微生物学细菌的形态与结构

微生物学细菌的形态与结构第一页，共五十八页，2022年，8月28日

细菌（bacterium）：是属原核生物界的一种单细胞微生物.

广义细菌：指所有原核细胞型微生物，包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体

狭义细菌：

单指细菌（如葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌等）

第二页，共五十八页，2022年，8月28日一、细菌的大小

1.测量单位

微米（μm）

2.观察细菌最常用的仪器

光学显微镜第一节细菌的大小与形态第三页，共五十八页，2022年，8月28日二、细菌的形态

1.基本形态

球形、杆形、螺形

2.异常形态

梨形、气球状、丝状等，称衰退型。

3.按基本形态分类

球菌（coccus)

杆菌（bacillus)

螺形菌（spiralbacterium)第四页，共五十八页，2022年，8月28日球菌（coccus）葡萄球菌

双球菌

链球菌

第五页，共五十八页，2022年，8月28日金黄色葡萄球菌油镜（×1000）A群链球菌油镜（×1000）油镜（×1000）淋病奈瑟菌第六页，共五十八页，2022年，8月28日杆菌（bacillus）杆菌形态多数呈直杆状第七页，共五十八页，2022年，8月28日不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致

炭疽芽胞杆菌3-10μm大中大肠埃希菌2-3μm小布鲁菌0.6-1.5μm第八页，共五十八页，2022年，8月28日多种形态的杆菌两端尖细白喉棒状杆菌两端齐平炭疽芽胞杆菌第九页，共五十八页，2022年，8月28日

多种形态的杆菌分枝杆菌双歧杆菌第十页，共五十八页，2022年，8月28日

螺形菌（spiralbacterium）弧菌螺菌螺杆菌第十一页，共五十八页，2022年，8月28日球菌（coccus)

葡萄球菌电镜照片（×10000）

杆菌（bacillus)

大肠杆菌电镜照片（×10000）螺形菌（spiralbacterium)

霍乱弧菌电镜照片（×10000）油镜（×1000）油镜（×1000）油镜（×1000）第十二页，共五十八页，2022年，8月28日第二节细菌的结构

第十三页，共五十八页，2022年，8月28日1.肽聚糖

peptidoglycan

革兰阳性菌肽聚糖聚糖骨架四肽侧链五肽交联桥

一、细菌的基本结构

细胞壁、细胞膜、细胞质、核质

（一）细胞壁溶菌酶作用点青霉素作用点五肽桥四肽链肽聚糖层厚（20-80nm、15-50层)作用：

①其立体构型使细胞壁坚固，是维持细菌形态的基础成分。②是青霉素作用的靶分子。③有致病作用。第十四页，共五十八页，2022年，8月28日革兰阴性菌肽聚糖结构聚糖骨架

四肽侧链革兰阴性菌细胞壁中肽聚糖层薄，（10-15nm,1-2层)

二氨基庚二酸与D-丙氨酸连接处第十五页，共五十八页，2022年，8月28日2.Ｇ＋菌特有成分磷壁酸，占菌体干重50％

壁磷壁酸

膜磷壁酸作用：①具有抗原性，是重要的表面抗原。②具有致病性，以膜磷壁酸为主。壁磷壁酸膜磷壁酸膜磷壁酸壁磷壁酸第十六页，共五十八页，2022年，8月28日表面蛋白

某些革兰阳性菌细胞壁表面有一些特殊蛋白成分

A族链球菌表面—M蛋白金黄色葡萄球菌表面—Ａ蛋白staphylococcalproteinA,ＳＰＡ作用：具有粘附宿主细胞、抗吞噬及其它生物学活性。第十七页，共五十八页，2022年，8月28日3.Ｇ-菌特有成分外膜：脂多糖；脂质双层；脂蛋白第十八页，共五十八页，2022年，8月28日特殊组分：外膜脂多糖脂质双层

脂蛋白肽聚糖周浆间隙第十九页，共五十八页，2022年，8月28日（1）脂多糖(LPS)LPS是Ｇ－菌的重要致病物质，称内毒素。组成：

脂质A：毒性部分

核心多糖

特异多糖：菌体O抗原特异多糖（o抗原）核心多糖脂质A第二十页，共五十八页，2022年，8月28日（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。功能：与细菌细胞内外物质转运有关，与细菌致病性和耐药性有关。（3）脂蛋白：

位于肽聚糖和脂质双层之间。功能：稳定外膜并将其固定在肽聚糖层。第二十一页，共五十八页，2022年，8月28日

周浆间隙

G-

菌细胞膜与外膜脂质双层间的空隙，约占细胞体积的20%～40%。

功能①细菌获得营养。

②解除有害物质毒性。第二十二页，共五十八页，2022年，8月28日G+菌与G-菌细胞壁的比较细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌强度较坚韧较疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖层数可多达50层1-2层肽聚糖含量占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重5%-20%磷壁酸有无外膜无有第二十三页，共五十八页，2022年，8月28日G+菌与G－菌细胞壁结构不同的意义项目

G+G－细胞壁的关系染色性紫色红色细菌对酒精的通透性不同抗原性致病性

磷壁酸外膜细胞壁的化学组成不同外毒素内毒素药物敏感性青霉素有效无效青霉素作用部位为细胞壁的五肽交联桥溶菌酶有效无效溶菌酶作用部位为细胞的聚糖骨架第二十四页，共五十八页，2022年，8月28日4.细胞壁功能保护细菌和维持细菌形态物质交换与致病性有关与耐药性有关与静电性有关具有免疫原性第二十五页，共五十八页，2022年，8月28日5.细胞壁缺陷菌（L型菌）

定义：细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细胞壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型。

①原生质体

protoplast:革兰阳性菌L型

②原生质球

spheroplast:革兰阴性菌L型第二十六页，共五十八页，2022年，8月28日形成条件生物学特性与医学关系

细胞壁中肽聚糖结构受理化或生物因素的直接破坏或合成抑制而形成。如溶菌酶、青霉素、胆汁、抗体、补体等。①形态多形性；②革兰染色阴性；③普通培养基上不生长；④返祖性；⑤具有致病性；⑥对抗生素不敏感仍有一定致病性,引起慢性感染，常发生在使用作用细胞壁的抗菌素治疗过程中，临床上遇有症状明显而常规细菌培养阴性者应考虑此菌感染。≧第二十七页，共五十八页，2022年，8月28日细菌L型的形态和染色性细菌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。第二十八页，共五十八页，2022年，8月28日细菌L型的培养特性和菌落形态

细菌L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落。

油煎蛋样菌落（典型L型菌落）

颗粒型菌落

丝状菌落第二十九页，共五十八页，2022年，8月28日（二）细胞膜

位于细胞壁内，紧包细胞质，结构与真核细胞基本相同（不含胆固醇）。物质转运分泌呼吸生物合成参与细胞分裂功能细胞膜电镜照片

细胞膜模式结构图第三十页，共五十八页，2022年，8月28日中介体（mesosome)

细胞膜内陷、折叠形成的囊状膜性结构，多见于Ｇ＋菌。功能：与分裂有关；类似真核细胞线粒体，故亦称拟线粒体。第三十一页，共五十八页，2022年，8月28日（三）细胞质（cytoplasm）

成分：无色透明胶状物，由水、蛋白质、脂类、核酸及少量无机盐组成

功能：

细菌新陈代谢的场所第三十二页，共五十八页，2022年，8月28日细胞质内重要结构核糖体质粒胞质颗粒第三十三页，共五十八页，2022年，8月28日

核糖体：

①细菌细胞中唯一成熟细胞器。②细菌蛋白质合成场所。③由RNA+蛋白质组成。

④某些抗生素作用部位（红霉素、链霉素）⑤沉降系数70s（与人类不同）

第三十四页，共五十八页，2022年，8月28日2.质粒plasmid

概念：

存在于细菌细胞质中的闭合环状双股DNA；染色体外的遗传物质；控制某些特定的遗传性状；独立复制，与细菌的遗传变异有关。第三十五页，共五十八页，2022年，8月28日3.胞质颗粒（cytoplasmicgranule）异染颗粒

胞质颗粒大多为贮藏营养物质的场所。

异染颗粒

有利于细菌鉴定（如白喉杆菌）第三十六页，共五十八页，2022年，8月28日核质（nuclearmaterial）核质nuclearmaterial

又称核区域特点：无核膜、核仁及有丝分裂器作用：细菌生长繁殖、遗传变异的物质基础第三十七页，共五十八页，2022年，8月28日1.荚膜（capsule）

定义：某些细菌细胞壁外包绕一层粘液样物质；普通染色不易着色，光镜下可见透明环。化学组成：

多数细菌：多糖

少数细菌：多肽（炭疽杆菌）、透明质酸（链球菌）二、细菌的特殊结构第三十八页，共五十八页，2022年，8月28日荚膜的形成营养丰富的培养基（含糖、血清）有荚膜菌形成粘液型（M）、光滑型（S）菌落失去荚膜后菌落变为粗糙型（R）荚膜功能抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子抗杀菌物质损伤：如溶酶体、补体粘附作用：与致病性有关；形成生物膜第三十九页，共五十八页，2022年，8月28日2.鞭毛（flagellum）

定义：菌体上附着的细长并呈波纹状丝状物。其化学本质为蛋白质经特殊染色后在普通光学显微镜下可观察。鞭毛种类单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌第四十页，共五十八页，2022年，8月28日电镜下鞭毛光镜下鞭毛第四十一页，共五十八页，2022年，8月28日鞭毛功能细菌的运动器官某些细菌鞭毛与致病有关鞭毛蛋白有抗原性：H抗原第四十二页，共五十八页，2022年，8月28日3.菌毛（pilus）

定义：许多G－菌和少数G＋菌菌体表面存在着一种直的比鞭毛更细、更短的丝状物。

与运动无关第四十三页，共五十八页，2022年，8月28日菌毛的种类和功能普通菌毛

遍布菌体表面，细而直。

功能：粘附上皮细胞，有利于细菌的定植，与致病有关。性菌毛

每菌1～4根，比普通菌毛长而粗，传递质粒。大肠埃希菌普通菌毛×45000第四十四页，共五十八页，2022年，8月28日②.性菌毛sexpilus（F菌毛）

少数革兰阴性菌表面，仅1-4根，中空管状化学本质为蛋白质

有性菌毛细菌称F+菌雄性菌

无性菌毛细菌称F-菌雌性菌

作用

与细菌的接合及质粒的传递有关

F+菌与F-菌经性菌毛接合第四十五页，共五十八页，2022年，8月28日

4.芽胞（spore）

定义：

某些细菌在一定环境条件下，胞质脱水浓缩，在菌体内部形成一个圆形或卵圆形的小体，是细菌的休眠形式，称为芽胞。

第四十六页，共五十八页，2022年，8月28日芽胞的形态芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别价值

第四十七页，共五十八页，2022年，8月28日芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义破伤风梭菌炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌第四十八页，共五十八页，2022年，8月28日破伤风梭菌芽胞透视电镜×15000产气荚膜梭菌芽胞透视电镜×15000第四十九页，共五十八页，2022年，8月28日芽胞特点产生芽胞的细菌均为Ｇ＋菌。保持细菌全部生命活性。是细菌的休眠状态。芽胞可发芽，形成新的菌体。芽胞不是细菌的繁殖体。未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体称为繁殖体(vegetativeform)。第五十页，共五十八页，2022年，8月28日功能

①抵抗力强（热、干燥、化学消毒剂）

例如炭疽杆菌、破伤风杆菌芽胞

②细菌的鉴定指标③灭菌指标

注意：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。抵抗力强原因：①芽胞含水量少，蛋白质受热后不易变性。②芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素不易透入。③含有的DAP与钙结合的盐能提高芽胞中各种酶的稳定性。第五十一页，共五十八页，2022年，8月28日第三节细菌形态与结构检查法

第五十二页，共五十八页，2022年，8月28日革兰染色法步骤：涂片→固定→结晶紫初染→碘液媒染→95%酒精脱色→复红复染结果：Ｇ＋菌：紫色Ｇ－菌：红色革兰染色法意义：鉴别细菌选择药物研究细菌致病性第五十三页，共五十八页，2022年，8月28日涂片、固定初染---结晶紫

媒染—碘液脱色—95%酒精复染—复红第五十四页，共五十八页，2022年，8月28日葡萄