细菌的基本性状

1、球菌球菌(coccus) 脑膜炎奈瑟菌脑膜炎奈瑟菌 双球菌双球菌(diplococcus) 肺炎链球菌肺炎链球菌 链球菌链球菌(streptococcus) 球菌球菌(coccus) 球菌球菌(coccus) 葡萄球菌葡萄球菌(staphylococcus) 球菌球菌(coccus) 四联球菌四联球菌(tetrad) 杆菌杆菌(Bacillus) 不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。 炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌 3-10 3-10 mm 大大 E.coli 2-3 2-3 mmBrucellaBrucella 0.6-1.5m 0.6-1.5m 小小中中 螺形

2、菌螺形菌(spiral bacterium) V.cholera 弧菌弧菌 Spirillum minor 螺菌螺菌螺杆菌螺杆菌 Helicobacter pylori 二、二、 细菌的结构细菌的结构 基本基本 结构结构 细胞壁、细胞膜、细胞质、核质细胞壁、细胞膜、细胞质、核质 特殊特殊 结构结构 荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞 The prototype bacterial cell . From:Dr Alvin Fox （一一） 基本结构基本结构 细胞壁细胞壁(cell wall) 是位于细菌细胞最外层，包绕在是位于细菌细胞最外层，包绕在 细胞膜周围，并随不同菌种而异。细胞

3、膜周围，并随不同菌种而异。 革兰阳性菌革兰阳性菌 革兰阴性菌革兰阴性菌 革兰染色革兰染色 两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖，但各有其特殊组分。两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖，但各有其特殊组分。 革兰染色法（革兰染色法（Gram Stain）：）： 涂片涂片 风干风干 固定固定 结晶紫结晶紫 碘液碘液 95%乙醇乙醇 复红复红 1min1min脱色脱色 S.aureus 肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan): 聚糖骨架、聚糖骨架、 四肽侧链、五肽交联桥四肽侧链、五肽交联桥. 转肽酶催化五肽交联桥转肽酶催化五肽交联桥 的形成的形成,青霉素抑制转肽青霉素抑制转肽 酶酶, 从而抑制交联桥和细从

4、而抑制交联桥和细 胞壁的形成胞壁的形成 溶菌酶作用点溶菌酶作用点 (-1,4 glycosidic bond) N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸 革兰阳性菌细胞壁肽聚糖经这样的链革兰阳性菌细胞壁肽聚糖经这样的链 接，构成了立体交叉的、机械强度相当接，构成了立体交叉的、机械强度相当 大的空间框架结构，交联率为大的空间框架结构，交联率为75%，坚，坚 固而致密。这种三维立体结构的肽聚糖固而致密。这种三维立体结构的肽聚糖 在革兰阳性菌中高达在革兰阳性菌中高达50层，为其细胞壁层，为其细胞壁 主要成分。主要成分。 Peptidoglycan cross-linked structur

5、e in gram possitive bacteria Fig. from Larry Mckane/Judy Kandel E.coli 肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan): 聚糖骨架、聚糖骨架、 四肽侧链四肽侧链 二氨基庚二酸 革兰阴性菌细胞壁肽聚糖由于缺乏交革兰阴性菌细胞壁肽聚糖由于缺乏交 联桥，而且交联率低，只有联桥，而且交联率低，只有25%，故多，故多 数侧链呈游离状。这种肽聚糖在革兰阴数侧链呈游离状。这种肽聚糖在革兰阴 性菌中只有性菌中只有12层，只作为其细胞壁层，只作为其细胞壁 的组成成分之一。的组成成分之一。 Peptidoglycan cross-linked st

6、ructure in gram negative bacteria G-肽聚糖肽聚糖 G+肽聚糖肽聚糖 Fig. from Larry Mckane/Judy Kandel 功能功能: 维持细菌固有外形维持细菌固有外形. 保护细菌抵抗低渗环境保护细菌抵抗低渗环境. 革兰阳性菌细胞壁特殊组分革兰阳性菌细胞壁特殊组分 磷壁酸磷壁酸(teichoic acid) 壁磷壁酸壁磷壁酸 膜磷壁酸膜磷壁酸 磷壁酸为革兰阳性菌细胞壁特有成分，磷壁酸为革兰阳性菌细胞壁特有成分， 是由核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键互相是由核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键互相 连接而成的多聚物。连接而成的多聚物。 按结合部位不同分为壁磷

7、壁酸和膜磷按结合部位不同分为壁磷壁酸和膜磷 壁酸两种。壁酸两种。 与粘附有关，与粘附有关， 组成表面抗原。组成表面抗原。 革兰阴性菌细胞壁特殊组分革兰阴性菌细胞壁特殊组分：脂蛋白，脂质脂蛋白，脂质 双层，脂多糖。双层，脂多糖。 外膜外膜 脂蛋白脂蛋白连接肽聚糖与脂质双层连接肽聚糖与脂质双层 脂质双层脂质双层 结构类似细胞膜，可进行物质交换，结构类似细胞膜，可进行物质交换， 有选择性通透作用有选择性通透作用 脂多糖脂多糖 （LPS） 即革兰阴性菌内毒素即革兰阴性菌内毒素(endotoxin) 脂多糖脂多糖(lipopolysaccharide, LPS) 脂多糖脂多糖 （由内向外）（由内向外）

8、脂质脂质A 一种糖磷脂，是内毒素的毒性一种糖磷脂，是内毒素的毒性 成分，无种属特异性成分，无种属特异性, 不同不同G- 感染时，感染时，LPS的毒性作用大致的毒性作用大致 相同。相同。 脂多糖由三部分组成：脂多糖由三部分组成： 核心多糖核心多糖有属特异性，同一菌属细菌有属特异性，同一菌属细菌 核心多糖相同核心多糖相同 特异多糖特异多糖 即革兰阴性菌的菌体抗原即革兰阴性菌的菌体抗原 （O抗原），具有种的特抗原），具有种的特 异性，此糖如果缺失，细异性，此糖如果缺失，细 菌菌落将发生菌菌落将发生SR变异变异 壁磷壁磷 壁酸壁酸 膜磷膜磷 壁酸壁酸 革兰阴性菌细胞壁革兰阴性菌细胞壁革兰阳性菌细胞壁革

9、兰阳性菌细胞壁 革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较 细胞壁细胞壁 革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阴性菌 强度强度较坚韧较坚韧较疏松较疏松 厚度厚度20-80nm10-15nm 肽聚糖层数肽聚糖层数可多达可多达50层层1-2层层 脂类含量脂类含量 磷壁酸磷壁酸 1-4% + 11-22% 脂蛋白脂蛋白+ 脂质双层脂质双层+ 脂多糖脂多糖+ 细胞壁的功能细胞壁的功能: 维持细菌固有外形维持细菌固有外形. 保护细菌抵抗低渗环境保护细菌抵抗低渗环境. 参与物质交换参与物质交换. 决定菌体的抗原性决定菌体的抗原性. 细菌细胞壁缺陷型或细菌细胞壁缺陷型或L型型(bacte

10、rial L form)：细胞壁受细胞壁受 损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中，因菌体损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中，因菌体 内的高渗透压而会涨破死亡。在高渗环境下，仍可存内的高渗透压而会涨破死亡。在高渗环境下，仍可存 活。活。 革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包 住住原生质体原生质体(protoplast)。 革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护原生质原生质 球球(spheroplast)。 某些某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。 去除诱发

11、因素后，去除诱发因素后， 有的有的L型可回复为原菌。型可回复为原菌。 细菌细胞壁缺陷型（细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）型） 细菌细菌L L型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无 论其原为革兰阳性或阴性菌，形成论其原为革兰阳性或阴性菌，形成L L型大多染成革兰型大多染成革兰 阴性。阴性。 (1) 细菌细菌L型的形态和染色性型的形态和染色性 蜡样芽胞杆菌蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多型的镜下形态（多 形性）形性） 细菌细菌L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感， 普通营养基上不能生长，培养时必须用高渗的含普通营养基上不能

12、生长，培养时必须用高渗的含 血清的培养基。血清的培养基。 （2）细菌）细菌L型的培养特性和菌落形态型的培养特性和菌落形态 油煎蛋样菌落油煎蛋样菌落 典型的典型的L型菌落型菌落 细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同，由磷细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同，由磷 脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇。脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇。 细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似，主要有细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似，主要有 渗透和运输作用；呼吸作用；分泌水解酶；渗透和运输作用；呼吸作用；分泌水解酶； 生物合成；感应等作用。生物合成；感应等作用。 细菌细胞膜可形成一种特有的结构，称为中介体。细菌细胞膜可形成一

13、种特有的结构，称为中介体。 （二）细胞膜（二）细胞膜 (cell membrane) 中介体：中介体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊 状物，多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞状物，多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞 的线粒体，故亦称为拟线粒体，并参与细菌分裂的线粒体，故亦称为拟线粒体，并参与细菌分裂。 中介体中介体(mesosome) 中介体中介体 核糖体核糖体(ribosome)：细菌合成蛋白质的场所，游细菌合成蛋白质的场所，游 离存在于细胞质中，离存在于细胞质中，70S（50S+30S），），分别是红分别是红 霉素，链霉素的靶点。真核：霉素

14、，链霉素的靶点。真核：80S（60S+40S）。）。 细胞质细胞质 (cytoplasm) 胞质颗粒胞质颗粒: or 异染颗粒异染颗粒(metachromatic granule)： 细菌细胞质中含有多种颗粒，大多为贮藏的营细菌细胞质中含有多种颗粒，大多为贮藏的营 养物质。其中有一种主要成分是养物质。其中有一种主要成分是RNA和多偏磷和多偏磷 酸盐的颗粒，其嗜碱性强，用亚甲蓝染色时着酸盐的颗粒，其嗜碱性强，用亚甲蓝染色时着 色较深呈紫色，称为色较深呈紫色，称为。常见于白喉棒状杆菌，常见于白喉棒状杆菌， 位于菌体两端，故又称极体位于菌体两端，故又称极体(polar body)，有助有助 于鉴定。

15、于鉴定。 From: 核质核质 (nuclear material) 核质由单一密闭环状核质由单一密闭环状DNA分子反复回旋分子反复回旋 卷曲盘绕组成松散网状结构。卷曲盘绕组成松散网状结构。 细菌是原核细胞，不具有成形的核。细细菌是原核细胞，不具有成形的核。细 菌的遗传物质称为核质或拟核，无核膜、菌的遗传物质称为核质或拟核，无核膜、 核仁和有丝分裂器。功能与真核细胞的核仁和有丝分裂器。功能与真核细胞的 染色体相似染色体相似决定细菌各种遗传性状。决定细菌各种遗传性状。 （二二） 细菌的特殊结构细菌的特殊结构 荚膜荚膜 (capsule) 荚膜：荚膜：某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性 物质，其成分为多糖或蛋白质的多聚体。当其厚物质，其成分为多糖或蛋白质的多聚体。当其厚 度度=0.2m，边界明显，光镜下可见时，称为，边界明显，光镜下可见时，称为 荚膜。厚度荚膜。厚度5.4 甲基红甲基红 橘黄色橘黄色 （阴性）（阴性） 大肠杆菌大肠杆菌 甲基红甲基红红色红色 （阳性）（阳性） pH=0.2m，边界明显，光镜下可见时，称为，边界明显，光镜下可见时，称为 荚膜。厚度荚膜。厚度 0.2m者