细菌的形态与结构

细菌的基本性状医学检验教研室宋秋玲细菌的生长曲线活菌数的对数培养时间迟缓对数期稳定期期衰亡期铜绿假单胞菌菌落特征（普通琼脂平板）

金黄色葡萄球菌与表皮葡萄球菌的比较一、细菌的大小：以微米μm作为测量单位。

第一节细菌的大小和形态二、细菌的形态：球菌杆菌螺形菌球菌脑膜炎奈瑟菌肺炎链球菌球菌球菌球菌球菌杆菌不同杆菌的大小、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两端齐平炭疽芽胞杆菌两端尖细白喉棒状杆菌杆菌杆菌的形态多样分枝杆菌双歧杆菌螺形菌第二节细菌的结构

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胞质颗粒核糖体细胞膜细胞壁核质菌毛鞭毛中介体细菌的基本结构与特殊结构模式图1.肽聚糖(粘肽或糖肽)N-乙酰胞壁酸N-乙酰葡糖胺革兰阳性菌细胞壁肽聚糖：聚糖骨架、四肽侧链、五肽桥三维立体结构，坚固DAP（二氨基庚二酸）

革兰阴性菌细胞壁肽聚糖:

聚糖骨架、四肽侧链二维平面结构，疏松特异多糖（o抗原）核心多糖脂质A脂质双层脂蛋白壁磷壁酸膜磷壁酸革兰阳性菌革兰阴性菌细胞壁肽聚糖细胞膜区别点

G+菌

G-菌

坚韧度较坚韧较疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖组成聚糖骨架、四肽侧链、五肽桥聚糖骨架、四肽侧链肽聚糖层数可达50层1-3层肽聚糖含量(占胞壁干重)50%～80%５%～20%磷壁酸有无外膜无有结构三维空间（立体结构）二维空间（平面结构）G+菌与G-菌细胞壁结构比较G+

菌与G-

菌的差别及与细胞壁的关系项目 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对青霉素的作用

有效 无效

作用部位为肽聚糖五肽交联桥对溶菌酶的作用

有效 无效作用部位为肽聚糖聚糖骨架

中介体：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，故亦称为线粒体。中介体中介体白喉杆菌异染颗粒

（四）核质细菌是原核细胞，不具有成形的核。细菌的遗传物质称为核质或拟核，无核膜、核仁和有丝分裂器。功能与真核细胞的染色体相似。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，是细菌存活所必需的遗传物质，控制着细菌的主要遗传变异性状。二细菌的特殊结构

１.鞭毛

２.荚膜３.菌毛４.芽胞二.特殊结构（一）鞭毛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。鞭毛需用电子显微镜、暗视野显微镜、半固体培养基观察，或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看到。鞭毛菌分类单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌功能：细菌的运动器官医学意义：1、对细菌的分类、分型和鉴定具有一定的意义（根据鞭毛有无、类型和H抗原的不同）。2、某些细菌的鞭毛与致病有关（黏附性和侵袭力）。2.鞭毛的功能和意义菌毛：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。菌毛在普通光学显微镜下看不到，必须用电子显微镜观察。根据功能不同，菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类。二.特殊结构（二）菌毛普通菌毛遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。这类菌毛是细菌的粘附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合，是细菌感染的第一部。因此，菌毛与细菌的致病性有关。1.普通菌毛仅见于少数革兰阴性菌。数量少，1-10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，有性菌毛的F+菌称雄性菌，无性菌毛的F-菌称雌性菌。带有性菌毛的F+菌与无性菌毛的F-菌相遇时，性菌毛与其相应受体结合，F+菌内的质粒或DNA可通过性菌毛进入F-菌体内，此过程——接合，细菌的耐药性及某些细菌的毒力因子均通过此方式转移。与细菌的遗传变异有关，传递耐药性。2.性菌毛普通菌毛具有粘附性，与细菌致病性有关。性菌毛与细菌的遗传变异相关二.特殊结构（三）荚膜

荚膜：某些细菌在其细胞壁外包绕一层黏液性物质，为疏水性多糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。通常在机体内和营养丰富的培养基中易形成。可通过革兰染色法、负染色法（荚膜厚度0.2μm：透明圈）或特殊染色法才能看到。肺炎链球菌荚膜荚膜大多数细菌的荚膜是多糖（肺炎链球菌），炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽。多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复杂，成为血清学分型的基础。荚膜的形成需要能量，与环境条件有密切关系。有荚膜的细菌形成粘液(M)或光滑(S)菌落，失去荚膜后其菌落变为粗糙型（R）型。1.荚膜的化学组成抗吞噬作用：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。（与致病有关）粘附作用：荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，形成生物膜，是引起感染的重要因素。（与致病有关）抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最外层，有保护菌体避免和减少受有害物质的损伤作用。

用于细菌的鉴别和分型：根据有无荚膜、荚膜的抗原特异性、荚膜组分的不同。

2.荚膜的功能芽胞：某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个折光性很强的圆形或卵圆形小体，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。革兰染色不易着色，须用芽孢染色法才能着色。二.特殊结构（四）芽胞形成条件：营养缺乏保存全部生命必需物质：核酸、酶、合成菌体成分的结构休眠状态（休眠体），无新陈代谢可发芽（转变成繁殖体）

1个细菌→1个芽胞→1个细菌（繁殖体）

因而芽胞不是细菌的繁殖方式，只是细菌的休眠方式。每种细菌形成一种类型芽胞芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌破伤风梭菌芽胞的抵抗力强：可在自然界中存在多年，是重要的传染源。耐干燥、热、辐射、化学消毒剂，100℃数小时。故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标（最可靠方法为高压蒸气灭菌法，121.3℃维持15-30分钟）。芽胞抵抗力强的原因：(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DPA（吡啶二羧酸）与钙结合的盐能提高芽胞中各种酶的热稳定性。致病性：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。鉴别意义：根据芽胞位置、大小、形状等。芽胞的功能小结：

细菌特殊结构的功能和医学意义功能医学意义鞭毛荚膜具有抗吞噬、黏附、抵抗杀菌物质的杀菌作用。1、与细菌的致病性有关2、用于细菌的鉴别和分型。1、用于细菌的分类和鉴定。2、某些细菌的鞭毛与致病有关。运动菌毛

普通菌毛

性菌毛芽胞细菌特殊结构的功能和医学意义功能医学意义粘附与细菌的致病性有关传递遗传物质与细菌的遗传变异有关，传递耐药性保护细菌渡过1、用于细菌的鉴别不良外界环境2、作为灭菌的指标

3、参与致病细菌的L型

L型细菌：细胞壁缺陷的细菌。常发生在作用于细胞壁的抗菌药物治疗过程中。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。根据细胞壁缺陷程度分：

1、原生质体（完全失去细胞壁，见于G+菌）

特点：只能在渗透压与胞浆接近的高渗环境中存活，否则易裂解死亡。

2、原生质球（细胞壁部分缺损，见于G-菌）特点：在高渗或非高渗环境中均能存活。

L型细菌呈高度多形性，大小不一。着色不均，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。(一)L型细菌的形态和染色性蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）一、生物学特性（二）L型细菌的培养特性和菌落形态L型细菌生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通培养基上不能生长，培养时必须用含血清的高渗低琼脂培养基。

NaCl—3~5%琼脂—0.8~1%

蔗糖—10~20%人或马血清—10~20%

较原菌生长缓慢，2~7天后形成油煎蛋样菌落（也有颗粒状或丝状）菌落。液体培基中：呈颗粒状、沉于管底。

油煎蛋样菌落（典型L型菌落）（三）生化反应与抗原性

生化反应与原菌有变化；抗原性：革兰阳性菌的L型可明显降低或完全消失（因细胞壁严重缺陷）：革兰阴性菌L型保留部分抗原性。如伤寒沙门菌L型由于细胞壁缺陷，菌体O抗原明显减弱，但鞭毛抗原仍然保留，故做肥大反应时，O抗原阴性，H抗原阳性。（四）对抗生素的敏感性：对作用于细胞壁的抗生素均耐药；对干扰蛋白质合成的抗生素敏感。二、L型的诱导与回复（一）诱导：利用外界因素作用于细胞壁使之失去细胞壁形成L型的过程称之。能诱导细菌形成L型的因素或物质称诱导剂.

种类：抗生素、溶菌酶、紫外线、胆汁、抗体、补体等。（二）回复或返祖指L型脱离诱导剂后继续培养，仍可恢复原来的形态和特性称之。

返祖的条件：去除诱导剂；改变培养基的物理特性（增加琼脂的硬度，降低NaCl含量或加入10~30%的明胶可促进返祖）；改善营养条件，如含血清牛肉浸液琼脂比肉汤琼脂平板易恢复。分布广泛，体内外菌可发生。特点：可引起慢性、反复发作性感染（常见肾盂肾炎、骨髓炎、心内膜炎等），并常在应用某些抗菌药物治疗中发生，且常规细菌学检查结果常呈阴性。

当临床症状明显而常规细菌培养阴性时，应考虑L型细菌感染的可能性，并合理选择抗生素进行治疗。三、L型菌的致病性第三节细菌与环境（P22）种类繁多的细菌在自然界的分布极为广泛，它们与外界环境及宿主一起构成相对平衡的生态体系，大多数细菌对人体是无害的，但有些细菌侵入人体或因某些原因导致人体内微生态平衡失调时，可以引起疾病。因此，了解细菌在自然环境及正常人体的分布，认识正常菌群的作用及微生态平衡与失调的关系，对加强无菌观念、正确使用消毒灭菌方法、防止医院感染、传染病及菌群失调的发生均有十分重要的意义。第一节细菌的分布一、细菌在自然界的分布：

细菌在土壤、水和空气中广泛存在，是感染人体的重要来源。一细菌在自然界的分布

1.土壤含有细菌生长繁殖必需的营养物质、水分、适宜的pH及气体环境。因此，细菌的种类和数量很多，一般离地面10cm～20cm耕作层的土壤中，细菌含量最多。土壤中的细菌多数为非病原菌，在自然界的物质循环中起着重要的作用。土壤中的病原菌可来自人和动物的排泄物以及死于传染病的人畜尸体，多数病原菌在土壤中容易死亡。但有一些能形成芽胞的细菌，如破伤风梭菌、产气荚膜梭菌、炭疽芽胞杆菌等，它们在土壤中可存活几年或几十年，并能通过伤口感染，因此，当伤口被泥土污染时，应采取清创等必要的措施进行预防和治疗。2.水也是细菌生存的天然环境，水中的细菌主要来自土壤和人、动物的排泄物等，水中细菌的数量通常是地面水多于地下水，静止水多于流动水，沿岸水多于中流水，由于水容易受人和动物的粪便及多种排泄物的污染，所以水中可含有伤寒沙门菌、痢疾志贺菌、霍乱弧菌等病原菌。水源被污染可引起多种消化系统传染病的流行，因此，保护水源，加强水和粪便的管理，是预防和控制肠道传染病的重要环节。但直接检查水中的病原菌是比较困难的，因此，进行水的卫生微生物学检验时，一般以大肠埃希菌作为水被污染的重要指标，通过测定大肠菌群数来判断水被污染的程度，目前我国规定生活饮用水的标准为：1m1水中细菌总数不超过100cfu；100m1水中不得检出大肠菌群。超过此数，表示水源可能受粪便等污染严重，水中可能有病原菌存在。

3.空气中缺乏营养物质与水分，且受日光照射，细菌不易繁殖。但由于人群和各种动物的呼吸道及口腔中的细菌可随唾液、飞沫散布到空气中。土壤中的细菌也随尘埃飞扬在空气中，因此空气中可存在不同种类的细菌。尤其在人口密集的公共场所或医院，空气中细菌种类和数量显著增多。常见的病原菌有金黄色葡萄球菌、链球菌、结核分枝杆菌、白喉棒状杆菌及脑膜炎奈瑟菌等，可引起伤口或呼吸道感染。此外，空气中的非病原菌，常可造成生物制品、药物制剂及培养基的污染。因此，医院的手术室、病房、制剂室、实验室等要经常进行空气消毒，并应严格按照有关制度进行消毒隔离和无菌操作，以防止疾病的传播及手术后的感染。第一节细菌的分布二、细菌在正常人体的分布：（一）人体正常菌群：

1、正常菌群：

在正常人的体表和与外界相通的腔道中，存在着不同种类和数量的微生物，这些微生物通常对人体无害，甚至有益，为人体正常微生物群，通称正常菌群。正常人体的血液、内脏、骨骼、肌肉等部位是无菌的。

人体常见的正常菌群

部位主要菌群皮肤葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌、白假丝酵

母菌、非致病性分枝杆菌等。

口腔葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、乳杆菌、类

白喉棒状杆菌、放线菌、螺旋体、白假丝酵母菌、梭菌等。

鼻咽腔葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、类杆菌等。

外耳道葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌。

眼结膜葡萄球菌、干燥棒状杆菌、奈瑟菌等。

肠道大肠埃希菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、

肠球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、乳杆

菌、白假丝酵母菌等

泌尿生殖道葡萄球菌、棒状杆菌、分枝杆菌、乳酸杆菌、大肠埃希菌、不动杆菌、白假丝酵母菌、支原体等。二、细菌在正常人体的分布：2、正常菌群的生理意义：1、生物拮抗作用（竞争营养或产生细菌素）：如肠道中大肠埃希菌产生的大肠菌素能抑制痢疾志贺菌的生长。2、营养作用（参与物质代谢、营养转化和合成）：如大肠埃希菌、乳链球菌等能合成维生素B、维生素K等，供机体利用；双歧杆菌产酸造成的酸性环境，可促进机体对维生素D和钙、铁的吸收。3、免疫作用（有免疫原性和促免疫细胞分裂产生抗体的作用）二、细菌在正常人体的分布：3、条件致病菌：在正常情况下，正常菌群具有相对稳定性，但在特定条件下，正常菌群与机体之间的这种生态平衡可被破坏而引起疾病，这些能引起疾病的细菌称条件致病菌。寄居部位改变机体免疫功能低下菌群失调（二）菌群失调及菌群失调症：

菌群失调是指由于某种原因使正常菌群的种类、数量和比例发生较大的改变，导致机体微生态失去平衡。因严重菌群失调而使宿主发生的一系列临床症状，则称为菌群失调症（二重感染）。如，长期应用广谱抗生素的病人。

第二节细菌的控制细菌的生命活动与环境密切相关.适宜的环境,能促进细菌的生长繁殖.环境不适宜时,可引起细菌的变异或抑制其生长,甚至杀灭细菌.一、概念与意义（掌握）

1、消毒：杀死物体上病原微生物的方法但不一定能杀死细菌的芽胞的方法。（消毒剂）

2、灭菌：杀灭物体上所有微生物（包括病原微生物、

非病原微生物以及细菌芽胞）的方法。

3、防腐：防止或抑制微生物生长繁殖的方法。（防腐剂）

4、无菌：指不存在活的微生物的意思。

5、无菌操作：防止微生物进入机体或物品的操作技术。消毒灭菌的方法有物理法和化学法二、物理消毒灭菌法：（一）热力灭菌法：1、干热灭菌法：焚烧烧灼干烤

1.干热灭菌法：

干热灭菌法焚烧：废弃物品、动物尸体。烧灼：接种环、试管口灭菌。干烤：160-170℃2-3h玻璃器皿、瓷器等。红外线：1-10

m波长最强，但只在照射到的物体表面产生热效，如医疗器械。脱水干燥，使大分子变性二、物理消毒灭菌法：（一）热力灭菌法：2、湿热消毒灭菌法：巴氏消毒法

62℃30分钟煮沸法

100℃5-6分钟流通蒸气消毒法

100℃30分钟高压蒸气灭菌法

103.4kPa.121.3℃

15—20分钟1.高压蒸气灭菌法：（最常用、最有效）

压力103.4Kpa经121.3℃维持15-30分钟，适用于耐高压和湿热的物品，如培养基、手术衣、手术器械等。

湿热消毒灭菌法高压蒸汽灭菌器

4.巴氏消毒法：

61.1-62.8℃持续30分钟或71.7℃持续15-30秒,用于酒类和乳制品的消毒。2.煮沸法：100℃持续5-6分钟，可用于饮水、手术器械、食具的消毒，但对芽胞无影响。若在水中加入2%碳酸钠可提高沸点至105℃，既可促进芽胞死亡，又可防止金属器材生锈。

3.流通蒸汽法：利用蒸笼或阿诺蒸锅消毒。一般100℃，持续30min杀死细菌繁殖体。也可过液反复进行，即间歇灭菌法。湿热灭菌比干热效果好湿热灭菌时，菌体蛋白质较易凝固。湿热灭菌时，菌体吸收水分，蛋白质含水愈多，凝固所需温度降低。

湿热穿透力比干热大，可使被灭菌物品内部温度迅速上升。湿热蒸气可放出潜热，这种潜热迅速提高被灭菌物体的温度。菌体蛋白质的凝固温度与其含水量的关系

蛋白质含水量30min内凝固所需温度

（%）（℃）

50562574～801880～9061450160～170干热灭菌与湿热灭菌穿透力及灭菌效果比较

第二节消毒与灭菌二、物理消毒灭菌法：（二）电磁波辐射杀菌法：紫外线波长在265-266nm杀菌能力最强,它能干扰DNA复制,导致细菌变异死亡,但穿透力弱,故只能用于房间空气和物品表面的消毒.1、日光与紫外线、X射线、γ射线

：二、物理消毒灭菌法：

（三）滤过除菌法机制利用特殊的滤器以去除液体或空气中的细菌，以达到无菌目的。用途主要用于不耐高温无菌的血清、毒素、抗生素、药液，以及空气的除菌。特点仅能除去细菌，不能去除病毒、支原体、衣原体和有些L型细菌等。滤器和层流室（四）干燥干燥可使细菌脱水、菌体蛋白变性和盐类浓缩，从而防碍细菌代谢、生长繁殖，产生抑菌杀菌作用。常用于保存食品、药材、菌种等。第二节消毒与灭菌三、化学消毒灭菌法：（一）常用化学消毒剂的种类及用途：（见表4-2）（二）化学消毒剂的杀菌机制：

1、使菌体蛋白变性或凝固；

2、干扰微生物的酶系统和代谢；

3、损伤细胞膜；常用消毒剂的种类、浓度、用途及作用机制（一）种类常用浓度用途作用机制1.酚类

石炭酸

2.醇类

乙醇

3.重金属盐类

硝酸银

4.氧化剂

高锰酸钾

过氧化氢

氯

漂白粉

碘酒

3%-5%

70%-75%

1%

0.1%

3%

0.2-0.5ppm

10%-20%

2.0%-2.5%

器械、排泄物消毒

皮肤、体温计消毒

新生儿滴眼

皮肤、尿道、蔬菜、水果消毒

创口、皮肤粘膜消毒

饮水及游泳池消毒

地面、厕所与排泄物消毒

皮肤消毒蛋白质变性损伤细胞膜，灭活酶类

蛋白质变性凝固、干扰代谢

氧化作用,蛋白质变性与沉淀,灭活酶类

氧化作用,蛋白质沉淀种类常用浓度用途作用机制5.表面活性剂

新洁尔灭

6.染料

龙胆紫

7.烷