《细菌学总论A》PPT课件.ppt

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sizeandmorphologyofbacteria 细菌的测量单位 微米 m 细菌的形态 球菌coccus直径约1 m 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 6 m至10 m 大多数长2 3 m 螺杆菌spiralbacteria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革兰染色法 Gramstain 抗酸染色法 acid faststain 特殊染色法 观察细菌特殊构造荧光染色 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 darkfieldexamination 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structureofbacterium 细菌的基本结构细菌的特殊结构细胞壁cellwall荚膜capsule细胞膜cellmembrane鞭毛flagellum细胞质cytoplasm菌毛pilus核质nuclearmaterial芽胞spore 细菌结构模式图 一 细菌的基本结构basicalstructureofbacterium 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 M M M G G G G M M M M M G 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 M G M G G G 2 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 G M G M M G M G M G M 谷 DAP 丙 丙 DAP 谷 丙 丙 谷 DAP DAP DAP DAP DAP DAP DAP 丙 谷 丙 丙 谷 丙 丙 谷 丙 G G M M G G M 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 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 80nm10 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cellmembrane 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双链DNA 为染色体外的遗传物质 质粒带有遗传信息 控制细菌某些特定的遗传性状 如编码菌毛 细菌素 毒素和耐药性 胞质颗粒 又称内含物 inclusion 多为贮藏的营养物质 不同菌的胞质颗粒不同 如异染颗粒 核糖体 ribosome 质粒 plasmid 胞质颗粒 核质nuclearmaterial 细菌不具有成形的核 将其遗传物质称为拟核或细菌的染色体 细菌的核质为单倍体 由单一闭合环状DNA分子卷曲盘绕成松散网状结构 细菌分裂时可有完全相同的多拷贝 细菌的染色体与真核细胞染色体的区别 1 DNA量小 序列简单 大肠埃希菌的分子量约3 109 含4639Kb 约有3000 5000个基因 2 细菌大多数的蛋白质基因保持单拷贝形式 RNA基因通常是多拷贝 以便装备大量核糖体 二 细菌的特殊结构specialstructuresofbacterium 1 荚膜capsule 概念 细菌细胞壁外包围的一层由疏水性多糖或蛋白质多聚体组成的粘液性物质结构 化学组成 大多数为多糖 少数为多肽 不易着色 种类 厚度大于0 2 m者称荚膜 厚度小于0 2 m者称微荚膜 如疏松附着 边界不明显 易洗脱者为粘液层 介于荚膜和粘液层之间的结构称糖萼 荚膜的功能 抗吞噬作用 是病原菌的重要毒力因子 粘附作用 细菌之间粘连并形成生物膜 牙菌斑 抗有害物质的损伤作用 溶菌酶 补体 抗生素等 荚膜 荚膜染色 2 鞭毛flagellum 所有的弧菌 螺菌 近半数的杆菌和个别球菌菌体上附有细长弯曲数量不等的丝状物 是细菌的运动器官 种类 根据鞭毛的数量 部位将鞭毛菌分为四类 单毛菌 双毛菌 丛毛菌 周毛菌 鞭毛的结构 鞭毛由弹力纤维蛋白组成中空的管状结构 由三部分组成 基础小体 钩状体 丝状体 鞭毛的功能 1 运动 有化学趋向性 趋向营养 避开有害物质2 某些鞭毛与致病有关 霍乱弧菌 空肠弯曲菌 3 根据鞭毛蛋白的抗原性和动力可分类和鉴别细菌 鞭毛菌分类 单毛菌 双毛菌 周毛菌 鞭毛 沙门菌 周毛菌 3 菌毛pilus 多数G 菌和少数G 菌菌体表面存在的纤细 短而直硬的丝状物 由蛋白质组成 与细菌的运动无关 光学显微镜观察不到 分为 普通菌毛 ordinarypilus 是细菌的粘附结构 能与宿主细胞的特异受体结合 介导细菌在局部定植 与细菌的致病性密切相关 性菌毛 sexpilus 数量少 1 4根 中空呈管状 由F质粒编码产生 与细菌的遗传变异有关 可通过接合传递细菌的毒力和耐药性等 菌毛 电镜图 4 芽胞spore 某些细菌 G 菌 在一定条件下在菌体中形成光学显微镜下可见的1个圆形或卵圆型小体 芽胞是细菌的一种特殊存活方式 而不是繁殖方式 1个细菌只能形成1个芽胞 1个芽胞只能生成1个菌体 芽胞的特点 具有多层膜结构 含水量少并含有耐热的吡啶二羧酸 因此对理化因素 热 干燥 辐射 化学消毒剂等 具有高度的抵抗力 芽胞的功能 芽胞是细菌的休眠状态 在严酷的环