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1、第一篇 细菌学 第1章 细菌的形态与结构,细菌为单细胞微生物，形体微小，结构简单，具有细胞壁和原始核质，无核仁和核膜，除核糖体外无其他细胞器； 广义：泛指各类原核细胞型微生物，包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体； 狭义：专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表性的细菌。,第一节 细菌的大小与形态,测量单位：微米(m)（1m=1/1000mm） 三种基本形态：球菌、杆菌和螺形菌,（一）球菌,双球菌：脑膜炎奈瑟菌,链球菌：乙型溶血性链球菌,四联球菌：四联加夫基菌,八叠球菌：藤黄八叠球菌,葡萄球菌：金黄色葡萄球菌,（二）杆菌,棒状杆菌,双歧杆菌,分枝杆菌,球杆菌,链杆菌,（三）螺形菌
2、,弧菌,螺菌,螺杆菌,弧菌,30g/L NaCL 鼠疫杆菌 多形态性(衰退型) 培养基,第二节 细菌的结构,基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质,特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞,染色法,染色法：是染色剂与细菌细胞质的结合；细菌细胞富含核酸，可以与带正电荷的碱性染色剂结合； 革兰染色法：一种重要的鉴别染色法 步骤：结晶紫初染碘液媒染95乙醇脱色稀释复红或沙黄复染 结果：革兰阳性(G+)菌：紫色 革兰阴性(G-)菌：红色,（一）细胞壁 细胞壁的主要成分是肽聚糖，是G+菌和G-菌细胞壁的共有组分，但各自还有其特殊组分。,一、细菌的基本结构,1. 肽聚糖,为原核细胞所特有，又称为粘肽或胞壁质。,聚
3、糖骨架：N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸交替间隔排列，经-1，4糖苷键联结而成。 四肽侧链：L-丙氨酸、D-谷氨酸、L-赖氨酸和D-丙氨酸。 五肽交联桥：由五个甘氨酸组成。,G+菌的肽聚糖结构,三维立体结构,G菌的肽聚糖结构,聚糖骨架 四肽侧链 二氨基庚二酸（DAP）,二维平面结构,青霉素：与细菌竞争合成肽聚糖过程中所需的转肽酶，抑制四肽侧链上D-丙氨酸与五肽桥之间的联结，使细菌不能合成完整的肽聚糖； 溶菌酶：能裂解肽聚糖中N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的-1，4糖苷键，破坏聚糖骨架，引起细菌裂解。,2. G+菌细胞壁特殊组分,磷壁酸：按其结合部位不同分为壁磷壁酸和膜磷壁酸（脂磷壁酸）两种；
4、 某些G+菌表面有特殊蛋白：如金黄色葡萄球菌的A蛋白、A群链球菌的M蛋白等； 均与致病性和抗原性有关。,外 膜,3. G-菌细胞壁特殊组分,脂多糖（lipopolysaccharide，LPS） （内毒素）,脂质A：内毒素的毒性和生物学活性的主要组分 无种属特异性,核心多糖：有属特异性,特异多糖：有种特异性 G菌的菌体抗原（O抗原） 缺失细菌菌落从光滑型变为粗糙型,G菌与G菌细胞壁结构比较,区别G菌与G菌细胞壁的意义,4. 细胞壁的功能,赋形作用 保护作用 纳泄作用 抗原作用 致病作用,5. 细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）,细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的 直接破坏或合成被抑制，这种细
5、胞壁受损的细菌 在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型 （细菌的L型）。 G+ 原生质体 G- 原生质球,特 点,在体内或体外、人工诱导或自然情况下均可形成； 大小形态不一，呈高度多形性； 着色不均，染色多呈G-； 培养需要高渗低琼脂含血清培养基，生长缓慢； 固体培养基中多形成荷包蛋样细小菌落，也有的长成颗粒状或丝状菌落； 去除诱发因素后有些L型细菌可回复为原菌，有些则不能回复； 某些L型细菌仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。,细菌L型菌落类型,正常霍乱弧菌,霍乱弧菌L型,临床分离葡萄球菌L型,葡萄球菌L型回复后,（二）细胞膜（胞质膜）,细胞膜电镜照片,载体蛋白,细胞膜结构模式图,脂质双
6、层,细胞膜功能,物质转运 呼吸和分泌 生物合成 参与细菌分裂,中介体,细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物,白喉棒状杆菌的中介体,中介体的作用 细菌分裂时中介体亦一分为二，各携一套核质进入子代细胞，有类似真核细胞纺锤丝的作用； 有效的扩大了细胞膜的面积，相应的增加了酶的含量和能量的产生，功能类似于真核细胞的线粒体，亦称为拟线粒体。,（三）细胞质（原生质）,成分：无色透明溶胶状物质，由水、蛋白质、脂类、核酸及少量无机盐组成； 功能：细菌新陈代谢的场所。,1. 核糖体,游离存在于细胞质中，每个细菌体内可达数万个； 成分：沉降系数70S，由50S和30S两个亚基组成； 作用： 细菌合成蛋白质的
7、场所； 某些抗生素的作用部位（红霉素与50S亚基结合，链霉素与30S亚基结合，干扰蛋白质合成，从而杀死细菌）。,2. 质粒,是细胞质中染色体外的遗传物质，为闭合环状的双链DNA，带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状，可通过接合或转导等作用将有关性状传递给另一细菌，能独立自行复制，随细菌分裂转移到子代细胞中，不是细菌生长所必不可少的，失去质粒的细菌仍能正常存活。,3. 胞质颗粒（内含物）,大多为贮藏的营养物质，包括糖原、多糖、脂类、磷酸盐等。 随菌种、菌龄及环境而异； 营养充足时，多；营养不足时，减少甚至消失。 异染颗粒（迂回体）：主要成分是RNA和多偏磷酸盐的胞质颗粒，嗜碱性强，用亚甲蓝染
8、色时着色较深，呈紫色，有助于鉴定。,白喉棒状杆菌的异染颗粒（极体）,（四）核质（拟核）,细菌的遗传物质； 无核膜、核仁和有丝分裂器； 由单一密闭环状DNA分子和小量的RNA和蛋白质组成； 功能与真核细胞的染色体相似，亦称为细菌的染色体。,二、细菌的特殊结构,荚膜 鞭毛 菌毛 芽胞,（一）荚 膜,概念：某些细菌细胞壁外包绕的一层黏液性物质，为多糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后不影响菌细胞的生命活动； 厚度0.2m称为荚膜或大荚膜，厚度0.2m称为微荚膜；,产气荚膜杆菌荚膜,肺炎链球菌荚膜（墨汁负染）,1. 荚膜的化学组成,大多数细菌的荚膜是多糖，如：脑膜炎奈瑟菌、肺炎链球菌等； 少数细菌的荚
9、膜为多肽，如炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶尔森菌等； 荚膜是血清学分型的基础，荚膜肿胀反应可将细菌定型；,荚膜形成条件,一般在动物体内或含有血清或糖的培养基中容易形成荚膜，在普通培养基上或连续传代则易消失； 有荚膜的细菌在固体培养基上形成黏液(M)型或光滑(S)型菌落，失去荚膜后变为粗糙(R)型。,2. 荚膜的功能,抗吞噬作用：保护细菌抵抗宿主吞噬细胞的吞噬和消化，增强细菌的侵袭力，是病原菌的重要毒力因子； 黏附作用：使细菌粘连，也可黏附于组织细胞或无生命物体表面，参与生物被膜的形成，是引起感染的重要因素； 抗有害物质的损伤作用：保护菌体避免和减少受溶菌酶、补体、抗体和抗菌药物等有害物质的损伤作用。,（
10、二）鞭 毛,概念：是附着在某些细菌菌体上的细长并呈波状弯曲的丝状物； 是细菌的运动器官； 具有高度的抗原性，称为鞭毛（H）抗原。,破伤风梭菌的周身鞭毛,伤寒沙门菌的鞭毛,鞭毛菌分类,单毛菌霍乱弧菌 双毛菌空肠弯曲菌 丛毛菌铜绿假单胞菌 周毛菌伤寒沙门菌,鞭毛的功能,细菌运动器官：细菌的运动有化学趋向性，常向营养物质处前进，而逃离有害物质； 与致病性有关； 用于鉴定细菌和进行细菌分类：根据细菌有无动力、鞭毛数量、部位和特异的抗原性 。,（三）菌 毛,概念：许多G-菌和少数G+菌菌体表面存在着一种直的、比鞭毛更细、更短的丝状物； 必须用电子显微镜观察； 由菌毛蛋白组成，具有抗原性； 根据功能不同，
11、分为普通菌毛和性菌毛两类。,普通菌毛,性菌毛,大肠埃希菌的菌毛,1. 普通菌毛 遍布菌细胞表面，每菌可达数百根； 是细菌的黏附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合，与细菌的致病性密切相关； 有的由质粒编码，有的由染色体控制。,2.性菌毛 仅见于少数G菌，数量少，一个菌只有1-4根； 比普通菌毛长而粗，中空呈管状； 由称为致育因子的质粒(F质粒)编码，又称F菌毛； 传递遗传物质。,（四）芽 胞,概念：某些细菌在一定的环境条件下，胞质脱水浓缩，在菌体内部形成一个圆形或卵圆形的小体称为芽胞，是细菌的休眠形式。 产生芽胞的细菌都是G+菌，主要有芽胞杆菌属和梭菌属。,破伤风梭菌的芽胞,炭疽杆菌的芽胞,
12、1. 芽胞的形成与发芽,一般只在动物体外形成，营养缺乏时启动芽胞形成的基因； 芽胞形成后，细菌失去繁殖的能力，但保存细菌的全部生命必需物质； 一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，芽胞不是细菌的繁殖方式； 芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别价值。,芽胞形态特点,形状：圆形、卵圆形。 大小：有比菌体大，有和菌体一样大，也有比菌体小。 位置：可位于菌体中央、末端或次末端。,2. 芽胞的功能,芽胞对热力、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力； 细菌芽胞并不直接引起疾病，仅当发芽成为繁殖体后，才能迅速大量繁殖而致病，与细菌致病性有关，延长细菌感染期； 杀灭芽胞最可靠的方法是高压蒸汽灭菌，进行消毒灭菌时，应以芽胞是否被杀死作为判断灭菌效果的指标。,芽胞抵抗力强的原因,芽胞含水量少，蛋白质不易受热变性； 芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素不易透入； 芽胞含有吡啶二羧酸，与钙结合生成的盐能提高芽胞中各种酶的热稳定性。,
