醫(yī)學專題染色與細菌細胞形態(tài)-細菌基本結(jié)構(gòu)與功能

1、項目二 細菌染色與形態(tài)觀察細菌基本結(jié)構(gòu)與功能2021/7/19 星期一1一、細菌細胞的形態(tài)與排列狀態(tài)2021/7/19 星期一2 菌體呈球形或近似球形,以典型的二分裂殖方式繁殖,分裂后產(chǎn)生的新細胞常保持一定的空間排列方式.根據(jù)細胞分裂的方向及分裂后的各子細胞的空間排列狀態(tài)不同,可將球菌分為以下幾種:單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌等。 球菌(coccus)及其排列狀態(tài)2021/7/19 星期一3單球菌細胞分裂沿一個平面進行，新個體分散而單獨存在.如尿素微球菌(Micrococcus ureae)2021/7/19 星期一4雙球菌細胞沿一個平面分裂，新個體成對排列. 如肺炎雙

2、球菌 (Diplococcus pneumoniae)2021/7/19 星期一5鏈球菌細胞沿一個平面進行分裂，新個體不但可保持成對的樣子，并可連成鏈狀.如：乳鏈球菌 （Streptococcus lactis）無乳鏈球菌（Streptococcus agalactiae)溶血鏈球菌（Streptococcus hemolyticus)2021/7/19 星期一6四聯(lián)球菌細胞分裂是沿兩個相垂直的平面進行，分裂后每四個細胞特征性地連在一起，呈田字形. 如四聯(lián)微球菌（Micrococcus tetragenus）2021/7/19 星期一7八疊球菌細胞按三個互相垂直的平面進行分裂后，每八個球菌特征

3、性地連在一起成立方體形. 如藤黃八疊球菌（Sarcina ureae)2021/7/19 星期一8葡萄球菌細胞無定向分裂，多個新個體形成一個不規(guī)則的群體，猶如一串葡萄。 如：金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus) 白色葡萄球菌（Staphylcoccus albus)2021/7/19 星期一9桿菌(bacillus)及其排列狀態(tài)桿菌是細菌中種類最多的類型,因菌種不同,菌體細胞的長短、粗細等都有所差異。桿菌的形態(tài)：短桿狀、長桿狀、棒桿狀、梭狀桿狀、月亮狀、竹節(jié)狀等；按桿菌細胞繁殖后的排列方式有鏈狀、柵狀、“八”字狀等。短桿菌長桿菌梭狀芽孢桿菌2021/7/19 星期一10

4、桿菌(bacillus)及其排列狀態(tài)雙桿菌鏈桿菌2021/7/19 星期一11桿菌端部特征 巨大芽胞桿菌 嗜肺性軍團桿菌炭疽桿菌 hemorrhagic E. coli, strain 0157:H7 棒狀、梭狀 2021/7/19 星期一12螺旋菌(spirilla)螺旋狀的細菌稱為螺旋菌。根據(jù)其彎曲情況分為：弧菌（vibrio)：螺旋不滿一圈，菌體呈弧形或逗號形 例：霍亂弧菌、逗號弧菌螺旋菌(spirillum)：螺旋滿26環(huán)，螺旋狀 例：干酪螺菌 霍亂弧菌2021/7/19 星期一13影響細菌形態(tài)的因素 因素：培養(yǎng)時間、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)基成分、濃度、pH值。 一般處于幼齡階段和生長條件適宜

5、時，細菌形態(tài)正常、整齊，表現(xiàn)出特定的形態(tài)。 在較老的培養(yǎng)物中，或不正常的條件下，細胞常出現(xiàn)不正常形態(tài)，尤其是桿菌，有的細胞膨大，有的出現(xiàn)梨形，有的產(chǎn)生分枝，有時菌體顯著伸長以至呈絲狀等異常形態(tài)。若將它們轉(zhuǎn)移到新鮮培養(yǎng)基中或適宜的培養(yǎng)條件下又可恢復原來的形態(tài)。2021/7/19 星期一14細菌的異常形態(tài)結(jié)核桿菌的正常形態(tài)結(jié)核桿菌的異常形態(tài)2021/7/19 星期一15細菌特殊形態(tài)柄細菌、腎形菌、臂微菌、網(wǎng)格硫細菌、貝日阿托氏菌(絲狀)、具有子實體的粘細菌等是特殊形態(tài)的細菌。2021/7/19 星期一16二、細菌的大小2021/7/19 星期一17細菌的大小(1)長度單位：微米(mm)(2)表示：

6、球菌：直徑 桿菌：寬長 螺菌：寬 長（螺距）通常球菌直徑：0.2 1.5 mm， 桿菌:長1 5 mm, 寬0.5 1 mm 。例如：E.coli：平均長度：2 mm ； 寬度0.5 mm 1500個大腸桿菌頭尾相接等于3 mm; 109個大腸桿菌重1 mg. 由于菌種不同，細菌的大小存在很大的差異；對于同一個菌種，細胞的大小也常隨著菌齡變化。另外，對于同一個菌種染色前后其細胞大小都有所不同。所以，有關(guān)細菌大小的記載，常是平均值或代表性數(shù)值。2021/7/19 星期一18三、細菌的細胞結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)（所有細菌都有）包括：細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、核區(qū)特殊結(jié)構(gòu)（部分細菌具有）包括：莢膜、鞭毛、纖毛、

7、芽孢。 2021/7/19 星期一19細菌細胞結(jié)構(gòu)2021/7/19 星期一20 （一）細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)1、細胞壁 細胞壁是位于菌體的最外層，內(nèi)側(cè)緊貼細胞膜的一層無色透明，堅韌而有彈性的結(jié)構(gòu)。細胞壁約占細胞干重的10% - 25%。（1）細胞壁的功能保護細胞免受外力損傷,維持菌體外形協(xié)助鞭毛運動與胞膜一起完成細胞內(nèi)外物質(zhì)交換為正常細胞分裂所必需與細菌的抗原性致病性和對噬菌體的敏感性密切相關(guān)。2021/7/19 星期一21（2）細胞壁的化學組成與結(jié)構(gòu) 革蘭氏染色法 細胞壁化學組成與結(jié)構(gòu) 革蘭氏染色的機理 青霉素的作用2021/7/19 星期一22 革蘭氏染色法是細菌細胞的復合染色法，由丹麥醫(yī)生

8、Hans Christian Gram于1884年創(chuàng)立。基本步驟： 涂片固定結(jié)晶紫初染1min碘液媒染1min95%乙醇脫色0.5min番紅復染1min 結(jié)果: 革蘭氏陽性菌紫色； 革蘭氏陰性菌紅色。革蘭氏染色法：2021/7/19 星期一23 成分 占細胞壁干重的%革蘭氏陽性細菌革蘭氏陰性細菌 肽聚糖 磷壁酸 類脂質(zhì) 蛋白質(zhì)含量很高（3095）含量較高（50）一般無（2） 無含量很低（520） 無含量較高（20）含量較高革蘭氏陽性細菌與革蘭氏陰性細菌細胞壁成分比較 細胞壁的化學組成與結(jié)構(gòu)2021/7/19 星期一24細菌細胞壁的結(jié)構(gòu)：細胞壁的基本骨架肽聚糖 肽聚糖：是由 N乙酰胞壁酸（NAM

9、）和N乙酰葡糖胺（NAG）以及少數(shù)氨基酸短肽鏈組成的亞單位聚合而成的大分子復合體。肽聚糖單體：是由NAG 、 NAM 、肽尾、肽橋構(gòu)成。2021/7/19 星期一25革蘭氏陽性細菌肽聚糖單體革蘭氏陰性細菌肽聚糖單體細胞壁的基本骨架肽聚糖2021/7/19 星期一26 肽聚糖網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)細胞壁的基本骨架肽聚糖2021/7/19 星期一27細菌細胞壁的結(jié)構(gòu)革蘭氏陽性菌細胞壁：由肽聚糖和磷壁酸組成 磷壁酸：占40%。G+菌所特有,其主鏈由數(shù)十個磷酸甘油或磷酸核糖醇組成,有的還有由DAla和還原糖組成的側(cè)鏈。肽聚糖:占3070% ,不同菌種中肽聚糖(肽鏈)組分不同。2021/7/19 星期一28細菌細胞

10、壁的結(jié)構(gòu)革蘭氏陰性菌細胞壁：分內(nèi)壁層和外壁層。 內(nèi)壁層：緊貼胞膜,僅由12層肽聚糖分子構(gòu)成,占細胞壁干重5 10%,無磷壁酸。外壁層：位于肽聚糖層外部。 脂多糖; 脂蛋白包括: 蛋白質(zhì)層: 基質(zhì)蛋白 外壁蛋白 磷脂2021/7/19 星期一29細胞膜是緊貼細胞壁內(nèi)側(cè)包圍細胞質(zhì)的一層柔軟、富有彈性的半透明薄膜。細胞膜的化學組成 蛋白質(zhì)主要包括 磷脂 糖類 少量核酸2、細胞膜2021/7/19 星期一30細胞膜的結(jié)構(gòu)1972年Singer和Nicolson提出的細胞膜液態(tài)鑲嵌模型。 認為：膜是由球形蛋白與磷脂按照二維排列方式構(gòu)成的流體鑲嵌式，流動的脂類雙分子層構(gòu)成了膜的連續(xù)體，而蛋白質(zhì)象孤島一樣無規(guī)則地漂流在磷脂類的海洋當中。細胞膜液態(tài)鑲嵌模型2021/7/19 星期一31擬核：由大型環(huán)狀雙鏈DNA纖絲不規(guī)則地折疊或纏繞而構(gòu)成的無核膜、核仁的區(qū)域。 細菌DNA：長度：一般為：13mm例：大腸桿菌的DNA長約1mm。生長迅速的細菌在核分裂之后細胞往往來不及分裂,所以細胞中常有24個核，而生長緩慢的細菌細胞中一般只有12個核，不在染色體復制時期一般是單倍