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1、第十章细菌学概论 BEAConfidential 1 第一节细菌 Bacteria 定义 细菌 指一大类具有独特细胞壁 以无性二分裂方式繁殖的原核细胞型微生物 生存环境 温暖潮湿 富含有机物的地方 都有大量细菌活动 有特殊的臭味或酸败味 发粘 发滑 危害 人 动物 植物的传染病 食物和工农业产品腐烂变质 BEAConfidential 2 一 细菌的形态大小与排列状态 球形 单球 双球 链球 四联球 八叠球 葡萄球杆形 分散 链式 八字形螺旋形 弧菌 螺菌其他不规则形态 丝状 星形 三角形 方形 圆盘形等 BEAConfidential 3 Bacterialshapeexaminedmicr
2、oscopically BEAConfidential 4 菌体呈球形或近似球形 以典型的二分裂殖方式繁殖 分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式 根据细胞分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间排列状态不同 可将球菌分为以下几种 单球菌 双球菌 链球菌 四联球菌 八叠球菌 葡萄球菌等 球菌 coccus 及其排列状态 BEAConfidential 5 细胞分裂沿一个平面进行 新个体分散而单独存在 如尿素微球菌 Micrococcusureae 单球菌 BEAConfidential 6 双球菌 细胞沿一个平面分裂 新个体成对排列 如肺炎双球菌 Diplococcuspneumoniae BE
3、AConfidential 7 链球菌 细胞沿一个平面进行分裂 新个体不但可保持成对的样子 并可连成链状 如 乳链球菌 Streptococcuslactis 无乳链球菌 Streptococcusagalactiae 溶血链球菌 Streptococcushemolyticus BEAConfidential 8 四联球菌 细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行 分裂后每四个细胞特征性地连在一起 呈田字形 如四联微球菌 Micrococcustetragenus BEAConfidential 9 八叠球菌 细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后 每八个球菌特征性地连在一起成立方体形 如藤黄八叠球菌
4、Sarcinaureae BEAConfidential 10 葡萄球菌 细胞无定向分裂 多个新个体形成一个不规则的群体 犹如一串葡萄 如 金黄色葡萄球菌 Staphylococcusaureus 白色葡萄球菌 Staphylcoccusalbus BEAConfidential 11 杆菌 bacillus 及其排列状态 杆菌是细菌中种类最多的类型 因菌种不同 菌体细胞的长短 粗细等都有所差异 杆菌的形态 短杆状 长杆状 棒杆状 梭状杆状 月亮状 竹节状等 按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状 栅状 八 字状等 短杆菌 长杆菌 梭状芽孢杆菌 BEAConfidential 12 Scannin
5、gelectronmicrographsillustratingexternalfeaturesoftherod shapedbacteriumE coli BEAConfidential 13 杆菌端部特征 BEAConfidential 14 螺旋菌 spirilla 螺旋状的细菌称为螺旋菌 根据其弯曲情况分为 弧菌 vibrio 螺旋不满一圈 菌体呈弧形或逗号形例 霍乱弧菌 逗号弧菌螺旋菌 spirillum 螺旋满2 6环 螺旋状例 干酪螺菌螺旋体 spirochaeta 旋转周数在6环以上 菌体柔软 例 梅毒密螺旋体 Vibriocholerae BEAConfidential 15
6、 细菌特殊形态 柄细菌 肾形菌 臂微菌 网格硫细菌 贝日阿托氏菌 丝状 具有子实体的粘细菌等是特殊形态的细菌 BEAConfidential 16 异常形态 物理 化学因子的刺激 培养时间过长 阻碍细胞正常发育 细胞衰老 营养缺乏 自身代谢产物积累过多 异常形态 正常形态 环境条件恢复正常 培养时间 培养温度 培养基成分 浓度 pH值 BEAConfidential 17 细菌的异常形态 结核杆菌的正常形态 结核杆菌的异常形态 BEAConfidential 18 细菌的大小 1 长度单位 微米 m 2 表示 球菌 直径杆菌 宽 长螺菌 宽 长 螺距 BEAConfidential 19 细菌
7、大小举例 例如 E coli 平均长度 2 m 宽度0 5 m1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm 109个大肠杆菌重1mg BEAConfidential 20 染料 碱性染料 basicdye 带正电染料 其阳离子部分为发色基团 可与细胞中带负电的组分结合 如Crystalviolet 结晶紫 Safranin 沙黄 Methyleneblue 亚甲基蓝 等 酸性染料 Aciddye 带负电染料 其阴离子部分为发色基团 可与细胞中带正电的组分结合 如Eosin 曙红 Congored 刚果红 Acidfuchsin 酸性品红 等 脂溶性染料 如Sudanblack 苏丹黑 多数染料都是中性
8、有机盐 据着色基的不同可分为以下类型 细菌的形态鉴定 BEAConfidential 21 BEAConfidential 22 涂片 干燥 固定 染色1min 水洗 吸干 镜检 简单染色 制备涂片标本 染色 BEAConfidential 23 步骤 涂片固定酸性复红初染3 醋酸酒精脱色美蓝复染镜检 抗酸染色法 结果 抗酸菌 红色 非抗酸菌 蓝色 BEAConfidential 24 负染色 BEAConfidential 25 1 步骤 2 结果 阳性菌 紫色阴性菌 红色 由丹麦医生HansChristianGram于1884年创立 革兰氏染色法 GramStain BEAConfiden
9、tial 26 Figure1 AGramstainofGram Staphylococcuscells Figure2 GramstainofGram E colicells BEAConfidential 27 二 细菌的细胞结构 BEAConfidential 28 原核细胞和真核细胞的区别 真核细胞 原核细胞 BEAConfidential 29 1 细胞壁 Cellwall 2 细胞膜 cellmembrane 间体 3 细胞质 cytoplasm 4 核质 primitiveformnucleus或nucleoid 质粒 一 细菌细胞的基本结构 BEAConfidential 30
10、 G 和G 细胞壁共有成份 肽聚糖G 和G 细胞壁的主要区别细胞壁的主要功能细胞壁缺损型细菌周质空间 1 细胞壁 BEAConfidential 31 肽聚糖是由N 乙酰胞壁酸 NAM 和N 乙酰葡糖胺 NAG 以及短肽链 主要是四肽 组成的亚单位聚合而成的大分子聚合物 细胞壁的基本骨架 肽聚糖 共有成分 G 菌肽聚糖单体 G 菌肽聚糖单体 内消旋二氨基庚二酸 m DAP 只在原核微生物细胞壁上发现 BEAConfidential 32 NAG与NAM残基以 1 4糖苷键交替连接 形成聚糖的骨架 主链 一组相同的短肽侧链接于NAM上 相连主链上的短肽侧链通过一条肽桥 或直接相连 从而形成网状分
11、子结构 没有特殊的肽桥 只形成较为疏稀 机械强度较差的肽聚糖网套 BEAConfidential 33 革兰氏阳性细胞 细胞壁厚 单层 含特有的磷壁酸 革兰氏阴性细胞 细胞壁薄 多层 含脂多糖 脂蛋白等外膜 BEAConfidential 34 膜磷壁酸 与菌细胞原生质膜的脂类结合 磷壁酸 teichoicacid 革兰氏阳性细菌细胞壁上特有的化学成分 主要成分 甘油型磷壁酸或核糖醇型磷壁酸 壁磷壁酸 含量多 通过共价键与肽聚糖分子结合 并延伸到肽聚糖分子表面 带有负电荷 BEAConfidential 35 磷壁酸的主要生理功能 增强细胞膜对二价阳离子的吸收 提高细胞膜表面酶的活性 贮藏磷元
12、素 增强某些致病菌对宿主细胞的粘连 避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用 革兰氏阳性细菌特异表面抗原的物质基础 噬菌体的特异性吸附受体 能调节细胞内自溶素 autolysin 的活力 防止细胞因自溶而死亡 可作为细菌分类 鉴定的依据 BEAConfidential 36 外膜 outermembrane 革兰氏阴性细菌的外膜由脂多糖 磷脂和脂蛋白等组成 BEAConfidential 37 脂多糖 lipopolysaccharide LPS 由类脂A 核心多糖和O 特异侧链 或称O 多糖或O 抗原 三部分组成 脂多糖的主要功能 G 细菌的表面抗原 吸附Mg2 Ca2 等阳离子 内毒素的物质基础
13、主要为类脂A 噬菌体的吸附受体 BEAConfidential 38 外膜蛋白 outermembraneprotein 嵌合在LPS和磷脂层外膜上 可对进入外膜层的物质进行选择 脂蛋白 lipoprotein 通过共价键使外膜层牢固地连接在肽聚糖内壁层上 BEAConfidential 39 G 和G 细胞壁构造 BEAConfidential 40 革兰氏染色原理 BEAConfidential 41 溶菌酶对细胞壁的作用 可切断NAM和NAG之间的 1 4糖苷键 引起细菌裂解 对G 菌 在EDTA存在下 受溶菌酶作用 溶菌酶处理后的菌细胞应保存在弱高渗 0 1 0 2M 蔗糖液中 BEA
14、Confidential 42 青霉素对细菌细胞壁的作用 Penicillium与转肽酶结合 而使该酶失活 抑制了侧链末端的丙氨酸与五肽桥的连接 破坏了细菌细胞壁的完整性 即抑制肽聚糖的合成 因此 Penicillium仅对正在生长着的细菌 且主要是对G 菌有效 BEAConfidential 43 革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌一些特性的比较 BEAConfidential 44 细胞壁的功能 1 固定细胞外形和提高机械强度 2 为细胞的生长 分裂和鞭毛运动所必需 3 渗透屏障 阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质 分子量大于800 进入细胞 保护细胞免受溶菌酶 消化酶和青霉素等有害物质的损伤 4
15、 细菌特定的抗原性 致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性的物质基础 BEAConfidential 45 细胞壁缺陷细菌 缺壁突变 L型细菌实验室或宿主体内形成基本去尽 原生质体 G 缺壁细菌人工去壁部分去除 圆球体 G 在自然界长期进化中形成 支原体 spheroplast L form protoplast Mycoplasma 细胞壁缺损型细菌的特点 1 无细胞壁 为圆球形2 对环境敏感 渗透压 震荡 离心 易溶菌3 有鞭毛 而不能运动4 不被噬菌体感染 因为失去吸附位点 BEAConfidential 46 细菌L型呈高度多形性 大小不一 着色不匀 无论其原为革兰阳性或阴性菌 形成L型大
16、多染成革兰阴性 细菌L型的形态和染色性 蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态 多形性 BEAConfidential 47 细菌L型生长缓慢 营养要求高 对渗透压敏感 普通营养基上不能生长 培养时必须用高渗的含血清的培养基 细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落 细菌L型的培养特性和菌落形态 BEAConfidential 48 原生质体 protoplast 用溶菌酶或青霉素处理 形成的细胞壁完全缺陷的细胞 一般由革兰氏阳性细菌形成 特点 对环境条件变化敏感 在适宜条件 如高渗培养基 可生长繁殖 恢复成有细胞壁的正常结构 易导入外源遗传物质 是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料 圆球体 spheroplast 采用上述同样方法 针对革兰氏阴性细菌处理后而获得的残留部分细胞壁的球形体 特点 与原生质体相比 它对外界环境具有一定的抗性 可在普通培养基上生长 BEAConfidential 49 支原体 Mycoplasma 在长期进化过程中形成的 适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物 BEAConfidential 50 周质空间 periplasmicspace pe
