微生物學(xué)細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

一、細(xì)菌的大小

1.測量單位

微米（μm）

2.觀察細(xì)菌最常用的儀器光學(xué)顯微鏡第一節(jié)細(xì)菌的大小與形態(tài)當(dāng)前第1頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)二、細(xì)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)當(dāng)前第2頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)球菌（coccus）葡萄球菌

雙球菌

鏈球菌

當(dāng)前第3頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)金黃色葡萄球菌油鏡（×1000）A群鏈球菌油鏡（×1000）油鏡（×1000）淋病奈瑟菌當(dāng)前第4頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)桿菌（bacillus）桿菌形態(tài)多數(shù)呈直桿狀當(dāng)前第5頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)不同桿菌的大小、長短、粗細(xì)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當(dāng)前第6頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)多種形態(tài)的桿菌兩端尖細(xì)白喉棒狀桿菌兩端齊平炭疽芽胞桿菌當(dāng)前第7頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)

多種形態(tài)的桿菌分枝桿菌雙歧桿菌當(dāng)前第8頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)

螺形菌（spiralbacterium）弧菌螺菌螺桿菌當(dāng)前第9頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)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）當(dāng)前第10頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)第二節(jié)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)

當(dāng)前第11頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)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(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)

細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)

（一）細(xì)胞壁溶菌酶作用點(diǎn)青霉素作用點(diǎn)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(xì)胞壁堅(jiān)固，是維持細(xì)菌形態(tài)的基礎(chǔ)成分。②是青霉素作用的靶分子。③有致病作用。當(dāng)前第12頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)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(xì)胞壁中肽聚糖層薄，（10-15nm,1-2層)

二氨基庚二酸與D-丙氨酸連接處當(dāng)前第13頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)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當(dāng)前第14頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)表面蛋白

某些革蘭陽性菌細(xì)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(xì)胞、抗吞噬及其它生物學(xué)活性。當(dāng)前第15頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)3.Ｇ-菌特有成分外膜：脂多糖；脂質(zhì)雙層；脂蛋白當(dāng)前第16頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)特殊組分：外膜脂多糖脂質(zhì)雙層

脂蛋白肽聚糖周漿間隙當(dāng)前第17頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)（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當(dāng)前第18頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)（2）脂質(zhì)雙層：

類似于細(xì)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(xì)菌細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)，與細(xì)菌致病性和耐藥性有關(guān)。（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。當(dāng)前第19頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)

周漿間隙G-菌細(xì)胞膜與外膜脂質(zhì)雙層間的空隙，約占細(xì)胞體積的20%～40%。功能①細(xì)菌獲得營養(yǎng)。

②解除有害物質(zhì)毒性。當(dāng)前第20頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)G+菌與G-菌細(xì)胞壁的比較細(xì)胞壁革蘭陽性菌革蘭陰性菌強(qiáng)度較堅(jiān)韌較疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖層數(shù)可多達(dá)50層1-2層肽聚糖含量占細(xì)胞壁干重50%-80%占細(xì)胞壁干重5%-20%磷壁酸有無外膜無有當(dāng)前第21頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)G+菌與G－菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不同的意義項(xiàng)目G+G－細(xì)胞壁的關(guān)系染色性紫色紅色細(xì)菌對酒精的通透性不同抗原性致病性

磷壁酸外膜細(xì)胞壁的化學(xué)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(xì)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(xì)胞的聚糖骨架當(dāng)前第22頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)4.細(xì)胞壁功能保護(hù)細(xì)菌和維持細(xì)菌形態(tài)物質(zhì)交換與致病性有關(guān)與耐藥性有關(guān)與靜電性有關(guān)具有免疫原性當(dāng)前第23頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)5.細(xì)胞壁缺陷菌（L型菌）

定義：細(xì)菌細(xì)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(xì)胞壁受損的細(xì)菌在高滲環(huán)境下仍可存活者稱為細(xì)菌細(xì)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型當(dāng)前第24頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)形成條件生物學(xué)特性與醫(yī)學(xué)關(guān)系

細(xì)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(bǔ)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(xì)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(xì)菌培養(yǎng)陰性者應(yīng)考慮此菌感染。≧當(dāng)前第25頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)細(xì)菌L型的形態(tài)和染色性細(xì)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。當(dāng)前第26頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)細(xì)菌L型的培養(yǎng)特性和菌落形態(tài)

細(xì)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(shí)必須用高滲的含血清的培養(yǎng)基。細(xì)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當(dāng)前第27頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)（二）細(xì)胞膜位于細(xì)胞壁內(nèi)，緊包細(xì)胞質(zhì)，結(jié)構(gòu)與真核細(xì)胞基本相同（不含膽固醇）。物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)分泌呼吸生物合成參與細(xì)胞分裂功能細(xì)胞膜電鏡照片

細(xì)胞膜模式結(jié)構(gòu)圖當(dāng)前第28頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)中介體（mesosome)

細(xì)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(guān)；類似真核細(xì)胞線粒體，故亦稱擬線粒體。當(dāng)前第29頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)（三）細(xì)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(jī)鹽組成

功能：

細(xì)菌新陳代謝的場所當(dāng)前第30頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)重要結(jié)構(gòu)核糖體質(zhì)粒胞質(zhì)顆粒當(dāng)前第31頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)

核糖體：

①細(xì)菌細(xì)胞中唯一成熟細(xì)胞器。②細(xì)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）

當(dāng)前第32頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)2.質(zhì)粒plasmid

概念：

存在于細(xì)菌細(xì)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(dú)立復(fù)制，與細(xì)菌的遺傳變異有關(guān)。當(dāng)前第33頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)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(xì)菌鑒定（如白喉?xiàng)U菌）當(dāng)前第34頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)核質(zhì)（nuclearmaterial）核質(zhì)nuclearmaterial又稱核區(qū)域特點(diǎn)：無核膜、核仁及有絲分裂器作用：細(xì)菌生長繁殖、遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)當(dāng)前第35頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)1.莢膜（capsule）

定義：某些細(xì)菌細(xì)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(xué)組成：多數(shù)細(xì)菌：多糖少數(shù)細(xì)菌：多肽（炭疽桿菌）、透明質(zhì)酸（鏈球菌）二、細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)當(dāng)前第36頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)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(bǔ)體粘附作用：與致病性有關(guān)；形成生物膜當(dāng)前第37頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)2.鞭毛（flagellum）

定義：菌體上附著的細(xì)長并呈波紋狀絲狀物。其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)經(jīng)特殊染色后在普通光學(xué)顯微鏡下可觀察。鞭毛種類單毛菌雙毛菌叢毛菌周毛菌當(dāng)前第38頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)電鏡下鞭毛光鏡下鞭毛當(dāng)前第39頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)鞭毛功能細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官某些細(xì)菌鞭毛與致病有關(guān)鞭毛蛋白有抗原性：H抗原當(dāng)前第40頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)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(xì)、更短的絲狀物。與運(yùn)動(dòng)無關(guān)當(dāng)前第41頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)菌毛的種類和功能普通菌毛

遍布菌體表面，細(xì)而直。功能：粘附上皮細(xì)胞，有利于細(xì)菌的定植，與致病有關(guān)。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當(dāng)前第42頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)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(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)

有性菌毛細(xì)菌稱F+菌雄性菌

無性菌毛細(xì)菌稱F-菌雌性菌

作用與細(xì)菌的接合及質(zhì)粒的傳遞有關(guān)

F+菌與F-菌經(jīng)性菌毛接合當(dāng)前第43頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)

4.芽胞（spore）

定義：

某些細(xì)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(gè)圓形或卵圓形的小體，是細(xì)菌的休眠形式，稱為芽胞。

當(dāng)前第44頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)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(jià)值

當(dāng)前第45頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)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(fēng)梭菌炭疽芽胞桿菌肉毒梭菌當(dāng)前第46頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)破傷風(fēng)梭菌芽胞透視電鏡×15000產(chǎn)氣莢膜梭菌芽胞透視電鏡×15000當(dāng)前第47頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)芽胞特點(diǎn)產(chǎn)生芽胞的細(xì)菌均為Ｇ＋菌。保持細(xì)菌全部生命活性。是細(xì)菌的休眠狀態(tài)。芽胞可發(fā)芽，形成新的菌體。芽胞不是細(xì)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)。當(dāng)前第48頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)功能

①抵抗力強(qiáng)（熱、干燥、化學(xué)消毒劑）

例如炭疽桿菌、破傷風(fēng)桿菌芽胞

②細(xì)菌的鑒定指標(biāo)③滅菌指標(biāo)

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(qiáng)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。當(dāng)前第49頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)第三節(jié)細(xì)菌形態(tài)與結(jié)構(gòu)檢查法

當(dāng)前第50頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)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(fù)紅復(fù)染結(jié)果：Ｇ＋菌：紫色Ｇ－菌：紅色革蘭染色法意義：鑒別細(xì)菌選擇藥物研究細(xì)菌致病性當(dāng)前第51頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)涂片、固定初染---結(jié)晶紫

媒染—碘液脫色—95%酒精復(fù)染—復(fù)紅當(dāng)前第52頁\共有56頁\編于星期四\17點(diǎn)葡萄球菌G+×1000大腸埃希菌G