细菌的形态结构临床班医学PPT.ppt

细菌概述细菌的形态和结构 细菌 bacterium 的概念 细菌是一种具有细胞壁的 属于原核细胞型的单细胞微生物 其个体微小 结构简单 具有DNA和RNA 主要靠二分裂方式繁殖 并可在人工培养基上生长繁殖 第一部分细菌的大小与形态 一 细菌的大小测量细菌大小的单位是微米 m 细菌的大小 是以生长在适宜的温度和培养基中的幼龄培养物为标准 虽然同一个菌落中的个体 其大小也不完全相同 但在一定范围内 各种细菌的大小是相对稳定 而且具有明显特征 二 细菌的形态 细菌的外部形态比较简单 仅有三种基本类型 即球状 杆状和螺旋状 并据此而将细菌分为 球菌杆菌螺旋菌 1 球菌 coccus 多数球菌呈正球形 按其分裂方向及分裂后彼此相连的情况不同 又可分为 双球菌 Diplococcus 链球菌 Streptococcus 四联球菌 Tetracoccus 八叠球菌 Sarcina 葡萄球菌 Staphylococcus 2 杆菌 Bacterium或Bacillus 杆菌一般呈正圆柱形 也有近似卵圆形的 菌体多数平直 亦有稍弯曲的 如腐败梭菌 菌体两端多为钝圆 少数是平截 如炭疽杆菌 或呈尖锐状 如尖端梭杆菌 菌体短小近似球形的 称为球杆菌 会形成侧枝或分枝的 称为分枝杆菌 一端膨大呈球棒形的 称为棒状杆菌 有时个别杆菌会变成长丝状 杆菌只有一个横分裂方向 杆菌 bacillus 杆菌的形态多样 分枝杆菌 双歧杆菌 球杆菌 棒状杆菌 杆菌 3 螺旋状菌 螺形菌 Spirillum 菌体成弯曲或螺旋状圆柱形 两端钝圆或呈尖突状 又可分为 弧菌 Vibrio 菌体只有一个弯曲 形如逗点螺菌 Spirillum 有两个以上弯曲 捻转呈螺旋状 细菌的衰退型 细菌在不利生长环境 不适宜的温度或酸碱度 有抗生素等 或老龄时呈现的不规则多型性 可表现为梨状 气球状 丝状等 称为衰退型 第二节细菌的结构 细菌虽小 但其构造也相当复杂 细菌的结构对细菌的生存 致病性和免疫性等均有一定作用 细菌基本生命活动过程中所必需 细胞壁 细胞膜 细胞浆 核体等 与基本的生命活动没有多大关系 如 荚膜 鞭毛 菌毛 芽胞等 并不是所有的细菌都有这些特殊结构 基本结构 特殊结构 习惯上 将细菌结构分为 一 细菌的基本结构 细胞壁细胞膜细胞质核质 一 细菌的基本结构 一 细胞壁 Cellwall 细胞壁在细菌细胞的外层 是一层无色透明 坚韧而具一定弹性的膜状结构 结构比较和组成比较复杂 不同的细菌根据细胞壁组成成分的不同用革兰染色的方法分成两大类 革兰氏染色 1884年一位丹麦科学家 ChristianGram 发明了一种染色方法 我们称之为革兰氏染色法 由于各种细菌细胞壁所含的成分不一样 用革兰氏染色法染色 反应不同 可以把细菌分为两大类 革兰氏阳性菌 G 革兰氏阴性菌 G 革兰氏染色的过程 阳紫阴红 革兰阳性菌 革兰染色法 Gramstain 结晶紫初染 碘液媒染 95 乙醇脱色 复红复染 革兰阴性菌 二 细菌的基本结构 革兰染色的医学意义 两类细菌细胞壁结构上的不同 导致两类细菌在染色性 抗原性 毒性 致病性 对药物的敏感性等方面的不同 细菌的基本结构 导致两类细菌微生物学实验室检测方法 临床诊断 预防治疗方面的截然不同 鉴别细菌 指导临床用药 了解细菌的致病性 革兰染色法的实际意义 二 细菌的基本结构 1 细胞壁的主要组分 主要成分 肽聚糖 Peptidoglycan 或称粘肽 糖肽肽聚糖是原核生物特有的成分 是G 和G 共同具有的部分 但各有其特殊组成部分 细胞壁的机械强度有赖于肽聚糖的存在 细胞壁 1 革兰阳性菌 肽聚糖磷壁酸2 革兰阴性菌肽聚糖外膜 G 肽聚糖 聚糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥 三维立体结构 G 肽聚糖 聚糖骨架 四肽侧链 二维立体结构 细胞壁 1 革兰阳性菌 肽聚糖磷壁酸2 革兰阴性菌肽聚糖外膜 G 菌细胞壁的特殊结构 磷壁酸抗原性很强 G 菌的表面抗原穿插于肽聚糖中某些细菌的磷壁酸 能粘附在宿主细胞表面 其作用类似菌毛 可能与致病性有关 G 菌细胞壁的特殊结构 外膜 脂蛋白脂质双层脂多糖 外膜 外膜 脂蛋白 连接肽聚糖与脂质双层 脂质双层 1结构类似细胞膜2有选择性通透作用3噬菌体 性菌毛 或细菌素的受体 脂多糖 LPS 即革兰阴性菌内毒素 细胞壁 1 革兰阳性菌 肽聚糖 聚糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥磷壁酸 粘附作用 表面抗原2 革兰阴性菌肽聚糖 聚糖骨架 四肽侧链外膜 脂蛋白 脂质双层 LPS 4 G 菌与G 菌细胞壁的比较 5 细胞壁的功能 保持 细菌外形保护 免受外界低渗透压和有害物质的损害 屏障 它具有相对通透性 参与物质交换 对物质的进出 起着选择性分子筛的屏障作用 与细菌某些染色反应 抗原性 药物敏感性和致病性有关 二 细胞膜 Cellmembrane 细胞膜 cellmembrane 定义 主要成分 结构与真核细胞膜基本相同不含胆固醇功能与真核细胞的类似 物质交换参与呼吸生物合成形成中介体 参与细胞分裂 细菌的基本结构 细胞壁 氧化分解有机物 释放CO2和能量 肽聚糖 磷壁酸 外膜等 间体 Mesosome 也称为中介体 是细胞膜向胞浆凹陷折叠成的囊状物 与细胞的分裂 呼吸 胞壁合成和芽胞形成有关 三 核质 nucleoid 细菌为原核细胞 其遗传物质处于细胞浆中 没有核膜 称为核体 核质 拟核 原始核 核体 核质的作用 细菌主要的遗传物质 细菌染色体 控制细菌生命活动的基本性状 四 细胞质 Cytoplasm 内含无色透明胶状物 主要成分是水 蛋白质 脂类 多糖类 核酸和少量无机盐类等 具有明显的胶体性质 是细菌进行营养物质代谢以及合成核酸和蛋白质的场所 内含有多种酶系统 还有核糖体 质粒 异染颗粒 脂肪滴 糖原 淀粉粒 空泡等 1 核糖体 Ribosome 是细菌合成蛋白质的场所 电镜下可见 沉降系数为70S 由50S和30S两个亚基组成 链霉素能与细菌核糖体的30S亚基结合 红霉素能与50S亚基结合 从而干扰细菌蛋白质的合成而导致细菌的死亡 真核细胞的核糖体为80S 由60s亚基和40s亚基组成 因此对人体细胞则无影响 2 质粒 Plasmid 质粒是细菌染色体外的遗传物质 为小分子的双股环状DNA 质粒可携带某些遗传信息 控制着细菌某些特定的遗传性状 例如 耐药因子 R 耐药性 性菌毛 F 菌毛及某些毒素的基本编码均在质粒上 质粒能进行独立复制 也可与细菌的染色体同步复制 质粒可以丢失 也可在细菌间转移 质粒并非细菌所必需 失去质粒的细菌仍能正常存活 3 胞质颗粒 异染颗粒 是普遍存在的贮藏物 其主要成分是多聚偏磷酸盐 可随菌龄的延长而变大 多聚磷酸盐颗粒对某些染料有特殊反应 产生与所用染料不同的颜色 因而得名异染颗粒 如用甲苯胺蓝 次甲基蓝染色后不呈蓝色而呈紫红色 棒状杆菌和某些芽孢杆菌常含有这种异染颗粒 胞质颗粒的作用 储存能量有助鉴别细菌 二 细菌的特殊结构 荚膜鞭毛菌毛芽胞 与细菌的基本生命活动没有多大关系 一 荚膜 Capsule 一部分细菌 在其生活过程中 可以在细胞壁的外面产生一种粘液样的物质 包围整个菌体 称为荚膜 荚膜 与细菌壁结合牢固 厚度 0 2 m 普通光镜下可见 边界分明 微荚膜 厚度 0 2 m 不能在光镜下直接看到 黏液层 疏松地粘附于菌体表面 其界限不清而易被洗脱者 化学组成 多数细菌荚膜的成分为多糖 少数为多肽 荚膜的形成具有种和型的特异性 但也与细菌所处的环境有密切关系 能产生荚膜的病原菌 如炭疽杆菌常需在动物组织中才能形成荚膜 在人工培养基中则往往不形成或不明显 荚膜的功能 不是细菌的主要构造 失去它 并不影响细菌的生长繁殖 与细菌的毒力有关 保护 抵抗吞噬细胞的吞噬 抗有害物质 抵抗体液因子 溶菌酶 补体 抗体等 和药物的杀菌作用 免疫原性 粘附作用 增加其侵袭力 鞭毛 flagellum 某些细菌菌体上附有细长呈波浪状弯曲的丝状物 鞭毛蛋白 细菌的特殊结构 鞭毛 Flagellum 鞭毛的功能a 运动器官 动力 b 抗原性H抗原c 与致病性有关d 鉴别细菌 数量 位置 细菌的特殊结构 分两种 1 普通菌毛 ordinarypilus 2 性菌毛 sexpilus 菌毛 pilus fimbria 某些细菌菌体表面比鞭毛更细 更短而直硬的丝状物 菌毛蛋白 菌毛在普通光学显微镜下看不到 必须用电子显微镜观察 与运动无关 细菌的特殊结构 细菌的特殊结构 普通菌毛 ordinarypilus 主要起黏附作用 黏附是大多数细菌侵入人体的第一步 因此 普通菌毛是病原菌重要的毒力因子 性菌毛 sexpilus 传递遗传物质 与病原菌耐药性和毒力基因转移有关 细菌的特殊结构 普通菌毛 细菌的粘附结构 与宿主细胞表面特异性受体结合 与致病性密切相关 性菌毛 接合 毒力 耐药性等性状的遗传物质传递 遍布菌体表面 数量多 是细菌的粘附结构能与宿主细胞表面的特异性受体结合 和细菌的致病性密切相关 1 普通菌毛 细菌的特殊结构 少数革兰阴性菌数量少 1 4根比普通菌毛长而粗 中空呈管状传递遗传物质 接合 2 性菌毛 细菌的特殊结构 用曲颈瓶实验推翻了 自然发生说 煮沸的枯草浸出液依然会产生生物 最有 弹性 的细胞形态 芽孢 芽孢 概念 某些细菌生长到一定阶段或在一定环境条件下 细胞的正常生长和分裂停止 细胞内细胞质浓缩 逐步行成一个圆形 椭圆形或圆柱形的 对不良环境有较强抵抗力的特殊结构 称为芽胞 芽胞成熟后可自行从芽胞囊中释放出来 因芽胞的形成都是在细胞内 故又称内生孢子 芽胞 Spore 芽胞是细菌在一定环境条件下 在菌体内形成的一个圆形或卵圆形的休眠体 带有芽胞的菌体称为芽胞体 未形成芽胞的菌体称为繁殖体或营养体 芽胞一般呈圆球形 椭球形或短圆柱形 其大小有等于或小于菌体直径的 也有大于菌体直径的 芽胞具有强大的抵抗力 是细菌抵抗外界不良环境 保存生命的一种休眠结构 芽胞对不良环境的抵抗力 比其繁殖体要坚强得多 特别能耐受高温 干燥和渗透压的作用 一般的化学药品 也不易渗透进去 芽胞强抵抗力的原因 较厚的芽胞壁 多层芽胞膜 含水量少 蛋白质受热不易变性 含一种特有吡啶二羧酸钙盐 DPA 能提高芽胞的耐热性和抗氧化能力 芽胞在不良条件下 不表现明显的生命特征 一旦遇到适宜的生长发育条件 芽胞便会开始活动 萌发和出芽 芽胞不是细菌的繁殖器官 而是抵抗外界不良环境条件 保存生命的一种休眠状态的构造通常一个细菌繁殖体只能产生一个芽胞 在芽胞阶段不能进行生长繁殖 一个芽胞出芽后通常亦只能产生一个新的繁殖体 细菌能否产生芽胞以及芽胞的形状 大小 位置等 都具有种的特征 这在细菌鉴定上很有意义 由于芽胞的抵抗力很强 评价消毒剂的作用一般以能否杀灭芽胞为标准 细菌的特殊结构 芽胞 spore 细菌芽胞的形态 是细菌的休眠状态 对细菌起保护作用理化因素有很强的抵抗力鉴别细菌消毒灭菌的指标 肉毒梭菌 胞质颗粒 核糖体 菌毛 拟核 细胞壁 细胞膜 质粒 鞭毛 荚膜 细菌结构总结 细菌细胞壁特有的组分是 A 脂多糖B 磷壁酸C 肽聚糖D 脂多糖E 几丁质2 革兰阳性菌与阴性菌最本质的差异在于 A 细胞壁结构不同B 染色性不同C 致病性不同D 药物敏感性不同E 抗原性不同3 溶菌酶杀灭细菌的作用机制是 A 切断聚糖骨架的B 1 4糖苷键B 抑制四肽侧链上D 丙氨酸与五肽桥的连接C 竞争肽聚糖合成中所需的转肽酶D 干扰细菌蛋白质的合成E 损伤细胞膜的通透性4 青霉素的杀菌机制是 A 干扰肽聚糖中五肽桥与四肽侧链的连接B 裂解细胞壁上的聚糖骨架C 影响细胞膜的通透性D 干扰细菌的酶系统E 干扰肽聚糖中四肽侧链的形成 练习 C A A A 5 青霉素对G 有抗菌作用 但通常对人体细胞无影响 这是因为 A 人体细胞表面无青霉素受体B 人体细胞中含有青霉素酶 能分解青霉素C 人体细胞无细胞壁和肽聚糖D 人体细胞膜能阻止青霉素进入细胞内6 链霉素能杀死病原菌 但通常不会损伤人体细胞 这是因为 A 人体细胞表面无链霉