微生物學(xué)教程2-1

第二章

微生物的形態(tài)與構(gòu)造（一）原核微生物一、研究形態(tài)構(gòu)造意義二、原核微生物類群三菌：光能營養(yǎng)：藍(lán)細(xì)菌化能營養(yǎng)：細(xì)菌、放線菌三體：可以培養(yǎng)：支原體專營寄生：立克次氏體、衣原體第一節(jié)細(xì)菌本節(jié)提要：細(xì)菌的形態(tài)和染色細(xì)菌細(xì)胞的一般結(jié)構(gòu)細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)細(xì)菌的繁殖和培養(yǎng)細(xì)菌的概念：細(xì)菌是一類細(xì)胞細(xì)而短（細(xì)胞直徑約0.5um）、結(jié)構(gòu)簡單、細(xì)胞壁堅(jiān)韌、以二等分裂方式繁殖和水生性較強(qiáng)的原核微生物一、細(xì)菌的形態(tài)和染色(一)細(xì)菌的正常形態(tài):細(xì)菌的形態(tài)和染色1.球菌(coccus)細(xì)菌的形態(tài)和染色單球菌雙球菌八疊球菌四聯(lián)球菌鏈球菌葡萄球菌2.桿菌(bacillus)2.桿菌(bacillus)細(xì)菌的形態(tài)和染色梭狀芽孢桿菌短桿菌長桿菌3.螺旋菌（spirilla):螺旋狀的細(xì)菌。螺旋不滿一圈稱為弧菌(vibrio)，滿2~6環(huán)稱為螺旋菌(spirllum)，旋轉(zhuǎn)周數(shù)在6環(huán)以上的稱為螺旋體(spirochaeta)。細(xì)菌的形態(tài)和染色3.螺旋菌（spirilla)螺旋菌弧菌螺旋體4.細(xì)菌的特殊形態(tài)：細(xì)菌的形態(tài)和染色柄細(xì)菌、腎形菌、臂微菌、網(wǎng)格硫細(xì)菌、貝日阿托氏菌(絲狀)、具有子實(shí)體的粘細(xì)菌等是特殊形態(tài)的細(xì)菌。(二)細(xì)菌的異常形態(tài)：１.畸形：理化刺激細(xì)菌的形態(tài)和染色結(jié)核桿菌的異常形態(tài):結(jié)核桿菌的正常形態(tài):(三)細(xì)菌的大?。杭?xì)菌的形態(tài)和染色(1)測量：測微尺(2)長度單位：

微米(μm)

(3)表示：

球菌：直徑桿菌：寬×長螺菌：寬、長、

螺距球菌：一般不超過1μm，最大的旋動泡硫菌為 7~8μm.桿菌：一般寬度在1μm以內(nèi)，長度約為1~6μm， 最大的炭疽芽孢桿菌為1~1.5x4~8μm?；【阂话銓挾仍?μm以內(nèi)，長度為1~5μm， 霍亂弧菌為：0.3~0.6x1~3μm。螺旋菌：一般寬度在2μm以內(nèi)，長度不超過 20μm，迂回螺菌：1.5~2x10~20μm。(四)染色單染法復(fù)染法負(fù)染法革蘭氏染色細(xì)菌的形態(tài)和染色細(xì)菌的形態(tài)和染色用一種染料進(jìn)行染色，較未染色的樣本易于觀察。單染色：細(xì)菌的形態(tài)和染色背景著色，菌體不著色，多用于莢膜的觀察。二種以上染料進(jìn)行染色，有鑒定價值。如革蘭氏染色、抗酸染色等。復(fù)染法：負(fù)染法：細(xì)菌的鑒別染色法

——革蘭氏染色法C.Gram

丹麥醫(yī)生步驟：涂片固定；結(jié)晶紫初染1min；碘液媒染1min；95%乙醇脫色0.5min；番紅復(fù)染1min。

結(jié)果:陽性菌——紫色；

陰性菌——紅色。細(xì)菌的形態(tài)和染色革蘭氏染色圖片二、細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)：細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)包括：

細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)膜、間體、細(xì)胞質(zhì)、核糖體、氣泡、細(xì)胞核、質(zhì)粒和儲藏物。特殊結(jié)構(gòu)包括： 莢膜、鞭毛、菌毛、芽孢和伴孢晶體。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)1.概念：細(xì)胞壁是位于胞外緊貼胞膜的一層無色透明，堅(jiān)韌而有彈性的結(jié)構(gòu)。(一)細(xì)胞壁（cellwall)：細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)分離：超聲波、機(jī)械破碎、溶菌消化、差速離心觀察：質(zhì)壁分離、電子顯微鏡2.細(xì)胞壁的分離與觀察3.缺壁細(xì)菌的形成：實(shí)驗(yàn)室中形成自發(fā)缺壁突變：L型細(xì)菌人工方法去壁徹底除盡：原生質(zhì)體部分去除：球狀體自然界長期進(jìn)化中形成：支原體4.細(xì)胞壁的功能固定細(xì)胞外形協(xié)助鞭毛運(yùn)動保護(hù)細(xì)胞免受外力的損傷為正常細(xì)胞分裂所必需阻攔有害物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞與細(xì)菌的抗原性、致病性和對噬菌體的敏感性有關(guān)細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)重點(diǎn)提示：細(xì)胞壁的基本骨架——肽聚糖革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁革蘭氏染色的機(jī)理溶菌酶與青霉素的作用5.細(xì)胞壁的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)革蘭氏陽性菌肽聚糖單體概念：肽聚糖是由

N—乙酰胞壁酸（NAM）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(fù)合體（1）細(xì)胞壁的基本骨架——肽聚糖肽聚糖單體細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)革蘭氏陽性菌肽聚糖單體革蘭氏陰性菌肽聚糖單體由NAG、NAM、肽尾、肽橋構(gòu)成肽聚糖網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu):細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)S.aureusE.coliG＋與G－肽聚糖結(jié)構(gòu)的區(qū)別:1)肽聚糖單體的短肽上第三個氨基酸不同2)肽橋不同3)肽聚糖層數(shù)與交聯(lián)度不同細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)（2）革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁:占30~70%,不同菌種中肽聚糖(肽鏈)組分不同,具重要分類意義。肽聚糖:由肽聚糖和磷壁酸組成磷壁酸

(teichoicacid):細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)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D—Ala和還原糖組成的側(cè)鏈。磷壁酸的分類:細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)(1)按與壁的連接方式分:壁磷壁酸:與肽聚糖分子共

價結(jié)合,并延伸到肽

聚糖分子表面,帶

有負(fù)電荷。膜磷壁酸:與原生質(zhì)膜的脂

類共價結(jié)合。(2)根據(jù)主鏈組成不同:細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)甘油型核糖醇型

一般一種菌含一種磷壁酸。磷壁酸的功能：1)使細(xì)胞壁形成負(fù)電荷環(huán)境,以利于

吸附鎂離子,維持酶活。2)構(gòu)成噬菌體的吸附位點(diǎn),同時是某

種菌的抗原決定簇的主要成分。3)可以和宿主粘連。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)（3）革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,分內(nèi)壁層和外壁層。內(nèi)壁層:細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)緊貼胞膜,僅由1~2層肽聚糖分子構(gòu)成,占細(xì)胞壁干重5~10%,無磷壁酸。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

脂多糖;蛋白質(zhì)層:脂蛋白、

基質(zhì)蛋白、

外壁蛋白;磷脂.外壁層:位于肽聚糖層的外部。包括:細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)脂質(zhì)A:兩個葡糖胺連接多

個脂肪酸,為內(nèi)毒素

的中心。核心多糖:與脂質(zhì)A相連,由

糖及其衍生物組成。O-側(cè)鏈:短多糖鏈,其順序有

菌種特異性,具有診斷

細(xì)菌學(xué)意義。脂多糖(LPS,lipopolysaccharide)：細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)2.與磷壁酸相似，吸附二價陽離子以提

高這些離子在細(xì)胞表面的濃度。3.由于LPS的多樣性，決定Gˉ菌表面抗

原決定簇的多樣性。4.噬菌體吸附位點(diǎn)。脂多糖（LPS）的功能：1.Gˉ菌致病物質(zhì)——內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)。G＋與G－細(xì)菌細(xì)胞壁構(gòu)造的比較G＋與G－細(xì)菌細(xì)胞壁成分的比較成分占細(xì)胞壁干重的%G＋G－肽聚糖含量很高（20－95）含量很低（5－20）磷壁酸含量較高（<50）0類脂質(zhì)一般無（<2）含量較高（－20）蛋白質(zhì)0含量較高細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)（4）革蘭氏染色的原理

G﹢菌：細(xì)胞壁厚，肽聚糖網(wǎng)狀分子形成一種透性障，當(dāng)乙醇脫色時，肽聚糖脫水而孔障縮小，故保留結(jié)晶紫-碘復(fù)合物在細(xì)胞膜上。呈紫色。Gˉ菌：肽聚糖層薄，交聯(lián)松散，乙醇脫色不能使其結(jié)構(gòu)收縮，其脂含量高,乙醇將脂溶解，縫隙加大，結(jié)晶紫-碘復(fù)合物溶出細(xì)胞壁，沙黃復(fù)染后呈紅色。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)(5)溶菌酶與青霉素的作用細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)溶菌酶(lysozyme):作用于NAM的G1和NAG的C1-C4之間的糖苷鍵，所以又稱乙酰胞壁質(zhì)酶。對Gˉ菌，在EDTA存在下，受溶菌酶作用。溶菌酶處理后的菌細(xì)胞應(yīng)保存在弱高滲（0.1

~0.2M）蔗糖液中。青霉素(penicillium):細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)作用于肽聚糖肽橋的聯(lián)結(jié)，即抑制肽聚糖的合成，故僅對生長著的菌有效，主要是G+菌。在溶霉菌或青霉素作用下產(chǎn)生細(xì)胞壁缺陷或無細(xì)胞壁的細(xì)菌。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)原生質(zhì)體球狀體Ｌ型細(xì)菌細(xì)菌除去細(xì)胞壁剩下由細(xì)胞膜包裹的部分。多為G+菌。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)原生質(zhì)體（protoplast）：原生質(zhì)體的特點(diǎn)：細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)1)無細(xì)胞壁，為圓球形2)對環(huán)境敏感：滲透壓，震蕩，離心，易溶菌3)有鞭毛，而不能運(yùn)動4)不被噬菌體感染（因?yàn)闆]有吸附位點(diǎn)）5)生物學(xué)特性依舊原生質(zhì)體的應(yīng)用：基礎(chǔ)研究，作為新的子實(shí)體,培育新種,固定化。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)b.球狀體（spheroplast)：還保留有部分細(xì)胞壁的菌體細(xì)胞,多見于Gˉ菌。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：除具原生質(zhì)體特點(diǎn)外a)可有一定抗性，可培養(yǎng)b)可重新合成細(xì)胞壁

c.Ｌ型細(xì)菌(L-forms