细菌的形态和结构

关于细菌的形态和结构Contents第一节细菌的形态第二节细菌的基本结构第2页,共89页，2024年2月25日，星期天第一节细菌细菌的大小细菌的基本形态及变化细菌的群体分布第3页,共89页，2024年2月25日，星期天

细菌的大小、形态和排列

第一节

细菌细菌的形态

细菌的大小(1)长度单位:微米(μm)(2)表示:

球菌:直径杆菌:宽×长螺菌:宽、长、螺距球菌直径:0.2-1.5

μm。杆菌:长1-5μm,宽0.5-1μm。例如：E.coli:平均长度:2μm;宽度0.5μm1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm;109个大肠杆菌重1mg.第4页,共89页，2024年2月25日，星期天

细菌的大小、形态和排列

细菌的形态

细菌的大小

细菌的基本形态和排列第5页,共89页，2024年2月25日，星期天

细菌的大小、形态和排列

第6页,共89页，2024年2月25日，星期天

细菌的大小、形态和排列

细菌的形态

细菌的大小

细菌的基本形态和排列球菌(coccus)及其排列状态菌体呈球形或近似球形,以典型的二分裂殖方式繁殖,分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式.根据细胞分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间排列状态不同,可将球菌分为以下几种:单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。第7页,共89页，2024年2月25日，星期天

球菌(coccus)及其排列状态

单球菌：细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在.如尿素微球菌(Micrococcusureae)第8页,共89页，2024年2月25日，星期天

球菌(coccus)及其排列状态

单球菌：

双球菌：细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列.

如肺炎双球菌(Diplococcuspneumoniae)第9页,共89页，2024年2月25日，星期天

球菌(coccus)及其排列状态

单球菌：

双球菌：

链球菌：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.如：乳链球菌(Streptococcuslactis）无乳链球菌(Streptococcusagalactiae)溶血链球菌(Streptococcushemolyticus)第10页,共89页，2024年2月25日，星期天

球菌(coccus)及其排列状态

单球菌：

双球菌：

链球菌：

四联球菌：细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田字形.

如四联微球菌（Micrococcustetragenus）第11页,共89页，2024年2月25日，星期天

球菌(coccus)及其排列状态

单球菌：

双球菌：

链球菌：

四联球菌：

八叠球菌：细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌特征性地连在一起成立方体形.

如藤黄八叠球菌（Sarcinaureae)第12页,共89页，2024年2月25日，星期天

球菌(coccus)及其排列状态

单球菌：

双球菌：

链球菌：

四联球菌：

八叠球菌：

葡萄球菌：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。如：金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus)白色葡萄球菌（Staphylcoccusalbus)第13页,共89页，2024年2月25日，星期天

细菌的大小、形态和排列

第一章

细菌的形态与结构

细菌的形态

细菌的大小

细菌的基本形态和排列球菌(coccus)及其排列状态杆菌(bacillus)及其排列状态杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮状、竹节状等；按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、“八”字状等。第14页,共89页，2024年2月25日，星期天

第一章

细菌的形态与结构

杆菌(bacillus)及其排列状态

杆菌的形态短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌第15页,共89页，2024年2月25日，星期天

第一章

细菌的形态与结构

螺旋菌(spirilla)及其排列状态Vibriocholerae第16页,共89页，2024年2月25日，星期天

细菌的大小、形态和排列

第一章

细菌的形态与结构

细菌的形态

细菌的大小

细菌的基本形态和排列

细菌的异常形态及特殊形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的异常形态第17页,共89页，2024年2月25日，星期天

细菌的大小、形态和排列

第一章

细菌的形态与结构

细菌的形态

细菌的大小

细菌的基本形态和排列

细菌的异常形态及特殊形态柄细菌、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。第18页,共89页，2024年2月25日，星期天

细菌的大小、形态和排列

第一章

细菌的形态与结构

细菌的形态

细菌的大小

细菌的基本形态和排列

细菌的异常形态及特殊形态

细菌的群体形态菌落（colony）,又称为克隆（clone）。第19页,共89页，2024年2月25日，星期天菌落(colony)：单个细菌在适当的固体培养基表面或内部，经过一定时间的培养后，培养繁殖出数量巨大的菌体，形成一个肉眼可见的、有一定形态的群体，称为菌落；菌落互相连接成片，称为菌苔(1awn)；在一定的培养基中的菌落形态、大小、色泽、气味等是细菌学鉴定的重要内容

第一章

细菌的形态与结构

第20页,共89页，2024年2月25日，星期天（一）在固体培养基上（内）的群体形态

第一章

细菌的形态与结构

第21页,共89页，2024年2月25日，星期天（一）在固体培养基上（内）的群体形态

第一章

细菌的形态与结构

第22页,共89页，2024年2月25日，星期天（一）在固体培养基上（内）的群体形态

第一章

细菌的形态与结构

第23页,共89页，2024年2月25日，星期天

第一章

细菌的形态与结构

（一）在半固体培养基上（内）的群体形态根据明胶液化层中呈现的不同形状判断某细菌是否产蛋白酶。根据半固体直立柱表面和穿刺线上细菌群体的生长状态和有否扩散现象判断该菌的运动能力。第24页,共89页，2024年2月25日，星期天

第一章

细菌的形态与结构

（三）在液体培养基上（内）的群体形态第25页,共89页，2024年2月25日，星期天

第一章

细菌的形态与结构

（三）在液体培养基上（内）的群体形态第26页,共89页，2024年2月25日，星期天第二节细菌的基本结构细胞壁细胞壁的基本功能细胞膜细胞质第27页,共89页，2024年2月25日，星期天一般细菌都有的构造。基本构造:特殊构造:部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造。第28页,共89页，2024年2月25日，星期天一、细胞壁细胞质膜细胞质和内含物核区特殊的休眠构造——芽胞糖被、鞭毛、菌毛、性毛二、细胞壁以内的构造——原生质体三、细胞壁以外的构造细胞壁的功能细胞壁的特点革兰氏染色的机制缺壁细菌第29页,共89页，2024年2月25日，星期天概念细胞壁的功能革兰氏染色与细胞壁

(1)革兰色染色

(2)革兰氏染色阳性菌的细胞壁的特点

(3)革兰氏染色阴性菌的细胞壁的特点

(4)革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较4.缺壁细菌

1.细胞壁第30页,共89页，2024年2月25日，星期天

1.细胞壁细胞壁（cellwall）是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖组成，有固定细胞外形和保护细胞等多种生理功能。（PAGE

10）第31页,共89页，2024年2月25日，星期天细胞壁功能细胞壁的主要功能（PAGE13）保持细菌一定的外形保护细菌免受外界渗透压和有害物质的损害与细菌的致病性、抗原性、对噬菌体和药物的敏感性相关与革兰氏染色反应特性相关第32页,共89页，2024年2月25日，星期天革兰氏染色G.Gram(革兰)于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。革兰氏染色与细胞壁第33页,共89页，2024年2月25日，星期天革兰氏染色与细胞壁第34页,共89页，2024年2月25日，星期天革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较革兰氏染色与细胞壁第35页,共89页，2024年2月25日，星期天革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较第36页,共89页，2024年2月25日，星期天革兰氏染色的原理(1884-1983)革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较第37页,共89页，2024年2月25日，星期天溶菌酶：β-1，4糖苷键青霉素：肽桥第38页,共89页，2024年2月25日，星期天阳性菌阴性菌革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较第39页,共89页，2024年2月25日，星期天革兰氏染色阳性细菌：肽聚糖层次多、厚机械抗性强对溶菌酶和青霉素敏感不含外膜(脂多糖)不形成内毒素革兰氏染色阳性革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较第40页,共89页，2024年2月25日，星期天革兰氏染色阴性细菌：肽聚糖层次少、薄机械抗性差对溶菌酶和青霉素不敏感脂多糖等组成外膜内毒素革兰氏染色阴性革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较第41页,共89页，2024年2月25日，星期天成分占细胞壁干重的%革兰氏阳性细菌革兰氏阴性细菌肽聚糖含量很高（50-90）含量很低（-10）磷壁酸含量较高（＜50）无类脂类一般无（＜2）含量较高（-20）蛋白质无含量较高革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较第42页,共89页，2024年2月25日，星期天特殊细胞壁细菌某些G+分枝杆菌和诺卡氏菌：细胞壁含有大量的霉菌酸(mycolicacid——

一种支链羟基脂类)与感染能力有关简单染色很难使它着色抗酸性染色第43页,共89页，2024年2月25日，星期天细菌染色法死菌活菌：用美兰或TTC（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色正染色负染色：荚膜染色法等简单染色法鉴别染色法革兰氏染色法抗酸性染色法芽胞染色法姬姆萨染色法特殊细胞壁细菌第44页,共89页，2024年2月25日，星期天抗酸性染色：1）细胞与碱性复红和苯酚的混合物一起加热；

2）酸性酒精脱色；

3）美兰复染。抗酸性染色阳性菌：抗酸性染色阴性菌：红色蓝色特殊细胞壁细菌第45页,共89页，2024年2月25日，星期天缺壁细菌实验室或宿主体内形成在自然界长期进化中形成——支原体缺壁突变——L型细菌人工去壁基本去尽—原生质体（G+）部分去掉—球状体（G-）缺壁细菌第46页,共89页，2024年2月25日，星期天

(1)L型细菌（L—formofbacteria）有些细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内），通过自发突变而形成的一种相对稳定的细胞壁突变的一种变异型。英国的Lister医学预防研究所首先发现而得名。念珠状链杆菌（Streptobacillusmoniliformis）大肠杆菌、链球菌、葡萄球菌、分枝杆菌、霍乱弧菌等20多种菌中均有发现，一般认为是与针对抗菌治疗有关。没有完整的细胞壁，细胞呈多形态有些能够通过细菌过滤器，被称为滤过型细菌对渗透敏感，在固体培养基上形成油煎蛋似的小菌落（0.1mm左右）特点:第47页,共89页，2024年2月25日，星期天

指在人为的条件下用溶菌酶处理或是用青霉素处理，从而形成一种只有细胞膜包裹的圆球状的对渗透压敏感的细胞。一般是由革兰氏染色阳性的细菌来形成的。

1）对环境条件的变化敏感，低渗透压、离心、振荡、甚至通气都会使它破裂2）有的原生质体具在鞭毛，但是不能运动，也不能被相应的噬菌体感染。3）在适宜的条件下（高渗透压），可以生长繁殖，形成菌落，并且能够恢复成有细胞壁的正常结构。4）对于原生质体，它更容易导入外源遗传物质。是研究遗传规律，研究原生体育种的良好实验材料。

特点:（2）原生质体（protoplast）第48页,共89页，2024年2月25日，星期天又称原生质球，革兰氏阴性细菌用溶菌酶或是青霉素处理，只能去掉它的肽聚糖层，它的外膜还能部分的保留，因此这种原生质球比原生质体的抗性要稍微强一些。一般是由革兰氏染色阴性的细菌来形成的。

（3）球状体（Sphaeroplast）第49页,共89页，2024年2月25日，星期天是在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。因它的细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。（4）支原体（Mycoplasma）第50页,共89页，2024年2月25日，星期天

1）概念细胞质膜（cytoplasmicmembrane）、质膜（plasmamembrane）、细胞膜（cellmembrane）、内膜（innermembrane）,是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透膜。

二、细胞膜第51页,共89页，2024年2月25日，星期天细胞质膜（cytoplasmicmembrane）、质膜（plasmamembrane）、细胞膜（cellmembrane）、内膜（innermembrane）,是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透膜。

PAGE13

1）概念

2、细胞膜第52页,共89页，2024年2月25日，星期天

2）细胞膜的观察第53页,共89页，2024年2月25日，星期天细胞膜：对所有生命来说都是必须的，对细菌亦然。维持细胞内部结构处于稳定且高度有序状态的物理屏障。细胞重要的代谢活动中心。结构特点符合经典的“液态相嵌模型”理论磷脂膜蛋白醇类物质不饱和脂肪酸的结构和相对含量变化大（微生物生理及生态分布的多样性）约占细菌细胞膜的50-70%，比任何一种生物膜都高，而且种类也多细菌：霍烷类化合物真核生物：胆固醇提高膜的稳定性

3）细胞膜的化学组成及结构模型第54页,共89页，2024年2月25日，星期天液态相嵌模型

3）细胞膜的化学组成及结构模型第55页,共89页，2024年2月25日，星期天①选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；②维持细胞内正常渗透压的屏障；③合成细胞壁和糖被的各种组分的重要基地；④膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所；⑤鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的体能部位；⑥对于不同种类的细菌来说呢，它的细胞膜在结构和功能上存在很大差异，具有特征性，因此膜化学也是进行细菌鉴定的一个非常重要的手段。

4)细胞膜的生理功能第56页,共89页，2024年2月25日，星期天

3、细胞浆和内含物细胞质的主要成分为核糖体、间体、内含物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约80%。概念：第57页,共89页，2024年2月25日，星期天一种由细胞膜内褶而形成的囊状构造，其中充满着层状或管状的泡囊。青霉素酶的分泌，包括DNA的复制，分配及与细胞分裂有关间体实际上并不存在，它仅仅是因为电镜在制片的过程中由于脱水而形成的一种赝像

间体第58页,共89页，2024年2月25日，星期天核区（nuclearregionorarea）原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核。第59页,共89页，2024年2月25日，星期天第三节细菌的特殊结构荚膜鞭毛菌毛芽胞第60页,共89页，2024年2月25日，星期天细菌细胞的特殊结构1、荚膜(1)概念一部分细菌，在其生活过程中，可以在细胞壁的外面产生一种黏液样物质，包围整个菌体，称为荚膜（capsule）。一团荚膜内含多个细菌时则称为菌胶团（zoogloea）。有一些细菌能产生比荚膜薄、只有在电镜下才能看见的微荚膜。有些细菌周围产生一些边界不明显、疏松、易与菌体脱离的黏液样物质，称为黏液层。第61页,共89页，2024年2月25日，星期天荚膜菌胶团细菌细胞的特殊结构第62页,共89页，2024年2月25日，星期天（2）特点主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。经特殊的荚膜染色，特别是负染色（又称背景染色）后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。b.产生荚膜是微生物的一种遗传特性，其菌落特征及血清学反应是是细菌分类鉴定的指标之一。c.荚膜等并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境中的生存有利。d.细菌荚膜与人类的科学研究和生产实践有密切的关系。第63页,共89页，2024年2月25日，星期天第64页,共89页，2024年2月25日，星期天细菌细胞的特殊结构第65页,共89页，2024年2月25日，星期天（3）功能①保护细菌免受干燥和其它有害环境因素的影响；②贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用；③有助于细菌黏附于机体各处表面；④能抵抗吞噬细胞的吞噬和抵抗抗体，使细菌发挥致病性第66页,共89页，2024年2月25日，星期天S-layers第67页,共89页，2024年2月25日，星期天2、鞭毛(flagellum,复flagella)（1）概念某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”。第68页,共89页，2024年2月25日，星期天

鞭毛的有无和着生方式具有十分重要的分类学意义单端鞭毛端生丛毛两端生鞭毛周生鞭毛第69页,共89页，2024年2月25日，星期天（2）观察和判断细菌鞭毛的方法电子显微镜直接观察鞭毛长度：15～20μm；直径：0.01～0.02μm光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜根据培养特征判断：

半固体穿刺、菌落（菌苔）形态2、鞭毛第70页,共89页，2024年2月25日，星期天2、鞭毛第71页,共89页，2024年2月25日，星期天第72页,共89页，2024年2月25日，星期天第73页,共89页，2024年2月25日，星期天a,monotrichousb,amphitrichousc,lophotrichousd,peritrichous第74页,共89页，2024年2月25日，星期天细菌的趋避运动鞭毛的功能是运动，这是原核生物实现其趋性（taxis）即趋向性的最有效方式。化学趋避运动或趋化作用(chemotaxis):细菌对某化学物质敏感,通过运动聚集于该物质的高浓度区域或低浓度区域.光趋避运动或趋光性(phototaxis):有的细菌能区别不同波长光而集中在一定波长光区内.趋磁运动或趋磁性(magnetotaxis),趋磁细菌根据磁场方向进行分布.第75页,共89页，2024年2月25日，星期天3、菌毛(fimbria，复数fimbriae)长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。第76页,共89页，2024年2月25日，星期天3、菌毛(fimbria，复数fimbriae)第77页,共89页，2024年2月25日，星期天Fpilus3、菌毛(fimbria，复数fimbriae)第7