细菌的形态与结构课件

PekingUniversityHealthScienceCenterMedicalMicrobiologyExcellentCurriculum精品课程医学微生物学细菌的形态与结构MorphologyandstructuralofbacteriaAgeneralviewofbacteriaBacteriaareagroupofphylogeneticallyrelatedprokaryotesincludingtypicalbacteria,mycoplasma,chlamydia,rickettsia,spirochetesandactinomyces.Bacteriaaresmallsinglecellmicrobesthathavetobeobservedbymicroscopes.Theyarepresentjustabouteverywhere.Someofthemareharmfultous,butmanyofthembenefitourlife.ThesizeofbacteriaandthesignificanceofbeingsmallMeasureofbacterialsizes：μm=1/1000mm细菌体积微小，相对表面积大，有利于其与外界的物质交换。故细菌代谢旺盛，繁殖迅速=Surface4r2Volume4/3r3=r3弧菌Vibrio螺菌Spirillum螺旋体Spirochete螺形菌Spiral-shapedbacterium

细菌的结构

细胞膜细胞壁核质细胞质特殊结构菌毛荚膜鞭毛芽胞基本结构聚糖骨架(peptidoglycanbackbone)：含N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺，两者交替间隔排列，由β-1,4糖苷键相连

四肽侧链(peptidesidechain)：与聚糖骨架上N-乙酰胞壁酸相连

五肽交联桥(peptideinterbridge)：连接两个相邻的四肽侧链细胞壁肽聚糖结构1.肽聚糖含量丰富，层厚，20~50层2.肽聚糖=聚糖骨架+四肽侧链+五肽交联桥=三维立体结构3.含特有组分磷壁酸，此外，某些菌有特殊表面蛋白革兰氏阳性菌细胞壁特点(壁)磷壁酸(Teichoicacid)脂(或膜)磷壁酸(Lipoteichoicacid,LTA)如A族链球菌M蛋白金黄色葡萄球菌A蛋白革兰氏阳性菌细胞壁特殊组分具抗原性＋粘附作用Toxic,anchorsinOM脂多糖=内毒素

Lipopolysaccharide(LPS)=EndotoxinSpeciesorserotype-specific,OantigenGenus-specificThecellwallofGramnegativebacteriaOM:Endotoxin：LipidAgivestoxicproperties(fever&shock)Negativecharge：ProtectsfromphagocytosisOMP：BarriertosomeantibioticsOpolysaccharides：SerotypingantigensPeriplasm：RichofenzymesPeptidoglycan：SupportingstructureG-bacteria:functionsofcellwall细菌细胞壁缺陷型

(Cellwalldeficientforms,CWDF;L-form)DerivedfromnormalG+orG-bacteriaInducedbyantibiotics,lysozyme,etcDifferentfromoriginalcellsinmanyways:morphology,culture,staining,antigenicity,susceptibilitytoantibiotics,pathogenicity,etcClinicalimportance:chronicinfection,antibioticresistance,diagnosticproblemNormalcellL-formPenicillinLysozymeAntibacterialmechanismsoflysozymeandpenicillinTranspeptidase细胞膜Plasmamembrane核糖体Ribosome2subunits70sribosomesProteinsynthesisAntibioticsinhibitproteinsynthesis Erythromycin(红霉素)-50S Streptomycin(链霉素)–30S

质粒Plasmid是细菌染色体外的可独立复制的遗传物质。由闭合的双链环状DNA组成，控制细菌某些特定的遗传性状，非细菌生命活动所必须医学上重要的质粒（1）F质粒：编码细菌性菌毛（2）R质粒：控制细菌耐药性（3）Col质粒：编码大肠菌素（4）Vi质粒：决定细菌的毒力细胞核Nucleoid细菌基因组位于单一的共价闭合环状双链DNA分子上，DNA分子折叠盘旋成松散网状结构，聚集在细胞质中某一区域，称为拟核(nucleoid)或核质

(nuclearmaterial)或细菌染色体(chromosome)无组蛋白成分无核膜包裹荚膜：包绕在细胞壁外的一层不易着色的粘液性物质化学组成：多糖、少数为多肽(如炭疽芽孢杆菌)功能：抗不良环境：抵抗吞噬细胞吞噬和消化、体液因子的杀菌作用、干燥粘附作用荚膜Capsule是某些G+细菌在一定环境中(特别是营养缺乏时)，在体内形成的圆形或卵圆形不易着色的小体，是细菌的休眠形式有多层膜结构、含水量低、含有独特的吡啶二羧酸抗逆性强(热、干燥、消毒剂、辐射)不是细菌繁殖体，但在适宜条件下可迅速发芽转化为繁殖体细胞

芽胞Spore,endosporeClostridium:*产气荚膜梭菌－气性坏疽*破伤风梭菌－破伤风*肉毒梭菌－肉毒中毒Bacillus:*炭疽芽胞杆菌－炭疽病*芽胞杆菌－彻底灭菌的指标医学上重要的芽胞产生菌肽聚糖抗生素作用靶点磷壁酸与细菌粘附宿主细胞有关吡啶二羧酸与细菌芽胞的抗逆性有关LPS细菌的内毒素与检验有关的细菌的物理性状：

－菌体小：用显微镜放大法观察

－半透明：染色法、相差显微镜、比浊法、分光光度计法

－带负电荷：可与带正电荷的碱性染料结合

－内部渗透压高：细菌L型培养需高渗培养基keywordsCellwallPeptidoglycanLTALPS(endotoxin,Oantigen)Grams