细菌-细菌的结构（动物微生物）

细胞壁一细胞膜二拟核四目录页细胞质三细菌的基本结构细菌的结构与细菌的生存、致病性和免疫原性有关。细菌的结构可分为细菌基本结构和细菌特殊结构。细菌基本结构细胞壁细胞膜细胞质拟核细菌特殊结构荚膜鞭毛菌毛芽孢细菌的结构细菌的基本结构：是指所有细菌都具有的结构。包括：细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核(核质)

细菌的基本结构细菌的基本结构-----细胞壁1.概念：细胞壁是位于菌体的外层，内侧紧贴细胞膜的一层无色透明、坚韧而有弹性的结构。肽聚糖(共有组分)磷壁酸(特有组分)G＋菌细胞壁结构G-菌细胞壁结构肽聚糖(共有组分)外膜脂蛋白

脂质双层

脂多糖（LPS）

2.细胞壁结构与化学组成细菌的基本结构-----细胞壁细菌的基本结构-----细胞壁3.细胞壁功能：固定细菌细胞外形和保护细菌细胞。如果失去细胞壁，各种形态的细菌都会变成球形。保护细菌细胞抵抗低渗的外环境。在低渗溶液中，细菌细胞膨大，但不会改变形状或破裂，这与细胞壁具有一定坚韧性和弹性有关。与细胞内外的物质交换有关。细胞壁是多孔性的，可允许水及一些化学物质通过，但对大分子物质有阻拦作用。4.细胞壁的观察方法：普通光学显微镜观察：

在载玻片上，高渗溶液（25％NaCl溶液）处理细菌，使细胞壁和细胞质膜分离

染色（0．01％结晶紫溶液）显微镜油镜观察细菌的基本结构-----细胞壁电镜观察：电镜下直接观察，细胞壁清晰可见。

电镜下G-细胞壁结构肽聚糖外膜细胞质周质空间细胞膜电镜下G+细胞壁结构肽聚糖1.概念：细胞膜是位于细胞壁内侧，紧包在细胞质外面的一层柔软并富有弹性的半透性生物膜。细菌的基本结构-----细胞膜2.细胞膜结构：细菌细胞膜的结构与真核细胞膜相同，由含磷脂的脂质双层和镶嵌其中的多种蛋白质构成。内在膜蛋白磷脂磷脂分子脂质双层镶嵌在脂质双层中的蛋白质细菌的基本结构-----细胞膜3.细胞膜功能：参与菌体内外物质交换。维持细胞内正常渗透压的渗透屏障作用。是细菌生物合成的重要场所。可合成细胞壁各种组分（如脂多糖、肽聚糖、磷壁酸）和荚膜物质等大分子。参与能量代谢。在细菌中，电子传递链和ATP合成酶均位于细胞膜。细菌的基本结构-----细胞膜1.概念：是细胞膜内除核质体外的无色透明溶胶状物质。2.细胞质组成：水、蛋白质、核酸、脂类，还含有核糖体、胞质颗粒及质粒等物质。细菌的基本结构-----细胞质

①核糖体核糖体也称核蛋白体，由核糖核酸（RNA）和蛋白质组成，为多肽和蛋白质合成的场所。细菌（原核细胞）核糖体特点：沉降系数为70S，由50s大亚基和30s小亚基构成。临床应用：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。链霉素红霉素50S亚基30S亚基链霉素红霉素50S亚基30S亚基链霉素、红霉素对人体细胞有影响吗？细菌核糖体沉降系数70s50s+30s真核细胞核糖体沉降系数80s60s+40s

提问答案：人体细胞为真核细胞，其核糖体沉降系数为80S，由60s亚基和40s亚基组成，因此对人体细胞则无影响，故核糖体为筛选抗菌药物的重要靶位。异染颗粒极体储存多聚偏磷酸盐的颗粒亚甲蓝染色呈紫红色称为常位于菌体两端又称②胞质颗粒细菌细胞质中含有多种颗粒，储存多糖、脂类、多磷酸盐等营养成分。根据异染颗粒的形态及位置可以鉴别细菌。例如白喉棒状杆菌亚甲蓝染色后异染颗粒呈紫红色，位于菌体两端。③质粒质粒是细菌染色体外的遗传物质，为小分子的闭合环状双链DNA。质粒特点：一个细菌细胞可有一至数十个质粒。携有遗传信息，控制细菌某些特定性状。例如耐药因子(R)基因编码均在质粒上。

质粒能进行独立复制，传给子代，也可与细菌的染色体同步复制。质粒可以过接合或转导等方式由一个细菌细胞转移到另一个细菌细胞，使两个细菌细胞都带有质粒。

质粒并非细菌所必需，失去质粒的细菌仍能正常存活。(耐药因子)细菌染色体质粒两个细菌通过性菌毛接合质粒质粒质粒可以过接合或转导等方式由一个细菌细胞转移到另一个细菌细胞，使两个细菌细胞都带有质粒。细菌细胞的核位于细胞质内，无核膜与核仁，仅为一核区，故称为拟核，是由一条环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成的松散网状结构。拟核功能：控制细菌的生长代谢、分裂繁殖、遗传变异。细菌的基本结构-----拟核G＋菌细胞壁一G-菌细胞壁二目录页细胞壁结构与革兰氏染色三细菌细胞壁电镜观察以及细胞壁化学结构的分析表明，G＋菌与G-菌的细胞壁在结构和化学组成上存在显著差异，这也导致两类细菌在染色性、致病性、对药物的敏感性等方面不同。肽聚糖(共有组分)磷壁酸(特有组分)一、G＋菌细胞壁G＋菌细胞壁的化学组成以肽聚糖为主，另外还结合有磷壁酸。四肽侧链

聚糖骨架

五肽交联桥

肽聚糖(共有组分)由聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥三部分构成。1.G＋菌细胞壁--肽聚糖

G+菌细胞壁--肽聚糖N-乙酰胞壁酸（M）N-乙酰葡萄糖胺(G)聚糖骨架：由N-乙酰葡萄糖胺(G)和N-乙酰胞壁酸(M)两种氨基糖交替间隔排列，经β-1，4糖苷键联结而成。各种细菌细胞壁中的聚糖骨架均相同。

G+菌细胞壁--肽聚糖N-乙酰胞壁酸（M）N-乙酰葡萄糖胺(G)四肽侧链：由四种氨基酸组成；在N-乙酰胞壁酸(M)分子上连接四肽侧链。各四肽侧链相互平行，与聚糖骨架所组成的平面垂直。G+菌细胞壁--肽聚糖N-乙酰胞壁酸（M）N-乙酰葡萄糖胺(G)五肽交联桥：一条四肽侧链中第3个氨基酸与相邻四肽侧链末端的第4个氨基酸以五肽交联桥交联，从而构成G＋菌肽聚糖十分坚韧的三维立体网状结构。G＋菌肽聚糖三维立体网状结构溶菌酶、青霉素等能破坏G＋菌肽聚糖结构或抑制其合成，均能损伤细胞壁而使细菌变形或裂解，具有杀菌作用。溶菌酶杀菌机制：溶菌酶能裂解肽聚糖中N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的β-1,4糖苷键，破坏聚糖骨架，引起细菌裂解。青霉素杀菌机制：青霉素能干扰五肽交联桥与四肽侧链末端第4个氨基酸之间的连接，干扰细胞壁合成，导致菌体死亡。临床应用溶菌酶、青霉素和头孢菌素等对人体细胞有毒性作用吗？提问真核细胞细菌细胞人体细胞为真核细胞，细胞最外层为细胞膜，无细胞壁，也无肽聚糖，故溶菌酶、青霉素和头孢菌素等对人体无毒性作用。肽聚糖(共有组分)磷壁酸：(特有组分)G＋菌细胞壁结构：是G＋菌细胞壁特有的组分，以磷酸二酯键同肽聚糖的N‐乙酰胞壁酸相结合。2.G＋菌细胞壁--磷壁酸

A群溶血性链球菌磷壁酸磷壁酸受体磷壁酸的功能：①协助肽聚糖加固细胞壁。

②免疫原性很强，是G+菌重要的表面抗原。

③可黏附宿主细胞，与细菌致病性有关。例如：人类口腔黏膜与皮肤细胞表面有膜磷壁酸受体，A群溶血性链球菌可通过细胞壁上的膜壁磷酸与之结合，导致疾病。

2.G＋菌细胞壁--磷壁酸

二、G-菌细胞壁组成

G-菌细胞壁由肽聚糖和外膜两部分构成。G-菌的细胞壁比G＋菌的薄，可分为内壁层和外壁层。内壁层紧贴细胞膜，厚约2～3nm，由肽聚糖组成，G-菌细胞壁所含肽聚糖较少，仅1～2层。外壁层又称外膜，厚约8～10nm，内含有脂多糖（LPS）。四肽侧链

聚糖骨架

五肽交联桥

肽聚糖G-

菌细胞壁四肽侧链

聚糖骨架

肽聚糖G＋菌细胞壁1.G-

菌细胞壁--肽聚糖

G-菌细胞壁肽聚糖组成：

与G＋菌肽聚糖结构不同，G-菌细胞壁肽聚糖仅由聚糖骨架、四肽侧链组成，无五肽交联桥结构。聚糖骨架：与G＋菌细胞壁聚糖骨架结构相同，同样是由G和N-乙酰胞壁酸（M）两种氨基糖交替间隔排列构成。四肽侧链：在N-乙酰胞壁酸（M）分子上连接四肽侧链；一条四肽侧链中第3个氨基酸与相邻四肽侧链末端的第4个氨基酸直接通过肽键，将两条肽链联结起来。因而G-菌肽聚糖仅能构成单层平面网状的二维松薄结构。四肽侧链

聚糖骨架

肽聚糖(共有组分)G—菌细胞壁--肽聚糖N-乙酰胞壁酸（M）N-乙酰葡萄糖胺(G)G(N-乙酰葡糖胺)四肽侧链M(N-乙酰胞壁酸)Gˉ菌肽聚糖二维平面网状结构G-菌对溶菌酶、青霉素敏感吗？提问G-菌细胞壁由于含肽聚糖较少，且有外膜保护，故对溶菌酶、青霉素不敏感。2.G-

菌细胞壁--外膜

外膜覆盖在肽聚糖外面，是G-

菌细胞壁的主要成分，占细胞壁干重的80%。外膜组成：由内到外依次为脂蛋白、脂质双层、脂多糖（LPS）。肽聚糖(共有组分)外膜脂蛋白

脂质双层

脂多糖（LPS）2.G-

菌细胞壁--外膜

外膜组成脂蛋白：连接肽聚糖与脂质双层。脂质双层结构：其结构类似细胞膜。脂多糖（LPS）：由类脂A、核心多糖、O特异多糖构成。G-菌细胞壁特有的成分，具有毒性，牢固结合在脂质双层上，菌体裂解时方可释放出来，故也称为内毒素。细胞壁革兰氏阳性菌(G+)革兰氏阴性菌(G-)厚度与强度厚(20-80nm)、致密、坚韧薄(10-15nm)、疏松肽聚糖层数、含量

可达50层、含量高、占细胞壁干重50%-80%仅1-2层、含量低、占细胞干重10-20%脂类含量

少、占细胞干重1-4%多、占细胞干重11-22%磷壁酸

有无脂多糖

无有青霉素、溶菌酶敏感不敏感G+菌和G-菌细胞壁比较革兰阳性菌革兰阴性菌①结晶紫初染②碘液媒染③95%乙醇脱色④复染液(番红)复染G+

G―1.革兰氏染色步骤和结果判定：1884年丹麦人革兰（ChristianGram）发明了为革兰氏染色法，这种染色法的基本步骤为：在已固定的细菌涂片上用结晶紫初染，再加媒染剂碘液媒染，然后用95%乙醇脱色，最后用复染液（番红）复染。三、细胞壁结构与革兰氏染色革兰氏阳性菌(G+)革兰氏阴性菌(G-)三、细胞壁结构与革兰氏染色1.革兰氏染色步骤和结果判定：菌体呈蓝紫色者革蓝氏阴性菌(G+)菌体呈红色者革蓝氏阴性菌(G-)三、细胞壁结构与革兰氏染色2.革兰氏染色原理：革兰氏染色的结果同细胞壁的结构与组分有关：G＋菌细胞壁肽聚糖层厚，含量高，脂质含量低甚至没有；G-

细胞壁肽聚糖层薄，含量低，脂质含量高。三、细胞壁结构与革兰氏染色2.革兰氏染色原理：在染色过程中，细胞内形成了一种不溶性的结晶紫‐碘的复合物，这种复合物可被乙醇从G-

菌细胞内抽提出来，但不能从G＋菌中抽提出来。这是由于G＋菌细胞壁较厚，肽聚糖含量高，交联程度高，脂质含量低甚至没有，经乙醇处理后引起脱水，使肽聚糖孔径变小，渗透性降低，结晶紫‐碘复合物不能外流，于是保留初染的紫色。而G-

菌细胞壁肽聚糖层较薄，含量较少，交联程度低，而且脂质含量高，经95%乙醇处理后，脂质被溶解，渗透性增高，结果结晶紫‐碘复合物外渗，细胞经番红复染时呈现红色。三、细胞壁结构与革兰氏染色3.革兰氏染色临床意义：初步鉴别细菌：革兰氏染色法可将所有的细菌区分为G＋菌和G-

菌两大类，是细菌学上最常用的鉴别染色法。指导临床用药G＋菌---青霉素，头孢一代（如头孢唑林），头孢二代（如头孢呋辛）等；G-菌---头孢三代（如头孢曲松），喹诺酮类（如诺氟沙星）等。肽聚糖(共有组分)磷壁酸(特有组分)G＋菌细胞壁结构G-菌细胞壁结构肽聚糖(共有组分)外膜脂蛋白

脂质双层

脂多糖（LPS）

小结荚膜一鞭毛二芽孢四目录页菌毛三细菌的特殊结构细菌基本结构细胞壁细胞膜细胞质拟核细菌特殊结构荚膜鞭毛菌毛芽孢细菌的结构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1.概念：有些细菌生活在一定营养条件下，尤其是在碳源丰富的条件下，向细胞壁外分泌出的一层黏液性物质。一、荚膜(Capsule)肺炎链球菌荚膜厚薄荚膜微荚膜约200nm<200nm2.分类

据黏液的形状和厚度的不同，可分为荚膜和微荚膜。荚膜：黏液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚约200nm。如肺炎球菌荚膜微荚膜:黏液状物质较薄，厚度在200nm以下,与细胞表面牢固结合。如大肠杆菌微荚膜3.化学组成荚膜的主要成分因菌种而异。大多数细菌的荚膜是多糖；少数细菌（如炭疽芽胞杆菌、鼠疫杆菌等）的荚膜为多肽。4.荚膜的形成细菌荚膜一般在动物体内或营养丰富的培养基（如含血液培养基）中较易形成，在普通培养基上则容易消失。产荚膜的细菌菌落通常光滑透明，称光滑型（S型）菌落；不产荚膜的细菌菌落表面粗糙，称粗糙型（R型）菌落。光滑型（S）菌落粗糙型（R）菌落抗干燥作用

荚膜中含有大量的水分，可保护细菌免受干燥的影响。荚膜5.荚膜的功能溶酶体吞噬体伪足形成吞噬体吞噬细胞吞噬细胞无荚膜细菌有荚膜细菌抗吞噬作用5.荚膜的功能黏附作用

荚膜可使细菌彼此间黏附，也可黏附于组织细胞或无生命物体表面，是引起感染的重要因素。5.荚膜的功能抗有害物质的损伤作用荚膜处于细菌细胞的最外层，荚膜犹如盔甲可有效保护菌体免受或少受多种杀菌、抑菌物质的损伤，如体液中溶菌酶、补体。而无荚膜细菌易被溶菌酶等杀灭溶菌酶细菌5.荚膜的功能1.概念：指附着在细菌表面、细长且呈波浪状弯曲的丝状物。2.主要化学组分：蛋白质

二、鞭毛

鞭毛3.鞭毛观察方法鞭毛可用电子显微镜观察，或经特殊的鞭毛染色法后也可在光镜下看到。用半固体琼脂穿刺培养，从细菌生长的扩散情况，可初步判断细菌是否有鞭毛。有鞭毛细菌：在培养基中沿穿刺线并向外扩散生长，穿刺线边缘模糊。如伤寒沙门菌。无鞭毛细菌：只沿穿刺线生长，穿刺线边缘清晰。如痢疾志贺菌。

二、鞭毛

有鞭毛（伤寒沙门菌）无鞭毛（痢疾志贺菌）双毛菌丛毛菌单毛菌周毛菌4.按鞭毛数分类单毛菌：菌体只有一根鞭毛，位于一端，如霍乱弧菌；双毛菌：菌体两端各有一根鞭毛，如空肠弯曲菌；丛毛菌：菌体一端或两端有一束鞭毛，如铜绿假单胞菌；周毛菌：菌体周围有许多鞭毛，如伤寒沙门菌。5.鞭毛功能鞭毛是细菌的运动器官。有鞭毛的细菌能在液体环境中自由运动，其运动有趋化性，常向营养物质处运动或逃离有害物质。如幽门螺旋杆菌。鞭毛一种很好的抗原物质，鞭毛抗原又叫H抗原。1.概念：很多革兰氏阴性菌及少数阳性菌的细胞表面有一些比鞭毛更细、较短而直硬的丝状体结构，称为菌毛。三、菌毛

菌毛性菌毛普通菌毛2.分类及功能分类数量及位置形态功能普通菌毛多，数百根遍布菌体直、细、短黏附作用，与细菌的致病性有关性菌毛少，1～4根长、粗，中空管状性菌毛由F质粒编码，故又称为F菌毛；通过性菌毛接合，传递质粒（遗传物质），与病原菌耐药性和毒力基因转移有关，仅见于少数G-菌。普通菌毛和性菌毛的比较普通菌毛黏附作用百日咳杆菌依靠菌毛，黏附、定居于气管和支气管上皮细胞表面，并快速繁殖，产生百日咳外毒素，刺激呼吸道上皮细胞引起咳嗽，导致外周支气管炎和间质性肺炎（百日咳）性菌毛作用---通过性菌毛接合，传递质粒（遗传物质）大肠杆菌的F+菌株和F-菌株通过一根性菌毛接合，传递质粒雄性菌（F+）：有性菌毛雌性菌（F-）：无性菌毛F-菌株F+菌株1.概念：是指某些G+菌在恶劣环境条件