微生物学第01章细菌的形态与结构.ppt

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1、细菌的形态与结构细菌的形态与结构潘建平潘建平 教授教授浙江大学医学院浙江大学医学院第一章第一章 细细细细菌菌菌菌（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种单细胞微生物一种单细胞微生物一种单细胞微生物一种单细胞微生物。广义细菌广义细菌广义细菌广义细菌：包括细菌、放线菌、支原体、衣包括细菌、放线菌、支原体、衣包括细菌、放线菌、支原体、衣包括细菌、放线菌、支原体、衣 原体、立克次体、螺旋体原体、立克次体、螺旋体原体、立克次体、螺旋体原体、立克次体、螺旋体 狭义细菌狭义细菌狭义细菌狭义细菌：专指其中数量最大、种类最多、专指其中数量最大

2、、种类最多、专指其中数量最大、种类最多、专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表性的细菌具有典型代表性的细菌具有典型代表性的细菌具有典型代表性的细菌 测量单位测量单位 微米微米（m）基本形态三种：基本形态三种：球菌；杆菌；螺形菌球菌；杆菌；螺形菌第一节第一节 细菌的大小与形态细菌的大小与形态球菌（球菌（coccus）葡萄球菌葡萄球菌葡萄球菌葡萄球菌 双球菌双球菌双球菌双球菌 链球菌链球菌链球菌链球菌 杆菌（杆菌（bacillus）杆菌形态多数呈直杆状杆菌形态多数呈直杆状杆菌形态多数呈直杆状杆菌形态多数呈直杆状 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

3、双歧杆菌分枝杆菌分枝杆菌分枝杆菌分枝杆菌 螺形菌（螺形菌（spiral bacterium）弧菌弧菌vibrio螺菌螺菌spirillum螺杆菌螺杆菌helicobacterium第二节第二节 细菌的结构细菌的结构 1.1.肽聚糖肽聚糖 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 一、细菌的基本结构一、细菌的基本结构（一）细胞壁（一）细胞壁革兰阴性菌肽聚革兰阴性菌肽聚糖结构糖结构 骨架骨架骨架骨架 四肽侧链四肽侧链四肽侧链四肽侧链DAP:二氨基庚二酸二氨基庚二酸2.2

4、.菌特殊组分菌特殊组分磷壁酸，占菌磷壁酸，占菌体干重体干重50 壁磷壁酸壁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3.3.-菌特殊组分菌特殊组分外膜：外膜：脂多糖；脂质双层；脂蛋白脂多糖；脂质双层；脂蛋白脂多糖；脂质双层；脂蛋白脂多糖；脂质双层；脂蛋白（1 1）脂多糖）脂多糖(LPS)LPS是是菌的内毒素菌的内毒素 组成：组成：脂质脂质脂质脂质A A：毒性部分：毒性部分：毒性部分：毒性部分 核心多糖核心多糖核心多糖核心多糖：属特异性：属特异性：属特异性：属特异性 特异多糖：菌体特异多糖：菌体特异多糖：菌体特异多糖：菌体OO抗原抗原抗原抗原 （种特异性）（种特异性）（种特异性）（

5、种特异性）（2 2）脂质双层：）脂质双层：类类类类似似似似于于于于细细细细胞胞胞胞膜膜膜膜结结结结构构构构，双双双双层层层层内内内内镶镶镶镶嵌嵌嵌嵌着着着着多种蛋白质称为外膜蛋白多种蛋白质称为外膜蛋白多种蛋白质称为外膜蛋白多种蛋白质称为外膜蛋白 （3 3）脂蛋白：）脂蛋白：位位位位于于于于肽肽肽肽聚聚聚聚糖糖糖糖和和和和脂脂脂脂质质质质双双双双层层层层之之之之间间间间，稳稳稳稳定外膜定外膜定外膜定外膜4.4.细胞壁功能细胞壁功能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

6、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 v带带带带有有有有多多多多种种种种抗抗抗抗原原原原表表表表位位位位，可可可可以以以以诱诱诱诱发发发发机机机机体体体体的的的的免疫应答免疫应答免疫应答免疫应答 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.细胞壁缺陷菌（细胞壁缺陷菌（L L型菌）型菌）细细细细菌菌菌菌细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁的的的的肽肽肽肽聚聚聚聚糖糖糖糖结结结结构构构构受受受受到到到到理理理理化化化化或或或或生生生生物物物物因因因因素素素素的的的的直直直直接接接接破破破破坏坏坏坏或或

7、或或合合合合成成成成被被被被抑抑抑抑制制制制，这这这这种种种种细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁受受受受损损损损的的的的细细细细菌菌菌菌在在在在高高高高渗渗渗渗环环环环境境境境下下下下仍仍仍仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型。可存活者称为细菌细胞壁缺陷型。可存活者称为细菌细胞壁缺陷型。可存活者称为细菌细胞壁缺陷型。形态大小不一，形态大小不一，G临床意义：临床意义：v慢性慢性慢性慢性和反复感染和反复感染和反复感染和反复感染v常常常常规规规规细细细细菌菌菌菌检检检检查查查查阴阴阴阴性性性性时时时时要要要要考考考考虑虑虑虑细细细细菌菌菌菌L L L L型型型型感感感感染染染染的的的的可能可能可能可能 细菌细菌细菌

8、细菌L L L L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养型生长缓慢，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。基上不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。基上不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。基上不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。细菌细菌细菌细菌L L L L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三

9、种类型的菌落菌落菌落菌落细菌细菌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（典型L L型菌落）型菌落）（二）细胞膜（二）细胞膜 组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇）组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇）功能：功能：物质转运：选择性渗透，载体蛋白的作用物质转运：选择性渗透，载体蛋白的作用物质转运：选择性渗透，载体蛋白的作用物质转运：选择性渗透，载体蛋白的作用 呼吸与分泌：细胞色素和氧化还原酶类呼吸与分泌：细胞色素和氧化还原酶类呼吸与分泌：细胞色素和氧化还原酶类呼吸与分泌：细胞色素和氧化还原酶类 合成作用：如青霉素结合蛋白参与肽

10、聚糖合成作用：如青霉素结合蛋白参与肽聚糖合成作用：如青霉素结合蛋白参与肽聚糖合成作用：如青霉素结合蛋白参与肽聚糖 的合成的合成的合成的合成 信号转导作用：细胞膜上有感应器激酶，信号转导作用：细胞膜上有感应器激酶，信号转导作用：细胞膜上有感应器激酶，信号转导作用：细胞膜上有感应器激酶，参与细菌信号转导参与细菌信号转导参与细菌信号转导参与细菌信号转导 参与细菌分裂：形成中介体参与细菌分裂参与细菌分裂：形成中介体参与细菌分裂参与细菌分裂：形成中介体参与细菌分裂参与细菌分裂：形成中介体参与细菌分裂中介体（中介体（mesosome)细胞膜内陷、折叠形成的囊状膜性结细胞膜内陷、折叠形成的囊状膜性结构，多见

11、于构，多见于菌。菌。功能：功能：与分裂有关；类似真核细胞线粒体。与分裂有关；类似真核细胞线粒体。与分裂有关；类似真核细胞线粒体。与分裂有关；类似真核细胞线粒体。（三）细胞质（三）细胞质（cytoplasm）成分成分：无无无无色色色色透透透透明明明明胶胶胶胶状状状状物物物物，由由由由水水水水、蛋蛋蛋蛋白白白白质、脂类、核酸及少量无机盐组成质、脂类、核酸及少量无机盐组成质、脂类、核酸及少量无机盐组成质、脂类、核酸及少量无机盐组成 功能功能：细菌新陈代谢的场所细菌新陈代谢的场所细菌新陈代谢的场所细菌新陈代谢的场所1.1.质粒（质粒（plasmid）uu细菌染色体外的遗传物质，为双链细菌染色体外的遗传

12、物质，为双链细菌染色体外的遗传物质，为双链细菌染色体外的遗传物质，为双链环环环环状状状状DNADNA，能自我复制，能自我复制，能自我复制，能自我复制，控制细菌某些控制细菌某些控制细菌某些控制细菌某些特定的遗传性状特定的遗传性状特定的遗传性状特定的遗传性状。uu质粒编码的性状：菌毛、细菌素、毒质粒编码的性状：菌毛、细菌素、毒质粒编码的性状：菌毛、细菌素、毒质粒编码的性状：菌毛、细菌素、毒素、耐药性等。素、耐药性等。素、耐药性等。素、耐药性等。2.2.胞质颗粒（胞质颗粒（cytoplasmic granule）功能功能功能功能：细菌储存营养物质。如：白喉杆菌：细菌储存营养物质。如：白喉杆菌：细菌储

13、存营养物质。如：白喉杆菌：细菌储存营养物质。如：白喉杆菌 的的的的异染颗粒异染颗粒异染颗粒异染颗粒，成分为，成分为，成分为，成分为RNARNA，多偏磷，多偏磷，多偏磷，多偏磷 酸盐酸盐酸盐酸盐 。3.3.核糖体（核糖体（ribosome）蛋白质合成场所蛋白质合成场所蛋白质合成场所蛋白质合成场所某些抗生素作用部位某些抗生素作用部位某些抗生素作用部位某些抗生素作用部位（四）核质（四）核质（nuclear material）细细细细菌菌菌菌的的的的遗遗遗遗传传传传物物物物质质质质称称称称为为为为核核核核质质质质或或或或拟拟拟拟核核核核，集集集集中中中中于于于于细细细细胞胞胞胞质质质质的的的的某某某某

14、一一一一区区区区域域域域，多多多多在在在在菌菌菌菌体体体体中中中中央央央央，无无无无核核核核膜膜膜膜、核核核核仁仁仁仁。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）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有有有有荚荚荚荚膜膜膜膜菌菌菌菌形形形形成成成成粘粘粘粘液液液液型型型型（MM）、光光光光滑滑滑滑型型型型（S S）菌落菌落菌落菌落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抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子抗吞噬作用

15、：是病原菌的重要毒力因子抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子v抗有害物质的损伤抗有害物质的损伤抗有害物质的损伤抗有害物质的损伤：如溶酶体、补体：如溶酶体、补体：如溶酶体、补体：如溶酶体、补体v黏附作用黏附作用黏附作用黏附作用：与致病性有关；形成生物膜：与致病性有关；形成生物膜：与致病性有关；形成生物膜：与致病性有关；形成生物膜2.2.鞭毛（鞭毛（flagellum）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。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。染色特性：鞭毛染色法染色特性：鞭毛染色法染色特性：鞭毛染色法染色特性：鞭毛染色法鞭毛种类鞭毛种类单毛菌单毛

16、菌单毛菌单毛菌双毛菌双毛菌双毛菌双毛菌丛毛菌丛毛菌丛毛菌丛毛菌周毛菌周毛菌周毛菌周毛菌鞭毛功能鞭毛功能v细菌的运动器官细菌的运动器官细菌的运动器官细菌的运动器官v某些细菌鞭毛与致病有关某些细菌鞭毛与致病有关某些细菌鞭毛与致病有关某些细菌鞭毛与致病有关：如霍乱弧菌：如霍乱弧菌：如霍乱弧菌：如霍乱弧菌v鞭毛蛋白有抗原性：鞭毛蛋白有抗原性：鞭毛蛋白有抗原性：鞭毛蛋白有抗原性：H H H H抗原抗原抗原抗原3.3.菌毛（菌毛（pilus）许许许许多多多多GG菌菌菌菌和和和和少少少少数数数数GG菌菌菌菌菌菌菌菌体体体体表表表表面面面面存存存存在在在在着着着着一一一一种种种种直直直直的的的的比比比比鞭鞭鞭

17、鞭毛毛毛毛更更更更细细细细、更短的丝状物更短的丝状物更短的丝状物更短的丝状物 与运动无关与运动无关与运动无关与运动无关菌毛的种类和功能菌毛的种类和功能普通菌毛普通菌毛 遍遍遍遍布布布布细细细细胞胞胞胞表表表表面面面面，每每每每菌菌菌菌可可可可达达达达数数数数百百百百根根根根，短短短短而直，粘附结构。而直，粘附结构。而直，粘附结构。而直，粘附结构。性菌毛性菌毛 仅仅仅仅见见见见于于于于GG-菌菌菌菌，每每每每菌菌菌菌1 14 4根根根根，比比比比普普普普通通通通菌菌菌菌毛长而粗，传递质粒。毛长而粗，传递质粒。毛长而粗，传递质粒。毛长而粗，传递质粒。4.4.芽胞（芽胞（spore）某某某某些些些些

18、细细细细菌菌菌菌在在在在一一一一定定定定环环环环境境境境条条条条件件件件下下下下，胞胞胞胞质质质质脱脱脱脱水水水水浓浓浓浓缩缩缩缩，在在在在菌菌菌菌体体体体内内内内部部部部形形形形成成成成一一一一个个个个圆圆圆圆形形形形或或或或卵卵卵卵圆圆圆圆形形形形的的的的小小小小体体体体，是是是是细细细细菌菌菌菌的的的的休休休休眠眠眠眠形形形形式式式式，称为芽胞。称为芽胞。称为芽胞。称为芽胞。芽胞的形态芽胞的形态芽胞的大小、形状、位置等随菌种而芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别价值异，有重要的鉴别价值 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。保存有细菌全部生命活性。

19、保存有细菌全部生命活性。v是是是是细细细细菌菌菌菌的的的的休休休休眠眠眠眠状状状状态态态态，具具具具有有有有很很很很强强强强的的的的抗抗抗抗高高高高温温温温、抗干燥、抗化学消毒剂和抗射线能力。抗干燥、抗化学消毒剂和抗射线能力。抗干燥、抗化学消毒剂和抗射线能力。抗干燥、抗化学消毒剂和抗射线能力。v芽芽芽芽胞胞胞胞可可可可发发发发芽芽芽芽，形形形形成成成成新新新新的的的的菌菌菌菌体体体体：一一一一个个个个细细细细菌菌菌菌只只只只形形形形成成成成一一一一个个个个芽芽芽芽胞胞胞胞，一一一一个个个个芽芽芽芽胞胞胞胞发发发发芽芽芽芽也也也也只只只只生生生生成成成成一一一一个菌体，个菌体，个菌体，个菌体，芽

20、胞不是细菌的繁殖方式芽胞不是细菌的繁殖方式芽胞不是细菌的繁殖方式芽胞不是细菌的繁殖方式。v杀灭芽杀灭芽杀灭芽杀灭芽胞是灭菌指标。胞是灭菌指标。胞是灭菌指标。胞是灭菌指标。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一、显微镜放大法一、显微镜放大法普通光学显微镜普通光学显微镜电子显微镜电子显微镜二、染色法二、染色法最常用最常用Gram stain。革兰染色法革兰染色法步骤：步骤：涂片涂片涂片涂片固定固定固定固定结晶紫初染结晶紫初染结晶紫初染结晶紫初染碘液媒染碘液媒染碘液媒染碘液媒染 95%95%酒精脱色酒精脱色酒精脱色酒精脱色复红复染复红复染复红复染复红复染结果：结果：菌：紫色菌：紫色菌：紫色菌：紫色 菌：红色菌：红色菌：红色菌：红色革兰染色法意义：革兰染色法意义：鉴别细菌鉴别细菌鉴别细菌鉴别细菌 选择药物选择药物选择药物选择药物 研究细菌致病性研究细菌致病性研究细菌致病性研究细菌致病性思考题思考题1 1.细菌有哪细菌有哪3种形态？种形态？2.细细菌菌的的基基本本结结构构和和特特殊殊结结构构有有哪哪些些？特特殊殊结结构各有何作用？构各有何作用？3.G+菌和菌和G-菌细胞壁的结构由哪几部分组成？菌细胞壁的结构由哪几部分组成？4.青霉素和溶菌酶为什么不能杀灭青霉素和溶菌酶为什么不能杀灭G-菌？菌？5.细菌细菌L型的生物学性状及其医学意义如何？型的生物学性状及其医学意义如何？