第1章 细菌的形态与结构(q)ppt课件

第一篇细菌学第1章细菌的形态与结构 细菌为单细胞微生物 形体微小 结构简单 具有细胞壁和原始核质 无核仁和核膜 除核糖体外无其他细胞器 广义 泛指各类原核细胞型微生物 包括细菌 放线菌 支原体 衣原体 立克次体 螺旋体 狭义 专指其中数量最大 种类最多 具有典型代表性的细菌 第一节细菌的大小与形态 测量单位 微米 m 1 m 1 1000mm 三种基本形态 球菌 杆菌和螺形菌 一 球菌 双球菌 脑膜炎奈瑟菌 链球菌 乙型溶血性链球菌 四联球菌 四联加夫基菌 八叠球菌 藤黄八叠球菌 葡萄球菌 金黄色葡萄球菌 二 杆菌 棒状杆菌 双歧杆菌 分枝杆菌 球杆菌 链杆菌 三 螺形菌 弧菌 螺菌 螺杆菌 弧菌 30g LNaCL鼠疫杆菌多形态性 衰退型 培养基 第二节细菌的结构 基本结构 细胞壁 细胞膜 细胞质 核质 特殊结构 荚膜 鞭毛 菌毛 芽胞 染色法 染色法 是染色剂与细菌细胞质的结合 细菌细胞富含核酸 可以与带正电荷的碱性染色剂结合 革兰染色法 一种重要的鉴别染色法步骤 结晶紫初染 碘液媒染 95 乙醇脱色 稀释复红或沙黄复染结果 革兰阳性 G 菌 紫色革兰阴性 G 菌 红色 一 细胞壁细胞壁的主要成分是肽聚糖 是G 菌和G 菌细胞壁的共有组分 但各自还有其特殊组分 一 细菌的基本结构 1 肽聚糖 为原核细胞所特有 又称为粘肽或胞壁质 聚糖骨架 N 乙酰葡糖胺和N 乙酰胞壁酸交替间隔排列 经 1 4糖苷键联结而成 四肽侧链 L 丙氨酸 D 谷氨酸 L 赖氨酸和D 丙氨酸 五肽交联桥 由五个甘氨酸组成 G 菌的肽聚糖结构 三维立体结构 G 菌的肽聚糖结构 聚糖骨架四肽侧链二氨基庚二酸 DAP 二维平面结构 青霉素 与细菌竞争合成肽聚糖过程中所需的转肽酶 抑制四肽侧链上D 丙氨酸与五肽桥之间的联结 使细菌不能合成完整的肽聚糖 溶菌酶 能裂解肽聚糖中N 乙酰葡糖胺和N 乙酰胞壁酸之间的 1 4糖苷键 破坏聚糖骨架 引起细菌裂解 2 G 菌细胞壁特殊组分 磷壁酸 按其结合部位不同分为壁磷壁酸和膜磷壁酸 脂磷壁酸 两种 某些G 菌表面有特殊蛋白 如金黄色葡萄球菌的A蛋白 A群链球菌的M蛋白等 均与致病性和抗原性有关 外膜 3 G 菌细胞壁特殊组分 脂多糖 lipopolysaccharide LPS 内毒素 脂质A 内毒素的毒性和生物学活性的主要组分 无种属特异性 核心多糖 有属特异性 特异多糖 有种特异性 G 菌的菌体抗原 O抗原 缺失细菌菌落从光滑型变为粗糙型 G 菌与G 菌细胞壁结构比较 区别G 菌与G 菌细胞壁的意义 4 细胞壁的功能 赋形作用保护作用纳泄作用抗原作用致病作用 5 细菌细胞壁缺陷型 细菌L型 细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制 这种细胞壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型 细菌的L型 G 原生质体G 原生质球 特点 在体内或体外 人工诱导或自然情况下均可形成 大小形态不一 呈高度多形性 着色不均 染色多呈G 培养需要高渗低琼脂含血清培养基 生长缓慢 固体培养基中多形成荷包蛋样细小菌落 也有的长成颗粒状或丝状菌落 去除诱发因素后有些L型细菌可回复为原菌 有些则不能回复 某些L型细菌仍有一定的致病力 通常引起慢性感染 细菌L型菌落类型 正常霍乱弧菌 霍乱弧菌L型 临床分离葡萄球菌L型 葡萄球菌L型回复后 二 细胞膜 胞质膜 细胞膜电镜照片 载体蛋白 细胞膜结构模式图 脂质双层 细胞膜功能 物质转运呼吸和分泌生物合成参与细菌分裂 中介体 细菌部分细胞膜内陷 折叠 卷曲形成的囊状物 白喉棒状杆菌的中介体 中介体的作用 细菌分裂时中介体亦一分为二 各携一套核质进入子代细胞 有类似真核细胞纺锤丝的作用 有效的扩大了细胞膜的面积 相应的增加了酶的含量和能量的产生 功能类似于真核细胞的线粒体 亦称为拟线粒体 三 细胞质 原生质 成分 无色透明溶胶状物质 由水 蛋白质 脂类 核酸及少量无机盐组成 功能 细菌新陈代谢的场所 1 核糖体 游离存在于细胞质中 每个细菌体内可达数万个 成分 沉降系数70S 由50S和30S两个亚基组成 作用 细菌合成蛋白质的场所 某些抗生素的作用部位 红霉素与50S亚基结合 链霉素与30S亚基结合 干扰蛋白质合成 从而杀死细菌 2 质粒 是细胞质中染色体外的遗传物质 为闭合环状的双链DNA 带有遗传信息 控制细菌某些特定的遗传性状 可通过接合或转导等作用将有关性状传递给另一细菌 能独立自行复制 随细菌分裂转移到子代细胞中 不是细菌生长所必不可少的 失去质粒的细菌仍能正常存活 3 胞质颗粒 内含物 大多为贮藏的营养物质 包括糖原 多糖 脂类 磷酸盐等 随菌种 菌龄及环境而异 营养充足时 多 营养不足时 减少甚至消失 异染颗粒 迂回体 主要成分是RNA和多偏磷酸盐的胞质颗粒 嗜碱性强 用亚甲蓝染色时着色较深 呈紫色 有助于鉴定 白喉棒状杆菌的异染颗粒 极体 四 核质 拟核 细菌的遗传物质 无核膜 核仁和有丝分裂器 由单一密闭环状DNA分子和小量的RNA和蛋白质组成 功能与真核细胞的染色体相似 亦称为细菌的染色体 二 细菌的特殊结构 荚膜鞭毛菌毛芽胞 一 荚膜 概念 某些细菌细胞壁外包绕的一层黏液性物质 为多糖或蛋白质的多聚体 用理化方法去除后不影响菌细胞的生命活动 厚度 0 2 m称为荚膜或大荚膜 厚度 0 2 m称为微荚膜 产气荚膜杆菌荚膜 肺炎链球菌荚膜 墨汁负染 1 荚膜的化学组成 大多数细菌的荚膜是多糖 如 脑膜炎奈瑟菌 肺炎链球菌等 少数细菌的荚膜为多肽 如炭疽芽胞杆菌 鼠疫耶尔森菌等 荚膜是血清学分型的基础 荚膜肿胀反应可将细菌定型 荚膜形成条件 一般在动物体内或含有血清或糖的培养基中容易形成荚膜 在普通培养基上或连续传代则易消失 有荚膜的细菌在固体培养基上形成黏液 M 型或光滑 S 型菌落 失去荚膜后变为粗糙 R 型 2 荚膜的功能 抗吞噬作用 保护细菌抵抗宿主吞噬细胞的吞噬和消化 增强细菌的侵袭力 是病原菌的重要毒力因子 黏附作用 使细菌粘连 也可黏附于组织细胞或无生命物体表面 参与生物被膜的形成 是引起感染的重要因素 抗有害物质的损伤作用 保护菌体避免和减少受溶菌酶 补体 抗体和抗菌药物等有害物质的损伤作用 二 鞭毛 概念 是附着在某些细菌菌体上的细长并呈波状弯曲的丝状物 是细菌的运动器官 具有高度的抗原性 称为鞭毛 H 抗原 破伤风梭菌的周身鞭毛 伤寒沙门菌的鞭毛 鞭毛菌分类 单毛菌 霍乱弧菌双毛菌 空肠弯曲菌丛毛菌 铜绿假单胞菌周毛菌 伤寒沙门菌 鞭毛的功能 细菌运动器官 细菌的运动有化学趋向性 常向营养物质处前进 而逃离有害物质 与致病性有关 用于鉴定细菌和进行细菌分类 根据细菌有无动力 鞭毛数量 部位和特异的抗原性 三 菌毛 概念 许多G 菌和少数G 菌菌体表面存在着一种直的 比鞭毛更细 更短的丝状物 必须用电子显微镜观察 由菌毛蛋白组成 具有抗原性 根据功能不同 分为普通菌毛和性菌毛两类 普通菌毛 性菌毛 大肠埃希菌的菌毛 1 普通菌毛遍布菌细胞表面 每菌可达数百根 是细菌的黏附结构 能与宿主细胞表面的特异性受体结合 与细菌的致病性密切相关 有的由质粒编码 有的由染色体控制 2 性菌毛仅见于少数G 菌 数量少 一个菌只有1 4根 比普通菌毛长而粗 中空呈管状 由称为致育因子的质粒 F质粒 编码 又称F菌毛 传递遗传物质 四 芽胞 概念 某些细菌在一定的环境条件下 胞质脱水浓缩 在菌体内部形成一个圆形或卵圆形的小体称为芽胞 是细菌的休眠形式 产生芽胞的细菌都是G 菌 主要有芽胞杆菌属和梭菌属 破伤风梭菌的芽胞 炭疽杆菌的芽胞 1 芽胞的形成与发芽 一般只在动物体外形成 营养缺乏时启动芽胞形成的基因 芽胞形成后 细菌失去繁殖的能力 但保存细菌的全部生命必需物质 一个细菌只形成一个芽胞 一个芽胞发芽也只生成一个菌体 芽胞不是细菌的繁殖方式 芽胞的大小 形状 位置等随菌种而异 有重要的鉴别价值 芽胞形态特点 形状 圆形 卵圆形 大小 有比菌体大 有和菌体一样大 也有比菌体小 位置 可位于菌体中央 末端或次末端 2 芽胞的功能 芽胞对热力 干燥 辐射 化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力 细菌