第一章微生物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)()

微生物（病毒）古生菌（Archaea）細(xì)菌（Bacteria）真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、單細(xì)胞藻類、原生動(dòng)物等非細(xì)胞型細(xì)胞型原核微生物真核微生物（Eukarya）古生菌在進(jìn)化譜系上與真細(xì)菌及真核微生物相互并列，且與后者關(guān)系更近，而其細(xì)胞構(gòu)造卻與真細(xì)菌較為接近，同屬于原核生物。第一章原核微生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能一、原核微生物

無核膜包裹，裸露DNA的原始單細(xì)胞生物。

包括真細(xì)菌和古生菌兩大類群。

二、真核微生物

細(xì)胞核具有核膜、核仁、能進(jìn)行有絲分裂,有細(xì)胞器的微小生物，稱為真核微生物。包括真菌(fungi)、單細(xì)胞(顯微)藻類(singlecellalgae)、原生動(dòng)物(protozoon)。三、原核微生物與真核微生物(特點(diǎn))的比較(p11表1-1)

細(xì)菌:

是以二等分裂方式繁殖為主的單細(xì)胞原核生物。無典型細(xì)胞核，只有核質(zhì)體，無核膜和核仁，無細(xì)胞器，不進(jìn)行有絲分裂。第一節(jié)細(xì)菌

最小最大肉眼可見（0.75mm）與無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒相仿（50nm）1.細(xì)菌的大小多數(shù)常見的細(xì)菌，則在幾微米之間一、細(xì)菌的細(xì)胞形態(tài)構(gòu)造與功能一般細(xì)菌的大小范圍直徑:0.5~1mm直徑:0.2~1mm,長度:1~8.0mm0.3~1mm（直徑）

×1~5.0mm（長度）(長度是菌體兩端點(diǎn)之間的距離，而非實(shí)際長度)1.細(xì)菌的大小幾種細(xì)菌大小比較(P13表1-2)（二）大小1、范圍細(xì)菌的大小范圍（nanobacteria）（50nm）最大和最小細(xì)菌的個(gè)體大小懸殊（Thiomargaritanamibiensis）（0.75mm）10億~100億倍費(fèi)氏刺骨魚菌(0.08mm×0.6mm)(Epulopisciumfishelsoni)比大腸桿菌大100萬倍（1985年發(fā)現(xiàn)）范圍2.細(xì)菌的形態(tài)與染色球狀桿狀螺旋狀基本形態(tài)

(1)球菌(Coccus)

細(xì)胞個(gè)體呈球形或橢圓形。不同種的球菌在細(xì)胞分裂時(shí)會(huì)形成不同的空間排列方式，常被作為分類依據(jù)。

例如：單球菌、雙球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、鏈球菌和葡萄球菌等。2.細(xì)菌的細(xì)胞形態(tài)金黃色葡萄球菌肺炎鏈球菌

(2)桿菌(Bacillus)

細(xì)胞呈桿狀或圓柱形

桿狀細(xì)菌的排列方式常因生長階段和培養(yǎng)條件而發(fā)生變化，一般不作為分類依據(jù)。長寬比例

(1)長桿菌

(2)短桿菌

(3)球桿菌菌體形狀

(1)直桿狀

(2)稍彎曲狀

(3)梭狀

(4)分枝狀

(Y或V形)兩端形狀

(1)兩端鈍圓

(2)兩端平截

(3)兩端尖細(xì)依排列單桿菌雙桿菌鏈桿菌枯草芽孢桿菌地衣芽孢桿菌炭疽病的病原菌----炭疽桿菌菌體成彎曲或扭轉(zhuǎn)呈螺旋狀圓柱形，螺旋菌的細(xì)胞比較堅(jiān)韌。1)弧菌菌體短僅有一個(gè)彎曲，呈逗點(diǎn)狀為弧菌如霍亂弧菌(Vibriocholerae)

2)螺菌菌體較長有兩個(gè)以上的彎曲，捻轉(zhuǎn)呈螺旋狀。如紅色螺旋菌，鼠咬熱螺旋菌(3)螺旋菌(Spirillar

bacterium)弧菌螺旋菌螺旋體菌菌體只有一個(gè)彎曲，其程度不足一圈，形似“C”字或逗號(hào)，鞭毛偏端生?；魜y弧菌弧菌？螺旋菌？菌體較長，有兩個(gè)以上的彎曲，捻轉(zhuǎn)呈螺旋狀。螺旋數(shù)目和螺距大小因種而異。鞭毛二端生。細(xì)胞壁比較堅(jiān)韌，菌體較硬(與螺旋體不同)。螺旋體菌?菌體柔軟，用于運(yùn)動(dòng)的類似鞭毛的軸絲位于細(xì)胞外鞘內(nèi)梅毒密螺旋體細(xì)胞壁與革蘭氏染色

革蘭氏染色：C.Gram(革蘭)于1884年發(fā)明的一種鑒別不同類型細(xì)菌的染色方法。(1)細(xì)胞壁

革蘭氏染色1細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)(二)、細(xì)菌的結(jié)構(gòu)圖1-4細(xì)菌細(xì)胞構(gòu)造模式圖(1)細(xì)胞壁細(xì)胞壁(cellwall)是位于細(xì)胞表面，內(nèi)側(cè)緊貼細(xì)胞膜的一層無色透明，質(zhì)地堅(jiān)韌，而富有彈性的構(gòu)造。1.細(xì)菌的一般結(jié)構(gòu)

①維持菌體固有形狀;

②具有保護(hù)作用，免受細(xì)胞受機(jī)械性或滲透壓的破壞;

③細(xì)胞壁有許多微孔(1～10nm)，對大分子物質(zhì)有阻攔作用④協(xié)助鞭毛的運(yùn)動(dòng)。細(xì)胞壁是某些細(xì)菌鞭毛的伸出支柱點(diǎn);

⑤與橫隔壁的形成有關(guān)。將原細(xì)菌細(xì)胞分裂為兩個(gè)子細(xì)胞。細(xì)胞壁的主要功能★圖1-5革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁構(gòu)造的比較G+與Gˉ細(xì)菌細(xì)胞壁區(qū)別(1)細(xì)胞壁★G+和G-細(xì)菌細(xì)胞壁化學(xué)成分的比較僅由肽聚糖骨架(雙糖單位)、四肽側(cè)鏈(四肽尾)和交聯(lián)橋(肽橋)三部分組成。

原核生物所特有的已糖

肽聚糖骨架由N-乙酰葡萄糖胺(NAG)和N-乙酰胞壁酸(NAM)通過β-1,4-苷鍵交替連接成的多糖鏈，每條多糖鏈含10～65個(gè)雙糖單位雙糖單位肽聚糖結(jié)構(gòu)圖1-6G+細(xì)菌肽聚糖的立體結(jié)構(gòu)(片段)1）G+細(xì)菌細(xì)胞壁1、細(xì)胞壁A、肽聚糖由四個(gè)氨基酸分子按L型與D型交替方式連接而成溶菌酶的溶菌作用：雙糖單位中的β-1,4-糖苷鍵很容易被溶菌酶(lysozyme)所水解，從而引起細(xì)菌因肽聚糖細(xì)胞壁的“散架”而死亡。肽聚糖圖1-7金黃色葡萄球菌的肽聚糖結(jié)構(gòu)M：N-乙酰胞壁酸;G：N-乙酰葡萄糖丙谷賴丙：四肽側(cè)鏈;x：甘氨酸五肽肽聚糖結(jié)構(gòu)

G+特點(diǎn)：厚度大（20-80nm），有15-50層，化學(xué)組分簡單，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸、少量的表面蛋白質(zhì)，一般不含類脂質(zhì)。細(xì)菌細(xì)胞壁跨越肽聚糖層并與細(xì)胞膜相交聯(lián)的膜磷壁酸（又稱脂磷壁酸），由甘油磷酸鏈分子與細(xì)胞膜上的磷脂進(jìn)行共價(jià)結(jié)合后形成。磷壁酸革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁上特有的化學(xué)成分，主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。壁磷壁酸，它與肽聚糖分子間進(jìn)行共價(jià)結(jié)合，含量會(huì)隨培養(yǎng)基成分而改變1）G+細(xì)菌細(xì)胞壁

磷壁酸:G+細(xì)胞壁特有的成分。是多聚磷酸甘油或多聚磷酸核糖醇的衍生物。磷壁酸以約30個(gè)或更多的重復(fù)單位構(gòu)成長鏈，插于肽聚糖中。

磷壁酸的主要生理功能

a.帶有負(fù)電荷，可吸附環(huán)境中的Mg2+等陽離子，保證細(xì)胞膜上某些合成酶維持高活性。b.壁酸抗原性很強(qiáng)，是G+菌重要的特異性表面抗原，因而可用于鑒定菌種。c.與致病性有關(guān),某些細(xì)菌的磷壁酸有類似菌毛的作用能黏附在宿主細(xì)胞表面，保證G+致病菌與其宿主間的黏連(主要為膜磷壁酸)。d.為某些噬菌體提供特異的吸附受體。肽聚糖外膜外膜蛋白周質(zhì)空間.G-細(xì)菌細(xì)胞壁(1)細(xì)胞壁

G―細(xì)菌的細(xì)胞壁較薄(10～15nm)，多層結(jié)構(gòu)。在肽聚糖的外層還有由外膜。不含有磷壁酸

肽聚糖層:埋藏在外膜層之內(nèi)，多糖鏈(雙糖單位)與G+菌相同;較薄(僅2～3nm)，有1～3層，僅占細(xì)胞壁干重的5%～20%。故對機(jī)械強(qiáng)度的抵抗力較革蘭氏陽性菌弱。.G-細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖內(nèi)消旋二氨基庚二酸(m-DAP)（只在原核微生物細(xì)胞壁上發(fā)現(xiàn)）沒有特殊的肽橋，只形成較為疏稀、機(jī)械強(qiáng)度較差的肽聚糖網(wǎng)套.G-細(xì)菌細(xì)胞壁(1)細(xì)胞壁

G―細(xì)菌的細(xì)胞壁較薄(10～15nm)，多層結(jié)構(gòu)。在肽聚糖的外層還有由外膜。不含有磷壁酸

肽聚糖層:埋藏在外膜層之內(nèi)，多糖鏈(雙糖單位)與G+菌相同;較薄(僅2～3nm)，有1～3層，僅占細(xì)胞壁干重的5%～20%。故對機(jī)械強(qiáng)度的抵抗力較革蘭氏陽性菌弱。.G-細(xì)菌細(xì)胞壁外膜位于G-細(xì)菌肽聚糖層外表面，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干種蛋白質(zhì)組成的膜，有時(shí)也稱為外壁。.G-細(xì)菌細(xì)胞壁★脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是位于G―菌細(xì)胞外壁層中的一類脂多糖類物質(zhì)。

由類脂A、核心多糖和O-特異側(cè)鏈(或稱O-特異性多糖或O-抗原)三部分組成。習(xí)慣上將脂多糖稱為

細(xì)菌內(nèi)毒素。

外膜①O-特異側(cè)鏈的種類、排列順序及空間構(gòu)型的變化決定了G―細(xì)菌細(xì)胞表面抗原決定簇的多樣性。根據(jù)LPS抗原性的測定，沙門氏菌屬的抗原類型多達(dá)2107多種，一般都源自O(shè)-特異側(cè)鏈種類的變化。這種多變性是革G―細(xì)菌躲避宿主免疫系統(tǒng)攻擊，保持感染成功的重要手段。也可依此用靈敏的血清學(xué)方法對病原菌進(jìn)行鑒定，在傳染病的診斷中有其重要意義。外膜★脂多糖的主要功能②核心多糖負(fù)電荷較強(qiáng)，與磷壁酸相似，可以吸附Mg2+、Ca2+等陽離子，以提高其在細(xì)胞表面濃度，對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)起穩(wěn)定作用?！镏嗵堑闹饕δ芡饽あ垲愔珹是革蘭氏陰性細(xì)菌致病物質(zhì)內(nèi)毒素的毒性中心★脂多糖的主要功能④是許多噬菌體在細(xì)菌細(xì)胞表面的吸附受體。外膜外膜蛋白(outermembraneprotein)

指嵌合在LPS和磷脂雙層外膜上的20余種蛋白質(zhì)。主要有孔蛋白、脂蛋白和非微孔蛋白(表面蛋白)外膜

①孔蛋白：是由三個(gè)相同分子量36000的蛋白亞基組成的一種三聚體跨膜蛋白，中間有一直徑約1nm的孔道，通過孔的開閉，可對進(jìn)入外膜層的物質(zhì)進(jìn)行選擇地通過。非特異性孔蛋白特異性孔蛋白可通過分子量小于800~900的任何親水性分子只容許一種或少數(shù)幾種相關(guān)物質(zhì)通過，如維生素B12和核苷酸等。外膜蛋白(outermembraneprotein)

外膜脂蛋白是一種通過共價(jià)鍵使外膜層牢固地連接在肽聚糖內(nèi)壁層上的蛋白，分子量約為7200。外膜蛋白(outermembraneprotein)

圖1-5革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁構(gòu)造的比較外膜②脂蛋白：由脂質(zhì)與蛋白質(zhì)構(gòu)成，一端的蛋白質(zhì)部分以共價(jià)鍵連接于肽聚糖中的四肽側(cè)鏈的二氨基庚二酸上，另一端脂質(zhì)部分則以非共價(jià)鍵連接于外膜層的磷脂上，其功能是穩(wěn)定外膜并將之固定于肽聚糖層。③非微孔蛋白：它是鑲嵌于磷脂雙層外膜上的一種表面蛋白，具有特異性運(yùn)輸?shù)鞍谆蚴荏w的功能,可將一些特定較大分子物質(zhì)輸入細(xì)胞內(nèi)。外膜蛋白(outermembraneprotein)

外膜周質(zhì)空間(periplasmicspace,periplasm)

又稱壁膜間隙。在革蘭氏陰性細(xì)菌中，一般指其外膜與細(xì)胞膜之間的狹窄空間寬約(12~15nm)呈膠狀。周質(zhì)空間是進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)的重要中轉(zhuǎn)站和反應(yīng)場所革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的比較★G+細(xì)菌和G-細(xì)菌一些特性的比較P21表1-33）古細(xì)菌的細(xì)胞壁除熱原菌屬?zèng)]有細(xì)胞壁以外，其余都具有與真細(xì)菌功能相似的細(xì)胞壁細(xì)胞壁中含有假肽聚糖、糖蛋白或蛋白質(zhì)假肽聚糖結(jié)構(gòu)：N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔羅糖胺糖醛酸交替連接而成，連在后一氨基糖上的肽尾由L-glu、L-ala和L-lys三個(gè)L型氨基酸組成，肽橋則由L-glu一個(gè)氨基酸組成。β-1,3糖苷鍵不被溶菌酶水解4)細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌：

缺壁突變——L型細(xì)菌

實(shí)驗(yàn)室或宿主體內(nèi)形成徹底去盡——原生質(zhì)體（G+）缺壁人工去壁細(xì)菌部分去除——球狀體（G-）在自然界長期進(jìn)化中形成——枝原體（1）L型細(xì)菌指那些實(shí)驗(yàn)室或宿主體內(nèi)通過自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷菌株。（2）原生質(zhì)體（protoplast)：是指在人為條件下，用溶菌酶除盡原有細(xì)胞壁或用青霉素抑制新生細(xì)胞壁合成后，所得到的僅有一層細(xì)胞膜包裹著的圓球狀滲透敏感細(xì)胞，一般由革蘭氏陽性細(xì)菌形成。經(jīng)溶菌酶或青霉素處理后，還殘留了部分細(xì)胞壁(尤其是G―細(xì)菌的外膜)的原生質(zhì)體。通常由G―

細(xì)菌形成。

4.

支原體(Mycoplasma)

無細(xì)胞壁的原核微生物。因其細(xì)胞膜中含有一般原核生物所沒有的甾醇，其細(xì)胞膜仍有較高的機(jī)械強(qiáng)度。

3.原生質(zhì)球(sphaeroplast)1、用堿性染