第1章 细菌和放线菌的形态与构造

第一章原核微生物

---细菌和放线菌的形态与构造原核微生物：具有细胞形态，即细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核，但不具有完整的细胞核结构，无核仁和核膜，只有核物质存在的核区。包括六大类：细菌（bacteria）放线菌（actinomyces）蓝细菌（cyanobacteria）支原体（mycoplasma）衣原体（chlamydia）立克次氏体（rickettsia）细菌的形态与构造

细菌菌体（细胞）形态

细菌细胞构造：

一般构造：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体、间体。

特殊构造：荚膜、芽孢、鞭毛、菌毛。

细菌繁殖特征

细菌群体特征放线菌的形态与构造

放线菌的菌丝形态与构造

放线菌的繁殖特征

放线菌的菌落特征本章讲授内容第一节细菌的形态与构造细菌（bacteria）是原核生物中的一大类群，是一类个体微小、结构简单、细胞壁坚韧、多以二等分裂方式繁殖和水生性较强的单细胞微生物。

微生物的形态与构造主要包括：①个体形态（细胞形态或菌体形态或菌丝形态）②细胞构造③繁殖特征④群体形态一、细菌菌体（细胞）形态依据细菌菌体（细胞）形态的不同，可分为三类：球菌（coccus）杆菌（bacillus）螺旋菌（spirilla）大多数细菌的大小：0.几～几个μm

球菌单球菌（Micrococcus）双球菌(Diplococcus)四联球菌(Tetrad)八叠球菌(Sarcina)葡萄球菌(Staphylococcus)链球菌(Streptococcus)根据球菌在繁殖时细胞分裂方向及分裂后细胞的排列情况，又可将其分为：

杆菌单杆菌(bacillus)球杆菌(coccobacillus)链杆菌(streptobacillus)棒状杆菌(corynebacterium)梭状杆菌(clostridium)螺旋菌弧菌（vibrio）螺菌（spirillum）螺旋体（spirochaeta）大肠杆菌（Escherichia

coli或E.coli）金黄色葡萄球菌（Staphylococcus

aureus）葡萄球菌四联球菌八叠球菌链球菌链杆菌霍乱弧菌(Vibrio

cholerae×15,575)螺旋菌（Spirulinasp.×1,280）细菌细胞构造示意图二、细菌细胞构造细菌细胞构造一般构造

特殊构造

细胞壁细胞膜细胞质核质体（核质）间体(中介体)

荚膜芽孢鞭毛菌毛（一）一般构造所有细菌都具有的构造，包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体、内含物等。革兰氏染色法（Gramstaining）1.细胞壁（cellwall）革兰阳性菌（G+）---紫色革兰阴性菌（G-）---红色（Grampositivebacteria）

（Gramnegativebacteria）

G-细菌细胞壁G+细菌细胞壁细菌细胞壁组成G+

G-

N-乙酰胞壁酸（M）N-乙酰葡糖胺（G）五肽四肽肽聚糖

外壁层---脂多糖层肽聚糖磷壁酸N-乙酰胞壁酸（M）N-乙酰葡糖胺（G）四肽细胞壁组成G+细菌（金色葡萄球菌）肽聚糖结构示意图G：N-乙酰葡糖胺M：N-乙酰胞壁酸MGN-乙酰葡糖胺（G）N-乙酰胞壁酸（M）磷壁酸（techoicacid）：革兰阳性菌特有成分,是由核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键相互连接而成的多聚物。多个磷壁酸分子组成长链穿插于肽聚糖中，内端与肽聚糖上的胞壁酸共价结合的称壁磷壁酸。内端与细胞膜共价结合的称膜磷壁酸。革兰阳性细菌细胞壁特殊组分---磷壁酸G-细菌（大肠杆菌）肽聚糖结构示意图G-菌肽聚糖结构革兰阴性菌细胞壁特殊组分---脂多糖G+菌与G-菌细胞壁结构比较革兰氏阳性菌与阴性菌细胞壁比较维持菌体固有的形态保护细菌抵抗低渗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与细菌致病性有关细胞壁的功能：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裹---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）2.细胞膜(cellmembrane)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、分泌和呼吸等作用。细菌细胞膜可形成一种特有的结构，称为中介体。细胞膜结构模式图

3.细胞质（cytoplasm）被细胞膜包围的除核区以外的呈溶胶状态、半透明、颗粒状物质的总称，其成分主要是水、蛋白质、核酸、脂类、多糖、无机盐类和多种酶系等，是细菌细胞进行合成代谢和分解代谢的主要场所。细胞质中的RNA含量较多，可达菌体成分的15～20％。生长旺盛的幼龄菌含量更高，有较强的嗜碱性，易被碱性染料着色，为异染颗粒。除此之外，细胞质中还存在有许多内含物（inclusionbody）颗粒，举例如下。游离存在于细胞质中的小颗粒，直径约18nm，沉降系数为70s，由50s和30s两个亚单位组成，70％为RNA，30％为蛋白质。是细菌合成蛋白质的场所。（1）核糖体(ribosome)染色体外的遗传物质，存在于细胞质中，为闭合环状的双链DNA，具有自主复制能力，控制着细菌某些特定的遗传特性。如：R质粒:耐药性质粒F质粒：致育性质粒Vi质粒:毒力质粒（2）质粒（plasmid）（3）贮藏物（reservematerials）异染颗粒(metachromaticgranule)：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。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。4.间体或中介体（mesosome）部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物。与细菌细胞分裂繁殖时DNA的复制有关。5.核质体（nuclearbody）或核质（nuclearmaterial）双股环状DNA分子球形、棒状或哑铃状由DNA和少量RNA及蛋白质组成又称核区（nuclearregion）、拟核（nucleoid）或核基因组（genome）。细菌是原核细胞，不具有成形的核。无核膜、核仁和有丝分裂器。功能与真核细胞的染色体相似。大肠杆菌的核质体大肠杆菌纵切面---示哑铃形核质体和细胞分裂（二）特殊构造细菌的特殊构造是指不是所有的细菌都具有的构造，常见的有荚膜、芽孢、鞭毛、菌毛等。

1.荚膜（capsule）有些细菌，在一定的环境条件下，能分泌一种粘液性物质，粘附在细胞壁外，称为荚膜。荚膜的厚度多在0.2μm以上，周围有清晰的界限，称为荚膜或大荚膜（macrocapsule）；厚度在0.2μm以下者，称为微荚膜（microcapsule）；有些细菌，可在细胞壁外形成一层类似荚膜的粘性物质，结构疏松，无一定的形状，周围界限不清晰，密度不均匀，易于洗脱，这种结构，称为粘液层（slimelayer）；包围多个细菌细胞的荚膜，称为菌胶团(zoogloea)。大多数细菌的荚膜是多糖，炭疽芽孢杆菌等少数菌的荚膜为多肽。多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复杂，成为血清学分型的基础。荚膜的形成与环境条件有密切关系。有荚膜的细菌形成光滑型（S）菌落，失去荚膜后其菌落变为粗糙型（R）型。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。粘附作用：荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，形成生物膜，是引起感染的重要因素。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。贮存营养。荚膜的功能细胞荚膜（印度墨汁负染色）2.芽孢（spore）某些杆菌和个别球菌在生长发育后期，在菌体内形成一种圆形或椭圆形、壁厚、含水量低、抗逆性强、普通染色法不着色的特殊结构，称为芽孢，或称内生孢子（endospore）。细菌形成芽孢的能力是由菌体内的芽孢基因决定的。其形成条件因菌种而异。一个细菌只形成一个芽孢，一个芽孢萌发也只生成一个菌体，细菌数量并未增加，因而芽孢不具有繁殖功能，不是细菌的繁殖方式。与芽孢相比，未形成芽孢而具有繁殖能力的菌体称为繁殖体(vegetativeform)。肉毒梭状芽孢杆菌（Clostridium

botulinum）枯草芽孢杆菌（Bacillus

subtilis）细菌芽孢结构示意图细菌芽孢的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。细菌芽孢着生部位

芽孢的抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的传染源。但芽孢并不直接引起疾病，只有发芽成为繁殖体后，才能迅速大量繁殖而致病。芽孢抵抗力强，故常以杀灭芽孢作为灭菌指标。芽孢抵抗力强的原因：（1）芽孢含水量少，蛋白质受热后不易变性。（2）芽孢具有多层致密的厚壁，理化因素不易透入。（3）含有的DPA与钙结合的盐（吡啶二羧酸钙盐，calciumpicolinate,DP