Chapter 01 Morphology and struction of bacteria

细菌的形态与结构Morphology&StructureofBacteria2.0teachinghrs第1章细菌（bacterium）:是一类有细胞壁的单细胞原核细胞型（prokaryotae)微生物，以无性二分裂法繁殖.广义细菌＝原核细胞型微生物：包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体狭义细菌：专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表性的细菌测量单位微米（μm）•基本形态三种：球菌；杆菌；螺形菌球菌coccus;直径约1μm。不同的球菌细胞排列方式不同，有不同的名称。如葡萄球菌、链球菌等。杆菌bacillus;长短粗细很不一致。中等大小的杆菌直径约1μm，长2-3μm。螺形菌spiralbacteria;菌体弯曲。一个弯曲为弧菌（vibrio),数个弯曲为螺菌（spirillum)。第一节细菌的大小与形态sizeandmorphologyofbacteria螺形菌杆菌球菌细菌基本的形态球菌（coccus）双球菌链球菌Staphylococcus（葡萄球菌）Tetrad(四连球菌）DivisionintwoplanesproducesatetradarrangementSarcina(八叠球菌）Divisioninthreeplanesproducesasarcinaarrangement杆菌（bacillus）杆菌形态多数呈直杆状链杆菌（炭疽杆菌）球杆菌（布氏杆菌）棒状杆菌分枝杆菌螺形菌（spiralbacterium）螺菌athick,rigidspiral螺杆菌霍乱弧菌弧菌comma-shaped基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞第二节细菌的结构Structureofbacterium一、细菌的基本结构（一）细胞壁cellwall：位于细菌细胞外层，包在细胞膜周围的膜状结构。主要化学组分为:聚糖骨架革兰肽聚糖peptidoglycan四肽侧链阳性五肽交联桥菌磷壁酸teichoicacid聚糖骨架革兰肽聚糖peptidoglycan阴性四肽侧链菌脂多糖lipopolysaccharide,LPS外膜脂质双层：内有OMP脂蛋白1.肽聚糖peptidoglycan革兰阳性菌肽聚糖聚糖骨架四肽侧链五肽交联桥三维GGGGooooMMMMobobobobGGGGooooMMMMobobobobGGGGooooMMMMaaaaccccddddaaaaccccdddd四肽侧链五肽交联桥金黄色葡萄球菌细胞壁肽聚糖结构示意图青霉素作用点溶菌酶作用点肽聚糖G+聚糖骨架肽聚糖G—聚糖骨架：同G+菌四肽侧链：L-丙、D-谷二氨基庚二酸(DAP)、D-丙二维磷壁酸(teichoicacid)壁磷壁酸膜磷壁酸（orLTA)作用:1.表面抗原2.结合阳离子,维持酶活性3.黏附作用（LTA)4.噬菌体吸附受体2.Ｇ＋菌特有成分3.Ｇ-菌特有成分：外膜＝脂多糖＋脂质双层＋脂蛋白（1）脂多糖(LPS)Ｇ－菌内毒素.组成脂质A：毒性部分核心多糖特异多糖：菌体O抗原（2）脂质双层：类似于细胞膜结构，双层内镶嵌着多种蛋白质称为外膜蛋白（3）脂蛋白：位于肽聚糖和脂质双层之间，稳定外膜1、保护细胞壁组分肽聚糖2、阻止抗生素进入3、毒性作用4、抗原性外膜作用G+与G-菌细胞壁结构不同的生理意义：革兰阳性菌革兰阴性菌染色性紫色红色抗原性磷壁酸LPS致病性外毒素内毒素药物敏感性对青霉素、溶菌酶敏感对青霉素、溶菌酶不敏感4.细胞壁功能维持细菌形态，承受细胞内高渗透压参与菌体内外的物质交换带有多种抗原表位，可以诱发机体的免疫应答细胞壁的某些成分与细菌致病性有关5.细胞壁缺陷菌（L型菌）由于肽聚糖受抑制或破坏而失去细胞壁的细菌，在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型，形态大小不一，G－。临床意义：具有致病性，常引起慢性和反复感染，如尿路感染、骨髓炎、心内膜炎等；由于形态结构和特性发生变异，给临床诊断和治疗造成困难。常规细菌检查阴性。细菌L型菌落类型（二）细胞膜cellmembrane位于细胞壁内紧包细胞质，结构与真核细胞基本相同。组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇）功能：物质转运,呼吸作用,合成作用,参与细菌分裂载体蛋白中介体mesosome:胞膜内陷、折叠形成的囊状膜性结构，多见于Ｇ＋菌。与分裂有关；类似真核细胞线粒体为细菌提供大量能量。白喉杆菌细胞膜与中介体（三）细胞质（cytoplasm）细胞膜包裹的溶胶状物质。有水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成。细菌新陈代谢的场所1.质粒plasmid是存在于细菌胞质中的闭合环状双链DNA，为染色体外的遗传物质。质粒带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。如编码菌毛、细菌素、毒素和耐药性。2.胞质颗粒（cytoplasmicgranule）功能：细菌储存营养物质。如：白喉杆菌的异染颗粒，成分为RNA，多偏磷酸盐。3.核蛋白体（ribosome）•蛋白质合成场所；沉降系数为70S，由50S和30S两个亚基组成。核糖体是某些抗生素的作用靶点；可抑制细菌蛋白质的合。如链霉素-30S，红霉素-50S（四）核质nuclearmaterial细菌的遗传物质称为核质或拟核，集中于细胞质的某一区域，多在菌体中央，无核膜、核仁。（一）荚膜capsule细菌细胞壁外包围的一层由疏水性多糖或蛋白质组成的黏液性物质。普通染色不易着色，光镜下可见透明环。大多数为多糖，少数为多肽。厚度小于0.2μm者称微荚膜microcapsule。二、细菌的特殊结构荚膜（肺炎球菌，革兰染色）Inkstaining荚膜的形成营养丰富的培养基（含糖、血清）有荚膜菌形成粘液型（M）、光滑型（S）菌落失去荚膜后菌落变为粗糙型（R）荚膜功能抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子抗杀菌物质损伤：如溶酶体、补体粘附作用：形成生物膜与致病性有关（二）鞭毛flagellum伸出菌体外的细长而弯曲的蛋白质丝状结构,细菌的运动器官鞭毛功能；有鉴别意义,鞭毛蛋白有抗原性：H抗原某些细菌的鞭毛与致病有关。鞭毛种类单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌（三）菌毛pilus许多G－菌和少数G＋菌菌体表面存在着一种直的比鞭毛更细、更短的丝状物,光学显微镜不能观察到。与运动无关菌毛的种类和功能普通菌毛ordinarypilus遍布细胞表面，短而直。是细菌的黏附结构，能与宿主细胞的特异受体结合，介导细菌在局部定植，与细菌的致病性密切相关。性菌毛sexpilus每菌1～4根，比普通菌毛长而粗，中空呈管状，传递质粒。由F质粒编码产生，与细菌的遗传变异有关。可通过接合传递细菌的毒力和耐药性等。菌毛（电镜图）（四）芽胞spore某些细菌在一定环境条件下，胞质脱水浓缩，在菌体内部形成的,光镜下可见的一,个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。芽胞是细菌的一种特殊存活方式，而不是繁殖方式。保存有细菌全部生命活性。芽胞可发芽，形成新的菌体一个细菌只能形成一个芽胞，一个芽胞也只能生成一个菌体。产芽胞的细菌在未产生芽胞时的菌体称为繁殖体（vegetativeform）芽胞的形态芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别价值芽胞特点和功能是细菌的休眠状态，具有很强的抗高温、抗干燥、抗化学消毒剂和抗射线能力。芽胞是灭菌指标。第三节细菌形态与结构检查法Examinationformorphlogyandstructureofbacteria染色+镜检单染色法:复染色法：鉴别染色—革兰染色抗酸染色特殊染色负染色法:革兰染色法步骤：涂片→固定→结晶紫初染→碘液媒染→95%酒精脱色→复红复染结果：Ｇ＋菌：紫色Ｇ－菌：红色革兰染色法意义：鉴别细菌选择药物研究细菌致病性光学显微镜(lightmicroscope)放大细菌1000倍（0.25um------0.25mm）肉眼可观察到电子显微镜与电子显微镜铜网电子显微镜electronmicroscope暗视野显微镜dark-fieldmicroscope荧光显微镜fluorescencemicroscope思考题1.细菌有哪3种形态？2.细菌的基本结构和特殊结构有哪些？特殊结构各有何作用？3.G+菌和G-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革兰阴性菌？5.简述革兰染色法操作步骤