细菌的形态和结构 (2)精选PPT.ppt

关于细菌的形态和关于细菌的形态和结构结构 (2)(2)第1页，讲稿共57张，创作于星期三学习目标 掌握细菌肽聚糖的组成；革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞掌握细菌肽聚糖的组成；革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁的结构和医学意义；壁的结构和医学意义；荚膜、鞭毛、菌毛的医学意义；荚膜、鞭毛、菌毛的医学意义；芽胞特点及其医学意义；芽胞特点及其医学意义；革兰染色的步骤、结果判定和医学意义。革兰染色的步骤、结果判定和医学意义。熟悉细菌的测量单位；细菌的基本形态；熟悉细菌的测量单位；细菌的基本形态；熟悉细菌的测量单位；细菌的基本形态；熟悉细菌的测量单位；细菌的基本形态；掌握细菌核糖体分掌握细菌核糖体分掌握细菌核糖体分掌握细菌核糖体分子特征子特征子特征子特征。第2页，讲稿共57张，创作于星期三第一节第一节 细菌的大小与形态细菌的大小与形态（The size and shape of bacteria)细细菌菌(bacteriumbacterium)是是是是属属属属原原原原核核核核生生生生物物物物界界界界的的的的一一一一种种种种形形形形体体体体微微微微小小小小、结结结结构构构构简简简简单单单单、有有有有细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁、单单单单细细细细胞胞胞胞微微微微生生生生物物物物，除除核核蛋蛋白白体体外外，无其他细胞器。无其他细胞器。广广广广义义义义细细细细菌菌菌菌：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、立立立立克次体、螺旋体克次体、螺旋体克次体、螺旋体克次体、螺旋体狭狭狭狭义义义义细细细细菌菌菌菌：专专专专指指指指其其其其中中中中数数数数量量量量最最最最大大大大、种种种种类类类类最最最最多多多多、具具具具有有有有典典典典型型型型代代代代表性的细菌表性的细菌表性的细菌表性的细菌 细菌的定义细菌的定义第3页，讲稿共57张，创作于星期三一、细菌大小（Size of bacteria）测量单位测量单位:微米微米(micrometer,m)1m=103 3mmmm 不同细菌的大小不一不同细菌的大小不一球菌球菌 :1m 1m 杆菌杆菌 :0.50.51m 23m 螺形菌:13m 0.30.6m第4页，讲稿共57张，创作于星期三二、细菌形态(Morphology of bacteria)基本形态:球菌(Coccus)杆菌(Bacillum)螺形菌(Spiral bacterium)第5页，讲稿共57张，创作于星期三球菌(Coccus)双球菌(diplococcus)链球菌(streptococcus)葡萄球菌(staphylococcus)四联球菌(tetrads)八叠球菌(sarcina)第6页，讲稿共57张，创作于星期三杆菌(Bacillus)散在分布，两端钝圆，散在分布，两端钝圆，0.51m23m 大杆菌、中等杆菌、小杆菌大杆菌、中等杆菌、小杆菌球杆菌、棒状杆菌球杆菌、棒状杆菌链杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌链杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌第7页，讲稿共57张，创作于星期三螺形菌(Spiral bacterium)弧菌弧菌(Vibrio)螺菌螺菌(Spirillum)螺杆菌螺杆菌(Helicobacterium)第8页，讲稿共57张，创作于星期三第二节第二节 细菌结构(Structure of Bacteria)第9页，讲稿共57张，创作于星期三细菌结构(Structure of Bacteria)一、Essential structures（基本结构）Cell wall 细胞壁Cell membrane 细胞膜Cytoplasm Cytoplasm 细胞质细胞质Nuclear material Nuclear material 核质核质二、Particular structures（特殊结构）Capsule 荚膜荚膜Flagella 鞭毛Pilus Pilus 菌毛Spore 芽胞（芽胞（第10页，讲稿共57张，创作于星期三 G+菌菌 G-菌第11页，讲稿共57张，创作于星期三（一）细胞壁(Cell wall)Peptidoglycan 肽聚糖-G和G菌共有结构组分:Backbone 聚糖骨架聚糖骨架-N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺/N-/N-乙酰胞壁酸tetrapeptide side chain 四肽侧链四肽侧链 连接于N-N-乙酰胞壁酸上pentapeptide cross-bridge pentapeptide cross-bridge 五肽交联桥 只有只有G菌具有菌具有N-N-N-N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺N-N-N-N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸 1,41,41,41,4糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键第12页，讲稿共57张，创作于星期三G+/G-细胞壁的不同Outer membrane Outer membrane 外膜层外膜层外膜层外膜层Teichoic acid Teichoic acid 磷磷磷磷壁酸壁酸壁酸壁酸特殊组分特殊组分薄薄薄薄厚厚厚厚交联桥交联桥交联桥交联桥()交联桥交联桥交联桥交联桥()肽聚糖肽聚糖G-菌菌G+菌菌第13页，讲稿共57张，创作于星期三磷壁酸（Teichoic acid）只有革兰阳性菌有只有革兰阳性菌有分为膜磷壁酸和壁磷壁酸分为膜磷壁酸和壁磷壁酸第14页，讲稿共57张，创作于星期三外膜层（Outer membrane）只有革兰阴性菌有只有革兰阴性菌有组成：脂蛋白、脂质双层、脂多糖组成：脂蛋白、脂质双层、脂多糖第15页，讲稿共57张，创作于星期三简称简称LPS，为，为细菌内毒素细菌内毒素(endotoxin)组成：组成：脂质脂质A内毒素毒性中心内毒素毒性中心内毒素毒性中心内毒素毒性中心核心多糖核心多糖属特异性属特异性属特异性属特异性特异多糖特异多糖种特异性种特异性种特异性种特异性(O(O抗原抗原)脂多糖（Lipopolysaccharide）第16页，讲稿共57张，创作于星期三革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁结革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁结构比较构比较第17页，讲稿共57张，创作于星期三细胞壁的功能细胞壁的功能抵抗渗透压差、维持菌体形态抵抗渗透压差、维持菌体形态参与物质交换参与物质交换提供噬菌体粘附提供噬菌体粘附与细菌致病性有关与细菌致病性有关菌体表面主要抗原菌体表面主要抗原抗生素抗性、静电等抗生素抗性、静电等第18页，讲稿共57张，创作于星期三细胞壁缺陷型细菌细胞壁缺陷型细菌L-form bacterium产生原因：1)使用溶解细胞壁的酶，如溶菌酶时 2)2)干扰细胞壁合成的抗生素，如青霉素时.G菌形成原生质体(protoplast)G菌形成原生质球(spheroplast)第19页，讲稿共57张，创作于星期三细菌L型特性高度多态性高度多态性均为革兰阴性均为革兰阴性缺乏细胞壁抗原缺乏细胞壁抗原需高渗培养基，培养困难需高渗培养基，培养困难可回复至原型可回复至原型致慢性感染并耐抗生素治疗致慢性感染并耐抗生素治疗如尿路感染、骨髓炎、心内膜炎如尿路感染、骨髓炎、心内膜炎第20页，讲稿共57张，创作于星期三革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁细胞壁革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阴性菌强度强度较坚韧较坚韧较疏松较疏松厚度厚度厚，厚，202080nm80nm薄，薄，101015nm15nm肽聚糖层数肽聚糖层数多，可达多，可达5050层层少，少，1 12 2层层肽聚糖含量肽聚糖含量多，占细胞壁干重多，占细胞壁干重50%50%80%80%少，占细胞壁干重少，占细胞壁干重5%5%20%20%糖类含量糖类含量多，约多，约45%45%少，少，15%15%20%20%脂类含量脂类含量少，少，1%1%4%4%多，多，11%11%22%22%磷壁酸磷壁酸+-外膜外膜-+第21页，讲稿共57张，创作于星期三基础与临床？凡能破坏肽聚糖分子结构或抑制其合成的凡能破坏肽聚糖分子结构或抑制其合成的 物质都能损伤细胞壁而使菌体变形或崩裂。物质都能损伤细胞壁而使菌体变形或崩裂。抑制第一步：抑制第一步：磷霉素、环丝氨酸、溶菌酶、磷霉素、环丝氨酸、溶菌酶、葡葡萄球菌溶素萄球菌溶素抑制第二步：抑制第二步：万古霉素、杆菌肽万古霉素、杆菌肽抑制第三步：抑制第三步：青霉素、头孢菌青霉素、头孢菌 第22页，讲稿共57张，创作于星期三执业医师考试思考：执业医师考试思考：菌与菌细胞壁结构差异对临床医疗菌与菌细胞壁结构差异对临床医疗实践有何影响？实践有何影响？病原体的诊断病原体的诊断感染的治疗感染的治疗致病机制的认识致病机制的认识第23页，讲稿共57张，创作于星期三弹性、半透膜、脂质双层弹性、半透膜、脂质双层镶嵌有蛋白、具有多种酶，参与生物合成镶嵌有蛋白、具有多种酶，参与生物合成（二）细胞膜（二）细胞膜（Cell membrane）第24页，讲稿共57张，创作于星期三重要膜蛋白重要膜蛋白青霉素结合蛋白青霉素结合蛋白细菌的蛋白质分泌系统细菌的蛋白质分泌系统双组份（组氨酸蛋白激酶、反应调节蛋白）信双组份（组氨酸蛋白激酶、反应调节蛋白）信号传递系统号传递系统2011年年Nature：邵峰等：邵峰等揭示病原菌效应蛋白阻揭示病原菌效应蛋白阻断炎症通路新机制断炎症通路新机制第25页，讲稿共57张，创作于星期三、功能：物质转运：物质转运：1000,载体蛋白载体蛋白-主动转运主动转运呼吸作用：胞膜、中介体上呼吸酶呼吸作用：胞膜、中介体上呼吸酶 （细胞色素和某些脱氢酶）。（细胞色素和某些脱氢酶）。生物合成与分泌作用：酶。合成酶肽聚糖、生物合成与分泌作用：酶。合成酶肽聚糖、磷壁酸、脂多糖磷壁酸、脂多糖 细胞分裂：中介体细胞分裂：中介体第26页，讲稿共57张，创作于星期三中介体（中介体（Mesosomes）中介体为细胞膜向内凹陷形成的囊状结构主要功能：与细菌分裂有关类似纺锤丝、线粒体的作用。类似纺锤丝、线粒体的作用。第27页，讲稿共57张，创作于星期三（三）细胞质（三）细胞质（Cytoplasm）主主要要成成分分为为水水，还还有有糖糖类类、蛋蛋白白质质、脂脂类类、核酸及少量无机盐等核酸及少量无机盐等Ribosomes 核糖体核糖体Plasmids 质粒质粒Inclusions 胞质颗粒胞质颗粒(内含体内含体)第28页，讲稿共57张，创作于星期三核糖体（核糖体（Ribosome）分子量分子量:70S(50S大亚基大亚基 30S小亚基小亚基)对对红红霉霉素素(结结合合50S亚亚基基)、链链霉霉素素(结结合合30S亚亚基基)敏感敏感50S30S第29页，讲稿共57张，创作于星期三在细菌内的多个核糖体常与正转录的在细菌内的多个核糖体常与正转录的mRNA相相连成串珠状，称多聚核糖体连成串珠状，称多聚核糖体(polysome)第30页，讲稿共57张，创作于星期三Plasmid 质粒质粒核质以外的第二遗传物质核质以外的第二遗传物质闭合环状双股闭合环状双股DNA编码一些重要的遗传信息编码一些重要的遗传信息第31页，讲稿共57张，创作于星期三基本特性：自主复制自主复制不相容性与相容性不相容性与相容性转移性转移性转移性转移性决定细菌的生物学特性决定细菌的生物学特性 F F F F质粒：质粒：制造性菌毛制造性菌毛R R质粒：质粒：决定细菌耐药性的形成决定细菌耐药性的形成ViVi质粒：质粒：参与细菌毒力参与细菌毒力Col Col 质粒：决定大肠杆菌能否产生大肠菌素质粒：决定大肠杆菌能否产生大肠菌素 第32页，讲稿共57张，创作于星期三G+菌的菌的R因子介导的因子介导的-内酰胺酶有内酰胺酶有40多种多种链球菌质粒链球菌质粒 酶酶 核糖体甲基化核糖体甲基化 抵抗红霉素作用抵抗红霉素作用 （通过接合转移给易感细菌）（通过接合转移给易感细菌）淋球菌的菌毛，产毒大肠杆菌与侵袭力大肠杆菌淋球菌的菌毛，产毒大肠杆菌与侵袭力大肠杆菌均由质粒控制其致病性。均由质粒控制其致病性。第33页，讲稿共57张，创作于星期三胞质颗粒（胞质颗粒（Inclusions）储存有营养物质，如异染颗粒(volutin)第34页，讲稿共57张，创作于星期三（四）核质（四）核质（Nucleoid）缺乏核膜和核仁缺乏核膜和核仁缺乏核膜和核仁缺乏核膜和核仁细菌最主要的遗传物质细菌最主要的遗传物质细菌最主要的遗传物质细菌最主要的遗传物质控制细菌的遗传性状。控制细菌的遗传性状。控制细菌的遗传性状。控制细菌的遗传性状。如大肠杆菌染色体，分子量为如大肠杆菌染色体，分子量为310 310，伸展长度，伸展长度1.3mm1.3mm，约含约含4640kbp4640kbp，携带，携带42884288个基因，个基因，9第35页，讲稿共57张，创作于星期三二、二、Particular structures(特殊结构特殊结构)Capsule 荚膜Flagella 鞭毛Pilus 菌毛Spore 芽胞第36页，讲稿共57张，创作于星期三包绕在细胞壁外的一层黏液性物质。包绕在细胞壁外的一层黏液性物质。多由多糖组成，少数由多肽组成多由多糖组成，少数由多肽组成.荚膜荚膜荚膜荚膜肺炎链球菌荚膜肺炎链球菌荚膜肺炎链球菌荚膜肺炎链球菌荚膜（一）荚膜（Capsule）第37页，讲稿共57张，创作于星期三与细菌的黏附、生物膜形成有关与细菌的黏附、生物膜形成有关与细菌的黏附、生物膜形成有关与细菌的黏附、生物膜形成有关 抗吞噬抗吞噬抗吞噬抗吞噬 、消化、消化、消化、消化抗体液因子的杀菌作用抗体液因子的杀菌作用抗体液因子的杀菌作用抗体液因子的杀菌作用抗干燥抗干燥储存营养储存营养储存营养储存营养不易染色不易染色-负染色负染色负染色负染色荚膜抗原是血清学分型依据荚膜抗原是血清学分型依据荚膜抗原是血清学分型依据荚膜抗原是血清学分型依据荚膜的特性第38页，讲稿共57张，创作于星期三第39页，讲稿共57张，创作于星期三（二）鞭毛Flagellum伸出于菌体外的细长丝状物伸出于菌体外的细长丝状物伸出于菌体外的细长丝状物伸出于菌体外的细长丝状物细菌运动器官细菌运动器官，细菌可穿越黏液层，细菌可穿越黏液层，细菌可穿越黏液层，细菌可穿越黏液层具有具有 鞭毛抗原鞭毛抗原鞭毛抗原鞭毛抗原 (H(H抗原抗原)第40页，讲稿共57张，创作于星期三Flagellum 鞭毛鞭毛的结构：基础小体、钩状体、丝状体鞭毛的结构：基础小体、钩状体、丝状体第41页，讲稿共57张，创作于星期三Flagellum鞭毛细菌根据鞭毛的数量分类细菌根据鞭毛的数量分类单毛菌单毛菌单毛菌单毛菌(mono trichate)双毛菌双毛菌双毛菌双毛菌(amphitrichate)丛毛菌丛毛菌(lophotrichate)周毛菌周毛菌(peritrichate)第42页，讲稿共57张，创作于星期三悬滴法、半固体培养基观察细菌动力半固体培养基半固体培养基半固体培养基半固体培养基第43页，讲稿共57张，创作于星期三（三）菌毛（Pilus）Shorter,finer,more than flagellaShorter,finer,more than flagellaProduced by Gram-bacteria Produced by Gram-bacteria 只有只有只有只有G-菌产生菌产生Two types:Two types:ordinary pili ordinary pili 普通菌毛普通菌毛，sex pili sex pili 性菌毛性菌毛第44页，讲稿共57张，创作于星期三Ordinary pili 普通菌毛每菌数百菌每菌数百菌功能：功能：细菌的黏附器官细菌的黏附器官第45页，讲稿共57张，创作于星期三Sex pili 性菌毛比普通菌毛更长、粗、中空呈管状比普通菌毛更长、粗、中空呈管状每菌仅每菌仅1-4根根细菌间转移遗传物质细菌间转移遗传物质-接合方式接合方式第46页，讲稿共57张，创作于星期三Spore 芽胞圆形或椭圆形小体，仅圆形或椭圆形小体，仅G菌产生菌产生细菌的休眠方式细菌的休眠方式一个芽胞一个芽胞一个繁殖体一个繁殖体 vegetative form第47页，讲稿共57张，创作于星期三（四）芽胞（Spore）不同细菌的芽胞大小、形状、位置不同不同细菌的芽胞大小、形状、位置不同具有多层致密结构具有多层致密结构含有吡啶二羧酸含有吡啶二羧酸(Dipicolinic acid,DPA)对恶劣环境抵抗力强对恶劣环境抵抗力强 耐高温耐高温 高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌 最常用方法最常用方法耐干燥耐干燥耐干燥耐干燥耐有机溶剂、消毒剂耐有机溶剂、消毒剂第48页，讲稿共57张，创作于星期三细菌特殊结构的功能及其医学意义细菌特殊结构的功能及其医学意义功能医学意义鞭毛运动1.用于细菌的分类和鉴定2.某些细菌的鞭毛与致病有关荚膜具有抗吞噬、黏附、抵抗杀菌物质的杀菌作用1.与细菌的致病性有关2.用于细菌的鉴别和分型第49页，讲稿共57张，创作于星期三细菌特殊结构的功能和医学意义细菌特殊结构的功能和医学意义功能医学意义菌毛普通菌毛性菌毛黏附传递遗传物质与细菌的致病性有关与细菌的遗传变异有关，传递耐药性芽孢保护细菌渡过不良外界环境1.用于细菌的鉴别2.作为灭菌的指标3.参与致病第50页，讲稿共57张，创作于星期三第三节第三节 细菌形态检查法细菌形态检查法(morphological examination)Microscope 显微镜显微镜Light Microscope Light Microscope 光镜光镜光镜光镜Darkfield Microscope 暗视野显微镜暗视野显微镜Phase Contrast Microscope Phase Contrast Microscope 相差显微镜相差显微镜相差显微镜相差显微镜Fluorescence Microscope 荧光显微镜荧光显微镜荧光显微镜荧光显微镜Cofocal Microscope Cofocal Microscope 共聚焦显微镜共聚焦显微镜共聚焦显微镜共聚焦显微镜Electron Microscope Electron Microscope 电镜电镜第51页，讲稿共57张，创作于星期三第52页，讲稿共57张，创作于星期三Morphologic inspecting method形态学检查法Staining Methods 染色法染色法Simple staining 单染法Differential staining 复染法(鉴别染色法)Gram stain Gram stain 革兰染色革兰染色Acid-fast stain 抗酸染色 Special staining 特殊染色法Negative stain 负染法负染法Spore stain Spore stain 芽胞染色法芽胞染色法Flagella stain 鞭毛染色法鞭毛染色法第53页，讲稿共57张，创作于星期三第54页，讲稿共57张，创作于星期三革兰染色的意义革兰染色的意义(significance of Gram staining)(significance of Gram staining)将细菌区分为革兰阳性、革兰阴性两大类，有助于将细菌区分为革兰阳性、革兰阴性两大类，有助于细菌的鉴别诊断。细菌的鉴别诊断。选择药物选择药物:革兰阳性菌与革兰阴性菌对各种抗生素革兰阳性菌与革兰阴性菌对各种抗生素的敏感性不同。的敏感性不同。研究细菌的致病性：一般革兰阳性菌外毒素致病，研究细菌的致病性：一般革兰阳性菌外毒素致病，革兰阴性菌内（外）毒素致病。革兰阴性菌内（外）毒素致病。55第55页，讲稿共57张，创作于星期三青霉素、链霉素和红霉素是如何发挥杀菌作用的青霉素、链霉素和红霉素是如何发挥杀菌作用的？为何不影响人类细胞的功能？为何不影响人类细胞的功能？思考题：细菌有那些特殊结构？研究细胞特殊结构有什么细菌有那些特殊结构？研究细胞特殊结构有什么意义？意义？G+菌和菌和G-菌细胞壁结构差别菌细胞壁结构差别？在致病性、检测在致病性、检测和治疗上有何意义和治疗上有何意义？细菌细菌L型的生物学特点和临床意义有哪些？型的生物学特点和临床意义有哪些？第56页，讲稿共57张，创作于星期三感谢大家观看第57页，讲稿共57张，创作于星期三