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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,微生物世界,2,原核微生物,古菌,古菌可能是最古老的,生命体,,古菌一些奇特的生活习性和与此相关的潜在生物技术开发前景,长期以来一直吸引着许多人的注意。古菌常被发现生活于各种极端自然环境下,如大洋底部的高压热,溢口,、,热泉,、盐碱湖等。,古菌(又称,古细菌,、,古生菌,或,太古生物,、,古核生物,),是单细胞微生物,构成生物分类的一个域,或一个界。这些微生物属于,原核生物,,它们与细菌有很多相似之处,即它们没有细胞核与任何其他膜结合细胞器,同时另一些特征相似于,真核生物,,比如存在重复序列与,核小体,。,细胞结构,古菌的细胞结构与细菌不同,如古菌的细胞外膜就与细菌不同。,细胞壁,大多数古菌的细胞壁不含,二氨基庚二酸,(,D,氨基酸,)和,胞壁酸,,不受,溶菌酶,和,内酰胺,抗生素如,青霉素,的作用。,革兰氏阳性,古菌的细胞壁含有各种复杂的,多聚体,,如,产甲烷菌,的细胞壁含,假肽聚糖,,甲烷八叠球菌和盐球菌不含,假肽聚糖,,而含复杂聚多糖。革兰氏阴性古菌没有外膜,含蛋白质或,糖蛋白,亚基的表层,其厚度在,2040nm,。,甲烷叶菌属,、盐杆菌属和极端嗜热的,硫化叶菌属,、热,变形菌属,和,热网菌属,的细胞壁有,糖蛋白,;,甲烷球菌属,、,甲烷微菌属,、,产甲烷菌属,和极端嗜热的脱硫球菌属有蛋白质壁,蛋白质呈酸性。,细胞膜,古菌的细胞膜所含,脂质,与细菌的很不同,细菌的脂类是,甘油脂肪酸,酯,而古菌的脂质是非皂化性甘油二醚的,磷脂,和,糖脂,的衍生物。古菌的细胞膜有两种:双层膜和单层膜。,代谢,古菌在代谢过程中,有许多特殊的,辅酶,。古菌有,5,个类群,所以,它们的代谢呈多样性。古菌中有,异养型,、,自养型,和不完全光合作用,3,种类型。,古菌多数为严格厌氧、兼性厌氧,还有专性好氧。,繁殖方式,古菌利用,二分裂,、分裂和,出芽,进行无性繁殖;古菌不会进行,减数分裂,,所以拥有同样的基因的一个种的古菌可能拥有不同的形态。,生活习性,大多数古菌生活在,极端环境,,如盐分高的湖泊水中,极热、极酸和绝对厌氧的环境,有的在极冷的环境生存。,下属分类,按照古菌的生活习性和生理特性,古菌可分为三大类型:,产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌。,根据,16SrRNA,序列分析,古菌域可分类为,泉古菌门(界),广古菌门(界),初古菌门(界),和纳古菌门(界)。,代表性古细菌,极端嗜热菌,极端嗜盐菌,极端嗜酸菌,极端嗜碱菌,产甲烷菌,嗜热细菌,嗜盐细菌,细菌,(1),定义:一类细胞细短,结构简单,胞壁坚韧,多以二分裂方式繁殖和水生性强的,原核生物,。,(2),分布,:,温暖,潮湿和富含,有机质,的地方。,(3),结构:主要是单细胞的原核生物,有球形,杆形,螺旋形。,基本结构:细胞膜细胞壁细胞质核质。,特殊结构:,荚膜,、,鞭毛,、,菌毛,、,芽胞,。,(4),繁殖,:,主要以二分裂方式进行繁殖的。,(5),菌落,:单个细菌用肉眼是看不见的,当单个或少数细菌在,固体培养基,上大量繁殖时,便会形成一个肉眼可见的,具有一定形态结构的子细胞,群落,。菌落是,菌种鉴定,重要的依据。不同种类的,细菌菌落,的大小,形状光泽度颜色硬度透明度都不同。,6,细菌的种类,并可根据形状分为三类,即:,球菌,、,杆菌,和,螺旋菌,(包括,弧菌,、,螺菌,、,螺杆菌,)。,按细菌的生活方式来分类,分为两大类:,自养菌,和,异养菌,,其中异养菌包括,腐生菌,和寄生菌。,按细菌对,氧气,的需求来分类,可分为需氧(完全需氧和微需氧)和,厌氧,(不完全厌氧、有氧耐受和完全厌氧)细菌。,按细菌生存温度分类,可分为喜冷、常温和喜高温三类。,细菌的发现者:荷兰商人,安东,列文虎克,。细菌很小,只能用显微镜才能看见。,(,1,)球菌:,球菌是外形呈圆球形或椭圆形的细菌,直径,0.5,1,微米,有以下几种类型:单球菌:单独存在,如尿素小球菌;双球菌:如肺炎双球菌;链球菌:如乳酸链球菌;四联球菌:形成的,4,个细胞排列在一起,成田字,如四联球菌;八叠球菌:如尿素生孢八叠球菌;葡萄球菌:如金黄色葡萄球菌,(Staphylococcus,aureus,),。,(,2,)杆菌:,外形为杆状的细菌称杆菌,常有长宽接近的短杆或球杆状菌,如甲烷短杆菌属,(,Methano,brevibacter,),;长宽相差较大的棒杆状或长杆状菌,如枯草芽孢杆菌,(Bacillus,subtilis,),、梭状杆菌,(Bacterium,fusiformis,),;分枝状或叉状菌,如双歧杆菌属,(,Bifidobacterium,),;竹节状,(,两端平截,),,如炭疽芽孢杆菌,(,Bacillusanthracis,),等。,按杆菌细胞的排列方式不同则有成对的双杆菌、呈链状的链杆菌,另外,常有栅状、“八”字状以及由鞘衣包裹在一起的丝状等多种。典型的杆菌有大肠杆菌、枯草杆菌、链杆菌、变形杆菌,2,。,(,3,)螺旋状:,螺旋状的细菌称螺旋菌,一般长,5,50,微米,宽,0.5,5,微米,根据菌体的弯曲可分为:弧菌,(,Vibrio,),:螺旋不足一环者呈香蕉状或逗点状,如霍乱弧菌,(,Vibrio,cholerae,),;螺菌,(,Spirillum,),:满,2,6,环的小型、坚硬的螺旋状细菌,如小螺菌,(,Spirillum,minor),;螺旋体,(,Spirochaeta,),:旋转周数多,(,通常超过,6,环,),、体长而柔软的螺旋状细菌,如梅毒螺旋体,(,Treponema,paUidum,),。,细菌的结构,细菌的结构分为基本结构和特殊结构。,基本结构,是各种细菌都具有的结构,包括细菌的细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。某些细菌特有的结构称为,特殊结构,,包括细菌的荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞,细胞壁(,cell wall),:,位于菌细胞的最外层,包绕在细胞膜的周围,组成较复杂,并随细菌不同而异。革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁的共有组分为,肽聚糖,,但各自有其特殊组分。,荚膜,许多细菌的最外表还覆盖着一层,多糖类,物质,边界明显的称为,荚膜,(,capsule,),如,肺炎球菌,,边界不明显的称为粘液层(,slime layer,),如葡萄球菌。荚膜对细菌的生存具有重要意义,细菌不仅可利用荚膜抵御不良环境;保护自身不受,白细胞,吞噬;而且能有选择地粘附到特定细胞的表面上,表现出对,靶细胞,的专一攻击能力。例如,伤寒沙门杆菌能专一性地侵犯肠道,淋巴组织,。细菌荚膜的纤丝还能把细菌分泌的,消化酶,贮存起来,以备攻击靶细胞之用。,另外在细菌入侵免疫系统时,,荚膜,可以防止免疫系统识别细菌,从而存活下来,1,。,鞭毛,鞭毛,是某些细菌的运动器官,由一种称为,鞭毛蛋白,(,flagellin,)的,弹性蛋白,构成,结构上不同于真核生物的鞭毛。细菌可以通过调整鞭毛旋转的方向(顺和逆时针)来改变,运动状态,。,菌毛,菌毛,是在某些细菌表面存在着一种比,鞭毛,更细、更短而直硬的丝状物,须用电镜观察。特点是:细、短、直、硬、多,菌毛与细菌运动无关,根据形态、结构和功能,可分为,普通菌毛,和,性菌毛,两类。前者与细菌吸附和,侵染,宿主有关,后者为中空管子,与传递,遗传物质,有关。,芽孢,有些细菌在生长发育的后期,个体缩小,细胞壁增厚,形成,芽孢,。芽孢是细菌的休眠体,对不良环境有较强的抵抗能力。小而轻的芽孢还可以随风四处飘散,落在适当环境中,又能萌发成为细菌。细菌快速繁殖和形成芽孢的特性,使它们几乎无处不在,1,。,某些细菌处于不利的环境,或耗尽营养时,形成,内生孢子,,又称芽孢,是对不良环境有强,抵抗力,的,休眠体,,由于芽孢在细菌细胞内形成,故常称为内生孢子。,芽孢的生命力非常顽强,有些湖底沉积土中的芽孢杆菌经,500-1000,年后仍有活力,,肉毒梭菌,的芽孢在,pH 7.0,时能耐受,100,煮沸,5-9.5,小时。,细菌的菌落特征,当细菌划线接种到固体平板培养基上后,在适宜的培养条件下。细菌便迅速生长繁殖。由于细菌细胞受固体培养基表面或深层的限制,故不能像在液体培养基中那样自由扩散,因此繁殖的菌体常聚集在一起,形成了肉眼可见的细菌集落,通常称之为菌落,(colony),。由于平板划线的分散作用,单个菌落来源于细菌的一个细胞,生长一定时间后便肉眼可见,挑选一个菌落移种到另一固体斜面培养基上,即可获得细菌的纯培养,4,。,各种细菌在一定条件下形成的菌落均具一定的特征,包括菌落的大小、形状、光泽、颜色、硬度、透明程度等所以细菌菌落特征是细菌菌种鉴定的重要依据,在细菌分类学上具有重大意义。,细菌与人类关系,病原菌(如肺炎球菌、炭疽杆菌、霍乱弧菌、幽门螺杆菌、绿脓杆菌、结核杆菌等,即,寄生菌,),益生菌(如大肠杆菌、粪球菌),生产工程菌(如乳酸菌、醋酸菌),基因工程菌(如大肠杆菌、土壤农杆菌),环境中重要的分解者(多数细菌,即,腐生菌,),自然界中的部分生产者(自养细菌、蓝细菌、固氮菌、植物,共生菌,等),自然界物质循环参与者(如硝化细菌和反硝化细菌等),致病性:,细菌对寄主的侵犯,包括,细菌,吸附于体表,侵入,组织,或,细胞,,生长繁殖,产生毒素,乃至扩散蔓延以及抗拒寄主的一系列防御机能,造成机体损伤。,侵入机体,:分三种不同现象:,1,细菌在表面生长繁殖,释放毒素,毒素进入人体,如,破伤风,、,白喉,等。,2,有些细菌在吸附后,细胞膜上形成裂隙,细菌进入细胞内繁殖产生毒素,使细胞死亡,如,痢疾杆菌,和,沙门氏杆菌,。,3,另有些细菌,通过粘膜,上皮细胞,进入皮下组织,并进一步扩散如链球菌所致,丹毒,及,蜂窝组织炎,等。,细菌毒素:,有,外毒素,和,内毒素,两类,,肉毒杆菌,的毒素和葡萄球菌的,肠毒素,即是外毒素(在体外产生)。还有在传染病中起主要作用或起部分致病作用的如白喉、破伤风的毒素以及链球菌的,红斑毒素,等。引起肠道感染的细菌,可产生一些毒素激活,腺苷酸环化酶,使,cAMP,增加,肠道分泌增多而致腹泻。内毒素是和革兰氏阴性细菌细胞壁相关的磷脂多糖蛋白质,,大分子,复合物,脂多糖是其主要成分,内毒素可以引起微循环灌注不足,,休克,、弥漫性毛细血管内凝血和施瓦茨曼氏反应(局部皮肤反应)等。,肉毒杆菌毒素简称,肉毒素,,,是由致命肉毒杆菌在繁殖过程中分泌而出的细菌内毒素,有剧烈的神经毒性。据资料显示,它是迄今为止科学家发现的毒性最强的一种生物毒素,其毒性相当于等量氰化钾的,1,万倍。,肉毒毒素通过麻痹松弛的皮下神经,可以在一段时间内消除皱纹或者避免皱纹的生成,从而达到美容的效果。,第二课时,放线菌,(1),定义,:,一类主要成菌丝状生长和以,孢子,繁殖的陆生性较强的,原核生物,(2),分布:含水量较低,有机物较丰富的,呈微碱性的土壤中。,(3),形态构造,:,主要由菌丝组成,包括基内菌丝和,气生菌丝,(,部分气生菌丝可以成熟分化为,孢子丝,,产生孢子,),。,(4),繁殖:通过形成,无性孢子,的形式进行无性繁殖。,(5),菌落,:,在固体培养基上:干燥,不透明,表面呈致密的丝绒状,彩色干粉。,结构,放线菌细胞的结构与细菌相似,都具备细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核等基本结构。个别种类的放线菌也具有细菌鞭毛样的丝状体,但一般不形成荚膜、菌毛等特殊结构。放线菌的孢子在某些方面与细菌的芽孢有相似之处,都属于内源性孢子,但细菌的芽孢仅是休眠体,不具有繁殖作用,而放线菌产生孢子则是一种繁殖方式。,链霉菌主要由菌丝和孢子两部分结构组成。,根据,菌丝,的着生部位、形态和功能的不同,放线菌菌丝可分为,基内菌丝,、气生菌丝和,孢子丝,三种,其中只有典型的放线菌(如链霉菌)具有气生菌丝,原始的放线菌则没有。和霉菌不同,没有直立菌丝(放线菌准确来说不能算细菌,因为形态差异太大,可说霉菌又没有准确特征)。,孢子,孢子丝,发育到一定阶段便分化为孢子。在光学显微镜下,孢子呈圆形、椭圆形、杆状、圆柱状、,瓜子,状、梭状和半月状等,即使是同一孢子丝分化形成的孢子也不完全相同,因而不能作为分类、鉴定的依据。孢子的颜色十分丰富。孢子表面的纹饰因种而异,在,电子显微镜,下清晰可见,有的光滑,有的褶皱状、疣状、刺状、毛发状或鳞片状,刺又有粗细、大小、长短和疏密之分,一般比较稳定,是菌种分类、鉴定的重要依据。孢子的形成为,横割分裂,,横割分裂有两种方式:,细胞膜内陷,并由外向内逐渐收缩,最后形成完整的横割膜,将孢子丝分隔成许多,无性孢子,;,细胞壁,和细胞膜同时内缩,并逐步缢缩,最后将孢子丝缢缩成一串无性孢子。,孢囊,生孢囊放线菌的特点是形成典型孢囊,孢囊着生的位置因种而异。有的菌孢囊长在气丝上,有的菌长在基丝上。孢囊形成分两种形式:有些属菌的孢囊是由孢子丝卷绕而成;有些属的孢囊是由,孢囊梗,逐渐膨大。孢囊外围都有囊壁,无壁者一般称假孢囊。孢囊有圆形、棒状、指状、瓶状或不规则状之分。孢囊内原生质分化为孢囊孢子,带鞭毛者遇水游动,如游动放线菌属;无鞭毛者则不游动,如,链孢囊菌属,。,代表属,链霉菌属,链霉菌属(,Streptomyces,)共约,1000,多种,其中包括和很多不同的种别和变种。,诺卡氏菌属,诺卡氏菌属(,Nocardia,)它又名原,放线菌属,,在培养基上形成典型的菌丝体,剧烈弯曲如树根或不弯曲,具有长菌丝。,繁殖方式,放线菌主要通过形成无性孢子的方式进行繁殖,也可借菌体分裂片段繁殖。放线菌长到一定阶段,一部分气生菌丝形成孢子丝,孢子丝成熟便分化形成许多孢子,称为,分生孢子,。,开发利用,放线菌是一类极其重要的微生物资源。,放线菌与人类的生产和生活关系极为密切,广泛应用的抗生素约,70%,是各种放线菌所产生。如链霉素、四环素。,一些种类的放线菌还能产生各种,酶制剂,(,蛋白酶,、,淀粉酶,、和纤维素酶等)、维生素(,B12,)和,有机酸,等。,弗兰克,菌属(,Frankia,)为非豆科木本植物,根瘤,中有,固氮,能力的内共生菌。,此外,放线菌还可用于甾体转化、,烃类发酵,、石油脱蜡和污水处理等方面。,少数放线菌也会对人类构成危害,引起人和动植物病害。,因此,放线菌与人类关系密切,在医药工业上有重要意义。,旧名为蓝藻,(blue algae),或蓝绿藻,(bluegreen algae),,是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素,a,,但不含叶绿体,(,区别于真核生物的藻类,),、能进行产氧性光合作用的大型单细胞原核生物。,与光合细菌区别是:光合细菌,(,红螺菌,),进行较原始的光合磷酸化作用,反应过程不放氧,为厌氧生物,而蓝细菌能进行光合作用并且放氧。它的发展使整个地球大气从无氧状态发展到有氧状态,从而孕育了一切好氧生物的进化和发展。,蓝细菌,至今已有,120,多种蓝细菌具有固氮能力,特别是与满江红鱼腥蓝细菌,(Anabaena,azollae,),共生的水生蕨类满江红,是一种良好的绿肥。,但是,有的蓝细菌在受氮、磷等元素污染后引起富营养化的海水“赤潮”和湖泊的“水华”,给渔业和养殖业带来严重危害。此外,还有少数水生种类如微囊蓝细菌属,(,Microcystis,),会产生可诱发人类肝癌的毒素。,蓝细菌广泛分布于自然界,包括各种水体、土壤中和部分生物体内外,甚至在岩石表面和其他恶劣环境,(,高温、低温、盐湖、荒漠和冰原等,),中都可找到它们的踪迹,有“先锋生物”之美称。它们在岩石风化、土壤形成以及水体生态平衡中起着重要的作用。,另外,蓝细菌具有经一定济价值,包括许多食用种类,如普通木耳念珠蓝细菌,(,即葛仙米,俗称地耳,,N,commun,),、盘状螺旋蓝细菌,(,Spirulina,platensis,),、最大螺旋蓝细菌,(,Smaxima,),等,目前后两种已开发成有一定经济价值的“螺旋藻”产品。,历史,蓝细菌是古老的生物,在约,30,亿前,地球本是无氧的环境,使地球由无氧环境转化为有氧环境是由于蓝细菌出现并产氧所致。人们从前寒武纪地壳中发现大量由蓝细菌(如,螺旋藻,)生长形成的,化石,化的叠层岩(约,30,亿年)及,27,亿年黑色页岩中代表蓝藻存在的分子化石(生物标志物)中得到证实。,形态特征,蓝细菌的细胞一般比细菌大,通常直径为,3,10m,,最大的可达,60m,,,如巨颤蓝细菌。,根据细胞形态差异,蓝细菌可分为单细胞和丝状体两大类。单细胞类群多呈球状、椭圆状和杆状,单生或团聚体,如粘杆蓝细菌和皮果蓝细菌等属;丝状体蓝细菌是有许多细胞排列而成的群体,包括:有异形胞的(如鱼腥蓝细菌属),无异形胞的(如颤蓝细菌属),有分支的(如费氏蓝细菌属)。,分布范围,蓝细菌分布极广,普遍生长在淡水、海水和土壤中,并且在极端环境(如温泉、盐湖、贫瘠的土壤、岩石表面或风化壳中以及植物树干等)中也能生长,故有“先锋生物”的美称。许多蓝细菌类群具有固氮能力。一些蓝细菌还能与真菌、苔蕨类、苏铁类植物、珊瑚甚至一些无脊椎动物共生。如地衣即被看作是真菌与,蓝藻,共生的特殊低等植物。,繁殖方法,蓝细菌通过无性方式繁殖。单细胞类群以裂殖方式繁殖,包括二分裂或多分裂。丝状体类群可通过单平面或多平面的裂殖方式加长丝状体,还常通过链丝段繁殖。少数类群以内孢子方式繁殖。在干燥、低温和长期黑暗等条件下,可形成休眠状态的静息孢子,当在适宜条件下可继续生长。,蓝细菌曾被称为蓝藻或蓝绿藻,是一类分布很广,含有叶绿素,a,,能够在光合作用时释放氧气的原核微生物。蓝细菌主要以二分裂或多分裂方式进行繁殖,少数蓝细菌可形成孢子,孢子壁厚,能抵抗不良环境。由成串细胞连成丝状的蓝细菌,在细胞链断裂时形成的片段,称之为链丝段,具有繁殖功能。,学术价值,蓝细菌在植物学和,藻类学,中被分类为,蓝藻门,。由于它的细胞结构简单,没有核膜和核仁,只有拟核,具有叶绿素和藻蓝素,没有叶绿体。故将它隶属于,原核生物界,的蓝光合菌门,这一门的细菌叫蓝细菌。它对于研究生物进化、光合机制、生命起源等均有重要意义。,蓝细菌与水体环境质量,蓝细菌与水体环境质量关系密切,在水体生长旺盛时,,能使水色变蓝或其他颜色,并且有的蓝细菌能发出草腥味或霉味。湖波中常见的蓝细菌有铜绿微囊藻、曲鱼腥藻等。某些种属的蓝细菌大量繁殖会引起“水华”(淡水水体)或“,赤潮,”(海水),导致水质恶化,引起一系列环境问题。在污水中或潮湿的土地上常见的有灰颤藻或巨颤藻。,蓝细菌中的许多类群具有固定空气中氮的能力,已发现的固氮蓝细菌多达,120,多种。蓝细菌能在固体表面形成“垫状体”。一些蓝细菌还能与真菌。苔藓、蕨类和种子植物共生,如地衣是蓝细菌与真菌的共生体。,蓝菌产各种各样的生物毒素,包括:神经毒素(,Neurotoxin,)、肝毒素(,Hepatotoxin,)、细胞毒素(,Cytotoxin,)及内毒素(,Endotoxin,)等,对人体及动物的健康或安全构成严重危险。,粘细菌,粘细菌,具有复杂生活史的一属,细菌,,柔软,无坚硬的,细胞壁,,无,鞭毛,,包埋在坚韧程度不同的粘液层中,在固体表面或气,-,水交界面上能缓慢滑动,其生活史包括营养细胞阶段和休眠体(子实体)阶段。,概况,营养细胞发育到一定阶段,在适宜条件下,细胞聚集并形成由细胞和粘液组成的子实体,因种而形状各异。常具红、黄等鲜艳的颜色,肉眼可见。在子实体中,细胞变成休眠细胞,称为粘孢子(,myxo,-spore,)。在有些属中粘孢子与营养细胞无显著区别,有些属的粘孢子折光性强,并包有荚膜。子实体可以仅仅是一团松散的粘液和粘孢子的球状块,也可以形成一定形状的孢子囊柄和子实体壁的复杂形体。与营养细胞相比,粘孢子对干燥、声波振荡、紫外线和热的抗性较强,但耐热力不及芽孢,专性好氧菌,是土壤中常见的腐生细菌。,有两个生理亚群,即分解多种大分子物质如蛋白质、脂类、纤维素等的溶纤维亚群,和以各种死的或活的细菌、真菌、藻类作为营养来源的溶菌亚群。由于粘细菌是原核生物中行为表现最复杂的一个类群,为研究发育微生物学、微生物生态学等提供了重要的实验材料,其分解复杂有机质(纤维素、几丁质、脂等)的能力,也受到微生物学工作者的广泛重视。,应用,粘细菌是具有丰富、多样、新颖生物活性代谢产物的新型药源微生物类群,在新药筛选中具有独特的优势和巨大的潜力。世界上从粘细菌中已发现大约,600,多种生物活性新物质;已报道的粘细菌活性产物有芳香族,杂环,醌类,大环,聚醚,多烯,肽类等多种;从粘细菌中筛选出新的特异性候选药物的成功率极大,已有抗癌化合物,epothilon,等药物进入临床研究阶段。,第三课时,立克次氏体,1909,年,,美国,病理学家,霍华德,泰勒,立克次(,Howard Taylor Ricketts,),(1871-1910,年,),首次发现,洛基山,斑疹伤寒,的独特,病原体,并被它夺取生命,故名。立克次氏体(,Rickettsia,),简介,立克次氏体(,Rickettsia,)为,革兰氏阴性菌,,是一类专性寄生于,真核细胞,内的,G-,原核生物,。是介于细菌与病毒之间,而接近于细菌的一类原核生物。一般呈球状或杆状,是专性细胞内寄生物,主要寄生于,节肢动物,,有的会通过,蚤,、,虱,、,蜱,、,螨,传入人体、如,斑疹伤寒,、,战壕热,。,名称由来,这种微生物为什么叫,立克次体,呢?这与发现它的故事以及为此献身的人有关系。,立克次体是,1909,年美国病理学副教授,立克次,(,HowardTaylorRicketts,,,18711910,)在研究落基山斑疹热时首先发现的。第二年,他不幸因感染斑疹伤寒而为科学献身。,1916,年罗恰,利马首先从,斑疹伤寒,病人的,体虱,中找到,并建议取名为,普氏立克次体,,以纪念从事斑疹伤寒研究而牺牲的立克次和捷克科学家普若瓦帅克。,1934,年,我国科学工作者谢少文首先应用鸡胚培养立克次体成功,为人类认识立克次体做出了重大的贡献。立克次体也是个庞大的家族,科学家把它们分为,3,个属,,12,个种。它们有些与动物有关,有些与人类有关。,特点,细胞大小为,0.3,0.6m0.8,2.0m,,有细胞形态,一般不能通过,细菌滤器,,可通过瓷滤器,在光学显微镜下清晰可见。,细胞呈球状、杆状或丝状,有的多形性。,有细胞壁,无鞭毛,呈革兰氏阴性反应(除,恙虫病立克次体,外),效果不明显。,除少数外,均在真核细胞内营专性寄生,宿主一般为虱、蚤等节肢动物,并可传至人或其他脊椎动物。,以二分裂方式进行繁殖,但繁殖速度较细菌慢,一般,9,12h,繁殖一代。,有不完整的产能代谢途径,大多只能利用谷氨酸和,谷氨酰胺,产能而不能利用葡萄糖或,有机酸,产能,大多数不能用人工,培养基,培养,须用鸡胚、敏感动物及动物组织细胞来培养立克次氏体,对热、光照、干燥及化学药剂抵抗力差,,5630min,即可杀死,,100,很快死亡,对一般消毒剂及,四环素,、,氯霉素,、,红霉素,、,青霉素,等抗生素敏感。,同时有,DNA,和,RNA,两种核酸,但没有核仁及核膜,属于适应了寄生生活的,-,变形菌。基因组很小,如普氏立克次氏体的基因组为,1.1Mb,,含,834,个基因。,一般可培养在鸡胚、敏感动物或,HeLa,细胞株(子宫颈癌细胞)的组织培养物上。,常见种类,下面介绍,4,种与人类关系密切的立克次氏体。,1,)普氏立克次氏体,(,Rickettsia,prowazekii,),,是流行性斑疹伤寒和斑疹伤寒的病原体。它为短杆状,,0.8,微米,2,微米,0.3,微米,0.6,微米,也可长达,4,微米,单个存在或呈短链状。当人受到感染后,经,10,天,14,天的潜伏期,骤然发病,有剧烈头痛、周身痛和高热,,4,天,7,天后出现皮疹,严重的为出血性皮疹。有的还伴有神经系统、心血管系统等症状和其他实质器官损害。,流行性斑疹伤寒,,在人口密集和昆虫繁盛的环境内比较严重。当流行时,病人平均死亡率,20%,,严重时可达,70%,。病原体借人虱在人群中传染,所以灭虱是预防流行性斑疹伤寒的重要措施。,2,)莫氏立克次氏体,(,Rickettsia,mooseri,),,是地方性斑疹伤寒(也称,鼠型斑疹伤寒,)的病原体。它的传播方式与,普氏立克次体,不同。它的自然宿主是家鼠,主要由鼠虱在鼠群中传播,如果鼠死亡了,鼠虱才离开鼠,转而叮吸人血,而使人受传染。,3,)立克次氏立克次氏体,Rickettsia,rickettsii,),,是,落基山斑疹伤寒,的病原体。最初发现于美国的落基山地区的,蒙培,拉州的山谷。疾病流行时,病人的死亡率高达,90%,。立克次氏立克次体在自然界中寄生于蜱和蜱所寄居的动物体内,人受蜱叮咬就会染病。,4,),恙虫病立克次氏体,,是恙虫病(,丛林斑疹伤寒,)的,病原体,。本病首先在日本发现,目前,我国东南沿海地区和台湾省也有病例报告。在日本,病人的死亡率约有,60%,。这种病原体由恙螨叮咬侵入人体,随血液扩散至血管内皮细胞中生长,发病。贮藏病原体的动物为野生啮齿动物并借螨传播。得了,恙虫病,,先是被叮咬处出现溃疡,周围有红晕,溃疡上盖有黑色焦痂,此外,还有皮疹,并造成神经系统、循环系统以及肝、肺、脾等损害症状。,立克次氏体感染者治疗:,可见,不同的立克次体能引起不同的疾病。但由于它们有一些共同的特性,所以,治疗方法也有一些共性,如一般的输液,良好的护理、隔离等。用药上也有些相似,通常情况下,治疗,立克次体病,可使用广谱抗生素,有较高疗效。用氯霉素治疗恙虫病时,必须连续用药,4,周,否则容易复发。四环素药品也同样有效,同时还可以用来治疗斑疹伤寒等。,和其他疾病一样,,立克次氏体病,是可以预防的。预防这类疾病同其他昆虫传播的疾病一样,首先应对昆虫等中间或储存宿主加以控制和消灭,如灭鼠、灭虱。,传染途径,立克次氏体在虱等节肢动物的胃肠道上皮细胞中增殖并大量存在其粪中。人受到虱等叮咬时,立克次氏体便随粪从抓破的伤口或直接从昆虫口器进入人的血液并在其中繁殖,从而使人感染得病。当节肢动物再叮咬人吸血时,人血中的立克次氏体又进入其体内增殖,如此不断循环。立克次氏体可引起人与动物患多种疾病,如立氏立克次氏体可引起人类患落基山,斑点热,、普氏立克次氏体可引起人类患,流行性斑疹伤寒,、穆氏立克次氏体可引起人类患地方性斑疹伤寒、伯氏考克斯氏体可引起人类患,Q,热,以及,恙虫,热立克次氏体可引起人类患恙虫热。它与,衣原体,的不同处在于其细胞较大,无滤过性,合成能力较强,且不形成包涵体。,致病机制,在进入体内后,立克次体先与宿主细胞上的受体结合,进入宿主细胞内,接下来会在在局部淋巴组织或血管内表皮组织内繁殖。然后经由,淋巴液,和血液扩散至全身血管系统内,导致大量细胞破损、出血。血管壁细胞破损后,血管通透性增强,血液渗出,在皮肤上表现为皮疹。有些立克次体在侵入宿主时,会释放出溶解磷脂的磷脂酶,A,,大量聚集后会导致细胞破裂。立克次体还会释放脂多糖,因而导致,内皮细胞,损伤,出现中毒休克等症状。虽然不同的立克次体症状不同,但主要症状都为血管病变,有时还会出现血栓。由血管病变,立克次体还会引起神经、呼吸、循环系统的并发症。,支原体,支原体(,mycoplasma,)是一类没有细胞壁、高度多形性、能通过滤菌器、可用人工培养基培养增殖的最小原核细胞型微生物。,由于能形成丝状与分枝形状,故称为支原体。,支原体广泛存在于人和动物体内,大多不致病,对人致病的支原体主要有肺炎支原体、溶脲脲原体、人型支原体、生殖器支原体等。巨噬细胞、,lgG,及,IgM,对支原体均有一定的杀伤作用。,生物学性状,革兰染色为阴性,但不易着色,一般用,Giemsa,染色,染成淡紫色。支原体主要以二分裂方式繁殖,亦可以出芽方式繁殖,分枝形成丝状后断裂呈球杆状颗粒。大部分支原体繁殖速度比细菌慢,适宜生长温度为,35,,最适,pH,值为,7.8,8.0,。在固体培养基上培养,形成典型的“荷包蛋”状菌落。支原体抵抗力较弱,对热、干燥敏感,对,75%,乙醇、煤酚皂溶液敏感,对红霉素、四环素、螺旋霉素、链霉素、卡那霉素等药物敏感,但对青霉素类的抗生素不敏感。,致病性,支原体致病性较弱,一般不侵入血液,但可通过黏附作用与宿主细胞结合,从细胞膜获取脂质和胆固醇,使细胞膜损伤。溶脲脲原体可分解尿素放出大量的氨,对细胞有毒害。,主要致病支原体,1.,肺炎支原体,肺炎支原体是引起支原体肺炎的病原体,也可引起上呼吸道感染和慢性支气管炎等。主要通过呼吸道传播,一年四季均可发生,但多发于夏末秋初,,1,15,岁人群发病率较高。症状较轻,有不规则发热、头痛、刺激性咳嗽。有时并非支气管肺炎,个别患者可出现呼吸道外的并发症,如皮疹、心血管和神经系统症状。临床上常用分离培养、血清学试验等进行检查。,2.,其他支原体,溶脲脲原体、人型支原体、生殖器支原体是引起人类泌尿生殖道感染的病原体,通过性接触传播,引起尿道炎、前列腺炎等泌尿生殖道感染;亦可经胎盘传播引起早产、自然流产、先天畸形、死胎和不孕症等,经产道感染可致新生儿肺炎或脑膜炎。,防治原则,1.,肺炎支原体,目前治疗肺炎支原体的感染多采用大环内酯类药物,如罗红霉素、克林霉素、阿奇霉素等,或使用喹诺酮类药物,如氧氟沙星、司帕沙星等。,2.,溶脲脲原体,加强宣教,切断传播途径。感染者可用四环素类、喹诺酮类药物治疗。,衣原体,衣原体(,chlamydia,)是一组极小的,非运动性的,专在细胞内生长的微生物。衣原体可分为,4,种,即肺炎衣原体、鹦鹉热衣原体、沙眼衣原体和牛衣原体。,衣原体为革兰阴性病原体,是一类能通过细菌滤器、在细胞内寄生、有独特发育周期的原核细胞性微生物。衣原体是一种比细菌小但比病毒大的生物,是专性细胞内寄生的、近似细菌与病毒的病原体,具有两相生活环。它没有合成高能化合物,ATP,、,GTP,的能力,必须由宿主细胞提供,因而成为能量寄生物,多呈球状、堆状,有细胞壁,有细胞膜,属原核细胞,一般寄生在动物细胞内。,目前区分为沙眼、肺炎、鹦鹉与家畜等四种衣原体。,致病性,肺炎衣原体被认为是肺炎、支气管炎及其他呼吸道感染的常见病因;牛衣原体仅存在于牛和羊;鹦鹉热衣原体可引起鹦鹉热,是人类吸入受感染的鸟的排泄物的干燥尘粒而感染,发病时常有高烧、头痛、肌肉痛、寒战和上下呼吸道不适,部分患者可并发脑炎、心肌炎或血栓性静脉炎。沙眼衣原体除可导致沙眼外,还是公认的性传播疾病的传染源之一。在非淋菌性尿道炎中,几乎一半是由沙眼衣原体传染造成的。它还可以引起尿道综合征和性病性淋巴肉芽肿、男性尿道炎、附睾炎、女性不育、子宫颈炎、盆腔炎等。新生儿通过产道感染可引起新生儿眼炎或新生儿肺炎。沙眼衣原体还可引起成人肺炎,对孕妇危害也较大,可造成宫外孕、流产、死胎、绒毛膜羊膜炎、早产等。,传播途径,1.,性传播,性传播是直接传播的表现途径,是衣原体感染较为常见的原因,在性生活中如果不注意卫生,或者性伙伴过多,又或者性生活过于频繁,很容易造成衣原体感染,而且还很有可能感染其他疾病,所以一定要保证性生活健康,禁止存在多个性伙伴。,2.,间接传播,衣原体感染的间接传播途径也非常的多,与患者公用毛巾、衣物等私人物品,或者使用患者使用过的器械,或者与患者共用一个游泳池等,这些情况都有可能导致衣原体感染。所以女性朋友一定要注意私人物品不要共用,尽量不要与衣原体感染的患者接触,这样才能减少被感染的机会。,3.,母婴垂直传播,母婴沙眼衣原体感染可以通过产道接触感染、宫内感染及产褥期感染,其中产道接触感染比较多见。,衣原体检测,衣原体感染需经过一定的实验室检查才能诊断。常用的检查方法是衣原体培养、直接荧光抗体检测、酶标免疫反应和分子生物学检查,如聚合酶链式反应(,PCR,)和连接酶链式反应(,LCR,)。,1.,衣原体培养,由于沙眼衣原体是在细胞内寄生,所以它只能在组织中培养。培养法的特异性好,但敏感性低,试验较复杂,费用高,一般临床少用,多为研究所用。,2.,直接荧光抗体检测,这是非培养法中应用较多的检测方法。此法操作容易,特异性好,但需要有经验的检验师检查。,3.,酶标免疫反应,这是目前应用最广的检测方法。该法的优点是快速、方便。但敏感性有时不够高。,4.PCR,和,LCR,为分子生物学检查方法,是将标本数目有限的目标,DNA,或,RNA,序列成百万倍放大,使敏感性大大提高。本法对实验室的要求较严格,操作不规范易出现假象,我国规定必须是有条件的实验室并经过国家有关部门认可才能进行该项检测。,螺旋体,螺旋体(,spirochete,)是一类细长、柔软、弯曲呈螺旋状、运动活泼的原核细胞型微生物。在生物学位置上介于细菌与原虫之间。螺旋体在自然界中分布广泛,常见于水、土壤及腐败的有机物上,亦有的存在人体口腔或动物体内。,对人致病的主要有,3,个属:钩端螺旋体属:对人致病的主要是钩端螺旋体;密螺旋体属:对人致病的主要有梅毒螺旋体等;疏螺旋体属:对人致病的主要有回归热螺旋体等。其中钩端螺旋体和梅毒螺旋体在临床上的影响较大。,生物学形状,1.,形态与结构,螺旋体较细,由螺旋形的柱形原生质体、内鞭毛和外膜构成。直径一般为,0.1,0.3,微米,长短不一,呈螺旋状,但钩端螺旋体呈,C,或,S,形。螺旋体革兰染色阴性,但不易着色,故常用,Fontana,镀银染色法。,2.,培养特性,各种螺旋体在生理上的需求不一样,能量来源于糖类、氨基酸和长链脂肪酸类等。,3.,抗原成分,大部分螺旋体的抗原成分主要有外膜蛋白和内鞭毛抗原,其他抗原成分因菌而异。,4.,抵抗力,螺旋体的抵抗力较弱,但钩端螺旋体的抵抗力强于梅毒螺旋体。,致病性,螺旋体的致病机制尚不明了。不同的螺旋体通过不同的致病物质和机制而致病。钩端螺旋体致病可能与其具有溶解红细胞的溶血素、细胞毒因子及内毒素样物质有关。梅毒螺旋体的致病机制与其表面夹膜样物质的黏附作用及其分泌的黏多糖酶作用有关。,免疫性,螺旋体的免疫性质多以体液免疫为主。钩端螺旋体病痊愈后可获得对同型钩体的持久体液免疫。梅毒螺旋体的免疫是传染性免疫,受染机体产生的特异性抗体可介导杀死或溶解梅毒螺旋体。,螺旋体的微生物检查主要包括病原体检查和血清学试验。,1.,病原体检查,可用暗视野显微镜观察螺旋体运动;也可用聚合酶链式反应(,PCR,)方法检测螺旋体的,DNA,。,2.,血清学试验,钩端螺旋体可用显微镜凝集试验、补体结合试验及间接凝集试验;梅毒螺旋体则可用荧光密螺旋抗体结合试验、梅毒螺旋体制动试验。,防治原则,螺旋体的治疗原则是选用敏感的抗生素治疗。预防可注射疫苗进行特异性预防,同时加强教育和管理。,
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