章细菌的形态结构

章细菌的形态结构演示文稿第一页，共六十五页。（优选）章细菌的形态结构第二页，共六十五页。第一节细菌的形态一、细菌的大小测量细菌大小的单位是微米(μm)细菌的大小，是以生长在适宜的温度和培养基中的幼龄培养物为标准，虽然同一个菌落中的个体，其大小也不完全相同，但在一定范围内，各种细菌的大小是相对稳定，而且具有明显特征。第三页，共六十五页。二、细菌的形态细菌的外部形态比较简单，仅有三种基本类型，即球状、杆状和螺形状。并据此而将细菌分为：

球菌杆菌螺形菌第四页，共六十五页。第五页，共六十五页。1、球菌（coccus）多数球菌呈正球形，按其分裂方向及分裂后彼此相连的情况不同，又可分为：双球菌（Diplococcus）链球菌（Streptococcus）四联球菌（Tetracoccus）八叠球菌（Sarcina）葡萄球菌（Staphylococcus）第六页，共六十五页。第七页，共六十五页。第八页，共六十五页。第九页，共六十五页。双球菌葡萄球菌链球菌第十页，共六十五页。2、杆菌（Bacterium或Bacillus）杆菌一般呈正圆柱形，也有近似卵圆形的；菌体多数平直，亦有稍弯曲的（如腐败梭菌）；菌体两端多为钝圆，少数是平截（如炭疽杆菌）或呈尖锐状（如尖端梭杆菌）；菌体短小近似球形的，称为球杆菌；会形成侧枝或分枝的，称为分枝杆菌；一端膨大呈球棒形的，称为棒状杆菌；有时个别杆菌会变成长丝状。芽孢杆菌。第十一页，共六十五页。杆菌的形态多样两端齐平炭疽芽胞杆菌白喉棒状杆菌第十二页，共六十五页。杆菌的形态多样分枝杆菌双歧杆菌第十三页，共六十五页。3、螺旋状菌（Spirillum）菌体成弯曲或螺旋状圆柱形，两端钝圆或呈尖突状。又可分为：弧菌（Vibrio）：菌体只有一个弯曲，形如逗点螺菌（Spirillum）：有两个以上弯曲，捻转呈螺旋状第十四页，共六十五页。螺形菌(spiralbacterium)弧菌螺菌螺杆菌第十五页，共六十五页。4、衰老型、多形性衰老型或退化型：细菌在老龄培养物或环境发生改变（在不适宜的环境中、或化学药品的作用）时，会出现形状不正常的个体。当重新处于正常的培养环境中，可以恢复正常形状。多形性：有些细菌（如根瘤菌和棒状杆菌），在正常环境中，其形状也很不一致，这种现象就称为多形性。第十六页，共六十五页。第二节细菌的结构细菌虽小，但其构造也相当复杂;细菌的结构对细菌的生存、致病性和免疫性等均有一定作用。第十七页，共六十五页。第十八页，共六十五页。细菌基本生命活动过程中所必需。细胞壁、细胞膜、细胞质，核质等与基本的生命活动没有多大关系。如：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞等。并不是所有的细菌都有这些特殊结构基本结构特殊结构习惯上，将细菌结构分为：第十九页，共六十五页。一、细菌的基本结构（一）细胞壁(Cellwall)细胞壁在细菌细胞的外层，是一层无色透明、坚韧而具一定弹性的膜状结构。结构比较复杂；较厚(5~80nm)；网状结构；可承受细胞内部强大的渗透压而不破坏。第二十页，共六十五页。1、细胞壁的主要组分主要成分：肽聚糖

(Peptidoglycan)

或称粘肽

(Mucopetide)肽聚糖是原核生物特有的成分。细胞壁的机械强度有赖于肽聚糖的存在。第二十一页，共六十五页。肽聚糖是由：聚糖支架四肽侧链五肽交联桥各种细菌细胞壁的聚糖支架均相同，但四肽侧链的组成及其连接方式随菌种而异。第二十二页，共六十五页。1.肽聚糖(peptidoglycan)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-乙酰胞壁酸第二十三页，共六十五页。革兰阴性菌肽聚糖结构

聚糖骨架四肽侧链第二十四页，共六十五页。凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质，都能损伤细胞壁而使细菌变形或杀伤细菌。例如溶菌酶(Lysozyme)能切断肽聚糖中N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的β-1.4糖苷键之间联结，破坏肽聚糖支架，引起细菌裂解。青霉素和头孢菌素等能与细菌竞争合成胞壁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细胞壁，从而导致细菌死亡。除肽聚糖这一基本成份以外，G＋菌和

G－菌还各有其特殊的结构成分。第二十五页，共六十五页。2.

G＋菌细胞壁的特点细胞壁较厚，约20~80mm。肽聚糖含量丰富，有15~50层，约占细胞壁干重的50~80%。特殊组分——磷壁酸(Teichoicacid)。磷壁酸壁磷壁酸膜磷壁酸第二十六页，共六十五页。磷壁酸的作用：抗原性很强——G＋菌的表面抗原在调节离子通过肽聚糖层中起作用也可能与某些酶的活性有关某些细菌的磷壁酸，能粘附在宿主细胞表面，其作用类似菌毛，可能与致病性有关。第二十七页，共六十五页。3.

G-

菌细胞壁的特点细胞壁较薄，约5~10nm，但有多层结构，化学组成比较复杂。

有1~2层肽聚糖，约占细胞壁干重的10~20%不含磷壁酸

有特殊的外膜脂蛋白脂双层外膜蛋白脂多糖第二十八页，共六十五页。革兰阴性菌细胞壁结构模式图

第二十九页，共六十五页。类脂A：是细菌内毒素的主要成分。

无种属的特异性，与致病性有关。核心多糖：具有属特异性特异多糖（侧链多糖）：位于LPS的最外层，露出于表面之外为G－菌的菌体抗原（O抗原），具有种的特异性由3~5个单糖组成的低聚糖单位重复构成的多糖链。单糖的种类、排列顺序、空间构型决定菌体抗原的特异性特异性多糖如没有生长，则细菌由光滑型转变为粗糙型

第三十页，共六十五页。脂质双层脂质双层：是G－菌细胞壁的主要结构转运营养物质作用屏障作用，能阻止多种物质透过，抵抗许多化学药物的作用；所以G－菌对溶菌酶、青霉素等比G＋菌具有较大的抵抗力。第三十一页，共六十五页。外膜蛋白(Outermembraneprotein，OMP)外膜蛋白——外膜中镶嵌的多种蛋白质的统称。外膜蛋白主要外膜蛋白次要外膜蛋白微孔蛋白—脂蛋白起分子筛作用牢固连接外膜与肽聚糖作为噬菌体的受体参与营养物质转运第三十二页，共六十五页。革兰阳性菌与阴性菌细胞壁比较革兰阳性菌革兰阴性菌组成聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥聚糖骨架、四肽侧链肽聚糖层数15~501~2强度强，坚韧弱，较疏松磷壁酸有无外膜有无周浆间隙无有结构细胞壁抗原磷壁酸特殊表面蛋白：A蛋白脂多糖（内毒素）：大量致病，小量免疫第三十三页，共六十五页。细胞壁的功能①维持菌体固有的形态。②保护细菌抵抗低渗环境。③参与菌体内外的物质交换。④菌体表面带有多种抗原表位，可以诱发机体的免疫应答。⑤胞壁上的某些成分与细菌的致病性有关。第三十四页，共六十五页。细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterialLform)：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(protoplast)。革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质球(spheroplast)。某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）第三十五页，共六十五页。

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。细菌L型的形态和染色性蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）第三十六页，共六十五页。细菌L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血清的培养基。细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落。细菌L型的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）第三十七页，共六十五页。(二)细胞膜(Cellmembrane)第三十八页，共六十五页。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、分泌和呼吸等作用。与真核细胞膜的区别是不含胆固醇。细菌细胞膜可以形成特有的结构：间体(Mesosome)：也称为中介体，是细胞膜向胞浆凹陷折叠成的囊状物。与细胞的分裂、呼吸、胞壁合成和芽胞形成有关。第三十九页，共六十五页。(三)细胞质(Cytoplasm)内含无色透明胶状物，主要成分是水、蛋白质、脂类、多糖类、核酸和少量无机盐类等，具有明显的胶体性质，是细菌进行营养物质代谢以及合成核酸和蛋白质的场所。内含有多种酶系统，还有核糖体、质粒、异染颗粒、脂肪滴、糖原、淀粉粒、空泡等。

第四十页，共六十五页。

中介体：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，故亦称为线粒体(chondroid)。中介体(mesosome)中介体第四十一页，共六十五页。细胞质

1、核糖体(Ribosome)是细菌合成蛋白质的场所。电镜下可见，沉降系数为70S，由50S和30S两个亚基组成。链霉素能与细菌核糖体的30S亚基结合，红霉素能与50S亚基结合，从而干扰细菌蛋白质的合成而导致细菌的死亡；真核细胞的核糖体为80S，因此对人体细胞则无影响。第四十二页，共六十五页。第四十三页，共六十五页。2.质粒(Plasmid)质粒是细菌染色体外的遗传物质。为小分子的双股环状DNA。第四十四页，共六十五页。质粒可携带某些遗传信息，例如：

耐药因子(R)、细菌素(Col)、性菌毛(F)

及某些毒素的基本编码均在质粒上。质粒并非细菌所必需，失去质粒的细菌仍能正常存活。质粒能进行独立复制，也可与细菌的染色体同步复制。质粒可以丢失，也可在细菌间转移。第四十五页，共六十五页。3.胞质颗粒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RNA和多偏磷酸盐的颗粒，其嗜碱性强，用亚甲蓝染色时着色较深呈紫色，称为异染颗粒(metachromaticgranule)。常见于白喉棒状杆菌，位于菌体两端，故又称极体(polarbody)，有助于鉴定。第四十六页，共六十五页。（四）核质（nucleoid）细菌为原核细胞，其遗传物质处于细胞浆中，没有核膜，称为核体/核质/拟核。核体第四十七页，共六十五页。核体即细菌细胞中的DNA，是由闭合环状的，长约1000nm的双链DNA细丝折叠或盘绕而成，散布于整个细胞浆中，呈球状、卵状、哑铃状、带状等。分离自大肠杆菌的核体电镜图像第四十八页，共六十五页。二、细菌的特殊结构荚膜鞭毛菌毛芽胞与细菌的基本生命活动没有多大关系第四十九页，共六十五页。（一）荚膜(Capsule)一部分细菌，在其生活过程中，可以在细胞壁的外面产生一种粘液样的物质，包围整个菌体，称为荚膜。第五十页，共六十五页。荚膜：与细菌壁结合牢固，厚度﹥0.2μm，普通光镜下可见，边界分明。微荚膜：厚度﹤0.2μm，不能在光镜下直接看到。黏液层：疏松地粘附于菌体表面，其界限不清而易被洗脱者。第五十一页，共六十五页。化学组成：多数细菌荚膜的成分为多糖，少数为多肽。荚膜的形成

具有种和型的特异性。但也与细菌所处的环境有密切关系。能产生荚膜的病原菌，如炭疽杆菌常需在动物组织中才能形成荚膜，在人工培养基中则往往不形成或不明显。第五十二页，共六十五页。荚膜的功能：不是细菌的主要构造，失去它，并不影响细菌的生长繁殖，与细菌的毒力有关——①抵抗吞噬细胞的吞噬②抵抗体液因子（溶菌酶、补体、抗体等）和药物的杀菌作用③粘附作用荚膜具有抗原性。第五十三页，共六十五页。（二）鞭毛（Flagellum）鞭毛：大多数弧菌、螺菌、许多杆菌和个别球菌，有突出于菌体表面的细长丝状物，称为鞭毛。长度：因细菌种类不同而异，多长于菌体若干倍。观察：要用特殊的鞭毛染色法染色法，使染料沉积在鞭毛上，人为地增大其直径，才能在光学显微镜下看见。或用电镜观察。也可用悬滴法间接观察。第五十四页，共六十五页。鞭毛（Flagellum）第五十五页，共六十五页。鞭毛成分：蛋白质，具有抗原性——H抗原功能：是细菌的运动器官。鞭毛的有无、位置、数量等可作为鉴定细菌的依据。第五十六页，共六十五页。鞭毛菌分类单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌第五十七页，共六十五页。（三）菌毛（Filus或Fimbria）菌毛：一些G－菌和少数G＋菌，在菌体上生有一种比鞭毛数量多、形状较直、较细、较短的毛发状细丝，也称为纤毛/柔毛。成分：菌毛蛋白菌毛与运动力无关。菌毛可分为：普通菌毛和性菌毛。第五十八页，共六十五页。普通菌毛：细、短，数量较多，每菌可有100~500条。功能：主要是能使细菌牢固地黏附于动、植物和其它细胞上，是某些细菌重要的毒力因子，与致病性有一定的关系。性菌毛：粗、长、略弯曲，为中空的蛋白质管。一般不超过4条。仅见于少数的G－菌；有性菌毛的细菌叫雄性菌（F+）没有性菌毛的细菌叫雌性菌（F－