微生物學細菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

微生物學細菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)第一頁，共五十八頁，2022年，8月28日

細菌（bacterium）：是屬原核生物界的一種單細胞微生物.

廣義細菌：指所有原核細胞型微生物，包括細菌、放線菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體

狹義細菌：

單指細菌（如葡萄球菌、鏈球菌、肺炎球菌等）

第二頁，共五十八頁，2022年，8月28日一、細菌的大小

1.測量單位

微米（μm）

2.觀察細菌最常用的儀器

光學顯微鏡第一節(jié)細菌的大小與形態(tài)第三頁，共五十八頁，2022年，8月28日二、細菌的形態(tài)

1.基本形態(tài)

球形、桿形、螺形

2.異常形態(tài)

梨形、氣球狀、絲狀等，稱衰退型。

3.按基本形態(tài)分類

球菌（coccus)

桿菌（bacillus)

螺形菌（spiralbacterium)第四頁，共五十八頁，2022年，8月28日球菌（coccus）葡萄球菌

雙球菌

鏈球菌

第五頁，共五十八頁，2022年，8月28日金黃色葡萄球菌油鏡（×1000）A群鏈球菌油鏡（×1000）油鏡（×1000）淋病奈瑟菌第六頁，共五十八頁，2022年，8月28日桿菌（bacillus）桿菌形態(tài)多數(shù)呈直桿狀第七頁，共五十八頁，2022年，8月28日不同桿菌的大小、長短、粗細很不一致

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第八頁，共五十八頁，2022年，8月28日多種形態(tài)的桿菌兩端尖細白喉棒狀桿菌兩端齊平炭疽芽胞桿菌第九頁，共五十八頁，2022年，8月28日

多種形態(tài)的桿菌分枝桿菌雙歧桿菌第十頁，共五十八頁，2022年，8月28日

螺形菌（spiralbacterium）弧菌螺菌螺桿菌第十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日球菌（coccus)

葡萄球菌電鏡照片（×10000）

桿菌（bacillus)

大腸桿菌電鏡照片（×10000）螺形菌（spiralbacterium)

霍亂弧菌電鏡照片（×10000）油鏡（×1000）油鏡（×1000）油鏡（×1000）第十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日第二節(jié)細菌的結(jié)構(gòu)

第十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日1.肽聚糖

peptidoglycan

革蘭陽性菌肽聚糖聚糖骨架四肽側(cè)鏈五肽交聯(lián)橋

一、細菌的基本結(jié)構(gòu)

細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、核質(zhì)

（一）細胞壁溶菌酶作用點青霉素作用點五肽橋四肽鏈肽聚糖層厚（20-80nm、15-50層)作用：

①其立體構(gòu)型使細胞壁堅固，是維持細菌形態(tài)的基礎成分。②是青霉素作用的靶分子。③有致病作用。第十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日革蘭陰性菌肽聚糖結(jié)構(gòu)聚糖骨架

四肽側(cè)鏈革蘭陰性菌細胞壁中肽聚糖層薄，（10-15nm,1-2層)

二氨基庚二酸與D-丙氨酸連接處第十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日2.Ｇ＋菌特有成分磷壁酸，占菌體干重50％

壁磷壁酸

膜磷壁酸作用：①具有抗原性，是重要的表面抗原。②具有致病性，以膜磷壁酸為主。壁磷壁酸膜磷壁酸膜磷壁酸壁磷壁酸第十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日表面蛋白

某些革蘭陽性菌細胞壁表面有一些特殊蛋白成分

A族鏈球菌表面—M蛋白金黃色葡萄球菌表面—Ａ蛋白staphylococcalproteinA,ＳＰＡ作用：具有粘附宿主細胞、抗吞噬及其它生物學活性。第十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日3.Ｇ-菌特有成分外膜：脂多糖；脂質(zhì)雙層；脂蛋白第十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日特殊組分：外膜脂多糖脂質(zhì)雙層

脂蛋白肽聚糖周漿間隙第十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日（1）脂多糖(LPS)LPS是Ｇ－菌的重要致病物質(zhì)，稱內(nèi)毒素。組成：

脂質(zhì)A：毒性部分

核心多糖

特異多糖：菌體O抗原特異多糖（o抗原）核心多糖脂質(zhì)A第二十頁，共五十八頁，2022年，8月28日（2）脂質(zhì)雙層：

類似于細胞膜結(jié)構(gòu)，雙層內(nèi)鑲嵌著多種蛋白質(zhì)稱為外膜蛋白。功能：與細菌細胞內(nèi)外物質(zhì)轉(zhuǎn)運有關，與細菌致病性和耐藥性有關。（3）脂蛋白：

位于肽聚糖和脂質(zhì)雙層之間。功能：穩(wěn)定外膜并將其固定在肽聚糖層。第二十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日

周漿間隙

G-

菌細胞膜與外膜脂質(zhì)雙層間的空隙，約占細胞體積的20%～40%。

功能①細菌獲得營養(yǎng)。

②解除有害物質(zhì)毒性。第二十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日G+菌與G-菌細胞壁的比較細胞壁革蘭陽性菌革蘭陰性菌強度較堅韌較疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖層數(shù)可多達50層1-2層肽聚糖含量占細胞壁干重50%-80%占細胞壁干重5%-20%磷壁酸有無外膜無有第二十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日G+菌與G－菌細胞壁結(jié)構(gòu)不同的意義項目

G+G－細胞壁的關系染色性紫色紅色細菌對酒精的通透性不同抗原性致病性

磷壁酸外膜細胞壁的化學組成不同外毒素內(nèi)毒素藥物敏感性青霉素有效無效青霉素作用部位為細胞壁的五肽交聯(lián)橋溶菌酶有效無效溶菌酶作用部位為細胞的聚糖骨架第二十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日4.細胞壁功能保護細菌和維持細菌形態(tài)物質(zhì)交換與致病性有關與耐藥性有關與靜電性有關具有免疫原性第二十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日5.細胞壁缺陷菌（L型菌）

定義：細菌細胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)受到理化或生物因素的直接破壞或合成被抑制，這種細胞壁受損的細菌在高滲環(huán)境下仍可存活者稱為細菌細胞壁缺陷型。

①原生質(zhì)體

protoplast:革蘭陽性菌L型

②原生質(zhì)球

spheroplast:革蘭陰性菌L型第二十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日形成條件生物學特性與醫(yī)學關系

細胞壁中肽聚糖結(jié)構(gòu)受理化或生物因素的直接破壞或合成抑制而形成。如溶菌酶、青霉素、膽汁、抗體、補體等。①形態(tài)多形性；②革蘭染色陰性；③普通培養(yǎng)基上不生長；④返祖性；⑤具有致病性；⑥對抗生素不敏感仍有一定致病性,引起慢性感染，常發(fā)生在使用作用細胞壁的抗菌素治療過程中，臨床上遇有癥狀明顯而常規(guī)細菌培養(yǎng)陰性者應考慮此菌感染。≧第二十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日細菌L型的形態(tài)和染色性細菌L型呈高度多形性，大小不一。著色不勻，無論其原為革蘭陽性或陰性菌，形成L型大多染成革蘭陰性。第二十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日細菌L型的培養(yǎng)特性和菌落形態(tài)

細菌L型生長緩慢，營養(yǎng)要求高，對滲透壓敏感，普通營養(yǎng)基上不能生長，培養(yǎng)時必須用高滲的含血清的培養(yǎng)基。細菌L型在高滲的含血清的培養(yǎng)基上生長后形成三種類型的菌落。

油煎蛋樣菌落（典型L型菌落）

顆粒型菌落

絲狀菌落第二十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日（二）細胞膜

位于細胞壁內(nèi)，緊包細胞質(zhì)，結(jié)構(gòu)與真核細胞基本相同（不含膽固醇）。物質(zhì)轉(zhuǎn)運分泌呼吸生物合成參與細胞分裂功能細胞膜電鏡照片

細胞膜模式結(jié)構(gòu)圖第三十頁，共五十八頁，2022年，8月28日中介體（mesosome)

細胞膜內(nèi)陷、折疊形成的囊狀膜性結(jié)構(gòu)，多見于Ｇ＋菌。功能：與分裂有關；類似真核細胞線粒體，故亦稱擬線粒體。第三十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日（三）細胞質(zhì)（cytoplasm）

成分：無色透明膠狀物，由水、蛋白質(zhì)、脂類、核酸及少量無機鹽組成

功能：

細菌新陳代謝的場所第三十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日細胞質(zhì)內(nèi)重要結(jié)構(gòu)核糖體質(zhì)粒胞質(zhì)顆粒第三十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日

核糖體：

①細菌細胞中唯一成熟細胞器。②細菌蛋白質(zhì)合成場所。③由RNA+蛋白質(zhì)組成。

④某些抗生素作用部位（紅霉素、鏈霉素）⑤沉降系數(shù)70s（與人類不同）

第三十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日2.質(zhì)粒plasmid

概念：

存在于細菌細胞質(zhì)中的閉合環(huán)狀雙股DNA；染色體外的遺傳物質(zhì)；控制某些特定的遺傳性狀；獨立復制，與細菌的遺傳變異有關。第三十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日3.胞質(zhì)顆粒（cytoplasmicgranule）異染顆粒

胞質(zhì)顆粒大多為貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的場所。

異染顆粒

有利于細菌鑒定（如白喉桿菌）第三十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日核質(zhì)（nuclearmaterial）核質(zhì)nuclearmaterial

又稱核區(qū)域特點：無核膜、核仁及有絲分裂器作用：細菌生長繁殖、遺傳變異的物質(zhì)基礎第三十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日1.莢膜（capsule）

定義：某些細菌細胞壁外包繞一層粘液樣物質(zhì)；普通染色不易著色，光鏡下可見透明環(huán)?；瘜W組成：

多數(shù)細菌：多糖

少數(shù)細菌：多肽（炭疽桿菌）、透明質(zhì)酸（鏈球菌）二、細菌的特殊結(jié)構(gòu)第三十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日莢膜的形成營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基（含糖、血清）有莢膜菌形成粘液型（M）、光滑型（S）菌落失去莢膜后菌落變?yōu)榇植谛停≧）莢膜功能抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子抗殺菌物質(zhì)損傷：如溶酶體、補體粘附作用：與致病性有關；形成生物膜第三十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日2.鞭毛（flagellum）

定義：菌體上附著的細長并呈波紋狀絲狀物。其化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)經(jīng)特殊染色后在普通光學顯微鏡下可觀察。鞭毛種類單毛菌雙毛菌叢毛菌周毛菌第四十頁，共五十八頁，2022年，8月28日電鏡下鞭毛光鏡下鞭毛第四十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日鞭毛功能細菌的運動器官某些細菌鞭毛與致病有關鞭毛蛋白有抗原性：H抗原第四十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日3.菌毛（pilus）

定義：許多G－菌和少數(shù)G＋菌菌體表面存在著一種直的比鞭毛更細、更短的絲狀物。

與運動無關第四十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日菌毛的種類和功能普通菌毛

遍布菌體表面，細而直。

功能：粘附上皮細胞，有利于細菌的定植，與致病有關。性菌毛

每菌1～4根，比普通菌毛長而粗，傳遞質(zhì)粒。大腸埃希菌普通菌毛×45000第四十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日②.性菌毛sexpilus（F菌毛）

少數(shù)革蘭陰性菌表面，僅1-4根，中空管狀化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)

有性菌毛細菌稱F+菌雄性菌

無性菌毛細菌稱F-菌雌性菌

作用

與細菌的接合及質(zhì)粒的傳遞有關

F+菌與F-菌經(jīng)性菌毛接合第四十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日

4.芽胞（spore）

定義：

某些細菌在一定環(huán)境條件下，胞質(zhì)脫水濃縮，在菌體內(nèi)部形成一個圓形或卵圓形的小體，是細菌的休眠形式，稱為芽胞。

第四十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日芽胞的形態(tài)芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別價值

第四十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別意義破傷風梭菌炭疽芽胞桿菌肉毒梭菌第四十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日破傷風梭菌芽胞透視電鏡×15000產(chǎn)氣莢膜梭菌芽胞透視電鏡×15000第四十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日芽胞特點產(chǎn)生芽胞的細菌均為Ｇ＋菌。保持細菌全部生命活性。是細菌的休眠狀態(tài)。芽胞可發(fā)芽，形成新的菌體。芽胞不是細菌的繁殖體。未形成芽胞而具有繁殖能力的菌體稱為繁殖體(vegetativeform)。第五十頁，共五十八頁，2022年，8月28日功能

①抵抗力強（熱、干燥、化學消毒劑）

例如炭疽桿菌、破傷風桿菌芽胞

②細菌的鑒定指標③滅菌指標

注意：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。抵抗力強原因：①芽胞含水量少，蛋白質(zhì)受熱后不易變性。②芽胞具有多層致密的厚膜，理化因素不易透入。③含有的DAP與鈣結(jié)合的鹽能提高芽胞中各種酶的穩(wěn)定性。第五十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日第三節(jié)細菌形態(tài)與結(jié)構(gòu)檢查法

第五十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日革蘭染色法步驟：涂片→固定→結(jié)晶紫初染→碘液媒染→95%酒精脫色→復紅復染結(jié)果：Ｇ＋菌：紫色Ｇ－菌：紅色革蘭染色法意義：鑒別細菌選擇藥物研究細菌致病性第五十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日涂片、固定初染---結(jié)晶紫

媒染—碘液脫色—95%酒精復染—復紅第五十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日葡萄