第2章细菌学总论a

第二章细 菌 学 总 论细菌 (bacterium)概述 细菌是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体，是大自然物质循环的主要参与者。 广义细菌包括原核细胞型的 6种微生物 ,狭义细菌特指细菌。 细菌在原核细胞型微生物 (prokaryotae)中数量最大、种类最多，具有典型的代表性。 特点：形体微小、结构简单、具有坚韧的细胞壁和原始核质，除核糖体外无其他细胞器。第一节细菌的形态及功能细菌的大小与形态 size and morphology of bacteria细菌的测量单位 ： 微米 (m)细菌的形态 ：球菌 coccus 直径约 1m 。 不同的球菌排列方式不同，有不同的名称。如葡萄球菌、链球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌等。杆菌 bacillus 长短粗细很不一致。长从0.6m 至 10m ， 大多数长 2-3m 。螺杆菌 spiral bacteria 菌体弯曲。一个弯曲为弧菌（ vibrio),数个弯曲为螺菌（ spirilum)。 细菌的基本形态葡萄球菌 肠道杆菌 双球菌链球菌 链杆菌 霍乱弧菌 幽门螺杆菌四联球菌 肺炎双球菌细菌光镜照片细菌电镜图片 细菌的形态可受各种理、化、生物因素的影响，只有在生长条件适宜时形态才典型。 如环境中存在不利于细菌生长的因素，或培养时间过长、过短，均可导致细菌形态不规则，称为 多形性 或 衰退形 。 在观察、研究、鉴别细菌时必须选用在适宜培养基中生长旺盛的细菌。细菌形态检查方法 非染色检查法： 悬滴标本，观察细菌有无动力 细菌染色检查法l 革兰染色法（ Gram stain）l 抗酸染色法（ acid-fast stain）l 特殊染色法：观察细菌特殊构造l 荧光染色：提高检出敏感性 电子显微镜： 观察细菌微细结构 暗视野检查 （ darkfield examination）l 用于检查活菌、螺旋体及其动力第二节细 菌 的 结 构细菌的结构structure of bacterium 细菌的基本结构 细菌的特殊结构细胞壁 cell wall 荚膜 capsule 细胞膜 cell membrane 鞭毛 flagellum细胞质 cytoplasm 菌毛 pilus核质 nuclear material 芽胞 spore细菌结构模式图一、细菌的基本结构 basical structure of bacterium 细胞壁 1.化学组分： 聚糖骨架 肽聚糖 四肽侧链 革兰阳性菌： 五肽交联桥 磷壁酸 ： 壁磷壁酸 、 膜磷壁酸肽聚糖 (聚糖骨架 四肽侧链 )革兰阴性菌 ： 外膜蛋白 外膜脂质脂多糖 (脂质 A、 核心多糖 、 特异多糖 )G+菌 肽聚糖结构G MMMGGGGMMMMMG壁磷壁酸膜磷壁酸肽聚糖细胞膜膜蛋白细胞质革兰阳性菌细胞壁结构模式图MGMGGG2. G+菌 细胞壁特点及意义 肽聚糖 (粘肽 ) 其三维立体构型使细胞壁坚固，是维持细菌形态的基础成分 (15-50层 ) 是青霉素、溶菌酶作用的靶分子。 有致病作用 磷壁酸： (G+菌的特殊结构 ) 具有抗原性； 具有致病性，以脂磷壁酸为主。此外，某些 G+菌的细胞壁表面有些特殊的表面蛋白，如金葡菌的 A蛋白 、 链球菌的 M蛋白 。GMGMMGMGMGM谷 DAP 丙丙 DAP 谷 丙丙 谷 DAPDAPDAPDAPDAPDAPDAP丙谷丙丙 谷 丙丙 谷 丙GGMMGGM丙谷丙丙谷丙丙谷丙丙丙革兰阴性菌细胞壁肽聚糖结构特异多糖(O抗原 )N-乙酰葡糖胺葡萄糖半乳糖庚糖KDO孔蛋白脂质 A脂蛋白肽聚糖磷脂膜蛋白核心多糖 脂多糖外膜周浆间隙细胞膜革兰阴性菌细胞壁结构模式图3.G-菌细胞壁特点及意义 外膜蛋白 与致病性和耐药性有关。 脂多糖 是 G-菌重要致病物质，称内毒素，包括1.脂质 A： 脂质 A是细菌内毒素的毒性和生物活性的主要部分 ， 无种属特异性 ；2.核心多糖 ：由外核心、内核心两部分构成，有属特异性，同一属细菌核心多糖相同；3.特异多糖 ：革兰阴性菌菌体抗原，有种特异性；不同种菌单糖的种类、位置、排列和空间构型不同，特异多糖的缺失使细菌从光滑 (S)型变为粗糙 (R)型。后两者是革兰阴性细菌分类的物质基础。 G+菌与 G-菌的细胞壁模式图比较 G+菌 G-菌外膜G+菌与 G-菌细胞壁的区别细胞壁 革兰阳性菌 革兰阴性菌 强度 较坚韧 较疏松 厚度 20-80nm 10-15nm肽聚糖层 可达 50层 1-3层肽聚糖量 50%-80% 10%-20%肽聚糖结构 三维结构 二维结构 脂类量 1%-4% 11-22%磷壁酸 + 外膜 +4.细胞壁的功能 维持细菌固有形态； 保护细菌抵抗低渗环境； 参与菌体内、外的物质交换； 细胞壁表面有多种菌体表面抗原，参与细菌致病并与血清型分类有关； 革兰阴性菌外膜有屏障作用，可抵抗体液杀菌物质、肠道胆盐和消化酶作用，并可阻止抗生素进入。5.细胞壁缺陷型细菌（ L型细菌） 概念：由于细菌细胞壁肽聚糖结构受理化或生物因素的破坏或合成受抑制而失去细胞壁的细菌。 原生质体 (protoplast): 革兰阳性菌 L型原生质球 ( spheroplast):革兰阴性菌 L型 细菌 L型的意义：1.细菌 L型因细胞壁缺失呈高度多形性 ， 染色多为 G-。2.细菌 L型在高渗环境中仍能生存，3.部分细菌 L型具有致病性，常引起慢性感染，如尿路感染、骨髓炎、心内膜炎等；4.由于形态结构和特性发生 变异，给临床诊断和治疗造成困难。 葡萄球菌 L型 葡萄球菌 L型回复后细菌 L型菌落类型电镜照片“油煎蛋 ”样菌落细胞膜 cell membrane 细胞膜结构特点 ： 细胞膜位于细胞壁的内侧，厚 5-10nm， 占细胞干重的 10%-30%， 结构坚韧致密 ， 富有弹性 ， 为典型的 “ 单位膜 ” 。 化学组成主要是磷脂和多种蛋白质 ， 不含胆固醇 。 细胞膜的功能 ： 细菌细胞膜的功能与真核细胞类似 ，主要是参与物质转运 、 生物合成 、 能量代谢和分泌 (水解酶 、 致病蛋白质 )等作用 。 其功能与真核细胞的线粒体膜相似 。 中介体 ： 是细胞膜的一部分 ， 细胞膜内陷并折叠成囊状并向细胞质内突出构成中介体 ， 在核分裂过程中起重要作用 。中介体细胞质 cytoplasm 细胞质是指细胞膜包裹的溶胶状物质，内含水、蛋白质、脂类、核酸、少量糖和无机盐。其中重要结构：核糖体 (ribosome):沉降系数为 70S， 由 50S和 30S两个亚基组成。核糖体是某些抗生素的作用靶点 ， 抑制细菌蛋白质的合成。如 ： 链霉素 30S、 红霉素 50S质粒 (plasmid)： 是存在于细菌胞质中的闭合环状