第二章

微生物的形態與構造（一）原核微生物一、研究形態構造意義二、原核微生物類群三菌：光能營養：藍細菌化能營養：細菌、放線菌三體：可以培養：支原體專營寄生：立克次氏體、衣原體第一節細菌本節提要：細菌的形態和染色細菌細胞的一般結構細菌細胞的特殊結構細菌的繁殖和培養細菌的概念：細菌是一類細胞細而短（細胞直徑約0.5um）、結構簡單、細胞壁堅韌、以二等分裂方式繁殖和水生性較強的原核微生物一、細菌的形態和染色(一)細菌的正常形態:細菌的形態和染色1.球菌(coccus)細菌的形態和染色單球菌雙球菌八疊球菌四聯球菌鏈球菌葡萄球菌2.桿菌(bacillus)2.桿菌(bacillus)細菌的形態和染色梭狀芽孢桿菌短桿菌長桿菌3.螺旋菌（spirilla):螺旋狀的細菌。螺旋不滿一圈稱為弧菌(vibrio)，滿2~6環稱為螺旋菌(spirllum)，旋轉周數在6環以上的稱為螺旋體(spirochaeta)。細菌的形態和染色3.螺旋菌（spirilla)螺旋菌弧菌螺旋體4.細菌的特殊形態：細菌的形態和染色柄細菌、腎形菌、臂微菌、網格硫細菌、貝日阿托氏菌(絲狀)、具有子實體的粘細菌等是特殊形態的細菌。(二)細菌的異常形態：１.畸形：理化刺激細菌的形態和染色結核桿菌的異常形態:結核桿菌的正常形態:(三)細菌的大小：細菌的形態和染色(1)測量：測微尺(2)長度單位：

微米(μm)

(3)表示：

球菌：直徑桿菌：寬×長螺菌：寬、長、

螺距球菌：一般不超過1μm，最大的旋動泡硫菌為 7~8μm.桿菌：一般寬度在1μm以內，長度約為1~6μm， 最大的炭疽芽孢桿菌為1~1.5x4~8μm。弧菌：一般寬度在1μm以內，長度為1~5μm， 霍亂弧菌為：0.3~0.6x1~3μm。螺旋菌：一般寬度在2μm以內，長度不超過 20μm，迂回螺菌：1.5~2x10~20μm。(四)染色單染法復染法負染法革蘭氏染色細菌的形態和染色細菌的形態和染色用一種染料進行染色，較未染色的樣本易于觀察。單染色：細菌的形態和染色背景著色，菌體不著色，多用于莢膜的觀察。二種以上染料進行染色，有鑒定價值。如革蘭氏染色、抗酸染色等。復染法：負染法：細菌的鑒別染色法

——革蘭氏染色法C.Gram

丹麥醫生步驟：涂片固定；結晶紫初染1min；碘液媒染1min；95%乙醇脫色0.5min；番紅復染1min。

結果:陽性菌——紫色；

陰性菌——紅色。細菌的形態和染色革蘭氏染色圖片二、細菌細胞的基本結構細菌細胞的基本結構細菌細胞的結構：細菌細胞的基本結構包括：

細胞壁、細胞質膜、間體、細胞質、核糖體、氣泡、細胞核、質粒和儲藏物。特殊結構包括： 莢膜、鞭毛、菌毛、芽孢和伴孢晶體。細菌細胞的基本結構1.概念：細胞壁是位于胞外緊貼胞膜的一層無色透明，堅韌而有彈性的結構。(一)細胞壁（cellwall)：細菌細胞的基本結構分離：超聲波、機械破碎、溶菌消化、差速離心觀察：質壁分離、電子顯微鏡2.細胞壁的分離與觀察3.缺壁細菌的形成：實驗室中形成自發缺壁突變：L型細菌人工方法去壁徹底除盡：原生質體部分去除：球狀體自然界長期進化中形成：支原體4.細胞壁的功能固定細胞外形協助鞭毛運動保護細胞免受外力的損傷為正常細胞分裂所必需阻攔有害物質進入細胞與細菌的抗原性、致病性和對噬菌體的敏感性有關細菌細胞的基本結構重點提示：細胞壁的基本骨架——肽聚糖革蘭氏陽性菌的細胞壁革蘭氏陰性菌的細胞壁革蘭氏染色的機理溶菌酶與青霉素的作用5.細胞壁的化學組成與結構細菌細胞的基本結構革蘭氏陽性菌肽聚糖單體概念：肽聚糖是由

N—乙酰胞壁酸（NAM）和N—乙酰葡糖胺（NAG）以及少數氨基酸短肽鏈組成的亞單位聚合而成的大分子復合體（1）細胞壁的基本骨架——肽聚糖肽聚糖單體細菌細胞的基本結構革蘭氏陽性菌肽聚糖單體革蘭氏陰性菌肽聚糖單體由NAG、NAM、肽尾、肽橋構成肽聚糖網格狀結構:細菌細胞的基本結構S.aureusE.coliG＋與G－肽聚糖結構的區別:1)肽聚糖單體的短肽上第三個氨基酸不同2)肽橋不同3)肽聚糖層數與交聯度不同細菌細胞的基本結構細菌細胞的基本結構（2）革蘭氏陽性菌的細胞壁:占30~70%,不同菌種中肽聚糖(肽鏈)組分不同,具重要分類意義。肽聚糖:由肽聚糖和磷壁酸組成磷壁酸

(teichoicacid):細菌細胞的基本結構占40%。G+菌所特有,其主鏈由數十個磷酸甘油或磷酸核糖醇組成,有的還有由D—Ala和還原糖組成的側鏈。磷壁酸的分類:細菌細胞的基本結構(1)按與壁的連接方式分:壁磷壁酸:與肽聚糖分子共

價結合,并延伸到肽

聚糖分子表面,帶

有負電荷。膜磷壁酸:與原生質膜的脂

類共價結合。(2)根據主鏈組成不同:細菌細胞的基本結構甘油型核糖醇型

一般一種菌含一種磷壁酸。磷壁酸的功能：1)使細胞壁形成負電荷環境,以利于

吸附鎂離子,維持酶活。2)構成噬菌體的吸附位點,同時是某

種菌的抗原決定簇的主要成分。3)可以和宿主粘連。細菌細胞的基本結構（3）革蘭氏陰性菌的細胞壁細菌細胞的基本結構革蘭氏陰性菌的細胞壁結構較復雜,分內壁層和外壁層。內壁層:細菌細胞的基本結構緊貼胞膜,僅由1~2層肽聚糖分子構成,占細胞壁干重5~10%,無磷壁酸。細菌細胞的基本結構

脂多糖;蛋白質層:脂蛋白、

基質蛋白、

外壁蛋白;磷脂.外壁層:位于肽聚糖層的外部。包括:細菌細胞的基本結構脂質A:兩個葡糖胺連接多

個脂肪酸,為內毒素

的中心。核心多糖:與脂質A相連,由

糖及其衍生物組成。O-側鏈:短多糖鏈,其順序有

菌種特異性,具有診斷

細菌學意義。脂多糖(LPS,lipopolysaccharide)：細菌細胞的基本結構2.與磷壁酸相似，吸附二價陽離子以提

高這些離子在細胞表面的濃度。3.由于LPS的多樣性，決定Gˉ菌表面抗

原決定簇的多樣性。4.噬菌體吸附位點。脂多糖（LPS）的功能：1.Gˉ菌致病物質——內毒素的物質基礎。G＋與G－細菌細胞壁構造的比較G＋與G－細菌細胞壁成分的比較成分占細胞壁干重的%G＋G－肽聚糖含量很高（20－95）含量很低（5－20）磷壁酸含量較高（<50）0類脂質一般無（<2）含量較高（－20）蛋白質0含量較高細菌細胞的基本結構（4）革蘭氏染色的原理

G﹢菌：細胞壁厚，肽聚糖網狀分子形成一種透性障，當乙醇脫色時，肽聚糖脫水而孔障縮小，故保留結晶紫-碘復合物在細胞膜上。呈紫色。Gˉ菌：肽聚糖層薄，交聯松散，乙醇脫色不能使其結構收縮，其脂含量高,乙醇將脂溶解，縫隙加大，結晶紫-碘復合物溶出細胞壁，沙黃復染后呈紅色。細菌細胞的基本結構(5)溶菌酶與青霉素的作用細菌細胞的基本結構溶菌酶(lysozyme):作用于NAM的G1和NAG的C1-C4之間的糖苷鍵，所以又稱乙酰胞壁質酶。對Gˉ菌，在EDTA存在下，受溶菌酶作用。溶菌酶處理后的菌細胞應保存在弱高滲（0.1

~0.2M）蔗糖液中。青霉素(penicillium):細菌細胞的基本結構作用于肽聚糖肽橋的聯結，即抑制肽聚糖的合成，故僅對生長著的菌有效，主要是G+菌。在溶霉菌或青霉素作用下產生細胞壁缺陷或無細胞壁的細菌。細菌細胞的基本結構原生質體球狀體Ｌ型細菌細菌除去細胞壁剩下由細胞膜包裹的部分。多為G+菌。細菌細胞的基本結構原生質體（protoplast）：原生質體的特點：細菌細胞的基本結構1)無細胞壁，為圓球形2)對環境敏感：滲透壓，震蕩，離心，易溶菌3)有鞭毛，而不能運動4)不被噬菌體感染（因為沒有吸附位點）5)生物學特性依舊原生質體的應用：基礎研究，作為新的子實體,培育新種,固定化。細菌細胞的基本結構b.球狀體（spheroplast)：還保留有部分細胞壁的菌體細胞,多見于Gˉ菌。細菌細胞的基本結構特點：除具原生質體特點外a)可有一定抗性，可培養b)可重新合成細胞壁

c.Ｌ型細菌(L-forms