第一章 細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

第一章

細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)當(dāng)前1頁，總共103頁。第一節(jié)細(xì)菌的形態(tài)當(dāng)前2頁，總共103頁。一、細(xì)菌的大小測定單位

微米（micrometer,μm）測定標(biāo)準(zhǔn)以生長在適宜溫度和培養(yǎng)基中的幼齡培養(yǎng)物（18～24h）為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前3頁，總共103頁。測定方法顯微測微尺法球菌測其直徑桿菌測其長和寬螺旋菌測其兩端的直線距離細(xì)菌大小的范圍最大的80μm最小的0.2μm常見病原菌

多在2～10微米之間當(dāng)前4頁，總共103頁。接目測微尺為圓形玻片，中央刻有5mm長、等分為50格的標(biāo)尺，每格的長度隨使用目鏡和物鏡的放大倍數(shù)及鏡筒長度而定。使用前用物鏡測微尺標(biāo)定，用時(shí)放在目鏡內(nèi)。當(dāng)前5頁，總共103頁。接物測微尺是長條玻片，中央圓形區(qū)域，刻有1mm長的標(biāo)尺，等分為100格，每格10μm，用以標(biāo)定接目測微尺在不同放大倍數(shù)下每格的實(shí)際長度。當(dāng)前6頁，總共103頁。接目測微尺的標(biāo)定將接目測微尺裝入目鏡鏡頭內(nèi)，刻度朝下；把接物測微尺放在載物臺(tái)上，刻度朝上。用低倍鏡找到接物測微尺的刻度，移動(dòng)接物測微尺和接目測微尺使兩者的第一條刻度線重合，順著刻度找出第二條完全重合的刻度線。計(jì)算兩刻度間接目測微尺和接物測微尺的格數(shù)。由于接物測微尺的刻度每格長10μm，得當(dāng)前7頁，總共103頁。菌體大小的測定取下接物測微尺，將細(xì)菌染色標(biāo)本置于載物臺(tái)上，然后在油鏡下用目鏡測微尺測量菌體的長和寬。當(dāng)前8頁，總共103頁。二、細(xì)菌的基本形態(tài)與排列基本形態(tài)球狀球菌桿狀桿菌螺旋狀螺旋菌當(dāng)前9頁，總共103頁。細(xì)菌的排列細(xì)菌分裂后有的單獨(dú)存在，有的彼此相連形成一定的排列方式。通常，各種細(xì)菌的外形和排列方式是相對穩(wěn)定而有明顯特征的，可作為細(xì)菌分類與鑒定的一種依據(jù)。當(dāng)前10頁，總共103頁。（一）球菌（coccus）1、雙球菌（Diplococcus）2、鏈球菌（Streptococcus）3、葡萄球菌（Staphylococcus）4、四聯(lián)球菌（Tetracoccus）5、八疊球菌（Sarcina）當(dāng)前11頁，總共103頁。雙球菌當(dāng)前12頁，總共103頁。當(dāng)前13頁，總共103頁。鏈球菌當(dāng)前14頁，總共103頁。葡萄球菌當(dāng)前15頁，總共103頁。葡萄球菌（電鏡下）當(dāng)前16頁，總共103頁。四聯(lián)球菌當(dāng)前17頁，總共103頁。八疊球菌當(dāng)前18頁，總共103頁。（二）桿菌（Bacillus）按外形分為球桿菌（coccobacillus）分支桿菌（mycobacterium）棒狀桿菌（corynebacterium）絲狀菌（Filamentousbacterium）雙桿菌鏈桿菌當(dāng)前19頁，總共103頁。按大小分成大桿菌3～10μm如炭疽桿菌中等桿菌2～3μm如大腸桿菌小桿菌0.6～1.5μm如布氏桿菌

當(dāng)前20頁，總共103頁。球桿菌當(dāng)前21頁，總共103頁。球桿菌（電鏡下）當(dāng)前22頁，總共103頁。分支桿菌當(dāng)前23頁，總共103頁。分支桿菌（電鏡下）當(dāng)前24頁，總共103頁。棒狀桿菌當(dāng)前25頁，總共103頁。棒狀桿菌（電鏡下）當(dāng)前26頁，總共103頁。絲狀菌當(dāng)前27頁，總共103頁。兩級著色桿菌當(dāng)前28頁，總共103頁。鏈桿菌當(dāng)前29頁，總共103頁。桿菌當(dāng)前30頁，總共103頁。（三）螺旋菌（Spirillum）基本特點(diǎn)是菌體有彎曲或呈螺旋狀弧菌（vibrio）螺菌（spiriium）

當(dāng)前31頁，總共103頁?；【?dāng)前32頁，總共103頁?；【?dāng)前33頁，總共103頁。螺旋菌當(dāng)前34頁，總共103頁。三、細(xì)菌的群體形態(tài)一個(gè)菌體在固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長繁殖，其后代堆積在一起，形成一個(gè)肉眼可見的，有一定形態(tài)的集落，稱為菌落（colony）。菌落聯(lián)成片稱為菌苔（lawn）。菌落可用于細(xì)菌的分離、純化、計(jì)數(shù)、及鑒定等。當(dāng)前35頁，總共103頁。菌落當(dāng)前36頁，總共103頁。菌落當(dāng)前37頁，總共103頁。第二節(jié)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)當(dāng)前38頁，總共103頁。當(dāng)前39頁，總共103頁。區(qū)分細(xì)菌結(jié)構(gòu)的方法：其一表面結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)外部附件其二基本結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu)當(dāng)前40頁，總共103頁。一、細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)指所有細(xì)菌都有的結(jié)構(gòu)。細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)核體等包括：當(dāng)前41頁，總共103頁。（一）細(xì)胞壁（cellwall）性質(zhì)：是包在菌體最外邊的一層無色透明、堅(jiān)韌而有彈性的膜。平均厚度15～30nm。折光性弱，對一般染料的親和力低，不宜著色，在光鏡下看不到當(dāng)前42頁，總共103頁。觀察細(xì)胞壁有三種方法①特殊染色處理②在高滲溶液中造成質(zhì)壁分離③電鏡觀察當(dāng)前43頁，總共103頁。1、細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)

革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和成分有明顯不同。從而導(dǎo)致了這兩類細(xì)菌在染色性、抗原性、毒性以及對某藥物的敏感性等方面都有很大的差異。當(dāng)前44頁，總共103頁。⑴革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)較厚，約15～80nm無分化結(jié)構(gòu)，只有一層主要成分是肽聚糖

也含少量磷壁酸、多糖及蛋白質(zhì)等當(dāng)前45頁，總共103頁。革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁當(dāng)前46頁，總共103頁。肽聚糖（peptidogiycan）：又稱粘肽（mucopeptide）,是原核生物細(xì)胞所特有的物質(zhì)。革蘭氏陽性菌的肽聚糖構(gòu)成：聚糖鏈支架四肽側(cè)鏈五肽交聯(lián)橋當(dāng)前47頁，總共103頁。聚糖鏈支架四肽側(cè)鏈五肽交聯(lián)橋革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁的肽聚糖組成當(dāng)前48頁，總共103頁。聚糖鏈支架N-乙酰胞壁酸（M）N-乙酰葡糖胺（G）β-1,4糖苷鍵當(dāng)前49頁，總共103頁。四肽側(cè)連由四個(gè)氨基酸組成，均聯(lián)接于胞壁酸分子上。胞壁酸L-丙氨酸（L-Ala）D-谷氨酸（D-Glu）L-賴氨酸（L-Lys）D-丙氨酸（D-Ala）當(dāng)前50頁，總共103頁。五肽橋

由5個(gè)甘氨酸（Gly）組成，交聯(lián)于相鄰兩條聚糖鏈支架的四肽側(cè)連上，由前一條第3位和后一條第4位氨基酸相連，構(gòu)成了十分堅(jiān)韌的三維立體結(jié)構(gòu)。甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸五肽橋五肽橋結(jié)構(gòu)五肽橋與四肽側(cè)鏈連接方式當(dāng)前51頁，總共103頁。溶菌酶水解聚糖鏈支架中的β-1，4糖苷鍵，而呈

現(xiàn)殺菌作用。青霉素打斷五肽橋和四肽側(cè)連之間的連接，而呈現(xiàn)

殺菌作用。溶菌酶的作用點(diǎn)青霉素的作用點(diǎn)當(dāng)前52頁，總共103頁。⑵革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁較薄，約10～15nm，結(jié)構(gòu)和成分較復(fù)雜構(gòu)成：外膜周質(zhì)間隙當(dāng)前53頁，總共103頁。革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁當(dāng)前54頁，總共103頁。①外膜由脂多糖、磷脂、蛋白質(zhì)、和脂蛋白等復(fù)合構(gòu)成。當(dāng)前55頁，總共103頁。脂多糖（LPS）

為革蘭氏陰性菌特有成分，是此類菌的內(nèi)毒素。位于外膜的最外層，厚約8～10nm。構(gòu)成：類脂A核心多糖側(cè)鏈多糖當(dāng)前56頁，總共103頁。類脂A（lipidA）位于脂多糖的最內(nèi)層，與脂質(zhì)雙層相連，是一種結(jié)合有多種長鏈脂肪酸的氨基葡萄糖聚二糖鏈，是內(nèi)毒素的主要毒性成分，能致動(dòng)物體發(fā)熱，白細(xì)胞增多，直至休克死亡。當(dāng)前57頁，總共103頁。核心多糖位于類脂A的外層，由葡萄糖、半乳糖組成，與類脂A共價(jià)相連。核心多糖具有屬特異性。當(dāng)前58頁，總共103頁。側(cè)鏈多糖在LPS的最外側(cè)，即為菌體（O）抗原，是由3～5個(gè)低聚糖單位重復(fù)構(gòu)成的多糖鏈，其中單糖的種類、位置、排列和構(gòu)型均不同，其具有種、型特異性。當(dāng)前59頁，總共103頁。

外膜蛋白（outermembranceprotein,OMP）是外膜層中鑲嵌的多種蛋白質(zhì)的統(tǒng)稱。按含量和重要性可將OMP分為主要和次要兩類。主要外膜蛋白包括微孔蛋白和脂蛋白等，前者起分子篩作用并與某些菌的粘附作用有關(guān)，脂蛋白起連接肽聚糖和外膜層的作用。當(dāng)前60頁，總共103頁。②周質(zhì)間隙為革蘭氏陰性菌的肽聚糖層，約占細(xì)胞壁的10%～20%。很薄，僅2～3nm，肽聚糖分子僅有1～2層。當(dāng)前61頁，總共103頁。革蘭氏陰性菌肽聚糖的結(jié)構(gòu)與陽性菌的肽聚糖不同，它是由四肽側(cè)鏈直接交聯(lián)，沒有五肽交聯(lián)橋，四肽側(cè)連中的第三個(gè)氨基酸是二氨基庚二酸（DAP）,由DAP與相鄰聚糖鏈支架上的四肽側(cè)連的第四位氨基酸（D-丙）直接連接，形成二維結(jié)構(gòu)，故較為疏松。當(dāng)前62頁，總共103頁。G代表乙酰葡萄糖胺M代表乙酰胞壁酸

革蘭氏陰性菌肽聚糖的組成及交聯(lián)方式示意圖當(dāng)前63頁，總共103頁。2、細(xì)胞壁的功能維持菌體的外形保護(hù)細(xì)菌耐受低滲環(huán)境阻擋有害物質(zhì)進(jìn)入菌體維持菌體內(nèi)外離子平衡參與細(xì)菌的正常分裂與細(xì)菌的致病性、抗原性、對噬菌體和藥物的敏感性及染色特性有關(guān)。當(dāng)前64頁，總共103頁。（二）細(xì)胞膜（cellmembrane）是一層有彈性的半透膜，其結(jié)構(gòu)類似于一般的生物膜，其中含有多種酶類和載體蛋白。細(xì)菌對營養(yǎng)物質(zhì)的攝取及廢物的排泄均要通過細(xì)胞膜。此外，細(xì)胞膜還參與細(xì)菌的呼吸過程及菌體某些結(jié)構(gòu)和成分的合成過程。當(dāng)前65頁，總共103頁。細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)當(dāng)前66頁，總共103頁。間體（mesosome）是細(xì)胞膜凹入細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形成的一種囊狀、管狀或?qū)訝畹慕Y(jié)構(gòu)。其功能與真核細(xì)胞的線粒體相似，與呼吸有關(guān)，并有促進(jìn)細(xì)胞分裂的作用。當(dāng)前67頁，總共103頁。間體當(dāng)前68頁，總共103頁。（三）核體與質(zhì)粒1、核體（nuclearbody）細(xì)菌無真正的細(xì)胞核，其遺傳物質(zhì)稱核體或擬核，多集中在細(xì)胞的中心或邊緣，呈球狀、卵狀、啞鈴狀、帶狀、網(wǎng)狀等形態(tài)。核體是一個(gè)環(huán)狀的雙股大型DNA分子，含有細(xì)菌生命活動(dòng)所必須的基因，其作用是控制細(xì)菌的各種遺傳性狀。當(dāng)前69頁，總共103頁。2、質(zhì)粒（plasmied）是細(xì)菌核體以外的遺傳物質(zhì)，為游離的小型雙股DNA分子，多為環(huán)狀，也有線狀的。質(zhì)粒帶有細(xì)菌非生命活動(dòng)所必須的基因，控制著細(xì)菌某些特定的性狀，如性菌毛、耐藥性和細(xì)菌素等的產(chǎn)生。當(dāng)前70頁，總共103頁。質(zhì)粒能獨(dú)立復(fù)制，能隨細(xì)菌分裂傳給子代，能從一個(gè)菌體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)菌體內(nèi)。有的質(zhì)粒能與核體整合或脫離，這類質(zhì)粒又稱為附加體（episom）。質(zhì)粒具有與外來DNA重組的功能,所以在基因工程中被廣泛應(yīng)用作載體。當(dāng)前71頁，總共103頁。（四）細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）為無色透明的膠體狀物質(zhì)，幼齡菌的胞質(zhì)粘稠、致密而均勻，老齡菌的胞質(zhì)有許多空泡?；瘜W(xué)組成隨菌種、菌齡以及環(huán)境條件而異，但基本成分是水分、蛋白質(zhì)、核酸、脂類、糖類及少量無機(jī)鹽。胞質(zhì)內(nèi)含有多種酶系統(tǒng)，細(xì)菌的合成代謝與分解代謝都在胞質(zhì)中進(jìn)行。細(xì)胞質(zhì)中還含有核糖體和多種胞質(zhì)顆粒。當(dāng)前72頁，總共103頁。核糖體（ribosome）

又稱核蛋白體，是游離存在于胞質(zhì)中的小顆粒狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)菌體內(nèi)可達(dá)數(shù)萬個(gè)，主要集中在核質(zhì)周圍和細(xì)胞膜上，是細(xì)菌合成蛋白質(zhì)的場所。當(dāng)前73頁，總共103頁。胞質(zhì)顆粒（cytoplasmicgranule）

也稱內(nèi)含物(inclusion)。在細(xì)胞質(zhì)中含有多種顆粒，如異染顆粒、脂肪滴、糖原和淀粉顆粒、空泡、液泡、氣泡、硫磺顆粒、碳酸鈣、草酸鹽、伴孢晶體及色素等。這些顆粒有的是細(xì)菌貯存的營養(yǎng)物，有的是代謝產(chǎn)物，總稱胞質(zhì)顆粒。胞質(zhì)顆粒中的異染顆粒及色素顆粒對鑒別細(xì)菌有一定的意義。當(dāng)前74頁，總共103頁。當(dāng)前75頁，總共103頁。二、細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)指某些細(xì)菌特有的結(jié)構(gòu)

包括：莢膜

S層鞭毛菌毛芽孢當(dāng)前76頁，總共103頁。（一）莢膜（capsule）某些細(xì)菌分泌的包在菌體外的粘液性物質(zhì)。莢膜厚度＞0.2μm、輪廓分明，光鏡下清

晰可見。微莢膜厚度＜0.2μm，光鏡看不到，但可用

免疫學(xué)方法測出或在電鏡下看到。粘液層疏松粘附在菌體表面，輪廓不清晰，

易被洗脫者。菌膠團(tuán)粘液性物質(zhì)包住多個(gè)菌體時(shí)。當(dāng)前77頁，總共103頁。莢膜的性質(zhì)莢膜的折光性弱，對堿性染料親和力低，一般不宜著色，用普通方法染色后的細(xì)菌，在鏡下只能看到菌體周圍有一圈未著色的透明帶，用莢膜染色法染色可以清楚地看到莢膜的存在。當(dāng)前78頁，總共103頁。炭疽桿菌莢膜當(dāng)前79頁，總共103頁。肺炎球菌莢膜當(dāng)前80頁，總共103頁。莢膜的化學(xué)組成與抗原性莢膜的化學(xué)組成隨菌種而異，有的為多糖，有的為多肽，有的二者兼有。莢膜、微莢膜成分具有抗原性，并具有種和型特異性，可用于細(xì)菌的分型和鑒定。當(dāng)前81頁，總共103頁。與莢膜產(chǎn)生有關(guān)的因素菌種的特征環(huán)境條件當(dāng)前82頁，總共103頁。莢膜的作用莢膜對細(xì)菌有保護(hù)作用。可使細(xì)菌抵抗動(dòng)物體內(nèi)吞噬細(xì)胞對其的吞噬作用和抗體及其他殺菌物質(zhì)對其的殺滅作用，以增強(qiáng)病原菌的毒力，故莢膜與細(xì)菌的毒力有關(guān)。當(dāng)前83頁，總共103頁。（二）S層（S-layer）S層是某些細(xì)菌的一種特殊的表層結(jié)構(gòu)，它完整地包裹菌體，由單一的蛋白質(zhì)亞單位組成，規(guī)則排列，呈類晶格結(jié)構(gòu)。S層是一種最簡單的生物膜，其功能除作為分子篩和離子通道外，還具有類似莢膜的保護(hù)屏障作用，能抗噬菌體及蛋白酶。此外，S層也是一種粘附素，可介導(dǎo)細(xì)菌對宿主細(xì)胞的粘附。當(dāng)前84頁，總共103頁。（三）鞭毛（flagellum）很多細(xì)菌在菌體上附著有數(shù)目不等的絲狀物，少者1～2根，多者達(dá)數(shù)百根，此種絲狀物稱鞭毛。其長度一般為2～5μm，最長達(dá)50μm，直徑一般為5～20nm，光鏡下看不到，須用電鏡觀察或經(jīng)特殊染色人為加粗后才能看到。當(dāng)前85頁，總共103頁。鞭毛的成分及作用鞭毛的成分是蛋白質(zhì)，由鞭毛蛋白的亞單位組成，鞭毛蛋白與動(dòng)物的肌動(dòng)蛋白相似，具有收縮性，其有規(guī)律的收縮可引起細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)。因此，鞭毛是細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官，有鞭毛的細(xì)菌能運(yùn)動(dòng)，無鞭毛的細(xì)菌不能運(yùn)動(dòng)，此點(diǎn)能作為鑒定細(xì)菌的一個(gè)依據(jù)。當(dāng)前86頁，總共103頁。鞭毛蛋白的抗原性鞭毛蛋白具有抗原性，稱為鞭毛抗原或H抗原，可用血清學(xué)方法檢測，不同細(xì)菌的H抗原具有型特異性，常作為血清學(xué)鑒定的依據(jù)之一。當(dāng)前87頁，總共103頁。鞭毛的存在形式鞭毛在菌體細(xì)胞上位置、數(shù)目、排列方式因細(xì)菌種而異。如：單毛菌雙毛菌叢毛菌周毛菌當(dāng)前88頁，總共103頁。鞭毛與細(xì)菌致病性的關(guān)系鞭毛與細(xì)菌的致病性也有關(guān)系。霍亂弧菌等通過鞭毛運(yùn)動(dòng)可穿過小腸粘膜表面的粘液層，粘附于腸粘膜上皮細(xì)胞，進(jìn)而產(chǎn)生毒素而致病。當(dāng)前89頁，總共103頁。細(xì)菌的鞭毛當(dāng)前90頁，總共103頁。細(xì)菌的鞭毛