2-1动物微生物--细菌的形态与结构

细菌形态与结构动物工程系教研室本节目的要求1、了解微生物形态，掌握微生物的群体形态及菌落概念2、掌握细菌细胞壁的结构，特殊结构的概念及其功能本节重点1、微生物的群体形态及菌落的概念2、细菌细胞壁的一般结构，特殊结构的概念及其功能本节难点细菌细胞壁的结构一、细菌形态形态表示方法大小（以um为单位）代表菌球菌直径0.5～2.0葡萄球菌杆菌长和宽大杆菌长3～8，宽1～1.25中等大杆菌长2～3，宽0.5～1小杆菌长0.5～2，宽0.2～0.4炭疽杆菌大肠杆菌布氏杆菌螺旋菌长和宽两端直线距离作为长度1～2um，宽0.2～0.4um梅毒螺旋体（一）细菌大小鉴定依据图1－1微生物与细胞大小比较200642239713549.swf微生物大小.swf一、细菌形态1、1985年，在红海，澳大利亚等地，刺尾鱼体内发现一种费氏刺尾菌，长约200~500um。2、1997年在非洲西部的土中发现了世界上最大的细菌－纳米比亚嗜硫珠菌，直径0.32~1mm，肉眼可见。3、1998年，芬兰学者报道了世界上最小的细菌－纳米细菌，直径为50nm。一、细菌形态（二）形态1、球菌：双球菌链球菌葡萄球菌四联球菌八叠球菌鉴定依据图1－2球菌形态球菌形态四联微球菌（电镜）四联微球菌（染色）葡萄球菌（电镜）双球菌（电镜）八叠球菌（电镜）链球菌（电镜）一、细菌形态（二）形态2、杆菌：单杆菌双杆菌链杆菌球杆菌分枝杆菌图1－3杆菌形态炭疽杆菌杆菌形态梭状芽孢杆菌炭疽链杆菌乳酸杆菌VBNC乳酸杆菌单杆菌（电镜）结核分枝杆菌一、细菌形态（三）形态3、螺旋状菌：弧菌螺菌图1－4螺旋状菌形态螺旋状菌螺菌与弧菌弧菌（电镜）螺菌与弧菌霍乱弧菌霍乱弧菌一、细菌形态（四）其它形态:1、细菌的衰老型或是退化型：指在不良环境或老龄期时，细菌会出现与正常形状不一样的个体。若将其重新置于正常培养环境时可恢复正常的状态。2、细菌的多形性：指处于衰老型或退化型状态的细菌即使其置于适宜的环境中生长，其形状也与正常的不一致，如嗜血杆菌。一、细菌形态（六）细菌群体形态－菌落1、菌落（colony）又称克隆（clone）：指单个细菌在适合生长的固体培养基表面或内部，在适宜的条件下经培养后，生长繁殖出巨大数量的菌体，形成一个肉眼可见的有一定形态的独立的群落。2、菌苔：若长出的菌落联成一片则形成菌苔。因此在细菌培养中常将细菌在培养基表面划线接种以获得单个菌落。鉴定依据细菌“活的非可培养状态”（Viablebutnonculturablestate,VBNC）VBNC状态：指细菌处于不良环境条件下,细胞缩成球形,用常规方法培养不能生长繁,但仍是活的一种特殊存在形式。处于活的非可培养状态的细菌在一定的条件下可以复苏,并仍具有毒性.如霍乱弧菌,大肠杆菌O157:H7等。微生物生态学方面公共卫生学方面预防医学及流行病学方面合理解释了某些现象菌种保存方面活菌数评价方面开发未可培养微生物资源方面细菌的VBNC状态研究意义重大一、细菌形态3、菌落描述大小、颜色、透明度、边缘整齐、光滑、粗糙、湿润、干燥、凸起、扁平、针尖状、露珠状等等。图15菌落形态炭疽菌落炭疽菌落土霉菌菌落葡萄球菌菌落大肠杆菌菌落大肠杆菌菌落二、细菌基本结构（一）细胞壁1、功能①维持细胞的正常形态；②是细胞生长分裂运动所必需；③能阻拦大分子有害物质进入细胞；④与细菌的致病性、抗原性及对药物敏感性、染色特性有关。二、细菌基本结构2、结构①细胞壁的肽聚糖由聚糖链支架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成其中，四肽侧链联接于胞壁酸，五肽联桥交联于相邻两条聚糖链支架的四肽侧链上，构成三维立体结构。二、细菌基本结构2、结构②存在聚糖链支架，但没有五肽交联桥，相邻聚糖链支架上四肽侧链连接成二维结构，故较为疏松。二、细菌基本结构图1－7革兰氏阳性与阴性细菌结构比较二、细菌基本结构3、革兰氏染色（1）染色步骤首先结晶紫或龙胆紫和碘液浸泡细胞后，再用95%的酒精脱色，最后用复红复染。用这种方法可将细菌分为G+和G-，前者被染成紫色，后者为红色。二、细菌基本结构3、革兰氏染色（2）染色机制G-的细胞壁中脂类较多，肽聚糖少,用洒精脱色时，脂类易除去使得细胞壁的孔隙变大，从而使结晶紫染料从细胞壁中洗脱出来，最后用红色的染料复染时而显红色；G+的细胞壁含脂类较少，肽聚糖多且交联紧密，酒精作用后肽聚糖收宿，细胞壁的孔隙变小使得结晶紫与碘的复合物不能脱出，经红色染料复染后仍为紫色。革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌区别G+G-细胞壁厚度较厚15~80nm较薄10~15nm主要成分肽聚糖脂多糖（又称内毒素）其它成分磷壁酸，多糖，蛋白质外膜蛋白，磷脂等细胞壁的分化结构有无染色后颜色蓝紫色粉红色对抗菌药的抵抗力弱强二、细菌基本结构缺壁细菌实验室中形成自然界长期进化形成：支原体自发缺壁：L型细菌人工方法彻底除尽：原生质体部分除去：原生质球4、缺壁细菌缺壁细菌相关名词①原生质体：某些细菌经溶菌酶或青霉素处理后，完全除去细胞壁后形成的仅由细胞膜包裹的菌体，多为G+。②原生质球：某些细菌经溶酶体作用后仅能部分除去细胞内的肽聚糖而形成的仍有外膜包裹的菌体，多为G-。③细菌的L型：指细菌自发或经诱导剂诱导形成的遗传稳定的细胞壁缺陷菌株。二、细菌基本结构（二）细胞膜位于细胞壁内，富有弹性的半透性膜，主要成分磷脂，蛋白质。具有细胞信号传导，物质转运交换，维持细胞内正常渗透压，合成细胞壁，荚膜各组分并为细菌运动提供能量的功能。二、细菌基本结构（三）间体细胞膜凹入细胞质内形成的一种襄状，管状或层状结构。该结构在革兰氏阳性菌中常见，它与线粒体的功能相似，具有呼吸，促进细胞分裂功能。二、细菌基本结构（四）核体一个共价，闭合的，环状的，双链DNA分子。二、细菌基本结构（五）细胞质细菌细胞膜内包围的除去核体的所有物质，内含有各种酶，核糖体，质粒，异染颗粒，脂肪滴，糖原等质粒：指染色体以外的环形DNA，能够编码菌毛，毒素和耐药性基因。质粒能独立复制并随宿主细胞分裂面传给子代。如PUC19系列。三、细菌特殊结构二、细菌特殊结构（一）荚膜（capsule）1、概念：某些细菌在其生活过程中可在细胞壁的外周产生一种粘液样物质包围整个菌体。2、菌胶团：多个细菌的荚膜融合形成的一个大的胶状物，内含多个细菌细胞。微荚膜、疏松粘液层三、细菌特殊结构3、荚膜功能：①保护细菌；②贮存营养物质；③利于排出废物；④具有抗原性；⑤有种和型特异性；⑥用于细菌鉴定。三、细菌特殊结构（二）S—层（S-layer）1、概念：细菌的特殊表面结构，由单一的蛋白质亚单位组成。是一种最简单的生物膜。2、功能：具有分子筛，离子通道和保护作用。三、细菌特殊结构（三）细菌生物膜（Bilfilm）1、概念：是指细菌在不利于其生长的环境中通过产生外部多糖被膜多聚物，使细菌相互粘连形成的膜状物。2、功能：①生物屏障作用；②使细菌生长缓慢；③膜内细菌易产生抗药基因；④被膜菌可逃避免疫监视机制。三、细菌特殊结构（四）鞭毛（flagellum）1、组成：基体，鞭毛丝，鞭毛钩。2、功能：①运动性；②抗原性，H抗原，作为血清学鉴定依据之一；③与致病性有关，如霍乱弧菌。三、细菌特殊结构3、分类：一端单毛菌、二端单毛菌、丛毛菌、周毛菌。三、细菌特殊结构（五）菌毛（pilus）又称纤毛、柔毛、伞毛1、特点：①短而细；②数量多；③大多数G－或少数G+上生长；④有抗原性。2、功能：粘附功能毒力传递遗传信息三、细菌特殊结构普通菌毛—细﹑短﹑多﹑周身排列性菌毛—粗﹑长﹑少﹑少于4条Ottow1975123456型经典分类分类3、分类三、细菌特殊结构（六）芽胞（spore）1、概念：某些细菌（G＋）在一定环境条件下可在菌体内形成一个圆形或栯圆形的休眠体。2、繁殖体：没有形成芽胞的菌体。3、特点：抗辐射；抗高温；抗干燥；长久存活。三、细菌特殊结构4、芽孢构造5、芽孢形态中央芽孢末端芽孢偏端芽孢芽孢形态课堂小结微生物是一大类肉眼看不到的生物，分三大类群，即原核、真核和非细胞形态微生物。细菌个体微小，是原核微生物的一种，具有一定的形态和结构。从形态上，分为球菌、杆菌和螺旋状菌。细菌结构有基本结构和特殊结构。细菌的革兰氏染色原理与细菌细胞壁结构关系密切，细菌的特殊结构是细菌所特有，但不是所有细菌都有，其中包括荚膜、S层、鞭毛、菌毛和芽孢，各有一定的结构及特殊生理功能，与细菌的致病性及免疫原性有关。