微生物学(2024春)

沈阳师范大学 佟德利

目录

  • 1 微生物与人类
    • 1.1 微生物及其种类
    • 1.2 微生物学及其分科
    • 1.3 人类对微生物世界的认识过程
    • 1.4 微生物的五大共性
    • 1.5 练习
  • 2 原核生物的形态、结构和功能
    • 2.1 细菌(一)
    • 2.2 细菌(二)
    • 2.3 细菌(三)
    • 2.4 细菌(四)
    • 2.5 放线菌
    • 2.6 其他原核微生物
    • 2.7 练习
  • 3 真核微生物的形态、构造和功能
    • 3.1 真核微生物概述
    • 3.2 霉菌
    • 3.3 蕈菌
    • 3.4 酵母菌
    • 3.5 练习
  • 4 病毒和亚病毒
    • 4.1 病毒
    • 4.2 亚病毒
    • 4.3 练习
  • 5 微生物的营养和培养基
    • 5.1 微生物的6类营养要素
    • 5.2 微生物的营养类型
    • 5.3 营养物质进入细胞的方式
    • 5.4 培养基
    • 5.5 练习
  • 6 微生物的新陈代谢
    • 6.1 代谢概论
    • 6.2 微生物的生物氧化
    • 6.3 生物固氮
    • 6.4 微生物次级代谢
    • 6.5 练习
  • 7 微生物的生长及其控制
    • 7.1 微生物生长的测量方法
    • 7.2 微生物的生长繁殖规律
    • 7.3 影响微生物生长的主要因素
    • 7.4 有害微生物的控制
    • 7.5 练习
  • 8 微生物的遗传变异和育种
    • 8.1 遗传变异的物质基础(一)
    • 8.2 遗传变异的物质基础(二)
    • 8.3 基因突变
    • 8.4 诱变育种
    • 8.5 微生物的基因重组
    • 8.6 菌种的衰退、复壮和保藏
    • 8.7 练习
  • 9 微生物的生态
    • 9.1 微生物在自然界中的分布
    • 9.2 微生物与生物环境间的关系
    • 9.3 微生物的地球化学作用
    • 9.4 微生物与环境保护
    • 9.5 练习
  • 10 传染与免疫
    • 10.1 传染与传染病
    • 10.2 非特异性免疫
    • 10.3 特异性免疫
    • 10.4 免疫学方法及其应用
    • 10.5 生物制品及其应用
    • 10.6 练习
  • 11 微生物的分类和鉴定
    • 11.1 微生物的分类单元和命名
    • 11.2 原核微生物分类系统
    • 11.3 微生物的分类鉴定方法
    • 11.4 练习
  • 12 实践单元
    • 12.1 实践大纲
    • 12.2 单元一
    • 12.3 单元二
    • 12.4 单元三
    • 12.5 单元四
    • 12.6 单元五
    • 12.7 单元六
    • 12.8 单元七
    • 12.9 单元八
    • 12.10 单元九
    • 12.11 单元十
非特异性免疫
  • 1 内容
  • 2 练习

内容

非特异性免疫:

是机体在长期的种系发育和进化过程中逐渐建立起来的一系列天然防御功能,属于先天即有、相对稳定、无特殊针对性的对付病原体的天然抵抗能力。也叫先天免疫或自然免疫。

屏障结构 (第一道防线,内外屏障)

◆ 机械的阻挡和排除作用:人体与外界环境接触的表面,覆盖着一层完整的皮肤和粘膜。皮肤由多层扁平细胞组成,能阻挡病原体的穿越,只有当皮肤损伤时,病原体才能侵入。粘膜仅有单层柱状细胞,机械性阻挡作用不如皮肤,但粘膜有多种附件和分泌液。例如呼吸道粘膜上皮细胞的纤毛运动、口腔唾液的吞咽和肠蠕动等,可将停留在粘膜表面的病原体驱赶出体外。当宿主受寒冷空气或有害气体等刺激,上呼吸道粘膜屏障受损伤时,就易患气管炎、支气管炎和肺炎等。

◆ 分泌液中所含化学物质有局部抗菌作用:皮肤和粘膜能分泌多种杀菌灭毒物质。例如皮肤的汗腺能分泌乳酸使汗液呈酸性(pH5.2-5.8),不利于细菌生长。皮脂腺分泌的脂肪酸,有杀细菌和真菌作用。不同部位的粘膜腺体能分泌溶菌酶、胃酸、蛋白酶等各种杀菌物质。

◆ 正常菌群的拮抗作用 人体的正常菌群也有拮抗病原体的作用。例如口腔中的唾液链球菌产生的过氧化氢能杀死脑膜炎奈瑟氏菌、金黄色葡萄球菌、白假丝酵母菌等;咽喉部的甲型链球菌能抑制肺炎链球菌生长等。


屏障结构(内部屏障) 

◆ 血脑屏障:主要是脑毛细血管的内皮层细胞,它具有细胞间连接紧密,胞饮作用微弱的特点,可阻挡病原体及其有毒产物从血流透入脑组织或脑脊液,从而保护了中枢神经系统。

◆ 血胎屏障  由母体子宫内膜的底蜕膜和胎儿的绒毛膜共同组成,当它发育成熟时,可有效防止母体内的病原体进入胎儿体内,但不影响母子间的物质交换。


吞噬细胞及其吞噬作用 (第二道防线)

白细胞——“白色卫士” 。

吞噬细胞 

(1)种类:

◆ 大吞噬细胞(单核吞噬细胞系统):单核细胞(血液中;吞噬作用和形成巨噬细胞)

◆ 巨噬细胞(组织中;吞噬作用):

◆ 小吞噬细胞:(嗜)中性粒细胞(多形核白细胞)(骨髓、血液中;吞噬作用):


(2)功能:吞噬并销毁外来微生物和其他颗粒;巨噬细胞可分泌多种可溶性因子,不但有加强杀菌促进炎症的作用,还具有免疫调节等重要功能;作为抗原提呈细胞,是特异性免疫的重要组成部分。  

吞噬结果:

◆ 完全吞噬:病原体被吞噬、杀灭。

◆ 不完全吞噬:病原体被吞噬,不杀灭,可在胞内增殖。


 当病原体穿透皮肤或粘膜到达体内组织后,吞噬细胞首先从毛细血管中逸出,聚集到病原体所在部位。多数情况下,病原体被吞噬杀灭。若未被杀死,则经淋巴管到附近淋巴结,在淋巴结内的吞噬细胞进一步把它们消灭。一般只有毒力强、数量多的病原体才有可能不被完全阻挡而侵入血流及其它脏器。但是在血液、肝、脾或骨髓等处的吞噬细胞会对病原体继续进行吞噬杀灭。


以病原菌为例,吞噬、杀菌过程分为三个阶段,即吞噬细胞和病菌接触、吞入病菌、杀死和破坏病原菌。吞噬细胞内含有溶酶体,其中的溶菌酶、髓过氧化物酶、乳铁蛋白、防御素、活性氧物质、活性氮物质等能杀死病菌,而蛋白酶、多糖酶、核酸酶、脂酶等则可将菌体降解。最后不能消化的菌体残渣,将被排到吞噬细胞外。

细菌被吞噬在吞噬细胞内形成吞噬体;溶酶体与吞噬体融合成吞噬溶酶体;溶酶体中多种杀菌物质和水解酶将细菌杀死并消化;菌体残渣被排出细胞外。

炎症反应 (第二道防线)

◆ 炎症(inflammatory):炎症是机体受到有害刺激时所表现的一系列局部和全身性防御应答,可以看作是非特异性免疫的综合作用结果。

◆ 机理: 受伤后,损伤细胞释放出组胺、5-羟色胺等物质,引起的吞噬细胞的聚集,以及外源性和内源性热源物质引起下脑部位的体温调节系统的异常,产生的一种免疫反应。 

◆ 症状:它伴有红、肿、热、痛和机能障碍等五种明显症状。炎症后期形成的含有血清、细菌、死细胞和白细胞的浓缩物,为脓。

◆ 作用:清除有害异物、修复受伤组织,保持自身稳定性。既是一种病理过程,又是一种防御病原体的积极方式,其意义在于:   

1)大量的吞噬细胞聚集在炎症部位;   

2) 血液中的抗菌因子和抗体发生局部浓缩;   

3) 死亡宿主细胞的堆积可释放抗微生物物质;  

4) 炎症中心氧浓度下降和乳酸积累,进一步抑制病原菌的生长;   

5) 适度的体温升高可以加速免疫反应的进程。


正常体液或组织中的抗菌物质 (第二道防线)

补体:

存在于正常人体和动物血清中的一组(11种)非特异性血清蛋白,主要是β和γ球蛋白,它是一类酶原,能被任何抗原与抗体的复合物所激活。具有溶解细胞膜、杀灭病毒、促进吞噬细胞的吞噬和释放组胺等多种功能。不稳定,室温下数天或56℃30分钟即可灭活。

干扰素(IFN):

干扰素:是一类在同种细胞上具有抗病毒活性的蛋白质,其活性的发挥又受到细胞基因组的调节和控制,涉及RNA和蛋白质的合成。

干扰素是脊椎动物细胞所产生的防御外来物质尤其是防御“有害核酸”入侵的物质。

干扰素本身不能灭活病毒,其活性受细胞内另一基因组的控制,在它的控制下,通过细胞产生多种蛋白质来阻断病毒的增殖;

干扰素的抗病毒活性是广谱的和具选择性的,它有一定的种属特异性;      

干扰素诱生剂有各种活的或灭活的病毒、人工合成的双链RNA、在细胞内繁殖的各种微生物、微生物产物、多聚物、低分子物质、细胞有丝分裂素和特异性免疫诱导等。

◆ 生物长期进化过程中形成,属于先天即有、相对稳定、无特殊针对性的对付病原体的天然抵抗能力,称为非特异性免疫。也称自然免疫、先天免疫。

◆ 特异性免疫是相对于上述非特异性免疫而言,主要功能是识别非自身和自身的抗原物质,并对它产生免疫应答,从而保证机体内环境的稳定状态。

案例

1.炎症

炎症既是一种病理过程,又是一种防御病原体的积极方式。

炎症既是一种病理过程,也是一种防御病原体入侵的积极的免疫反应,其原因:

(1)可动员大量吞噬细胞聚集在炎症部位;

(2)血流的加速使血液中抗菌因子和抗体发生局部浓缩;

(3)死亡的细胞宿主堆集可释放一部分抗菌物质;

(4)炎症中心部位氧浓度的下降和乳酸浓度的提高,可抑制多中病原体的生长;

(5)炎症部位体温的升高可降低某些病原体的繁殖速度。

2.细菌进入机体的遭遇

当一个细菌进入机体时:

(1)首先受到生理凭仗的阻挡,包括皮肤,黏膜及起分泌物;

(2)补体激活的溶细胞作用与吞噬细胞及NK细胞的杀灭;

(3)激活B细胞产生抗体,通过抗体激活补体、调理吞噬及ADCC作用,形成免疫复合物的清除作用等;

(4)激活T细胞产生细胞免疫,包括CTL的直接杀伤及TD分泌CK引起的以巨噬细胞为主,包括CTL、NK、中性颗粒细胞等多种免疫细胞凝集、细胞与CK共同造成的免疫炎症。最终将细菌清除。

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课程讲义:

知识点2 非特异性免疫

教学课件:

知识点2 非特异性免疫

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