医学微生物学第1章 细菌的形态与结构课件

人类的文明发展史，实际上也就是人类与疫病的抗争史。微生物学是研究微观世界生命本质的科学。第一章细菌的形态与结构教学大纲掌握内容细胞壁结构及功能，革兰阴性菌与革兰阳性菌细胞壁的异同点及其意义特殊结构种类、化学组成、抗原性及意义熟悉内容熟悉细菌的基本形态与排列方式测量细菌大小的单位了解内容细菌形态学检查法的种类细菌人工培养方法第一节细菌的大小与形态

一、细菌的大小与形态大小

计量单位是微米（µm）形态

球形

杆形

螺形染色光学显微镜革兰染色法抗酸染色

细菌的大小大多数球菌直径约为1.0µm大多数杆菌长约2~3µm，直径0.33~00.5µm大肠埃希菌霍乱弧菌链球菌细菌的形态二、细菌的结构细菌的基本结构细胞壁cellwall细胞膜cellmembrane细胞质cytoplasm

细菌的特殊结构 荚膜capsule

鞭毛flagellum菌毛pilus核质nuclearmaterial芽胞spore细胞壁功能维持菌体外形抵抗低渗环境营养摄取和物质交换抗原性与致病性有关结构革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阳性菌细胞壁的肽聚糖结构N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸革兰阴性菌细胞壁的肽聚糖结构革兰阴性菌细胞壁模式图革兰阳性菌细胞壁结构革兰阴性菌细胞壁结构Ｇ-菌特有成分外膜：脂多糖；脂质双层；脂蛋白(1)脂多糖(LPS)LPS是Ｇ－菌的内毒素组成：

脂质A：毒性部分

核心多糖

特异多糖：菌体O抗原（2）脂质双层：

类似于细胞膜结构，双层内镶嵌着多种蛋白质称为外膜蛋白

（3）脂蛋白：

位于肽聚糖和脂质双层之间，稳定外膜细胞壁缺陷型（细菌L型）细胞壁受损的细菌能够生长和分裂者原生质体protoplast原生质球spheroplast高度多形性，生长缓慢油煎蛋状菌落某些L型引起慢性感染细胞膜（cellmembrane）半透性薄膜功能渗透和运输作用分泌水解酶呼吸作用生物合成参与细菌分裂细胞质/浆（cytoplasm）核糖体质粒胞质颗粒中介体核糖体（ribosome）沉降系数为70S组成：50S大亚基30S小亚基质粒（plasmid）概念染色体外的遗传物质，为双股环状DNA，可携带

某些遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状特点核质（nuclearmaterial）双股环状DNA分子组成球形、棒状或哑状化学组成DNA，RNA和蛋白质细菌的特殊结构——荚膜(capsule)化学组成多糖、多肽形成需要能量功能抗吞噬作用黏附作用龋齿抗有害物质的损伤作用细菌的特殊结构——鞭毛(flagellum)蛋白质具有抗原性细菌的运动器官分成4类功能在液体中能自由游动与致病性有关鉴定细菌和进行分类细菌的特殊结构——菌毛（pilus）蛋白质菌毛蛋白有抗原性分类普通菌毛性菌毛细菌的特殊结构——芽胞（spore）概念细菌在不利条件下脱水

浓缩形成细菌芽胞的形态强大的抵抗力芽胞是否被杀死作为

判断灭菌效果的指标芽胞

芽胞形成

子代细胞繁殖体周期细胞分裂拟核细菌结构总结菌毛

核糖体 胞质颗 粒鞭毛 荚膜细胞壁质粒细胞膜三、细菌的理化性状(自学内容)细菌的化学组成成分水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质、核酸元素碳、氢、氧、氮、磷、硫特有化学组成肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸二氨基庚二酸、吡啶二羧酸等细菌的物理性状光学性质表面积带电现象蛋白质，带负电荷与染色、凝集、抑杀菌有关系半透性渗透压革兰阳性菌20～25个大气压革兰阴性菌5～6个大气压细菌形态检查法显微镜放大法普通光学显微镜电子显微镜染色法正染色法：标本着色单染色法：用一种染料染色复染色法：鉴别染色——革兰染色抗酸染色特殊染色负染色法：背景着色（墨汁涂片）革兰染色法

Gramstain

结晶紫卢戈碘液无水乙醇酸性复红革兰染色阳性菌（葡萄球菌）革兰染色结果比较革兰染色阴性菌（大肠杆菌）第二节细菌的生长繁殖与代谢有机物最初日光

一、细菌的营养（自学内容）细菌的营养类型

自养菌autotroph

异养菌heterotroph

化能异养菌

光能自养菌能源还原态无机物化能自养菌通用能源 ATP细菌生长所需的营养物质营养物质 碳源 氮源 无机盐微量元素生长因子 水

营养成分 糖类 氨基酸、蛋白质磷、硫、钾、钠、钙、镁、铁、钴、 锌、锰、铜等维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶、高铁 血红素、辅酶 营养物质可溶

功效作用 合成菌体成分；供给能量 合成菌体成分 合成菌体成分；维持酶活性；参与能量储存和转运；调节渗透压； 某些元素与致病性有关 补充细菌自身不能合成的有机营 养成分、呼吸辅酶 营养吸收和代谢细菌摄取营养物质的机制被动扩散简单扩散易化扩散主动转运系统依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统化学渗透驱使转运系统基团转移二、细菌的生长与繁殖细菌生长繁殖的条件营养物质酸碱度温度渗透压气体(CO2、O2)按细菌对氧的需要分类专性需氧菌有完善的呼吸酶系统微需氧菌低氧压时生长最好，高时抑制兼性厌氧菌大多数病原菌专性厌氧菌缺乏完善的呼吸酶系统

生长与繁殖——细菌个体繁殖方式：无性二分裂代时：20~30min结核分枝杆菌需18~20h分裂过程：革兰阴性菌分裂中介体介导革兰阳性菌分裂生长与繁殖——细菌群体大肠埃希菌的生长曲线三、细菌的新陈代谢（自学内容）分解代谢合成代谢复杂分子

（有机物）简单分子+ATP+[H]分解代谢酶系合成代谢酶系细菌的能量代谢（自学内容）营养物质

合成

废弃物能量发酵有机物为受氢体呼吸无机物为受氢体需氧呼吸厌氧呼吸分解 能源能量与代谢关系分解代谢产物和细菌的生化反应糖发酵试验V-P试验甲基红试验吲哚试验硫化氢试验尿素酶试验--”枸橼酸盐利用试验IMViC试验：

吲哚（I）、甲基红（M）、VP（V）、枸橼

酸盐利用（C）四种试验常用于鉴定肠道杆菌

大肠埃希菌“++--，产气肠杆菌“--++”1.糖类发酵试验

原理：不同种类细菌含有发酵不同糖类的酶，因而对各种糖类的代谢能力也有所不同，即使能分解某种糖类，其代谢产物可因菌种而异。检查细菌对培养基中所含糖降解后产酸或产酸产气的能力，可用以鉴定细菌种类。

方法：在基础培养基中（如酚红肉汤基础培养基pH7.4）加入0.5~1.0％（w/v）的特定糖类。所使用的糖类有很多种。将待鉴定的纯培养细菌接种入试验培养基中，置35℃孵育箱内孵育数小时后，观察结果;若用微量发酵管，或要求培养时间较长时。

结果：能分解糖产酸的细菌，培养基中的指示剂呈酸性反应（如酚红变为黄色），产气的细菌可在小倒管（Durham小管）中产生气泡，固体培养基则产生裂隙。不分解糖则无变化。应用：是鉴定细菌最主要和最基本的试验，特别对肠杆菌科细菌的鉴定尤为重要。2．甲基红（MR）试验

原理：某些细菌在糖代谢过程中，分解葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸进一步被分解为甲酸、乙酸和琥珀酸等，使培养基pH下降至4.5以下时，加入甲基红指示剂呈红色。如细菌分解葡萄糖产酸量少，或产生的酸进一步转化为其他物质（如醇、醛、酮、气体和水），培养基pH在5.4以上，加入甲基红指示剂呈桔黄色。

方法：将待试菌接种于葡萄糖磷酸盐蛋白胨水中，35℃孵育48~96h后，于5ml培养基中滴加5~6滴甲基红指示剂，立即观察结果。

结果判定：呈现红色者为阳性，桔黄色为阴性，桔红色为弱阳性。

应用：常用于肠杆菌科内某些种属的鉴别，如大肠埃希菌和产气肠杆菌，前者为阳性，后者为阴性。肠杆菌属和哈夫尼亚菌属为阴性，而沙门菌属、志贺菌属、枸橼酸杆菌属和变形杆菌属等为阳性。3．VP试验

原理：测定细菌产生乙酰甲基甲醇的能力。某些细菌如产气肠杆菌，分解葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸进一步脱羧形成乙酰甲基甲醇。在碱性条件下，乙酰甲基甲醇被氧化成二乙酰，进而与培养基中的精氨酸等含胍基的物质结合形成红色化合物。即V-P试验阳性。

方法：将待检菌接种于葡萄糖磷酸盐蛋白胨水中，35℃孵育24~48h，加入50g/Lα－萘酚（95％乙醇溶液）0.6ml，轻轻振摇试管，然后加0.2ml400g/LKOH，轻轻振摇试管30s至1min，然后静置观察结果。结果：红色者为阳性，黄色或类似铜色为阴性应用：主要用于大肠埃希菌和产气肠杆菌的鉴别。本试验常与MR试验一起使用，一般情况下，前者为阳性的细菌，后者常为阴性，反之亦然。4.吲哚（靛基质）试验

原理：某些细菌具有色氨酸酶，能分解蛋白胨水中的色氨酸生成吲哚（靛基质），当加入吲哚试剂（对二甲氨基苯甲醛）后则形成红色的玫瑰吲哚。培养基：蛋白胨水培养基。方法：将待检菌接种于上述培养基中，于35℃培养24～48h，沿试管壁慢慢加入吲哚试剂。结果：于两者液面接触处出现红色为阳性，无色为阴性。应用：主要用于肠杆菌科细菌的鉴定。5.枸橼酸盐利用试验

原理：某些细菌能以铵盐为唯一氮源，并且利用枸橼酸盐作为唯一碳源，可在枸橼酸盐培养基上生长，分解枸橼酸盐，使培养基变碱性。培养基：枸橼酸盐培养基。方法：将被检菌接种于枸橼酸盐培养基，于35℃培养1～4d，每日观察结果。结果：培养基中的溴麝香草酚兰指示剂由淡绿色变为深蓝色为阳性；不能利用枸橼酸盐作为碳源的细菌，在此培养基上不能生长，培养基则不变色，为阴性。应用：用于肠杆菌科中菌属间的鉴定。在肠杆菌科中埃希菌属、志贺菌属、爱德华菌属和耶尔森菌属均为阴性，沙门菌属、克雷伯菌属通常为阳性。合成代谢产物及其医学意义热原质pyrogen毒素与侵袭性酶色素pigment抗生素antibiotic细菌素bacteriocin维生素vitamin热原质pyrogen概念：细菌合成的一种注入人体或动物体内

可引起发热反应的物质，即脂多糖。大多由

革兰阴性菌产生。特性：耐高热，高压蒸气灭菌（120℃、20min)不被破坏，250℃高温干烤才能破坏。意义：热原质在人类的生活环境中普遍存在。在制备和使用注射药品过程中应严格遵守无