項目三-微生物染色技術

1、項目三項目三微生物染色技術微生物染色技術 細菌（bacterium）：是屬原核生物界的一種單細胞微生物. 廣義細菌： 包括細菌、放線菌、支原體、衣 原體、立克次體、螺旋體 狹義細菌： 專指其中數(shù)量最大、種類最多、 具有典型代表性的細菌 概概 念念 細菌的大小 測量細菌大小的單位是微米測量細菌大小的單位是微米 （m） 多數(shù)球菌直徑為：多數(shù)球菌直徑為：1m 中等大小桿菌長約為中等大小桿菌長約為m. 同一種細菌可因同一種細菌可因 菌齡不同和環(huán)境等菌齡不同和環(huán)境等 因素而有差異因素而有差異 細菌的形態(tài)細菌的形態(tài)細菌的基本形態(tài)有細菌的基本形態(tài)有三種：三種： 球菌球菌(coccus)； 桿菌桿菌(baci

2、llus) 螺形菌螺形菌(spiral bacterium)細菌結構模式圖細菌結構模式圖細菌的結構分為兩類：細菌的結構分為兩類：莢膜莢膜鞭毛鞭毛菌毛菌毛芽孢芽孢細胞壁細胞壁細胞膜細胞膜 細胞質細胞質核質核質細菌的基本結構細菌的基本結構細菌的特殊結構細菌的特殊結構習慣上：細菌的結構習慣上：細菌的結構基本結構基本結構特殊構造特殊構造細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞壁、細胞膜、細胞質、核物質、核糖體和內含物等核物質、核糖體和內含物等細菌基本生命活動中所必需細菌基本生命活動中所必需各種細菌都具有的結構各種細菌都具有的結構 如夾膜、鞭毛、菌毛、芽孢等如夾膜、鞭毛、菌毛、芽孢等與基本生命活動沒有多大關系與基本

3、生命活動沒有多大關系并不是所有細菌都有這些結構并不是所有細菌都有這些結構細胞質細胞質間體間體菌毛菌毛莢膜莢膜細胞膜細胞膜鞭毛鞭毛內含顆粒內含顆粒核糖體核糖體核體核體細胞壁細胞壁/外膜外膜（如果存在）（如果存在）細胞壁細胞壁細胞質細胞質細胞膜細胞膜細菌的細菌的染色體染色體菌毛菌毛核糖體核糖體質粒質粒鞭毛鞭毛內含物內含物莢膜莢膜一、基一、基 本本 構構 造造（一）細胞壁（一）細胞壁(Cell wall) 位于細菌細胞最外層，貼近細胞膜之外，位于細菌細胞最外層，貼近細胞膜之外，是一層堅韌而具有一定彈性的膜狀結構是一層堅韌而具有一定彈性的膜狀結構。 結構比較復雜結構比較復雜 較厚（較厚（1080nm)

4、 質量均勻質量均勻 網(wǎng)狀結構網(wǎng)狀結構 可承受細胞內強大的滲透壓而不破壞可承受細胞內強大的滲透壓而不破壞革蘭氏染色法革蘭氏染色法 由于各種細胞壁所含成分不一樣，由于各種細胞壁所含成分不一樣，1884年年丹麥科學家（丹麥科學家（Christion Gram）發(fā)明了一種）發(fā)明了一種染色方法，我們稱之為染色方法，我們稱之為革蘭氏染色法革蘭氏染色法。 據(jù)革蘭氏染色反應不同，可以把細菌分為據(jù)革蘭氏染色反應不同，可以把細菌分為兩大類：兩大類： -革蘭氏陽性菌革蘭氏陽性菌 G+ -革蘭氏陰性菌革蘭氏陰性菌 G-革蘭氏染色革蘭氏染色(Gram staining)過程過程 1）初染初染：結晶紫溶液染色：結晶紫溶液

5、染色13min,水洗水洗 2）媒染媒染：盧戈盧戈碘液碘液1min，水洗，水洗 3）脫色脫色：95%的酒精，脫色時間根據(jù)抹片的酒精，脫色時間根據(jù)抹片的厚度靈活掌握，多在的厚度靈活掌握，多在1530s之間，水洗之間，水洗 4）復染復染：番紅染色液染：番紅染色液染1min，水洗，水洗 5）干燥干燥：吸干或自然干燥吸干或自然干燥 6）鏡檢鏡檢：G+菌呈藍紫色，菌呈藍紫色，G-菌為紅色菌為紅色碘液媒染碘液媒染95%乙醇脫色乙醇脫色石炭酸復紅或番紅石炭酸復紅或番紅染色液復染染色液復染細菌菌體涂片細菌菌體涂片固定固定結晶紫染色結晶紫染色Gram Positive G+Gram Negative G-Gram

6、 stain of Gram + Staphylococcus cellsGram stain of Gram - E. coli cells 革蘭氏陽性菌細胞壁組分：革蘭氏陽性菌細胞壁組分： 肽聚糖、肽聚糖、 磷壁酸磷壁酸 革蘭氏陰性菌細胞壁組分主要有：革蘭氏陰性菌細胞壁組分主要有： 肽聚糖、肽聚糖、 外外 膜膜 （脂蛋白（脂蛋白 脂質雙層脂質雙層 脂多糖）脂多糖）細菌的細胞壁細菌的細胞壁特殊成分特殊成分基本成分基本成分肽聚糖肽聚糖革蘭陽性菌革蘭陽性菌磷壁酸磷壁酸革蘭陰性菌革蘭陰性菌外膜外膜肽聚糖化學組成：肽聚糖化學組成： 特點：特點： 層次多（層次多（50層）層） 三維空間網(wǎng)格結構三維空間

7、網(wǎng)格結構 特點：特點： 層次少（層次少（2層）層） 二維平面結構二維平面結構G（+）菌）菌G（-）菌）菌聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架四肽側鏈四肽側鏈（丙丙、谷谷、賴賴、丙）、丙）四肽側鏈四肽側鏈（丙丙、谷谷、二氨基庚二酸、二氨基庚二酸、丙）丙）五肽交聯(lián)橋五肽交聯(lián)橋 （）主要成份：肽聚糖）主要成份：肽聚糖(peptidoglycan(peptidoglycan) ) 又稱又稱mucopetidemucopetide Grams Grams陽性菌：陽性菌：肽聚糖磷壁酸特殊蛋白肽聚糖磷壁酸特殊蛋白肽聚糖肽聚糖:聚糖骨架、聚糖骨架、 四肽側鏈、四肽側鏈、 五肽交聯(lián)橋五肽交聯(lián)橋 G+菌含量豐富，菌含

8、量豐富，15-50層層占胞壁干重占胞壁干重5080% 幻燈片幻燈片 33、聚糖骨架、聚糖骨架: : N- N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺(N-acetylglucosamine(N-acetylglucosamine) ) N- N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸(N-acetyl muramic(N-acetyl muramic acid) acid) 兩者由兩者由 -1,4-1,4糖苷鍵聯(lián)結糖苷鍵聯(lián)結, ,各種細菌的聚糖各種細菌的聚糖支架相同，這是支架相同，這是肽聚糖肽聚糖合成的第一步。合成的第一步。 、四肽側鏈：、四肽側鏈： 氨基酸組成及聯(lián)結方式隨菌種不同而異，氨基酸組成及聯(lián)結方式隨菌種不同而異，

9、以金葡菌為例，以金葡菌為例，N N乙酰胞壁酸上連結乙酰胞壁酸上連結L L丙丙 氨酸、氨酸、D D谷谷氨酸（或氨酸（或D D異谷氨酰胺）、異谷氨酰胺）、L L 賴賴氨酸、氨酸、D D丙丙氨酸，這是氨酸，這是肽聚糖肽聚糖合成的第二步。合成的第二步。 、五肽交聯(lián)橋：、五肽交聯(lián)橋： 五個甘氨酸組成的交聯(lián)橋，一端接在五個甘氨酸組成的交聯(lián)橋，一端接在 第三位第三位L-L-賴氨酸上，另一端在相鄰四肽側鏈賴氨酸上，另一端在相鄰四肽側鏈的未端的未端D-D-丙氨酸上，丙氨酸上， 這是這是肽聚糖肽聚糖合成的第三合成的第三步。步。1、革蘭氏陽性菌細胞壁的結構、革蘭氏陽性菌細胞壁的結構壁磷壁酸壁磷壁酸肽聚糖肽聚糖脂磷壁

10、酸脂磷壁酸u細胞壁較厚，約細胞壁較厚，約1580mm。其化學成分主要是。其化學成分主要是肽聚肽聚糖糖，約占細胞壁干重的，約占細胞壁干重的4095%，形成，形成1550層聚合體。層聚合體。組成肽聚糖的聚糖骨架與革蘭氏陰性細菌相同，但組成肽聚糖的聚糖骨架與革蘭氏陰性細菌相同，但四四肽側鏈的組成和交聯(lián)方式肽側鏈的組成和交聯(lián)方式則與革蘭氏陰性細菌不同。則與革蘭氏陰性細菌不同。u磷壁酸磷壁酸(Teichoic acid)（1）肽聚糖（）肽聚糖（peptidoglycan）n又稱又稱“粘肽粘肽”(Mucopetide) 、“糖肽糖肽聚聚”(glycopetide)或胞壁質（或胞壁質（murein），），是

11、細菌細胞壁特有物質。是細菌細胞壁特有物質。細胞壁的細胞壁的機械強度機械強度有賴于肽聚糖的存有賴于肽聚糖的存在。在。合成肽聚糖是原核生物特有的能力。合成肽聚糖是原核生物特有的能力。凡能凡能破壞肽聚糖結構或抑制其合成的物破壞肽聚糖結構或抑制其合成的物質質，都能損傷細胞壁而使細菌變形或，都能損傷細胞壁而使細菌變形或殺傷細菌殺傷細菌，如：如： 溶菌酶溶菌酶能水解肽聚糖支架的能水解肽聚糖支架的-1，4糖苷鍵，糖苷鍵，引起細菌裂解。引起細菌裂解。 青霉素和頭孢霉素青霉素和頭孢霉素能抑制四肽側鏈上能抑制四肽側鏈上D-丙丙氨酸與五肽橋之間的聯(lián)結，使細菌不能合氨酸與五肽橋之間的聯(lián)結，使細菌不能合成完整的細胞壁，

12、可導致細菌死亡。成完整的細胞壁，可導致細菌死亡。 不同的抗生素作用于肽聚糖合成的不同階段：不同的抗生素作用于肽聚糖合成的不同階段： 抑制第一步：磷霉素、環(huán)絲氨酸、溶菌酶抑制第一步：磷霉素、環(huán)絲氨酸、溶菌酶 抑制第二步：萬古霉素、桿菌肽抑制第二步：萬古霉素、桿菌肽 抑制第三步：青霉素、頭孢菌抑制第三步：青霉素、頭孢菌人類沒有細胞壁，因此研究和發(fā)掘破壞或人類沒有細胞壁，因此研究和發(fā)掘破壞或阻抑肽聚糖合成的新型抗菌藥物是我們阻抑肽聚糖合成的新型抗菌藥物是我們的方向之一的方向之一u革蘭氏陽性菌革蘭氏陽性菌“肽聚糖肽聚糖” （如金黃色葡萄球（如金黃色葡萄球菌）菌）由聚糖骨架、四肽側鏈和五肽交聯(lián)橋組成青霉

13、素作用點青霉素作用點溶菌酶作用點溶菌酶作用點N-乙酰葡萄糖胺（乙酰葡萄糖胺（N-acetyl glucosamine，G）N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸（N-acetyl muramicacid，M）磷磷壁壁酸酸 膜磷壁酸膜磷壁酸(Membrane teichoic acid)與細胞壁中肽聚糖的與細胞壁中肽聚糖的N-乙酰胞壁酸連結乙酰胞壁酸連結又稱脂磷壁酸又稱脂磷壁酸，和細胞膜連結，另一，和細胞膜連結，另一端均游離于細胞壁外。端均游離于細胞壁外。壁磷壁酸壁磷壁酸(Wall teichoic acid)（2）磷壁酸）磷壁酸（Teichoic acid）G+菌特有菌特有，是由核糖醇，是由核糖醇(Ribi

14、tol)或甘油或甘油(Glyocerol)殘基經(jīng)磷酸二酯鍵相互連接而成的多殘基經(jīng)磷酸二酯鍵相互連接而成的多聚物，并帶有一些氨基酸或糖。約聚物，并帶有一些氨基酸或糖。約30個或更多磷個或更多磷壁酸分子組成的長鏈，穿插于肽聚糖中。壁酸分子組成的長鏈，穿插于肽聚糖中。壁磷壁酸壁磷壁酸(含量多，通過共價鍵與含量多，通過共價鍵與 肽聚糖分子結合肽聚糖分子結合,并延伸到肽聚糖分并延伸到肽聚糖分 子表面子表面) 膜磷壁酸膜磷壁酸(與細菌細胞膜與細菌細胞膜的脂類結合的脂類結合)磷壁酸磷壁酸（Teichoic acid）磷壁酸的作用磷壁酸的作用 抗原性很強抗原性很強G菌菌的表面抗原；的表面抗原； 在調節(jié)離子通過

15、在調節(jié)離子通過肽聚糖肽聚糖層中起作用；層中起作用； 與細胞膜上一些酶的活性有關；與細胞膜上一些酶的活性有關； 某些細菌的磷壁酸，對宿主具有粘附某些細菌的磷壁酸，對宿主具有粘附作用，其作用類似菌毛，可能與致病作用，其作用類似菌毛，可能與致病性有關。性有關。因帶負電荷，故可與環(huán)境中的因帶負電荷，故可與環(huán)境中的Mg等陽離等陽離子結合，提高這些離子的濃度，以保證細子結合，提高這些離子的濃度，以保證細胞膜上一些合成酶維持高活性的需要。胞膜上一些合成酶維持高活性的需要。2、革蘭氏陰性菌細胞壁結構、革蘭氏陰性菌細胞壁結構較薄，較薄，約約1015nm ，結構成分較為復雜，結構成分較為復雜，由肽聚糖和由肽聚糖和

16、外膜組成外膜組成，外膜由脂蛋白、脂質雙層、脂多糖組成。，外膜由脂蛋白、脂質雙層、脂多糖組成。外膜：外膜：G菌菌特有，為胞壁主要成分，厚特有，為胞壁主要成分，厚8-10nm。 包括：包括：脂蛋白：脂蛋白：向內與肽聚糖（）向內與肽聚糖（） 相連相連 脂質雙層脂質雙層：液態(tài)，似細胞膜：液態(tài)，似細胞膜 脂多糖：脂多糖：G菌的內毒素，由菌的內毒素，由 類脂類脂A、核心多糖、特異性多糖、核心多糖、特異性多糖組成組成（1）革蘭氏陰性菌）革蘭氏陰性菌“肽聚糖肽聚糖” （大腸桿（大腸桿菌）菌）包括聚糖骨架、四肽側鏈包括聚糖骨架、四肽側鏈四肽側鏈的第三位四肽側鏈的第三位氨基酸氨基酸由由二氨基庚二氨基庚二酸二酸替代

17、，替代，以肽健直接與相鄰以肽健直接與相鄰四肽側鏈中的四肽側鏈中的D-丙丙氨酸相連，無五肽氨酸相連，無五肽交聯(lián)橋，形成二維交聯(lián)橋，形成二維結構，故其結構較結構，故其結構較疏松疏松GGGGMM丙丙谷谷DAB丙丙丙丙DAB谷谷丙丙N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸聚糖骨架聚糖骨架四肽側鏈四肽側鏈L-L-丙氨酸丙氨酸D-D-谷氨酸谷氨酸二氨基庚二酸二氨基庚二酸D-D-丙氨酸丙氨酸L-L-丙氨酸丙氨酸D-D-谷氨酸谷氨酸二氨基庚二酸二氨基庚二酸D-D-丙氨酸丙氨酸外膜外膜脂蛋白：脂蛋白： 位于肽聚糖層和脂質雙層之間，起連位于肽聚糖層和脂質雙層之間，起連接作用，使外膜和肽聚糖構成一個整體

18、。接作用，使外膜和肽聚糖構成一個整體。脂質雙層：脂質雙層： 磷脂雙層，內嵌外膜蛋白（磷脂雙層，內嵌外膜蛋白（out membrane protein OMP），具有不同的），具有不同的功能。如有的外膜蛋白為孔蛋白是小分子功能。如有的外膜蛋白為孔蛋白是小分子的通道；有的是噬菌體、性菌毛、細菌素的通道；有的是噬菌體、性菌毛、細菌素的受體。的受體。 脂多糖脂多糖 (lipopolysaccharide， LPS)-是革蘭是革蘭氏陰性菌的內毒素；有以下三部分組成：氏陰性菌的內毒素；有以下三部分組成： 類類質質A（Lipid A）：）： 類脂類脂A：是細菌內毒素的毒性和生物學活性的主要組：是細菌內毒素的

19、毒性和生物學活性的主要組分，無種屬特異性。是細菌內毒素的毒性和生物學活性的分，無種屬特異性。是細菌內毒素的毒性和生物學活性的主要組分。主要組分。 核心多糖核心多糖(core polysaccharide)： 位于類脂位于類脂A的外層，由己糖、庚糖、的外層，由己糖、庚糖、2-酮基酮基-3-脫氧辛脫氧辛酸（酸（KDO）、磷酸乙醇胺等組成。有種屬特異性。）、磷酸乙醇胺等組成。有種屬特異性。 特異性多糖特異性多糖(specific polysaccharide)： 由數(shù)個至數(shù)十個低聚糖重復單位組成的多糖鏈。具有由數(shù)個至數(shù)十個低聚糖重復單位組成的多糖鏈。具有種特異性。革蘭氏陰性菌的菌體抗原（種特異性。革

20、蘭氏陰性菌的菌體抗原（O 抗原）抗原） 脂多糖脂多糖（LPS）是革蘭陰性菌外膜的組成成分，包括類脂是革蘭陰性菌外膜的組成成分，包括類脂A、核心多糖和核心多糖和O特異性多糖三部分，又稱為內毒特異性多糖三部分，又稱為內毒素。類脂素。類脂A是內毒素的主要毒性成分；核心多是內毒素的主要毒性成分；核心多糖具有屬特異性，同一屬細菌的核心多糖的抗糖具有屬特異性，同一屬細菌的核心多糖的抗原性相同；特異性多糖即菌體原性相同；特異性多糖即菌體O抗原，具有種抗原，具有種的特異性。的特異性。概念概念是革蘭氏陰性細菌致病物質內毒素的物質基礎是革蘭氏陰性細菌致病物質內毒素的物質基礎與磷壁酸相似，也有吸附與磷壁酸相似，也有

21、吸附MgMg+ +、CaCa2+2+等陽離子以提等陽離子以提高這些離子在細胞表面的濃度的用；高這些離子在細胞表面的濃度的用；由于由于LPSLPS結構的變化，決定了革蘭氏陰性細胞表結構的變化，決定了革蘭氏陰性細胞表面抗原決定簇的多樣性；面抗原決定簇的多樣性；具有控制某些物質進出細胞的部分選擇性屏障功能。具有控制某些物質進出細胞的部分選擇性屏障功能。脂多糖功能3、細菌細胞壁結構比較、細菌細胞壁結構比較特征特征革蘭氏陽性細菌革蘭氏陽性細菌革蘭氏陰性細菌革蘭氏陰性細菌強度強度較堅韌較堅韌較疏松較疏松肽聚糖組成肽聚糖組成肽聚糖、側鏈、交聯(lián)橋肽聚糖、側鏈、交聯(lián)橋肽聚糖、側鏈肽聚糖、側鏈結構類型結構類型三維

22、空間結構三維空間結構二維網(wǎng)狀結構二維網(wǎng)狀結構厚度與層次厚度與層次厚，厚，2080nm,可達可達50層層薄，薄，510nm,僅僅13層，層， 含量含量多，占細胞壁干重的多，占細胞壁干重的5080%少，占細胞壁干重的少，占細胞壁干重的520%交聯(lián)方式交聯(lián)方式側鏈間以肽橋交聯(lián)側鏈間以肽橋交聯(lián)側鏈間以肽鍵交聯(lián)側鏈間以肽鍵交聯(lián)磷壁酸磷壁酸有有無無脂蛋白脂蛋白無無有有 外膜外膜 無無有有脂多糖脂多糖無無有有4、細胞壁的功能、細胞壁的功能1）保持）保持：細菌外形：細菌外形2）保護）保護：免受外界滲透壓和有害物用質的損：免受外界滲透壓和有害物用質的損害害3）屏障）屏障：它具有相對通透性，對物質的進出，：它具有

23、相對通透性，對物質的進出，起著選擇性分子篩的屏障作用。起著選擇性分子篩的屏障作用。4）抗原性）抗原性：帶有多種抗原決定簇，決定細菌：帶有多種抗原決定簇，決定細菌菌體的抗原性。菌體的抗原性。5）與細菌某些）與細菌某些染色反應染色反應和和藥物敏感性藥物敏感性有關。有關。 （5）革蘭陽性菌與革蘭陰性菌細胞）革蘭陽性菌與革蘭陰性菌細胞壁結構差異的生物學意義壁結構差異的生物學意義 染色性：染色性： 革蘭陽性菌細胞壁結構致密，含脂類物質少，不易酒精脫革蘭陽性菌細胞壁結構致密，含脂類物質少，不易酒精脫色，革蘭氏染色成藍紫色（紫色）；反之革蘭陰性菌染成色，革蘭氏染色成藍紫色（紫色）；反之革蘭陰性菌染成紅色；紅

24、色；抗原性：抗原性： 革蘭陽性菌的重要表面抗原之一是磷壁酸，革蘭陰性菌的革蘭陽性菌的重要表面抗原之一是磷壁酸，革蘭陰性菌的核心多糖和核心多糖和O抗原多糖是為重要表面抗原；抗原多糖是為重要表面抗原；毒性：毒性： 革蘭陰性菌的脂多糖即為內毒素（類脂革蘭陰性菌的脂多糖即為內毒素（類脂A為內毒素主要成為內毒素主要成分），革蘭陽性菌無此成分；分），革蘭陽性菌無此成分；藥物敏感性：藥物敏感性： 革蘭氏陽性菌對青霉素，溶菌酶敏感，革蘭陰性菌則否。革蘭氏陽性菌對青霉素，溶菌酶敏感，革蘭陰性菌則否。革蘭陽性菌革蘭陽性菌革蘭陰性菌革蘭陰性菌細胞壁的關系細胞壁的關系染色性染色性藍紫色（紫色）藍紫色（紫色）紅色紅色細

25、胞壁對酒精的通透性細胞壁對酒精的通透性抗原性抗原性主要為磷壁酸主要為磷壁酸主要為外膜主要為外膜細胞壁的化學組成不同細胞壁的化學組成不同毒性毒性無內毒素無內毒素有內毒素有內毒素內毒素為陰性菌細胞壁成分內毒素為陰性菌細胞壁成分 脂多糖脂多糖對對青霉素青霉素的的作用作用有效有效無效無效青霉素作用部位為肽聚糖青霉素作用部位為肽聚糖 五肽交聯(lián)橋五肽交聯(lián)橋對對溶菌酶溶菌酶的的作用作用有效有效無效無效溶菌酶作用部位為肽聚糖溶菌酶作用部位為肽聚糖 聚糖骨架聚糖骨架（二）細胞膜（二）細胞膜（Cell embrane） 細菌細胞膜的結構與真核細胞細菌細胞膜的結構與真核細胞者基本相同，由蛋白質、脂類者基本相同，由蛋

26、白質、脂類和少量的多糖組成。所含的脂和少量的多糖組成。所含的脂類均為磷脂，不含類均為磷脂，不含膽固醇膽固醇。磷。磷脂由磷酸、甘油、脂肪酸和含脂由磷酸、甘油、脂肪酸和含氮的堿基構成。氮的堿基構成。也稱也稱質膜質膜(Cytoplasmic membrane) 。位于。位于細細胞壁內側胞壁內側，包繞在細菌細胞質外的包繞在細菌細胞質外的具有彈性的具有彈性的半滲透性半滲透性脂質雙層生物膜脂質雙層生物膜。細胞膜的細胞膜的功能功能：1）選擇性通透作用）選擇性通透作用，與細胞壁共同完成內，與細胞壁共同完成內外物質交換。外物質交換。2）膜上有多種呼吸酶）膜上有多種呼吸酶，參與細胞的呼吸過，參與細胞的呼吸過程。程

27、。3）膜上有多種合成酶）膜上有多種合成酶，參與生物合成過程。，參與生物合成過程。4）傳遞信息）傳遞信息，膜上的某些蛋白質能接受光、，膜上的某些蛋白質能接受光、電及化學物質等的刺激信號并發(fā)生構象變電及化學物質等的刺激信號并發(fā)生構象變化，從而引起細胞內的一系列代謝變化和化，從而引起細胞內的一系列代謝變化和產(chǎn)生相應的反應。產(chǎn)生相應的反應。5）細菌細胞膜可以形成特有的結構。）細菌細胞膜可以形成特有的結構。（三）核體（三）核體（nucleoid）（）（基因組基因組DNA） 細菌為原核細胞，遺傳物質為雙股環(huán)細菌為原核細胞，遺傳物質為雙股環(huán)狀狀DNA，處于細胞質中，相對集中于，處于細胞質中，相對集中于一個區(qū)

28、域，無核膜，無核仁，也稱為一個區(qū)域，無核膜，無核仁，也稱為擬核或原核。擬核或原核。 核質由單一密閉環(huán)狀雙鏈核質由單一密閉環(huán)狀雙鏈DNA分子反復回分子反復回旋卷曲盤繞組成松散網(wǎng)狀結構旋卷曲盤繞組成松散網(wǎng)狀結構 核體具有核體具有細胞核細胞核功能，含有細菌的遺功能，含有細菌的遺傳基因，控制細菌的遺傳與變異。傳基因，控制細菌的遺傳與變異。 （四）細胞質（四）細胞質（Cytoplasm） 細菌細胞膜內包裹的、除核體以外的所有細菌細胞膜內包裹的、除核體以外的所有物質，是一種無色、透明、均質的膠體，物質，是一種無色、透明、均質的膠體，基本成分為水、蛋白質、脂類、多糖、核基本成分為水、蛋白質、脂類、多糖、核糖

29、核酸及無機鹽類等，是細菌糖核酸及無機鹽類等，是細菌進行營養(yǎng)物進行營養(yǎng)物質代謝及合成核酸和蛋白質的場質代謝及合成核酸和蛋白質的場所。含有所。含有各種酶系統(tǒng)、核糖體、質粒、包含物等。各種酶系統(tǒng)、核糖體、質粒、包含物等。1、質粒（、質粒（Plasmid）1）質粒為質粒為染色體外的遺傳物質，存在于細胞染色體外的遺傳物質，存在于細胞質中。為閉合環(huán)狀的雙鏈質中。為閉合環(huán)狀的雙鏈DNA，控制細菌，控制細菌某些特定的遺傳特性。某些特定的遺傳特性。2）例如：例如： 耐藥因子、細菌素及性菌毛基本均耐藥因子、細菌素及性菌毛基本均編碼在質粒上。編碼在質粒上。3）質粒能進行獨立復制，失去質粒的細菌仍質粒能進行獨立復制，

30、失去質粒的細菌仍能正常存活。能正常存活。4）質粒可通過接合（質?？赏ㄟ^接合（conjugation）或轉化作）或轉化作用（用（transformation）等將有關性狀傳遞給）等將有關性狀傳遞給另一細菌。另一細菌。5）人工改造的質?？勺鳛榛蚬こ梯d體。）人工改造的質?？勺鳛榛蚬こ梯d體。2、核糖體（、核糖體（ribosome）1）又名核蛋白體，是散布在細胞質中的一種）又名核蛋白體，是散布在細胞質中的一種核糖核酸蛋白質小顆粒，沉降系數(shù)為核糖核酸蛋白質小顆粒，沉降系數(shù)為70S。其化學組成其化學組成70%為為RNA （核糖核酸（核糖核酸rRNA）rRNA 有有5S、16S、23S三種三種 ，30%為

31、蛋白質。為蛋白質。當當mRNA連成多聚核蛋白體，就成為連成多聚核蛋白體，就成為合合成蛋白質的場所成蛋白質的場所。細菌的。細菌的70S核糖體由核糖體由50S和和30S兩個亞基組成。兩個亞基組成。2）鏈霉素能與細菌核糖體的鏈霉素能與細菌核糖體的30S亞基結亞基結合，紅霉素能與合，紅霉素能與50S亞基結合，從而亞基結合，從而干擾細菌蛋白質的合成而導致細菌的干擾細菌蛋白質的合成而導致細菌的死亡；真核細胞的核糖體為死亡；真核細胞的核糖體為80S，因，因此對人體細胞則無影響。此對人體細胞則無影響。 核糖體（核糖體（ribosomeribosome）RNARNA和蛋白質和蛋白質 沉降系數(shù)沉降系數(shù) 70s 5

32、0s+30s70s 50s+30s（真核（真核80s 80s 60s+40s60s+40s） 鏈霉素鏈霉素紅霉素紅霉素二、特殊結構二、特殊結構 （一）糖被（一）糖被（二）（二）鞭毛鞭毛（三）（三）菌毛菌毛（四）（四）芽孢芽孢與基本生命活動沒多大關系與基本生命活動沒多大關系（一）莢膜（一）莢膜（capsule） 1、某些細菌在其生活過程中可在細胞壁外周某些細菌在其生活過程中可在細胞壁外周產(chǎn)生一層包圍整個菌體、邊界清楚的黏液樣產(chǎn)生一層包圍整個菌體、邊界清楚的黏液樣物質，其厚度在物質，其厚度在200nm以上，稱為莢膜。以上，稱為莢膜。2、如鏈球菌的如鏈球菌的M蛋白、沙門氏菌的蛋白、沙門氏菌的Vi抗原

33、及抗原及大腸桿菌的大腸桿菌的K抗原等。一團莢膜內含抗原等。一團莢膜內含多個細多個細菌時菌時則稱為則稱為菌膠團菌膠團(Zoogloea)。肺炎鏈球菌莢膜肺炎鏈球菌莢膜莢膜莢膜3、普通染色不易著色，、普通染色不易著色，莢膜染色法可見莢膜染色法可見莢膜的存在莢膜的存在4、微莢膜（、微莢膜（microcapsule），其厚度在其厚度在200nm以下者，在光學顯微鏡下才不以下者，在光學顯微鏡下才不能直接看到，必須以電鏡或免疫學方能直接看到，必須以電鏡或免疫學方法才能證明，稱為微莢膜法才能證明，稱為微莢膜。肺炎鏈球菌莢膜肺炎鏈球菌莢膜莢膜莢膜 5、黏液層（、黏液層（slime layer）：有些細：有些細

34、菌分泌一層很疏松、與周圍邊界不菌分泌一層很疏松、與周圍邊界不明顯，易與菌體脫離的黏液樣物質。明顯，易與菌體脫離的黏液樣物質。 6、莢膜的主要成分是水分、多糖、多莢膜的主要成分是水分、多糖、多肽或蛋白質。肽或蛋白質。 多數(shù)細菌的莢膜由多糖組成多數(shù)細菌的莢膜由多糖組成。例：志賀氏痢。例：志賀氏痢疾桿菌、肺炎球菌的莢膜由多糖組成；疾桿菌、肺炎球菌的莢膜由多糖組成； 有些細菌為多肽類有些細菌為多肽類，如炭疽桿菌的莢膜成分，如炭疽桿菌的莢膜成分是一種是一種D-谷氨酸多聚體；谷氨酸多聚體； 極少數(shù)細菌由多糖和多肽兩種成分構成極少數(shù)細菌由多糖和多肽兩種成分構成。如：。如：巨大芽孢桿菌。巨大芽孢桿菌。 7、莢

35、膜的產(chǎn)生、莢膜的產(chǎn)生有種的特征，也與環(huán)有種的特征，也與環(huán)境條件有密切關系。境條件有密切關系。8、莢膜、莢膜使液體培養(yǎng)基具有粘性；使液體培養(yǎng)基具有粘性； 在固體培養(yǎng)基上形成表面細潤、有光在固體培養(yǎng)基上形成表面細潤、有光澤的光滑型澤的光滑型 (S 型型 ) 或粘液型菌落?；蛘骋盒途?。 9、莢膜的莢膜的功能功能抗吞噬和抗體作用：抗吞噬和抗體作用：莢膜具有抵抗宿莢膜具有抵抗宿主吞噬細胞和抗體的作用，因而莢膜是主吞噬細胞和抗體的作用，因而莢膜是病原菌的重要毒力因子病原菌的重要毒力因子?？褂泻ξ镔|的損傷作用：抗有害物質的損傷作用：莢膜處于細莢膜處于細胞的最外層，有保護菌體避免和減少受胞的最外層，有保護菌

36、體避免和減少受有害物質的損傷作用。有害物質的損傷作用。營養(yǎng)物質的貯存場所與廢物排出之地營養(yǎng)物質的貯存場所與廢物排出之地免疫學實驗證明免疫學實驗證明，莢膜具有，莢膜具有抗原性抗原性細菌莢膜細菌莢膜粘液層粘液層肺炎球菌莢膜肺炎球菌莢膜（二）鞭毛（二）鞭毛（flagella）1、多數(shù)弧菌、螺菌、許多桿菌和個多數(shù)弧菌、螺菌、許多桿菌和個別球菌的菌體表面長有別球菌的菌體表面長有1至數(shù)至數(shù)10根根彎曲的絲狀物，稱為鞭毛。彎曲的絲狀物，稱為鞭毛。長度長度：因細菌種類不同而異，多長：因細菌種類不同而異，多長于菌體若干倍。于菌體若干倍。2、鞭毛的檢查方法：鞭毛的檢查方法：1）直接觀察法：）直接觀察法： -電鏡能

37、直接觀察到鞭毛，將細菌作電鏡能直接觀察到鞭毛，將細菌作成超薄切片，在電鏡下直接觀察。成超薄切片，在電鏡下直接觀察。 -細菌經(jīng)特殊的鞭毛染色法，使染料細菌經(jīng)特殊的鞭毛染色法，使染料沉積在鞭毛的表面，增大其直徑，在沉積在鞭毛的表面，增大其直徑，在光鏡下也可看到。光鏡下也可看到。 2、鞭毛的檢查方法：鞭毛的檢查方法：1）直接觀察法：）直接觀察法： 電鏡能直接觀察電鏡能直接觀察到鞭毛，將細菌作到鞭毛，將細菌作成超薄切片，在電鏡下直接觀察。成超薄切片，在電鏡下直接觀察。 特殊染色法特殊染色法，使染料沉積在鞭毛上，使染料沉積在鞭毛上，增大其直徑，在光學顯微鏡下也可增大其直徑，在光學顯微鏡下也可看見?？匆姟?/p>

38、細菌鞭毛的電鏡照片細菌鞭毛的電鏡照片 鞭毛的光學顯微鏡照片鞭毛的光學顯微鏡照片 a.a.周生鞭毛周生鞭毛 b. b. 極生鞭毛極生鞭毛 c. c. 叢生鞭毛叢生鞭毛 2）間接檢查法：）間接檢查法：通過觀察細菌有無運動通過觀察細菌有無運動力間接地推斷其有無鞭毛。力間接地推斷其有無鞭毛。 普通顯微鏡普通顯微鏡懸滴檢查懸滴檢查法法 半固體瓊脂半固體瓊脂穿刺穿刺培養(yǎng)培養(yǎng) 穿刺線周圍穿刺線周圍混濁擴散混濁擴散，表明該菌有鞭毛；，表明該菌有鞭毛； 穿刺線周圍穿刺線周圍透明，不混濁透明，不混濁，表明該菌無，表明該菌無鞭毛。鞭毛。無動力 有動力半固體培養(yǎng)基（穿刺培養(yǎng)）半固體培養(yǎng)基（穿刺培養(yǎng)）3、根據(jù)鞭毛在菌體

39、上的排列，可將有鞭根據(jù)鞭毛在菌體上的排列，可將有鞭毛的細菌分為四類毛的細菌分為四類 1）一端單毛菌）一端單毛菌 (monotrichaete) 如霍亂弧菌如霍亂弧菌（ Vibrio cholerae ）。）。 2）兩端單鞭毛菌）兩端單鞭毛菌 (amphitrichaete) 如鼠咬熱如鼠咬熱螺旋體螺旋體 ( Spirochaet a morsusmuris ) 。 3）叢生鞭毛菌）叢生鞭毛菌 (lophotrichaete ) 菌體一端或菌體一端或兩端各生一束鞭毛兩端各生一束鞭毛，如銅綠假單胞菌，如銅綠假單胞菌 ( Pseudomonas aeruginosa ) ；紅色螺菌；紅色螺菌 ( S

40、pirillum rubrum ) 。 4）周生鞭毛菌）周生鞭毛菌 (peritrichaete ) 周身都有鞭毛，周身都有鞭毛，如大腸桿菌如大腸桿菌 、枯草桿菌等。、枯草桿菌等。 單毛菌單毛菌雙毛菌雙毛菌叢毛菌叢毛菌周毛菌周毛菌一端單毛一端單毛菌菌周生鞭毛菌周生鞭毛菌叢生鞭毛菌叢生鞭毛菌兩端單鞭毛菌兩端單鞭毛菌4、鞭毛的功能、鞭毛的功能1）細菌的運動器官）細菌的運動器官當有規(guī)律的收縮時，當有規(guī)律的收縮時，引起細菌運動。引起細菌運動。 并非生命活動所必需，極易脫落，有鞭毛并非生命活動所必需，極易脫落，有鞭毛的細菌一般在幼令時具鞭毛，老令時脫落。的細菌一般在幼令時具鞭毛，老令時脫落。2）鞭毛具有

41、抗原性，常稱為鞭毛抗原或）鞭毛具有抗原性，常稱為鞭毛抗原或H抗抗原。原。 鞭毛的化學組分主要是蛋白質，只含有少鞭毛的化學組分主要是蛋白質，只含有少量的多糖或脂類。量的多糖或脂類。3）與致病性有關。）與致病性有關。（三）細菌菌毛（三）細菌菌毛（pili，F(xiàn)imbria） 1、概念：、概念：多數(shù)多數(shù)G菌和少數(shù)菌和少數(shù)G，在菌體上生，在菌體上生有一種比鞭毛數(shù)量多、形狀較直、較細、有一種比鞭毛數(shù)量多、形狀較直、較細、較短的毛發(fā)狀細絲，也稱為菌毛，亦稱傘較短的毛發(fā)狀細絲，也稱為菌毛，亦稱傘毛或纖毛。毛或纖毛。菌毛與運動力無關，電鏡下才能看到。菌毛與運動力無關，電鏡下才能看到。2、菌毛由菌毛蛋白、菌毛由菌

42、毛蛋白 (pillin) 組成組成因機械因素而失去菌毛細菌很快又因機械因素而失去菌毛細菌很快又能形成新的菌毛，因此認為菌毛可能形成新的菌毛，因此認為菌毛可能經(jīng)常脫落并不斷更新。能經(jīng)常脫落并不斷更新。3、根據(jù)菌毛功能可將其分成二大類、根據(jù)菌毛功能可將其分成二大類1）普通菌毛）普通菌毛 (common pili)：較纖細：較纖細和和較短，數(shù)量較多、遍布整個菌體表面，較短，數(shù)量較多、遍布整個菌體表面，每個細菌可有數(shù)白條每個細菌可有數(shù)白條 功能功能主要是能使細菌黏附于主要是能使細菌黏附于動植物、真動植物、真菌以及多種其他細胞上菌以及多種其他細胞上，與，與致病性致病性有一有一定的關系。定的關系。 僅見于

43、少數(shù)革蘭陰性菌。僅見于少數(shù)革蘭陰性菌。 數(shù)量少，數(shù)量少，1-4根。根。 比普通菌毛長而粗，中空呈管狀。比普通菌毛長而粗，中空呈管狀。 性菌毛由致育因子（性菌毛由致育因子（F）編碼，故又稱）編碼，故又稱F菌毛。菌毛。 帶有性菌毛的帶有性菌毛的F+菌與無性菌毛的菌與無性菌毛的F-菌相遇時，性菌毛菌相遇時，性菌毛與其相應受體結合，與其相應受體結合，F(xiàn)+菌內的質?；蚓鷥鹊馁|?；駾NA可通過性菌可通過性菌毛毛 進入進入F-菌體內，此過程菌體內，此過程接合接合(conjugation) 性菌毛在性菌毛在F+和和F的接合中是重要的，是供體細菌向受的接合中是重要的，是供體細菌向受體細菌傳遞質粒等遺傳物質的通道

44、體細菌傳遞質粒等遺傳物質的通道。 性菌毛是某些噬菌體吸附于菌細胞的受體。性菌毛是某些噬菌體吸附于菌細胞的受體。2）性菌毛）性菌毛(sex pilus)芽胞芽胞F+F-F+F-F+F+F+F+DonorRecipient接合接合(conjugation)性菌毛圖性菌毛圖（四）芽孢（四）芽孢 (spore)1、某些某些細菌在一定環(huán)境條件下，可在菌體內形成一個細菌在一定環(huán)境條件下，可在菌體內形成一個圓形或橢圓形圓形或橢圓形休眠體休眠體 ，稱為芽孢，稱為芽孢 。 帶有芽孢的菌體稱為帶有芽孢的菌體稱為芽芽孢孢體體(sporangium)，芽孢成熟后可脫落出來，稱為芽孢成熟后可脫落出來，稱為游離芽孢游離芽

45、孢。 未形成芽胞的菌體稱為未形成芽胞的菌體稱為繁殖體或營養(yǎng)體繁殖體或營養(yǎng)體。 生成芽孢的細菌多為生成芽孢的細菌多為桿菌桿菌，球菌和螺旋菌，球菌和螺旋菌僅少數(shù)種僅少數(shù)種能生芽孢。能生芽孢。 芽孢的染色芽孢的染色使用普通的染色方法，染色不易滲進使用普通的染色方法，染色不易滲進芽孢內，不能使芽孢著色，未著色的芽孢內，不能使芽孢著色，未著色的芽孢，因本身折光性強，在普通顯微芽孢，因本身折光性強，在普通顯微鏡下，呈現(xiàn)為物色的空洞狀。鏡下，呈現(xiàn)為物色的空洞狀。特殊染色方法可使芽孢著色，一經(jīng)著特殊染色方法可使芽孢著色，一經(jīng)著色又不易脫色。色又不易脫色。2、芽胞的結構、芽胞的結構芽孢具有較厚的芽孢壁和多層芽孢膜，結構堅芽孢具有較厚的芽孢壁和多層芽孢膜，結構堅實，含水量少，代謝極低，折光性強。實，含水量少，代謝極低，折光性強。成熟芽孢的結構示意圖（電鏡）成熟芽孢的結構示意圖（電鏡） 3、芽胞的形成、芽胞的形成細菌形成芽胞的能力是由菌體內的細菌形成芽胞的能力是由菌體內的芽芽胞基因胞基因決定的。芽胞一般只在決定的。芽胞一般只在動物體外動物體外才能形成，其形成條件因菌種而異。才能形成，其形成條件因菌種而異。一個細菌只形成一個芽胞，一個芽胞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)量并未發(fā)芽也