细菌的形态与结构-zdm

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1、细菌的形态与结构细菌的形态与结构第第1 1章章 第一篇第一篇 细菌学细菌学 细细菌菌（bacterium）：是是属属原原核核生生物物界的一种单细胞微生物界的一种单细胞微生物. . 广义细菌广义细菌： 包括包括细菌细菌、放线菌、支原体、衣、放线菌、支原体、衣 原体、立克次体、螺旋体原体、立克次体、螺旋体 狭义细菌狭义细菌： 测量单位测量单位 微米微米 （m） 基本形态三种：基本形态三种： 球菌；杆菌；螺形菌球菌；杆菌；螺形菌第一节第一节 细菌的大小与形态细菌的大小与形态球菌（球菌（coccus）葡萄球菌葡萄球菌葡萄球菌葡萄球菌 双球菌双球菌双球菌双球菌 链球菌链球菌链球菌链球菌 杆菌（杆菌（ba

2、cillus）杆菌形态多数呈直杆状杆菌形态多数呈直杆状杆菌形态多数呈直杆状杆菌形态多数呈直杆状 多种形态的杆菌多种形态的杆菌棒状杆菌棒状杆菌棒状杆菌棒状杆菌双歧杆菌双歧杆菌双歧杆菌双歧杆菌分枝杆菌分枝杆菌分枝杆菌分枝杆菌 螺形菌（螺形菌（spiral bacterium）弧菌弧菌螺菌螺菌螺杆菌螺杆菌第二节第二节 细菌的结构细菌的结构 基本结构基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞阳性阳性 阴性阴性革兰氏染色革兰氏染色革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阳性菌 肽聚糖肽聚糖肽聚糖肽聚糖 聚糖骨架聚糖骨架聚

3、糖骨架聚糖骨架 四肽侧链四肽侧链四肽侧链四肽侧链 五肽交联桥五肽交联桥五肽交联桥五肽交联桥 磷壁酸磷壁酸磷壁酸磷壁酸 特殊表面蛋白特殊表面蛋白特殊表面蛋白特殊表面蛋白革兰阴性菌革兰阴性菌革兰阴性菌革兰阴性菌 肽聚糖肽聚糖肽聚糖肽聚糖 聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架 四肽侧链四肽侧链四肽侧链四肽侧链 外膜外膜外膜外膜 脂蛋白脂蛋白脂蛋白脂蛋白 脂质双层脂质双层脂质双层脂质双层 脂多糖脂多糖脂多糖脂多糖一、细菌的基本结构一、细菌的基本结构（一）细胞壁（一）细胞壁1.1.肽聚糖肽聚糖 peptidoglycan 革兰阳性菌肽聚糖革兰阳性菌肽聚糖 聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架 四肽侧链四肽侧链四

4、肽侧链四肽侧链 五肽交联桥五肽交联桥五肽交联桥五肽交联桥“三维立体结构三维立体结构三维立体结构三维立体结构” 一、细菌的基本结构一、细菌的基本结构（一）细胞壁（一）细胞壁 -1，4糖苷键糖苷键革兰阴性菌肽聚革兰阴性菌肽聚糖结构糖结构 聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架 四肽侧链四肽侧链四肽侧链四肽侧链“二维结构二维结构二维结构二维结构”2.2.菌特有成分菌特有成分磷壁酸，占菌磷壁酸，占菌体干重体干重50 壁磷壁酸壁磷壁酸壁磷壁酸壁磷壁酸 膜磷壁酸膜磷壁酸膜磷壁酸膜磷壁酸特殊表面蛋白特殊表面蛋白3.3.- -菌特有成分菌特有成分外膜：外膜：脂蛋白；脂质双层；脂多糖脂蛋白；脂质双层；脂多糖脂蛋白；脂

5、质双层；脂多糖脂蛋白；脂质双层；脂多糖（3 3）脂多糖）脂多糖( (LPS) )LPS：菌的内毒素菌的内毒素 组成：组成：脂质脂质脂质脂质A A：毒性部分毒性部分毒性部分毒性部分，无种属特异性，无种属特异性，无种属特异性，无种属特异性核心多糖核心多糖核心多糖核心多糖：有属特异性：有属特异性：有属特异性：有属特异性特异多糖特异多糖特异多糖特异多糖：菌体：菌体：菌体：菌体OO抗原抗原抗原抗原，有种特异性，有种特异性，有种特异性，有种特异性与与与与“S-RS-RS-RS-R变异变异变异变异”有关有关有关有关区别区别G菌与菌与G菌的意义菌的意义 项目项目项目项目 G G G G 菌菌菌菌 G G G

6、G 菌菌菌菌 与细胞壁的关系与细胞壁的关系与细胞壁的关系与细胞壁的关系染色性染色性染色性染色性 紫色紫色紫色紫色 红色红色红色红色 对酒精的通透性对酒精的通透性对酒精的通透性对酒精的通透性抗原性抗原性抗原性抗原性 磷壁酸磷壁酸磷壁酸磷壁酸 外膜外膜外膜外膜 化学组成不同化学组成不同化学组成不同化学组成不同内毒素内毒素内毒素内毒素 无无无无 有有有有 本质为脂多糖本质为脂多糖本质为脂多糖本质为脂多糖 青霉素作用青霉素作用青霉素作用青霉素作用 有效有效有效有效 无效无效无效无效 五肽交联桥五肽交联桥五肽交联桥五肽交联桥溶菌酶作用溶菌酶作用溶菌酶作用溶菌酶作用 有效有效有效有效 无效无效无效无效 聚

7、糖骨架聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架 4.4.细胞壁功能细胞壁功能v维持细菌形态，承受细胞内高渗透压维持细菌形态，承受细胞内高渗透压维持细菌形态，承受细胞内高渗透压维持细菌形态，承受细胞内高渗透压v参与菌体内外的物质交换参与菌体内外的物质交换参与菌体内外的物质交换参与菌体内外的物质交换 v带带带带有有有有多多多多种种种种抗抗抗抗原原原原表表表表位位位位，可可可可以以以以诱诱诱诱发发发发机机机机体体体体的的的的免疫应答免疫应答免疫应答免疫应答 v细胞壁的某些成分与细菌致病性有关细胞壁的某些成分与细菌致病性有关细胞壁的某些成分与细菌致病性有关细胞壁的某些成分与细菌致病性有关5.5.细胞壁缺陷菌（细胞壁缺

8、陷菌（细菌细菌L L型）型） 概概念念：细细菌菌细细胞胞壁壁的的肽肽聚聚糖糖结结构构受受到到理理化化或或生生物物因因素素的的直直接接破破坏坏或或合合成成被被抑抑制制，这这种种细细胞胞壁壁受受损损的的细细菌菌在在高高渗渗环环境境下下仍仍可可存存活活者者称称为为细细菌菌细细胞胞壁壁缺缺陷陷型型。（细细菌菌L L型）型）诱诱 因因溶菌酶：溶菌酶：溶菌酶：溶菌酶：裂解肽聚糖中裂解肽聚糖中G - MG - M之间之间 - - - -1 1，4 4糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键，破坏聚糖骨架，引起细菌裂解。破坏聚糖骨架，引起细菌裂解。青霉素：青霉素：青霉素：青霉素：与细菌竞争合成肽聚糖过程中的与细菌竞争合成肽聚

9、糖过程中的转肽酶转肽酶转肽酶转肽酶，抑制了四肽侧链上丙氨酸与五肽交联桥之间的联抑制了四肽侧链上丙氨酸与五肽交联桥之间的联结，使得细菌不能合成完整的肽聚糖。结，使得细菌不能合成完整的肽聚糖。青霉素及溶菌酶的作用机制青霉素及溶菌酶的作用机制特特 点点呈高度呈高度多形性多形性。易着色不均，呈易着色不均，呈G-G-。 培养必须要培养必须要高渗低琼脂含血清培养基高渗低琼脂含血清培养基，生长缓慢。，生长缓慢。固体培养基中形成固体培养基中形成“ “荷包蛋荷包蛋” ”样小菌落。样小菌落。部分部分L L型细菌除去抑制物可返回原有形态。型细菌除去抑制物可返回原有形态。某些某些L L型细菌仍有型细菌仍有致病力致病力

10、，引起，引起慢性感染慢性感染；临床分离葡萄球菌临床分离葡萄球菌L型型葡萄球菌葡萄球菌L型回复后型回复后细菌细菌L型型菌落类型菌落类型电镜照片电镜照片“油煎蛋油煎蛋”样菌落样菌落（二）细胞膜（二）细胞膜 组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇）组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇）功能：功能： 物质转运物质转运物质转运物质转运 呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用 合成作用合成作用合成作用合成作用 参与细菌分裂参与细菌分裂参与细菌分裂参与细菌分裂中介体（中介体（mesosome) ) 细胞膜内陷、折叠形成的囊状膜性结细胞膜内陷、折叠形成的囊状膜性结构，多见于构，多见于菌。菌。功能功能：与分裂有关；类似真核细胞

11、线粒体。与分裂有关；类似真核细胞线粒体。与分裂有关；类似真核细胞线粒体。与分裂有关；类似真核细胞线粒体。（三）细胞质（三）细胞质（cytoplasm） 成分成分： 无无无无色色色色透透透透明明明明胶胶胶胶状状状状物物物物，由由由由水水水水、蛋蛋蛋蛋白白白白质、脂类、核酸及少量无机盐组成质、脂类、核酸及少量无机盐组成质、脂类、核酸及少量无机盐组成质、脂类、核酸及少量无机盐组成 功能功能： 细菌新陈代谢的场所细菌新陈代谢的场所细菌新陈代谢的场所细菌新陈代谢的场所1、核糖体、核糖体uu成分：沉降系数成分：沉降系数成分：沉降系数成分：沉降系数70S70S70S70S，由由由由50S50S50S50S、

12、30S30S30S30S两个亚基组两个亚基组两个亚基组两个亚基组成。成。成。成。 uu作用：作用：作用：作用：细菌蛋白质合成场所细菌蛋白质合成场所细菌蛋白质合成场所细菌蛋白质合成场所。 uu红霉素、链霉素红霉素、链霉素红霉素、链霉素红霉素、链霉素分别与两个亚基结合，干扰其分别与两个亚基结合，干扰其分别与两个亚基结合，干扰其分别与两个亚基结合，干扰其蛋白质的合成，杀死细菌。蛋白质的合成，杀死细菌。蛋白质的合成，杀死细菌。蛋白质的合成，杀死细菌。2 2. .质粒（质粒（plasmid） uu定义：定义：定义：定义：细菌胞浆内染色体外的遗传物质，为双细菌胞浆内染色体外的遗传物质，为双细菌胞浆内染色体

13、外的遗传物质，为双细菌胞浆内染色体外的遗传物质，为双股闭合环状股闭合环状股闭合环状股闭合环状DNADNADNADNA，可携带遗传信息，控制细菌，可携带遗传信息，控制细菌，可携带遗传信息，控制细菌，可携带遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。在胞浆内自行复制，随某些特定的遗传性状。在胞浆内自行复制，随某些特定的遗传性状。在胞浆内自行复制，随某些特定的遗传性状。在胞浆内自行复制，随细菌分裂转移到子代细菌中。细菌分裂转移到子代细菌中。细菌分裂转移到子代细菌中。细菌分裂转移到子代细菌中。uu质粒并不是细菌生命活动所必须的成分，它可质粒并不是细菌生命活动所必须的成分，它可质粒并不是细菌生命活动所必须的成

14、分，它可质粒并不是细菌生命活动所必须的成分，它可以丢失，也可获得，并不影响细菌生存。以丢失，也可获得，并不影响细菌生存。以丢失，也可获得，并不影响细菌生存。以丢失，也可获得，并不影响细菌生存。3 3. .胞质颗粒（胞质颗粒（cytoplasmic granule） 功能功能功能功能：细菌储存营养物质。如：白喉杆菌：细菌储存营养物质。如：白喉杆菌：细菌储存营养物质。如：白喉杆菌：细菌储存营养物质。如：白喉杆菌 的的的的异染颗粒异染颗粒异染颗粒异染颗粒，成分为，成分为，成分为，成分为RNARNA，多偏磷多偏磷多偏磷多偏磷 酸盐酸盐酸盐酸盐 。（四）核质（四）核质（nuclear material）

15、细菌的遗传物质细菌的遗传物质无核膜、核仁无核膜、核仁“细菌染色体细菌染色体”荚膜荚膜鞭毛鞭毛菌毛菌毛芽胞芽胞二、细菌的特殊结构二、细菌的特殊结构1.1.荚膜（荚膜（capsule） 概念：概念： 某些细菌细胞壁外包绕一层粘液样物质，为多糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后不影响细菌的生命活动。化学组成：化学组成： 多数细菌：多数细菌：多数细菌：多数细菌：多糖多糖多糖多糖 少数细菌：少数细菌：少数细菌：少数细菌：多肽多肽多肽多肽、透明质酸、透明质酸、透明质酸、透明质酸荚膜肿胀试验荚膜肿胀试验：荚膜与同型血清结合发生反应后即逐渐增大，可藉此将细菌分型 。产气荚膜杆菌产气荚膜杆菌肺炎链球菌肺炎链球菌

16、“墨汁负染墨汁负染”荚膜的形成荚膜的形成荚膜功能荚膜功能v抗吞噬作用抗吞噬作用抗吞噬作用抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子：是病原菌的重要毒力因子：是病原菌的重要毒力因子：是病原菌的重要毒力因子v抗杀菌物质损伤抗杀菌物质损伤抗杀菌物质损伤抗杀菌物质损伤：如溶酶体、补体：如溶酶体、补体：如溶酶体、补体：如溶酶体、补体v粘附作用粘附作用粘附作用粘附作用：与致病性有关；：与致病性有关；：与致病性有关；：与致病性有关；形成生物膜形成生物膜形成生物膜形成生物膜v抗原作用：抗原作用：抗原作用：抗原作用：用于细菌的鉴别、分型用于细菌的鉴别、分型用于细菌的鉴别、分型用于细菌的鉴别、分型2.2.鞭毛（鞭毛（fl

17、agellum） 概念：附着在某些细菌表面的细长并呈波状弯曲的丝状物。主要成分为蛋白质，具有特殊的抗原性，称鞭毛（H）抗原。鞭毛是细菌的运动器官鞭毛种类鞭毛种类单毛菌单毛菌单毛菌单毛菌双毛菌双毛菌双毛菌双毛菌丛毛菌丛毛菌丛毛菌丛毛菌周毛菌周毛菌周毛菌周毛菌鞭毛的功能鞭毛的功能v细菌的运动器官细菌的运动器官v某些细菌鞭毛与致病性有关某些细菌鞭毛与致病性有关v可可用用于于鉴鉴定定细细菌菌 （根根据据鞭鞭毛毛数数量量、排列排列 ，鞭毛抗原性，血清学鉴定，鞭毛抗原性，血清学鉴定 ）3.3.菌毛（菌毛（pilus） 概概概概念念念念：许许许许多多多多GG菌菌菌菌和和和和少少少少数数数数GG菌菌菌菌菌菌菌

18、菌体体体体表表表表面面面面存存存存在在在在着着着着一一一一种种种种直直直直的的的的比比比比鞭鞭鞭鞭毛毛毛毛更更更更细细细细、更更更更短短短短的的的的丝丝丝丝状状状状物物物物。由由由由菌菌菌菌毛毛毛毛蛋蛋蛋蛋白白白白组组组组成成成成。必必必必须须须须用用用用电电电电子子子子显显显显微微微微镜镜镜镜观观观观察察察察。可可可可分分分分为为为为普普普普通通通通菌菌菌菌毛毛毛毛和和和和性性性性菌毛菌毛菌毛菌毛两种。两种。两种。两种。菌毛的种类和功能菌毛的种类和功能普通菌毛普通菌毛 遍遍遍遍布布布布细细细细胞胞胞胞表表表表面面面面，每每每每菌菌菌菌可可可可达达达达数数数数百百百百根根根根，短短短短而而而而

19、直直直直，是是是是细细细细菌菌菌菌的的的的粘粘粘粘附附附附结构结构结构结构。性菌毛性菌毛 每每每每 菌菌菌菌 1 1 4 4根根根根 ，比比比比普普普普通通通通菌菌菌菌毛毛毛毛长长长长而而而而粗粗粗粗，通通通通过过过过接接接接合合合合的的的的方方方方式式式式传传传传递递递递遗传物质遗传物质遗传物质遗传物质。 4.4.芽胞（芽胞（spore） 某某些些细细菌菌在在一一定定环环境境条条件件下下，胞胞质质脱脱水水浓浓缩缩，在在菌菌体体内内部部形形成成一一个个圆圆形形或或卵卵圆圆形形的的小小体体，是是细细菌菌的的休休休休眠眠眠眠形形形形式式式式，称称为芽胞。为芽胞。产生芽胞的细菌都是产生芽胞的细菌都是

20、革兰阳革兰阳革兰阳革兰阳性菌性菌性菌性菌，重要的有芽胞杆菌属，重要的有芽胞杆菌属和梭菌属。和梭菌属。芽胞的形态芽胞的形态芽胞的形成与发芽芽胞的形成与发芽v芽胞形成受芽胞形成受芽胞形成受芽胞形成受遗传因素遗传因素遗传因素遗传因素的控制和的控制和的控制和的控制和环境因素环境因素环境因素环境因素影响影响影响影响v保保保保存有存有存有存有细菌细菌细菌细菌全部生全部生全部生全部生命必需物质命必需物质命必需物质命必需物质v是细菌的是细菌的是细菌的是细菌的休眠休眠休眠休眠状态状态状态状态v一一一一个个个个细细细细菌菌菌菌只只只只形形形形成成成成一一一一个个个个芽芽芽芽胞胞胞胞，一一一一个个个个芽芽芽芽胞胞胞

21、胞发发发发芽芽芽芽也也也也只生成一个菌体，芽胞只生成一个菌体，芽胞只生成一个菌体，芽胞只生成一个菌体，芽胞不是细菌的繁殖不是细菌的繁殖不是细菌的繁殖不是细菌的繁殖方式方式方式方式芽胞的功能芽胞的功能 v芽胞对理化因素具有芽胞对理化因素具有芽胞对理化因素具有芽胞对理化因素具有强大的抵抗力强大的抵抗力强大的抵抗力强大的抵抗力。v芽芽芽芽胞胞胞胞并并并并不不不不直直直直接接接接引引引引起起起起疾疾疾疾病病病病，仅仅仅仅当当当当发发发发芽芽芽芽成成成成为为为为繁繁繁繁殖殖殖殖体体体体后，才迅速繁殖而致病。后，才迅速繁殖而致病。后，才迅速繁殖而致病。后，才迅速繁殖而致病。v以以以以是是是是否否否否杀杀杀

22、杀灭灭灭灭芽芽芽芽胞胞胞胞作作作作为为为为判判判判断断断断灭灭灭灭菌菌菌菌效效效效果果果果的的的的指指指指标标标标，最最最最可靠的方法是可靠的方法是可靠的方法是可靠的方法是高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法。第三节第三节细菌形态与结构检查法细菌形态与结构检查法 显微镜放大法显微镜放大法 染色法染色法 革兰染色法革兰染色法步骤：步骤： 涂片涂片涂片涂片固定固定固定固定结晶紫初染结晶紫初染结晶紫初染结晶紫初染碘液媒染碘液媒染碘液媒染碘液媒染 95%95%酒精脱色酒精脱色酒精脱色酒精脱色复红复染复红复染复红复染复红复染结果：结果： 菌：紫色菌：紫色菌：紫色菌：紫色 菌：红色菌：红色菌：红色菌：红色革兰染色法意义：革兰染色法意义： 鉴别细菌鉴别细菌鉴别细菌鉴别细菌 选择药物选择药物选择药物选择药物 研究细菌致病性研究细菌致病性研究细菌致病性研究细菌致病性思考题思考题1 1 1 1. .细菌有哪细菌有哪3 3种形态？种形态？ 2.2.细细菌菌的的基基本本结结构构和和特特殊殊结结构构有有哪哪些些？特殊结构各有何作用？特殊结构各有何作用？3.G3.G+ +菌菌和和G G- -菌菌细细胞胞壁壁的的结结构构由由哪哪几几部部分分组成？组成？4.4.青青霉霉素素和和溶溶菌菌酶酶为为什什么么不不能能杀杀灭灭革革兰兰阴性菌？阴性菌？