医学微生物学课件2.细菌的形态与结构

1.原核细胞型：细菌、螺旋体、立克次体、衣原体、原核细胞型：细菌、螺旋体、立克次体、衣原体、支原体、放线菌支原体、放线菌 细菌学细菌学总论、各论；其他原核总论、各论；其他原核细胞型微生物。细胞型微生物。2.非细胞型：病毒非细胞型：病毒 病毒学病毒学总论、各论。总论、各论。3.真核细胞型：真菌真核细胞型：真菌 真菌学真菌学总论、各论。总论、各论。总论介绍各种致病性微生物的共性内容，各论介总论介绍各种致病性微生物的共性内容，各论介绍具体的致病性微生物。绍具体的致病性微生物。医学微生物学的教学内容医学微生物学的教学内容 细细 菌菌 学学 总总 论论 主要介绍细菌的一般规律，如形态、结主要介绍细菌的一般规律，如形态、结构、生理、致病机制、遗传与变异、感染与构、生理、致病机制、遗传与变异、感染与免疫、诊断与防治等。免疫、诊断与防治等。细细 菌菌 的的 形形 态态 与与 结结 构构n n细菌的概念细菌的概念 n n广义：广义：广义：广义：泛指各类原核生物界的生物泛指各类原核生物界的生物泛指各类原核生物界的生物泛指各类原核生物界的生物 包包包包括括括括细细细细菌菌菌菌、放放放放线线线线菌菌菌菌、支支支支原原原原体体体体、衣衣衣衣原原原原体体体体、立立立立克克克克次次次次体、螺旋体等。体、螺旋体等。体、螺旋体等。体、螺旋体等。共共共共性性性性：有有有有原原原原始始始始核核核核质质质质 无无无无核核核核膜膜膜膜、二二二二分分分分裂裂裂裂方方方方式式式式繁繁繁繁殖、核糖体的沉降系数为殖、核糖体的沉降系数为殖、核糖体的沉降系数为殖、核糖体的沉降系数为 70S 70S 等。等。等。等。n n狭义：狭义：狭义：狭义：专指细菌专指细菌专指细菌专指细菌 指真细菌（指真细菌（指真细菌（指真细菌（eubacteriaeubacteria），），），），即通常所说的细菌。即通常所说的细菌。即通常所说的细菌。即通常所说的细菌。细菌的大小细菌的大小n n微米（微米（微米（微米（mm）n n观察工具观察工具观察工具观察工具 普通光学显微镜的普通光学显微镜的普通光学显微镜的普通光学显微镜的油镜油镜油镜油镜细菌的形态与排列细菌的形态与排列n n球菌球菌球菌球菌coccuscoccusn n杆菌杆菌杆菌杆菌bacillusbacillusn n螺形菌螺形菌螺形菌螺形菌spiral bacteriumspiral bacterium菌菌1.1.球菌的形态、排列：菌体呈球形或近似球形，直球菌的形态、排列：菌体呈球形或近似球形，直球菌的形态、排列：菌体呈球形或近似球形，直球菌的形态、排列：菌体呈球形或近似球形，直径多为径多为径多为径多为0.50.51.0 m1.0 m；根据排列方式不同，可将球菌；根据排列方式不同，可将球菌；根据排列方式不同，可将球菌；根据排列方式不同，可将球菌分为以下几种。分为以下几种。分为以下几种。分为以下几种。2.杆菌杆菌的形态、排列：的形态、排列：的形态、排列：的形态、排列：细菌呈杆状或圆柱状，杆菌细菌呈杆状或圆柱状，杆菌是细菌中种类最多的类型。是细菌中种类最多的类型。（1）不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌 3 310m10m中中大肠埃希菌大肠埃希菌 2 23m3m小小布鲁菌布鲁菌 0.60.61.5m1.5m大大（2）有的杆菌的两端或一端呈平切状、圆弧状或）有的杆菌的两端或一端呈平切状、圆弧状或称钝圆状、膨大呈棒槌状。称钝圆状、膨大呈棒槌状。炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌鼠疫杆菌鼠疫杆菌白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌（3）杆菌沿长轴方向分裂，排列方式变化不大，）杆菌沿长轴方向分裂，排列方式变化不大，可呈单个、链状、可呈单个、链状、V字状排列等。字状排列等。结核分枝杆菌结核分枝杆菌炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌大肠埃希菌大肠埃希菌3.螺形菌：菌体呈弯曲状的杆菌。根据其弯曲程度螺形菌：菌体呈弯曲状的杆菌。根据其弯曲程度不同可分成弧菌与螺菌两各类型。不同可分成弧菌与螺菌两各类型。弧菌弧菌螺菌螺菌螺菌螺菌细菌的结构细菌的结构基本结构基本结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。特殊结构特殊结构荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。（一）（一）细胞壁胞壁 位位于于细细菌菌细胞胞基基本本结结构构的的最最外外层，是是包包绕绕在在细细胞胞膜膜外外的的膜膜状状结结构构；组成成较复复杂，共共有有组组分分为为肽肽聚聚糖糖，但但随随不不同同细菌菌而而异异 革革兰阳阳性性菌菌（G+菌菌）和和革革兰阴性菌（阴性菌（G-菌）菌），还各自有其特殊组分还各自有其特殊组分。一、细菌的基本结构一、细菌的基本结构细胞膜细胞膜肽肽聚聚糖糖磷壁酸磷壁酸肽聚糖肽聚糖外外膜膜细细胞胞膜膜细细胞胞膜膜细菌细胞壁的组成细菌细胞壁的组成细菌细胞壁的组成细菌细胞壁的组成聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架 四肽侧链四肽侧链四肽侧链四肽侧链 五肽交联桥五肽交联桥五肽交联桥五肽交联桥 外膜外膜外膜外膜（特殊组分）（特殊组分）聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架 四肽侧链四肽侧链四肽侧链四肽侧链 G G-菌菌菌菌细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁 肽聚糖肽聚糖肽聚糖肽聚糖（共有组分）（共有组分）（共有组分）（共有组分）肽聚糖肽聚糖肽聚糖肽聚糖（共有组分）（共有组分）（共有组分）（共有组分）G G+菌菌菌菌细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁 磷壁酸磷壁酸磷壁酸磷壁酸（特殊组分）（特殊组分）G+菌菌G-菌菌细细胞胞壁壁肽肽聚聚糖糖细细胞胞壁壁=二氨基庚二酸二氨基庚二酸 （DAP）G+菌菌G-菌菌1.细菌细胞壁的共有组分细菌细胞壁的共有组分 肽聚糖：是一类复杂肽聚糖：是一类复杂的多聚体，是细菌细胞壁中的主要成分，的多聚体，是细菌细胞壁中的主要成分，为原核细为原核细胞所特有，胞所特有，又称为粘肽、糖肽、胞壁质。又称为粘肽、糖肽、胞壁质。G+菌、菌、G-菌肽聚糖的组成与结构不同。菌肽聚糖的组成与结构不同。G G+菌细胞壁肽聚糖构造示意图菌细胞壁肽聚糖构造示意图菌细胞壁肽聚糖构造示意图菌细胞壁肽聚糖构造示意图G N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架 四肽侧链四肽侧链四肽侧链四肽侧链 五肽交联桥五肽交联桥五肽交联桥五肽交联桥 G G+菌的肽聚糖菌的肽聚糖菌的肽聚糖菌的肽聚糖 形成坚韧的形成坚韧的三维立体结构三维立体结构 革兰阳性菌细胞壁结构模式图革兰阳性菌细胞壁结构模式图 肽聚糖肽聚糖（1550层）层）细胞膜细胞膜N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸四肽链四肽链五肽桥五肽桥G G-菌细胞壁肽聚糖构造示意图菌细胞壁肽聚糖构造示意图菌细胞壁肽聚糖构造示意图菌细胞壁肽聚糖构造示意图M N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸 G G-菌的肽聚糖菌的肽聚糖菌的肽聚糖菌的肽聚糖聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架 四肽侧链四肽侧链四肽侧链四肽侧链 形成疏松的形成疏松的二维平面结构二维平面结构 二氨基庚二酸二氨基庚二酸 （DAP）肽聚糖肽聚糖（12层）层）细胞膜细胞膜外外膜膜革兰阴性菌细胞壁结构模式图革兰阴性菌细胞壁结构模式图革兰阴性菌细胞壁结构模式图革兰阴性菌细胞壁结构模式图 青霉素：与青霉素：与细菌菌竞争争转肽酶，抑制，抑制侧链与交与交联桥的的连接，使胞壁合成受阻。接，使胞壁合成受阻。溶菌溶菌酶：裂解：裂解-1,4糖苷糖苷键，破坏聚糖骨架。，破坏聚糖骨架。2.G G+菌菌细胞壁特殊胞壁特殊组分分 磷壁酸磷壁酸及一些表面蛋白质。及一些表面蛋白质。磷壁酸的功能及医学意义：膜磷壁酸，又磷壁酸的功能及医学意义：膜磷壁酸，又称称脂磷壁酸脂磷壁酸 （lipoteichoic acid,LTA）具有）具有黏附黏附作用作用（类似菌毛的作用（类似菌毛的作用），与致病性有关。），与致病性有关。脂蛋白脂蛋白脂质双层脂质双层脂多糖脂多糖 外膜外膜位于肽聚糖外侧，由内向外由脂蛋白、脂位于肽聚糖外侧，由内向外由脂蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成。质双层和脂多糖三部分组成。3.G-菌菌细胞壁特殊组分细胞壁特殊组分 外外膜膜肽聚糖肽聚糖外外膜膜细细胞胞膜膜外膜外膜 脂蛋白脂蛋白连接肽聚糖与脂质双层连接肽聚糖与脂质双层脂质双层脂质双层结构类似细胞膜，镶嵌着多结构类似细胞膜，镶嵌着多种蛋白质称为种蛋白质称为外膜蛋白。外膜蛋白。脂多糖（脂多糖（LPS）即即G菌内毒素菌内毒素脂蛋白脂蛋白脂质双层脂质双层脂多糖脂多糖 脂质双层脂质双层脂多糖：由脂质脂多糖：由脂质A、核心多糖、特异多糖组成。、核心多糖、特异多糖组成。脂质脂质A A：内毒素的毒性和生物活：内毒素的毒性和生物活性主要组分性主要组分,无种属特异性。无种属特异性。核心多糖：有属特异性核心多糖：有属特异性特异多糖：特异多糖：G G-菌的菌体抗原菌的菌体抗原 （O抗原），有种特异性。抗原），有种特异性。脂质脂质A细胞膜细胞膜 肽聚糖肽聚糖肽聚糖肽聚糖（共有组分）（共有组分）（共有组分）（共有组分）聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架四肽侧链四肽侧链四肽侧链四肽侧链 外外外外 膜膜膜膜（特殊组分）（特殊组分）（特殊组分）（特殊组分）脂脂脂脂 蛋蛋蛋蛋 白白白白脂质双层脂质双层脂质双层脂质双层脂脂脂脂 多多多多 糖糖糖糖特异多糖特异多糖特异多糖特异多糖核心多糖核心多糖核心多糖核心多糖脂脂脂脂 质质质质 A A革兰阴性菌细胞壁的成分与结构革兰阴性菌细胞壁的成分与结构细胞膜细胞膜脂质脂质AG+菌与菌与G-菌细胞壁结构比较菌细胞壁结构比较细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁 革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阴性菌革兰阴性菌革兰阴性菌强度强度强度强度较坚韧较坚韧较坚韧较坚韧较疏松较疏松较疏松较疏松厚度厚度厚度厚度202080nm80nm101015nm15nm肽聚糖层数肽聚糖层数肽聚糖层数肽聚糖层数可多达可多达可多达可多达5050层层层层1 12 2层层层层肽聚糖含量肽聚糖含量肽聚糖含量肽聚糖含量占细胞壁干重占细胞壁干重占细胞壁干重占细胞壁干重505080%80%占细胞壁干重占细胞壁干重占细胞壁干重占细胞壁干重5 520%20%磷壁酸磷壁酸磷壁酸磷壁酸+脂质双层脂质双层脂质双层脂质双层+脂蛋白脂蛋白脂蛋白脂蛋白+脂多糖脂多糖脂多糖脂多糖+G菌菌G菌菌染色性染色性紫色紫色红色红色抗原性抗原性磷壁酸磷壁酸脂多糖脂多糖致病性（内毒素）致病性（内毒素）无无 有有对青霉素敏感性对青霉素敏感性敏感敏感不敏感不敏感对溶菌酶敏感性对溶菌酶敏感性敏感敏感不敏感不敏感细菌细胞壁结构差异的意义细菌细胞壁结构差异的意义 细胞壁胞壁结构的不同，构的不同，导致致G菌和菌和G菌在染色性、菌在染色性、致病性及致病性及对药物的敏感性等方面有很大差异。物的敏感性等方面有很大差异。4.细胞壁的功能胞壁的功能（1）维持菌体持菌体固有的形固有的形态。（2）保保护细菌菌抵抗低渗抵抗低渗环境。境。（3）参与菌体内外的物参与菌体内外的物质交交换。（4）菌体表面菌体表面带有多种抗原表位，可以有多种抗原表位，可以诱发机体机体的免疫的免疫应答。答。（5）与与细菌致病性有关，如菌致病性有关，如LPS。5.细菌细胞壁缺陷型（细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）型）细菌细胞壁细菌细胞壁肽聚糖结构受损或合成受抑制后肽聚糖结构受损或合成受抑制后仍能生长和分裂的细菌仍能生长和分裂的细菌称为细菌细胞壁缺陷型或称为细菌细胞壁缺陷型或细菌细菌L型（型（L form，因其，因其1935年首先在年首先在Lister研究研究院发现而得名），院发现而得名），这种细胞壁受损的细菌一般在这种细胞壁受损的细菌一般在普通环境普通环境中不能耐受菌体内的高渗透压而胀裂死中不能耐受菌体内的高渗透压而胀裂死亡。但在亡。但在高渗环境高渗环境下，它们仍可存活。下，它们仍可存活。肽肽聚聚糖糖磷壁酸磷壁酸肽聚糖肽聚糖外外膜膜细细胞胞膜膜细细胞胞膜膜G+菌菌G-菌菌细细胞胞壁壁肽肽聚聚糖糖细细胞胞壁壁=G G+菌细胞壁肽聚糖层缺失后，原生质仅被一层菌细胞壁肽聚糖层缺失后，原生质仅被一层