医学微生物学细菌形态结构.ppt

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1、1 1第一章第一章 细菌的形态与结构细菌的形态与结构Morphology and Structure of Bacteria广东医学院广东医学院 微生物学与免疫学教研室微生物学与免疫学教研室 2 2 一、细菌的大小与形态一、细菌的大小与形态二、细菌的基本结构和功能二、细菌的基本结构和功能三、细菌的特殊结构和功能三、细菌的特殊结构和功能四、细菌的形态学检查四、细菌的形态学检查本章主要内容本章主要内容3 3一、一、细菌的大小与形态细菌的大小与形态大小：以大小：以微米微米(m)为测量单位。为测量单位。常用光学显微镜观察。常用光学显微镜观察。形态：形态：球菌球菌杆菌杆菌螺形菌螺形菌4 4球菌球菌(co

2、ccus)：有规律的排列：有规律的排列脑膜炎奈瑟菌脑膜炎奈瑟菌双球菌双球菌(diplococcus)肺炎链球菌肺炎链球菌5 5链球菌链球菌(streptococcus)6 6葡萄球菌葡萄球菌(staphylococcus)7 7四联球菌四联球菌(tetrads)8 8八叠球菌八叠球菌(sarcina)9 9杆菌(bacillus)：大小不一、大小不一、形态多样形态多样不同杆菌的长短、粗细很不一致。不同杆菌的长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌 3-10 3-10mm大大中中大肠埃希菌大肠埃希菌 2-3 2-3mm小小布鲁菌布鲁菌 0.6-1.5 0.6-1.5mm1010形态多样的杆菌

3、：形态多样的杆菌：球杆菌、梭杆菌、棒状杆菌、分枝杆菌球杆菌、梭杆菌、棒状杆菌、分枝杆菌分枝杆菌分枝杆菌双歧杆菌双歧杆菌电镜图电镜图1111螺形菌螺形菌(spiral bacterium)弧菌弧菌螺菌螺菌螺杆菌螺杆菌1212基本结构基本结构：细胞壁、细胞膜细胞壁、细胞膜、细胞质、核质细胞质、核质特殊结构特殊结构：荚膜、鞭毛、荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞菌毛、芽胞细菌的结构细菌的结构 核质核质131314141.细胞壁细胞壁(cell wall)细胞壁的组分和结构细胞壁的组分和结构 细胞壁的功能及医学意义细胞壁的功能及医学意义 细菌细胞壁缺陷型细菌细胞壁缺陷型二、细菌的基本结构二、细菌的基本结构1515

4、细菌经革兰染色细菌经革兰染色(Gram stain)被被分成两大类：分成两大类：革兰阳性菌（紫色）革兰阳性菌（紫色）G革兰阴性菌（红色）革兰阴性菌（红色）G1616 肽聚糖肽聚糖 peptidoglycan 革兰阳性菌革兰阳性菌G 磷壁酸磷壁酸 techoic acid 肽聚糖肽聚糖 peptidoglycan 革兰阴性菌革兰阴性菌G 外膜外膜 G菌和菌和G菌共有组分：菌共有组分：肽聚糖（肽聚糖（peptidoglycan），），但两种菌肽聚糖组成不同。但两种菌肽聚糖组成不同。1717 G菌肽聚糖菌肽聚糖 聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥青霉素作用点青霉素作用点溶菌

5、酶作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸-内酰胺类内酰胺类内酰胺类内酰胺类抗生素抗生素抗生素抗生素1818G菌肽聚糖菌肽聚糖聚糖骨架、四肽侧链聚糖骨架、四肽侧链-内酰胺类内酰胺类内酰胺类内酰胺类抗生素抗生素抗生素抗生素1919G菌和菌和G 菌菌肽聚糖特点肽聚糖特点比较比较肽聚糖层数肽聚糖层数 结构结构50层层13层层立体网状立体网状平面网状平面网状GG-2020G+菌特殊组分：菌特殊组分：磷壁酸磷壁酸壁磷壁酸壁磷壁酸膜磷壁酸膜磷壁酸膜磷壁酸膜磷壁酸壁磷壁酸壁磷壁酸由核糖醇和甘由核糖醇和甘由核糖醇和甘由核糖醇和甘油残基经磷酸油残基经磷酸油残基经磷酸油残基经磷酸二酯键交

6、联而二酯键交联而二酯键交联而二酯键交联而成的多聚物。成的多聚物。成的多聚物。成的多聚物。2121磷壁酸磷壁酸（teichoic acid）：表面蛋白表面蛋白：与致病和免疫原性有关。与致病和免疫原性有关。革兰阳性菌细胞壁特有组分革兰阳性菌细胞壁特有组分1.维持菌体的离子平衡；维持菌体的离子平衡；2.与酶的活性有关；与酶的活性有关；3.G+菌重要的表面抗原；菌重要的表面抗原；4.介导黏附，与致病性有关。介导黏附，与致病性有关。2222G菌菌细胞壁特殊组分：外膜细胞壁特殊组分：外膜外膜外膜周浆间隙周浆间隙细胞膜细胞膜脂多糖脂多糖脂脂蛋白蛋白肽聚糖肽聚糖脂脂多糖多糖 脂质双层脂质双层2323G菌细胞壁

7、特殊组成菌细胞壁特殊组成 外膜（外膜（outer membrane,OM）外膜最内层，连接肽聚糖和外膜层。外膜最内层，连接肽聚糖和外膜层。结结构构类类似似细细胞胞膜膜，中中间间镶镶嵌嵌有有外外膜膜蛋白，即孔蛋白。蛋白，即孔蛋白。由由脂脂质质A、核核心心多多糖糖和和O-特特异异多多糖糖组成，为细菌组成，为细菌内毒素内毒素。脂蛋白脂蛋白：脂质双层：脂质双层：脂多糖：脂多糖：（LPS）2424脂多糖脂多糖(lipopolysaccharid,LPS)2525革兰阳性菌与阴性菌细胞壁革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构结构特点比较特点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

8、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20-8020-80nmnm10-1510-15nmnm肽聚糖肽聚糖肽聚糖肽聚糖立体网状立体网状立体网状立体网状可多达可多达可多达可多达5050层层层层平面网状平面网状平面网状平面网状1-31-3层层层层磷壁酸磷壁酸磷壁酸磷壁酸+外膜外膜外膜外膜+糖糖糖糖类类类类物物物物质质质质含量含量含量含量45%45%15%15%20%20%脂脂脂脂类类类类物物物物质质质质含量含量含量含量1%1%4%4%11%11%22%22%2626维持菌体固有的形态维持菌体固有的形态维持菌体固有的形态维持

9、菌体固有的形态保护细菌抵抗渗透压的影响保护细菌抵抗渗透压的影响保护细菌抵抗渗透压的影响保护细菌抵抗渗透压的影响 参与菌体内外的物质交换参与菌体内外的物质交换参与菌体内外的物质交换参与菌体内外的物质交换与细菌的黏附及致病有关与细菌的黏附及致病有关与细菌的黏附及致病有关与细菌的黏附及致病有关具有多种抗原表位，诱发机体免疫应答具有多种抗原表位，诱发机体免疫应答具有多种抗原表位，诱发机体免疫应答具有多种抗原表位，诱发机体免疫应答可作为鉴别细菌的依据可作为鉴别细菌的依据可作为鉴别细菌的依据可作为鉴别细菌的依据某些抗生素作用的靶位某些抗生素作用的靶位某些抗生素作用的靶位某些抗生素作用的靶位细菌细胞壁的功能

10、及医学意义：细菌细胞壁的功能及医学意义：2727细菌细菌L型型（bacterial L form）即细菌细胞壁缺陷型。即细菌细胞壁缺陷型。在一定条件下，细菌在一定条件下，细菌L型可恢复为原细菌型。型可恢复为原细菌型。2828生物学特性发生改变生物学特性发生改变药物敏感性的变化药物敏感性的变化致病性的变化致病性的变化细菌细菌L型型的特性和医学意义的特性和医学意义2929临床分离葡萄球菌临床分离葡萄球菌L型型葡萄球菌葡萄球菌L型回复后型回复后电电镜镜照照片片 细菌细菌L型的型的形态和染色性：形态和染色性：3030 呈高度多形性；呈高度多形性；大小不一；大小不一；着色不匀，着色不匀，大多染成革兰阴性

11、。大多染成革兰阴性。蜡样芽胞杆菌蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态型的镜下形态 细菌细菌L型的型的形态和染色性：形态和染色性：3131生长缓慢，（生长缓慢，（27d）营养要求高，对渗透压敏感，培养时必须用营养要求高，对渗透压敏感，培养时必须用 含含血清的血清的高渗培养基高渗培养基。菌落为油煎蛋样菌落为油煎蛋样、颗粒样、丝状。颗粒样、丝状。液体培养基中液体培养基中呈絮状颗粒呈絮状颗粒，沉于管底。，沉于管底。细菌细菌L型的培养特性：型的培养特性：3232细菌细菌L型型 菌落类型菌落类型3333生物学特性：形态、染色性、培养特性发生变化生物学特性：形态、染色性、培养特性发生变化药物敏感性：对作用于细胞壁的药

12、物不再敏感药物敏感性：对作用于细胞壁的药物不再敏感 致病性：致病性减弱，致病性：致病性减弱，但当恢复为原菌型后，引起病情加重。但当恢复为原菌型后，引起病情加重。细菌细菌L型型的特性和医学意义的特性和医学意义34342.细胞膜细胞膜(cell membrane)3535结构与真核细胞基本相同，结构与真核细胞基本相同，由磷脂和多种蛋白质组成，但由磷脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇不含胆固醇。功能主要有物质转运、生物合成、分泌和呼功能主要有物质转运、生物合成、分泌和呼吸等作用。吸等作用。可形成一种特有的结构，称为可形成一种特有的结构，称为中介体中介体。2.细胞膜细胞膜(cell membrane)3

13、636 其功能类似于真核其功能类似于真核 细胞的线粒体，细胞的线粒体，亦称亦称拟线粒体拟线粒体。多见于多见于G菌。菌。中介体中介体(mesosome)中介体中介体是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成 的囊状物。的囊状物。37373.细胞质细胞质(cytoplasm)核糖体核糖体：细菌合成蛋白质的场所。细菌合成蛋白质的场所。质粒：质粒：染色体外的遗传物质，染色体外的遗传物质，存在于细胞质中。存在于细胞质中。胞质颗粒：胞质颗粒：不是细菌必需的组分和恒定结构不是细菌必需的组分和恒定结构。3838核糖体核糖体(ribosome)：细菌合成蛋白质的场所。细菌合成蛋白质的场所。

14、真核细胞核糖体为真核细胞核糖体为80S，由由40S和和60S亚基组成亚基组成原核细胞核糖体为原核细胞核糖体为70S，由由30S和和50S亚基组成亚基组成 50S30S 60S 40S氨基糖苷类和氨基糖苷类和氨基糖苷类和氨基糖苷类和 大环内酯类抗生大环内酯类抗生大环内酯类抗生大环内酯类抗生素的作用位点素的作用位点素的作用位点素的作用位点红霉素红霉素链霉素链霉素3939 存在于细胞质中的染色体以外的遗传物质，存在于细胞质中的染色体以外的遗传物质，为闭合的环状为闭合的环状dsDNA。自主复制自主复制 控制细菌某些特定的性状控制细菌某些特定的性状（并非细菌生命活动所必需的）。并非细菌生命活动所必需的）

15、。F质粒质粒R质粒质粒Col质粒质粒质粒质粒(plasmid)：4040 细菌营养储存物细菌营养储存物 多糖、脂类、多磷酸盐组成多糖、脂类、多磷酸盐组成 可作为有些细菌的鉴定依据（如可作为有些细菌的鉴定依据（如异染颗粒异染颗粒）内含体内含体（inclusion bodies）4141主要成分是含主要成分是含RNA和多偏磷酸盐和多偏磷酸盐。嗜碱性强，嗜碱性强，用亚甲蓝染色时着色用亚甲蓝染色时着色较深，常见于白喉棒较深，常见于白喉棒状杆菌，有助于鉴定。状杆菌，有助于鉴定。内含体之一：内含体之一：异染颗粒异染颗粒(metachromatic granule)42424.核质核质(nuclear ma

16、terial)细菌不具有成形的核。细菌不具有成形的核。称称核质或拟核核质或拟核，无核膜、核，无核膜、核仁和有丝分裂器。仁和有丝分裂器。单倍体，裸单倍体，裸dsDNA环状环状 功能与真核细胞的染色功能与真核细胞的染色体相似。体相似。43431.荚膜荚膜(capsule)荚膜：荚膜：包绕细胞壁外的一层较厚的粘液样物质。包绕细胞壁外的一层较厚的粘液样物质。微荚膜：厚度在微荚膜：厚度在m以下以下。三、细菌的特殊结构三、细菌的特殊结构4444细菌荚膜中含有大量的细菌荚膜中含有大量的水水，大多数细菌的荚膜，大多数细菌的荚膜是是多糖多糖，少数菌为，少数菌为多肽多肽。荚膜的形成受遗传的控制和荚膜的形成受遗传的

17、控制和环境条件环境条件的影响的影响。有荚膜的细菌形成有荚膜的细菌形成粘液粘液(M)或光滑或光滑(S)菌落菌落，失去荚膜后其菌落变为失去荚膜后其菌落变为粗糙型（粗糙型（R）型型。荚膜的化学组成及形成条件：荚膜的化学组成及形成条件：S-R 变异变异4545细菌荚膜的观察细菌荚膜的观察负染负染革兰染色革兰染色荚膜染色荚膜染色4646抗吞噬细胞的吞噬作用，荚膜是病原菌的重抗吞噬细胞的吞噬作用，荚膜是病原菌的重要毒力因子。要毒力因子。黏附作用黏附作用抗有害物质的损伤作用抗有害物质的损伤作用,抗干燥抗干燥.荚膜多糖具有免疫原性。荚膜多糖具有免疫原性。荚膜肿胀反应（荚膜肿胀反应（AgAb），鉴定细菌分型），

18、鉴定细菌分型。荚膜的功能及医学意义：荚膜的功能及医学意义：47472.鞭毛鞭毛(flagellum)菌体上细长并呈波状弯曲的丝状物。菌体上细长并呈波状弯曲的丝状物。鞭毛蛋白鞭毛蛋白 4848鞭毛菌分类鞭毛菌分类:双毛菌双毛菌周毛菌周毛菌丛毛菌丛毛菌单毛菌单毛菌4949细菌的运动器官；细菌的运动器官；有化学趋向性；有化学趋向性；与细菌的致病性有关；与细菌的致病性有关；鞭毛蛋白具有免疫原性（鞭毛蛋白具有免疫原性（H H抗原）。抗原）。鞭毛的数量、分布可作为鉴别细菌的依据。鞭毛的数量、分布可作为鉴别细菌的依据。鞭毛的功能及医学意义鞭毛的功能及医学意义:50503.菌毛菌毛(pilus)许多许多G菌菌

19、和少数和少数G菌菌体表面存在菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、着一种比鞭毛更细、短而直硬的丝状物。短而直硬的丝状物。电镜图电镜图普通菌毛普通菌毛性菌毛性菌毛5151普通菌毛遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。普通菌毛遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。普通菌毛是细菌的粘附结构，能与宿主细胞表普通菌毛是细菌的粘附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合，是细菌感染的第一步。面的特异性受体结合，是细菌感染的第一步。因此，菌毛因此，菌毛和细菌的致病性密切相关和细菌的致病性密切相关。普通菌毛普通菌毛(ordinary pilus)5252仅见于少数仅见于少数G菌。菌。数量少，数量少，14根。根。比普通菌毛长而粗，

20、中空呈管状。比普通菌毛长而粗，中空呈管状。性菌毛由性菌毛由F质粒编码，故又称质粒编码，故又称F菌毛。菌毛。与接合与接合(conjugation)有关有关。性菌毛性菌毛(sex pilus)5353菌毛的功能及医学意义：菌毛的功能及医学意义：菌毛蛋白具有免疫原性。菌毛蛋白具有免疫原性。普通菌毛具有粘附性，与致病有关。普通菌毛具有粘附性，与致病有关。性菌毛可传递质粒，与细菌耐药及毒力有关。性菌毛可传递质粒，与细菌耐药及毒力有关。5454某些细菌在某些细菌在特定的环境条件下特定的环境条件下，能在菌体内，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体。部形成一个圆形或卵圆形小体。细菌的休眠形式。细菌的休眠形式。

21、产生芽胞的都是产生芽胞的都是G+菌。菌。4.芽胞芽胞(spore)5555细菌的休眠形式。细菌的休眠形式。芽胞对理化因素（热、干燥、辐射、化学消芽胞对理化因素（热、干燥、辐射、化学消毒剂等）具有高强度的抵抗力，是重要的传毒剂等）具有高强度的抵抗力，是重要的传染源。染源。以是否杀灭芽胞作为物品灭菌的指标。以是否杀灭芽胞作为物品灭菌的指标。芽胞在菌体的位置和直径大小随菌种不同，芽胞在菌体的位置和直径大小随菌种不同，可作为细菌鉴别的依据。可作为细菌鉴别的依据。芽胞的功能和医学意义：芽胞的功能和医学意义：5656芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。

22、有重要的鉴别意义。炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌肉毒梭菌破伤风梭菌破伤风梭菌5757四、形态与结构的检查四、形态与结构的检查放大法染色法：革兰染色，抗酸染色5858 umum。umum，故可用普通光学显微镜观察。故可用普通光学显微镜观察。故可用普通光学显微镜观察。故可用普通光学显微镜观察。普通光学显微镜普通光学显微镜(light microscope)显微镜放大法显微镜放大法5959 电子显微镜的分辨率为电子显微镜的分辨率为电子显微镜的分辨率为电子显微镜的分辨率为1 1nmnm。不仅能看清细菌的外形，不仅能看清细菌的外形，不仅能看清细菌的外形，不仅能看清细菌的外形，内部超微结构可一览无余。内

23、部超微结构可一览无余。内部超微结构可一览无余。内部超微结构可一览无余。电子显微镜电子显微镜(electron microscope)肺炎链球菌荚膜荚膜显微镜放大法显微镜放大法6060透射电镜透射电镜扫描电镜扫描电镜6161革兰染色法：革兰染色法：革兰染色法：革兰染色法：结晶紫结晶紫结晶紫结晶紫 碘液碘液碘液碘液 95%95%乙醇乙醇乙醇乙醇 复红复红复红复红抗酸染色：抗酸染色：抗酸染色：抗酸染色：石炭酸复红石炭酸复红石炭酸复红石炭酸复红 3%3%盐酸酒精盐酸酒精盐酸酒精盐酸酒精 美兰美兰美兰美兰其它特殊染色其它特殊染色其它特殊染色其它特殊染色染色法染色法1min1min1min脱色5min脱色

24、革兰阳性革兰阳性 革兰阴性革兰阴性 抗酸染色6363小小 结结微生物的分类和特点微生物的分类和特点细菌细胞结构的细菌细胞结构的功能和医学意义功能和医学意义细菌细胞的基本结构：细菌细胞的基本结构：细胞壁、细胞壁、质粒、质粒、核糖体核糖体 细菌细胞的特殊结构：细菌细胞的特殊结构：荚膜、芽孢、鞭毛、菌毛荚膜、芽孢、鞭毛、菌毛 64641.微生物如何分类？有多少型、多少种类？微生物如何分类？有多少型、多少种类？2.G+菌和菌和G-菌细胞壁的结构特点何医学意义。菌细胞壁的结构特点何医学意义。3.细菌细菌L型的生物学特点和临床意义。型的生物学特点和临床意义。4.细菌有那些特殊结构？其功能和医学意义。细菌有那些特殊结构？其功能和医学意义。Review Questions6565预预 习习第二章第二章 细菌的生理细菌的生理第三章第三章 消毒灭菌消毒灭菌