ch1.1动物微生物课件

1、加载中.%0123456789001234567890012345678900123456789001234567890012345678900123456789001234567890012345678900123456789012345678901第一章 细菌第一节 细菌的形态与结构 一 、 细菌的形态二 、细菌的结构一、细菌的形态1. 细菌的大小长度单位：微米(m)(1)测量：测微尺(2)长度单位：微米(m)(3)表示： 球菌：直径 杆菌：宽长 螺菌：宽、长、螺距通常球菌直径：0.2 1.5 m， 杆菌:长1 5m, 宽0.51m。例如：E.coli：平均长度：2 m ； 宽度0.5m

2、1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm; 109个大肠杆菌重1 mg.2. 细菌的基本形态与排列细菌按其外形，主要有球菌杆菌螺旋状菌显微镜下的细菌形态球菌杆菌弧菌螺旋菌球菌（coccus）葡萄球菌 双球菌 链球菌 单球菌(coccus)细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在。 双球菌(diplococcus)细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列。 双球菌的分裂 链球菌(coccus)细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状。四联微球菌 （Micrococcus tetragenus）四链球菌的分裂 八叠球菌(sarcina)细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球

3、菌特征性地连在一起成立方体形。 八叠球菌的分裂： 葡萄球菌（streptococcus) 细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的 群体，犹如一串葡萄。葡萄球菌的分裂：1)杆菌的形态1短杆菌大肠杆菌1)杆菌的形态-2长杆菌梭状芽孢杆菌多种形态的杆菌棒状杆菌双歧杆菌分枝杆菌2）分裂后排列方式不同双杆菌链杆菌链状 X, V 或 Y型栅栏状炭疽杆菌 3-10 m大肠杆菌 2-3 m3）杆菌端部特征-1 大肠杆菌(钝圆)肉毒梭菌(梭状)3）杆菌端部特征-2竹节状平截钝圆（3） 螺旋菌(spirilla)弧菌（vibrio)：螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形 例霍乱弧菌、逗号弧菌螺旋菌(spirill

4、um)：螺旋满2-6环，螺旋状，例干酪螺菌 弧 菌 螺 菌 螺形菌（spiral bacterium）弧菌螺菌螺杆菌二、细菌的异常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的异常形态细菌的异常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的异常形态不同细菌的数量杆菌最多，球菌次之，螺旋菌最少特殊形状的细菌柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌(丝状)、具有子实体的粘细菌等是特殊形态的细菌。粘细菌柄细菌臂微菌肾形菌网格硫细菌贝日阿托氏菌菌落：单个细菌在适当的固体培养基表面或内部,经过一段时间培养后，生长繁殖出数量巨大的菌体，形成肉眼可见、有一定形态的群体。可用于细菌的分离、纯化、计数和鉴定。平板培养三、细菌的群体

5、形态菌苔:各“菌落”相互连接形成一片。固体培养时的群体形态： 菌落（colony) 单菌落（clone) 菌苔(lawn)culture plate液体培养时的群体形态： （一）种类：1.菌落：细菌在固体培养基上生长繁殖时，形成的肉眼可见的细胞群体称为菌落 (细菌的菌落形态包括大小、形状、边缘、隆起、光泽、质地、颜色等)。 细菌菌落的共同特征：湿润、粘稠、易挑起，质地均匀，菌落各部位颜色一致。 若一个菌落由一个细菌繁殖而来，则为一个纯种细胞群或称克隆。2.菌苔：当一个固体培养基表面有许多菌落连成一片时，便称为菌苔。(一个菌苔往往由多个菌落组成。)3.液体培养特征：细菌在液体培养基中生长时不能形

6、成菌落，而使培养液混浊或在培养液表面形成菌膜或菌醭，或产生絮状沉淀，有的产生气泡，有的产生色素。 不同的微生物种类，其菌落特征不同。同一种菌在不同培养条件下菌落特征也不尽相同。菌落的特征包括：（二）菌落形态1、大小2、颜色3、透明度4、表面状态5、质地6、边缘形态7、隆起形状（正面观）（三）影响菌落形态的因素各种微生物在一定条件下形成的菌落，其形态特征有一定的稳定性和专一性，因而可以作为识别、鉴定菌种的一个依据，但也受某些因素的影响，观察时应加以注意。1、邻近菌落2、培养时间3、培养基成分4、培养温度四、细菌的结构基本结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核体特殊结构荚膜、S层、鞭毛、菌毛、芽胞（二毛荚

7、一胞）细菌的基本结构细菌细胞结构（一）基本结构细胞壁细胞膜细胞质核质1. 细胞壁(cell wall)革兰阳性菌革兰阴性菌革兰氏染色 细胞壁是位于菌体的最外层，内侧紧贴细胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的结构。(高渗特殊染色、电镜）革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成 壁磷壁酸肽聚糖脂磷壁酸阳性菌特有结构革兰氏阴性菌细胞壁外膜(外壁层）： 位于肽聚糖层的外部。 脂多糖 外膜蛋白 磷脂内壁层（周质间隙）：紧贴胞膜,仅由12层肽聚糖分子构成。微孔蛋白微孔蛋白脂蛋白磷脂微孔蛋白 化学组成 革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较细胞壁的基本骨架肽聚糖是由 N乙酰胞壁酸（NAM）和N乙酰葡糖胺

8、（NAG）经-1，4糖苷键连接间隔排列形成的多糖支架。在NAM分子上连接四肽侧链，肽链之间由肽桥或联系起来，组成一个机械性很强的网状结构。 （1）肽聚糖(peptidoglycan)肽聚糖形成的网状结构：乙酰胞壁酸：乙酰葡萄糖胺 两种类型：单层较厚、较致密（20-80nm） 两层膜结构(10nm)G菌G菌肽聚糖细胞膜肽聚糖细胞膜外膜脂多糖革兰阳性菌肽聚糖聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸革兰阴性菌肽聚糖聚糖骨架、四肽侧链革兰氏染色原理：革兰氏阳性菌：细胞壁肽聚糖层厚，交联而成的肽聚糖网状结构致密，经乙醇处理发生脱水作用，使孔径缩小，通透性降低，结

9、晶紫与碘形成的大分子复合物保留在细胞内而不被脱色，结果使细胞呈现紫色。革兰氏阴性菌：细胞壁肽聚糖层薄，网状结构交联少，类脂含量较高， 经乙醇处理后，类脂被溶解，细胞壁孔径变大，通透性增加，结晶紫与碘的复合物被溶出细胞壁，因而细菌细胞被脱色，再经石炭酸复红复染后细胞呈红色。 涂片染色程序：涂片 自然干燥 固定 染色干燥 镜检大肠杆菌、枯草杆菌 水 革兰氏染色1、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染2、用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细 胞间的相互作用从而使二者结合得更牢固。3、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色后 仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细 菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细

10、 胞呈无色。4、用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对 涂片进行复染。例如复红，它使原来无色的 革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革 兰氏阳性细菌继续保持深紫色方法与步骤操作过程如下：涂片干燥固定草酸铵结晶紫染色（1min）水洗路哥氏碘液媒染（1min）水洗95%乙醇脱色（30s）水洗番红复染（1min）水洗干燥镜检。革兰氏染色步骤涂片草酸铵结晶紫 碘 液95%酒精 稀释的石 炭酸复红自然干燥媒染2-3min脱色2030s固定初染1min复染1030s干燥镜检接种环蒸馏水枯草芽孢杆菌（G+）壁磷壁酸(含量多，通过共价键与 肽聚糖分子结合,并延伸到肽聚糖分 子表面) 膜磷壁酸(与细菌细胞膜的脂

11、类结合)（2）磷壁酸 (teichoic acid)菌特有成分磷壁酸，占菌体干重50 壁磷壁酸 膜磷壁酸磷壁酸的功能形成表面抗原决定簇的主要成分； 提高膜结合酶的能力(使细胞壁形成负电荷环境, 以利于吸附镁离子,维持酶活)；保证革兰氏阳性致病菌（如A族链球菌）与其寄主 间的粘连 ；构成噬菌体的吸附位点。（3）脂多糖(lipopolysaccharid, LPS)侧链多糖（有种型特异性）核心多糖（有属特异性）类脂 A（无种属特异性，内毒素的主要毒性成分）-菌特有成分外膜：脂多糖；脂质双层；脂蛋白脂多糖(LPS)LPS是菌的内毒素 组成： 脂质A：毒性部分 核心多糖 特异多糖：菌体O抗原属特异种特

12、异无特异，有毒脂多糖的功能（1）能够吸附钙离子、镁离子等阳离子；（2）为噬菌体提供特异的吸附受体（4）外膜蛋白（OMP)噬菌体吸附的受体微孔蛋白脂蛋白分子筛作用与细菌黏附和特定物质摄取有关使肽聚糖与外膜层牢固连接 参与营养物质转运维持菌体固有的形态保护细菌抵抗不利环境参与菌体内外的物质交换菌体表面带有多种抗原分子，可诱发机体的免疫应答。（5）细胞壁的功能细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterial L form)：细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡。在高渗环境下，仍可存活。革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住原生质体(protopla

13、st)。革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护原生质球(spheroplast)。（6）细菌细胞壁缺陷型（细菌L型） 细菌L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L型大多染成革兰阴性。1) 形态和染色性临床分离葡萄球菌L型葡萄球菌L型回复后细菌L型生长缓慢，营养要求高，必须用高渗的培养基。细菌L型在高渗的培养基上生长后形成三种类型的菌落。2）培养特性和菌落形态 丝状菌落 颗粒型菌落 油煎蛋样菌落（典型L型菌落）革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法，由丹麦医生Hans Christian Gram于1884年创立。5.革兰氏（Grams)染色Gram StainGram

14、 PositiveGram Negative革兰氏染色反应1)方法:C.Gram 丹麦医生(1884)步骤： 涂片固定； 结晶紫初染1min； 碘液媒染1min； 95%乙醇脱色0.5min 番红复染2min。 结果: 阳性菌紫色 阴性菌红色 革兰氏阳性 革兰氏阴性不同细菌的革兰氏染色特点革兰氏染色法原理基本步骤：（1） 结晶紫初染（2） 碘液媒染（3）95%乙醇脱色（4） 沙黄复染 G+ 菌：肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内，细胞仍呈紫色。G菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，因其含脂量高，乙醇将脂溶解，缝隙加大，

15、酒精将细胞脱色，细胞无色，沙黄复染后呈红色。 阴性 阳性 2. 细胞膜 (cell membrane)细胞膜液态镶嵌模型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。细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似，主要有物质转运、生物合成和呼吸等作用。 间体：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的线粒体。3. 间体(mesosome)间体4. 核体 (nuclear body)细菌不具有成形的核，无核膜、核仁，遗传物质称为核质或拟核。功能是负载遗传信息。 核质由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构。核体 细胞质：细菌

16、细胞膜内包裹的、除核体以外的所有物质，是一种无色、透明、均质的胶体，基本成分为水、蛋白质、脂类、多糖、核糖核酸及无机盐类等，是细菌进行营养物质代谢及合成核酸和蛋白质的场所。含有各种酶系统、核糖体、质粒、包含物等。5. 细胞质 (cytoplasm) 核糖体（ribosome) 是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸（占2/3）和蛋白质（占1/3）组成。沉降系数：70s，由50s大亚基和 30s 小亚基构成。功能：是细胞合成蛋白质的机构。质粒(plasmids) 细菌染色体外的共价闭合环状双链DNA分子。控制细菌某些特定的遗传特性。 核体质粒内含物（inclusion) 贮存营养物质和其他物

17、质的颗粒样结构，有脂肪滴、糖原、异染颗粒等。脂肪滴气泡异染颗粒（二）特殊结构荚膜S层鞭毛菌毛芽孢1. 荚膜 (capsule) 荚膜：某些细菌在其细胞壁外包绕一层黏液性物质，用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。肺炎链球菌荚膜荚膜(大）荚膜：粘液状物质具有一定外形，相对 稳定地附着在细胞壁外，厚度0.2m。微荚膜（microcopsule)：粘液状物质较薄， 厚度0.2m，与细胞表面牢固结合。粘液层(slime layer)：粘液物质没有明显的 边缘，比荚膜松散。 荚 膜菌胶团(zoogloea):包裹在细胞群体上的胶状物质。细菌荚膜荧光显微镜下的细菌荚膜 大多数细菌的荚膜是多糖，如猪链球菌

18、；少数菌的荚膜为多肽，如炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等；极少数二者均有，如巨大芽孢杆菌。1）荚膜的化学组成抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最外层，有保护菌体避免和减少受有害物质的损伤作用。营养物质的贮存场所与废物排出之地2）荚膜的功能荚膜的形成是微生物的遗传特征之一，是“种”的特征。但不是细菌的必要结构，失去荚膜的菌株照样能够生活。 荚膜的形成与组成明显受培养基成分和培养条件的影响（与环境密切相关）。 3） 荚膜形成的条件4）荚膜与生产实践的关系应用：荚膜也可以成为有价值的材料。如：Leucomostoc mesent

19、eroides 的葡聚糖荚膜已用于生产代血浆的主要成分右旋糖酐和葡聚糖凝胶制剂；从野菜黄单胞菌（Xanthomonas campestris）荚膜提取黄原胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开采中优良的压浆剂；用产菌胶团的菌进行污水处理等；通过荚膜的血清学反应进行细菌鉴定（荚膜膨胀试验）。2. S 层 某些细菌的一种特殊的表层结构，完整包裹菌体，由单一的蛋白质亚单位组成，排列规则，呈晶格样结构。S 层的功能1.分子筛和离子通道2.屏障作用，保护细菌3.黏附宿主细胞4.重要的表面抗原3. 鞭毛 (flagellum)许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，称为鞭毛，是细菌的运动器官。鞭毛：

20、概念：某些杆菌或弧菌菌体表面着生的一根或数十根细长、波浪形弯曲的丝状体结构，是细菌的运动器官。 化学组成：90%以上为蛋白质（鞭毛蛋白），另有多糖等。 形态结构：一端着生细胞膜上，直径13.5nm，长20m的中空螺旋丝状结构，由丝状体、钩状体和基体（G菌仅有S、M两个环，G-菌有L、P和S、M四个环）组成。鞭毛丝：中空螺旋状、丝状结构，球蛋白亚基螺旋排列。鞭毛钩：又称钩形鞘，是连接鞭毛丝和基体的一个弯曲筒状部分，蛋白质亚基组成。基体：由若干个盘状物即环组成。 G菌：L环、P环、S环、M环 G+菌：S环，M环 功能：鞭毛转动能推动细菌运动。与细菌的趋性运动（趋光、趋氧、趋化、趋磁）有关。鞭毛照片

21、细菌鞭毛着生类型 着生方式与分类： 单毛菌：霍乱弧菌、铜绿假单胞菌 端生 一端生 丛毛菌：荧光假单胞菌 两端单毛菌：鼠咬热螺旋体 两端生 两端丛毛菌：蔓延螺菌 周生 周生鞭毛菌：大肠杆菌,枯草杆菌,变形杆菌 侧生反刍月形单胞菌鞭毛的有无、着生位置、数目是种的特征，在分类上具有重要的意义。特殊鞭毛染色，在光学显微镜下观察电子显微镜观察半固体穿刺培养1） 鞭毛的观察1：有动力2：无动力2）鞭毛菌分类单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌鞭毛染色鞭毛是运动器官。鞭毛有抗原性。与致病性有关。3）鞭毛的功能4. 菌毛 概念：某些细菌菌体表面着生的纤细、中空、短直，数量较多（250-300根），周身分布的蛋白质附属物，

22、与吸附和菌膜形成有关。 化学组成和形态结构：由纤毛蛋白组成，更细，更短，直硬，数量众多。 功能：A.使细菌具有粘附的能力，帮助附着在宿主上；B.使（好氧或兼性厌氧）细菌形成菌膜（醭），以获取充分的氧气；C. 是某些细菌的抗原菌毛抗原。 许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。菌毛蛋白具有抗原性。菌毛在光镜下看不到，必须用电镜观察。分为普通菌毛和性菌毛两类。菌毛 (filus/fimbriae)遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。是细菌的粘附结构，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。1）普通菌毛(ordinary pil

23、us)仅见于少数革兰阴性菌。数量少，1-4根。比普通菌毛长而粗，中空呈管状。性菌毛由致育因子（F）编码，故又称F菌毛。F+菌内的质粒或DNA可通过性菌毛 进入F-菌体内, 性菌毛是某些噬菌体吸附于 菌细胞的受体。2） 性菌毛(sex pilus)性纤毛（性丝）：只存在于大肠杆菌和其他肠道细菌的雄株菌的表面，比鞭毛短，比菌毛长，一般1-10根，参与细菌接合，能传递DNA片段。菌毛比鞭毛更短、更细，且又直又硬。数量很多，不具有运动功能，但与菌的致病性、吸附等有关。只能在电子显微镜下观察到。3）菌毛与鞭毛的比较某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。芽胞形成后细菌即失去繁殖能力。产生芽胞的都是革兰阳