大學(xué)課件：第1章-細菌的基本性狀-第一節(jié)形態(tài)與結(jié)構(gòu)七年制

醫(yī)學(xué)微生物學(xué)-細菌學(xué)

第一章細菌的基本性狀

BasicCharactersofBacteria大連醫(yī)科大學(xué)微生物學(xué)教研室主講人：張偉醫(yī)學(xué)微生物學(xué)-細菌學(xué)

第一章細菌的基本性狀BasicC1第一節(jié)細菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)與理化性狀

一、細菌的大小與形態(tài)觀察儀器：常用光學(xué)顯微鏡測量儀器：測微尺（在顯微鏡下進行測量）測量單位：微米(μm),1μm=1/1000mm。第一節(jié)細菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)與理化性狀一、細菌的大小與形態(tài)2細菌的形態(tài)，主要有：球菌（coccus）桿菌（bacillus）

螺形菌（spiralbacterium）細菌的形態(tài)，主要有：球菌（coccus）3（一）球菌（coccus）腦膜炎奈瑟菌肺炎鏈球菌

雙球菌(diplococcus)（一）球菌（coccus）腦膜炎奈瑟菌肺炎鏈球菌4

鏈球菌(streptococcus)乙型溶血性鏈球菌乙型溶血性鏈球菌5

葡萄球菌(staphylococcus)金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌6

四聯(lián)球菌(tetrad)

7（二）桿菌(Bacillus)大腸桿菌(E.coli)炭疽芽胞桿菌雙歧桿菌（二）桿菌(Bacillus)大腸桿菌(E.coli)炭疽8（三）螺形菌(spiralbacterium)霍亂弧菌(V.cholera)弧菌

鼠咬熱螺菌(Spirillumminor)螺菌螺桿菌

幽門螺桿菌(Helicobacterpylori)（三）螺形菌(spiralbacterium)霍亂弧菌(V9基本結(jié)構(gòu)細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、核質(zhì)特殊結(jié)構(gòu)莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞二、細菌的結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、核質(zhì)特殊結(jié)構(gòu)莢膜、鞭毛、菌毛10大學(xué)課件：第1章-細菌的基本性狀-第一節(jié)形態(tài)與結(jié)構(gòu)[七年制]11基本結(jié)構(gòu)(basicstructure)

（一）細胞壁(cellwall)是位于細菌細胞最外層，包繞在細胞膜周圍。平均厚度為12～30nm，組成較復(fù)雜，并隨不同菌種而異。革蘭染色法（GramStain）：革蘭陽性菌革蘭陰性菌革蘭染色兩類細菌細胞壁的共同組分為肽聚糖(peptidoglycan)

，但各有其特殊組分基本結(jié)構(gòu)(basicstructure)（一）細胞12G+菌的肽聚糖(S.aureus)：聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋(-1,4glycosidicbond)轉(zhuǎn)肽酶催化四肽側(cè)鏈與五肽交聯(lián)橋之間的肽鍵形成,青霉素抑制轉(zhuǎn)肽酶,從而抑制細胞壁的形成。(-1,4glycosidicbond)轉(zhuǎn)肽酶催化四肽13二氨基庚二酸G-菌的肽聚糖(E.coli)：聚糖骨架、四肽側(cè)鏈二氨基庚二酸14壁磷壁酸膜磷壁酸G+菌的細胞壁特殊組分——磷壁酸(teichoicacid)與粘附有關(guān)，組成表面抗原壁磷壁酸膜磷壁酸與粘附有關(guān)，組成表面抗原15G-菌的細胞壁特殊組分——脂蛋白、外膜(outermembrane)

、脂多糖（LPS）內(nèi)毒素內(nèi)毒素16脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)：即內(nèi)毒素內(nèi)毒素核心多糖特異多糖無種屬特異性脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)：即17革蘭陰性菌細胞壁革蘭陽性菌細胞壁革蘭陰性菌細胞壁革蘭陽性菌細胞壁18細胞壁

革蘭陽性菌革蘭陰性菌強度較堅韌較疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖層數(shù)可多達50層1-2層肽聚糖含量50%-80%5%-20%糖類含量脂類含量磷壁酸多，45%少，1-4%+少，15-20%多，11-22%-肽聚糖組成聚糖、側(cè)鏈、交聯(lián)橋聚糖、側(cè)鏈外膜-+G+菌與G-菌細胞壁結(jié)構(gòu)比較細胞壁革蘭陽性菌革蘭陰性菌強度較堅韌較疏松厚度20-80n19維持細菌固有外形保護細菌抵抗低滲環(huán)境參與物質(zhì)交換決定菌體的抗原性

細胞壁的功能維持細菌固有外形20細菌細胞壁缺陷型（細菌L型）細菌L型(bacterialLform)：細胞壁受損的細菌,在高滲環(huán)境下，仍可存活，稱細菌L型。在一般環(huán)境中，因菌體內(nèi)的高滲透壓而會漲破死亡，但在高滲環(huán)境下，仍可存活。原生質(zhì)體(protoplast)——Gram+；原生質(zhì)球(spheroplast)——Gram-。

某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染,如尿路感染。去除誘發(fā)因素后，有的L型可回復(fù)為原菌。細菌L型(bacterialLform)：細胞壁受損的細21

細菌L型呈高度多形性，大小不一；形成L型后，大多染成革蘭陰性。(1)細菌L型的形態(tài)和染色性葡萄球菌L型(A)及恢復(fù)后(B)細菌L型呈高度多形性，大小不一；形成L型后，大多染成革蘭陰22細菌L型生長緩慢，營養(yǎng)要求高，對滲透壓敏感，普通營養(yǎng)基上不能生長，培養(yǎng)時必須用高滲的含血清的培養(yǎng)基。

油煎蛋樣菌落典型的L型菌落(2)細菌L型的培養(yǎng)特性和菌落形態(tài)細菌L型生長緩慢，營養(yǎng)要求高，對滲透壓敏感，普通營養(yǎng)基上不23（二）細胞膜(cellmembrane)細菌細胞膜的結(jié)構(gòu)與真核細胞者基本相同，由磷脂和多種蛋白質(zhì)組成，但不含膽固醇。細菌細胞膜的功能與真核細胞者類似，主要有物質(zhì)轉(zhuǎn)運、呼吸和分泌、生物合成、細菌分裂等作用。細菌細胞膜可形成一種特有的結(jié)構(gòu)，稱為中介體(mesosome)。多見于Gram+，稱為擬線粒體，并參與細菌分裂（二）細胞膜(cellmembrane)多見于Gram24細胞膜上的一些重要蛋白：青霉素結(jié)合蛋白：轉(zhuǎn)肽酶。蛋白分泌系統(tǒng)：G-菌通過該系統(tǒng)將蛋白分泌至胞外。

III型分泌系統(tǒng)是細菌分泌致病性蛋白的主要途徑雙組分信號傳導(dǎo)系統(tǒng)：是細菌對環(huán)境信號作出反應(yīng)的調(diào)控系統(tǒng)。通過蛋白的磷酸化與去磷酸化，產(chǎn)生調(diào)控反應(yīng)。細胞膜上的一些重要蛋白：25（三）細胞質(zhì)(cytoplasm)核糖體(ribosome)：細菌合成蛋白質(zhì)的場所，游離存在于細胞質(zhì)中，70S（50S+30S），分別是紅霉素，鏈霉素的靶點；真核為80S（60S+40S）。（三）細胞質(zhì)(cytoplasm)26（三）細胞質(zhì)(cytoplasm)質(zhì)粒(plasmid)：細菌染色體外的遺傳物質(zhì)，存在于細胞質(zhì)中。為閉合環(huán)狀的雙鏈DNA，控制細菌某些特定的遺傳特性，如：耐藥性。胞質(zhì)顆粒：細菌細胞質(zhì)中含有多種顆粒，大多為貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)。其中有一種主要成分是RNA和多偏磷酸鹽的顆粒，其嗜堿性強，用亞甲藍染色時著色較深呈紫色，稱為異染顆粒(metachromaticgranule)。。常見于白喉棒狀桿菌，位于菌體兩端，有助于鑒定。（三）細胞質(zhì)(cytoplasm)27（四）核質(zhì)(nuclearmaterial)核質(zhì)是由單一密閉環(huán)狀DNA分子反復(fù)回旋、卷曲、盤繞組成松散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。細菌是原核細胞，不具有成形的核。細菌的遺傳物質(zhì)稱為核質(zhì)或擬核，無核膜、核仁和有絲分裂器。功能與真核細胞的染色體相似——決定細菌各種遺傳性狀。（四）核質(zhì)(nuclearmaterial)28肺炎鏈球菌莢膜細菌的特殊結(jié)構(gòu)(specialstructure)

（一）莢膜(capsule)莢膜：某些細菌在其細胞壁外包繞一層粘液性物質(zhì)，其成分為多糖或蛋白質(zhì)，用理化方法去除后并不影響細胞的生命活動。當(dāng)其厚度≥0.2μm，邊界明顯，光鏡下可見時，稱為莢膜。厚度<0.2μm者稱為微莢膜。具有抗原性，可將細菌定型肺炎鏈球菌莢膜細菌的特殊結(jié)構(gòu)(specialstruct29莢膜的功能：抗吞噬作用：莢膜本身無毒性，但是在體內(nèi)可抵抗宿主細胞的吞噬及消化作用，增強細菌的侵襲力，是一種重要的毒力因子(如肺炎鏈球菌的莢膜為多糖，具親水性、帶負電)黏附作用：可使細菌間粘連，或黏附于細胞表面，形成生物膜，是引起感染的重要因素(如變異鏈球菌黏附于牙齒表面，引起齲齒)抗有害物質(zhì)的損傷作用抗干燥作用：含有較多水分，可在一定條件下維持存活大學(xué)課件：第1章-細菌的基本性狀-第一節(jié)形態(tài)與結(jié)構(gòu)[七年制]30（二）鞭毛(flagellum)許多細菌在菌體上附有細長并呈波狀彎曲的絲狀物，稱為鞭毛，是細菌的運動器官。鞭毛需用電子顯微鏡觀察，或經(jīng)特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光鏡下看到。（二）鞭毛(flagellum)31單毛菌(Vibriocholerae)雙毛菌(Campylobacterjejuni)叢毛菌(Pseudomonasaeruginosa)周毛菌(Salmonella)鞭毛的種類：單毛菌(Vibriocholerae)雙毛菌(Campyl32鞭毛的功能：鞭毛是運動器官。有鞭毛的細菌能主動運動，有化學(xué)趨向性，可通過動力試驗進行細菌鑒定；有的細菌，其鞭毛與致病性有關(guān)(霍亂弧菌穿過黏液層,到達腸黏膜上皮細胞；鞭毛有抗原性。鞭毛的成分為鞭毛蛋白，與肌動蛋白相似,稱為鞭毛抗原（H抗原），可作為細菌分類、分型的依據(jù)。大學(xué)課件：第1章-細菌的基本性狀-第一節(jié)形態(tài)與結(jié)構(gòu)[七年制]33（三）菌毛(pilus/fimbria)菌毛：許多G-菌和少數(shù)G+菌菌體表面存在著一種直立的、比鞭毛更細、更短的絲狀物。菌毛蛋白具有抗原性。根據(jù)功能不同，菌毛可分為普通菌毛和性菌毛兩類。在普通光學(xué)顯微鏡下看不到，必須用電子顯微鏡。（三）菌毛(pilus/fimbria)34普通菌毛遍布菌細胞表面，每菌可達數(shù)百根。這類菌毛是細菌的粘附結(jié)構(gòu)，能與宿主細胞表面的特異性受體結(jié)合，是細菌感染的第一步。菌毛的受體常為糖蛋白或糖脂，與菌毛結(jié)合的特異性決定的宿主的易感部位。(1)普通菌毛(ordinarypilus)普通菌毛遍布菌細胞表面，每菌可達數(shù)百根。(1)普通菌毛(35(2)性菌毛(sexpilus)

普通僅見于少數(shù)革蘭陰性菌。數(shù)量少，1-4根。比普通菌毛長而粗，中空呈管狀。性菌毛由F質(zhì)粒編碼，故又稱F菌毛。帶有性菌毛的F+菌與無性菌毛的F-菌相遇時，性菌毛與其相應(yīng)受體結(jié)合，F(xiàn)+菌內(nèi)的質(zhì)?；駾NA可通過性菌毛進入F-菌體內(nèi)，此過程稱為接合。細菌的毒力和耐藥性可通過此方式傳遞。(2)性菌毛(sexpilus)普通僅見于少數(shù)革蘭陰36大學(xué)課件：第1章-細菌的基本性狀-第一節(jié)形態(tài)與結(jié)構(gòu)[七年制]37炭疽芽胞桿菌(Bacillusanthracis,Todar2003)

（三）芽胞(spore)某些細菌在一定的環(huán)境條件下，胞質(zhì)脫水濃縮，在菌體內(nèi)部形成一個圓形或卵圓形小體，是細菌的休眠形式。其產(chǎn)生由芽胞基因決定。產(chǎn)生芽胞的都是革蘭陽性菌。芽胞折光性強、壁厚、不易著色，經(jīng)特殊染色光鏡下可見炭疽芽胞桿菌(Bacillusanthracis,To38(1)芽胞的形成與發(fā)芽細菌形成芽胞的能力是遺傳因素的控制和環(huán)境因素的影響。當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)缺乏時易形成芽胞，即為細菌維持生命的特殊形式；芽胞由多層膜結(jié)構(gòu)組成，帶有完整的核質(zhì)、酶系統(tǒng)和合成菌體組分的結(jié)構(gòu)，能保存細菌的全部生命活動的必須物質(zhì)；芽胞形成后，細菌即失去繁殖能力；環(huán)境適宜時，芽胞則可發(fā)育成細菌的繁殖體(vegetativeform)；一個細菌只形成一個芽胞，一個芽胞發(fā)芽也只生成一個菌體，細菌數(shù)量并未增加，因而芽胞不是細菌的繁殖方式。(1)芽胞的形成與發(fā)芽細菌形成芽胞的能力是遺傳因素的控制和39芽胞的結(jié)構(gòu)芽胞抵抗力強的原因：

(1)芽胞含水量少，蛋白質(zhì)受熱后不易變性。(2)芽胞具有多層致密的厚膜，理化因素不易透入。(3)含有的吡啶二羧酸(DPA)與鈣結(jié)合生成的鹽能提高芽胞中各種酶的穩(wěn)定性。芽胞的結(jié)構(gòu)芽胞抵抗力強的原因：40破傷風(fēng)梭菌C.tetani肉毒梭菌C.botulinum炭疽芽胞桿菌Bacillusanthracis(2)芽胞的功能芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別意義。破傷風(fēng)梭菌C.tetani肉毒梭菌C.botulinum炭41芽胞的抵抗力強，可在自然界中存在多年，是重要的傳染源。但芽胞并不直接引起疾病，只有發(fā)芽成為繁殖體后，才能迅速大量繁殖而致病。芽胞抵抗力強，故應(yīng)以殺滅芽胞作為可靠的滅菌指標。高壓蒸汽滅菌法是殺滅芽胞最有效的方法。(2)芽胞的功能芽胞的抵抗力強，可在自然界中存在多年，是重要的傳染源。但芽胞42三、細菌的理化性狀（一）細菌的化學(xué)組成水、無機鹽、蛋白質(zhì)、糖類、脂類