G+细菌的CW

厚（20-80nm），化学成分简单，含90%肽聚糖和10%磷壁酸。

★肽聚糖（peptidoglycan）

又称粘肽、胞壁质或粘质复合物，是真细菌细胞壁中的特有成分。

（eg.金葡菌肽聚糖厚20-80nm，40层左右的网格分子交集覆盖细胞上。）

★革兰阳性菌肽聚糖的结构（以金黄色葡萄糖菌为例）

G+的肽聚糖是由约40层的网状分子交织而成的三维立体网状结构，由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥组成。聚糖骨架由N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡糖胺通过β-1,4糖苷键交替间隔排列而成。四肽侧链的组成和排列方式随菌种不同而异。如金黄色葡萄糖菌四肽侧链的氨基酸残基依次为：L-丙氨酸—D-谷氨酸—L-赖氨酸—D-丙氨酸。四肽侧链链接在N-乙酰胞壁酸上。五肽交联桥由5个甘氨酸组成，一端连接于四肽侧链的第三位的L-赖氨酸，另一端连接于相邻聚糖骨架四肽侧链末端的D-丙氨酸上，从而构成机械强度坚韧的三维立体结构。

双糖单位中的β-1,4糖苷键很容易被溶菌酶所水解，从而引起细菌因肽聚糖细胞壁的“散架”而死亡。

(图P122)

★磷壁酸（teichoic acid）

结合在革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖。是革兰阳性细菌细胞壁上所特有的化学成分，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。