第1页：微生物和微生物学检验封面
《微生物和微生物学检验》
本课件内容包含绪论与第一篇 微生物学·细菌学总论两部分。
第2页：绪论
绪论
本节介绍微生物与微生物学的概念、医学微生物学发展简史、临床微生物学的任务与学习方法。
第3页：微生物的概念
一、微生物（microorganisms）
概念：一群肉眼看不见的微小生物，包括：细菌、螺旋体、立克次体、衣原体、支原体、放线菌（原核）、病毒（非细胞）、真菌（真核）。
原核与真核细胞的区别：细胞核的区别。
第4页：最新生物进化分类法
最新生物进化分类法：
- 古细菌（Archaeobacteria）：嵌合进化或共生进化。
- 真细菌。
- 真核生物。
第5页：微生物与人类的关系
微生物与人类的关系：
- （1）大多数不致病，甚至是对人、动、植物有益和必需的，如：固氮菌；酿酒、制醋、抗生素、肠道正常菌群。
- （2）病原微生物（pathogenic microorganisms）。
第6页：微生物学的概念与分科
二、微生物学（microbiology）
研究微生物的进化分类、生命活动规律及与动植物、人类、自然相互关系。
- 按研究对象分：细菌学、病毒学、真菌学。
- 按应用领域分：工业、农业、医学、兽医微生物学。
- 按研究方向分：基础微生物学、分子微生物学、微生态学等。
第7页：医学微生物学与临床微生物学
- 医学微生物学（medical microbiology）
- 研究与医学有关病原微生物的生物性状、致病机理、免疫性及有关技术和理论的应用。
- 临床微生物学（clinical microbiology）
- 侧重研究感染性疾病诊断方法，提供诊断依据和指导用药。
第8页：医学微生物学发展简史：经验时期
三、医学微生物学发展简史 1. 微生物学的经验时期
- （1）酿酒、制醋、腌腊等食品生产、保存。
- （2）师道南《天愚集》：清乾隆年间，“东死鼠，西死鼠，人见死鼠如见虎。鼠死未几日，人死如圻堵”；“三人行未十步路，忽死两人横截路”。
- （3）人痘接种法：免疫最早概念。
第9页：实验微生物学时期
2. 实验微生物学时期（17世纪始）：显微镜＋培养基
- （1）微生物的发现：列文虎克、巴斯德（发现微生物的作用，创立巴氏消毒法）、李斯特、郭霍氏（固体培养、染色技术）。郭霍氏法则：①、②、③、④，逐渐被淘汰；新的病原确定方法：核酸确定法。
- （2）免疫学的兴起、分离：牛痘、巴斯德（霍乱、炭疽、狂犬疫苗）、白喉抗毒素动物血清治愈白喉。
- （3）抗生素的发现：目前遇到的问题是滥用导致耐药性增高。
第10页：现代微生物学时期
3. 现代微生物学时期（近二、三十年）
- （1）新病原微生物的发现：a. 传统病原卷土重来；b. 新型病原。
- （2）致病机理的深入研究：a. 采用新技术；b. 各种致病因素的分子机理及调控。
第11页：现代微生物学时期的诊断与疫苗
- （3）诊断技术的发展：三大标记技术；各种分子生物学技术——核酸杂交、PCR、微量化、自动化。
- （4）各种新型疫苗的研制：传统疫苗、亚单位疫苗、基因工程疫苗、DNA疫苗。
- （5）免疫学独立：远远超越感染免疫的范畴。
第12页：绪论思考题
思考：
- （1）预测微生物学发展下一阶段；
- （2）目前科学界研究热点？
第13页：基因组微生物学
4. 基因组微生物学
- （1）微生物在基因组前时代在生物学研究中的地位；
- （2）结构简单，可作为模型、模式生物；
- （3）在基因组时代作为急先锋；
- （4）微生物基因组的研究成功，必然极大地改变微生物学科现状。
因此，微生物学研究正面临前所未有的机遇和挑战。从上看出，医学微生物学的发展，也是各种技术方法的发展，也是临床微生物学的发展历史。
第14页：临床微生物学的任务
四、临床微生物学的任务
- 研究感染性疾病的病原体特征：传统的病原微生物、条件致病菌。
- 提供快速、准确的病原学诊断。
- 指导合理使用抗生素——目前检验科的主要任务。
- 对医院感染进行监控。
第15页：临床微生物学学习方法
五、临床微生物学学习方法 重要性：与毕业后工作紧密相关。
- （1）平时注意预习、复习；
- （2）内容上紧紧围绕诊断，诊断又是由各种典型特性建立的方法来进行的——抓特性、去共性；
- （3）注意新动向。
第16页：第一篇 细菌学总论
第一篇 微生物学·细菌学总论
本篇介绍细菌的形态与结构、繁殖与新陈代谢、消毒与灭菌、遗传变异以及致病性与感染。
第17页：细菌的形态
一、细菌（bacterium）的形态与结构 （一）形态：个体微小、形态各异。
- 球菌（coccus）
- 杆菌（Bacillus）
- 弧菌与弯曲菌
- 螺旋菌及螺旋体
- 不规则形
第18页：细菌的结构
（二）结构：细菌结构分为基本结构与特殊结构两类，详见后续各页。
第19页：细菌的基本结构
1. 基本结构：包括胞壁、胞膜、胞浆及核质。
第20页：肽聚糖的结构
肽聚糖的结构组成：
- 聚糖骨架：N-乙酰胞壁酸与N-乙酰葡糖胺以β-1,4糖苷键连接；
- 四肽侧链；
- 五肽桥（甘氨酸）——G+菌；
- G+菌肽聚糖厚、层数多、呈立体状，坚固。
第21页：肽聚糖结构图
图注（结构图注页）：金黄色葡萄球菌细胞壁的肽聚糖结构；大肠杆菌细胞壁的肽聚糖结构。两者在层数、厚度与交联方式上存在差异。
第22页：细胞壁的特殊结构
细胞壁的特殊结构：
- G+菌细胞壁：
- 磷壁酸：膜磷壁酸、壁磷壁酸；
- 特殊结构表面蛋白：SPA、M蛋白。
- G-菌细胞壁：
- 磷脂、脂蛋白；
- 脂多糖（LPS，内毒素）：类脂A（毒性部分，位于外膜）、核心多糖（属和组特异）、特异多糖（种和型特异）。
第23页：G+菌与G-菌细胞壁差异
G+和G-菌细胞壁差异：
革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌细胞壁的差异| 特征 | 革兰氏阳性菌 | 革兰氏阴性菌 |
|---|
| 强度 | 较坚韧 | 较疏松 |
|---|
| 厚度 | 厚，20～80nm | 薄，5～10nm |
|---|
| 肽聚糖层数 | 多，可达50层 | 少，1～3层 |
|---|
| 肽聚糖含量 | 多，可占胞壁干重50～80% | 少，占胞壁干重10～20% |
|---|
| 磷壁酸 | ＋ | － |
|---|
| 外膜 | － | ＋ |
|---|
| 结构 | 三维空间（立体结构） | 二维空间（平面结构） |
|---|
第24页：L型细菌
L型细菌：细胞壁缺陷型细菌。在高渗培养基中形成油煎蛋样菌落。在临床上注意L型带来的漏诊。
第25页：荚膜
2. 特殊结构 荚膜（capsule）：
- （1）保护作用；
- （2）致病作用：侵袭力；
- （3）免疫原性；
- （4）鉴别与分型。
第26页：鞭毛
鞭毛（flagellum）：运动器官，H抗原。
第27页：菌毛
菌毛（Pilus）：
- （1）普通菌毛：粘附素；
- （2）性菌毛：1～4根，长而粗，F+菌转移F质粒、耐药及毒力质粒。
第28页：芽胞
芽胞（Spore）：不利环境中的一种抵抗形式，是休眠体而非繁殖体。
第29页：细菌的繁殖与新陈代谢
二、细菌的繁殖与新陈代谢：掌握几个概念。
- 1. 自养菌、异养菌；
- 2. 需氧菌、专性厌氧菌、兼性厌氧菌、微需氧菌。
第30页：专性厌氧菌有氧不生长的原因
专性厌氧菌有氧不生长，原因有二：
- 厌氧菌缺乏细胞色素与细胞色素氧化酶，因此不能氧化那些氧化还原电势较高的氧化型物质。
- 厌氧菌缺乏过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶，不能清除有氧环境下所产生的超氧离子（O2-）和过氧化氢（H2O2），因而难以存活。
第31页：细菌生长繁殖曲线
3. 群体细菌的生长繁殖曲线：
- 迟缓期
- 对数期
- 稳定期
- 衰退期
第32页：消毒与灭菌的概念
四、消毒与灭菌 掌握几个概念：
- 消毒（Disinfection）
- 杀灭病原微生物的方法。
- 灭菌（Sterilization）
- 杀灭物体上所有的微生物（包括病原体和非病原体的繁殖体和芽胞）的方法。
- 无菌（Asepsis）
- 物体上或容器内无活菌存在的意思。
- 防腐（Antisepsis）
- 防止或抑制微生物生长繁殖的方法。
第33页：遗传变异的物质基础
五、微生物的遗传变异 （一）遗传变异的物质基础
- 染色体。
- 质粒（plasmid）：细菌存在于染色体外的少部分（约1～2%）DNA，可决定细菌的一些生物学特性。
- 转位因子：插入顺序、转座子、转座噬菌体。
第34页：质粒的生物学性质
质粒的生物学性质：
- 质粒并非细菌生存所必不可少的遗传物质。
- 质粒的传递（转移）是细菌遗传物质转移的一个重要方式。
- 质粒可自行失去或经人工处理而消失。
- 质粒可以独立复制。
- 可有几种质粒同时共存在于一个细菌内。
第35页：细菌的变异现象
（二）细菌的变异现象
第36页：细菌变异的机制
（三）细菌变异的机制
- 突变。
- 基因的转移和重组：
- 转化（transformation）：受体菌直接摄取供体菌游离的DNA片段，通过与染色体重组，获得供体菌的部分遗传特性。
- 转导（transduction）：以噬菌体为媒介，把供体菌的基因转移到受体菌内，导致后者基因改变的过程。
- 接合（conjugation）：两个细菌通过直接接触，在暂时的沟通中进行基因转移的过程。
第37页：
第38页：遗传变异研究的实际意义
（四）遗传变异研究的实际意义
- 在细菌分类上的应用
- 在诊断中的应用
- 在预防中的应用
- 在治疗中的应用
- 检查致癌物质的作用
- 在遗传工程方面的应用
第39页：微生物与宿主的关系
六、微生物的致病性与感染 （一）微生物与宿主的关系
- 常居菌
- 正常菌群。
- 过路菌
- 暂居菌群。
- 条件致病菌
- 在以下情况下致病：（1）抵抗力下降；（2）长期化疗、放疗、免疫抑制剂患者；（3）外伤；（4）菌群失调：菌群失调症。
第40页：正常菌群的生理意义
正常菌群的生理意义：
- （1）生物拮抗；
- （2）促进机体免疫；
- （3）与衰老有关：双歧杆菌；
- （4）合成维生素和细菌素。
第41页：细菌的致病物质及作用
（二）细菌的致病物质及作用
- 1. 细菌的表面成分：参与粘附、定植和侵入；
- 2. 毒素及毒性蛋白和酶：外毒素、内毒素。
第42页：细菌外毒素举例
细菌外毒素举例：
细菌外毒素举例| 细菌种类 | 革兰氏染色 | 引起疾病 | 毒素名称 | 毒素作用方式 |
|---|
| 白喉杆菌 | ＋ | 白喉 | 白喉毒素 | 坏死性 |
|---|
| 霍乱弧菌 | － | 霍乱 | 肠毒素 | 引起小肠过度分泌液体 |
|---|
| 鼠疫杆菌 | － | 鼠疫 | 鼠疫毒素 | 可能坏死性 |
|---|
| 破伤风杆菌 | ＋ | 破伤风 | 破伤风溶血毒素 | 溶血性、心脏毒素 |
|---|
| 破伤风杆菌 | ＋ | 破伤风 | 破伤风痉挛毒素 | 引起骨骼肌痉挛 |
|---|
| 产气荚膜杆菌 | ＋ | 气性坏疽 | α-毒素 | 溶血性卵磷脂酶，坏死性 |
|---|
| 产气荚膜杆菌 | ＋ | 气性坏疽 | β-毒素 | 溶血性、心脏毒素 |
|---|
| 产气荚膜杆菌 | ＋ | 气性坏疽 | λ-毒素 | 溶蛋白性 |
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原文写作「产生荚膜杆菌」，按常见菌名规范为「产气荚膜杆菌」；原文中破伤风杆菌与产气荚膜杆菌各含多种毒素，按毒素种类拆分为多行，每行对应一种毒素。
第43页：外毒素与内毒素的主要区别
外毒素与内毒素的主要区别：
外毒素与内毒素的主要区别| 区别要点 | 外毒素 | 内毒素 |
|---|
| 存在部位 | 由活的细菌释放至细菌体外 | 为细菌细胞壁结构成份，菌体崩解后释出 |
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| 细菌种类 | 以革兰氏阳性菌多见 | 革兰氏阴性菌多见 |
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| 化学组成 | 蛋白质（分子量27,000～900,000） | 磷脂-多糖-蛋白质复合物（毒性主要为类脂A） |
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| 稳定性 | 不稳定，60℃以上能迅速破坏 | 耐热，60℃耐受数小时 |
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| 毒性作用 | 强，微量对实验动物有致死作用（以μg计量）。各种外毒素有选择作用，引起特殊病变，不引起宿主发热反应。抑制蛋白质合成，有细胞毒性、神经毒性、紊乱水盐代谢等 | 稍弱，对实验动物致死作用的量比外毒素为大。各种细菌内毒素的毒性作用大致相同。引起发热、弥漫性血管内凝血、粒细胞减少血症、施瓦兹曼现象等 |
|---|
| 抗原性 | 强，可刺激机体产生高效价的抗毒素。经甲醛处理可脱毒成为类毒素，仍有较强的抗原性，可用于人工自动免疫 | 刺激机体对多糖成份产生抗体，不形成抗毒素，不能经甲醛处理成为类毒素 |
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原文中的「类毒霉」按通用术语订正为「类毒素」，「细菌内素」订正为「细菌内毒素」。
第44页：医院感染
医院感染：医院中发生的一切感染，包括在医院中活动的所有人群。
