第一章微生物的形态与结构-1-20-1

第一章微生物的形态与结构---细菌的形态与结构第一节细菌的形态与结构一、细菌的形态二、细菌的基本结构三、细菌的特殊结构细菌：具有细胞壁的单细胞微生物，原核微生物（一）细菌的大小1、范围最小：与无细胞结构的病毒相仿（50nm；）最大：肉眼可见（0.75mm）；一、细菌的形态1999年，芬兰科学家EOKajander等发现了一种能引起尿结石的纳米细菌（nanobacteria），其细胞直径最小仅为50nm（1mm=1000μm=1000000nm），甚至比最大的病毒更小一些。这种细菌分裂缓慢，三天才分裂一次，是目前所知最小的具有细胞壁的细菌。（nanobacteria）（50nm）最大和最小细菌的个体大小悬殊：（Thiomargaritanamibiensis）（0.75mm）1~106倍一般细菌的大小范围：0.5~2.0μm（直径）0.5~1μ

m（直径）

×

1~5

μ

m（长度）0.4~2

μ

m（直径）

×2~20

μ

m（长度）(长度是菌体两端点之间的距离，而非实际长度)2、测量方法显微镜测微尺显微照相后根据放大倍数进行测算3、细菌大小测量结果的影响因素个体差异；干燥、固定后的菌体一般会由于脱水而比活菌体缩短1/3-1/4；染色方法的影响，一般用负染色法观察的菌体较大；幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大；环境条件，如培养基中渗透压的改变也会导致细胞大小的变化。（二）细菌的基本形态和排列球状杆状螺旋状基本形态1、球状

细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。金黄色葡萄球菌肺炎链球菌2、杆状

细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。

杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般不作为分类依据。铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）破伤风梭菌3、螺旋状弧菌螺旋菌螺旋体菌4、其它形状1）特殊形态柄杆菌（prosthecatebacteria）细胞上有柄（stalk）、菌丝（hyphae）、附器（appendages）等细胞质伸出物，细胞呈杆状或梭状，并有特征性的细柄。

一般生活在淡水中固形物的表面，其异常形态使得菌体的表面积与体积之比增加，能有效地吸收有限的营养物；2）异常形态环境条件的变化：物理、化学因子的刺激培养时间过长阻碍细胞正常发育细胞衰老营养缺乏自身代谢产物积累过多异常形态正常形态环境条件恢复正常二、细菌的结构特殊结构：部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造基本结构：一般细菌都有的构造（一）细菌的基本结构

细胞壁（cellwall）位于细胞基本结构最外的一层厚实、坚韧的外被－－（位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。）细胞壁1.细胞壁细胞壁的功能：（1）固定细胞外形和提高机械强度；（2）为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；（3）渗透屏障，阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质（分子量大于800）进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤；（4）细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性的物质基础；革兰氏染色与细胞壁：

简单染色法

正染色

革兰氏染色法鉴别染色法抗酸性染色法

芽孢染色法

死菌

姬姆萨染色法

负染色：荚膜染色法等细菌染色法

活菌：用美蓝或TTC（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色1）革兰氏染色C.Gram（革兰）于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。革兰氏染色法的流程1、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染2、用碘溶液进行媒染3、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色4、用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对涂片进行复染，例如沙黄。具体实验步骤请参考实验讲义革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁的比较2）革兰氏阳性细菌的细胞壁特点：厚度大（20~80nm）化学组分简单，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。肽聚糖(peptidoglycan)磷壁酸（teichoicacid）又称粘肽(mucopeptide)、胞壁质(murein)或粘质复合物(mucocomplex)，是细菌细胞壁中的特有成分。结合在革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖（1）肽聚糖厚约20~80nm，由25～40层左右的网格状分子交织成的网套覆盖在整个细胞上。双糖单位原核生物所特有的已糖肽聚糖肽聚糖四肽尾由四个氨基酸分子按

L型与D型交替方式连接而成双糖单位中的β-1,4-糖苷键很容易被溶菌酶(lysozyme)所水解，从而引起细菌因肽聚糖细胞壁的“散架”而死亡。肽桥起着连接前后两个四肽尾分子的“桥梁”作用。青霉素目前所知的肽聚糖已超过100种，在这一“肽聚糖的多样性”中，主要的变化发生在肽桥上。跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联的膜磷壁酸（又称脂磷壁酸），由甘油磷酸链分子与细胞膜上的磷脂进行共价结合后形成。其含量与培养条件关系不大。可用45%热酚水提取，也可用热水从脱脂的冻干细菌中提取。（2）磷壁酸结合在革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。壁磷壁酸，它与肽聚糖分子间进行共价结合，含量会随培养基成分而改变，一般占细胞壁重量的10%，有时可接近50%。用稀酸或稀碱可以提取。磷壁酸主要生理功能：细胞壁形成负电荷环境，增强细胞膜对二价阳离子的吸收；贮藏磷元素；增强某些致病菌对宿主细胞的粘连、避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用；革兰氏阳性细菌特异表面抗原的物质基础；噬菌体的特异性吸附受体；能调节细胞内自溶素(autolysin)的活力，防止细胞因自溶而死亡。3）革兰氏阴性细菌的细胞壁肽聚糖外膜外膜蛋白