细菌性状生长繁殖和抵抗力.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,医学微生物学,（一、细菌基本性状、生长繁殖与抵抗力）,严杰，教授医学博士,Department of Medical Microbiology and Parasitology,Zhejiang University School of Medicine,Hangzhou,P.R.China,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第1页,细菌是原核,细胞,型微生物。,以,微米,（,micrometer,，,m,）为度量单位。,细菌大小与形态,基本形态：,球菌,（,cocci/coccus,）,单个无规则排列球菌,双球菌、链球菌,四联、八叠球菌,葡萄球菌,杆菌,（,bacilli/bacillus,）,单个无规则排列杆菌,球杆菌、链杆菌,螺形菌,（,spiral bacteria,）,弧菌、螺菌（螺杆菌）,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第2页,原核细胞微生物分类与结构差异,广义医学细菌学包含：,细菌（,bacteria,）,支原体（,mycoplasma,）,衣原体（,chlamydia,）,立克次体（,richettia,）,螺旋体（,spirochete,）,放线菌（,actinomycete,）,螺旋体、放线菌基本结构与,细菌,十分相同，支原体、衣原体、立克次体基本结构与,细菌有一定差异。,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第3页,细菌结构及分类,基本结构：,细胞壁,(cell wall),、细胞膜,(cytomembrane),、细胞质,(cytoplasm),、核质,(,caryoplasm,),。,特殊结构：,鞭毛,(,flagellum,),、菌毛,(pilus),、荚膜,(capsule),、芽胞,(spore),。,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第4页,依据细胞壁结构不一样，采取革兰,(Gram),染色法可将细菌分为染成,蓝色革兰阳性,菌,(Gram-positive bacteria,G,+,),或,红色革兰阴性,菌,(Gram-negative bacteria,G),两类。,细胞壁结构、差异及分类,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第5页,革兰阳性菌细胞壁基本结构,革兰阳性菌：,肽聚糖,(peptidoglycan),磷壁酸,(teichoic acid),：,主要表面抗原及黏附,。,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第6页,革兰阴性菌：,肽聚糖,(peptidoglycan),外膜,(outer membrane),革兰阴性菌细胞壁基本结构,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第7页,肽聚糖基本结构,革兰阳性菌肽聚糖：,聚糖骨架（,backbone,）、,4,肽侧链（,side chain,）、,5,肽交联桥（,peptide cross-bridge,）。,革兰阴性菌肽聚糖：,聚糖骨架、,4,肽侧链，无交联桥。,G,+,菌,G,菌,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第8页,脂质双层：,化学组成和结果与内膜,(inner membrane),即细胞膜无本质区分。,外膜蛋白,(outer mambrane protein,OMP),：有各种功效及抗原性，如孔蛋白,(porin),参加小分子物质交换、黏附素,(adhesin),、噬菌体,(phage),和性菌毛,(sex pilus),受体、与肽聚糖或脂质结合稳定膜结构脂蛋白,(lipoprotein),等。,脂多糖,(lipopolysaccharide,LPS),：从内向外依次为脂质,A,、关键多糖和特异性多糖组成。是内毒素,(endotoxin),，对哺乳细胞有,广泛毒性,，也是,G,主要表面抗原,。,脂寡糖,(lipooligosaccharide,LOS),：,脂质,A,与,短链分枝聚糖复合物，与细胞膜糖脂相同,(,免疫逃避,),，有一定,毒性,。,革兰阴性菌外膜基本结构,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第9页,脂质,A(lipid A),：,糖磷脂。含,磷酸基团,氨基葡糖双糖,上与,脂肪酸,连接，经过,2-,酮基,-3-,脱氧辛酸,(,KDO,),与关键多糖相连。常见脂肪酸：,12,碳羟基月桂酸烯酸、,14,碳羟基豆蔻酸烯酸和,16,碳棕榈酸等，,决定,LPS,细胞毒性,。,LPS,结构与功效,关键多糖：,已糖、,庚糖,、磷酸乙醇胺聚合物，分别与脂质,A,和特异性多糖连接。,特异性多糖：,由,3-6,个单糖重复单位组成，是,G,主要菌体抗原,(O,抗原,),。,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第10页,细胞壁功效：,决定细菌形态；保护细菌（渗透压）；参加物质交换；表面抗原；细菌毒力相关。,-,内酰胺类抗生素（青霉素和头孢菌素类）能与菌体表面,青霉素结合蛋白,（,penicilin,-binding protein,PBP,）结合，,PBP,是肽聚糖合成相关内肽酶或转肽酶，故这类抗生素抗菌机制为抑制细菌肽聚糖合成。,溶菌酶：水解,N-,乙酰胞壁酸与,N-,乙酰葡糖胺之间糖苷键,细胞壁功效,细胞壁,革兰阳性菌,革兰阴性菌,强度,较坚韧,较疏松,肽聚糖层数,15-50,层,1-2,层,厚度,20-80 nm,10-15 nm,磷壁酸,有,无,外膜,无,有,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第11页,细菌,L,型定义：,细胞壁肽聚糖受理化、生物原因直接破坏或合成被抑制形成细胞壁缺点型细菌。,细菌,L,型特点：,多形性（球形常见）、高渗培养、表面抗原丢失（免疫学诊疗技术及,-,内酰胺类抗生素,无效）、毒力下降但可引发慢性感染。,细胞壁缺点,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第12页,细胞膜：,与真核细胞膜相同，,不含胆固醇,。,细胞质：,有核糖体，无其它细胞器。,质粒,（,plasmid,）：细菌染色体外双链环状,DNA,。,核糖体（,ribosome,）：,50+30=70S,，真核,80S,。,中介体（,mesosome,）：拟线粒体，产生能量。,核质：绝大多数细菌为环状染色体,DNA,。,细胞膜,中介体,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第13页,细菌特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。,荚膜,(,capsule),：,细胞壁外黏液状物质，,多糖,，少数多肽。主要功效：,抗吞噬、黏附、保护作用,。,细菌特殊结构与功效,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第14页,鞭毛,(flagellum),：,菌体表面细长、弯曲长丝状物。,化学组成：,鞭毛蛋白,，有抗原性（,H,抗原,）。,功效：运动器官，在,侵袭、趋化定植,中发挥作用。,细菌特殊结构与功效,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第15页,菌毛,(pilus/pili),：,菌体表面纤细短丝状物。,普通菌毛,（,ordinary pilus,）：多而较细。,性菌毛,（,sex pilus,）：少而略粗。,化学组成：,菌毛蛋白,，有抗原性。,功效：,普通菌毛：,黏附,；性菌毛：,以接合方式转移遗传物质,。,细菌特殊结构与功效,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第16页,芽胞,(spore),：,细菌在不利环境中胞浆浓缩后在菌体内形成圆形或卵圆形小体。其形状、大小、位置可用于判别一些产芽胞菌，如破伤风梭菌。,功效：细菌,休眠,形式，无繁殖能力，,抵抗力显著增强,。,芽胞发芽后形成繁殖体：,1,个芽胞,1,个繁殖体。,细菌特殊结构与功效,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第17页,细菌基因组：,细菌染色体以及染色体外（,质粒和噬菌体,）全部遗传物质全部基因。,细菌基因组主要特点：,染色体通常是一个,环状,双链,DNA,，较小，无内含子。,控制特定性状基因成簇排列形成,基因岛,(gene island),。,含有,操纵子,(operon),结构 使多基因形成一个转录单元。,一个基因可有,多个开放阅读框架,(open reading frame),。,非编码序列显著少于真核细胞,。,主要在转录水平上调控基因表示,(mRNA),。,细菌基因组特点,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第18页,细菌营养类型：,自养菌,(autotroph),：,无机物,为原料合成菌体成份,。,异养菌,(heterotroph),：,有机物,为原料合成菌体成份,(,寄生菌,),。,细菌营养物质：,水、碳源、氮源、无机盐,(,渗透压、酶活需要等,),和生长因子,(,血红素,),等。,生长繁殖条件：,营养物质、,pH(,7.4,),、温度,(,37,C,),、,气体,(,O,2,、,CO,2,),。,依据代谢时是否需要氧分子分四类：,专性需氧菌,(obligate aerobe),：,氧分子,为受氢体,。,微需氧菌,(microaerophilic bacterium),：需,5%,氧气,。,兼性厌氧菌,(facultative anaerobe),：有没有,氧气均可,。,专性厌氧菌,(obligate anaerobe),：,其它为受氢体,，发酵，,氧损伤,。,细菌生长与繁殖,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第19页,个体生长繁殖方式：,二分裂法,(binary fission),无性繁殖。,代时,(generation time),：多为,20,30 min,。,群体生长繁殖方式：分迟缓、对数,(,经典生物学形状,),、稳定,(,产生芽胞及外毒素,),、衰亡期，形成一条生长曲线。,细菌生长与繁殖,a,b,c,d,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第20页,合成代谢产物,(,致病物质,),：,热原质,(,pyrogen),：注入机体引发发烧反应,(LPS,、细胞壁糖肽或糖脂、一些细菌蛋白,),。,毒素,(toxin),：内毒素,(LPS),和外毒素,(exotoxin),。,侵袭性酶,(invasive enzyme),：卵磷脂酶、透明质酸酶等。,其它：色素,(,判别,),、抗生素、细菌素,(,抗菌蛋白,),、维生素,。,分解代谢产物,(,判定与诊疗,),：,糖类分解产物：,如糖发酵试验：产酸或产酸产气。,蛋白或氨基酸分解产物：,如靛基质试验：分解色氨酸产生吲哚,。,细菌合成代谢与分解代谢,气泡,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第21页,细菌抵抗力：,耐冷不耐热,，芽胞,抵抗力极强。,细菌耐药性：固有耐药性和取得耐药性。,主要耐药机制：,产生药品钝化酶,(modified enzyme),：,-,内酰胺酶,(,水解,),和修饰,。,药品作用靶位变异,：,药品作用靶位序列突变,(,如,PBP),或缺失等,。,膜通透性下降：,抗生素进入细菌通道表示或活性下降,。,主动外排：,耗能,(ATP,、质子泵,),，主要是,I,型分泌系统,。,细菌分类：生物学分类,界、门、纲、目、科、属、种。,血清学分类,普通,种以下分血清群、型。,细菌命名：,拉丁双名法：英文属名在前、种名在后，汉字种名在前、属名在后，如,Staphylococcus aureus,金黄色葡萄球菌。,细菌抵抗力、耐药性及分类与命名,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第22页,细菌细胞壁结构与功效。,革兰阳性和革兰阴性菌细胞壁结构差异。,细菌特殊结构及其化学组成与功效。,细胞壁缺点细菌特点及其临床意义。,细菌个体或群体生长繁殖方式及意义。,主要细菌合成代谢产物、主要耐药机制。,本章关键点,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第23页,Thank you!,细菌性状生长繁殖和抵抗力,第24页,