第1章细菌形态与结构q

1、第1章细菌形态与结构q 第一篇第一篇 细菌学细菌学 第第1章章 细菌的形态与结构细菌的形态与结构 第1章细菌形态与结构q 细菌为单细胞微生物，形体微小，结构简单，具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；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、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；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、具有典型狭义：专指其中数量最大、种类最多、具有典型 代表性的细菌。

2、代表性的细菌。 第1章细菌形态与结构q 第一节第一节 细菌的大小与形态细菌的大小与形态 第1章细菌形态与结构q 测量单位：微米测量单位：微米(m) （1m=1/1000mm） 三种基本形态：球菌、杆菌和螺形菌三种基本形态：球菌、杆菌和螺形菌 （一）球菌（一）球菌 双球菌：脑膜炎奈瑟菌双球菌：脑膜炎奈瑟菌 链球菌：乙型溶血性链球菌链球菌：乙型溶血性链球菌 四联球菌：四联加夫基菌四联球菌：四联加夫基菌 八叠球菌：藤黄八叠球菌八叠球菌：藤黄八叠球菌 葡萄球菌：金黄色葡萄球菌葡萄球菌：金黄色葡萄球菌 （二）杆菌（二）杆菌 棒状杆菌棒状杆菌 双歧杆菌双歧杆菌 分枝杆菌分枝杆菌 球杆菌球杆菌链杆菌链杆菌

3、（三）螺形菌（三）螺形菌 弧菌弧菌 螺菌螺菌螺杆菌螺杆菌弧菌弧菌 第1章细菌形态与结构q 30g/L NaCL 鼠疫杆菌鼠疫杆菌 多形态性多形态性( (衰退型衰退型) ) 培养基培养基 第1章细菌形态与结构q 第二节第二节 细菌的结构细菌的结构 基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质 特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞 第1章细菌形态与结构q 染色法染色法 染色法：是染色剂与细菌细胞质的结合；细菌染色法：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细胞富含核酸，可以与带正电荷的碱性染色剂 结合；结

4、合； 革兰染色法：一种重要的鉴别染色法革兰染色法：一种重要的鉴别染色法 v步骤：结晶紫初染步骤：结晶紫初染碘液媒染碘液媒染95乙醇脱色乙醇脱色稀稀 释复红或沙黄复染释复红或沙黄复染 v结果：革兰阳性结果：革兰阳性(G+)菌：紫色菌：紫色 革兰阴性革兰阴性(G-)菌：红色菌：红色 第1章细菌形态与结构q （一）细胞壁（一）细胞壁 细胞壁的主要成分是肽聚糖，是细胞壁的主要成分是肽聚糖，是G+菌和菌和 G-菌菌细胞壁的共有组分细胞壁的共有组分，但各自还有其，但各自还有其 特殊组分。特殊组分。 一、细菌的基本结构一、细菌的基本结构 第1章细菌形态与结构q 1. 肽聚糖肽聚糖 为原核细胞所特有，又称为粘

5、肽或胞壁质。为原核细胞所特有，又称为粘肽或胞壁质。 第1章细菌形态与结构q 聚糖骨架：聚糖骨架：N-乙酰葡糖胺和乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸交交 替间隔排列，经替间隔排列，经 -1，4糖苷键联结而成。糖苷键联结而成。 四肽侧链：四肽侧链：L-丙氨酸、丙氨酸、D-谷氨酸、谷氨酸、L-赖氨酸赖氨酸 和和D-丙氨酸。丙氨酸。 五肽交联桥：由五个甘氨酸组成。五肽交联桥：由五个甘氨酸组成。 G+菌的肽聚糖结构菌的肽聚糖结构 三维立体结构三维立体结构 第1章细菌形态与结构q 第1章细菌形态与结构q G 菌的肽聚糖结构 菌的肽聚糖结构 聚糖骨架聚糖骨架 四肽侧链四肽侧链 二氨基庚二酸二氨基庚二酸（D

6、AP） 二维平面结构二维平面结构 第1章细菌形态与结构q 青霉素：与细菌竞争合成肽聚糖过程中所需的青霉素：与细菌竞争合成肽聚糖过程中所需的 转肽酶，抑制四肽侧链上转肽酶，抑制四肽侧链上D-丙氨酸与五肽桥丙氨酸与五肽桥 之间的联结，使细菌不能合成完整的肽聚糖；之间的联结，使细菌不能合成完整的肽聚糖； 溶菌酶：能裂解肽聚糖中溶菌酶：能裂解肽聚糖中N-乙酰葡糖胺和乙酰葡糖胺和N- 乙酰胞壁酸之间的乙酰胞壁酸之间的 -1，4糖苷键，破坏聚糖糖苷键，破坏聚糖 骨架，引起细菌裂解。骨架，引起细菌裂解。 第1章细菌形态与结构q 2. G+菌细胞壁特殊组分菌细胞壁特殊组分 磷壁酸：磷壁酸：按其结合部位不按其结

7、合部位不 同分为同分为壁磷壁酸壁磷壁酸和和膜磷壁膜磷壁 酸酸（脂磷壁酸）两种；（脂磷壁酸）两种； 某些某些G+菌表面有特殊蛋白：菌表面有特殊蛋白： 如金黄色葡萄球菌的如金黄色葡萄球菌的A蛋蛋 白、白、A群链球菌的群链球菌的M蛋白蛋白 等；等； 均与致病性和抗原性有关。均与致病性和抗原性有关。 第1章细菌形态与结构q 外外 膜膜 3. G-菌细胞壁特殊组分菌细胞壁特殊组分 第1章细菌形态与结构q 脂多糖脂多糖（lipopolysaccharide，LPS） （内毒素）（内毒素） 脂质脂质A：内毒素的毒性和生物学活性的主要组分：内毒素的毒性和生物学活性的主要组分 无种属特异性无种属特异性 核心多糖

8、：有属特异性核心多糖：有属特异性 特异多糖：有种特异性特异多糖：有种特异性 G 菌的菌体抗原（ 菌的菌体抗原（O抗原）抗原） 缺失细菌菌落从光滑型变为粗糙型缺失细菌菌落从光滑型变为粗糙型 第1章细菌形态与结构q 细胞壁细胞壁 G 菌 菌 G 菌 菌 强度强度 较坚韧较坚韧 较疏松较疏松 厚度厚度 厚，厚，20-80nm 薄，薄，10-15nm 肽聚糖层数肽聚糖层数 多，可达多，可达50层层 少，少，1-2层层 肽聚糖含量肽聚糖含量 多多 少少 糖类含量糖类含量 多多 少少 脂类含量脂类含量 少少 多多 磷壁酸磷壁酸 有有 无无 外膜外膜 无无 有有 G 菌与 菌与G 菌细胞壁结构比较 菌细胞壁

9、结构比较 第1章细菌形态与结构q 区别区别G 菌与 菌与G 菌细胞壁的意义 菌细胞壁的意义 项目项目 G 菌 菌 G 菌 菌 与细胞壁的关系与细胞壁的关系 染色性染色性 紫色紫色 红色红色 对酒精的通透性对酒精的通透性 抗原性抗原性 磷壁酸磷壁酸 外膜外膜 组成不同组成不同 内毒素内毒素 无无 有有 本质为脂多糖本质为脂多糖 青霉素作用青霉素作用 有效有效 无效无效 五肽交联桥五肽交联桥 溶菌酶作用溶菌酶作用 有效有效 无效无效 聚糖骨架聚糖骨架 第1章细菌形态与结构q 4. 细胞壁的功能细胞壁的功能 赋形作用赋形作用 保护作用保护作用 纳泄作用纳泄作用 抗原作用抗原作用 致病作用致病作用 第

10、1章细菌形态与结构q 5. 细菌细胞壁缺陷型（细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）型） 细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的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在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型 （细菌的（细菌的L型）。型）。 G+ 原生质体原生质体 G- 原生质球原生质球 第1章细菌形态与结构q 特特 点点 在体内或体外、人工诱导或自然情况下均可形成；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；大小形态不一，呈高度多形

11、性； 着色不均，染色多呈着色不均，染色多呈G-； 培养需要高渗低琼脂含血清培养基，生长缓慢；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；成颗粒状或丝状菌落； 去除诱发因素后有些去除诱发因素后有些L型细菌可回复为原菌，有些则型细菌可回复为原菌，有些则 不能回复；不能回复； 某些某些L型细菌仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。型细菌仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。 第1章细菌形态与结构q 细菌细菌L型菌落类型型菌落类型 第1章细菌形态与结构q 正常霍乱弧菌正常霍乱弧菌霍乱弧菌霍乱弧菌L

12、型型 第1章细菌形态与结构q 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 第1章细菌形态与结构q （二）细胞膜（胞质膜）（二）细胞膜（胞质膜） 细胞膜电镜照片细胞膜电镜照片 载体蛋白载体蛋白 细胞膜结构模式图细胞膜结构模式图 脂质双层脂质双层 第1章细菌形态与结构q 细胞膜功能细胞膜功能 物质转运物质转运 呼吸和分泌呼吸和分泌 生物合成生物合成 参与细菌分裂参与细菌分裂 第1章细菌形态与结构q 中介体中介体 细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物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白喉棒状杆菌的中介体 第1章细菌形态与结构q 中介体

13、的作用中介体的作用 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；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。粒体，亦称为拟线粒体。 第1章细菌形态与结构q （三）细胞质（原生质）（三）细胞质（原生质） 成分：无色透明溶胶状物质，由水、蛋成分：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；白质、脂类、核酸及少量无

14、机盐组成； 功能：细菌新陈代谢的场所。功能：细菌新陈代谢的场所。 第1章细菌形态与结构q 1. 核糖体核糖体 游离存在于细胞质中，每个细菌体内可达数万个；游离存在于细胞质中，每个细菌体内可达数万个； 成分：沉降系数成分：沉降系数70S，由，由50S和和30S两个亚基组成；两个亚基组成； 作用：作用： v细菌合成蛋白质的场所；细菌合成蛋白质的场所； v某些抗生素的作用部位（红霉素与某些抗生素的作用部位（红霉素与50S亚基结合，亚基结合， 链霉素与链霉素与30S亚基结合，干扰蛋白质合成，从而亚基结合，干扰蛋白质合成，从而 杀死细菌杀死细菌）。 第1章细菌形态与结构q 2. 质粒质粒 是细胞质中染色

15、体外的遗传物质，为闭合环状的是细胞质中染色体外的遗传物质，为闭合环状的 双链双链DNA，带有遗传信息，控制细菌某些特定的，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，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。失去质粒的细菌仍能正常存活。 第1章细菌形态与结构q 3. 胞质颗粒（内含物）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、大多为贮藏的

16、营养物质，包括糖原、多糖、脂类、 磷酸盐等。磷酸盐等。 随菌种、菌龄及环境而异；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。营养充足时，多；营养不足时，减少甚至消失。 v异染颗粒（迂回体）：主要成分是异染颗粒（迂回体）：主要成分是RNA和多偏磷和多偏磷 酸盐的胞质颗粒，嗜碱性强，用亚甲蓝染色时着色酸盐的胞质颗粒，嗜碱性强，用亚甲蓝染色时着色 较深，呈紫色，有助于鉴定。较深，呈紫色，有助于鉴定。 第1章细菌形态与结构q 白喉棒状杆菌的异染颗粒（极体）白喉棒状杆菌的异染颗粒（极体） 第1章细菌形态与结构q （四）核质（拟核）（四）核质（拟核） 细菌的遗传物质；细菌的遗传物质

17、； 无核膜、核仁和有丝分裂器；无核膜、核仁和有丝分裂器； 由单一密闭环状由单一密闭环状DNA分子和分子和小量小量 的的RNA和和蛋白质组成；蛋白质组成； 功能与真核细胞的染色体相似，功能与真核细胞的染色体相似， 亦称为细菌的染色体。亦称为细菌的染色体。 第1章细菌形态与结构q 二、细菌的特殊结构二、细菌的特殊结构 荚膜荚膜 鞭毛鞭毛 菌毛菌毛 芽胞芽胞 第1章细菌形态与结构q （一）荚（一）荚 膜膜 概念：某些细菌细胞壁外包绕的一层黏液性概念：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；法去除后

18、不影响菌细胞的生命活动； 厚度厚度0.2m称为荚膜或大荚膜称为荚膜或大荚膜，厚度，厚度 0.2m称为微荚膜；称为微荚膜； 第1章细菌形态与结构q 产气荚膜杆菌荚膜产气荚膜杆菌荚膜 肺炎链球菌荚膜（墨汁负染）肺炎链球菌荚膜（墨汁负染） 第1章细菌形态与结构q 1. 荚膜的化学组成荚膜的化学组成 大多数细菌的荚膜是多糖，如：脑膜炎奈瑟菌、大多数细菌的荚膜是多糖，如：脑膜炎奈瑟菌、 肺炎链球菌等；肺炎链球菌等； 少数细菌的荚膜为多肽，如炭疽芽胞杆菌、鼠少数细菌的荚膜为多肽，如炭疽芽胞杆菌、鼠 疫耶尔森菌等；疫耶尔森菌等； 荚膜是血清学分型的基础，荚膜肿胀反应可将荚膜是血清学分型的基础，荚膜肿胀反应可

19、将 细菌定型；细菌定型； 第1章细菌形态与结构q 荚膜形成条件荚膜形成条件 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易形成荚膜，在普通培养基上或连续传代则易 消失；消失； 有荚膜的细菌在固体培养基上形成黏液有荚膜的细菌在固体培养基上形成黏液(M)型型 或光滑或光滑(S)型菌落，失去荚膜后变为粗糙型菌落，失去荚膜后变为粗糙(R)型。型。 第1章细菌形态与结构q 2. 荚膜的功能荚膜的功能 抗吞噬作用：保护细菌抵抗宿主吞噬细胞的抗吞噬作用：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，是病原菌吞噬和消化，

20、增强细菌的侵袭力，是病原菌 的重要毒力因子；的重要毒力因子； 黏附作用：使细菌粘连，也可黏附于组织细黏附作用：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，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；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少受溶菌酶、补体、抗体和抗菌药物等有害 物质的损伤作用。物质的损伤作用。 第1章细菌形态与结构q （二）鞭（二）鞭 毛毛 概念：是附着在某些细菌菌体上的细长并概念：是附着在某些细菌菌体上的细长并 呈波状弯曲的丝状物；

21、呈波状弯曲的丝状物； 是细菌的运动器官；是细菌的运动器官； 具有高度的抗原性，称为鞭毛（具有高度的抗原性，称为鞭毛（H）抗原。抗原。 第1章细菌形态与结构q 破伤风梭菌的周身鞭毛破伤风梭菌的周身鞭毛 伤寒沙门菌的鞭毛伤寒沙门菌的鞭毛 第1章细菌形态与结构q 鞭毛菌分类鞭毛菌分类 单毛菌单毛菌霍乱弧菌霍乱弧菌 双毛菌双毛菌空肠弯曲菌空肠弯曲菌 丛毛菌丛毛菌铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌 周毛菌周毛菌伤寒沙门菌伤寒沙门菌 第1章细菌形态与结构q 鞭毛的功能鞭毛的功能 细菌运动器官：细菌的运动有化学趋向性，常向细菌运动器官：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；营养物质处前进，而逃

22、离有害物质； 与致病性有关；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力、鞭毛数量、部位和特异的抗原性 。 第1章细菌形态与结构q （三）菌（三）菌 毛毛 概念：许多概念：许多G-菌和少数菌和少数G+菌菌体表面存在着菌菌体表面存在着 一种直的、比鞭毛更细、更短的丝状物；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；必须用电子显微镜观察； 由菌毛蛋白组成，具有抗原性；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。根据功能不同，分为普通菌毛和性菌毛两类。 第1章细菌形态与结构q 普通菌毛普通菌毛 性菌毛性菌毛 大肠埃希菌的菌毛大肠埃希菌的菌毛 第1章细菌形态与结构q 1. 普通菌毛普通菌毛 遍布菌细胞表面，每菌可达数百根；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；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。有的由质粒编码，有的由染色体控制。 第1章细菌形态与结构q 2.性菌毛性菌毛 仅见于少数仅见于少数G 菌，数量少，一个菌只有 菌，数量少，一个菌只有1-