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1、Medical Microbiology,病原生物学教研室,Chapter 1 Introduction,绪论,第一节 微生物与病原微生物第二节 微生物学与医学微生物学第三节 医学微生物学发展简史,微生物(microorganism)是存在于自然界的一群个体微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须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 后才能观察到的微小生物。,什么是微生物？,种类繁多，数十万种以上；分布极广泛。1非细胞型微生物*三大类 2原核细胞型微生物 3真核细胞型微生物,微生物的种类与分布,非细胞型微生物是最小的一类微生物。无典型的细胞结构，无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生
2、长繁殖。核酸类型为DNA或RNA。代表：病毒。原核细胞型微生物细胞核的分化较低，仅有原始核，无核膜、核仁。细胞器很不完善。DNA和RNA同时存在。这类微生物众多，有细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。真核细胞型微生物细胞核分化程度高，有核膜和核仁，细胞器完整。如真菌属之。,微生物的种类,三型八大类,古细菌和细菌区别在于古细菌不能合成肽聚糖，有特殊的新陈代谢，可在极端环境下（高温、高盐、或很低PH值）生存。例如，来自高温菌中分离到的TaqDNA聚合酶。由于古细菌是有待开发和应用的一大类微生物，而且与海洋微生物以及其他星球存在的生命现象有关，古细菌已显示特殊的重要地位。,分离自海底火山
3、的古细菌121生长,微生物在自然界的分布空气:水:江,河,湖泊,海洋;甲烷菌。土壤,矿层。动植物和人体表面,人体与外界相通的腔道。自然环境:无时不有,无处不在。,微生物与人类的关系,只有少数的微生物对人类和动、植物是有害的。,1、参与自然界中C、N、S等元素的循环。2、农业方面：杀虫、造肥、固氮3、工业方面：食品发酵、石油脱蜡4、环境保护方面：降解塑料等，处理污水废气5、药方面：制药、正常菌群,1、引起人类及动植物病害2、导致工业产品、农副产品和生活用品 的腐烂和霉烂。,有益的方面：,有害的方面：,植物藻类微生物,光合作用,有机碳化合物,动植物尸体,微生物降解,排泄物,微生物降解,植物藻类微生
4、物,石油等燃料,燃烧,碳 循 环 950亿吨/年,氮的循环,豆科植物根瘤中的固氮菌,土壤中的固氮菌,亚硝化细菌（氧化）,硝化细菌,反硝化细菌,腐生菌,微生物,在现代生物技术领域,的应用,作为外源基因的载体作为基因工程的宿主菌作为基因操作工具酶的供体作为微生物工程的有益菌为人类基因组计划提供“模式生物”用于污水净化处理,基因工程最重要的环节是把一个外源基因导入生物细胞并使它得到扩增，然而外源DNA片段是很难进入受体细胞的，即使进入细胞也不能进行复制和功能表达。这是因为所得外源DNA片段一般不带有复制子系统及在新的受体细胞中进行功能表达的调控系统。因此在基因工程中，通常利用运载工具把外源DNA片段
5、送入生物细胞。携带外源基因进入受体细胞的这种工具叫载体。绝大多数微生物本身或其提供的结构在人工修饰情况下，可作为载体实现人们的愿望。,载体本身是DNA。经过人工构建的载体，不但能与外源基因相连接，导入受体细胞，还能利用本身的调控系统，使外源基因在新的细胞中复制以致功能表达。在基因工程中可用于载体的主要有质粒、噬菌体的衍生物、柯斯质粒、单链DNA噬菌体M13、动物病毒、YAC等几类。,PBR322质粒结构图,酵母菌,在基因工程中，利用一定方法将某种外源基因导入新的细胞，并进行复制、扩增与功能表达。因此，受体细胞的选择是非常重要的。,放线菌,杆菌,基因操作过程中，涉及到一些列有关酶类的催化反应。这
6、些功能各异的酶类有的像“手术刀”专司切割之用；有的像“缝纫针”具有连接的功能；有的像“复印机”行使复制之责。因此工具酶的应用，是重组DNA的最重要的技术基础。而能够提供这些酶的生物则是微生物。,微生物工程是指利用微生物的特殊功能，通过现代化的装备生产有用物质，或把微生物直接应用于工农业生产的一种技术体系。微生物工程在农业上的广泛应用被誉为“白色革命”主要包括：（1）利用基因工程技术改造农用工程微生物菌株。（2）利用微生物特有的转化、分解有机物和无机物能力，制成微生物化肥与微生物农药。,微生物化肥是把广泛存在于自然界的多种有益菌或其提取物组合固化，形成能分泌多种分解酶的有益菌种。由于这样的菌群既
7、能催化分解各种农作物秸秆、树枝等有机物，形成腐殖质，又能分解页岩等矿物质，形成可被植物吸收的活性元素，从而起到天然肥料的作用。,微生物农药包括病毒农药、真菌农药、细菌农药3种。,在人类基因组计划实施过程中常常以一些微生物作为“模式生物”，对微生物基因组进行分析，验证工作战略。另外“模式生物”的研究所获得的信息，对于搞清物种起源、生物进化等重大问题也有很大帮助。,为了提高污水净化效率，人们应用生物工程方法培育出于有新的特殊功能的微生物。总之,遗传工程菌的研究与应用，必将对污水的净化起到变革性的作用。,正常菌群；生物拮抗,增强免疫，提供营养，抗衰老,抗肿瘤。条件致病菌。病原微生物；,微生物与人类的
8、关系,痢疾杆菌,.,结核杆菌,破伤风梭菌,Clostridium Botulinum：,产气荚膜梭菌,霍乱弧菌,流感病毒,乙肝病毒,狂犬病毒,HIV,SARS,果子狸,Sec.2 微生物学 和医学微生物学,医学微生物学重要的医学专业基础学科。第一篇细菌学；第二篇病毒学；第三篇真菌学。共37章。学时安排：理论课：51学时;3*17实验课：24学时;4*6考试：理论考试；实验考试。,Sec.3 医学微生物学发展简史,微生物学经验时期（16世纪以前）实验微生物学时期（1719世纪）现代微生物学时期（20世纪以后）,微生物学的发展过程,我国古代劳动人民的贡献:制酱(约二千六百年)酿醋(约两千六百年)细
9、菌浸矿(约一千年)种人痘(约一千年),1674年自制世界上第一架显微镜，描述了微生物的形态。正确描述了微生物的形态，为微生物的存在提供科学依据。,微生物学发展史中的奠基者,列文.胡克（荷兰）Antony van leeuwenhoek(1632-1723),巴斯德(法国）Louis Pasteur(1822-1895),首次指出细菌与人类生活、生命关系奠定了微生物学的理论基础。创立了对酒类、乳类的巴氏消毒法。成功研制鸡霍乱、炭疽和狂犬病疫苗。,完整揭开细菌奥秘第一人,首创用牛痘预防天花，为预防医学开辟了广阔途径。,琴纳（英国）Edward Jenner（1749-1823),郭霍（德国）Rob
10、ert Koch（1843-1910),创立固体培养基创立细菌染色方法及实验动物感染法发现各种传染病的病原体（结核杆菌、霍乱弧菌、白喉杆菌.提出著名的郭霍法则,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1905,特殊的病原菌应在同一疾病中查见，在健康人中不存在。该病原菌能被分离培养得纯种。该纯培养物接种至易感动物，能产生同样病症。自人工感染的实验动物体内能重新分离得该病原菌纯培养。,郭霍法则（1884）,病毒学的发展,伊凡诺夫斯基（俄国）证明烟草花叶病病原体是病毒（1892）。斯坦利（美国）首次分离并提纯了烟草花叶病病毒。许多动物、植物、细菌、人类病毒
11、相继发现。人类传染病中约80%由病毒引起。,抗生素与化学药物的发现与应用,1910年 化学药物砷凡纳明首先研制成功，开创治疗微生物疾病的时代1929年 英国人Fleming发现青霉素，为人类健康做出巨大贡献,在医学微生物学的学科发展中，有近60位科学家因有突出贡献而荣获诺贝尔奖。我国学者也为此作出了重大贡献（如黄祯祥、汤非凡、朱既明等以及我国在病原微生物研究和预防医学方面取得的成就）。,汤飞凡 先 生（中国学者 18971958）1956年成功分离出衣原体,现代微生物学时期,新病原微生物的发现 微生物基因组计划的实施新型疫苗的研究进展迅速 微生物学诊断技术 微生物的防治措施,新发现的病原微生物
12、与疾病（1973-）1.嗜肺军团菌 2.人类免疫缺陷病毒-艾滋病 3.幽门螺杆菌 4.肝炎病毒（丙、丁、戊、庚型）5.汉坦病毒-肾综合征出血热(流行性出血热)6.轮状病毒 7.朊粒(疯牛病)8.O139霍乱弧菌 9.SARS冠状病毒-严重急性呼吸道综合征（SARS）其它：禽流感，手足口病。,及时发现新病原体，为诊治疾病提供病原学依据了解其生物学特性和致病机制，为开发新药提供理论基础研制新型疫苗，以提高机体特异性免疫力研究特异、灵敏、快速、简便的微生物学诊断技术，为临床和流行病学诊断提供依据,学习目的,1.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？2.简述原核细胞型微生物的种类与特征。,复习与思考题,最后一张幻灯片,细菌,螺旋体,放线菌,衣原体,立克次体,真菌,Fungi,Virus,
