第一章細菌的形態(tài)與結構

第一章細菌的形態(tài)與結構第1頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一第一章

細菌的形態(tài)與結構第2頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)細菌的形態(tài)第3頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一一、細菌的大小測定單位

微米（micrometer,μm）測定標準以生長在適宜溫度和培養(yǎng)基中的幼齡培養(yǎng)物（18～24h）為標準。第4頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一測定方法顯微測微尺法球菌測其直徑桿菌測其長和寬螺旋菌測其兩端的直線距離細菌大小的范圍最大的80μm最小的0.2μm常見病原菌

多在2～10微米之間第5頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一接目測微尺為圓形玻片，中央刻有5mm長、等分為50格的標尺，每格的長度隨使用目鏡和物鏡的放大倍數(shù)及鏡筒長度而定。使用前用物鏡測微尺標定，用時放在目鏡內。第6頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一接物測微尺是長條玻片，中央圓形區(qū)域，刻有1mm長的標尺，等分為100格，每格10μm，用以標定接目測微尺在不同放大倍數(shù)下每格的實際長度。第7頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一接目測微尺的標定將接目測微尺裝入目鏡鏡頭內，刻度朝下；把接物測微尺放在載物臺上，刻度朝上。用低倍鏡找到接物測微尺的刻度，移動接物測微尺和接目測微尺使兩者的第一條刻度線重合，順著刻度找出第二條完全重合的刻度線。計算兩刻度間接目測微尺和接物測微尺的格數(shù)。由于接物測微尺的刻度每格長10μm，得第8頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一菌體大小的測定取下接物測微尺，將細菌染色標本置于載物臺上，然后在油鏡下用目鏡測微尺測量菌體的長和寬。第9頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一二、細菌的基本形態(tài)與排列基本形態(tài)球狀球菌桿狀桿菌螺旋狀螺旋菌第10頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一細菌的排列細菌分裂后有的單獨存在，有的彼此相連形成一定的排列方式。通常，各種細菌的外形和排列方式是相對穩(wěn)定而有明顯特征的，可作為細菌分類與鑒定的一種依據(jù)。第11頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一（一）球菌（coccus）1、雙球菌（Diplococcus）2、鏈球菌（Streptococcus）3、葡萄球菌（Staphylococcus）4、四聯(lián)球菌（Tetracoccus）5、八疊球菌（Sarcina）第12頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一雙球菌第13頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一第14頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一鏈球菌第15頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一葡萄球菌第16頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一葡萄球菌（電鏡下）第17頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一四聯(lián)球菌第18頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一八疊球菌第19頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一（二）桿菌（Bacillus）按外形分為球桿菌（coccobacillus）分支桿菌（mycobacterium）棒狀桿菌（corynebacterium）絲狀菌（Filamentousbacterium）雙桿菌鏈桿菌第20頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一按大小分成大桿菌3～10μm如炭疽桿菌中等桿菌2～3μm如大腸桿菌小桿菌0.6～1.5μm如布氏桿菌

第21頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一球桿菌第22頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一球桿菌（電鏡下）第23頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一分支桿菌第24頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一分支桿菌（電鏡下）第25頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一棒狀桿菌第26頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一棒狀桿菌（電鏡下）第27頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一絲狀菌第28頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一兩級著色桿菌第29頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一鏈桿菌第30頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一桿菌第31頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一（三）螺旋菌（Spirillum）基本特點是菌體有彎曲或呈螺旋狀弧菌（vibrio）螺菌（spiriium）

第32頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一弧菌第33頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一弧菌第34頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一螺旋菌第35頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一三、細菌的群體形態(tài)一個菌體在固體培養(yǎng)基表面或內部生長繁殖，其后代堆積在一起，形成一個肉眼可見的，有一定形態(tài)的集落，稱為菌落（colony）。菌落聯(lián)成片稱為菌苔（lawn）。菌落可用于細菌的分離、純化、計數(shù)、及鑒定等。第36頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一菌落第37頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一菌落第38頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)細菌的結構第39頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一第40頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一區(qū)分細菌結構的方法：其一表面結構內部結構外部附件其二基本結構特殊結構第41頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一一、細菌的基本結構指所有細菌都有的結構。細胞壁細胞膜細胞質核體等包括：第42頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一（一）細胞壁（cellwall）性質：是包在菌體最外邊的一層無色透明、堅韌而有彈性的膜。平均厚度15～30nm。折光性弱，對一般染料的親和力低，不宜著色，在光鏡下看不到第43頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一觀察細胞壁有三種方法①特殊染色處理②在高滲溶液中造成質壁分離③電鏡觀察第44頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一1、細胞壁的結構

革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌細胞壁的結構和成分有明顯不同。從而導致了這兩類細菌在染色性、抗原性、毒性以及對某藥物的敏感性等方面都有很大的差異。第45頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一⑴革蘭氏陽性菌的細胞壁結構特點較厚，約15～80nm無分化結構，只有一層主要成分是肽聚糖

也含少量磷壁酸、多糖及蛋白質等第46頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一革蘭氏陽性菌的細胞壁第47頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一肽聚糖（peptidogiycan）：又稱粘肽（mucopeptide）,是原核生物細胞所特有的物質。革蘭氏陽性菌的肽聚糖構成：聚糖鏈支架四肽側鏈五肽交聯(lián)橋第48頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一聚糖鏈支架四肽側鏈五肽交聯(lián)橋革蘭氏陽性菌細胞壁的肽聚糖組成第49頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一聚糖鏈支架N-乙酰胞壁酸（M）N-乙酰葡糖胺（G）β-1,4糖苷鍵第50頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一四肽側連由四個氨基酸組成，均聯(lián)接于胞壁酸分子上。胞壁酸L-丙氨酸（L-Ala）D-谷氨酸（D-Glu）L-賴氨酸（L-Lys）D-丙氨酸（D-Ala）第51頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一五肽橋

由5個甘氨酸（Gly）組成，交聯(lián)于相鄰兩條聚糖鏈支架的四肽側連上，由前一條第3位和后一條第4位氨基酸相連，構成了十分堅韌的三維立體結構。甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸五肽橋五肽橋結構五肽橋與四肽側鏈連接方式第52頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一溶菌酶水解聚糖鏈支架中的β-1，4糖苷鍵，而呈

現(xiàn)殺菌作用。青霉素打斷五肽橋和四肽側連之間的連接，而呈現(xiàn)

殺菌作用。溶菌酶的作用點青霉素的作用點第53頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一⑵革蘭氏陰性菌的細胞壁較薄，約10～15nm，結構和成分較復雜構成：外膜周質間隙第54頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一革蘭氏陰性菌的細胞壁第55頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一①外膜由脂多糖、磷脂、蛋白質、和脂蛋白等復合構成。第56頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一脂多糖（LPS）

為革蘭氏陰性菌特有成分，是此類菌的內毒素。位于外膜的最外層，厚約8～10nm。構成：類脂A核心多糖側鏈多糖第57頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一類脂A（lipidA）位于脂多糖的最內層，與脂質雙層相連，是一種結合有多種長鏈脂肪酸的氨基葡萄糖聚二糖鏈，是內毒素的主要毒性成分，能致動物體發(fā)熱，白細胞增多，直至休克死亡。第58頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一核心多糖位于類脂A的外層，由葡萄糖、半乳糖組成，與類脂A共價相連。核心多糖具有屬特異性。第59頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一側鏈多糖在LPS的最外側，即為菌體（O）抗原，是由3～5個低聚糖單位重復構成的多糖鏈，其中單糖的種類、位置、排列和構型均不同，其具有種、型特異性。第60頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一

外膜蛋白（outermembranceprotein,OMP）是外膜層中鑲嵌的多種蛋白質的統(tǒng)稱。按含量和重要性可將OMP分為主要和次要兩類。主要外膜蛋白包括微孔蛋白和脂蛋白等，前者起分子篩作用并與某些菌的粘附作用有關，脂蛋白起連接肽聚糖和外膜層的作用。第61頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一②周質間隙為革蘭氏陰性菌的肽聚糖層，約占細胞壁的10%～20%。很薄，僅2～3nm，肽聚糖分子僅有1～2層。第62頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一革蘭氏陰性菌肽聚糖的結構與陽性菌的肽聚糖不同，它是由四肽側鏈直接交聯(lián)，沒有五肽交聯(lián)橋，四肽側連中的第三個氨基酸是二氨基庚二酸（DAP）,由DAP與相鄰聚糖鏈支架上的四肽側連的第四位氨基酸（D-丙）直接連接，形成二維結構，故較為疏松。第63頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一G代表乙酰葡萄糖胺M代表乙酰胞壁酸

革蘭氏陰性菌肽聚糖的組成及交聯(lián)方式示意圖第64頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一2、細胞壁的功能維持菌體的外形保護細菌耐受低滲環(huán)境阻擋有害物質進入菌體維持菌體內外離子平衡參與細菌的正常分裂與細菌的致病性、抗原性、對噬菌體和藥物的敏感性及染色特性有關。第65頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一（二）細胞膜（cellmembrane）是一層有彈性的半透膜，其結構類似于一般的生物膜，其中含有多種酶類和載體蛋白。細菌對營養(yǎng)物質的攝取及廢物的排泄均要通過細胞膜。此外，細胞膜還參與細菌的呼吸過程及菌體某些結構和成分的合成過程。第66頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一細胞膜結構第67頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一間體（mesosome）是細胞膜凹入細胞質內形成的一種囊狀、管狀或層狀的結構。其功能與真核細胞的線粒體相似，與呼吸有關，并有促進細胞分裂的作用。第68頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一間體第69頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一（三）核體與質粒1、核體（nuclearbody）細菌無真正的細胞核，其遺傳物質稱核體或擬核，多集中在細胞的中心或邊緣，呈球狀、卵狀、啞鈴狀、帶狀、網(wǎng)狀等形態(tài)。核體是一個環(huán)狀的雙股大型DNA分子，含有細菌生命活動所必須的基因，其作用是控制細菌的各種遺傳性狀。第70頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一2、質粒（plasmied）是細菌核體以外的遺傳物質，為游離的小型雙股DNA分子，多為環(huán)狀，也有線狀的。質粒帶有細菌非生命活動所必須的基因，控制著細菌某些特定的性狀，如性菌毛、耐藥性和細菌素等的產生。第71頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一質粒能獨立復制，能隨細菌分裂傳給子代，能從一個菌體轉移到另一個菌體內。有的質粒能與核體整合或脫離，這類質粒又稱為附加體（episom）。質粒具有與外來DNA重組的功能,所以在基因工程中被廣泛應用作載體。第72頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一（四）細胞質（cytoplasm）為無色透明的膠體狀物質，幼齡菌的胞質粘稠、致密而均勻，老齡菌的胞質有許多空泡。化學組成隨菌種、菌齡以及環(huán)境條件而異，但基本成分是水分、蛋白質、核酸、脂類、糖類及少量無機鹽。胞質內含有多種酶系統(tǒng)，細菌的合成代謝與分解代謝都在胞質中進行。細胞質中還含有核糖體和多種胞質顆粒。第73頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一核糖體（ribosome）

又稱核蛋白體，是游離存在于胞質中的小顆粒狀結構，每個菌體內可達數(shù)萬個，主要集中在核質周圍和細胞膜上，是細菌合成蛋白質的場所。第74頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一胞質顆粒（cytoplasmicgranule）

也稱內含物(inclusion)。在細胞質中含有多種顆粒，如異染顆粒、脂肪滴、糖原和淀粉顆粒、空泡、液泡、氣泡、硫磺顆粒、碳酸鈣、草酸鹽、伴孢晶體及色素等。這些顆粒有的是細菌貯存的營養(yǎng)物，有的是代謝產物，總稱胞質顆粒。胞質顆粒中的異染顆粒及色素顆粒對鑒別細菌有一定的意義。第75頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一第76頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一二、細菌的特殊結構指某些細菌特有的結構

包括：莢膜

S層鞭毛菌毛芽孢第77頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一（一）莢膜（capsule）某些細菌分泌的包在菌體外的粘液性物質。莢膜厚度＞0.2μm、輪廓分明，光鏡下清

晰可見。微莢膜厚度＜0.2μm，光鏡看不到，但可用

免疫學方法測出或在電鏡下看到。粘液層疏松粘附在菌體表面，輪廓不清晰，

易被洗脫者。菌膠團粘液性物質包住多個菌體時。第78頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一莢膜的性質莢膜的折光性弱，對堿性染料親和力低，一般不宜著色，用普通方法染色后的細菌，在鏡下只能看到菌體周圍有一圈未著色的透明帶，用莢膜染色法染色可以清楚地看到莢膜的存在。第79頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一炭疽桿菌莢膜第80頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一肺炎球菌莢膜第81頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一莢膜的化學組成與抗原性莢膜的化學組成隨菌種而異，有的為多糖，有的為多肽，有的二者兼有。莢膜、微莢膜成分具有抗原性，并具有種和型特異性，可用于細菌的分型和鑒定。第82頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一與莢膜產生有關的因素菌種的特征環(huán)境條件第83頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一莢膜的作用莢膜對細菌有保護作用?？墒辜毦挚箘游矬w內吞噬細胞對其的吞噬作用和抗體及其他殺菌物質對其的殺滅作用，以增強病原菌的毒力，故莢膜與細菌的毒力有關。第84頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一（二）S層（S-layer）S層是某些細菌的一種特殊的表層結構，它完整地包裹菌體，由單一的蛋白質亞單位組成，規(guī)則排列，呈類晶格結構。S層是一種最簡單的生物膜，其功能除作為分子篩和離子通道外，還具有類似莢膜的保護屏障作用，能抗噬菌體及蛋白酶。此外，S層也是一種粘附素，可介導細菌對宿主細胞的粘附。第85頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一（三）鞭毛（flagellum）很多細菌在菌體上附著有數(shù)目不等的絲狀物，少者1～2根，多者達數(shù)百根，此種絲狀物稱鞭毛。其長度一般為2～5μm，最長達50μm，直徑一般為5～20nm，光鏡下看不到，須用電鏡觀察或經特殊染色人為加粗后才能看到。第86頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一鞭毛的成分及作用鞭毛的成分是蛋白質，由鞭毛蛋白的亞單位組成，鞭毛蛋白與動物的肌動蛋白相似，具有收縮性，其有規(guī)律的收縮可引起細菌的運動。因此，鞭毛是細菌的運動器官，有鞭毛的細菌能運動，無鞭毛的細菌不能運動，此點能作為鑒定細菌的一個依據(jù)。第87頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一鞭毛蛋白的抗原性鞭毛蛋白具有抗原性，稱為鞭毛抗原或H抗原，可用血清學方法檢測，不同細菌的H抗原具有型特異性，常作為血清學鑒定的依據(jù)之一。第88頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一鞭毛的存在形式鞭毛在菌體細胞上位置、數(shù)目、排列方式因細菌種而異。如：單毛菌雙毛菌叢毛菌周毛菌第89頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一鞭毛與細菌致病性的關系鞭毛與細菌的致病性也有關系?；魜y弧菌等通過鞭毛運動可穿過小腸粘膜表面的粘液層，粘附于腸粘膜上皮細胞，進而產生毒素而致病。第90頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一細菌的鞭毛第91頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一細菌的鞭毛第92頁，共104頁，2023年，2月20日，星期一細菌