微生物學(xué)細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

微生物學(xué)細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)第1頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

細(xì)菌（bacterium）：是屬原核生物界的一種單細(xì)胞微生物.

廣義細(xì)菌：指所有原核細(xì)胞型微生物，包括細(xì)菌、放線(xiàn)菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體

狹義細(xì)菌：

單指細(xì)菌（如葡萄球菌、鏈球菌、肺炎球菌等）

第2頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、細(xì)菌的大小

1.測(cè)量單位

微米（μm）

2.觀察細(xì)菌最常用的儀器

光學(xué)顯微鏡第一節(jié)細(xì)菌的大小與形態(tài)第3頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、細(xì)菌的形態(tài)

1.基本形態(tài)

球形、桿形、螺形

2.異常形態(tài)

梨形、氣球狀、絲狀等，稱(chēng)衰退型。

3.按基本形態(tài)分類(lèi)

球菌（coccus)

桿菌（bacillus)

螺形菌（spiralbacterium)第4頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四球菌（coccus）葡萄球菌

雙球菌

鏈球菌

第5頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四金黃色葡萄球菌油鏡（×1000）A群鏈球菌油鏡（×1000）油鏡（×1000）淋病奈瑟菌第6頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四桿菌（bacillus）桿菌形態(tài)多數(shù)呈直桿狀第7頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四不同桿菌的大小、長(zhǎng)短、粗細(xì)很不一致

炭疽芽胞桿菌3-10μm大中大腸埃希菌2-3μm小布魯菌0.6-1.5μm第8頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四多種形態(tài)的桿菌兩端尖細(xì)白喉棒狀桿菌兩端齊平炭疽芽胞桿菌第9頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

多種形態(tài)的桿菌分枝桿菌雙歧桿菌第10頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

螺形菌（spiralbacterium）弧菌螺菌螺桿菌第11頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四球菌（coccus)

葡萄球菌電鏡照片（×10000）

桿菌（bacillus)

大腸桿菌電鏡照片（×10000）螺形菌（spiralbacterium)

霍亂弧菌電鏡照片（×10000）油鏡（×1000）油鏡（×1000）油鏡（×1000）第12頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)

第13頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.肽聚糖

peptidoglycan

革蘭陽(yáng)性菌肽聚糖聚糖骨架四肽側(cè)鏈五肽交聯(lián)橋

一、細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)

細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)

（一）細(xì)胞壁溶菌酶作用點(diǎn)青霉素作用點(diǎn)五肽橋四肽鏈肽聚糖層厚（20-80nm、15-50層)作用：

①其立體構(gòu)型使細(xì)胞壁堅(jiān)固，是維持細(xì)菌形態(tài)的基礎(chǔ)成分。②是青霉素作用的靶分子。③有致病作用。第14頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四革蘭陰性菌肽聚糖結(jié)構(gòu)聚糖骨架

四肽側(cè)鏈革蘭陰性菌細(xì)胞壁中肽聚糖層薄，（10-15nm,1-2層)

二氨基庚二酸與D-丙氨酸連接處第15頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.Ｇ＋菌特有成分磷壁酸，占菌體干重50％

壁磷壁酸

膜磷壁酸作用：①具有抗原性，是重要的表面抗原。②具有致病性，以膜磷壁酸為主。壁磷壁酸膜磷壁酸膜磷壁酸壁磷壁酸第16頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四表面蛋白

某些革蘭陽(yáng)性菌細(xì)胞壁表面有一些特殊蛋白成分

A族鏈球菌表面—M蛋白金黃色葡萄球菌表面—Ａ蛋白staphylococcalproteinA,ＳＰＡ作用：具有粘附宿主細(xì)胞、抗吞噬及其它生物學(xué)活性。第17頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.Ｇ-菌特有成分外膜：脂多糖；脂質(zhì)雙層；脂蛋白第18頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四特殊組分：外膜脂多糖脂質(zhì)雙層

脂蛋白肽聚糖周漿間隙第19頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）脂多糖(LPS)LPS是Ｇ－菌的重要致病物質(zhì)，稱(chēng)內(nèi)毒素。組成：

脂質(zhì)A：毒性部分

核心多糖

特異多糖：菌體O抗原特異多糖（o抗原）核心多糖脂質(zhì)A第20頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）脂質(zhì)雙層：

類(lèi)似于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，雙層內(nèi)鑲嵌著多種蛋白質(zhì)稱(chēng)為外膜蛋白。功能：與細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)，與細(xì)菌致病性和耐藥性有關(guān)。（3）脂蛋白：

位于肽聚糖和脂質(zhì)雙層之間。功能：穩(wěn)定外膜并將其固定在肽聚糖層。第21頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

周漿間隙

G-

菌細(xì)胞膜與外膜脂質(zhì)雙層間的空隙，約占細(xì)胞體積的20%～40%。

功能①細(xì)菌獲得營(yíng)養(yǎng)。

②解除有害物質(zhì)毒性。第22頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四G+菌與G-菌細(xì)胞壁的比較細(xì)胞壁革蘭陽(yáng)性菌革蘭陰性菌強(qiáng)度較堅(jiān)韌較疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖層數(shù)可多達(dá)50層1-2層肽聚糖含量占細(xì)胞壁干重50%-80%占細(xì)胞壁干重5%-20%磷壁酸有無(wú)外膜無(wú)有第23頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四G+菌與G－菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不同的意義項(xiàng)目

G+G－細(xì)胞壁的關(guān)系染色性紫色紅色細(xì)菌對(duì)酒精的通透性不同抗原性致病性

磷壁酸外膜細(xì)胞壁的化學(xué)組成不同外毒素內(nèi)毒素藥物敏感性青霉素有效無(wú)效青霉素作用部位為細(xì)胞壁的五肽交聯(lián)橋溶菌酶有效無(wú)效溶菌酶作用部位為細(xì)胞的聚糖骨架第24頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4.細(xì)胞壁功能保護(hù)細(xì)菌和維持細(xì)菌形態(tài)物質(zhì)交換與致病性有關(guān)與耐藥性有關(guān)與靜電性有關(guān)具有免疫原性第25頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.細(xì)胞壁缺陷菌（L型菌）

定義：細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)受到理化或生物因素的直接破壞或合成被抑制，這種細(xì)胞壁受損的細(xì)菌在高滲環(huán)境下仍可存活者稱(chēng)為細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型。

①原生質(zhì)體

protoplast:革蘭陽(yáng)性菌L型

②原生質(zhì)球

spheroplast:革蘭陰性菌L型第26頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四形成條件生物學(xué)特性與醫(yī)學(xué)關(guān)系

細(xì)胞壁中肽聚糖結(jié)構(gòu)受理化或生物因素的直接破壞或合成抑制而形成。如溶菌酶、青霉素、膽汁、抗體、補(bǔ)體等。①形態(tài)多形性；②革蘭染色陰性；③普通培養(yǎng)基上不生長(zhǎng)；④返祖性；⑤具有致病性；⑥對(duì)抗生素不敏感仍有一定致病性,引起慢性感染，常發(fā)生在使用作用細(xì)胞壁的抗菌素治療過(guò)程中，臨床上遇有癥狀明顯而常規(guī)細(xì)菌培養(yǎng)陰性者應(yīng)考慮此菌感染。≧第27頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四細(xì)菌L型的形態(tài)和染色性細(xì)菌L型呈高度多形性，大小不一。著色不勻，無(wú)論其原為革蘭陽(yáng)性或陰性菌，形成L型大多染成革蘭陰性。第28頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四細(xì)菌L型的培養(yǎng)特性和菌落形態(tài)

細(xì)菌L型生長(zhǎng)緩慢，營(yíng)養(yǎng)要求高，對(duì)滲透壓敏感，普通營(yíng)養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)，培養(yǎng)時(shí)必須用高滲的含血清的培養(yǎng)基。細(xì)菌L型在高滲的含血清的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)后形成三種類(lèi)型的菌落。

油煎蛋樣菌落（典型L型菌落）

顆粒型菌落

絲狀菌落第29頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）細(xì)胞膜

位于細(xì)胞壁內(nèi)，緊包細(xì)胞質(zhì)，結(jié)構(gòu)與真核細(xì)胞基本相同（不含膽固醇）。物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)分泌呼吸生物合成參與細(xì)胞分裂功能細(xì)胞膜電鏡照片

細(xì)胞膜模式結(jié)構(gòu)圖第30頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四中介體（mesosome)

細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊形成的囊狀膜性結(jié)構(gòu)，多見(jiàn)于Ｇ＋菌。功能：與分裂有關(guān)；類(lèi)似真核細(xì)胞線(xiàn)粒體，故亦稱(chēng)擬線(xiàn)粒體。第31頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（三）細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）

成分：無(wú)色透明膠狀物，由水、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)、核酸及少量無(wú)機(jī)鹽組成

功能：

細(xì)菌新陳代謝的場(chǎng)所第32頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四細(xì)胞質(zhì)內(nèi)重要結(jié)構(gòu)核糖體質(zhì)粒胞質(zhì)顆粒第33頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

核糖體：

①細(xì)菌細(xì)胞中唯一成熟細(xì)胞器。②細(xì)菌蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所。③由RNA+蛋白質(zhì)組成。

④某些抗生素作用部位（紅霉素、鏈霉素）⑤沉降系數(shù)70s（與人類(lèi)不同）

第34頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.質(zhì)粒plasmid

概念：

存在于細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中的閉合環(huán)狀雙股DNA；染色體外的遺傳物質(zhì)；控制某些特定的遺傳性狀；獨(dú)立復(fù)制，與細(xì)菌的遺傳變異有關(guān)。第35頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.胞質(zhì)顆粒（cytoplasmicgranule）異染顆粒

胞質(zhì)顆粒大多為貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的場(chǎng)所。

異染顆粒

有利于細(xì)菌鑒定（如白喉?xiàng)U菌）第36頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四核質(zhì)（nuclearmaterial）核質(zhì)nuclearmaterial

又稱(chēng)核區(qū)域特點(diǎn)：無(wú)核膜、核仁及有絲分裂器作用：細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖、遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)第37頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.莢膜（capsule）

定義：某些細(xì)菌細(xì)胞壁外包繞一層粘液樣物質(zhì)；普通染色不易著色，光鏡下可見(jiàn)透明環(huán)?；瘜W(xué)組成：

多數(shù)細(xì)菌：多糖

少數(shù)細(xì)菌：多肽（炭疽桿菌）、透明質(zhì)酸（鏈球菌）二、細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)第38頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四莢膜的形成營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基（含糖、血清）有莢膜菌形成粘液型（M）、光滑型（S）菌落失去莢膜后菌落變?yōu)榇植谛停≧）莢膜功能抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子抗殺菌物質(zhì)損傷：如溶酶體、補(bǔ)體粘附作用：與致病性有關(guān)；形成生物膜第39頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.鞭毛（flagellum）

定義：菌體上附著的細(xì)長(zhǎng)并呈波紋狀絲狀物。其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)經(jīng)特殊染色后在普通光學(xué)顯微鏡下可觀察。鞭毛種類(lèi)單毛菌雙毛菌叢毛菌周毛菌第40頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四電鏡下鞭毛光鏡下鞭毛第41頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四鞭毛功能細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官某些細(xì)菌鞭毛與致病有關(guān)鞭毛蛋白有抗原性：H抗原第42頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.菌毛（pilus）

定義：許多G－菌和少數(shù)G＋菌菌體表面存在著一種直的比鞭毛更細(xì)、更短的絲狀物。

與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)第43頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四菌毛的種類(lèi)和功能普通菌毛

遍布菌體表面，細(xì)而直。

功能：粘附上皮細(xì)胞，有利于細(xì)菌的定植，與致病有關(guān)。性菌毛

每菌1～4根，比普通菌毛長(zhǎng)而粗，傳遞質(zhì)粒。大腸埃希菌普通菌毛×45000第44頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四②.性菌毛sexpilus（F菌毛）

少數(shù)革蘭陰性菌表面，僅1-4根，中空管狀化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)

有性菌毛細(xì)菌稱(chēng)F+菌雄性菌

無(wú)性菌毛細(xì)菌稱(chēng)F-菌雌性菌

作用

與細(xì)菌的接合及質(zhì)粒的傳遞有關(guān)

F+菌與F-菌經(jīng)性菌毛接合第45頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

4.芽胞（spore）

定義：

某些細(xì)菌在一定環(huán)境條件下，胞質(zhì)脫水濃縮，在菌體內(nèi)部形成一個(gè)圓形或卵圓形的小體，是細(xì)菌的休眠形式，稱(chēng)為芽胞。

第46頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四芽胞的形態(tài)芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別價(jià)值

第47頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別意義破傷風(fēng)梭菌炭疽芽胞桿菌肉毒梭菌第48頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四破傷風(fēng)梭菌芽胞透視電鏡×15000產(chǎn)氣莢膜梭菌芽胞透視電鏡×15000第49頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四芽胞特點(diǎn)產(chǎn)生芽胞的細(xì)菌均為Ｇ＋菌。保持細(xì)菌全部生命活性。是細(xì)菌的休眠狀態(tài)。芽胞可發(fā)芽，形成新的菌體。芽胞不是細(xì)菌的繁殖體。未形成芽胞而具有繁殖能力的菌體稱(chēng)為繁殖體(vegetativeform)。第50頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四功能

①抵抗力強(qiáng)（熱、干燥、化學(xué)消毒劑）

例如炭疽桿菌、破傷風(fēng)桿菌芽胞

②細(xì)菌的鑒定指標(biāo)③滅菌指標(biāo)

注意：芽胞并不直接引起疾病，只有發(fā)芽成為繁殖體后，才能迅速大量繁殖而致病。抵抗力強(qiáng)原因：①芽胞含水量少，蛋白質(zhì)受熱后不易變性。②芽胞具有多層致密的厚膜，理化因素不易透入。③含有的DAP與鈣結(jié)合的鹽能提高芽胞中各種酶的穩(wěn)定性。第51頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)細(xì)菌形態(tài)與結(jié)構(gòu)檢查法

第52頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四革蘭染色法步驟：涂片→固定→結(jié)晶紫初染→碘液媒染→95%酒精脫色→復(fù)紅復(fù)染結(jié)果：Ｇ＋菌：紫色Ｇ－菌：紅色革蘭染色法意義：鑒別細(xì)菌選擇藥物研究細(xì)菌致病性第53頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，星期四涂片、固定初染---結(jié)晶紫

媒染—碘液脫色—95%酒精復(fù)染—復(fù)紅第54頁(yè)，共58頁(yè)，2023年，2月20日，