医学微生物学-细菌形态学

细菌学总论

原核细胞型微生物☆狭义概念：单指细菌（如葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌等）☆广义概念：所有原核细胞型微生物（细菌、支原体、立克次体、衣原体、螺旋体、放线菌）第一节细菌的形态与结构与分类一、细菌的大小与形态观察细菌常用光学显微镜，其大小用测微尺在显微镜下进行测量，以微米(μm)为单位。不同种类的细菌大小不一，同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有差异。☆细菌按其外形，主要有球菌（coccus）杆菌（bacillus）

螺形菌（spiralbacterium）形态与结构细菌的大小与形态细菌的测量单位：☆微米(μm)细菌的形态球菌杆菌螺菌弧菌螺形菌球菌(coccus)脑膜炎奈瑟菌双球菌(diplococcus)肺炎链球菌链球菌(streptococcus)球菌(coccus)球菌(coccus)葡萄球菌(staphylococcus)球菌(coccus)四联球菌(tetrad)球菌(coccus)八叠球菌(sarcina)杆菌(bacillus)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杆菌的形态多样杆菌(bacillus)炭疽芽胞杆菌白喉棒状杆菌杆菌(bacillus)杆菌的形态多样分枝杆菌双歧杆菌螺形菌(spiralbacterium)弧菌螺菌螺杆菌二、细菌的结构☆基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质☆特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞形态与结构（一）基本结构

一）细胞壁(cellwall)

是位于细菌细胞最外层，包绕在细胞膜周围，无色透明、坚韧而富有弹性的膜状结构。平均厚度为12——30nm，组成较复杂，并随不同菌种而异。革兰阳性菌革兰阴性菌革兰染色两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖，但各有其特殊组分。革兰染色法（GramStain）：涂片风干固定结晶紫碘液95%乙醇复红1min1min脱色1革兰阳性菌肽聚糖(peptidoglycan)—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥（三维立体结构）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组成

1、聚糖骨架 N-乙酰葡糖胺(G)

N-乙酰胞壁酸(M)

2、四肽侧链（L-丙、D-谷、L-赖、D-丙）

3、五肽交链桥（5个甘氨酸组成）肽聚糖层厚，形成坚韧的三维立体网架结构革兰阳性菌细胞壁肽聚糖经这样的三级链接，构成了交叉的、机械强度相当大的空间框架结构，交联率为75%，坚固而致密。这种三维立体结构的肽聚糖在革兰阳性菌中高达50层，为其细胞壁主要成分。2革兰阴性菌肽聚糖(peptidoglycan)—聚糖骨架、四肽侧链（二维平面结构）革兰阴性菌肽聚糖组成

1、聚糖骨架

N-乙酰葡糖胺(G)

N-乙酰胞壁酸(M)

2、四肽侧链（L-丙、D-谷、M-二氨基庚二酸DAP、D-丙）

缺乏五肽交链桥仅有二维结构，肽聚糖层少，结构松散。革兰阴性菌细胞壁肽聚糖由于缺乏交联桥，只能形成二维平面结构，而且交联率低，只有25%，故多数侧链呈游离状。这种二维平面的肽聚糖在革兰阴性菌中只有1——2层，只作为其细胞壁的组成成分之一。细菌细胞壁中基本成分:肽聚糖革兰阳性菌、革兰阴性菌肽聚糖组成与数量不同，因此在许多理化性状、致病性、染色性上均有差异。此外，革兰阳性菌、阴性菌细胞壁中还有各自的特殊成分。革兰阳性菌：磷壁酸革兰阴性菌：外膜

3革兰阳性菌细胞壁特殊组分——磷壁酸(teichoicacid)

磷壁酸为革兰阳性菌特有成分化学结构：由核糖醇和甘油残基经磷酸二酯键连接组成长链，穿插于肽聚糖中类别：壁磷壁酸-与细胞壁中肽聚糖中N-乙酰胞壁酸连接膜磷壁酸-与细胞膜相连作用：具有抗原性，是重要的表面抗原；有一定致病作用4革兰阴性菌细胞壁特殊组分——外膜(outermembrane)外膜由脂质双层、脂蛋白、脂多糖三部分组成，位于肽聚糖外面，是G-菌细胞壁中主要成分。外膜位于肽聚糖外侧，由内向外由脂蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成。外膜

脂蛋白连接肽聚糖与脂质双层脂质双层结构类似细胞膜，有选择性通透作用，也可作为噬菌体、性菌毛、或细菌素的受体脂多糖（LPS）即革兰阴性菌内毒素

脂多糖（由内向外）脂质A一种糖磷脂，是内毒素的毒性成分，无种属特异性☆脂多糖由三部分组成：核心多糖有种属特异性，同一菌属细菌核心多糖相同特异多糖即革兰阴性菌的菌体抗原（O抗原），具有种的特异性，此糖如果缺失，细菌菌落将发生S—R变异革兰阴性菌细胞壁特殊组分---外膜☆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 20-80nm 10-15nm肽聚糖层数 可多达50层 1-2层肽聚糖含量 50%-80% 5%-20%磷壁酸 有 无外膜 无 有细胞壁的破坏物质

☆青霉素、头孢菌素和溶菌酶的杀菌作用主要作用于Ｇ+菌。

☆

G-菌肽聚糖含量少，有外膜保护，青霉素和溶菌酶对其作用微弱。项目革兰阳性菌革兰阴性菌细胞壁的关系染色性紫色红色细胞壁对酒精的通透性抗原性主要为磷壁酸主要为外膜细胞壁的化学组成不同毒性无内毒素有内毒素内毒素为阴性菌细胞壁成分

脂多糖对青霉素的作用有效无效青霉素作用部位为肽聚糖

五肽交联桥对溶菌酶的作用有效无效溶菌酶作用部位为肽聚糖

聚糖骨架细胞壁G+菌与G-菌的差别及与细胞壁的关系☆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)。某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。☆细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）

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)细菌L型的形态和染色性蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）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。（2）细菌L型的培养特性和菌落形态

丝状菌落

颗粒型菌落

油煎蛋样菌落典型的L型菌落维持菌体固有的形态保护细菌抵抗低渗环境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。

☆细胞壁的功能（二）细胞膜(cellmembrane)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