《動物微生物與免疫》課件-2.細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

2.細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)第一節(jié)細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

細(xì)菌在一定環(huán)境條件下有相對恒定的形態(tài)結(jié)構(gòu)，細(xì)菌的結(jié)構(gòu)與其生理功能、致病、免疫等特性有關(guān)。

了解細(xì)菌形態(tài)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，對于鑒別細(xì)菌、診斷疾病和研究細(xì)菌的致病性與免疫性，都有重要的理論與實(shí)際意義。細(xì)菌(bacterium)為什么要了解細(xì)菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)？

是一類個體微小，形態(tài)和結(jié)構(gòu)簡單，只有核質(zhì)，無核膜和核仁，不進(jìn)行有絲分裂（無性二分裂繁殖），除核糖體外，無其他細(xì)胞器，屬于原核生物界的單細(xì)胞生物。一、細(xì)菌的大小與形態(tài)（一）細(xì)菌的大小個體微小，通常以微米(μm)作為測量單位，需要用顯微鏡放大數(shù)百倍甚至數(shù)千倍才能觀察到。不同種類的細(xì)菌大小不一。一、細(xì)菌的大小與形態(tài)（二）細(xì)菌的形態(tài)細(xì)菌按其外形，可分為球菌（coccus）桿菌（bacillus）

螺形菌（spiralbacterium）1、球菌：不同種類的球菌排列方式不同，有不同的名稱。腦膜炎奈瑟菌肺炎鏈球菌3）鏈球菌：在一個平面分裂，分裂后多個菌體粘連呈鏈狀。4）葡萄球菌：多個平面不規(guī)則分裂，分裂后菌體粘連呈葡萄狀。2、桿菌：呈桿狀，不同桿菌的長短、粗細(xì)很不一致。炭疽芽胞桿菌3-10μm大中大腸埃希菌2-3μm小布魯菌0.6-1.5μm鏈桿菌：呈鏈狀排列桿菌的形態(tài)多樣白喉棒狀桿菌（菌體末端膨大）菌體兩端多為鈍圓，少數(shù)是平截或呈膨大狀。分枝桿菌：菌體呈分支生長趨勢雙歧桿菌：菌體末端呈分叉狀3、螺形菌：菌體彎曲，呈螺旋形?；【ɑ魜y弧菌）螺菌（鼠咬熱螺菌）螺桿菌（幽門螺桿菌）細(xì)菌形態(tài)的影響因素：溫度、pH、培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)時間等適宜生長繁殖條件：典型的形態(tài)不利環(huán)境/菌齡老：梨形、氣球狀、絲狀等不規(guī)則的多邊形。細(xì)菌大小和形態(tài)是一成不變的嗎？二、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、芽孢用革蘭染色法可將細(xì)菌分為兩大類，革蘭陽性菌(G+)和革蘭陰性菌(G-)G+G-兩類細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不同（一）細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)—細(xì)胞壁(cellwall)

是位于細(xì)菌細(xì)胞最外層，包繞在細(xì)胞膜周圍，無色透明、堅韌而

富有彈性的膜狀結(jié)構(gòu)。革蘭陽性菌與陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)比較細(xì)胞壁革蘭陽性菌革蘭陰性菌肽聚糖層數(shù)可多達(dá)50層1-2層厚度20-80nm10-15nm強(qiáng)度較堅韌較疏松磷壁酸+—外膜層—+肽聚糖：細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分，原核生物細(xì)胞所特有。革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌共有的成分。由（）組成聚糖骨架、短肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁由于肽聚糖較少，且有外膜保護(hù)，因此對溶菌酶、青霉素不敏感。溶菌酶、青霉素對革蘭氏陰性菌和陽性菌都有抑菌作用嗎？磷壁酸：革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁的特有成分。分類：壁磷壁酸、膜磷壁酸免疫原性強(qiáng)，重要的表面抗原粘附宿主細(xì)胞，與致病性有關(guān)外膜：革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的特有成分。由（）組成脂多糖（LPS）：是革蘭氏陰性菌的內(nèi)毒素，細(xì)菌存活時，只是細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)組分，無毒性作用；菌體死亡裂解時才釋放。不同種或型不同，可鑒定細(xì)菌脂多糖、脂蛋白和脂質(zhì)雙層維持菌體固有的外形，保護(hù)細(xì)菌免受外界滲透壓和有害物質(zhì)的損害，起屏障作用。參與菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換，維持離子平衡。細(xì)胞壁上帶有許多抗原決定族，決定了菌體的抗原性與致病性和藥物的敏感性有關(guān)與革蘭染色反應(yīng)特性有關(guān)。

細(xì)胞壁有哪些功能？概念：位于細(xì)胞壁的內(nèi)側(cè)，包裹在細(xì)胞質(zhì)外面的一層柔軟有彈性、具有半滲透性的生物膜。結(jié)構(gòu)：由脂類（磷脂）和多種蛋白質(zhì)組成，不含膽固醇。（二）細(xì)胞膜(cellmembrane)功能：（二）細(xì)胞膜(cellmembrane)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)與營養(yǎng)作用：細(xì)菌從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)和排出代謝產(chǎn)物都必須經(jīng)過細(xì)胞膜。細(xì)胞膜上有小孔，具有選擇性通透作用。生物合成作用：含有合成酶類(多種)，許多物質(zhì)如磷壁酸、磷脂、脂多糖均在細(xì)胞膜上合成。呼吸作用：需氧菌的細(xì)胞膜上(主要在中介體)含有細(xì)胞色素和其它呼吸酶。細(xì)菌是如何進(jìn)行呼吸的？

中介體：是部分細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊、卷曲形成的囊狀物，多見于革蘭氏陽性菌，在電鏡下才能看的。中介體真核細(xì)胞呼吸結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞呼吸結(jié)構(gòu)中介體功能：擴(kuò)大細(xì)胞膜表面積，相應(yīng)增加酶的含量，參于細(xì)菌的呼吸及生物合成作用，類似真核細(xì)胞的線粒體，有“擬線粒體”之稱。概念：細(xì)胞膜包裹的無色透明膠狀物，由水、蛋白質(zhì)、脂類、核酸及少量糖和無機(jī)鹽組成，其中含有許多重要結(jié)構(gòu)。主要功能：酶系統(tǒng)-細(xì)菌新陳代謝的主要場所重要結(jié)構(gòu)：（1）核糖體（合成蛋白質(zhì)）

（2）質(zhì)粒：染色體外的遺傳物質(zhì)，為閉合環(huán)狀的雙鏈DNA；質(zhì)粒的有無不影響細(xì)菌的存活；控制細(xì)菌某些特定的遺傳特性（如耐藥性），且可通過接合和轉(zhuǎn)導(dǎo)作用等將有關(guān)性狀傳遞給另一個細(xì)菌。（三）細(xì)胞質(zhì)(cytoplasm)（四）核質(zhì)(nuclearmaterial)1、核質(zhì)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)。2、細(xì)菌是原核細(xì)胞，不具有成形的核。細(xì)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(xì)胞的染色體相似——決定細(xì)菌各種遺傳性狀。小結(jié)細(xì)胞壁：G+和G-的組成、差異細(xì)胞膜：中介體細(xì)胞漿：核糖體、質(zhì)粒核質(zhì)：環(huán)狀雙鏈DNA分子二、細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)（一）莢膜（二）鞭毛（三）菌毛（四）芽胞（一）莢膜(capsule)

莢膜：某些細(xì)菌在其細(xì)胞壁外包繞一層黏液性物質(zhì)，當(dāng)其厚度≥0.2μm，邊界明顯，光鏡下可見，稱為莢膜。厚度<0.2μm者稱為微莢膜。其成分多為多糖，少數(shù)為多肽，用理化方法去除后并不影響細(xì)胞的生命活動。肺炎鏈球菌莢膜莢膜

產(chǎn)氣莢膜梭菌（莢膜染色法）是微生物遺傳特征之一，是“種”的特征。莢膜的形成與環(huán)境條件有密切關(guān)系：一般在動物體內(nèi)或含營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中易形成莢膜，在普通培養(yǎng)基上則易消失。有莢膜的細(xì)菌形成粘液(M)或光滑(S)菌落，失去莢膜后菌落變?yōu)榇植谛?R)。1.莢膜的化學(xué)組成光滑型菌落粗糙型菌落抗吞噬作用抗殺菌物質(zhì)2.莢膜的功能——與細(xì)菌的致病性有關(guān)致病菌失去莢膜后，其致病力也隨之減弱。如有莢膜的肺炎鏈球菌只需幾個菌即可殺死一只小鼠，失去莢膜后，則需幾億菌才能殺死一只小鼠。（二）鞭毛(flagellum)許多細(xì)菌在菌體上附有細(xì)長并呈波狀彎曲的絲狀物，稱為鞭毛，是細(xì)菌的運(yùn)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?；瘜W(xué)組成：鞭毛蛋白鞭毛菌分類單毛菌叢毛菌雙毛菌周毛菌鞭毛有抗原性。鞭毛的成分為鞭毛蛋白，并且具有高度的特異性，稱為鞭毛抗原（H抗原），可作為細(xì)菌分類、分型的依據(jù)；有的細(xì)菌其鞭毛與致病性有關(guān)。鞭毛的功能鞭毛是運(yùn)動器官。有鞭毛的細(xì)菌能主動運(yùn)動，可通過動力試驗進(jìn)行細(xì)菌鑒定；菌毛：許多革蘭陰性菌和少數(shù)革蘭陽性菌菌體表面存在著一種比鞭毛更細(xì)、更短而直硬的絲狀物，與細(xì)菌的運(yùn)動無關(guān)。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。菌毛在普通光學(xué)顯微鏡下看不到，必須用電子顯微鏡觀察。（三）菌毛(filus/fimbriae)普通菌毛遍布菌細(xì)胞表面，每菌可達(dá)數(shù)百根。這類菌毛是細(xì)菌的粘附結(jié)構(gòu)，能與宿主細(xì)胞表面的特異性受體結(jié)合，是細(xì)菌感染的第一步。（致病性）2.性菌毛(sexpilus)1.普通菌毛(ordinarypilus)數(shù)量少，1-4根。比普通菌毛長而粗，中空呈管狀。有性菌毛的為雄性菌，雄性菌與雌性菌接合。普通菌毛：細(xì)菌的粘附結(jié)構(gòu)，與宿主細(xì)胞表面特異性受體結(jié)合，與致病性密切相關(guān)。性菌毛：接合，毒力、耐藥性等性狀的遺傳物質(zhì)傳遞。芽孢：某些細(xì)菌在一定的條件下，細(xì)胞質(zhì)脫水濃縮，在菌體內(nèi)形成的一個圓形或橢圓形小體。芽孢折光性強(qiáng)、壁厚、不易著色，經(jīng)特殊染色光鏡下可見（四）芽孢(spore)芽孢的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別意義。（肉毒梭菌、破傷風(fēng)梭菌、炭疽芽胞桿菌）形成條件：營養(yǎng)缺乏保存全部生命必需物質(zhì)：核酸、酶、合成菌體成分的結(jié)構(gòu)休眠狀態(tài)，無新陳代謝芽胞形成后細(xì)菌即失去繁殖能力，菌體崩解，芽胞游離。1.芽孢的形成與發(fā)芽是細(xì)菌的休眠形式，一個細(xì)菌只形成一個芽胞，一個芽胞發(fā)芽也只生成一個菌體，細(xì)菌數(shù)量并未增加，因而芽胞不是細(xì)菌的繁殖方式。與芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌體可稱為繁殖體(vegetativeform)。細(xì)菌形成芽胞的能力是由菌體內(nèi)的芽胞基因決定的。一般在動物體外形成，其形成條件因菌種而異。1.芽胞的形成與發(fā)芽芽胞是細(xì)菌的繁殖方式嗎？芽孢的抵抗力強(qiáng)，可在自然界中存在多年，是重要的傳染源。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。芽孢抵抗力強(qiáng)的原因：(1)含水量少，蛋白質(zhì)受熱后不易變性。(2)具有多層致密的膜，理化因素不易透入。(3)含有的吡啶二羥酸（DAP）能提高芽孢中各種酶的穩(wěn)定性。芽孢的特性芽孢抵抗力強(qiáng)，故應(yīng)以殺滅芽孢作為可靠的滅菌指標(biāo)。高壓蒸汽滅菌法是殺滅芽胞最有效的方法。芽孢對畜牧業(yè)的危害小結(jié)莢膜：功能鞭毛：形態(tài)、功能菌毛：形態(tài)、分類、功能芽孢：休眠體、特點(diǎn)細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)的檢查法細(xì)菌大小、形態(tài)和結(jié)構(gòu)檢查：各種顯微鏡細(xì)菌的群體生長特性：液體培養(yǎng)：渾濁度、沉淀物、表面