The Ultrastructure Of Pathogenic Bacteria Under Different Ecological Conditions
作者:Larisa Mikhailovna Somova
出版:Cambridge Scholars Publishing
索书号:Q939.104/S697/2020/Y
ISBN: 978-1-5275-4562-5
藏书地点:武大外教中心
微生物(microorganism)是存在于自然界的一群体形微小、结构简单、肉眼看不见、必须借助光学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。微生物在自然界广泛存在,但只有部分微生物可以侵犯人体引起疾病,这些微生物被称为病原微生物或病原体。
病原微生物与人类之间进行着长期而复杂的斗争,病原微生物通过不断繁殖、变异和进化,增强自己的毒力或致病力是人类疾病的罪魁祸首,人类则通过机体强大的免疫系统消灭、排出、战胜入侵的病原微生物。病原体侵入人体后,人体就是病原体生存的场所,医学上称为病原体的宿主。病原体在宿主中进行生长繁殖、释放毒性物质等引起机体不同程度的病理变化,这一过程称为感染。不过人体或动物不像人工培养细菌的培养基,可以让病菌不受限制地肆意生长繁殖,轻易地导致机体死亡。病原体入侵人体后,在发生感染的同时,能激发人体免疫系统产生一系列免疫应答与之对抗,这称之为免疫。感染和免疫是一对矛盾,其结局如何,根据病原体和宿主两方面力量强弱而定。如果宿主足够强壮,可以根本不形成感染;即使形成了感染,病原体也多半会逐渐消亡,于是患者康复;如果宿主很虚弱而病原体很凶猛,则感染扩散,病人将会死亡。除了宿主自身的力量,有效的抗菌药物和其它措施的协同作用也是必不可少的,在多种因素的共同作用下,大多数疾病是可以很快治好的。依靠不断发展的科学进步,总是能够不断控制和消灭有害人类和动物的微生物。
根据病原微生物的组成及结构,可将其分为三大类:(1)非细胞型微生物。主要包括病毒和朊粒等。病毒无细胞结构,仅由蛋白质外衣包裹核酸构成,如甲型肝炎病毒、SARS冠状病毒等。朊粒是一种感染性蛋白质分子,能够引起动物和人类脑组织慢性海绵体变性,如疯牛病及人类的库鲁病。(2)原核细胞型微生物。由裸露的DNA盘绕形成原始核质,没有核膜和细胞器,包括细菌、立克次体、衣原体、支原体、螺旋体,属于广义的细菌范畴。(3)真核细胞型微生物,包括真菌、原虫等。此类微生物具有核膜和复杂的细胞器,如引起疟疾的疟原虫及引起皮肤病的霉菌等。
细菌的大小形态细菌是肉眼看不见,需经显微镜放大几百倍或一千倍才能看见的微小生物。通常以微米(μm)为测量单位。由于细菌是透明的,因此,要经过染色,才可以看见它们的轮廓、形态,甚至结构。通常,电镜观察细菌的超微结构时用nm(1/1000μm)测量其大小,光镜观察细菌时用μm( 1/1000 mm)测量。当然,不同的细菌,甚至有时同一类细菌也可因菌龄、细菌生长所处的环境因素不同,其大小、形态都有不同或有一定程度的差异。
临床最常用的细菌染色方法是革兰染色法。经过革兰氏染色可将细菌分为两大类:紫色的是革兰氏阳性菌,红色的是革兰氏阴性菌。由于两类细菌的细胞壁结构不同,决定了其染色性不同,且对人体的致病性和对抗生素的敏感性也有较大差异。结核杆菌革兰氏染色法不着色,经抗酸染色后呈红色。
细菌变异是细菌的基本属性之一。具有相同基因型的细菌,在不同的条件下,可呈现不同的特性。在特定外界环境中,细菌在生长中所表现的形态和生理特征等形状的总和,称为表型。细菌的变异可分为两类:遗传变异(genetic variation)与表型变异(phenotypic variation)。遗传变异只发生在少数个体,但能稳定地传给后代,并导致变种或新种的产生。在这种意义上,遗传变异有利于物种的变化;而表型变异则因外界因素所致,常波及同一环境中的大多数个体,因遗传物质的结构未改变,其变化为可逆,表型变异不能遗传。
迄今为止,细菌变异问题一直是微生物学研究的关键问题之一。早在20世纪,人们就注意到,与之前存在的细菌物种稳定性的概念相反,应该认识到外部影响可能改变微生物的固有特征和性质,以及它们的特定性质和特征。即使在那时,细菌的变异开始被认为主要是适应过程的一种表现。特别注意到有必要扩大研究,以便确定细菌在其自然栖息地,特别是在各种群落中的变异性。然而,关于细菌的形态变异及其本质,目前还没有可靠的数据。在生物学和医学领域的基础研究体系中,电子显微镜方法对人类和动物病原体的识别和分类学仍然具有重要意义。20世纪末,病原菌的生物学上的新知识积累形成基础理论,一群新传染病的病原体有两个栖息地——人体和温血动物。细菌在其存在的寄生(在有机体内)和腐生(在外部环境中)阶段之间的不同条件下适应。因此,有必要扩大对这类致病菌在各种环境条件下的亚微观组织的认识。
电子显微镜研究对于腐兽共患病病原体的非生物体种群具有重要意义,因为它们有助于揭示腐兽共患病病原体适应自然条件中不断变化的环境因素的形态学基础。到目前为止,致病菌在环境中适应的超微结构方面的研究都是在片段中进行的。已建立的关于微生物的亚微观的组织完全基于在37°C恒温控制的环境中培养获得的数据,它只反映了温血动物有机体细菌群体在相同条件下的状态。根据Somov流行病学和微生物研究所多年来对假结核和李斯特菌病微生物模型的研究,揭示了适应遗传和生化机制,决定腐生动物病病原体的双重腐生和寄生性质,以及它们在环境物体中繁殖和持久的能力。主要机制包括:由于“冷”和“热”同工酶的合成,以及活性表面构象结构的变化,细菌在广泛的温度范围内(从0到40°C)繁殖的能力,这保证了在细菌从环境到温血生物的转变过程中维持必要的新陈代谢水平;当细菌从温血生物移到环境中时,其营养条件的恶化导致它们的新陈代谢从异养途径转变为自养途径,从而使二氧化碳和其他c1化合物被同化,它们的碳可以用来合成必要的有机化合物(DNA、RNA、蛋白质、碳水化合物和脂类)。这些机制是微生物适应不同营养和温度因素的基础,适应过程伴随着细菌种群生理状态的变化。正如我们在沙门氏菌、假结核病和李斯特菌病病原体方面的工作所显示的那样,这可以通过病原菌在适当环境条件下的超微结构来判断。
《不同生态条件下致病菌的超微结构》一书是对Somov流行病学和微生物研究进行的长期微生物和电子显微镜研究项目的数据进行归纳和系统化的结果。本书于2020年由Cambridge Scholars Publishing出版,作者是Larisa Mikhailovna Somova。本书共分为7个章节,通过观察各种条件下细菌的生存状态,对一些细菌超微结构进行了介绍,重点介绍了假结核和李斯特菌病微生物模型的研究。
作为分子生物学专业的研究读物,《不同生态条件下致病菌的超微结构》一书,观点新颖独到,内容饱满详实、语言浅显易懂,既讲解了各种致病菌的基本知识,又谈及其不同条件下的研究方法,理论结合实际,是一本应用性很强的书籍,对于想要学习和研究不同生态条件下致病菌的超微模型的人员来说,是一本不容错过的前沿书籍。
本书目录:
前言
致谢
缩略语
确认表
第1章 细菌在周期性培养中不同生长阶段的功能和形态特征
第2章非生物和生物因素对细菌亚微观组织的影响
在不同的环境中细菌细胞居住过程中产生的结构
致病菌与土壤和水生群落共同成员相互作用的超微结构特征
第3章 不同营养和温度条件下周期性培养的假结核耶尔森菌的超微结构
假结核杆菌在营养液中周期性培养的形态特征
假结核杆菌在磷酸盐缓冲盐水中周期性培养的形态学特征
第4章 不同营养和温度条件下周期性培养单核增生李斯特菌的超微结构
单核增生乳杆菌在营养液中周期性培养的形态特征
生理盐水缓冲液中单增乳杆菌周期性培养的形态学特征
第5章 细菌在适应条件下贮藏物质的积累和沉积
第6章 病原菌在土壤长期生存过程中的超微结构
假结核杆菌在土壤水库长期居住过程中的亚微观组织
流动土柱中假结核耶尔森菌和单核增生李斯特菌的超微结构
第7章 不同生境条件下肠炎沙门氏菌的亚显微组织
结论
后记
附录
参考书目
邹娟 武大生科院 博士研究生