《医学微生物学》课件-细菌的形态与结构

细菌的形态与结构MorphologyandStructureofBacteria复习引入病毒细菌寄生虫机体免疫应答反应疫苗清除病原菌产生保护性抗体固有免疫应答适应性免疫应答医学微生物学医学免疫学人体寄生虫学病原生物学其他微生物21.免疫的概念和功能？？？2.微生物的种类？？？3.人体寄生虫的分类？？？教学内容和目标4.熟悉掌握细菌革兰染色方法以及了解细菌形态和结构的检查方法。3.熟悉细菌的特殊结构。2.熟悉革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁结构的主要差别。1.说出细菌的大小，形态、基本结构和特殊结构。

1.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，测量单位微米（μm）细菌按照外形其基本形态有三种：球菌；杆菌；螺形菌

球菌(coccus);直径约1μm。不同的球菌细胞排列方式不同，有不同的名称。如双球菌、链球菌、葡萄球菌。杆菌(bacillus);长短粗细很不一致。根据形态差异又分为棒状杆菌、球杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌等。螺形菌(spiralbacteria);菌体弯曲。一个弯曲为弧菌（vibrio),数个弯曲为螺菌（spirillum)。细菌的形态易受到温度、PH、培养基成分和培养时间等环境的影响，仅在合适的生长条件下才呈典型的细菌结构。在不利环境下，常出现不规则形态。一,细菌的大小与形态sizeandmorphologyofbacteria肺炎链球菌白喉棒状杆菌霍乱弧菌细菌基本的形态杆菌螺形菌球菌双球菌(diplococcus)链球菌（Streptococcus）四联球菌（Tetrad）细胞分裂方向、分裂后细菌粘连程度及排列方式不同八叠球菌（Sarcina）葡萄球菌（Staphylococcus）不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致炭疽芽胞杆菌3-10

μm大中大肠埃希菌2-3μm小布鲁菌0.6-1.5μm杆菌（bacillus）球杆菌形态多样的杆菌双歧杆菌（电镜）棒状杆菌末端膨大白喉棒状杆菌螺形菌(spiralbacterium)：菌体弯曲弧菌(vibrio)：菌体只有一个弯曲，呈弧状或逗点状，如霍乱弧菌a螺菌(spirillum)：菌体有数个弯曲，如鼠咬热螺菌

注意细菌形态易受各种因素的影响不利环境或老龄时出现不规则的多形性，称为衰退型适宜条件下8～18h（对数生长期）时形态较典型基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞二，细菌的结构Structureofbacterium细菌芽胞的结构

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圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。细菌的基本结构

（一）细胞壁cellwall：位于细菌细胞外层，包在细胞膜外的一层无色透视坚韧而有弹性的膜状结构。1.主要功能：1）维持形态2）物质交换3）抗原性革兰染色革兰阳性菌革兰阴性菌肽聚糖磷壁酸肽聚糖脂蛋白脂多糖脂质双层外膜壁磷壁酸膜磷壁酸聚糖骨架四肽侧链五肽交联桥聚糖骨架四肽侧链两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖，又称粘肽；但各有其特殊组分。肽聚糖(peptidoglycan)

G+菌肽聚糖:

15-50层肽聚糖聚糖骨架四肽侧链五肽交联桥

三维结构DAP二氨基庚二酸β-1.4糖苷键五肽交联桥c-dG-菌肽聚糖:

1-2层聚糖骨架四肽侧链

平面结构β-1,4糖苷键青霉素溶菌酶青霉素能与细菌竞争合成肽聚糖过程中所需的转肽酶,抑制四肽侧链上D-丙氨酸与五肽桥之间的联结,使细菌不能合成完整的肽聚糖,在一般渗透压环境中,可导致细菌死亡。G＋菌细胞壁特殊组分磷壁酸：抗原性强；与某些代谢活动有关（如调节离子通过）；部分具有粘附宿主的功能，与细菌的致病性相关（作用类似“菌毛”）G－菌细胞壁特殊组分

肽聚糖：薄，1-2层，10-15nm，胞壁干重5-20%特殊组分：外膜，结构复杂，胞壁干重80%以上革兰阴性菌肽聚糖脂蛋白脂多糖脂质双层外膜聚糖骨架四肽侧链周浆间隙脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)

LPS是革兰阴性菌内毒素的主要成分！！！脂质A是内毒素的毒性和生物学活性的主要组分,无种属特异性,故不同细菌产生的内毒素的毒性作用均相似。如发热、白细胞计数显著增加，可致内毒素休克。革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构不同的意义•两类细菌细胞壁结构不同，使它们在染色性、抗原性、致病性、对药物的敏感性等存在差异。•如革兰阳性菌一般对溶菌酶和青霉素敏感，而革兰阴性菌对它们不敏感。G＋菌和G-菌的比较G+与G-菌细胞壁结构不同的生理意义：革兰阳性菌革兰阴性菌染色性紫色红色抗原性磷壁酸主要为外膜（LPS）毒性无内毒素内毒素药物敏感性对青霉素、溶菌酶敏感对青霉素、溶菌酶不敏感

细胞膜cellmembrane位于细胞壁内紧包细胞质，结构与真核细胞基本相同。

组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇）功能：物质转运,呼吸作用,合成作用,参与细菌分裂中介体mesosome:

胞膜内陷、折叠形成的囊状膜性结构，多见于Ｇ＋菌。与分裂有关。中介体的形成,有效地扩大了细胞膜面积,相应地增加了酶的含量和能量的产生,其功能类似于真核细胞的线粒体,故亦称为拟线粒体。细胞质（cytoplasm）1.细胞膜包裹的溶胶状物质。有水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成。2.细菌新陈代谢的场所。3.内有许多内含物：核糖体、质粒、胞质颗粒。1.质粒plasmid

是存在于细菌胞质中的闭合环状双链DNA，为染色体外的遗传物质。质粒带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。如编码菌毛、细菌素、毒素和耐药性。2.核糖体ribosome蛋白质合成场所；某些抗生素作用部位3.胞质颗粒cytoplasmicgranule大多数为贮藏的营养物质，包括糖原、淀粉等4.核质

nuclearmaterial

细菌的遗传物质称为核质或拟核，集中于细胞质的某一区域，多在菌体中央，无核膜、核仁。

细菌属于原核细胞型微生物Circular,double-strandedDNA特殊结构：荚膜鞭毛菌毛芽胞（一）荚膜capsule

细菌细胞壁外包围的一层由疏水性多糖或蛋白质组成的黏液性物质。普通染色不易着色，光镜下可见透明环。大多数为多糖，少数为多肽。厚度小于0.2μm者称微荚膜microcapsule。细菌的特殊结构Inkstaining

（二）鞭毛flagellum

伸出菌体外的细长而弯曲的蛋白质丝状结构,细菌的运动器官有抗原性（通常称为H抗原），与致病有关。需用电子显微镜观察或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在普通光学显微镜下看到。（三）菌毛（pilus）•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。•根据功能不同，菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类。•菌毛在普通光学显微镜下看不到，必须用电子显微镜观察。菌毛的种类和功能普通菌毛ordinarypilus

遍布细胞表面，短而直。是细菌的黏附结构，能与宿主细胞的特异受体结合，介导细菌在局部定植，与细菌的致病性密切相关。性菌毛sexpilus（F菌毛）

仅见于少数革兰阴性菌，每菌1～4根，比普通菌毛长而粗，中空呈管状，传递质粒。由F(致育因子)质粒编码产生，与细菌的遗传变异有关。可通过接合传递细菌的毒力和耐药性等。

F+菌内的质粒或DNA可通过性菌毛进入F-菌体内，此过程称为接合(conjugation)。

（四）芽胞spore1.某些细菌在一定环境条件下，胞质脱水浓缩，在菌体内部形成的,光镜下可见的一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。

2.芽胞是细菌的一种特殊存活方式，而不是繁殖方式(芽胞形成之后细菌即失去繁殖能力)。保存有细菌全部生命活性。芽胞可发芽，形成新的菌体.3.产生芽胞的都是革兰阳性菌芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，用一般消毒灭菌方法不易将芽孢杀死,最可靠的方法是高压蒸气灭菌法。因此,在消毒灭菌过程中,应以杀死芽孢作为判断灭菌效果的指标。三，细菌形态与结构检查法Examinationformorphlogyandstructureofbacteria•显微镜放大法：细菌形体微小，肉眼不能直接看到，必须借助显微镜（普通光学显微镜、电子显微镜）放大后才能观察。•染色法：细菌体小半透明，经染色后观察较清楚。光学显微镜制样活体观察染色压滴法悬滴法简单染色革兰染色抗酸染色鞭毛染色芽胞染色荚膜负染LightMicroscope普通光学显微镜的分辨率为0.25um。一般细菌都大于0.25um，故可用普通光学显微镜观察。Magnificationoptions:100X400X1000X•显微镜放大法1.普通光学显微镜2.电子显微镜TransmissionEMScanningEMElectronMicroscope电子显微镜的分辨率为1nm。不仅能看清细菌的外形，内部超微结构可一览无余。普通光学显微镜检查染色法不染色标本染色标本单染色法复染色法革兰染色抗酸染色革兰染色法步骤：涂片→固定→结晶紫初染→碘液媒染→95%酒精脱色→番红复染结果：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革兰染色法的机理G+细菌由于细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和其分子交联度较紧密故在用乙醇洗脱时，肽聚糖网孔会因脱水而明显收缩，因不含脂类，故乙醇处理不能在壁上溶出缝隙。因此，结晶紫与碘复合物仍牢牢阻留在其细胞内，使其呈现紫色。G-细菌因其壁薄、肽聚糖含量低和交联松散，故遇乙醇后，肽聚糖网孔不易收缩，加上它的类脂含量高，所以当乙醇把类脂溶解后在细胞壁上就会出现较大的缝隙，结晶紫与碘的复合物极易被溶出细胞壁，因此，通过乙醇脱色后，细胞又呈无色。这时再经番红复染，就使G-细菌染成红色，而G+细菌仍呈紫色。结晶紫初染碘液媒染乙醇脱色番红复染全部细胞紫色全部细胞紫色G-菌无色G+菌紫色G-菌红色G+菌紫色革兰氏染色各步骤时细菌的外观一.判断1.革兰阳性菌的脂多糖是细菌内毒素的主要成分。2.菌毛是细菌的运动器官。3.细菌的芽孢作为消毒灭菌的指标。二.填空1.细菌的基本结构包括：__、__、__、__.2.细菌的特殊结构包括：__、__、__、__.预习细菌的生长和繁殖45周次课次教

学

内

容21绪论

2细菌的形态与结构33实验一：细菌的形态与结构

4细菌的生长繁殖与代谢45实验二：细菌的生长繁殖与代谢

6消毒与灭菌5

中秋节国庆节放假67实验三：消毒与灭菌

8细菌的感染与免疫79抗原

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