细菌总论-形态、结构、生长繁殖课件

兽医微生物学罗永文兽医微生物学罗永文1第1章细菌的形态、构造及功能

第一节细菌的形态第二节细菌的结构

2原核生物概述原核生物的特征比真核细胞小、简单缺少膜结构的细胞核，染色体为一环状DNA无膜结构的细胞器，核糖体小，为70S原核生物种类古细菌细菌蓝细菌原核生物概述原核生物的特征3球菌(Coccus)杆菌(Bacillus)弧菌(Vibrio)螺菌(Spirillum)个体形态1球菌(Coccus)杆菌(Bacillus)个体形4排列方式链球菌排列方式链球菌5螺旋体(Spirochete)芽生和有附属物的细菌丝状(Filamentous)形态2螺旋体(Spirochete)形态26最大直径500μm

最小直径0.05μm纳米菌(Nanobacteria)

大小1大小17Epulopisciumfishelsoni费氏刺尾鱼菌杆状,0.05x0.5mmThiomargaritanamibiensis纳米比亚嗜硫珠菌0.3-1mm大小2EpulopisciumfishelsoniThiomar8第二节细菌的结构基本结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核体特殊结构荚膜、S层、鞭毛、菌毛、芽胞第二节细菌的结构基本细胞壁、细胞膜、细胞质、核体特殊荚膜、9细菌细胞结构细菌细胞结构10一、基本结构细胞壁细胞膜细胞质核质一、基本结构细胞壁11（一）细胞壁(cellwall)革兰阳性菌革兰阴性菌革兰氏染色

细胞壁是位于菌体的最外层，内侧紧贴细胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的结构。(高渗——特殊染色、电镜）（一）细胞壁(cellwall)革兰阳性菌革兰阴性菌革兰氏121.细菌细胞壁的结构革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成壁磷壁酸

肽聚糖脂磷壁酸

阳性菌特有1.细菌细胞壁的结构革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成13革兰氏阴性菌细胞壁外膜(外壁层）：

位于肽聚糖层的外部。脂多糖外膜蛋白磷脂内壁层（周质间隙）：紧贴胞膜,仅由1—2层肽聚糖分子构成。微孔蛋白微孔蛋白脂蛋白磷脂微孔蛋白革兰氏阴性菌细胞壁外膜(外壁层）：内壁层（周质间隙）：紧贴胞14细菌总论-形态、结构、生长繁殖课件15

2.细胞壁的化学组成革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较2.细胞壁的化学组成革兰16细胞壁的基本骨架——肽聚糖是由N—乙酰胞壁酸（NAM）和N—乙酰葡糖胺（NAG）经β-1，4糖苷键连接间隔排列形成的多糖支架。在NAM分子上连接四肽侧链，肽链之间由肽桥或联系起来，组成一个机械性很强的网状结构。

（1）肽聚糖(peptidoglycan)细胞壁的基本骨架——肽聚糖是由N—乙酰胞壁酸（NAM）和N17革兰阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸革兰阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥青霉素作用点18革兰阴性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链革兰阴性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链19细菌总论-形态、结构、生长繁殖课件20壁磷壁酸(含量多，通过共价键与肽聚糖分子结合,并延伸到肽聚糖分子表面)

膜磷壁酸(与细菌细胞膜的脂类结合)（2）磷壁酸(teichoicacid)壁磷壁酸(含量多，通过共价键与膜磷壁酸（2）磷壁酸21磷壁酸的功能①形成表面抗原决定簇的主要成分；②提高膜结合酶的能力(使细胞壁形成负电荷环境,以利于吸附镁离子,维持酶活)；③保证革兰氏阳性致病菌（如A族链球菌）与其寄主间的黏附；④提供噬菌体的吸附位点。

磷壁酸的功能①形成表面抗原决定簇的主要成分；22（3）脂多糖(lipopolysaccharid,LPS)O-侧链多糖（有种型特异性）核心多糖（有属特异性）类脂A（无种属特异性，内毒素的主要毒性成分）（3）脂多糖(lipopolysaccharid,LPS)23脂多糖的功能（1）能够吸附钙离子、镁离子等阳离子；（2）为噬菌体提供特异的吸附受体；致热，具有保护作用，对裂解酶类和寄主细胞的吞噬作用有一定的抗性，也可刺激宿主细胞产生白介素和肿瘤坏死因子

脂多糖的功能（1）能够吸附钙离子、镁离子等阳离子；24（4）外膜蛋白（OMP)噬菌体吸附的受体微孔蛋白脂蛋白分子筛作用与细菌黏附和特定物质摄取有关使肽聚糖与外膜层牢固连接参与营养物质转运（4）外膜蛋白（OMP)噬菌体吸附的受体微孔蛋白脂蛋白分子筛25维持菌体固有的形态保护细菌抵抗不利环境（低渗、阻挡有害物质等）参与菌体内外的物质交换菌体表面带有多种抗原分子，可诱发机体的免疫应答细菌的致病性、对噬菌体和药物敏感性等密切相关。3.细胞壁的功能维持菌体固有的形态3.细胞壁的功能26细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterialLform)：细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡。在高渗环境下，仍可存活。革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住——原生质体(protoplast)。革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质球(spheroplast)。4.细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterialLform)：27

细菌L型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无论其原为革兰阳性或阴性菌，形成L型大多染成革兰阴性。(1)形态和染色性临床分离葡萄球菌L型葡萄球菌L型回复后细菌L型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无论其原为革28细菌L型生长缓慢，营养要求高，必须用高渗的培养基。细菌L型在高渗的培养基上生长后形成三种类型的菌落。（2）培养特性和菌落形态

丝状菌落

颗粒型菌落

油煎蛋样菌落（典型L型菌落）细菌L型生长缓慢，营养要求高，必须用高渗的培养基。（2）培养29

（二）细胞膜(cellmembrane)

细胞膜液态镶嵌模型细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同，由磷脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇。细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似，主要有物质转运、生物合成和呼吸等作用。（二）细胞膜(cellmembrane)

细胞膜液态30间体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体。(三）间体(mesosome)间体间体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见31（四）核体(nuclearbody)细菌不具有成形的核，无核膜、核仁，遗传物质称为核质或拟核。功能是负载遗传信息。

核质由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构。核体（四）核体(nuclearbody)细菌不具有成形的核，32

细胞质：细菌细胞膜内包裹的、除核体以外的所有物质，是一种无色、透明、均质的胶体，基本成分为水、蛋白质、脂类、多糖、核糖核酸及无机盐类等，是细菌进行营养物质代谢及合成核酸和蛋白质的场所。含有各种酶系统、核糖体、质粒、包含物等。（五）细胞质(cytoplasm)细胞质：细菌细胞膜内包裹的、除核体以外的所有物质，是33

⒈核糖体（ribosome)

是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸（占2/3）和蛋白质（占1/3）组成。红霉素、链霉素作用靶点。沉降系数：70s，由50s大亚基和30s小亚基构成。功能：是细胞合成蛋白质的机构。⒈核糖体（ribosome)是分散在细胞质中的342.质粒(plasmids)

细菌染色体外的共价闭合环状双链DNA分子。控制细菌某些特定的遗传特性。

核体质粒2.质粒(plasmids)细菌染色体外的共价闭合环353.内含物（inclusion)

贮存营养物质和其他物质的颗粒样结构，有脂肪滴、糖原、异染颗粒等。脂肪滴气泡异染颗粒3.内含物（inclusion)贮存营养物质和其他36二、特殊结构荚膜S层鞭毛菌毛芽孢二、特殊结构荚膜37（一）荚膜(capsule)

荚膜：某些细菌在其细胞壁外包绕一层黏液性物质，用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。肺炎链球菌荚膜荚膜（一）荚膜(capsule)荚膜：某些细菌在其38(大）荚膜：粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度＞0.2µm。微荚膜（microcopsule)：粘液状物质较薄，厚度＜0.2µm，与细胞表面牢固结合。粘液层(slimelayer)：粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散。荚膜菌胶团(zoogloea):包裹在细胞群体上的胶状物质。(大）荚膜：粘液状物质具有一定外形，相对荚膜39大多数细菌的荚膜是多糖，如猪链球菌；少数菌的荚膜为多肽，如炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等；极少数二者均有，如巨大芽孢杆菌。荚膜具有抗原性，并具有种和型的特异性。1.荚膜的化学组成大多数细菌的荚膜是多糖，如猪链球菌；少数菌的荚膜为多肽40抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最外层，有保护菌体避免干燥和减少有害物质的损伤作用。营养物质的贮存场所与废物排出之地2.荚膜的功能抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，因而荚膜是病原菌41

（1）荚膜的形成是微生物的遗传特征之一，是“种”的特征。但不是细菌的必要结构，失去荚膜的菌株照样能够生活。(2)荚膜的形成与组成明显受培养基成分和培养条件的影响（与环境密切相关）。

细菌一般在机体内和营养丰富的培养基中才能形成荚膜。有荚膜的细菌在固体培养基上形成光滑型（S型）或粘液型（M）菌落，失去荚膜后菌落变为粗糙型（R）。3.荚膜形成的条件（1）荚膜的形成是微生物的遗传特征之一，是“种”的3.42（二）S层

某些细菌的一种特殊的表层结构，完整包裹菌体，由单一的蛋白质亚单位组成，排列规则，呈晶格样结构（二）S层某些细菌的一种特殊的表层结构，完整包裹43S层的功能1.分子筛和离子通道2.屏障作用，保护细菌3.黏附宿主细胞，内化4.重要的表面抗原S层的功能1.分子筛和离子通道44（三）鞭毛(flagellum)许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，称为鞭毛，是细菌的运动器官。（三）鞭毛(flagellum)许多细菌在菌体上附有细长并45特殊鞭毛染色，在光学显微镜下观察电子显微镜观察半固体穿刺培养1.鞭毛的观察1：有动力2：无动力特殊鞭毛染色，在光学显微镜下观察1.鞭毛的观察1：有动力462.鞭毛菌分类单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌2.鞭毛菌分类单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌47包括3部分：鞭毛丝,基体,鞭毛钩3.鞭毛的结构包括3部分：鞭毛丝,基体,鞭毛钩3.鞭毛的结48鞭毛是运动器官。鞭毛有抗原性（H抗原）。与致病性有关。（霍乱弧菌）4.鞭毛的功能鞭毛是运动器官。4.鞭毛的功能49许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。菌毛蛋白具有抗原性。菌毛在光镜下看不到，必须用电镜观察。分为普通菌毛和性菌毛两类。（三）菌毛(filus/fimbriae)许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、50遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。是细菌的粘附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合。与细菌的致病性密切相关。1.普通菌毛(ordinarypilus)遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。1.普通菌毛(ordina51仅见于少数革兰阴性菌。数量少，1-4根。比普通菌毛长而粗，中空呈管状。性菌毛由致育因子（F）编码，故又称F菌毛。F+菌内的质粒或DNA可通过性菌毛进入F-菌体内,性菌毛是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体。2.性菌毛(sexpilus)仅见于少数革兰阴性菌。2.性菌毛(sexpilus)52菌毛比鞭毛更短、更细，且又直又硬。数量很多，不具有运动功能，但与菌的致病性、吸附等有关。只能在电子显微镜下观察到。3.菌毛与鞭毛的比较3.菌毛与鞭毛的比较53某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。芽胞形成后细菌即失去繁殖能力。产生芽胞的都是革兰阳性菌。（四）芽胞(spore)某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形54芽孢是否为生殖细胞？芽孢是否为细菌的组成结构？芽孢是否在不良环境下形成？芽孢是否为生殖细胞？551.芽胞的结构外衣外膜皮质芽孢壁内膜芯髓由外向内外衣外膜皮质芽孢壁内膜芯髓多层而致密1.芽胞的结构外衣外膜皮质芽562.芽胞形状、位置炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌破伤风梭菌2.芽胞形状、位置炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌破伤风梭菌57细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。芽胞一般只在动物体外才能形成，其形成条件因菌种而异。一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体。3.芽胞的形成细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。芽胞一般只在动58(1)对高温、干燥、辐射、化学药物有强大的抵抗力。(2)含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易着色，折光性强。(3)芽胞内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，但保持潜在萌发力。(4)不是繁殖器官，一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。

4.芽孢的特点(1)对高温、干燥、辐射、化学药物有强大的抵抗力。4.59芽胞的抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的传染源。但芽胞并不直接引起疾病，只有发芽成为繁殖体后，才能迅速大量繁殖而致病。芽胞抵抗力强，故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标。（肉罐头的肉毒梭菌、外科器材的破伤风梭菌）是细菌分类、鉴定的重要形态学指标。芽孢菌的长期保藏

伴胞晶体的杀虫功能5.研究芽胞的意义芽胞的抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的传染源。但芽胞60第4节细菌形态和结构观察1.普通光学显微镜最小可分辨距离=0.61λnsinθn：玻片与物镜间介质的折射率（空气：1，水：1.33，香柏油：1.52）Λ：所用光源波长θ

：物镜镜口角的半数蓝光(450nm)，油镜达最大分辨率：0.18μm第4节细菌形态和结构观察1.普通光学显微镜0.61λnsi612.暗视野显微镜3.相差显微镜样品的折射率和厚度不同，产生相位差配备：环状光阑和相差板能在不染色的情况下观察样品4.荧光显微镜2.暗视野显微镜3.相差显微镜样品的折射率和厚度不同，产626.扫描电子显微镜5.透射电子显微镜6.扫描电子显微镜5.透射电子显微镜63细菌的染色单染法：美蓝染色法等鉴别染色法：革兰氏染色法、抗酸性染色法、芽孢染色法、姬姆萨染色法等特殊染色法：芽孢、荚膜、鞭毛染色等。细菌的染色单染法：美蓝染色法等64简单染色涂片干燥固定染色镜检革兰氏染色结晶紫初染1min。碘液媒染1min，水洗，吸干。95%乙醇脱色30sec。复红或沙黄复染1min，水洗，风干。细水流洗简单染色涂片革兰氏染色结晶紫初染1min。细水流洗65第2章细菌的生长繁殖和生态细菌与真核生物新陈代谢的主要区别：

1.细菌生长和繁殖速度快2.利用各种化合物作为能源的能力强3.营养需求多种多样4.可利用超常流水线合成大分子物质5.细菌能产生特殊物质第2章细菌的生长繁殖和生态细菌与真核生物新陈代谢的主要区别66细菌五大共性：体积小,面积大；吸收多,转化快；生长旺,繁殖快；适应强,易变异；分布广,种类多。细菌五大共性：67第一节细菌的理化性状细菌和其他生物细胞相似，含有多种化学成分:第一节细菌的理化性状细菌和其他生物细胞相似，含有多种化学成68细菌的化学组成

（1）小分子物质：水分是菌细胞重要的组成部分，占细胞总重量的75%～90%；（2）无机盐：占干重的10%；（3）大分子物质：蛋白质、糖类、脂类、核酸；（4）特殊化学物质:肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、二氨基庚二酸(DAP)、吡啶二羧酸(DPA)等。细菌的化学组成

（1）小分子物质：水分是菌细胞重要的组成部分69第二节细菌的生长繁殖一、细菌生长的条件1、营养：水、碳源、氮源、无机盐，有些细菌还需要生长因子。2、酸碱度：多数致病菌的最适pH为7.2-7.63、温度：多数致病菌的最适温度为37℃第二节细菌的生长繁殖一、细菌生长的条件704、气体：

(1)氧气对微生物生长的影响按照微生物与氧的关系，可将它们分为2大类：

好氧微生物（aerobes）

厌氧微生物（anaerobes）大类又可进一步分为5类：专性好氧（obligateorstrictaerobes）兼性厌氧（facultativeanaerobes）微好氧（microaerophilicbacteria）耐氧菌（aerotolerantanaerobes）专性厌氧菌（obligateanaerobes）好氧

厌氧4、气体：(1)氧气对微生物生长的影响好氧厌氧715类细菌在含有巯基乙醇的培养基中的生长和分布。

5类细菌在含有巯基乙醇的培养基中的生长和分布。72二、细菌的营养类型

1、根据碳素营养的区分

（1）自养菌：只能从无机物取得碳源的细菌。能利用无机碳（如CO2、H2CO3等）合成所需要的含碳有机物，如硝化菌。（2）异养菌：凡能从有机物中取得碳源的细菌。不能利用无机碳，需要有机碳来合成所需要的含碳有机物；必须依赖其他生物供给现成的有机物而营寄生生活2、根据能源的区分：

（1）光能营养菌：能将光能转变为化学能的细菌；这类细菌都是属于土壤和水中的细菌，在病原菌中不存在此种类型的细菌。（2）化能营养菌：从无机和有机物中取得能量的细菌；大部分细菌属于此类。前者称为无机化能营养菌；后者称为有机化能营养菌。二、细菌的营养类型1、根据碳素营养的区分73因此，细菌的营养类型分为：（1）光能自养菌（2）光能异养菌（3）化能自养菌（4）化能异养菌因此，细菌的营养类型分为：74

物质摄取生物合成聚合作用组装第三节、细菌细胞的代谢过程

物质摄取生物合成聚合作用组装第三节、细菌细胞的代谢过程75单纯扩散促进扩散主动运输基团转位一、细菌吸收营养物质的机制

单纯扩散一、细菌吸收营养物质的机制761.单纯扩散也称为被动扩散，是一种最简单的细胞内外物质交换方式。只靠简单的分子运动进行扩散。

特点：①无特异性;

②不需要载体

③不需要能量

④速度较慢

⑤可逆，但不能逆浓度梯度.不是细菌取得营养的主要方式1.单纯扩散772.促进扩散

营养物质通过透酶吸收营养基质的方式称为促进扩散，也称为协助扩散。特点：①严格的特异性，

②需要载体，

③不需要能量；

④可逆

⑤与被动扩散相同，也不能逆浓度梯度2.促进扩散783.主动运输

特点：①需要载体，

②严格的特异性，

③需要能量.

④不可逆，可逆浓度梯度；胞内的基质可高于胞外100~1000倍，

⑤饱和效应：如胞外基质浓度甚高，足使载体饱和，输送的速度达到一定高度时就无法进一步提高;

是细菌取得营养的主要方式3.主动运输794.基团转移基团转移是在输送后使基质发生变化的输送过程。

4.基团转移80二、生物合成

将吸收的各种前体代谢物合成多种氨基酸、核苷酸、糖、脂肪酸及其它合成大分子所需物质。1.作为鉴别细菌的主要措施2.细菌生物合成环节可被药物影响二、生物合成将吸收的各种前体代谢物合成多种氨基酸、核苷81三、聚合作用DNA复制半保留复制转录翻译转录翻译DNAmRNA蛋白质三、聚合作用DNA复制转录翻译DNA82四、组装自我组装（self-assembly）:自我组装可在体外试管内完成，鞭毛及核糖体即采用此种方式。指导组装（guidedassembly）:细菌表面膜结构则只能依赖指导组装来完成。四、组装自我组装（self-assembly）:自我组装可83第四节细菌的生长繁殖一、细菌个体的生长繁殖世代时间:一个菌体分裂为两个菌体所需的时间。一般20-30min。二、细菌群体的生长繁殖生长曲线（growthcurve）：将细菌接种在液体培养基并置于适宜的温度中，定时取样检查活菌数，可发现其生长过程具有规律性。以时间为横坐标，以活菌数的对数为纵坐标，可得出一条生长曲线。第四节细菌的生长繁殖一、细菌个体的生长繁殖84液体培养细菌的生长曲线

液体培养细菌的生长曲线

85细菌来到新环境的一个适应过程。特点：(1)代谢活跃，合成并积累所需酶系统;(2)RNA含量明显增多，但DNA的量无变化;(3)细菌数并不增加1.迟缓期（lagphase）细菌来到新环境的一个适应过程。1.迟缓期（lagphase86

细菌此时生长迅速，以恒定速度进行分裂繁殖，活菌数以几何级数增长，达到顶峰，生长曲线接近一条斜的直线。一般而言，该期的病原菌致病力最强，其形态、染色特性及生理活性均较典型，对抗菌药物等的作用较为敏感。2.对数期（logarithmicphase）细菌此时生长迅速，以恒定速度进行分裂繁殖，活菌数以几何级数87

新繁殖的活菌数与死菌数大致平衡，因营养的消耗、代谢产物的蓄积等，细菌繁殖速度下降。

3.稳定期（stationaryphase）3.稳定期（stationaryphase）884.衰亡期（declinephase）死菌数超过活菌数,如不移植到新的培养基，最终可全部死亡，此期细菌的菌体变形或自溶，染色不典型，难以进行鉴定。4.衰亡期（declinephase）死菌数超过活菌数,如89第五节细菌的人工培养培养基（culturemedium）

是人工配制的基质，含有细菌生长繁殖必需的营养物质。培养基制成后，通常都要经灭菌处理。第五节细菌的人工培养培养基（culturemedi90配制培养基的基本要求依据细菌的物质代谢要求和营养需要，必须含有细菌生长繁殖所需要的碳源、氮源、矿物质以及生长环境条件，因此，在制作细菌培养基时，必须掌握如下原则和要求：①含各种营养物质

②适当的水分

③适宜的pH和渗透压

④不应含有抑制细菌生长的物质

⑤应均质透明，应彻底灭菌

⑥对某些微生物必须提供一些特殊物质配制培养基的基本要求91

(一)按营养组成的差异

1.基础培养基:

基本营养成分

2.营养培养基:

在基础培养基中添加一些其它营养物质，如葡萄糖、血液、血清、生长因子等培养基的分类

普通培养基血液培养基

培养基的分类普通培养基92

1.固体培养基:1.5%~2%琼脂，用于细菌分离纯化。

2.半固体培养基:0.5%琼脂，作穿刺试验。3.液体培养:扩增纯培养的菌体。

(二)按状态的差异(二)按状态的差异93细菌在固体培养基中的生长情况光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落细菌在固体培养基中的生长情况光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落94细菌在半固体培养基中的生长情况1：有动力2：无动力细菌在半固体培养基中的生长情况1：有动力95

细菌在液体培养基中的生长情况菌膜菌沉淀均匀浑浊对照细菌在液体培养基中的生长情况菌膜菌沉淀均匀浑浊对照96

1.鉴别培养基:在培养基中加入特定底物，观察细菌在其生长后分解底物如何，从而鉴别细菌。

2.选择培养基:在培养基中加入某种化学物质，使之抑制一类细菌生长，而有利于另一类细菌生长，从而将后者选择出来。

3.厌氧培养基:专供厌氧菌的分离、培养和鉴别用.将普通培养基放在无氧环境中培养，或者使培养基本身成为无氧的环境。(三)按功能的差异1.鉴别培养基:在培养基中加入特定底物，观察97麦康凯琼脂培养基麦康凯琼脂培养基98兽医微生物学罗永文兽医微生物学罗永文99第1章细菌的形态、构造及功能

第一节细菌的形态第二节细菌的结构

100原核生物概述原核生物的特征比真核细胞小、简单缺少膜结构的细胞核，染色体为一环状DNA无膜结构的细胞器，核糖体小，为70S原核生物种类古细菌细菌蓝细菌原核生物概述原核生物的特征101球菌(Coccus)杆菌(Bacillus)弧菌(Vibrio)螺菌(Spirillum)个体形态1球菌(Coccus)杆菌(Bacillus)个体形102排列方式链球菌排列方式链球菌103螺旋体(Spirochete)芽生和有附属物的细菌丝状(Filamentous)形态2螺旋体(Spirochete)形态2104最大直径500μm

最小直径0.05μm纳米菌(Nanobacteria)

大小1大小1105Epulopisciumfishelsoni费氏刺尾鱼菌杆状,0.05x0.5mmThiomargaritanamibiensis纳米比亚嗜硫珠菌0.3-1mm大小2EpulopisciumfishelsoniThiomar106第二节细菌的结构基本结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核体特殊结构荚膜、S层、鞭毛、菌毛、芽胞第二节细菌的结构基本细胞壁、细胞膜、细胞质、核体特殊荚膜、107细菌细胞结构细菌细胞结构108一、基本结构细胞壁细胞膜细胞质核质一、基本结构细胞壁109（一）细胞壁(cellwall)革兰阳性菌革兰阴性菌革兰氏染色

细胞壁是位于菌体的最外层，内侧紧贴细胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的结构。(高渗——特殊染色、电镜）（一）细胞壁(cellwall)革兰阳性菌革兰阴性菌革兰氏1101.细菌细胞壁的结构革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成壁磷壁酸

肽聚糖脂磷壁酸

阳性菌特有1.细菌细胞壁的结构革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成111革兰氏阴性菌细胞壁外膜(外壁层）：

位于肽聚糖层的外部。脂多糖外膜蛋白磷脂内壁层（周质间隙）：紧贴胞膜,仅由1—2层肽聚糖分子构成。微孔蛋白微孔蛋白脂蛋白磷脂微孔蛋白革兰氏阴性菌细胞壁外膜(外壁层）：内壁层（周质间隙）：紧贴胞112细菌总论-形态、结构、生长繁殖课件113

2.细胞壁的化学组成革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较2.细胞壁的化学组成革兰114细胞壁的基本骨架——肽聚糖是由N—乙酰胞壁酸（NAM）和N—乙酰葡糖胺（NAG）经β-1，4糖苷键连接间隔排列形成的多糖支架。在NAM分子上连接四肽侧链，肽链之间由肽桥或联系起来，组成一个机械性很强的网状结构。

（1）肽聚糖(peptidoglycan)细胞壁的基本骨架——肽聚糖是由N—乙酰胞壁酸（NAM）和N115革兰阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸革兰阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥青霉素作用点116革兰阴性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链革兰阴性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链117细菌总论-形态、结构、生长繁殖课件118壁磷壁酸(含量多，通过共价键与肽聚糖分子结合,并延伸到肽聚糖分子表面)

膜磷壁酸(与细菌细胞膜的脂类结合)（2）磷壁酸(teichoicacid)壁磷壁酸(含量多，通过共价键与膜磷壁酸（2）磷壁酸119磷壁酸的功能①形成表面抗原决定簇的主要成分；②提高膜结合酶的能力(使细胞壁形成负电荷环境,以利于吸附镁离子,维持酶活)；③保证革兰氏阳性致病菌（如A族链球菌）与其寄主间的黏附；④提供噬菌体的吸附位点。

磷壁酸的功能①形成表面抗原决定簇的主要成分；120（3）脂多糖(lipopolysaccharid,LPS)O-侧链多糖（有种型特异性）核心多糖（有属特异性）类脂A（无种属特异性，内毒素的主要毒性成分）（3）脂多糖(lipopolysaccharid,LPS)121脂多糖的功能（1）能够吸附钙离子、镁离子等阳离子；（2）为噬菌体提供特异的吸附受体；致热，具有保护作用，对裂解酶类和寄主细胞的吞噬作用有一定的抗性，也可刺激宿主细胞产生白介素和肿瘤坏死因子

脂多糖的功能（1）能够吸附钙离子、镁离子等阳离子；122（4）外膜蛋白（OMP)噬菌体吸附的受体微孔蛋白脂蛋白分子筛作用与细菌黏附和特定物质摄取有关使肽聚糖与外膜层牢固连接参与营养物质转运（4）外膜蛋白（OMP)噬菌体吸附的受体微孔蛋白脂蛋白分子筛123维持菌体固有的形态保护细菌抵抗不利环境（低渗、阻挡有害物质等）参与菌体内外的物质交换菌体表面带有多种抗原分子，可诱发机体的免疫应答细菌的致病性、对噬菌体和药物敏感性等密切相关。3.细胞壁的功能维持菌体固有的形态3.细胞壁的功能124细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterialLform)：细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡。在高渗环境下，仍可存活。革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住——原生质体(protoplast)。革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质球(spheroplast)。4.细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterialLform)：125

细菌L型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无论其原为革兰阳性或阴性菌，形成L型大多染成革兰阴性。(1)形态和染色性临床分离葡萄球菌L型葡萄球菌L型回复后细菌L型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无论其原为革126细菌L型生长缓慢，营养要求高，必须用高渗的培养基。细菌L型在高渗的培养基上生长后形成三种类型的菌落。（2）培养特性和菌落形态

丝状菌落

颗粒型菌落

油煎蛋样菌落（典型L型菌落）细菌L型生长缓慢，营养要求高，必须用高渗的培养基。（2）培养127

（二）细胞膜(cellmembrane)

细胞膜液态镶嵌模型细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同，由磷脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇。细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似，主要有物质转运、生物合成和呼吸等作用。（二）细胞膜(cellmembrane)

细胞膜液态128间体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体。(三）间体(mesosome)间体间体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见129（四）核体(nuclearbody)细菌不具有成形的核，无核膜、核仁，遗传物质称为核质或拟核。功能是负载遗传信息。

核质由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构。核体（四）核体(nuclearbody)细菌不具有成形的核，130

细胞质：细菌细胞膜内包裹的、除核体以外的所有物质，是一种无色、透明、均质的胶体，基本成分为水、蛋白质、脂类、多糖、核糖核酸及无机盐类等，是细菌进行营养物质代谢及合成核酸和蛋白质的场所。含有各种酶系统、核糖体、质粒、包含物等。（五）细胞质(cytoplasm)细胞质：细菌细胞膜内包裹的、除核体以外的所有物质，是131

⒈核糖体（ribosome)

是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸（占2/3）和蛋白质（占1/3）组成。红霉素、链霉素作用靶点。沉降系数：70s，由50s大亚基和30s小亚基构成。功能：是细胞合成蛋白质的机构。⒈核糖体（ribosome)是分散在细胞质中的1322.质粒(plasmids)

细菌染色体外的共价闭合环状双链DNA分子。控制细菌某些特定的遗传特性。

核体质粒2.质粒(plasmids)细菌染色体外的共价闭合环1333.内含物（inclusion)

贮存营养物质和其他物质的颗粒样结构，有脂肪滴、糖原、异染颗粒等。脂肪滴气泡异染颗粒3.内含物（inclusion)贮存营养物质和其他134二、特殊结构荚膜S层鞭毛菌毛芽孢二、特殊结构荚膜135（一）荚膜(capsule)

荚膜：某些细菌在其细胞壁外包绕一层黏液性物质，用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。肺炎链球菌荚膜荚膜（一）荚膜(capsule)荚膜：某些细菌在其136(大）荚膜：粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度＞0.2µm。微荚膜（microcopsule)：粘液状物质较薄，厚度＜0.2µm，与细胞表面牢固结合。粘液层(slimelayer)：粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散。荚膜菌胶团(zoogloea):包裹在细胞群体上的胶状物质。(大）荚膜：粘液状物质具有一定外形，相对荚膜137大多数细菌的荚膜是多糖，如猪链球菌；少数菌的荚膜为多肽，如炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等；极少数二者均有，如巨大芽孢杆菌。荚膜具有抗原性，并具有种和型的特异性。1.荚膜的化学组成大多数细菌的荚膜是多糖，如猪链球菌；少数菌的荚膜为多肽138抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最外层，有保护菌体避免干燥和减少有害物质的损伤作用。营养物质的贮存场所与废物排出之地2.荚膜的功能抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，因而荚膜是病原菌139

（1）荚膜的形成是微生物的遗传特征之一，是“种”的特征。但不是细菌的必要结构，失去荚膜的菌株照样能够生活。(2)荚膜的形成与组成明显受培养基成分和培养条件的影响（与环境密切相关）。

细菌一般在机体内和营养丰富的培养基中才能形成荚膜。有荚膜的细菌在固体培养基上形成光滑型（S型）或粘液型（M）菌落，失去荚膜后菌落变为粗糙型（R）。3.荚膜形成的条件（1）荚膜的形成是微生物的遗传特征之一，是“种”的3.140（二）S层

某些细菌的一种特殊的表层结构，完整包裹菌体，由单一的蛋白质亚单位组成，排列规则，呈晶格样结构（二）S层某些细菌的一种特殊的表层结构，完整包裹141S层的功能1.分子筛和离子通道2.屏障作用，保护细菌3.黏附宿主细胞，内化4.重要的表面抗原S层的功能1.分子筛和离子通道142（三）鞭毛(flagellum)许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，称为鞭毛，是细菌的运动器官。（三）鞭毛(flagellum)许多细菌在菌体上附有细长并143特殊鞭毛染色，在光学显微镜下观察电子显微镜观察半固体穿刺培养1.鞭毛的观察1：有动力2：无动力特殊鞭毛染色，在光学显微镜下观察1.鞭毛的观察1：有动力1442.鞭毛菌分类单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌2.鞭毛菌分类单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌145包括3部分：鞭毛丝,基体,鞭毛钩3.鞭毛的结构包括3部分：鞭毛丝,基体,鞭毛钩3.鞭毛的结146鞭毛是运动器官。鞭毛有抗原性（H抗原）。与致病性有关。（霍乱弧菌）4.鞭毛的功能鞭毛是运动器官。4.鞭毛的功能147许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。菌毛蛋白具有抗原性。菌毛在光镜下看不到，必须用电镜观察。分为普通菌毛和性菌毛两类。（三）菌毛(filus/fimbriae)许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、148遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。是细菌的粘附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合。与细菌的致病性密切相关。1.普通菌毛(ordinarypilus)遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。1.普通菌毛(ordina149仅见于少数革兰阴性菌。数量少，1-4根。比普通菌毛长而粗，中空呈管状。性菌毛由致育因子（F）编码，故又称F菌毛。F+菌内的质粒或DNA可通过性菌毛进入F-菌体内,性菌毛是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体。2.性菌毛(sexpilus)仅见于少数革兰阴性菌。2.性菌毛(sexpilus)150菌毛比鞭毛更短、更细，且又直又硬。数量很多，不具有运动功能，但与菌的致病性、吸附等有关。只能在电子显微镜下观察到。3.菌毛与鞭毛的比较3.菌毛与鞭毛的比较151某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。芽胞形成后细菌即失去繁殖能力。产生芽胞的都是革兰阳性菌。（四）芽胞(spore)某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形152芽孢是否为生殖细胞？芽孢是否为细菌的组成结构？芽孢是否在不良环境下形成？芽孢是否为生殖细胞？1531.芽胞的结构外衣外膜皮质芽孢壁内膜芯髓由外向内外衣外膜皮质芽孢壁内膜芯髓多层而致密1.芽胞的结构外衣外膜皮质芽1542.芽胞形状、位置炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌破伤风梭菌2.芽胞形状、位置炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌破伤风梭菌155细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。芽胞一般只在动物体外才能形成，其形成条件因菌种而异。一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体。3.芽胞的形成细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。芽胞一般只在动156(1)对高温、干燥、辐射、化学药物有强大的抵抗力。(2)含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易着色，折光性强。(3)芽胞内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，但保持潜在萌发力。(4)不是繁殖器官，一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。

4.芽孢的特点(1)对高温、干燥、辐射、化学药物有强大的抵抗力。4.157芽胞的抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的传染源。但芽胞并不直接引起疾病，只有发芽成为繁殖体后，才能迅速大量繁殖而致病。芽胞抵抗力强，故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标。（肉罐头的肉毒梭菌、外科器材的破伤风梭菌）是细菌分类、鉴定的重要形态学指标。芽孢菌的长期保藏

伴胞晶体的杀虫功能5.研究芽胞的意义芽胞的抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的传染源。但芽胞158第4节细菌形态和结构观察1.普通光学显微镜最小可分辨距离=0.61λnsinθn：玻片与物镜间介质的折射率（空气：1，水：1.33，香柏油：1.52）Λ：所用光源波长θ

：物镜镜口角的半数蓝光(450nm)，油镜达最大分辨率：0.18μm第4节细菌形态和结构观察1.普通光学显微镜0.61λnsi1592.暗视野显微镜3.相差显微镜样品的折射率和厚度不同，产生相位差配备：环状光阑和相差板能在不染色的情况下观察样品4.荧光显微镜2.暗视野显微镜3.相差显微镜样品的折射率和厚度不同，产1606.扫描电子显微镜5.透射电子显微镜6.扫描电子显微镜5.透射电子显微镜161细菌的染色单染法：美蓝染色法等鉴别染色法：革兰氏染色法、抗酸性染色法、芽孢染色法、姬姆萨染色法等特殊染色法：芽孢、荚膜、鞭毛染色等。细菌的染色单染法：美蓝染色法等162简单染色涂片干燥固定染色镜检革兰氏染色结晶紫初染1min。碘液媒染1min，水洗，吸干。95%乙醇脱色30sec。复红或沙黄复染1min，水洗，风干。细水流洗简单染色涂片革兰氏染色结晶紫初染1min。细水流洗163第2章细菌的生长繁殖和生态细菌与真核生物新陈代谢的主要区别：

1.细菌生长和繁殖速度快2.利用各种化合物作为能源的能力强3.营养需求多种多样4.可利用超常流水线合成大分子物质5.细菌能产生特殊物质第2章细菌的生长繁殖和生态细菌与真核生物新陈代谢的主要区别164细菌五大共性：体积小,面积大；吸收多,转化快；生长旺,繁殖快；适应强,易变异；分布广,种类多。细菌五大共性：165第一节细菌的理化性状细菌和其他生物细胞相似，含有多种化学成分:第一节细菌的理化性状细菌和其他生物细胞相似，含有多种化学成166细菌的化学组成

（1）小分子物质：水分是菌细胞重要的组成部分，占细胞总重量的75%～90%；（2）无机盐：占干重的10%；（3）大分子物质：蛋白质、糖类、脂类、核酸；（4）特殊化学物质:肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、二氨基庚二酸(DAP)、吡啶二羧酸(DPA)等。细菌的化学组成

（1）小分子物质：水分是菌细胞重要的组成部分167第二节细菌的生长繁殖一、细菌生长的条件1、营养：水、碳源、氮源、无机盐，有些细菌还需要生长因子。2、酸碱度：多数致病菌的最适pH为7.2-7.63、温度：多数致病菌的最适温度为37℃第二节细菌的生长繁殖一、细菌生长的条件1684、气体：

(1)氧气对微生物生长的影响按照微生物与氧的关系，可将它们分为2大类：

好氧微生物（aerobes）

厌氧微生物（anaerobes）大类又可进一步分为5类：专性好氧（obligateorstrictaerobes）兼性厌氧（facultativeanaerobes）微好氧（microaerophilicbacteria）耐氧菌（aerotolerantanaerobes）专性厌氧菌（obligateanaerobes）好氧

厌氧4、气体：(1)氧气对微生物生长的影响好氧厌氧1695类细菌在含有巯基乙醇的培养基中的生长和分布。

5类细菌在含有巯基乙醇的培养基中的生长和分布。170二、细菌的营养类型

1、根据碳素营养的区分

（1）自养菌：只能从无机物取得碳源的细菌。能利用无机碳（如CO2、H2CO3等）合成所需要的含碳有机物，如硝化菌。（2）异养菌：凡能从有机物中取得碳源的细菌。不能利用无机碳，需要有机碳来合成所需要的含碳有机物；必须依赖其他生物供给现成的有机物而营寄生生活2、根据能源的区分：

（1）光能营养菌：能将光能转变为化学能的细菌；这类细菌都是属于土壤和水中的细菌，在病原菌中不存在此种类型的细菌。（2）化能营养菌：从无机和有机物中取得能量的细菌；大部分细菌属于此类。前者称为无机化能营养菌；后者称为有机化能营养菌。二、细菌的营养类型1、根据碳素营养的区分171因此，细菌的营养类型分为：（1）光能自养菌（2）光能异养菌（3）化能自养菌（4）化能异养菌因此，细菌的营养类型分为：172

物质摄取生物合成聚合作用组装第三节、细菌细胞的代谢过程

物质摄取生物合成聚合作用组装第三节、细菌细胞的代谢过程173单纯扩散促进扩散主动运输基团转位一、细菌吸收营养物质的机制

单纯扩散一、细菌吸收营养物质的机制1741.单纯扩散也称为被动扩散，是一种最简单的细胞内外物质交换方式。只靠简单的分子运动进行扩散。

特点：①无特异性;

②不需要载体

③不需要能量

④速度较慢

⑤可逆，但不能逆浓度梯度.不是细菌取得营养的主要方式1.单纯扩散1752.促进扩散

营养物质通过透酶吸收营养基质的方式称为促进扩散，也称为协助扩散。特点：①严格的特异性，

②需要载体，

③不需要能量；

④可逆

⑤与被动扩散相同，也不能逆浓度梯度2.促进扩散1763.主动运输

特点：①需要载体，

②严格的特异性，

③需要能量.

④不可逆，可逆浓度梯度；胞内的基质可高于胞外100~1000倍，

⑤饱和效应：如胞外基质浓度甚高，足使载体饱和，输送的速度达到一定高度时就无法进一步提高;

是细菌取得营养的主要方式3.主动运输1774.基团转移基团转移是在输送后使基质发生变化的输送过程。

4.基团转移178二、生物合成

将吸收的各种前体代谢物合成多种氨基酸、核苷酸、糖、脂肪酸及其它合成大分子所需物质。1.作为鉴别细菌的主要措施2.细菌生物合成环节可被药物影响