医学微生物概述.ppt

医学微生物学MedicalMicrobiology2021/3/29 星期一1一、微生物（microorganism）的概念及种类的概念及种类n自然界的一大群体形微小、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。微生物的特点：微生物的特点：1.个体微小,但具有一定的形态、结构和功能。2.种类多,数量大，在自然界中分布广泛。3.适宜环境中繁殖迅速,易变异。2021/3/29 星期一2微生物的特点微生物的特点n体积微小体积微小n结构简单结构简单n繁殖迅速繁殖迅速n容易变异容易变异n分布广泛分布广泛n种类繁多种类繁多n数量巨大数量巨大2021/3/29 星期一3 体积微小体积微小:以微米以微米(m)(m)或纳米或纳米(nm)(nm)来衡量来衡量2021/3/29 星期一4 结构简单结构简单由单细胞、简单多细胞或由单细胞、简单多细胞或非细胞生命物质所构成非细胞生命物质所构成2021/3/29 星期一5 培养培养4-54-5天所形成的大肠天所形成的大肠杆菌的重量将和地球相仿杆菌的重量将和地球相仿繁殖迅速：繁殖迅速：在生物界以微生物繁殖最在生物界以微生物繁殖最快，细菌仅需快，细菌仅需20分钟即可分裂繁殖一次分钟即可分裂繁殖一次数量多：数量多：每克泥土中微生物可达数亿至数十每克泥土中微生物可达数亿至数十亿个，人的肠道内正常菌群含亿个，人的肠道内正常菌群含100 400种微生种微生物，数量达物，数量达100万亿个之多万亿个之多2021/3/29 星期一6容易变异容易变异微生物的形态结构微生物的形态结构,营养代谢，营养代谢，抗原性，耐药性及对外界环境的抗原性，耐药性及对外界环境的抵抗力等，均可发生变异，变异抵抗力等，均可发生变异，变异率率1010-5-5-10-10-10-10 。微生物与外界环境直接紧密接触微生物与外界环境直接紧密接触,易受环境因素的影响易受环境因素的影响,发生突变发生突变获得很强的外环境适应力。获得很强的外环境适应力。起源早起源早:地球形成于地球形成于4646亿年亿年前，微生物产生于前，微生物产生于3535亿年前，人亿年前，人类的形成仅在类的形成仅在300300万年前。万年前。2021/3/29 星期一7分布广泛分布广泛n在地球上地壳内、大气层、水和动植物内，微生在地球上地壳内、大气层、水和动植物内，微生物无处不在物无处不在n人体的皮肤、口腔、肠胃道等都有许多微生物人体的皮肤、口腔、肠胃道等都有许多微生物n85公里的高空、公里的高空、11公里深的海底、公里深的海底、2000米深的地米深的地层有微生物层有微生物n近近100的温泉、零下的温泉、零下250的环境有微生物的环境有微生物n在地球上几乎无处不在，无孔不入在地球上几乎无处不在，无孔不入同学们要牢固地树立无菌的观念同学们要牢固地树立无菌的观念2021/3/29 星期一8 种类繁多种类繁多生物分为原核生物界生物分为原核生物界(细菌细菌)原生生物界原生生物界(藻类藻类,原生动物原生动物)、真菌界真菌界(酵母、霉菌酵母、霉菌)植物界、动物界和植物界、动物界和病毒病毒界界 微生物至少有10万多种，在六界中占有三界,显示了微生物在自然界的重要地位2021/3/29 星期一9二微生物的种类和分布二微生物的种类和分布n种类（种类（3种）种）微微生生物物种种类类繁繁多多，根根据据其其结结构构、化化学学组组成成等等差差异异，可可分分为三种类型为三种类型 1.1.非非非非细细细细胞胞胞胞型型型型微微微微生生生生物物物物：没没没没有有有有完完完完整整整整的的的的细细细细胞胞胞胞结结结结构构构构，缺缺缺缺乏乏乏乏酶酶酶酶系系系系统统统统，只能在活细胞内增殖只能在活细胞内增殖只能在活细胞内增殖只能在活细胞内增殖DNA或或RNA，如，如病毒、朊粒病毒、朊粒 capsidcapsid2021/3/29 星期一10n n 2.2.原核细胞型微生物原核细胞型微生物原核细胞型微生物原核细胞型微生物：细胞的分化程度较低：细胞的分化程度较低：细胞的分化程度较低：细胞的分化程度较低 ，是一类，是一类，是一类，是一类仅有原始的核质，无核膜核仁，缺乏完整细胞器的微生仅有原始的核质，无核膜核仁，缺乏完整细胞器的微生仅有原始的核质，无核膜核仁，缺乏完整细胞器的微生仅有原始的核质，无核膜核仁，缺乏完整细胞器的微生物物物物细菌（细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋细菌（细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋细菌（细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋细菌（细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体和放线菌）体和放线菌）体和放线菌）体和放线菌）2021/3/29 星期一11n n 3.真真真真核核核核细细细细胞胞胞胞型型型型微微微微生生生生物物物物：一一一一类类类类细细细细胞胞胞胞核核核核分分分分化化化化程程程程度度度度较较较较高高高高，有有有有核核核核膜膜膜膜，核核核核仁仁仁仁和和和和染染染染色色色色体体体体，胞胞胞胞质质质质内内内内有有有有完完完完整整整整细细细细胞胞胞胞器器器器的的的的微生物微生物微生物微生物真菌真菌真菌真菌(fungus)fungus)。2021/3/29 星期一12想想：上述三大类微生物中，哪一类的结构最简单？哪一类的体积最小？最简单：非细胞型最小：原核细胞型2021/3/29 星期一13微生物的种类微生物的种类 非细胞型非细胞型微生物微生物原核细胞型原核细胞型微生物微生物真核细胞型真核细胞型微生物微生物区区别别无细胞结构，无细胞结构，无细胞结构，无细胞结构，无产生能量酶，无产生能量酶，无产生能量酶，无产生能量酶，一种核酸一种核酸一种核酸一种核酸拟核，无核仁、核拟核，无核仁、核拟核，无核仁、核拟核，无核仁、核膜膜膜膜只有核糖体只有核糖体只有核糖体只有核糖体细胞核，有核细胞核，有核细胞核，有核细胞核，有核仁、核膜，细仁、核膜，细仁、核膜，细仁、核膜，细胞器完整胞器完整胞器完整胞器完整种种类类病毒病毒病毒病毒朊病毒朊病毒朊病毒朊病毒细菌（狭义）细菌（狭义）细菌（狭义）细菌（狭义）支原体支原体支原体支原体 衣原体衣原体衣原体衣原体 螺旋体螺旋体螺旋体螺旋体 立克次体立克次体立克次体立克次体 放线菌（广义）放线菌（广义）放线菌（广义）放线菌（广义）真菌真菌真菌真菌2021/3/29 星期一14微生物的分布 分布很广泛 水、土壤、空气、水、土壤、空气、矿层、物体表面、生物矿层、物体表面、生物体的体表及与外界相通体的体表及与外界相通的腔道，均有种类不同、的腔道，均有种类不同、数量不等的微生物存在。数量不等的微生物存在。85公里的高空、公里的高空、11公里深的海底、公里深的海底、2000米米深的地层有微生物深的地层有微生物 近近100的温泉、零的温泉、零下下250的环境有微生的环境有微生物物 在地球上几乎无处不在地球上几乎无处不在，无孔不入在，无孔不入100m300m1400m2100m3150m4050m6000m二、微生物与人类的关系2021/3/29 星期一15自然界中的绝大多数的微生物对人类和自然界中的绝大多数的微生物对人类和动植物的生存是动植物的生存是无害无害的，甚至是必不可的，甚至是必不可少的。少的。在人类的生活和生产活动中，微生物的在人类的生活和生产活动中，微生物的作用已被作用已被广泛应用广泛应用于各个领域。于各个领域。与人类关系密切与人类关系密切2021/3/29 星期一16自然界中自然界中N N、C C、S S等等元素循环元素循环农业农业,以菌造肥以菌造肥,以菌催长以菌催长,以菌以菌防病防病,以菌治病，以菌治病，如：根瘤菌如：根瘤菌工业工业,微生物应用于微生物应用于食品（食品（酒、醋、酱油、酒、醋、酱油、味精味精）、皮革、纺织、）、皮革、纺织、石油、化工、冶金等石油、化工、冶金等医药工业医药工业,利用微生物利用微生物制造抗生素、维生素、制造抗生素、维生素、辅酶、辅酶、ATPATP等药物等药物污水处理污水处理,利用微生物利用微生物降解有机磷、氰化物等降解有机磷、氰化物等基因工程技术中提供多种工具酶和基因工程技术中提供多种工具酶和载体系统载体系统,创建有益的工程菌新品种创建有益的工程菌新品种 微生物与人类的关系微生物与人类的关系微生物微生物有少数微生物能有少数微生物能引起人类和动、引起人类和动、植物的病害，称植物的病害，称为为致病微生物致病微生物（病原微生物）（病原微生物）2021/3/29 星期一17“泡泡男孩”：重症联合免疫缺陷病（简称SCID）2021/3/29 星期一18 不知道大家有没有看过泡泡男孩这部电影呢，亚当山德勒斯前几年演了一部喜剧片泡泡男孩，说的是一个没有免疫力的男孩，从小住在无菌泡泡世界的故事。电影的结局倒是皆大欢喜，因为原来只是他母亲不愿意让他接触外面的世界，明知他已经有免疫力，还骗他说他不能离开泡泡而生活。后来他毅然决然的割开泡泡，却发现他还是可以健康的活下去。现实社会中最著名的泡泡男孩(Bubble boy)，也就是片中取材的真人真事，却没有这么幸运。那个男孩叫戴维。严重联合免疫缺陷(S C I D)是人类最严重的先天性免疫缺陷病，又称“泡泡男孩”病，得名于美国患儿戴维维特尔。维特尔1971年出生后不足10秒钟就进入无菌透明的塑料隔离罩，在那里度过12年人生的大部分时光，死于骨髓移植术后病毒感染。电影泡泡男孩以他为原型拍摄。这种病是体液免疫和细胞免疫均有缺陷的遗传性疾病，因患者体内19号染色体基因变异造成，主要特征是分别提供细胞免疫和体液免疫的胸腺依赖淋巴细胞（T细胞）和囊依赖淋巴细胞（B细胞）缺损。因匮乏抵御细菌和病毒的能力，患者出生后容易反复感染病菌而死亡。泡泡男孩的直接死因是什么？-因为感染了致命病毒。2021/3/29 星期一19三、医学微生物学及其学习目的微生物学（microbiology）n n生命科学的一个重要分支，是研究微生物的类型、分布、形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传、进化，以及与人类、动物、植物等相互关系的一门科学 2021/3/29 星期一20医学微生物学(medical microbiology)n n微生物学的一个分支.主要研究与医学有关病原微生物的生物学特性、致病和免疫机制,以及特异性诊断、防治措施,以控制和消灭感染性疾病和与之有关的免疫损伤等疾病,达到保障和提高人类健康水平的目的.2021/3/29 星期一21拓展知识拓展知识微生物学的发展过程 n微生物学微生物学经验时期经验时期：十七世纪以前十七世纪以前 n实验微生物学时期实验微生物学时期：七个里程碑n现代微生物学时期现代微生物学时期 2021/3/29 星期一22 微生物学经验时期微生物学经验时期n古代人类虽然未能观察到具体的微生物，但早已将微生物知识用于工农业生产和疾病防治之中。n（一）日常生活应用n 1.公元前两千多年的夏禹时代，就有仪狄作酒的记载；n 2.春秋战国时期,已经利用微生物分解有机物进行沤粪积肥。n 3.北魏贾思勰齐民要术一书中详细的记载了制醋的方法；n 4.民间常用的盐腌、糖渍、烟熏、风干等保存事物的方法，实际上都是防止微生物生长繁殖而腐烂变质的有效措施。2021/3/29 星期一23（二）关于病原 1.北宋末年(11世纪)刘真人就有肺痨由虫引起之说。2.我国17世纪初，吴有性医生在瘟疫论中认为传染病是“乃天地间别有一种异气所感”，并且指出“气即是物，物即是气”，肯定地预见有某种实体是传染病的病原体2021/3/29 星期一24（三）关于流行环节 据洪稚存北江诗话说，18世纪清乾隆年间，有异才，年未三十卒。当时赵州有怪鼠，白日入人家，即伏地呕血死。人染其气，亦无不立殒者。我国师道南在天愚集鼠死行篇中写到：“东死鼠，西死鼠，人见死鼠如见虎，鼠死不几日，人死如圻堵，昼死人莫问数，日色惨淡愁云护，三人行未十多步，忽死两人横截路”生动地描述了当时鼠疫猖獗流行的可怕凄惨情景，同时也正确的指出了鼠疫的流行环节。2021/3/29 星期一25（四）关于预防 1.在预防医学方面，我国自古以来就有将水煮沸后饮用的习惯。2.明李时珍本草纲目中指出患者的衣服蒸过之后再穿就不会感染疾病,表明已有消毒的记载。3.我国开创了天花的“人痘接种预防法”，并在明隆庆年间广泛使用，而且流传至俄国、日本、土耳其、英国、朝鲜等国家。2021/3/29 星期一26（二）实验微生物学时期（七个里程碑）（二）实验微生物学时期（七个里程碑）1、列文虎克发现微生物，微生物学的开山鼻祖2、巴斯德证实了微生物的作用，微生物学的奠基人3、李斯特创用了外科手术无菌术4、郭霍三大发明一法则,将微生物推入黄金时代，医学微生物学的奠基人 2021/3/29 星期一275 5、发现新的微生物：、发现新的微生物：伊凡诺夫斯基发现病毒伊凡诺夫斯基发现病毒 迪纳发现类病毒迪纳发现类病毒 普鲁西纳发现朊病毒普鲁西纳发现朊病毒6 6、人工自动免疫及人被动免疫：、人工自动免疫及人被动免疫：琴纳发明牛痘菌，琴纳发明牛痘菌，免疫学奠基人免疫学奠基人 贝林发明白喉抗毒素贝林发明白喉抗毒素7 7、传染病的化学及抗生素治疗：、传染病的化学及抗生素治疗：欧立希合成砷凡纳明，欧立希合成砷凡纳明，弗来明发现、弗劳里提纯青霉素弗来明发现、弗劳里提纯青霉素2021/3/29 星期一28荷兰人荷兰人荷兰人荷兰人列文虎克列文虎克列文虎克列文虎克于于于于16761676年创制年创制年创制年创制了一架能放大了一架能放大了一架能放大了一架能放大266266倍的原始显倍的原始显倍的原始显倍的原始显微镜，观察了各种形态的微生微镜，观察了各种形态的微生微镜，观察了各种形态的微生微镜，观察了各种形态的微生物。物。物。物。正确描述了正确描述了正确描述了正确描述了微生物的形态微生物的形态微生物的形态微生物的形态，为，为，为，为微生物的存在微生物的存在微生物的存在微生物的存在提供科学依据。提供科学依据。提供科学依据。提供科学依据。奠定微生物学发展基础。奠定微生物学发展基础。奠定微生物学发展基础。奠定微生物学发展基础。列文.虎克（荷兰）Antony van leeuwenhoek (1632-1723)2021/3/29 星期一29巴斯德(Louis Pasteur 法国）微生物学的建立微生物学的建立(Louis Pasteur,18221895)2021/3/29 星期一30巴斯德在微生物学上的贡献巴斯德在微生物学上的贡献n有机物发酵和腐败由微生物引起有机物发酵和腐败由微生物引起n解决葡萄酒和啤酒变酸问题解决葡萄酒和啤酒变酸问题创立巴氏消毒法创立巴氏消毒法n解决蚕茧的解决蚕茧的“微粒子病微粒子病”的疾病，挽救了法国蚕丝的疾病，挽救了法国蚕丝业业n主张传染病是由微生物引起的，并可通过接触、唾主张传染病是由微生物引起的，并可通过接触、唾液及粪便传播液及粪便传播n19世纪世纪70年代，研究炭疽病，拯救了畜牧业年代，研究炭疽病，拯救了畜牧业n1881年研制成功减毒活疫苗年研制成功减毒活疫苗开创人类战胜传染开创人类战胜传染病的新世纪病的新世纪n1885年，巴斯德第一次治好了被疯狗咬伤的年，巴斯德第一次治好了被疯狗咬伤的9岁男岁男孩梅斯特孩梅斯特奠定了免疫学基础奠定了免疫学基础2021/3/29 星期一31外科无菌技术的创立外科无菌技术的创立李斯特李斯特李斯特李斯特 (Joseph Joseph Lister,18271912Lister,18271912，英国，英国，英国，英国)首创用首创用首创用首创用石炭酸喷洒石炭酸喷洒石炭酸喷洒石炭酸喷洒手术室和手术室和手术室和手术室和煮沸煮沸煮沸煮沸手术用具以防术后感染，为防腐、手术用具以防术后感染，为防腐、手术用具以防术后感染，为防腐、手术用具以防术后感染，为防腐、消毒，以及无菌操作奠定了基础。消毒，以及无菌操作奠定了基础。消毒，以及无菌操作奠定了基础。消毒，以及无菌操作奠定了基础。2021/3/29 星期一32细菌培养技术的创立细菌培养技术的创立郭霍创用郭霍创用固体培养基固体培养基；创立创立细菌细菌染色方法染色方法及实验及实验动物感染法，动物感染法，为为发现多种传染病的病原菌提供实发现多种传染病的病原菌提供实验手段。验手段。郭霍（科赫）法则：郭霍（科赫）法则：特殊的病原菌应在同一疾病中特殊的病原菌应在同一疾病中查见，在健康人中不存在；查见，在健康人中不存在；该该病原菌能被分离培养得纯种；病原菌能被分离培养得纯种；该纯培养物接种至易感动物，能该纯培养物接种至易感动物，能产生同样病症；产生同样病症；自人工感染的自人工感染的实验动物体内能重新分离得该病实验动物体内能重新分离得该病原菌纯种。原菌纯种。(Robert Koch,18431910，德国，德国)2021/3/29 星期一33郭霍 1905年郭霍获诺贝尔医学和生理学奖，这主要是为了表彰他在肺结核研究方面的发现。19世纪后期，Louis Pasteur和 Robert Koch 共同将微生物学研究带入生理学时代，开创了微生物学的分支-医学微生物学。2021/3/29 星期一34病毒学的发展n n伊凡诺夫斯基（俄国）证明烟草花叶病病原体是病毒（1892）。n n斯坦利（美国）首次分离并提纯了烟草花叶病病毒的结晶体，并以该项研究获得了1964年诺贝尔化学奖,该项基础研究，被誉为病毒学最重要的科学贡献之一。n n许多动物、植物、细菌、人类病毒相继发现。人类传染病中约80%由病毒引起。2021/3/29 星期一35 Edward JennerEdward Jenner首创首创用用牛痘预防天花牛痘预防天花，为，为预防医学开辟了广阔预防医学开辟了广阔途径。途径。()琴纳（英国）琴纳（英国）Edward Jenner,1749-1823 Edward Jenner,1749-18232021/3/29 星期一36弗来明弗来明AlexanderAlexander Fleming(1881-1955)Fleming(1881-1955)19291929年发现青霉素年发现青霉素欧立希1910年砷凡纳明抗梅毒药的发现者19101910年合成年合成“砷凡纳明砷凡纳明”2021/3/29 星期一374.现代免疫学的兴起(三)现代微生物学时期（二十世纪中叶至今）二十世纪中叶至今）1.微生物超微结构的研究2.病毒组织培养技术的建立3.基因工程的应用微生物全基因组的研究，可发现致病基因和特异DNA序列，用于诊断、研制新抗菌药物和新疫苗。2021/3/29 星期一38（四）微生物感染的新动向（四）微生物感染的新动向据WHO统计，近年全球平均每年有1700多万人死于传染病。新的病原体不断出现，造成新现传染病。原流行的病原体因变异、耐药等原因造成重新流行，导致再现传染病。最近几年发生的来源于禽、畜病病原体感染。一些感染性疾病的病原体迄今末发现。某些病原体的致病和免疫机制有待阐明。不少疾病尚缺乏有效的防治措施。2021/3/29 星期一39医学微生物学n n细菌学 n n真菌学n n病毒学 总论和各论，生物学特性、致病性、检查方法、防治原则2021/3/29 星期一40学习医学微生物学的目的学习医学微生物学的目的1.医学微生物学是基础医学的主干学科,它为学好其他基础医学,临床医学和预防医学的专业基础课和专业课打下基础;2.为防制和消灭感染性疾病提供理论知识和技能；3.为医学开展深入研究,尤其在人类遗传学免疫学疫苗的研制,抗病毒抗肿瘤药物研制等方面,微生物分子生物学是不可缺少的研究手段。2021/3/29 星期一41n n1.微生物的概念？根据微生物大小、结构、微生物的概念？根据微生物大小、结构、组成等，可把微生物分成几大类？特点如何组成等，可把微生物分成几大类？特点如何？n n2.简述原核细胞型微生物的种类与特征。简述原核细胞型微生物的种类与特征。复习思考题：复习思考题：2021/3/29 星期一42