赵祖国第一章细菌形态结构

1、第一篇第一篇 细菌学细菌学Bacterium：原核生物界、单胞生物：原核生物界、单胞生物; ;狭义概念：狭义概念：单指数量最大、种类最多的细菌，单指数量最大、种类最多的细菌，如葡萄球菌等。如葡萄球菌等。广义概念：广义概念：所有原核细胞型微生物：细菌、所有原核细胞型微生物：细菌、“四体四体”、放线菌。、放线菌。第一章第一章 细菌的形态与结构细菌的形态与结构第一节第一节 细菌的大小与形态细菌的大小与形态l细菌的大小细菌的大小测量单位：微米测量单位：微米 (m）。）。l细菌的形态细菌的形态 球球 菌（菌（coccus)：多数直径：多数直径1m左右。左右。杆杆 菌（菌（bacillus)：长短、粗细变

2、化较大。：长短、粗细变化较大。螺形菌：螺形菌： 弧菌弧菌(vibrio)、螺菌、螺菌(spirillum)、 螺杆菌（螺杆菌（helico-bacterium）。）。l温度、温度、pH、培养基成分和培养时间、培养基成分和培养时间l不利环境或菌龄老时：梨状、气球状、丝状不利环境或菌龄老时：梨状、气球状、丝状等不规则的多形性，称为衰退型。等不规则的多形性，称为衰退型。l应选择适宜生长条件下的应选择适宜生长条件下的对数生长期对数生长期为宜为宜。细菌形态的影响因素细菌形态的影响因素第二节第二节 细菌的结构细菌的结构 细菌的基本结构细菌的基本结构 细菌的特殊结细菌的特殊结构构 细胞壁细胞壁 cell w

3、all 荚膜荚膜 capsule 细胞膜细胞膜 cell membrane 鞭毛鞭毛 flagellum 细胞质细胞质 cytoplasm 菌毛菌毛 pilus 核质核质 nuclear material 芽胞芽胞 spore 核糖体核糖体 ribosome 一、细菌的基本结构一、细菌的基本结构（一）细胞壁（一）细胞壁:细菌最外层，包绕在细胞膜周围。细菌最外层，包绕在细胞膜周围。l基本基本成分成分为为肽聚糖肽聚糖。肽聚糖：原核细胞特有（粘肽、糖肽或胞壁质）。肽聚糖：原核细胞特有（粘肽、糖肽或胞壁质）。l细胞壁中的细胞壁中的特殊特殊结构结构/成分成分革兰阳性菌（革兰阳性菌（G+）：磷壁酸、表面蛋

4、白）：磷壁酸、表面蛋白革兰阴性菌（革兰阴性菌（G-）：外膜）：外膜MGMGGMMGMGGMMGMGGMMGMGGM五肽交联桥五肽交联桥 五个甘氨酸五个甘氨酸四肽侧链四肽侧链 L-丙、丙、D-谷、谷、 L-赖、赖、 D-丙丙G+细胞壁的肽聚糖结构（葡萄球菌）细胞壁的肽聚糖结构（葡萄球菌）溶菌酶靶点溶菌酶靶点青霉素靶点青霉素靶点MGMGGMMGMGGMMGMGGMGMGM无五肽交联桥无五肽交联桥只有四肽侧只有四肽侧G-细胞壁的肽聚糖结构细胞壁的肽聚糖结构二氨基庚二酸（二氨基庚二酸（DAP）-仅见于原核仅见于原核作用：作用：重要的表面抗原；重要的表面抗原；粘附，与致病性有关。粘附，与致病性有关。l

5、壁磷壁酸壁磷壁酸l 膜磷壁酸膜磷壁酸1.磷壁酸磷壁酸膜磷壁酸壁磷壁酸G+2.表面蛋白表面蛋白某些某些菌细胞壁表面有一些特殊蛋白成分。菌细胞壁表面有一些特殊蛋白成分。lA群链球菌群链球菌M蛋白；蛋白；l金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌蛋白（蛋白（SPA）；）；作用：具有粘附宿主细胞、抗吞噬及其它生物学作用：具有粘附宿主细胞、抗吞噬及其它生物学活性。活性。孔蛋白孔蛋白脂蛋白脂蛋白脂多糖脂多糖外膜外膜肽聚糖肽聚糖细胞膜细胞膜胞周浆质胞周浆质细胞壁细胞壁作用：作用：脂多糖脂多糖(LPS)的组成（由内向外）的组成（由内向外）l脂质脂质A (lipid A） 内毒素活性主要成分内毒素活性主要成分，所有所有-菌

6、脂质菌脂质A结构相似结构相似，无种属特异性。，无种属特异性。l核心多糖核心多糖具具属特异性属特异性。l特异多糖特异多糖最外层，构成最外层，构成菌的菌体抗原菌的菌体抗原“O”抗原，具有抗原，具有种特异性种特异性。G+ 菌与菌与G-菌细胞壁结构比较菌细胞壁结构比较细胞壁细胞壁G+ +G- -强度强度较坚韧较坚韧较疏松较疏松厚度厚度厚，厚，20-80nm薄，薄，10-15nm肽聚糖层数肽聚糖层数可多达可多达50层层1-2层层肽聚糖含量肽聚糖含量多，占细胞壁干重多，占细胞壁干重50%-80%少，占细胞壁少，占细胞壁干重干重5%-20%糖类含量糖类含量多，约多，约45%少，少，15%-20%脂类含量脂类

7、含量少，少，1%-4%多，多，11%-22%外膜外膜无无有有磷壁酸磷壁酸有有无无细胞壁的功能：细胞壁的功能：l 维持细菌外形；维持细菌外形；l 保护作用：抵抗低渗环境（菌体内高渗）；保护作用：抵抗低渗环境（菌体内高渗）；l 物质交换作用；物质交换作用；l 抗原性（磷壁酸、表面蛋白、外膜），可诱发机抗原性（磷壁酸、表面蛋白、外膜），可诱发机体的免疫应答体的免疫应答 ；l 与静电性有关；与静电性有关；l 致病作用：致病作用： SPA抗吞噬；抗吞噬； A族链球菌表面族链球菌表面M蛋白蛋白抗吞噬；抗吞噬； G-菌脂多糖菌脂多糖LPS细菌内毒素细菌内毒素(多种生物学效应多种生物学效应)；细菌细胞壁缺陷型

8、（细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）型） l肽聚糖的合成受阻或受破坏，细胞壁缺失；肽聚糖的合成受阻或受破坏，细胞壁缺失；l原生质球；原生质球；l可存活于高渗环境下；可存活于高渗环境下；l可重新形成细胞壁；可重新形成细胞壁；l慢性感染；慢性感染；l对作用于细胞壁的抗生素不敏感；对作用于细胞壁的抗生素不敏感；l最早在最早在Lister研究所发现，故名细菌研究所发现，故名细菌L型。型。临床分离葡萄临床分离葡萄球菌球菌L型型葡萄球菌葡萄球菌L型型回复后回复后细菌细菌L型菌落类型型菌落类型电电镜镜照照片片A：原细菌型菌落：原细菌型菌落B：荷包蛋样：荷包蛋样L型菌落型菌落C：颗粒型：颗粒型L型菌落型菌落D：

9、丝状型：丝状型L型菌落型菌落ABCD（二）细胞膜（二）细胞膜( (cell membrane）位于细菌细胞壁内侧，紧包着细胞质。位于细菌细胞壁内侧，紧包着细胞质。组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇）。组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇）。结构：与真核细胞基本相同。结构：与真核细胞基本相同。 功能：物质转运功能：物质转运; ;呼吸和分泌呼吸和分泌; ;生物合成生物合成; ;参与细菌分裂（中介体）等。参与细菌分裂（中介体）等。 l 细胞膜包裹的溶胶状物质。细胞膜包裹的溶胶状物质。l 细胞质内重要结构：细胞质内重要结构：l核糖体核糖体l质粒质粒l胞质颗粒胞质颗粒（三）细胞质（三）细胞质( (cytopl

10、asm）核糖体核糖体l细菌蛋白质合成场所：细菌蛋白质合成场所：70 s，50 s+30 s亚基。亚基。l是某些抗生素的作用靶点：是某些抗生素的作用靶点： 链霉素：链霉素：30 s 红霉素红霉素：50 s 质粒质粒 plasmid 染色体外的遗传物质；染色体外的遗传物质； 闭合环状的双链闭合环状的双链DNA； 能独立复制并传代；能独立复制并传代； 赋予细菌某些特定的遗传性状；赋予细菌某些特定的遗传性状； 非细菌生命活动所必需；非细菌生命活动所必需； 可将有关性状传递给其他细菌。可将有关性状传递给其他细菌。多多为为细菌储存的营养物质；细菌储存的营养物质；白喉棒状杆菌的异染颗粒白喉棒状杆菌的异染颗粒

11、：lRNA和和多偏磷酸盐多偏磷酸盐的颗粒；的颗粒；l强嗜碱性；强嗜碱性；l亚甲蓝染色亚甲蓝染色-呈紫色；呈紫色；l常位于菌体两端，故又称极体常位于菌体两端，故又称极体 (polar body)；l有助于鉴定有助于鉴定。l闭合环状双链闭合环状双链DNA分子（多数）；分子（多数）；l细菌的最主要遗传物质所形成的结构；细菌的最主要遗传物质所形成的结构；l亦称细菌的染色体（亦称细菌的染色体（chromosome）；）；l依附于细胞膜或中介体。依附于细胞膜或中介体。l特点：特点：无核膜、核仁及有丝分裂器无核膜、核仁及有丝分裂器；l作用：细菌生长繁殖、遗传变异的物质基础；作用：细菌生长繁殖、遗传变异的物质

12、基础；l 荚膜荚膜l 鞭毛鞭毛l 菌毛菌毛l 芽胞芽胞（一）荚膜（一）荚膜 ( (capsule) )细胞壁外包绕的一层黏液性物质，为多糖或多肽细胞壁外包绕的一层黏液性物质，为多糖或多肽。边界清楚，厚度。边界清楚，厚度 0.2m者（者（ 0.2m 称微荚膜称微荚膜或粘液层），称为荚膜。或粘液层），称为荚膜。l形成条件：受遗传控制和环境条件的影响，体形成条件：受遗传控制和环境条件的影响，体内或在含大量血清或糖的培养基上。内或在含大量血清或糖的培养基上。l染色：不易着色；（墨汁）负染染色：不易着色；（墨汁）负染, , 荚膜染色。荚膜染色。肺炎球菌肺炎球菌产气荚膜杆菌产气荚膜杆菌荚膜的功能：荚膜的功

13、能：l抗吞噬：重要毒力因子，如肺炎链球菌。抗吞噬：重要毒力因子，如肺炎链球菌。l抗有害物质的损伤：如溶酶体、补体。抗有害物质的损伤：如溶酶体、补体。l黏附作用：形成生物被膜（粘附于导管）。黏附作用：形成生物被膜（粘附于导管）。l细菌菌体上附着的细长并呈波状弯曲的丝状细菌菌体上附着的细长并呈波状弯曲的丝状物，是细菌的运动器官。物，是细菌的运动器官。l观察方法：普通光学显微镜（鞭毛染色法观察方法：普通光学显微镜（鞭毛染色法: :增增粗作用）、粗作用）、 电镜、悬滴或压滴、半固体培养电镜、悬滴或压滴、半固体培养基培养。基培养。鞭毛菌分类鞭毛菌分类l运动功能；运动功能；l与致病性有关；与致病性有关；

14、l鉴定细菌和进行细菌分类鉴定细菌和进行细菌分类；鞭毛菌的动力和鞭毛的抗原性（鞭毛菌的动力和鞭毛的抗原性（H H抗原）抗原）鞭毛功能：鞭毛功能： （三）菌毛（三）菌毛 (pilus or fimbriae)l比鞭毛细、短而直硬、丝状，与运动无关；比鞭毛细、短而直硬、丝状，与运动无关；l蛋白，具有抗原性；蛋白，具有抗原性；l种类及功能：种类及功能：普通菌毛普通菌毛 (ordinary pilus)：粘附结构：粘附结构侵袭力。侵袭力。 性菌毛性菌毛 (sex pilus)： 仅见于少数仅见于少数G-G-菌；菌；一般仅一般仅1 14 4根，长而粗；根，长而粗；由由F F质粒编码，接合的结构；质粒编码，

15、接合的结构；某些噬菌体的受体。某些噬菌体的受体。（四）芽胞（四）芽胞(spore)：l某些细菌在一定环境条件下胞浆脱水浓缩在某些细菌在一定环境条件下胞浆脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或卵圆形的小体，是休菌体内形成的一个圆形或卵圆形的小体，是休眠状态。仅见于眠状态。仅见于G+菌，主要为芽孢杆菌属和梭菌，主要为芽孢杆菌属和梭菌属。菌属。l形成条件：遗传因、环境因素，在体外，营形成条件：遗传因、环境因素，在体外，营养缺乏时形成。养缺乏时形成。l染色：难着色（芽胞染色）。染色：难着色（芽胞染色）。炭疽芽胞炭疽芽胞杆菌杆菌破伤风破伤风梭菌梭菌特点：特点：l由多层膜结构组成；由多层膜结构组成；l保存全部生

16、命必需物质：完整的核质、酶系保存全部生命必需物质：完整的核质、酶系统和合成菌体成分的结构；统和合成菌体成分的结构；l可游离于菌体而独立存在；可游离于菌体而独立存在；l可重新形成新的菌体，不是细菌的繁殖方式，可重新形成新的菌体，不是细菌的繁殖方式，只是渡过不良环境的休眠状态只是渡过不良环境的休眠状态。内膜内膜chromosome核心核心皮质皮质外膜外膜基质层基质层芽孢外衣芽孢外衣芽孢壳芽孢壳芽胞的功能芽胞的功能 抵抗力强：耐干燥、热、辐射、化学消毒剂。抵抗力强：耐干燥、热、辐射、化学消毒剂。 消毒灭菌应以杀死芽胞为标准。消毒灭菌应以杀死芽胞为标准。 最可靠方法为高压蒸气灭菌。最可靠方法为高压蒸气灭菌。致病性：不直接致病，转变为繁殖体致病。致病性：不直接致病，转变为繁殖体致病。细菌鉴别：其大小、形态及在菌体中的位置。细菌鉴别：其大小、形态及在菌体中的位置。第三节第三节 细菌形态与结构检查法细菌形态与结构检查法显微镜放大法：显微镜放大法： 普通光学显微镜普通光学显微镜(light microscope)：分辨率为：分辨率为0.25m。 电子显微镜电子显微镜 (electron microscope)：电子显微镜的分辨：电子显微镜的分辨率为率为1nm。 还有暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜、激光还有暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜等。共聚焦显微镜等。