第1章細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)-2014

第一篇細(xì)菌學(xué)Bacteriology

第一章

細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

MorphologyandstructureofBacteria

細(xì)菌(bacterium)：屬于原核生物界的一種單核細(xì)胞微生物；它形體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有細(xì)胞壁和原始核質(zhì)，無核仁和核膜，除核糖體外無其他細(xì)胞器。

狹義的細(xì)菌：專指其中數(shù)量最大、種類最多、引起疾病的種類亦多、生物學(xué)性狀具有代表性的細(xì)菌。廣義的細(xì)菌：包括細(xì)菌、衣原體、支原體、立克次體、螺旋體和放線菌等。細(xì)菌的概念

第一節(jié)細(xì)菌的大小與形態(tài)

SizeandMorphologyofBacteria細(xì)菌以微米(m)為測(cè)量單位。細(xì)菌形態(tài)：球菌、桿菌、螺形菌。一、球菌(Coccus,Cocci)多數(shù)球菌其直徑在1μm±。雙球菌(diplococci)鏈球菌(streptococci)葡萄球菌(staphylococci)四聯(lián)球菌(tetrads)八疊球菌(sarcina)球菌有不同排列八疊球菌雙球菌鏈球菌四聯(lián)球菌葡萄球菌coccusStreptococcusmeningococcusgonococcusstaphlococcusstreptococcuspneumoniae二、桿菌(bacillus,bacilli)大小范圍(0.3~10μm)×(0.2~1.3μm)。球桿菌(coccobacillus)分枝桿菌(mycobacterium)彎曲桿菌(campylobacter)棒狀桿菌(coryneformbacillus)梭形桿菌(shuttle)鏈桿菌(streptobacillus)bacillus棒狀桿菌

鏈桿菌分枝桿菌球桿菌三、螺形菌(Spirillarbacterium)弧菌(Vibrio,vibrios):只有一個(gè)彎曲，呈逗點(diǎn)狀(2~5μm)×0.3μm?；魜y弧菌。螺菌(Spirllum,Spirlla):3~4個(gè)彎曲,(3~10μm)×(0.3~0.6μm)，鼠咬熱螺菌。螺桿菌(helicobacterium):菌體細(xì)長(zhǎng)呈弧形或螺旋形，幽門螺桿菌。螺形菌幽門螺桿菌霍亂弧菌細(xì)菌的形態(tài)第二節(jié)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)菌毛鞭毛核質(zhì)DNA莢膜細(xì)胞壁細(xì)胞膜核糖體胞質(zhì)顆粒細(xì)胞質(zhì)中介體細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)模式圖

細(xì)胞壁

基本結(jié)構(gòu)

細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)

核質(zhì)莢膜

特殊結(jié)構(gòu)鞭毛芽孢菌毛一、細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)（一）細(xì)胞壁：在細(xì)菌的最外層，堅(jiān)韌而富有彈性。革蘭陽性(G+)菌：由肽聚糖與磷壁酸組成。革蘭陰性(G-)菌：由外膜(脂蛋白、脂質(zhì)雙層

與脂多糖)和肽聚糖組成。細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)。1.肽聚糖：(peptidopolycan)N-乙酰胞壁酸N-乙酰葡萄糖胺四肽側(cè)鏈β-1.4糖苷鍵五肽交聯(lián)橋溶菌酶作用點(diǎn)青霉素作用點(diǎn)-----革蘭陽性菌細(xì)胞壁肽聚糖-----革蘭陰性菌細(xì)胞壁肽聚糖N-乙酰胞壁酸N-乙酰葡萄糖胺β-1.4糖苷鍵四肽側(cè)鏈脂蛋白2.G+菌細(xì)胞壁特殊組分：磷壁酸

壁磷壁酸：通過磷脂與肽聚糖上的胞壁酸共價(jià)結(jié)合。膜磷壁酸：與細(xì)胞膜外層上的糖脂共價(jià)結(jié)合。與G+菌細(xì)胞壁的堅(jiān)韌性、通透性、抗原性以及黏附性有關(guān)。

磷壁酸（teichoicacid.)：

--------存在于G+菌細(xì)胞壁上

壁磷壁酸(wallteichoicacid)膜磷壁酸(teichoicacid)/脂磷壁酸(lipoteichoicacid)3.外膜

---G-菌細(xì)胞壁特殊組分脂蛋白脂質(zhì)雙層脂多糖

脂多糖的組成(內(nèi)毒素)

脂類A(1ipid

A)——

為一種糖磷脂，它是內(nèi)毒素的毒性和生物學(xué)活性的主要成分。核心多糖(corepolysaccharide)——

位于脂類A的外層，具有屬特異性。寡糖重復(fù)單位(oligosacchariderepeatunit)——位于脂多糖的最外層，為G-

菌體抗原，具有種特異性。

脂多糖(LPS，liposaccharide)----------Ｇ－菌的內(nèi)毒素組成：LPS：

脂質(zhì)A：毒性部分核心多糖:屬特異性特異多糖：種特異性，菌體O抗原G+菌細(xì)胞壁G－菌細(xì)胞壁細(xì)胞膜肽聚糖外膜磷壁酸脂多糖G+菌和G-菌細(xì)胞壁比較周漿間隙

區(qū)別要點(diǎn)革蘭陽性菌

革蘭陰性菌肽聚糖組成聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋聚糖骨架、四肽側(cè)鏈

肽聚糖層數(shù)可多達(dá)50層僅1-2層肽聚糖含量占細(xì)胞壁干重50%-80%占細(xì)胞壁干重5%-20%

強(qiáng)度較堅(jiān)韌，三維立體結(jié)構(gòu)較疏松，二維平面結(jié)構(gòu)

磷壁酸有無

外膜無有青霉素、溶菌酶敏感不敏感革蘭陽性菌與革蘭陰性菌細(xì)胞壁比較細(xì)菌細(xì)胞壁的功能維持細(xì)菌形態(tài)，承受細(xì)胞內(nèi)高滲透壓。參與菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換。帶有多種抗原表位，可以誘發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答。細(xì)胞壁的某些成分與細(xì)菌致病性有關(guān)(LPS)。細(xì)菌L型(bacterialLform)

概念：細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)受到理化或生物因素的直接破壞或合成被抑制，這種細(xì)胞壁受損的細(xì)菌在高滲環(huán)境下仍可存活，稱為細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型。形成條件：溶菌酶、青霉素、膽汁、溶葡萄球菌素、抗體、補(bǔ)體等。G+L型稱為原生質(zhì)體；G-L型稱為原生質(zhì)球。L型細(xì)菌的意義：具有致病性，易導(dǎo)致慢性感染。常規(guī)實(shí)驗(yàn)室分離培養(yǎng)陰性。多形性(原生質(zhì)體、原生質(zhì)球、可濾過微生物)。革蘭染色呈陰性、高滲培養(yǎng)、生長(zhǎng)緩慢、荷包蛋樣菌落、可回復(fù)。

L型細(xì)菌生物學(xué)特性緊貼細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，包繞于細(xì)胞質(zhì)外的一層結(jié)構(gòu)。為脂質(zhì)雙層蛋白質(zhì)嵌鑲結(jié)構(gòu)，不含膽固醇。細(xì)胞膜主要功能：物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)呼吸和分泌生物合成參與細(xì)菌的分裂（二）細(xì)胞膜(cellmembrance)（二）中介體(mesosome)

細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊形成的囊狀膜性結(jié)構(gòu)，多見于Ｇ＋菌。功能：與分裂有關(guān)；類似真核細(xì)胞線粒體故有擬線粒體(chondroid)之稱。。細(xì)胞膜包裹的溶膠狀物質(zhì)，或稱原生質(zhì)(protoplasm)，其中含有許多重要結(jié)構(gòu)。1.核糖體(ribosome):沉降系數(shù)70s(50s+30s)(真核80s；60s+40s)鏈霉素（三）細(xì)胞質(zhì)(cytoplasm)紅霉素

2.質(zhì)粒（plasmid）

細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)，存在于細(xì)胞質(zhì)中；閉合環(huán)狀的雙鏈DNA，帶有遺傳信息，控制細(xì)菌某些特定的遺傳性狀；能獨(dú)立自行復(fù)制，隨細(xì)菌分裂轉(zhuǎn)移到子代細(xì)胞中；并非細(xì)菌生命活動(dòng)必須；可通過接合或轉(zhuǎn)導(dǎo)的方式在細(xì)菌間傳遞。重要質(zhì)粒：R質(zhì)粒；F質(zhì)粒；K質(zhì)粒；各種產(chǎn)毒質(zhì)粒等；分子生物學(xué)研究的載體。

3.胞質(zhì)顆粒/紆回體(volutin)

胞質(zhì)顆粒中有一種主要成分是RNA和多偏磷酸鹽的顆粒，因其嗜堿性較強(qiáng)，用特殊染色法可染成與細(xì)菌其他部分不同的顏色，故稱異染顆粒，可作為鑒別細(xì)菌的根據(jù)。白喉棒狀桿菌細(xì)菌的遺傳物質(zhì)稱為核質(zhì)或擬核，集中于細(xì)胞質(zhì)的某一區(qū)域，多在菌體中央，無核膜、核仁。是細(xì)菌的遺傳物質(zhì)。決定細(xì)菌的遺傳性狀，是細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)。由一條雙股環(huán)狀DNA分子組成，DNA分子反復(fù)回旋盤繞成超螺旋狀。

（四）核質(zhì)(nuclearmaterial)二、細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞。（一）莢膜(capsule):某些細(xì)菌合成并分泌到細(xì)胞壁外的一層粘液性物質(zhì)，用理化方法去除后不影響菌細(xì)胞的生命活動(dòng)，與菌細(xì)胞壁結(jié)合牢固，≥0.2μm?；瘜W(xué)組成：多數(shù)細(xì)菌多糖;少數(shù)細(xì)菌多肽(炭疽芽胞桿菌)

形成：動(dòng)物體內(nèi)或營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基分型：鑒別細(xì)菌的重要標(biāo)志，可進(jìn)行血清學(xué)分型

抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子?？箽⒕镔|(zhì)損傷：如溶酶體、補(bǔ)體、藥物等。粘附作用：與致病性有關(guān)；形成生物膜（biofilm)。

莢膜的意義：（二）鞭毛(flagellum)概念:伸出菌體外的由蛋白質(zhì)組成的細(xì)長(zhǎng)而彎曲的絲狀物。功能:①細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官；②某些細(xì)菌鞭毛與致病有關(guān)；③鞭毛蛋白有抗原性：H抗原。④具有鑒別意義單毛菌從毛菌雙毛菌周毛菌Flegallumofbacteria

傷寒桿菌空腸彎曲菌霍亂弧菌假單胞菌

是一種比鞭毛更細(xì)、更短而直硬的絲狀物。必須用電子顯微鏡才能觀察?；瘜W(xué)組成：蛋白質(zhì)（三）菌毛(pilus/fimbriae)大腸桿菌大腸桿菌性菌毛普通菌毛普通菌毛普通菌毛:

遍布細(xì)胞表面，每菌可達(dá)數(shù)百根，短而直，粘附結(jié)構(gòu)(特異性)，與細(xì)菌致病性密切相關(guān)。

性菌毛:

每菌1～4根，僅見于少數(shù)G－菌，比普通菌毛長(zhǎng)而粗(中空管道)，傳遞質(zhì)粒。

芽胞：某些細(xì)菌在一定條件下，細(xì)胞質(zhì)脫水濃縮，在菌體內(nèi)形成的圓形或橢圓形的小體。形成條件：遺傳與環(huán)境因素共同作用。芽胞外衣芽胞殼芽胞外膜

皮質(zhì)芽胞壁內(nèi)膜核心（四）芽胞(spore/endospore)芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別價(jià)值

破傷風(fēng)梭菌芽胞肉毒梭菌芽胞炭疽桿菌芽胞芽胞形態(tài)芽胞的主要生物學(xué)特征保存有細(xì)菌全部生命活性所需要的物質(zhì)。是細(xì)菌的休眠狀態(tài)，芽胞可發(fā)芽，形成新的菌體：一個(gè)細(xì)菌只形成一個(gè)芽胞，一個(gè)芽胞發(fā)芽也只生成一個(gè)菌體，芽胞不是細(xì)菌的繁殖方式。具有很強(qiáng)的抗高溫、抗干燥、抗化學(xué)消毒劑和抗射線能力。抵抗力強(qiáng)芽胞是滅菌指標(biāo)，高壓蒸氣滅菌是殺滅芽胞的最有效的方法。細(xì)菌芽胞是某些外源性感染的重要來源如厭氧的破傷風(fēng)芽胞梭菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌和肉毒梭菌，需氧的炭疽芽胞桿菌。

芽胞的意義細(xì)菌芽胞抵抗力強(qiáng)的原