细菌的基本性状细菌形态学.ppt

细菌学总论细菌学总论 细菌的基本概念：n单细胞的原核细胞型微生物n狭义概念：单指细菌（如葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌等）n广义概念：所有原核细胞型微生物（细菌、支原体、立克次体、衣原体、螺旋体、放线菌）第一节第一节 细菌的形态与结构细菌的形态与结构一、细菌的大小与形态一、细菌的大小与形态n观察细菌常用光学显微镜，其大小用测微尺在观察细菌常用光学显微镜，其大小用测微尺在显微镜下进行测量，以显微镜下进行测量，以微米微米(μm)为单位不为单位不同种类的细菌大小不一，同一种细菌也因菌龄同种类的细菌大小不一，同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有差异和环境因素的影响而有差异n细菌按其外形，主要有细菌按其外形，主要有球菌（球菌（coccus））杆菌（杆菌（bacillus）） 螺形菌（螺形菌（spiral bacterium））形态与结构形态与结构形态与结构形态与结构细菌的大小与形态细菌的测量单位：细菌的测量单位：微米(μm)细菌的形态细菌的形态球菌球菌杆菌杆菌螺螺菌菌弧弧菌菌螺形菌螺形菌球菌球菌(coccus)脑膜炎奈瑟菌脑膜炎奈瑟菌双球菌双球菌(diplococcus)肺炎双球菌肺炎双球菌链球菌链球菌(streptococcus)球菌球菌(coccus)球菌球菌(coccus)葡萄球菌葡萄球菌(straphylococcus)球菌球菌(coccus)四联球菌四联球菌(tetrad)球菌球菌(coccus)八叠球菌八叠球菌(sarcina)杆菌杆菌(bacillus)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 3-10 3-10 μmμm大中大肠埃希菌大肠埃希菌 2-3 2-3 μmμm小布鲁菌布鲁菌 0.6-1.5 0.6-1.5 μmμm杆菌的形态多样杆菌的形态多样杆菌杆菌(bacillus)炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌杆菌(bacillus)杆菌的形态多样杆菌的形态多样分枝杆菌分枝杆菌双歧杆菌双歧杆菌螺形菌螺形菌(spiral bacterium)弧菌弧菌螺菌螺菌螺杆菌螺杆菌二、细菌的结构二、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、芽胞形态与结构形态与结构形态与结构形态与结构 （一）细胞壁一）细胞壁(cell wall) 是位于细菌细胞最外层，包绕在细胞是位于细菌细胞最外层，包绕在细胞膜周围，无色透明、坚韧而富有弹性的膜状膜周围，无色透明、坚韧而富有弹性的膜状结构平均厚度为结构平均厚度为12——30nm，组成较复，组成较复杂，并随不同菌种而异杂，并随不同菌种而异。

一（一 ）基本结构）基本结构 各种细菌都有的结构各种细菌都有的结构革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阴性菌革兰染色革兰染色两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖，但各有其特殊组分两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖，但各有其特殊组分革兰染色法（革兰染色法（Gram Stain）：）： 涂片涂片 风干风干 固定固定 结晶紫结晶紫 碘液碘液 95%乙醇乙醇 复红复红1min1min脱色脱色1革兰阳性菌肽聚糖革兰阳性菌肽聚糖(peptidoglycan)—聚糖骨架、四肽聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥（三维立体结构）侧链、五肽交联桥（三维立体结构）青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸革兰阳性菌肽聚糖组成1、聚糖骨架 N-乙酰葡糖胺(G) N-乙酰胞壁酸(M)2、四肽侧链（L-丙、D-谷、L-赖、D-丙） 3、五肽交联桥（5个甘氨酸组成）肽聚糖层厚，形成坚韧的三维立体网架结构 革兰阳性菌细胞壁肽聚糖经这样的革兰阳性菌细胞壁肽聚糖经这样的三级链接，构成了交叉的、机械强度相三级链接，构成了交叉的、机械强度相当大的空间框架结构，交联率为当大的空间框架结构，交联率为75%，坚固而致密。

这种三维立体结构的肽，坚固而致密这种三维立体结构的肽聚糖在革兰阳性菌中高达聚糖在革兰阳性菌中高达50层，为其层，为其细胞壁主要成分细胞壁主要成分2革兰阴性菌肽聚糖革兰阴性菌肽聚糖(peptidoglycan)—聚糖骨架、聚糖骨架、四肽侧链（二维平面结构）四肽侧链（二维平面结构）革兰阴性菌肽聚糖组成1、聚糖骨架 N-乙酰葡糖胺(G) N-乙酰胞壁酸(M)2、四肽侧链（L-丙、D-谷、M-二氨基庚二酸DAP、D-丙） 缺乏五肽交链桥仅有二维结构，肽聚糖层少，结构松散 革兰阴性菌细胞壁肽聚糖由于缺乏交革兰阴性菌细胞壁肽聚糖由于缺乏交联桥，只能形成二维平面结构，而且交联桥，只能形成二维平面结构，而且交联率低，只有联率低，只有25%，故多数侧链呈游离，故多数侧链呈游离状这种二维平面的肽聚糖在革兰阴性状这种二维平面的肽聚糖在革兰阴性菌中只有菌中只有1——2层，只作为其细胞壁的层，只作为其细胞壁的组成成分之一组成成分之一细胞壁的破坏物质n 青霉素、头孢菌素和溶菌酶的杀菌作用主要作用于Ｇ+菌n G-菌肽聚糖含量少，有外膜保护，青霉素 和溶菌酶对其作用微弱。

 革兰阳性菌、革兰阴性菌肽聚糖组成与数革兰阳性菌、革兰阴性菌肽聚糖组成与数量不同，因此在许多理化性状、致病性、量不同，因此在许多理化性状、致病性、染色性、药物的敏感性等上均有差异染色性、药物的敏感性等上均有差异n细菌细胞壁中基本成分细菌细胞壁中基本成分:肽聚糖肽聚糖n此外，革兰阳性菌、阴性菌细胞壁中还此外，革兰阳性菌、阴性菌细胞壁中还有各自的有各自的特殊成分特殊成分革兰阳性菌：磷壁酸革兰阳性菌：磷壁酸革兰阴性菌：外膜革兰阴性菌：外膜 3革兰阳性菌细胞壁特殊组分革兰阳性菌细胞壁特殊组分——磷壁酸磷壁酸(teichoic acid) 化学结构：由核糖醇和甘油残基经磷酸二酯键连接组成长链，穿插于肽聚糖中类别：壁磷壁酸- 与细胞壁中肽聚糖中N-乙酰胞壁酸连接膜磷壁酸- 与细胞膜相连作用：具有抗原性，是重要的表面抗原；有一定致病作用磷壁酸磷壁酸-----革兰阳性菌特有成分革兰阳性菌特有成分4革兰阴性菌细胞壁特殊组分革兰阴性菌细胞壁特殊组分——外膜外膜(outer membrane)外膜由脂蛋白、脂质双层、脂多糖三部分组成，位于肽聚糖外面，是G- 菌细胞壁中主要成分。

外膜位于肽聚糖外侧，由内向外由脂外膜位于肽聚糖外侧，由内向外由脂蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成外膜外膜 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，有选择性通透结构类似细胞膜，有选择性通透作用，也可作为噬菌体、性菌毛、作用，也可作为噬菌体、性菌毛、或细菌素的受体或细菌素的受体脂多糖脂多糖（（LPS））即革兰阴性菌内毒素即革兰阴性菌内毒素 脂多糖脂多糖（由内向外）（由内向外）脂类脂类A一种糖磷脂，是内毒素的毒性一种糖磷脂，是内毒素的毒性成分，无种属特异性成分，无种属特异性脂多糖由三部分组成脂多糖由三部分组成：：核心多糖核心多糖有种属特异性，同一菌属细有种属特异性，同一菌属细菌核心多糖相同菌核心多糖相同特异多糖特异多糖即革兰阴性菌的菌体抗原即革兰阴性菌的菌体抗原（（O抗原），具有种的特异抗原），具有种的特异性，此糖如果缺失，细菌菌性，此糖如果缺失，细菌菌落将发生落将发生S—R变异变异革兰阴性菌细胞壁特殊组分革兰阴性菌细胞壁特殊组分---外膜外膜G+ 菌与G- 菌细胞壁的比较细胞壁 革兰阳性菌 革兰阴性菌 强度 较坚韧 较疏松 厚度 20-80nm 10-15nm肽聚糖的组成 聚糖骨架， 聚糖骨架 四肽侧链 四肽侧链 五肽交联桥肽聚糖层数 可多达50层 1-2层肽聚糖含量 50%-80% 5%-20% 磷壁酸 有 无 外膜 无 有项目项目革兰阳性革兰阳性菌菌革兰阴性菌革兰阴性菌 细胞壁的关系细胞壁的关系染色性紫色红色细胞壁对酒精的通透性抗原性主要为磷壁酸主要为外膜细胞壁的化学组成不同毒性无内毒素有内毒素内毒素为阴性菌细胞壁成分 脂多糖对青霉素的作用有效无效青霉素作用部位为肽聚糖 五肽交联桥对溶菌酶的作用有效无效溶菌酶作用部位为肽聚糖 聚糖骨架细细 胞胞 壁壁n维持菌体固有的形态维持菌体固有的形态n保护细菌抵抗低渗环境保护细菌抵抗低渗环境n参与菌体内外的物质交换参与菌体内外的物质交换n菌体表面带有多种抗原分子，可诱菌体表面带有多种抗原分子，可诱发机体的免疫应答。

发机体的免疫应答 5.细胞壁的功能细胞壁的功能n细菌细胞壁缺陷型或细菌细胞壁缺陷型或L型型(bacterial L form)：：细胞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，仍可存活体内的高渗透压而将会涨破死亡在高渗环境下，仍可存活n革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住——原生质体原生质体(protoplast)n革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质球原生质球(spheroplast)n某些某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染6.细菌细胞壁缺陷型（细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）型） 细菌细菌L L型呈高度多形性，大小不一着色不匀，无论其原为型呈高度多形性，大小不一着色不匀，无论其原为革兰阳性或阴性菌，形成革兰阳性或阴性菌，形成L L型大多染成革兰阴性型大多染成革兰阴性1) 细菌细菌L型的形态和染色性型的形态和染色性蜡样芽胞杆菌蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）型的镜下形态（多形性）n细菌细菌L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。

不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基n细菌细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落2）细菌）细菌L型的培养特性和菌落形态型的培养特性和菌落形态 丝状菌落丝状菌落 颗粒型菌落颗粒型菌落 油煎蛋样菌落油煎蛋样菌落 典型的典型的L型菌落型菌落n细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同，由磷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，但脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇不含胆固醇n细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似，主要细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似，主要有物有物质转运、生物合成、分泌和呼吸质转运、生物合成、分泌和呼吸等作用n细菌细胞膜可形成一种特有的结构，称为细菌细胞膜可形成一种特有的结构，称为中介体二）细胞膜（二）细胞膜 (cell membrane) 中介体：中介体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于革兰革兰阳性菌其功能类似于真核细胞的线粒体，故亦称为拟线粒体其功能类似于真核细胞的线粒体，故亦称为拟线粒体(chondroid)扩大了细胞膜的表面积，为细菌提供大量能量。

扩大了细胞膜的表面积，为细菌提供大量能量中介体中介体(mesosome)中介体中介体细胞质细胞质  细胞膜包裹的溶胶状物质是细菌细胞膜包裹的溶胶状物质是细菌进行新陈代谢的主要场所进行新陈代谢的主要场所 有水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成有水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成细胞质内含有许多重要结构细胞质内含有许多重要结构,常见有常见有核糖体核糖体质粒质粒胞质颗粒胞质颗粒与真核细胞不同，抗菌素作用部位染色体外遗传物质，与遗传变异有关异染颗粒等，可鉴别细菌Cytoplasm（三）细胞质（三）细胞质 (cytoplasm) 细菌合成蛋白质的场所，沉降系数70s 50s+30s（真核80s 60s+40s，与人类不同，抗菌素作用）链霉素链霉素红霉素①①核糖体核糖体概念：是细菌染色体以外的遗传物质，存是细菌染色体以外的遗传物质，存在于细胞中，为双股环状在于细胞中，为双股环状DNA，控制细，控制细菌某些性状，可自我复制，与细菌的遗菌某些性状，可自我复制，与细菌的遗传变异有关传变异有关并非细菌生命活动所必需，可随机获得和丢失并非细菌生命活动所必需，可随机获得和丢失医学上重要质粒：医学上重要质粒： R R质粒 ：耐药性质粒 F F质粒 ：致育性质粒 ViVi质粒 ：毒力质粒②②质粒质粒 plasmid n功能：胞质颗粒大多为贮藏营养物质的场所。

n化学本质：包括多糖、脂类、多磷酸盐等n特点：这些颗粒常随菌种、菌龄及环境而异n例如：白喉杆菌 异染颗粒 有利于细菌鉴定（RNA、多偏磷酸盐，嗜碱，着色深，位于菌体两端，特殊染色可与菌体不同的着色）异染颗粒③③胞质颗粒（内含物胞质颗粒（内含物 inclusion)（四）核质（四）核质 (nuclear material)细菌是原核细胞，细菌是原核细胞，不具有成形的核，无不具有成形的核，无核膜包裹核膜包裹细菌的遗传物质称为核质或细菌的遗传物质称为核质或拟核由裸露双股由裸露双股DNA回旋卷曲成疏松网状结回旋卷曲成疏松网状结构，有少量构，有少量RNA和组蛋白样的物质和组蛋白样的物质功能与真核细胞的染色体相似功能与真核细胞的染色体相似——决定决定细菌各种遗传性状细菌各种遗传性状二二. 特殊结构特殊结构 某种细菌所特有的结构，故有鉴某种细菌所特有的结构，故有鉴别细菌的意义别细菌的意义（一）荚膜（一）荚膜 (capsule)概念：某些细菌胞某些细菌胞壁外围绕一层较厚的粘液性物壁外围绕一层较厚的粘液性物 质，称为荚膜质，称为荚膜为疏水性多糖或蛋白质的多聚体，用为疏水性多糖或蛋白质的多聚体，用 理化方法去除后并不影响菌细胞的生命活动。

理化方法去除后并不影响菌细胞的生命活动 肺炎链球菌荚膜肺炎链球菌荚膜荚膜荚膜n n形成条件：动物体内、营养丰富的培养基内（荚膜的形成与环境条件有密切关荚膜的形成与环境条件有密切关系 ）n n化学成分：多糖或多肽n n应用：鉴别细菌（荚膜的有无、抗原性）染色性：染色性：荚膜对一般碱性染料荚膜对一般碱性染料亲和力低，不易着色亲和力低，不易着色 普通染色普通染色——菌体周围未菌体周围未着色的透明圈着色的透明圈 特殊染色特殊染色——染上与菌体染上与菌体不同的颜色不同的颜色n抗吞噬作用：抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子，与致病性密切有关n粘附作用粘附作用n抗有害物质的损伤作用：抗有害物质的损伤作用：如溶酶体、补体 荚膜的功能荚膜的功能——与细菌的致病性有关与细菌的致病性有关（二）鞭毛（二）鞭毛 (flagellum)许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，称为许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，称为鞭毛鞭毛，是细，是细菌的菌的运动器官运动器官 鞭毛需用电子显微镜观察，或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下鞭毛需用电子显微镜观察，或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看到。

看到鞭毛菌分类鞭毛菌分类单毛菌单毛菌双毛菌双毛菌丛毛菌丛毛菌周毛菌周毛菌n鞭毛是运动器官有鞭毛的细菌能主动运动，鞭毛是运动器官有鞭毛的细菌能主动运动，使细菌做趋向性使细菌做趋向性运动运动n鞭毛有抗原性鞭毛的成分为鞭毛蛋白，并鞭毛有抗原性鞭毛的成分为鞭毛蛋白，并且具有高度的特异性，称为且具有高度的特异性，称为鞭毛抗原（鞭毛抗原（H抗抗原），原），可作为细菌分类、分型的依据；可作为细菌分类、分型的依据；鉴别细菌：鞭毛（动力）的有无、数目、位置、排列、抗原性n有的细菌其鞭毛与致病性有关（有的细菌其鞭毛与致病性有关（穿透粘膜表面粘液层，利于细菌粘附于上皮细胞） 鞭毛的功能鞭毛的功能（三）菌毛（（三）菌毛（pilus或或fimbriae））n概念：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在概念：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关动无关电镜观察）电镜观察）n种类及功能种类及功能 普通菌毛普通菌毛ordinary pilus性菌毛性菌毛sex pilus（（F菌毛）菌毛）由由F质粒编码质粒编码普通菌毛普通菌毛 多，短而细多，短而细 粘附，致病粘附，致病性菌毛性菌毛 少，粗、长、中空少，粗、长、中空 遗传物质传递遗传物质传递普通菌毛普通菌毛：：细菌的粘附细菌的粘附结构结构 ，与宿，与宿主细胞表面主细胞表面特异性受体特异性受体结合，与致结合，与致病性密切相病性密切相关关性菌毛性菌毛：接：接合，毒力、合，毒力、耐药性等性耐药性等性状的遗传物状的遗传物质传递。

质传递F+F-F+F-F+F+F+F+n芽胞：芽胞：有些G+细菌在某些条件下，胞质浓缩在菌体内形成一个圆形或卵圆形小体，外包绕很厚的壳，即为芽胞细菌形成芽胞后，代谢处于休眠状态；在外界环境适宜时，芽胞又可发芽形成菌体，进行生长繁殖n芽孢折光性强、壁厚、不易着色，经特殊染色光镜下可见芽孢折光性强、壁厚、不易着色，经特殊染色光镜下可见（四）芽胞（四）芽胞 (spore)n形成条件：营养缺乏（形成条件：营养缺乏（细菌维持生命的特殊形细菌维持生命的特殊形式）式）n保存全部生命必需物质：核酸、酶、合成菌体保存全部生命必需物质：核酸、酶、合成菌体成分的结构成分的结构n休眠状态，无新陈代谢休眠状态，无新陈代谢 n可发芽可发芽 1个细菌个细菌→1个芽胞个芽胞→1个细菌个细菌 细菌细菌——繁殖体繁殖体 芽胞芽胞——休眠体休眠体n每种细菌形成一种类型芽胞每种细菌形成一种类型芽胞芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌肉毒梭菌破伤风梭菌破伤风梭菌芽胞的意义芽胞的意义n芽胞的抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的芽胞的抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的传染源。

但芽胞并不直接引起疾病，只有发芽成为繁传染源但芽胞并不直接引起疾病，只有发芽成为繁殖体后，才能迅速大量繁殖而致病殖体后，才能迅速大量繁殖而致病n芽胞抵抗力强，故应芽胞抵抗力强，故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标高压蒸汽灭菌法是杀灭芽孢最有效的方法高压蒸汽灭菌法是杀灭芽孢最有效的方法n芽胞抵抗力强的原因：芽胞抵抗力强的原因： (1)芽胞含水量少，蛋白质受热芽胞含水量少，蛋白质受热后不易变性后不易变性 (2)芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素不易透入不易透入 (3)含有的含有的DAP与钙结合的盐能提高芽胞与钙结合的盐能提高芽胞中各种酶的稳定性中各种酶的稳定性芽胞的意义芽胞的意义n1、简述细菌的基本结构和特殊结构的种类、概念、特点或功能及临床意义n2、细胞壁的结构与功能，G+ 及 G- 菌细胞壁结构有何区别？n3. LPS plasmid L型细菌型细菌 中介中介体体 异染颗粒异染颗粒 的概念n4、青霉素和溶菌酶为什么能杀灭革兰阳性菌？复复 习习 题题。