细细菌的形态与结构.ppt

第一篇第一篇 细菌学（细菌学（bacteriology)第1章 细菌的形态与结构概述概述 细菌细菌（bacterium）原核生物界的一种单细胞微生物原核生物界的一种单细胞微生物 广义细菌：广义细菌：包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体立克次体、螺旋体 狭义细菌：狭义细菌：专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表性的专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表性的 细菌细菌 第一节第一节 细菌的大小与形态细菌的大小与形态Size and Morphology of Bacteria测量单位测量单位 微米微米 （mm）基本形态三种基本形态三种：球菌；球菌；杆菌；杆菌；螺形菌螺形菌1 1 球菌球菌形状呈球形、近球形形状呈球形、近球形 ，平均直径，平均直径1m 1m。根据球菌分裂方向和菌体排列方式分为根据球菌分裂方向和菌体排列方式分为：双球菌（双球菌（diplococcusdiplococcus）图图1 1 链球菌（链球菌（streptococcus)streptococcus)图图2 2 葡萄球菌（葡萄球菌（staphylococcusstaphylococcus）图图3 3 四联球菌四联球菌(tetrads)(tetrads)图图4 4 八叠球菌八叠球菌(sarcina)(sarcina)图图5 5 双球菌 链球菌 葡萄球菌 四联球菌八叠球菌八叠球菌杆菌（杆菌（bacillus）菌体呈杆状菌体呈杆状 大小、长短、粗细不一致大小、长短、粗细不一致 大多数为直杆状，大多数为直杆状，大多两端钝圆大多两端钝圆多种形态的杆菌多种形态的杆菌棒状杆菌棒状杆菌棒状杆菌棒状杆菌双歧杆菌双歧杆菌双歧杆菌双歧杆菌分枝杆菌分枝杆菌分枝杆菌分枝杆菌杆 菌球杆菌球杆菌 3 螺形菌（螺形菌（spiral bacterium）弧菌螺菌螺菌螺杆菌螺杆菌第二节 细菌的结构Structure of Bacterium基基 本本 结结 构构细胞壁细胞壁cell wall细胞膜细胞膜cell membrane细胞质细胞质cytoplasm核质核质nuclear material特特 殊殊 结结 构构荚膜荚膜capsule鞭毛鞭毛flagellum菌毛菌毛pilus芽胞芽胞spore1.肽聚糖peptidoglycan 革兰阳性菌肽聚糖革兰阳性菌肽聚糖 聚糖骨架聚糖骨架 四肽侧链四肽侧链 五肽交联桥五肽交联桥 一、细菌的基本结构一、细菌的基本结构 Basical Structure of Bacterium（一）细胞壁（一）细胞壁原核细胞特有原核细胞特有G+菌：三维立菌：三维立体网状结构体网状结构革革兰兰阴阴性性菌菌肽肽聚聚糖糖结结构构 聚糖骨架 四肽侧链 没有五肽交联桥：相邻四肽侧链直接交联 特点：薄，1-2层G菌：二维菌：二维平面结构平面结构2.菌特有成分菌特有成分 磷壁酸(teichoic acid)占菌体干重，通过磷酸二酯键形成长链，穿插于肽聚糖中n壁磷壁酸（与细胞壁相连）n膜磷壁酸（与细胞膜相连）(LTA)G+菌菌细细胞胞壁壁的的结结构构磷壁酸的功能磷壁酸的功能v菌重要表面抗原成分菌重要表面抗原成分,与血清学分型有关。与血清学分型有关。v某些菌磷壁酸具有粘附宿主细胞的作用某些菌磷壁酸具有粘附宿主细胞的作用,与细菌与细菌 的致病性有关。的致病性有关。3.-菌特有成分菌特有成分外膜（outer membrane）组成：组成：n脂多糖（脂多糖（LPS)LPS)n脂质双层脂质双层n脂蛋白脂蛋白脂多糖脂多糖(LPS)(LPS)LPSLPS是是菌的内毒素菌的内毒素 组成：组成：n脂质A：毒性部分n核心多糖：属特异性n特异多糖：菌体抗原（O抗原）种特异性脂质双层：脂质双层：类似于细胞膜结构，外膜蛋白脂蛋白：脂蛋白：位于肽聚糖和脂质双层之间，稳定外膜v维持细菌形态，承受细胞内高渗透压维持细菌形态，承受细胞内高渗透压v参与菌体内外的物质交换参与菌体内外的物质交换 v带有多种抗原表位，可以诱发机体的免疫应答带有多种抗原表位，可以诱发机体的免疫应答 v细胞壁的某些成分与细菌致病性有关细胞壁的某些成分与细菌致病性有关5.5.细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌细胞壁缺陷型（细菌L L型）型）细细菌菌细细胞胞壁壁的的肽肽聚聚糖糖结结构构受受到到理理化化或或生生物物因因素素的的直直接接破破坏坏或或合合成成被被抑抑制制，这这种种细细胞胞壁壁受受损损的的细细菌菌在在高高渗渗环环境境下下仍仍可可存存活活者者称称为为细细菌菌细细胞壁缺陷型。胞壁缺陷型。5.5.细胞壁缺陷菌（细胞壁缺陷菌（L L型菌）型菌）成因：肽聚糖被破坏种类：革兰阳性菌细胞壁缺失后，称为原生质体革兰阳性菌细胞壁缺失后，称为原生质体革兰阴性菌肽聚糖层受损，称为原生质球革兰阴性菌肽聚糖层受损，称为原生质球特点：特点：高度多形性，大小不一，革兰阴性，高渗低琼脂含血清培养基细菌细菌L型的意义型的意义 在高渗环境中仍能生存，具有致病性，常引在高渗环境中仍能生存，具有致病性，常引起慢性感染，如尿路感染、骨髓炎、心内膜炎等；起慢性感染，如尿路感染、骨髓炎、心内膜炎等；由于形态结构和特性发生变异，给临床诊断由于形态结构和特性发生变异，给临床诊断和治疗造成困难。和治疗造成困难。葡葡萄萄球球菌菌L型型（二）细胞膜（二）细胞膜 (cell membrane)组成：组成：脂质双层 蛋白质（不含胆固醇）功能：功能：物质转运：参与细胞内外物质交换物质转运：参与细胞内外物质交换呼吸分泌：细胞的呼吸与能量产生呼吸分泌：细胞的呼吸与能量产生生物合成：合成某些菌体成分生物合成：合成某些菌体成分参与细菌分裂：参与细菌分裂：中介体中介体中介体（中介体（mesosome)mesosome)n细胞膜内陷、折叠形成的囊状膜性结构，细胞膜内陷、折叠形成的囊状膜性结构，多见于多见于菌菌n功能：功能：与分裂有关与分裂有关类似真核细胞线粒体类似真核细胞线粒体 白喉棒状杆菌的中介体白喉棒状杆菌的中介体（三）细胞质三）细胞质（cytoplasm）n成分：成分：无色透明胶状物无色透明胶状物 ，水、蛋白质、脂类、，水、蛋白质、脂类、核酸及少量无机盐核酸及少量无机盐 n功能：功能：细菌新陈代谢的场所细菌新陈代谢的场所（1）核糖体（）核糖体（ribosome）n蛋白质合成场所；蛋白质合成场所；n某些抗生素作用部位某些抗生素作用部位50S30S（2）质粒（）质粒（plasmid）n细菌染色体外的遗传物质，闭合环状双链细菌染色体外的遗传物质，闭合环状双链DNADNAn带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。n能自我复制能自我复制n功能：细菌间转移遗传物质，如功能：细菌间转移遗传物质，如R R质粒质粒（3）胞质颗粒（）胞质颗粒（cytoplasmic granule）功能：细菌储存营养物质功能：细菌储存营养物质 例如：白喉杆菌的异染颗粒例如：白喉杆菌的异染颗粒 成分为成分为 多偏磷酸盐多偏磷酸盐（四）（四）核质（核质（nuclear material）细菌的遗传物质称为核质或拟核，集中于细胞细菌的遗传物质称为核质或拟核，集中于细胞质的某一区域，多在菌体中央，无核膜、核仁，质的某一区域，多在菌体中央，无核膜、核仁，控制各种遗传性状。控制各种遗传性状。二、细菌的特殊结构二、细菌的特殊结构Special Structure of Bacterium1.荚荚 膜（膜（capsule）某些细菌细胞壁外包绕一层粘液样物质某些细菌细胞壁外包绕一层粘液样物质大荚膜 微荚膜 黏液层染色性：普通染色不易着色 光镜下可见透明环化学组成：多数细菌：多糖 少数细菌：多肽（炭疽杆菌）透明质酸（链球菌）荚膜的形成荚膜的形成v营养丰富的培养基（含糖、血清）营养丰富的培养基（含糖、血清）v有荚膜菌形成粘液型（有荚膜菌形成粘液型（M M）、）、光滑型（光滑型（S S）菌落菌落v失去荚膜后菌落变为粗糙型失去荚膜后菌落变为粗糙型（R R）荚膜功能荚膜功能v抗吞噬抗吞噬作用作用v抗有害物质的损伤作用抗有害物质的损伤作用v粘附粘附作用作用2.鞭鞭 毛（毛（flagellum）n伸出菌体外的细长而弯曲的丝状物。伸出菌体外的细长而弯曲的丝状物。n染色特性：鞭毛染色法染色特性：鞭毛染色法（1 1）鞭毛种类）鞭毛种类n单毛菌单毛菌n双毛菌双毛菌n丛毛菌丛毛菌n周毛菌周毛菌（2 2）鞭毛功能）鞭毛功能v细菌的细菌的运动器官运动器官v某些细菌鞭毛与致病有关某些细菌鞭毛与致病有关v鞭毛蛋白有抗原性：鞭毛蛋白有抗原性：H H抗原，可鉴别抗原，可鉴别 3.菌菌 毛（毛（pilus）许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在一种比鞭毛更细、更短而更直的丝状物与运动无关电镜电镜 分类：普通菌毛与性菌毛分类：普通菌毛与性菌毛 普通菌毛与性菌毛的区别普通菌毛与性菌毛的区别 数量数量 性状性状 编码基因编码基因 功功 能能普通菌毛普通菌毛 多，数百根多，数百根 短、直短、直 质粒染色体质粒染色体 细菌的粘附结构细菌的粘附结构性菌毛性菌毛 少，少，1-41-4根根 长、粗长、粗 质粒质粒 传递遗传物质传递遗传物质 性菌毛性菌毛普通菌毛普通菌毛 4.芽芽 胞（胞（spore）某些细菌在一定环境条件下，胞质脱水浓缩，某些细菌在一定环境条件下，胞质脱水浓缩，在菌体内部形成一个圆形或卵圆形的小体，是细在菌体内部形成一个圆形或卵圆形的小体，是细菌的休眠形式，称为芽胞。菌的休眠形式，称为芽胞。芽胞形态特点芽胞形态特点芽胞特点芽胞特点v保存有细菌全部生命活性保存有细菌全部生命活性v是细菌的休眠状态是细菌的休眠状态 ，保护细菌度过不良环境，保护细菌度过不良环境v遇适宜环境，酶恢复活性，发育成新的个体。遇适宜环境，酶恢复活性，发育成新的个体。一个菌体产生一个芽胞，一个芽胞形成一个菌一个菌体产生一个芽胞，一个芽胞形成一个菌体，体，芽胞不是细菌的繁殖方式芽胞不是细菌的繁殖方式v不致病不致病功能：功能：具有很强的抗高温、抗干燥、抗化学消毒剂和具有很强的抗高温、抗干燥、抗化学消毒剂和 抗射线能力抗射线能力原因：原因：v芽胞含水量少，菌体蛋白不易凝固芽胞含水量少，菌体蛋白不易凝固 v含有吡啶二羧酸含有吡啶二羧酸()，提高酶的热稳定性，提高酶的热稳定性v芽胞具有多层致密的厚膜结构，芽胞具有多层致密的厚膜结构，通透性很低。通透性很低。芽胞的意义：芽胞的意义：芽胞是灭菌指标，鉴别细菌芽胞是灭菌指标，鉴别细菌第三节第三节 细菌形态与结构检查法细菌形态与结构检查法Examination for Morphgolgy and Structure of Bacteria一一 显微镜放大法显微镜放大法 光学显微镜光学显微镜 0.25mm (0.25mm (分辨率）分辨率）电子显微镜电子显微镜 1nm 1nm （分辨率）（分辨率）暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜二二 染色法染色法 革兰氏染色、抗酸染色、单染色、复染色以及荚膜、芽胞、革兰氏染色、抗酸染色、单染色、复染色以及荚膜、芽胞、鞭毛、细胞壁、核质等特殊染色法鞭毛、细胞壁、核质等特殊染色法