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1、第二章第二章 微生物形态结构微生物形态结构 细菌细菌(bacterium)是属于原核生物界是属于原核生物界(prokaryotae)的一种形体微小、结构简单、具有细胞壁和原始核质,的一种形体微小、结构简单、具有细胞壁和原始核质,除核糖体外无其他细胞器的单细胞型微生物。除核糖体外无其他细胞器的单细胞型微生物。第一节第一节 细细 菌菌细菌的细菌的繁殖繁殖一般为无性繁殖,一般为无性繁殖,二分裂法。二分裂法。同形裂殖:裂殖后形成的子同形裂殖:裂殖后形成的子细胞大小相等。细胞大小相等。异形裂殖:分裂产生两个大异形裂殖:分裂产生两个大小不等的子细胞。小不等的子细胞。细菌分裂过程:细菌分裂过程:核分裂核分裂
2、形成横隔壁形成横隔壁子细胞分离子细胞分离v呈现第二次染色的效果呈现第二次染色的效果红红红红色色色色;称革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌(红阴红阴G-)细菌呈现第一次染色的细菌呈现第一次染色的效果紫色效果紫色,革兰氏阳革兰氏阳性菌(性菌(紫阳紫阳G+);一、一、细菌的形态细菌的形态 球菌据形态不同分三大类 杆菌 螺形菌(1)(1)单球菌单球菌 分裂后的细胞分散而分裂后的细胞分散而单独存在的球菌单独存在的球菌.如尿素微球菌如尿素微球菌(Micrococcus ureae)(Micrococcus ureae)1.球 菌单球菌单球菌1.球 菌 (2.1)(2.1)双球菌双球菌 分裂后
3、两个球菌成对排分裂后两个球菌成对排列的为双球菌列的为双球菌.如肺炎双球菌如肺炎双球菌 (Diplococcus pneumoniaeDiplococcus pneumoniae)双球菌双球菌1.球 菌 (2.2)(2.2)链球菌链球菌 分裂是沿一个平面进行,分裂是沿一个平面进行,分裂后细胞排列成链状分裂后细胞排列成链状.如乳链球菌如乳链球菌 (Streptococcus Streptococcus lactislactis)链球菌链球菌1.球 菌 (2.3)(2.3)四联球菌四联球菌 分裂是沿两个相垂直的分裂是沿两个相垂直的平面进行,分裂,分裂后每平面进行,分裂,分裂后每四个细胞在一起呈田字形
4、四个细胞在一起呈田字形.如四联微球菌如四联微球菌 (Micrococcus tetragenusMicrococcus tetragenus)四联球菌四联球菌1.球 菌 (2.3)(2.3)八叠球菌八叠球菌 按三个互相垂直的平按三个互相垂直的平面进行分裂后,每八个面进行分裂后,每八个球菌在一起成立方体形球菌在一起成立方体形.如藤黄八叠球菌如藤黄八叠球菌 (Sarcina ureaeSarcina ureae)八叠球菌八叠球菌1.球 菌 (2.4)(2.4)葡萄球菌葡萄球菌 分裂面不规则,多个球分裂面不规则,多个球菌聚在一起,像一串串葡萄。菌聚在一起,像一串串葡萄。如金黄色葡萄球菌如金黄色葡萄球
5、菌(Staphylococcus aureus)Staphylococcus aureus)葡萄球菌葡萄球菌2 杆 菌球杆菌球杆菌链杆菌链杆菌棒状杆菌棒状杆菌分枝杆菌分枝杆菌3 螺形菌弧菌弧菌只有一个弯曲只有一个弯曲螺菌螺菌有若干个弯曲有若干个弯曲弧弧 菌菌螺螺 菌菌 细菌的特殊形态细菌的特殊形态细菌的大小细菌的大小(1)长度单位:微米长度单位:微米(m)(2)表示:球菌:直径表示:球菌:直径 杆菌:杆菌:宽宽长长 螺菌:螺菌:宽、长、螺距宽、长、螺距通常球菌直径:通常球菌直径:0.2 0.2 1.51.5 mm,杆菌杆菌:长长1 5 m,1 5 m,宽宽0.5 1 m0.5 1 m。例如:例
6、如:E.coliE.coli:平均长度:平均长度:2 m 2 m;宽度宽度0 0.5m.5m 1500 1500个大肠杆菌头尾相接等于个大肠杆菌头尾相接等于3 3mm;mm;10 109 9个大肠杆菌重个大肠杆菌重1 1 mg.mg.三三三三 细菌的结构细菌的结构细菌的结构细菌的结构菌毛菌毛鞭毛鞭毛核质核质DNA荚膜荚膜细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜核糖体核糖体胞质颗粒胞质颗粒细胞质细胞质中介体中介体芽胞芽胞3.1 基本结构基本结构(一)细胞壁:是细菌的最外层,坚韧而富有弹性。(一)细胞壁:是细菌的最外层,坚韧而富有弹性。革兰阳性(革兰阳性(G+)菌:由肽聚糖与磷壁酸组成。)菌:由肽聚糖与磷壁酸组成
7、。革兰阴性(革兰阴性(G-)菌:由外膜(脂蛋白、脂质双层)菌:由外膜(脂蛋白、脂质双层 与脂多糖)和肽聚糖组成。与脂多糖)和肽聚糖组成。细胞壁的功能:细胞壁的功能:1、维持细菌固有的形态;、维持细菌固有的形态;2、与细胞膜共同参与细菌内外物质的交换;、与细胞膜共同参与细菌内外物质的交换;3、表面携带多种决定细菌抗原性的抗原决定簇。、表面携带多种决定细菌抗原性的抗原决定簇。4、与细菌的致病性有关。、与细菌的致病性有关。(1)革兰革兰阳阳性菌性菌细胞壁肽聚糖细胞壁肽聚糖化学结构化学结构M-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺四肽侧链四肽侧链-1.4-1.4糖苷键糖苷键五肽交联桥五肽交联
8、桥溶菌酶作用点溶菌酶作用点青霉素作用点青霉素作用点革兰阳性菌细胞壁的化学组成革兰阳性菌细胞壁的化学组成肽聚糖(肽聚糖(15-50层)层)细胞膜(双层脂质细胞膜(双层脂质 蛋白嵌镶)蛋白嵌镶)脂质脂质蛋白质蛋白质-1,4-1,4糖苷键糖苷键N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸四肽链四肽链五肽桥五肽桥(2)革兰)革兰阴阴性菌性菌细胞壁肽聚糖细胞壁肽聚糖化学结构化学结构N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺-1.4-1.4糖苷键糖苷键四肽侧链四肽侧链脂蛋白脂蛋白革兰阴性菌细胞壁结构模式图革兰阴性菌细胞壁结构模式图特异性多糖特异性多糖 (O抗原抗原)核心多糖核心多糖类脂类
9、脂A脂质双层脂质双层脂蛋白脂蛋白肽聚糖肽聚糖细胞膜细胞膜外膜蛋白外膜蛋白微孔蛋白微孔蛋白载体蛋白载体蛋白营养结合蛋白营养结合蛋白脂脂多多糖糖脂脂质质双双层层周周浆浆间间隙隙革兰阴性菌细胞壁的化学组成革兰阴性菌细胞壁的化学组成外膜外膜肽聚糖(肽聚糖(1-3层)层)细胞膜细胞膜脂质脂质蛋白质蛋白质脂质双层脂质双层脂蛋白脂蛋白脂多糖脂多糖革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁 区别要点区别要点 革兰阳性菌革兰阳性菌 革兰阴性菌革兰阴性菌 肽聚糖组成肽聚糖组成 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 聚糖骨架、四肽侧链聚糖骨架、四肽侧链 肽聚糖层数肽聚糖层数 可
10、多达可多达50层层 仅仅1-2层层 肽聚糖含量肽聚糖含量 占细胞壁干重占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重占细胞壁干重5%-10%强度强度 较坚韧,三维立体结构较坚韧,三维立体结构 较疏松,二维平面结构较疏松,二维平面结构 磷壁酸磷壁酸 有有 无无 外膜外膜 无无 有有 青霉素、溶菌酶青霉素、溶菌酶 敏感敏感 不敏感不敏感(二)细胞膜(二)细胞膜紧贴细胞壁内侧,包绕于细胞质紧贴细胞壁内侧,包绕于细胞质 外的一层结构。为脂质双层蛋白外的一层结构。为脂质双层蛋白 质嵌镶结构。质嵌镶结构。细胞膜主要功能:细胞膜主要功能:1、参与细菌内外物质交换;、参与细菌内外物质交换;2、与细菌的能量间生和利用有
11、关;、与细菌的能量间生和利用有关;3、与细菌的生物合成有关;、与细菌的生物合成有关;4、中介体中介体参与细菌的呼吸及生物合成。参与细菌的呼吸及生物合成。细胞膜内陷形成的囊状物,多见于G-菌。主要由磷脂双分子层和蛋白质构成。细菌细胞与真核细胞的质膜很相似,但不含胆固醇等甾醇(三三)细胞质细胞质即细菌细胞的原生质(即细菌细胞的原生质(protoplasm),由水、蛋白,由水、蛋白质、脂质、核酸、少量糖和无机盐组成的胶状物质。质、脂质、核酸、少量糖和无机盐组成的胶状物质。内含多种重要结构:内含多种重要结构:核蛋白体:细菌蛋白质合成场所;质粒:1、是染色体外的遗传物质;2、为闭合环状的双链DNA,控制
12、细菌某些特定的遗传性状;3、能独立复制并传代;4、非细菌生命活动所必需;5、可通过接合、转导将有关性状传递给其他细菌。胞质颗粒:多为细菌储存的营养物质。(四)核质(nuclear material)或称拟核(或称拟核(nucleoid),即细菌的染色体,即细菌的染色体,为细菌的为细菌的主要遗传物质主要遗传物质。组蛋白样蛋白质组蛋白样蛋白质化学组成为化学组成为DNA(主要)(主要)RNA(较少)(较少)3.2 细菌的特殊结构细菌的特殊结构(一)荚膜(一)荚膜:是某些细菌合成并分泌到是某些细菌合成并分泌到细胞壁外的一层粘液性物质。细胞壁外的一层粘液性物质。化学成分为多糖或多肽。化学成分为多糖或多肽
13、。荚膜的功能:荚膜的功能:1、抵抗吞噬细胞吞噬和、抵抗吞噬细胞吞噬和保护菌体,是细菌致病的重要保护菌体,是细菌致病的重要因素之一。因素之一。2、有免疫原性,可作为、有免疫原性,可作为细菌鉴别和分型的依据。细菌鉴别和分型的依据。3、荚膜多糖具有粘附作、荚膜多糖具有粘附作用,是引起感染的重要因素。用,是引起感染的重要因素。根据荚膜的形状和厚度的不同,将荚膜分为根据荚膜的形状和厚度的不同,将荚膜分为四类:四类:v荚膜或大荚膜荚膜或大荚膜:粘液状物质具有一定外形,相粘液状物质具有一定外形,相对稳定地附着在细胞壁外,厚度对稳定地附着在细胞壁外,厚度:0.2m0.2m。v微荚膜:微荚膜:粘液状物质较薄,厚
14、度:粘液状物质较薄,厚度:0.2m 0.2m ,与细胞表面牢固结合。与细胞表面牢固结合。v粘液层:粘液层:粘液物质没有明显的边缘,比荚膜松粘液物质没有明显的边缘,比荚膜松散散,可向周围环境中扩散可向周围环境中扩散,增大黏性。增大黏性。v菌胶团:菌胶团:多个细菌共有一个荚膜。多个细菌共有一个荚膜。(二)鞭毛:(二)鞭毛:鞭毛是细菌的运动器官。可用于鉴别和分型细菌,鞭毛是细菌的运动器官。可用于鉴别和分型细菌,有些鞭毛与致病性有关。鞭毛的化学组成:主要由鞭毛有些鞭毛与致病性有关。鞭毛的化学组成:主要由鞭毛蛋白构成,蛋白构成,还含有少量的多糖、脂类和核酸等。还含有少量的多糖、脂类和核酸等。(三)菌毛:
15、(三)菌毛:是一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物。必须用是一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物。必须用电子显微镜才能观察。电子显微镜才能观察。1、普通菌毛:有很强的粘附性,与细、普通菌毛:有很强的粘附性,与细 菌的致病性有关。菌的致病性有关。2、性菌毛:比普通菌毛长而细,一、性菌毛:比普通菌毛长而细,一 个细菌只有个细菌只有1-4根,为中根,为中 空管状结构。可传递细空管状结构。可传递细 菌耐药性质粒等。菌耐药性质粒等。(四)芽胞:(四)芽胞:是某些细菌在一定条件下,细胞质脱水浓缩,是某些细菌在一定条件下,细胞质脱水浓缩,在菌体内形成的圆形或椭圆形的小体。在菌体内形成的圆形或椭圆形的小体。芽胞外衣芽胞外衣芽胞壳芽胞壳芽胞外膜芽胞外膜 皮质皮质芽胞壁芽胞壁内膜内膜核心核心 芽胞抵抗力强,常以杀灭芽胞抵抗力强,常以杀灭芽胞作为灭菌是否彻底的标准;芽胞作为灭菌是否彻底的标准;也有助于细菌鉴别。也有助于细菌鉴别。细菌芽孢的各种类型细菌芽孢的各种类型
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