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1、第二章 微生物的生物学性状 (The biological Morphology of microbiology),微生物（microorganism）包括 细菌、支原体、立克次体、衣原体、螺旋体和放线菌、病毒以及真菌。微生物的生物学性状包括其形态、染色特性与结构、生长繁殖与培养、理化性状与分类。,第一节 细 菌(bacterium),细菌(bacterium)的定义: 细菌是一种形体微小、结构简单、无成形细胞核、亦无核仁和核膜,仅有核蛋白体的原核单细胞微生物(prokaryote single-cell microorganism)。,细菌的基本特点(bacterias basic char
2、acter)：具有细胞壁(cell wall)、原始的核质(original karyoplasm)，以二分裂方式繁殖和对抗生素等药物敏感(sensitive to antibiotic) 。,一、 细菌的大小与形态 (Size and shapes of bacterial ),SIZE OF BACTERIA,Unit for measurement : Micron or micrometer,m: 1m=10-3mm Size: Varies with kinds of bacteria, and also related to their age and external envir
3、onment.,Cocci: sphere, 1m Bacilli: rods , 0.5-1 m in width -3 m in length Spiral bacteria: 13 m in length and 0.3-0.6 m in width,.细菌的大小(size of bacteria) 光学显微镜(light microscope); 测量单位:微米(m) ,细菌的观察(optical methods)：细菌本身为无色半透明，需经过染色(staining)才能观察到细菌的形态(morphology)（轮廓figure）和其结构(structure),. 细菌的形态(morp
4、hology) :三大类形态 球菌(coccus)、 杆菌(bacillus)和螺形菌(spirala bacterium)三大类,1、球菌(coccus):0.81.2m,外观呈圆球性或近似球性(肾形、豆形等)(often occur in characteristic aggregates (pairs, chains, tetrads, clusters, etc.). . 双球菌(diplococcus):一个平面上分裂,如脑膜炎球菌、肺炎球菌。,.链球菌(streptococcus):一个平面上分裂,分裂后多个菌体粘连成链状。如溶血性链球菌(hemolytic streptococc
5、us) 。,四联球菌,八叠球菌,. 四联球菌(retrad)、 八叠球菌(sarcina),.葡萄球菌(staphylococcus):多个不规则的平面上分裂,粘连成葡萄串状。如金黄色葡萄球菌(staphyloccus aurea)。,杆菌(bacillus) (bacilli, or cylindrical or rod-shapes cell)s 外形呈杆形，其大小、长短及粗细不一致，（最大的如炭疽杆菌） 球杆菌、链杆菌、梭杆菌、棒状杆菌（如白喉杆菌）及分支杆菌（如结核分支杆菌）。,球杆菌,棒状杆菌（如白喉杆菌 diphtheria bacillus）,分支杆菌（如结核分支杆菌tuberc
6、le bacillus）,螺形菌(spirala bacterium)(spiral or curved forms ) 弧菌(vibrio)：只有一个弯曲（菌体长23m），呈弧状或逗点状（图1） 螺菌(spirillum)：有数个弯曲（菌体较长36m）（图2）,（图1）,（图2）,.总结(summarize) 细菌的形态受温度(temperature)、PH、离子和培养时间等因素的影响。（选择生长繁殖的对数期观察其大小及形态为宜）,Structure of Bacteria,Particular structures capsule 荚膜 flagella 鞭毛 pili 菌毛 spore
7、芽胞,Essential structures cell wall 细胞壁 cell membrane 细胞膜 Cytoplasm 细胞质 nuclear material 核质,细 菌 的 结 构(bacterias structure),细菌的基本结构(Essential structure)（细胞壁、细胞膜、细胞质、核质、核蛋白体和质粒） 细菌的特殊结构(Particular structure)（荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢） ,二、细菌的基本结构(basic structure) 细菌的结构分基本结构（细胞壁、细胞膜、细胞质、核质、核蛋白体和质粒）和特殊结构（荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢）。(C
8、ell Wall、Cell Membrane、Cytoplasm 、Nucleics acids、plasmid),(一)细胞壁(cell wall):一种膜状结构;主要组分是肽聚糖(peptidoglycan)(又称粘肽mucopeptide、糖肽或胞壁质),为细菌细胞壁（原核生物细胞）所特有的物质。,细胞壁的观察方法：膜壁分离法、特殊染色法以及电子显微镜观察等方法,1.G+菌(Gram-Positive Cell Wall)的肽聚糖(peptidoglycan):三部分组成 (1) 聚糖骨架：由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁两种氨基糖交替间隔排列组成（经-1,4糖苷键联结而成） (2) 四肽
9、侧链:由L-丙氨酸、D-谷氨酸、L-赖氨酸、D-丙氨酸组成。 (3) 五肽交链桥：五个苷氨酸组成 五肽交链桥将相临的两条聚糖骨架连接起来成三维立体结构。,Gram-Positive Cell Wall Most Gram-positive bacteria have a relatively thick (about 20 to 80 nm), continuous cell wall, which is composed largely of peptidoglycan (also known as mucopeptide or murein). In thick cell walls, o
10、ther cell wall polymers (such as the teichoic acids, polysaccharides, and peptidoglycolipids) are covalently attached to the peptidoglycan.,M,M,M,M,M,M,M,M,M,M,M,M,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G+ 菌的肽聚糖结构：,G：N-乙酰葡萄糖胺 M：N-乙酰胞壁酸,2.G的肽聚糖(peptidoglycan):二部分组成 (1) 聚糖骨架:同G+菌 (2)四肽侧链:第三位氨基酸(L-赖氨酸)被二氨基庚二酸(DAP)取代
11、G菌没有五肽交链桥,故只形成二维结构,Gram-Negative Cell Wall In contrast, the peptidoglycan layer in Gram-negative bacteria is thin (about 5 to 10 nm thick); in E coli, the peptidoglycan is probably only a monolayer thick. Outside the peptidoglycan layer in the Gram-negative envelope is an outer membrane structure (a
12、bout 7.5 to 10 nm thick). In most Gram-negative bacteria, this membrane structure is anchored noncovalently to lipoprotein molecules (Brauns lipoprotein), which, in turn, are covalently linked to the peptidoglycan. The lipopolysaccharides of the Gram-negative cell envelope form part of the outer lea
13、flet of the outer membrane structure.,G,G,G-菌的肽聚糖结构,DAP：二氨基庚二酸,3.G+菌细胞壁的特殊组分(Special components of Gram positive cell wall ):磷壁酸(teichoic acid)及表面特殊蛋白组分 (1)壁磷壁酸:通过磷脂与肽聚糖的M共价连结 膜磷壁酸(又称脂磷壁酸LTA):末端糖脂与细胞膜外层的糖脂共价连结。另外，与细胞壁其他成分协同，能粘附在人体细胞表面，与细菌的致病性有关。,磷壁酸的抗原性很强，是G+菌的重要表面抗原，与血清学分型有关。,G+ 菌的特殊组分:磷壁酸及一些表面蛋白,膜
14、磷壁酸,壁磷壁酸,肽聚糖,细胞膜,细胞壁,4.G菌细胞壁的特殊组分（ Special components of Gram negative cell wall ）:外膜(outer membrane)，是G-菌细胞壁的主要结构。由三部分组成,脂质双层：中间嵌有蛋白质，称为外膜蛋白（lipoprotein） ，其中包括孔蛋白，具有物质交换作用，并具有通透性屏障作用，能阻止多种大分子物质和青霉素、溶菌酶等进入细胞。所以， G菌对青霉素、溶菌酶以及去污剂和碱性染料等比G+菌有较大的抵抗力。有的外膜蛋白还是噬菌体、细菌素和性菌毛的受体,脂多糖（Lipopolysacchride，LPS） :由脂质A
15、,核心多糖和特异性多糖组成,Gram negative bacteria major permeability barrier(通透性屏障） space between inner and outer membrane periplasmic space（周浆间隙） store degradative enzymes（降解酶） Gram positive bacteria no periplasmic space,Outer Membrane,5.细胞壁(cell wall)的功能(function): (1) 维持菌体的固有形态及抵抗低渗环境; (2) 参与菌体内外物质交换； (3)带有多种
16、抗原，诱发机体产生免疫应答并与血清分型有关（如 磷壁酸、M蛋白）。 (4) 参与细菌的致病：LTA具有粘附致病作用; M蛋白具有抗吞噬作用，并对Tcel及Bcel等免疫细胞有生物活性作用。,Functions of Cell Wall,Maintaining the cells characteristic shape- the rigid wall compensates for the flexibility of the phospholipid membrane and keeps the cell from assuming a spherical shape Countering the effects of osmotic pressure Providing attachment sites for bacteriophages Providi
