第二章 细菌概述1 -（教案）-《病原生物与免疫学基础》（人卫版第4版）同步精品课堂

《病原生物与免疫学基础》教案 课题 第二章 细菌概述1 课型 理论课 课时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节选自人民卫生出版社出版的第4版《病原生物与免疫学基础》第二章第一节细菌的形态与结构。本节的学习重点是细菌的基本形态可分为球形、杆形和螺旋形三种，根据其基本形态可将细菌分为球菌、杆菌和螺形菌三大类。细菌的结构包括基本结构和特殊结构两部分。基本结构是各种细菌所共有的，包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核质等；特殊结构是某些细菌在一定条件下所特有的结构，包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢等。本节的能力任务是让学生初步学会细菌涂片和革兰氏染色法的操作及结果判断；培养学生树立服务人民、奉献社会的人生观，养成爱岗敬业的职业道德和求真求实的科学精神，为后续课程的学习奠定基础。 学情分析 学生由于年龄偏小，文化基础薄弱，理解能力差，对重理论讲授的传统教学缺乏兴趣。理论知识枯燥乏，深奥难懂，学生学习难度大。本节难点在于掌握细菌的基本结构和特殊结构，初步学会细菌涂片和革兰氏染色法的操作及结果判断。可采用视频及图片方式提高学生对学习内容的兴趣。探究更适合学生的教学方法，进一步明确教学重点、难点，理清思路，提高课堂教学效率。 教学目标 1．具有积极探索、严谨求实的科学素养； 2．掌握细菌的基本结构和特殊结构； 5．初步学会细菌涂片和革兰氏染色法的操作及结果判断； 学习重难点 重点： 掌握细菌的基本结构和特殊结构 难点： 掌握细菌的基本结构和特殊结构 教学方法 小组讨论法、讲授法、练习法、案例法 课前准备 教师准备：教学课件 学生准备：课前预习 教学媒体 多媒体教室 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 1.复习导入 1、同学们，还记得上一次课学习了什么重点内容吗？ 2、哪位同学可以背下常见的微生物类型有哪些？ 2.展示学习目标 1.思考教师提问，认真回答。 2.查看并记住本节任务的学习目标。 1.复习导入引出本课主题。同时激发学习兴趣。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务。 活动二： 调动思维 探究新知 第一节细菌的形态与结构 细菌（bacterium）是一类具有细胞壁的原核细胞型微生物。广义的细菌概念包括细菌、放线菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体等各类原核细胞型微生物。狭义的细菌概念仅指在原核细胞型微生物中数量最大，种类最多的细菌。细菌具有个体微小、结构简单、代谢旺盛、繁殖迅速等特点。 一定环境条件下，细菌具有相对稳定的形态和结构。了解细菌的形态和结构，对研究细菌的生理功能、致病机制、免疫性以及鉴别细菌、诊断和防治疾病等具有重要意义。 一、细菌的大小与形态 （一）细菌的大小 细菌的个体微小，需用显微镜放大数百倍至上千倍才能看到。通常以微米（μm,1um=1/1000mm）作为测量单位。不同种类的细菌大小不一，同种细菌随菌龄和环境的变化也有差异。多数球菌的直径约为1μm，中等大小的杆菌长2~3μm，宽0.3~0.5μm。 （二）细菌的形态 细菌的基本形态可分为球形、杆形和螺旋形三种，根据其基本形态可将细菌分为球菌、杆菌和螺形菌三大类。 1．球菌菌体外观呈球形或近似球形（肾形、豆形、矛头形等）。根据细菌繁殖时细胞分裂平面和分裂后菌体相互黏附情况的差异，形成不同的排列方式： （1）双球菌：细菌在一个平面上分裂，分裂后两个菌体成对排列，如脑膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌。 （2）链球菌：细菌在一个平面上分裂，分裂后多个菌体相连排列成链状，如乙型溶血性链球菌。 （3）葡萄球菌：细菌在多个不规则的平面上分裂，分裂后菌体无一定规则的粘连在一起呈葡萄状，如金黄色葡萄球菌。 此外，还有在两个相互垂直的平面上分裂为四个菌体，分裂后每四个菌体排列呈正方形的四联球菌，如四联加夫基菌；在三个相互垂直的平面上分裂为八个菌体，分裂后八个菌体排列呈正方体的八叠球菌，如藤黄八叠球菌。无论何种球菌，除上述典型排列方式外，还可看到单个菌体存在。 2．杆菌杆菌的大小、长短、粗细差异性大，形态多数呈直杆状，也有的菌体稍弯。根据菌体两端形状和排列方式，可分为球杆菌、棒状杆菌、分枝杆菌和链杆菌等。杆菌多为分散存在，少数呈链状、栅栏状、八字或分支状排列。 3．螺形菌菌体弯曲，有的菌体只有一个弯曲，呈弧形或逗点状，称为弧菌，如霍乱弧菌；有的菌体有数个弯曲，称为螺菌，如鼠咬热螺菌；也有的菌体细长，弯曲呈弧形或螺旋形，称为螺杆菌，如幽门螺杆菌。 通常细菌在适宜条件下培养8~18小时，形态较为典型，当培养基成分、培养时间、酸碱度及温度等环境条件改变时或细菌受抗生素等作用后，菌体则可能出现多形态。 1.学习细菌的大小与形态 （1）听课、思考、结合生活实际，认真回答教师提出的问题。 （2）听课、理解细菌的大小与形态。 1.教师讲述细菌的大小与形态，引发学生对细菌的重视。 活动三： 调动思维 探究新知 二、细菌的结构 细菌的结构包括基本结构和特殊结构两部分。基本结构是各种细菌所共有的，包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核质等；特殊结构是某些细菌在一定条件下所特有的结构，包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢等。 （一）细菌的基本结构 1．细胞壁（cellwall）细胞壁是位于细菌的最外层，包绕在细胞膜外的一层坚韧而富有弹性的膜状结构。细胞壁的化学组成复杂，并因菌种而异。光学显微镜下不易看到，经高渗溶液处理使其与细胞膜分离后，再经特殊染色才可见，或用电子显微镜可直接观察。用革兰氏染色法可将细菌分为两大类，即革兰氏阳性菌（G＋菌）和革兰氏阴性菌（G-菌）。两类细菌细胞壁均具有肽聚糖，但它们各自还具有其特殊的组成成分。 （1）G+菌：细胞壁较厚（20~80nm），主要是由肽聚糖和磷壁酸构成。 1）肽聚糖：又称黏肽、糖肽或胞壁质，是G＋菌细胞壁的主要化学成分，由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥三部分形成坚韧牢固的三维立体结构（图2-2）。肽聚糖的聚糖骨架由N﹣乙酰葡糖胺（G）和N﹣乙酰胞壁酸（M）两种单糖交替间隔排列，通过B-1,4-糖苷键连接形成。聚糖骨架被破坏，可导致细菌裂解。β-1,4﹣糖苷键是溶菌酶的作用靶点。G+菌细胞壁中肽聚糖层数多，15~50层；含量高，占细胞壁干重的50%~80%。凡是能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质，均可损伤细胞壁而使细菌变形或裂解。如青霉素、溶菌酶能干扰肽聚糖的合成，故对G＋菌具有杀灭作用。 2）磷壁酸：是G＋菌特有的化学成分，穿插于肽聚糖中，并延伸至细胞壁外。磷壁酸具有黏附作用，与细菌致病性有关。磷壁酸抗原性很强，是G＋菌重要的表面抗原。磷壁酸按其结合部位不同，分为壁磷壁酸和膜磷壁酸（或称为脂磷壁酸）。 （2）G-菌：细胞壁较薄（10~15nm），由肽聚糖和外膜构成。 1）肽聚糖：其结构与G+菌不同，仅由聚糖骨架和四肽侧链构成，无五肽交联桥，为疏松的二维平面结构。G菌细胞壁的肽聚糖含量少，只有1~2层，占细胞壁干重的5%~20%。 2）外膜：是G-菌特有的化学成分，G-菌细胞壁的主要结构，位于肽聚糖层外。外膜占细胞壁干重的80%，由内向外依次为脂蛋白、脂质双层、脂多糖（LPS）3层结构。脂多糖是G-菌的内毒素，与细菌的致病性有关。脂多糖由脂质A、核心多糖和特异多糖三部分组成，其中脂质A是内毒素的毒性和生物学活性的主要成分，无种属特异性，所以不同细菌的内毒素毒性作用相似。由于G-菌细胞壁含肽聚糖少，且有外膜多层结构的保护作用，因此，对青霉素、溶菌酶不敏感。 由于G＋菌和G-菌的细胞壁结构不同，导致两类细菌在染色性、免疫原性、致病性以及对药物的敏感性等方面均有很大差异。细菌细胞壁受某些理化或生物因素的直接破坏，或合成被抑制，但在高渗环境中细菌仍可存活，这种细胞壁受损仍然能够生长和分裂的细菌称为细菌细胞壁缺陷型或细菌L型。某些细菌L型仍具有一定的致病性，常引起慢性感染，如尿路感染、骨髓炎、心内膜炎等。临床上如遇有症状明显、迁延不愈、而且标本常规细菌培养结果为阴性的，应考虑细菌L型感染的可能，应当做细菌L型的专门分离培养，并更换抗菌药物。 细胞壁的主要功能：①维持细菌的固有形态；②参与细菌内外物质交换；③保护细菌抵抗低渗环境；④与细菌的致病性、免疫原性、药物敏感性及染色性有关。 2．细胞膜细胞膜是位于细胞壁内侧紧包在细胞质外面的一层柔软并富有弹性的半渗透性生物膜。主要化学成分为脂质、蛋白质及少量多糖。基本结构与其他生物细胞膜基本相同，由脂质双层构成，其内镶嵌着具有特殊作用的酶和载体蛋白。膜内不含胆固醇是与真核细胞的区别点。 细胞膜的主要功能：①参与菌体内外物质交换；②参与细胞的呼吸过程；③是细菌生物合成的重要场所；④参与细菌分裂。细胞膜部分内陷、折叠、卷曲形成的囊状结构称为中介体，可有一个或多个，多见于G＋菌。 3．细胞质细胞质是由细胞膜包裹的溶胶状物质。基本成分是水、蛋白质、脂质、核酸及少量的糖和无机盐。其内含有多种酶系统，是细菌新陈代谢的主要场所。此外细胞质中还含有许多重要结构。 （1）核糖体：又称核蛋白体。是游离于细胞质中的微小颗粒，数量可达数万个，由RNA和蛋白质组成，是细菌合成蛋白质的场所。有些抗生素如红霉素、链霉素，能分别与细菌核糖体的大、小亚基结合，干扰蛋白质合成，抑制细菌的生长和繁殖。但该类抗生素对人类的核糖体无影响。 （2）质粒：是细菌染色体外的遗传物质，为环状闭合的双股DNA分子。质粒携带遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状，但不是细菌生命活动必需的遗传物质，失去后细菌仍能正常存活。质粒能自我复制，并随细菌的繁殖传给子代，还可通过接合或转导方式在细菌间传递。医学上重要的质粒有F质粒（致育性质粒）、R质粒（耐药性质粒）等，分别决定细菌性菌毛生成、耐药性形成等。 （3）胞质颗粒：细菌细胞质中含有多种颗粒，多数为细菌营养贮存物质，包括糖原、脂质、磷酸盐等，也称为内含物。较常见的是异染颗粒，主要成分是RNA与多偏磷酸盐，嗜碱性强，经染色后颜色明显不同于菌体的其他部位，故称异染颗粒或迂回体。常见于白喉棒状杆菌，位于菌体两端，又称极体，有助于鉴别细菌。 4．核质核质是细菌的遗传物质。由于细菌是原核细胞，无核膜和核仁，故称核质或拟核，集中在细胞质的某一区域，多在菌体中央。其化学结构是由一条双股环状的DNA分子反复盘绕卷曲而成，与细胞质界限不明显。核质具有细胞核的功能，控制细菌的生长繁殖、遗传和变异等，是细菌遗传变异的物质基础。 （二）细菌的特殊结构 细菌的特殊结构是指某些细菌特有的结构，包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢等。 1．荚膜（capsule）荚膜是某些细菌分泌并包绕在细胞壁外的一层较厚的黏液性物质。用一般染色法荚膜不易着色，在普通光学显微镜下只能看到菌体周围有一层未着色的透明圈（图2-6），用特殊的荚膜染色法可将荚膜染成与菌体不同的颜色。荚膜的化学成分因菌种而异，多数为多糖，少数为多肽，个别的是透明质酸。荚膜形成与环境条件密切相关，一般在动物体内或营养丰富的环境中易形成。 荚膜的意义：①抗吞噬作用：具有抵抗吞噬细胞的吞噬、消化作用，增强细菌的侵袭力，与细菌致病性有关；②抗杀菌物质的损伤作用：荚膜包绕在细菌细胞壁之外，可保护细菌免受溶菌酶、补体、抗体及抗菌药物等对其损伤；③具有免疫原性：荚膜多糖、多肽等具有免疫原性，可作为细菌鉴别和分型的依据；④黏附作用：荚膜多糖可使细菌彼此粘连，也可黏附定植于组织细胞或医疗器械表面，是引起感染的重要因素。如变异链球菌依靠荚膜黏附在牙齿表面，利用口腔中的蔗糖产生大量乳酸，导致附着部位的牙釉质破坏，形成龋齿。 2．鞭毛（flagellum）鞭毛是某些细菌菌体上附着的细而长呈波状弯曲的丝状物，少者仅1~2根，多者达数百根。鞭毛很细，需用电子显微镜观察，或经特殊的鞭毛染色后普通光学显微镜下可见。按鞭毛的数目和部位，可将有鞭毛的细菌分4类，即单毛菌、双毛菌、丛毛菌、周毛菌。 鞭毛的意义：①是细菌的运动器官，有鞭毛的细菌能运动，无鞭毛的细菌不能运动，可根据细菌的动力试验来鉴别细菌；②具有免疫原性，鞭毛的化学成分主要是蛋白质，具有免疫原性，通常称为鞭毛抗原（H抗原），可用于细菌的鉴别；③与致病性有关，如霍乱弧菌、空肠弯曲菌等借助鞭毛的运动穿透小肠黏膜表面的黏液层，使菌体黏附于肠黏膜上皮细胞而导致病变。 3．菌毛（pilus）菌毛为存在于许多G-菌和少数G+菌菌体表面的比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物。菌毛由菌毛蛋白组成，只能在电子显微镜下才能观察到，与细菌的运动无关。按其功能分为两类： （1）普通菌毛：遍布于菌体表面，短而直，每个细菌可有数百根。普通菌毛具有黏附普通菌毛与细菌的致病性有关。作用，可黏附于呼吸道、消化道、泌尿生殖道黏膜上皮细胞表面，进而侵入黏膜引起感染， （2）性菌毛：仅见于少数G-菌，数量少，只有1~4根，比普通菌毛长而粗，为中空管状。性菌毛由致育性质粒编码，通常把有性菌毛的细菌称为雄性菌（F+菌），无性菌毛的细菌称为雌性菌（F-菌），性菌毛可在细菌间传递遗传物质（质粒），使其获得相应的生物学性状，如细菌的耐药性质粒可通过此方式传递。 4．芽孢（spore）是某些细菌在一定环境条件下，细胞质脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或椭圆形小体。产生芽孢的细菌都是G＋菌，如芽孢杆菌属（炭疽芽孢杆菌）和梭菌属（破伤风梭菌）。 芽孢折光性强、壁厚、通透性低，需经特殊染色后在普通光学显微镜下才能观察到。芽孢的形成和遗传与环境条件有关，具有芽孢基因是形成芽孢的先决条件。芽孢是细菌抵抗不良环境形成的休眠状态，带有完整的核质和酶系统，能保持细菌的全部生命活性。当环境条件适宜时，芽孢发芽发育成菌体（繁殖体）。一个细菌只能形成一个芽孢，一个芽孢发芽也只能形成一个繁殖体，所以芽孢不是细菌的繁殖方式。 芽孢的意义：①鉴别细菌，芽孢的大小、形状和在菌体中的位置随菌种而异，可用于鉴别细菌;②抵抗力强，芽孢对高温、干燥、化学消毒剂和辐射等理化因素具有很强的抵抗力。如某些细菌的芽孢可耐煮沸数小时，炭疽芽孢杆菌芽孢在自然界中可存活20~30年。故在临床护理实践中对医疗器械、敷料、培养基等进行灭菌时，应以杀灭芽孢为灭菌标准。杀灭芽孢的最可靠方法是高压蒸汽灭菌法。 1.学习细菌的结构； 听课、理解细菌的结构。 1.分组讨论细菌的结构，在讨论中开拓思维广度和深度，锻炼交流能力和表达能力。 活动四： 调动思维 探究新知 三、细菌形态的检查方法 （一）不染色标本检查法 细菌标本用显微镜直接镜检就可观察活细菌的形态、动力和运动方式，称为不染色标本检查法。常用的有悬滴法和压滴法。 （二）染色标本检查法 细菌标本需经染色后再进行镜检称为染色标本检查法。染色标本检查的基本程序是涂片、干燥、固定、染色和镜检五个步骤。染色过程中根据所需要的染料将细菌染色法分为单染色法和复染色法。 1．单染色法只用一种染料染色便可在镜下观察细菌的大小、形态、排列方式及简单结构，但无法鉴别细菌。 2．复染色法需用两种或两种以上的染料进行先后染色，染色后在镜下既可以观察细菌的形态特征，还可以根据着色性的不同来鉴别细菌，故又称鉴别染色法。常用的有革兰氏染色法、抗酸染色法等。 1.学习细菌形态的检查方法； 听课、了解细菌形态的检查方法。 1.分组讨论，在讨论中开拓思维广度和深度，锻炼交流能力和表达能力。 活动五： 巩固练习 素质提升 小组为单位讨论： 细菌特殊结构的类型及作用 组内合作，回答问题。 分组集体探索和讨论，培养团队合作能力、增强协作意识。 课堂小结 作业布置 课堂小结： 本节的学习重点是细菌的基本形态可分为球形、杆形和螺旋形三种，根据其基本形态可将细菌分为球菌、杆菌和螺形菌三大类。细菌的结构包括基本结构和特殊结构两部分。基本结构是各种细菌所共有的，包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核质等；特殊结构是某些细菌在一定条件下所特有的结构，包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢等。 作业布置： 1．比较革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁结构的主要差异和医学意义。 板书设计 第一章 细菌概述 第一节 细菌的形态与结构 一、细菌的大小与形态 二、细菌的结构 三、细菌形态的检查方法 教学反思 1．围绕“三个面向”展开教学，面向资格考试、面向就业岗位、面向人的生命健康。 2．“教、学、做”一体化，以“教”为主导，激发兴趣。以“学”为主体，加强互动。以“做”为主线，学以致用。 3．在本堂课的设计中，与学生有互动，更好的把握学生的学习情况，探究更适合学生的教学方法，进一步明确教学重点、难点，理清思路，提高课堂教学效率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$