醫(yī)學(xué)微生物學(xué)：第1章 細(xì)菌的基本形態(tài)與結(jié)構(gòu)1

第一章

細(xì)菌的基本形態(tài)與結(jié)構(gòu)

廣州醫(yī)科大學(xué)金域檢驗(yàn)學(xué)院1.重點(diǎn)掌握G+和G-菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及異同點(diǎn)。2.掌握細(xì)菌基本結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)的組成和作用。3.熟悉細(xì)菌形態(tài)與結(jié)構(gòu)檢查法和菌落形態(tài)描述。學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求是屬原核生物界的一種單細(xì)胞微生物3細(xì)菌（bacterium）種類(lèi)細(xì)菌、衣原體、支原體、

立克次體、螺旋體、放線(xiàn)菌

第一節(jié)

細(xì)菌的大小與形態(tài)

桿菌球菌螺旋菌1、細(xì)菌的基本形態(tài)（個(gè)體形態(tài)）測(cè)量單位：微米（μm）葡萄球菌雙球菌鏈球菌

根據(jù)繁殖時(shí)的分裂平面、黏附程度不同：四聯(lián)球菌八疊球菌球菌（coccus）桿菌形態(tài)多數(shù)呈直桿狀

桿菌（bacillus）雙歧桿菌多種形態(tài)的桿菌球桿菌棒狀桿菌鏈桿菌分枝桿菌多種形態(tài)的桿菌弧菌螺菌螺桿菌螺形菌（spiralbacterium）細(xì)菌形態(tài)可變：在不利生長(zhǎng)環(huán)境或老齡時(shí)呈現(xiàn)的不規(guī)則多型性，可表現(xiàn)為梨狀、氣球狀、絲狀等，稱(chēng)為衰退型。L型葡萄球菌葡萄球菌

觀察細(xì)菌典型的大小和形態(tài)，應(yīng)選擇對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)菌進(jìn)行！培養(yǎng)8-18小時(shí)細(xì)菌生物被膜的存在與細(xì)菌耐藥性和對(duì)抗機(jī)體免疫系統(tǒng)等有關(guān)細(xì)菌的存在形式：生物被膜2.細(xì)菌的群體形態(tài)▲固體培養(yǎng)時(shí)的群體形態(tài)：菌落（colony)①單菌落（clone)②菌苔(lawn)平板培養(yǎng)的群體形態(tài)液體培養(yǎng)時(shí)的群體形態(tài)（1）種類(lèi)：斜面群體形態(tài)表面沉淀對(duì)照混濁（2）菌落形態(tài)及影響因素1、鄰近菌落2、培養(yǎng)時(shí)間3、培養(yǎng)基成分4、培養(yǎng)溫度不同種類(lèi)細(xì)菌菌落形態(tài)不同2.細(xì)菌的群體形態(tài)第二節(jié)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)

基本結(jié)構(gòu)

細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)核質(zhì)

特殊結(jié)構(gòu)

莢膜鞭毛菌毛芽孢

☆位于菌細(xì)胞的最外層，不同細(xì)菌的組成不同，共同成分是肽聚糖?！罡鶕?jù)革蘭染色將細(xì)菌分為2大類(lèi)：革蘭陽(yáng)性（G+）菌

革蘭陰性（G-）菌一、細(xì)胞壁（cellwall)

G+和G-菌細(xì)胞壁中共有組分

原核細(xì)胞特有成分是細(xì)胞壁的基本骨架——由N—乙酰胞壁酸（M）和N—乙酰葡糖胺（G）經(jīng)β-1,4糖苷鍵連接間隔排列形成的多糖支架。溶菌酶作用位點(diǎn)1.肽聚糖（peptidoglycan)：

G+菌肽聚糖

聚糖骨架

四肽側(cè)鏈五肽交聯(lián)橋

葡萄球菌的peptidoglycanG-菌肽聚糖聚糖骨架四肽側(cè)鏈

磷壁酸：占細(xì)胞壁干重45％，使細(xì)菌帶負(fù)電荷。

壁磷壁酸

膜（脂）磷壁酸

具有抗原性和黏附素活性2.Ｇ＋菌特有成分細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)脂磷壁酸肽聚糖-磷壁酸3.Ｇ-菌特有成分外膜：脂多糖、脂質(zhì)雙層、脂蛋白LPS是Ｇ－菌的內(nèi)毒素(endotoxin）帶負(fù)電荷。

組成：

脂質(zhì)A：毒性部分（無(wú)種屬特異性）

核心多糖（屬特異性）

特異多糖：菌體O抗原（種特異性）（1）脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)不同種屬細(xì)菌的脂質(zhì)A骨架基本一致類(lèi)似于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，雙層內(nèi)鑲嵌著多種蛋白質(zhì)稱(chēng)為外膜蛋白(outermembraneprotein,OMP)位于肽聚糖和脂質(zhì)雙層之間，穩(wěn)定外膜，使外膜與肽聚糖成一整體（2）脂質(zhì)雙層（3）脂蛋白革蘭陰性菌細(xì)胞壁示意圖細(xì)胞膜肽聚糖脂蛋白脂質(zhì)雙層脂多糖外膜蛋白外膜蛋白革蘭氏陽(yáng)性菌和陰性菌細(xì)胞壁的異同細(xì)胞壁革蘭氏陽(yáng)性菌革蘭氏陰性菌強(qiáng)度較堅(jiān)韌較疏松厚度厚，20～80nm薄，5～10nm肽聚糖層數(shù)多，可達(dá)50層少，1～3層肽聚糖含量多，可占胞壁干重50～80%少，占胞壁干重10～20%糖類(lèi)含量約45%15%~20%脂類(lèi)含量1%~4%11%~22%磷壁酸+-外膜-+結(jié)構(gòu)三維空間（立體結(jié)構(gòu)）二維空間（平面結(jié)構(gòu)）青霉素敏感不敏感維持細(xì)菌形態(tài)，保護(hù)作用參與菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換

與細(xì)菌致病性和耐藥性有關(guān)與細(xì)菌帶負(fù)電荷有關(guān)帶有多種抗原表位，可以誘發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答4.細(xì)胞壁功能

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)境下仍可存活者稱(chēng)為細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型（L-form)。5.細(xì)胞壁缺陷菌（L型菌）特點(diǎn)和意義：形態(tài)大小不一，G－常規(guī)細(xì)菌檢查陰性引起慢性和反復(fù)感染二、細(xì)胞膜（cellmembrane)

內(nèi)嵌蛋白外周蛋白磷脂雙層細(xì)菌細(xì)胞膜示意圖組成脂質(zhì)雙層、蛋白質(zhì)（無(wú)膽固醇）功能物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和交換：呼吸作用：生物合成：轉(zhuǎn)肽酶等青霉素結(jié)合蛋白PBP，為β內(nèi)酰胺類(lèi)抗菌藥物作用靶點(diǎn)參與細(xì)胞分裂：部分細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊形成的囊狀膜性結(jié)構(gòu)，多見(jiàn)于Ｇ＋菌。功能：與分裂、呼吸有關(guān)；類(lèi)似真核細(xì)胞紡錘絲、線(xiàn)粒體。中介體（mesosome)三、細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）細(xì)菌新陳代謝的場(chǎng)所成分無(wú)色透明膠狀物，由水、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)、核酸及少量無(wú)機(jī)鹽組成功能細(xì)菌結(jié)構(gòu)示意圖核糖體是分散在細(xì)胞質(zhì)中的顆粒狀結(jié)構(gòu)，由核糖體核酸（占60%）和蛋白質(zhì)（占40%）組成。細(xì)菌的核糖體由50s大亞基和30s小亞基構(gòu)成。是細(xì)胞蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。某些抗生素的作用靶點(diǎn)（氨基糖苷類(lèi)、四環(huán)素、氯霉素、紅霉素）。

1.核糖體（ribosome）定義：細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)．特點(diǎn)：☆雙鏈環(huán)狀DNA，分子量較小；☆帶有遺傳信息，控制細(xì)菌某些特定的遺傳性狀(致病性，耐藥性等等)；☆能自我復(fù)制;☆可轉(zhuǎn)移、可丟失。

2.質(zhì)粒（plasmid）功能和特點(diǎn)：細(xì)菌儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

不是細(xì)菌恒定結(jié)構(gòu)

不同菌有不同的胞質(zhì)顆粒有些有鑒定作用（異染顆粒）3.胞質(zhì)顆粒細(xì)菌的遺傳物質(zhì)；集中于細(xì)胞質(zhì)的某一區(qū)域；無(wú)核膜、核仁；單一密閉環(huán)狀DNA.4.核質(zhì)（nuclearmaterial）

特殊結(jié)構(gòu)

莢膜鞭毛菌毛芽孢

一、莢膜（capsule）

某些細(xì)菌細(xì)胞壁外包繞一層粘液樣物質(zhì)，含大量水分，分為莢膜和微莢膜。普通染色不易著色，光鏡下可見(jiàn)透明環(huán)。負(fù)染色革蘭染色特點(diǎn)：有抗原性血清分型的基礎(chǔ)化學(xué)組成：

多數(shù)細(xì)菌：多糖

少數(shù)細(xì)菌：多肽莢膜的形成受遺傳和環(huán)境的控制。如營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基（含糖、血清）有莢膜菌形成粘液型（M）、光滑型（S）菌落失去莢膜后菌落變?yōu)榇植谛停≧）莢膜功能抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子抗殺菌物質(zhì)損傷：如溶酶體、補(bǔ)體、抗體粘附作用：參與生物被膜的形成二、

鞭毛(flagellum,復(fù)flagella)概念：某些細(xì)菌細(xì)胞表面著生的一至數(shù)十條長(zhǎng)絲狀、螺旋形的附屬物，具有推動(dòng)細(xì)菌運(yùn)動(dòng)功能，為細(xì)菌的“運(yùn)動(dòng)器官”。成分：主要為鞭毛蛋白。

鞭毛的有無(wú)和著生方式具有十分重要的分類(lèi)學(xué)意義。單端鞭毛端生叢毛兩端生鞭毛周生鞭毛鞭毛的著生方式鞭毛功能細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官某些細(xì)菌鞭毛與致病有關(guān)鞭毛蛋白有抗原性：H抗原三、菌毛（pilus）

許多G－菌和少數(shù)G＋菌菌體表面存在著一種直的比鞭毛更細(xì)、更短的絲狀物

與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)菌毛的種類(lèi)和功能普通菌毛遍布細(xì)胞表面，每菌可達(dá)數(shù)百根，短而直，粘附結(jié)構(gòu)（與細(xì)菌致病有關(guān)）。性菌毛

每菌1--4根，比普通菌毛長(zhǎng)而粗，傳遞遺傳物質(zhì)。大腸桿菌的接合作用四、芽胞（spore）

某些細(xì)菌在一定環(huán)境條件下，胞質(zhì)脫水濃縮，在菌體內(nèi)部形成一個(gè)圓形或卵圓形的小體，是細(xì)菌的休眠形式（不是繁殖方式），稱(chēng)為芽胞。

產(chǎn)生芽孢的都是G+菌，產(chǎn)生芽孢的幾個(gè)屬：(Bacillus)芽孢桿菌屬(Clostridium)梭狀芽孢桿菌屬(Sporosarcina)芽孢八疊球菌屬芽胞的形成過(guò)程

芽胞形狀、位置不同有鑒定意義炭疽芽胞桿菌肉毒梭菌破傷風(fēng)梭菌芽胞特點(diǎn)☆形成受遺傳和環(huán)境因素的影響。☆細(xì)菌的休眠狀態(tài)，具有很強(qiáng)的抗高溫、抗干燥、抗化學(xué)消毒劑和抗射線(xiàn)能力(極強(qiáng)抵抗力）?！畋４嬗屑?xì)菌全部生命活性，芽胞可發(fā)芽形成新的感染菌體，但不是細(xì)菌的繁殖方式。☆芽胞是否被殺死可作為滅菌指標(biāo)。第三節(jié)細(xì)菌形態(tài)與結(jié)構(gòu)檢查法一、顯微觀察法光學(xué)顯微鏡油鏡放大1000倍電子顯微鏡放大倍數(shù)達(dá)數(shù)十萬(wàn)倍透射電子顯微鏡掃描電子顯微鏡染色法革蘭染色法抗酸染色法特殊染色法：莢膜、芽孢、鞭毛等革蘭陽(yáng)性鏈球菌革蘭陰性大腸埃希菌革蘭染色結(jié)果思考題1.細(xì)菌主要有哪些形態(tài)