細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu).ppt

1、細(xì)菌細(xì)胞均具有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核體等基本結(jié)構(gòu)。,第二節(jié) 細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu),細(xì)菌的結(jié)構(gòu),基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì),特殊結(jié)構(gòu)：莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞,形態(tài)與結(jié)構(gòu),一、細(xì)胞壁 (cell wall),細(xì)胞壁在細(xì)菌細(xì)胞的外圍，是一層堅(jiān)韌而具有一定彈性的膜。將細(xì)菌經(jīng)高滲溶液處理后染色，或用特殊方法染色，在光學(xué)顯微鏡下觀察，可見細(xì)胞壁。或?qū)⒓?xì)菌制作超薄切片，用電鏡觀察。用革蘭(Gram)染色法染色，可以把細(xì)菌分為革蘭陽(yáng)性菌（G+）和革蘭陰性菌（G-）兩大類。,1、G+細(xì)菌的細(xì)胞壁,G+細(xì)菌細(xì)胞壁厚，約15-35nm，無(wú)結(jié)構(gòu)分化，主要由肽聚糖和磷壁酸等組成。,肽聚糖 (peptidogl

2、ycan) 又稱黏肽 、糖肽或胞壁質(zhì)，是細(xì)菌細(xì)胞壁所特有的物質(zhì)。革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁的肽聚糖是由聚糖鏈支架、四肽側(cè)鏈和五肽交聯(lián)橋三部分組成的復(fù)雜聚合物， 占G+菌的40%60%。,五肽交聯(lián)橋 五個(gè)甘氨酸,聚糖骨架 G：N-乙酰葡萄糖胺 M：N-乙酰胞壁酸,四肽側(cè)鏈 L-丙、D-谷、L-賴、D-丙,主要成分：肽聚糖,G+ 菌肽聚糖結(jié)構(gòu),G+細(xì) 胞 壁,磷壁酸 (teichoic acid) 又名垣酸，是一種由核糖醇 (ribitol)或甘油 (glycerol)殘基經(jīng)磷酸二酯鍵相互聯(lián)接而成的多聚物，并帶有一些氨基酸或糖。磷壁酸是革蘭氏陽(yáng)性菌特有的成分，是特異的表面抗原。,特殊組分：,G+菌特有成分

3、,壁磷壁酸,膜磷壁酸,磷壁酸,膜磷壁酸,壁磷壁酸,2、G-菌的細(xì)胞壁,較薄，約1015nm，其結(jié)構(gòu)和成分較復(fù)雜，由外膜和周質(zhì)間隙組成。外膜有三層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外兩層為電子稠密層，中間為電子致密層，由脂多糖、磷脂、蛋白質(zhì)和脂蛋白等復(fù)合構(gòu)成，內(nèi)層是一層薄的肽聚糖，約僅占細(xì)胞壁的10%20%。 最外面是脂多糖，即內(nèi)毒素，其中的脂類A是內(nèi)毒素的主要毒性成分，多糖具有抗原性，即O特異側(cè)鏈。,脂多糖,G-細(xì) 胞 壁,特殊組分,外 膜,G+菌細(xì)胞壁肽聚糖結(jié)構(gòu),G-菌細(xì)胞壁肽聚糖結(jié)構(gòu),G-菌細(xì)胞壁肽聚糖結(jié)構(gòu),外膜蛋白(OMP),是外膜層中鑲嵌的多種蛋白質(zhì)的統(tǒng)稱。按含量及功能的重要性可將OMP分為主要及次要兩類。主要

4、外膜蛋白包括微孔蛋白及脂蛋白等。微孔蛋白由三個(gè)相同分子量的亞單位組成，形成跨越外膜的微小孔道，起分子篩的作用，僅允許小分子量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如雙糖、氨基酸、二肽、三肽、無(wú)機(jī)鹽等通過(guò)，大分子物質(zhì)不能通過(guò)，因此溶菌酶之類的物質(zhì)不易作用到革蘭氏陰性菌的肽聚糖。,某些特異的微孔蛋白與細(xì)菌對(duì)宿主細(xì)胞的黏附或與某些特定物質(zhì)的攝取有關(guān)，發(fā)揮受體的作用。將OMP作電泳，呈現(xiàn)一定的圖譜，據(jù)此可對(duì)某些革蘭氏陰性菌及菌株進(jìn)行鑒定、分型以及提供分子流行病學(xué)的信息。,3、細(xì)胞壁的功能 1.主要是維持細(xì)菌外形，保護(hù)細(xì)菌耐受低滲環(huán)境。細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和高濃度的無(wú)機(jī)鹽，滲透壓約為50萬(wàn)250萬(wàn)Pa，因有細(xì)胞壁菌體不會(huì)

5、破裂。 2.阻擋對(duì)細(xì)菌有害的物質(zhì)進(jìn)入菌體，維持菌體內(nèi)外離子平衡。,3.參與細(xì)菌的正常分裂。 4.與細(xì)菌的致病性、抗原性、對(duì)噬菌體的敏感性及革蘭氏染色特性等密切相關(guān)。 5.與細(xì)菌對(duì)某些藥物的敏感性也有關(guān)。,革蘭氏陽(yáng)性菌與革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的比較,細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌,形成條件,生物學(xué)特性,與醫(yī)學(xué)關(guān)系,細(xì)菌L型,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。,形態(tài)多形性 革蘭染色陰性 培養(yǎng)高滲培養(yǎng)基 菌落油煎蛋樣,仍有一定致病性，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。,原生質(zhì)球 (spheroplast)用溶菌酶等作用革蘭氏陰

6、性菌，僅能去除細(xì)胞內(nèi)的肽聚糖，形成仍有外膜層包裹的菌體，稱為原生質(zhì)球 。 細(xì)菌L型 1935年李斯特預(yù)防醫(yī)學(xué)研究所最先從念珠鏈桿菌的陳舊培養(yǎng)基中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞壁缺陷的念珠鏈桿菌，于是以該研究所的第一個(gè)字母L命名此種細(xì)菌。細(xì)菌L型的形態(tài)呈多形性，有球形、桿形和絲狀等。其大小不一，革蘭氏染色多呈陰性。,原生質(zhì)體 (protoplast)在一定條件下，可除去或缺損細(xì)菌的細(xì)胞壁并不損害細(xì)菌的生命。革蘭氏陽(yáng)性菌經(jīng)溶菌酶或青霉素處理后，可完全除去細(xì)胞壁，形成僅由細(xì)胞膜包住細(xì)胞質(zhì)的菌體，稱為原生質(zhì)體 。,臨床分離葡萄球菌L型,葡萄球菌L型回復(fù)后,細(xì)菌L型 菌落類型,電鏡照片,二、細(xì)胞膜,為于細(xì)胞壁內(nèi)緊包細(xì)胞質(zhì)，結(jié)

7、構(gòu)與真核細(xì)胞基本相同。,功 能,形態(tài)與結(jié)構(gòu),細(xì)胞膜電鏡照片,分泌呼吸,載體蛋白,脂質(zhì)雙層,細(xì)胞膜 模式結(jié)構(gòu)圖,物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),生物合成,間體 (mesosome) 是細(xì)胞膜凹入細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形成的一種囊狀、管狀或?qū)訝畹慕Y(jié)構(gòu)。革蘭氏陽(yáng)性菌較為常見。其功能與真核細(xì)胞的線粒體相似，與呼吸有關(guān)，并有促進(jìn)細(xì)胞分裂的作用。,白喉?xiàng)U菌 細(xì)胞膜與間體,三、核區(qū)（nuclear region or area）,又稱核質(zhì)體、原核、擬核、核基因組(genome）,是一個(gè)大型環(huán)狀DNA分子；長(zhǎng)度為0.25-3.00mm,每個(gè)細(xì)胞所含的核區(qū)數(shù)一般14個(gè),細(xì)菌除在染色體復(fù)制時(shí)間內(nèi)呈雙倍體外，一般均為單倍體,四、細(xì)胞質(zhì)Cytoplas

8、m,形態(tài)與結(jié)構(gòu),細(xì)胞膜包裹的溶膠狀物質(zhì)由水、蛋白質(zhì)、脂類、核酸及少量糖和無(wú)機(jī)鹽組成,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有許多重要結(jié)構(gòu)，常見有,核糖體,質(zhì)粒,胞質(zhì)顆粒,與真核細(xì)胞不同，抗菌素作用部位,染色體外遺傳物質(zhì)，與遺傳變異有關(guān),異染顆粒等，可鑒別細(xì)菌,1、核糖體 (ribosome) 核糖體又名核蛋白體，是散布在細(xì)胞質(zhì)中的一種核糖核酸蛋白質(zhì)小顆粒。其呈小球形或不對(duì)稱形，約由2/3的核糖核酸rRNA和1/3蛋白質(zhì)所組成。是合成蛋白質(zhì)的地方。,細(xì)菌的70S核糖體由50S和30S兩個(gè)亞基組成。鏈霉素能與細(xì)菌核糖體的30S亞基結(jié)合，紅霉素能與50S亞基結(jié)合，從而干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成而導(dǎo)致細(xì)菌的死亡；真核細(xì)胞的核糖體為80

9、S，因此對(duì)人體細(xì)胞則無(wú)影響。,2、質(zhì)粒 (plasmied) 是在核體DNA以外，游離的小型雙股DNA分子。多為共價(jià)閉合環(huán)狀，也發(fā)現(xiàn)有線狀，分子量在106108之間。質(zhì)?；蚪M約為核體的1%，含細(xì)菌生命非必需的基因，其功能是控制產(chǎn)生菌毛、毒素、耐藥性和細(xì)菌素等遺傳性狀。 質(zhì)粒能獨(dú)立復(fù)制，隨宿主分裂傳給子代菌體。有些質(zhì)粒能與核體DNA整合或脫離，這類質(zhì)粒又稱為附加體(episom)。質(zhì)粒具有與外來(lái)DNA重組的功能，所以在基因工程中被廣泛應(yīng)用作載體。,質(zhì)粒 染色體 (Chromosomes),質(zhì)粒(circular covalently closed DNA ),質(zhì)粒功能,R因子 ： 與抗藥性有關(guān),F因子：與有性接合有關(guān),其他質(zhì)粒：與抗生素，色素合成有關(guān),基因工程中作為目的基因載體,3、脂肪滴細(xì)菌最常見的包含物為聚羥基丁酸,為脂質(zhì)成份，是一些原核生物特有的碳源和能源的貯存形式。 4、異染顆粒 是某些細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中一種特有的酸性小顆粒，對(duì)堿性染料的親和性特別強(qiáng)，特別是用陳舊美藍(lán)染色時(shí)，呈紅紫色，而菌體其他部分則呈藍(lán)色。異染顆粒的主要成分是RNA和無(wú)機(jī)聚偏磷酸鹽，其功能主要是貯存磷酸鹽和能量。某些細(xì)菌如棒狀桿菌等的異染顆粒非常明顯，有助于細(xì)菌鑒定。,紅色螺菌的電子顯微鏡圖片,Poly-hydroxybutyrate,PHB,5、糖原 (glycogen)和淀粉粒 (starch