第二章細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

MorphologyandStructureofBacterium

細(xì)菌（bacterium）屬于原核細(xì)胞型微生物（prokaryotae）。細(xì)菌在原核細(xì)胞型微生物中數(shù)量最大、種類最多。1學(xué)習(xí)要求熟悉細(xì)菌的大小、形態(tài)和排列掌握細(xì)菌細(xì)胞壁和細(xì)菌特殊結(jié)構(gòu)的生物學(xué)特性及與醫(yī)學(xué)的關(guān)系了解細(xì)菌細(xì)胞膜及細(xì)胞質(zhì)的成分2第一節(jié)細(xì)菌的大小與形態(tài)

SizeandMorphologyofBacteria測量細(xì)菌大小以微米(μm)為單位。

1μm2μm3

形態(tài)1.球菌coccus

直徑約1μm。不同種類的球菌排列方式不同，有不同的名稱。如葡萄球菌、鏈球菌等。2.桿菌bacillus

長短粗細(xì)很不一致。中等大小的桿菌直徑約1μm，長2～3μm。3.螺形菌spiralbacteria

菌體彎曲。一個(gè)彎曲為弧菌(vibrio)，數(shù)個(gè)彎曲為螺菌(spirillum)。4細(xì)菌基本形態(tài)5球菌(coccus)腦膜炎奈瑟菌雙球菌(diplococcus)肺炎鏈球菌6鏈球菌(streptococcus)球菌(coccus)7球菌(coccus)葡萄球菌(streptococcus)8球菌四聯(lián)球菌和八疊球菌9桿菌(bacillus)不同桿菌的大小、長短、粗細(xì)很不一致炭疽芽胞桿菌3-10μm大腸埃希菌2-3μm布魯菌0.6-1.5μm10桿菌桿菌形態(tài)多樣炭疽芽胞桿菌雙歧桿菌11螺形菌(spiralbacterium)弧菌螺菌螺桿菌1213第二節(jié)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)

StructureofBacterium

細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)

細(xì)胞壁cellwall

莢膜capsule

細(xì)胞膜cellmembrane

鞭毛flagellum

細(xì)胞質(zhì)cytoplasm

菌毛pilus

核質(zhì)nuclearmaterial

芽胞spore14細(xì)菌的一般結(jié)構(gòu)模式圖15

細(xì)胞壁(CellWall)位于菌細(xì)胞的外層，包繞在細(xì)胞膜的周圍。組成較復(fù)雜，并隨不同細(xì)菌而異。用革蘭染色法可將細(xì)菌分為兩大類，即革蘭陽性菌和革蘭陰性菌

16肽聚糖（peptidoglycan）

革蘭陽性菌聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋

三維立體結(jié)構(gòu)，堅(jiān)固

15～50層革蘭陰性菌聚糖骨架、四肽側(cè)鏈

二維平面結(jié)構(gòu)，疏松

1～2層N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸β－1，4糖苷鍵共有組分溶菌酶作用位點(diǎn)青霉素作用位點(diǎn)17G+菌肽聚糖結(jié)構(gòu)18G-菌肽聚糖結(jié)構(gòu)19特殊組分革蘭陽性菌磷壁酸(teichoicacid)磷壁醛酸（少量）（抗原性很強(qiáng)）特殊蛋白：A蛋白、M蛋白20革蘭陰性菌細(xì)胞壁特殊組分

脂多糖

外膜脂質(zhì)雙層脂蛋白21脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）

（1）脂質(zhì)A（lipidA）

為一種糖磷脂，由D-氨基葡萄糖雙糖組成的基本骨架，不同細(xì)菌,該骨架一致。內(nèi)毒素毒性與生物學(xué)活性成分

無種屬特異性，內(nèi)毒素毒性作用類似（2）核心多糖（corepolysaccharide）位于脂質(zhì)A的外層有屬特異性，同一屬細(xì)菌相同（3）特異多糖（specificpolysaccharide）最外層，由數(shù)個(gè)至數(shù)十個(gè)低聚糖（3~5個(gè)單糖）重復(fù)單位所構(gòu)成的多糖鏈。是革蘭陰性菌的菌體抗原（O抗原），具有種特異性缺失，細(xì)菌變?yōu)榇植谛?2革蘭陽性菌革蘭陰性菌23G+

菌與G-

菌細(xì)胞壁的比較細(xì)胞壁 革蘭陽性菌 革蘭陰性菌

強(qiáng)度 較堅(jiān)韌 較疏松厚度 20-80nm 10-15nm肽聚糖層數(shù) 可多達(dá)50層 1-2層肽聚糖含量 50%-80% 5%-20%磷壁酸 有 無外膜 無 有24G+

菌與G-

菌的差別及與細(xì)胞壁的關(guān)系項(xiàng)目

革蘭陽性菌革蘭陰性菌細(xì)胞壁的關(guān)系染色性

紫色

紅色

細(xì)胞壁對酒精的通透性抗原性

磷壁酸

外膜細(xì)胞壁的化學(xué)組成不同毒性 無內(nèi)毒素有內(nèi)毒素內(nèi)毒素為G-菌細(xì)胞壁成分青霉素 有效 較差作用部位為肽聚糖五肽交聯(lián)橋溶菌酶有效 較差作用部位為肽聚糖聚糖骨架25細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)

BasicalStructureofBacterium

G+菌細(xì)胞壁化學(xué)組分

肽聚糖

peptidoglycan：聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋磷壁酸

teichoicacid：壁磷壁酸、膜磷壁酸

G-菌細(xì)胞壁化學(xué)組分肽聚糖

peptidoglycan：聚糖骨架、四肽側(cè)鏈

外膜outermembrane：脂蛋白、脂質(zhì)雙層、脂多糖

26功能維持菌體固有的形態(tài)，并保護(hù)細(xì)菌抵抗低滲環(huán)境（陽性菌20~25大氣壓，陰性菌5~6大氣壓）參與菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換菌體表面帶有多種抗原表位，可以誘發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答磷壁酸：重要表面抗原，與血清型分類有關(guān)外膜：屏障結(jié)構(gòu)，與致病性相關(guān)

LPS

27細(xì)菌L型（bacterialLform）

概念：某些藥物作用于細(xì)菌，可抑制的肽聚糖的合成或破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，在高滲環(huán)境下，細(xì)菌仍可存活，成為細(xì)胞壁缺陷型.形成條件：溶菌酶、青霉素、膽汁、溶葡萄球菌素、抗體、補(bǔ)體等.28生物學(xué)特性：多形性、革蘭陰性、高滲培養(yǎng)、生長緩慢、荷包蛋樣菌落、可回復(fù)29

油煎蛋樣菌落蠟樣芽胞桿菌L型的鏡下形態(tài)（多形性）30

與醫(yī)學(xué)的關(guān)系：致病性，常引起慢性和反復(fù)發(fā)作的感染.31二、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。由磷脂和多種蛋白質(zhì)組成，但不含膽固醇（支原體例外）。功能細(xì)胞膜電鏡照片分泌呼吸信號轉(zhuǎn)導(dǎo)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)生物合成32形成：部分細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊、卷曲形成的囊狀物，多見于G+菌。功能：類似于真核細(xì)胞的線粒體，故亦稱為擬線粒體。1.中介體mesosome33G+菌肽聚糖結(jié)構(gòu)2.青霉素結(jié)合蛋白343.蛋白分泌系統(tǒng)分I-V型分泌系統(tǒng)，與細(xì)菌的代謝和致病性密切相關(guān)。4.雙組分信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)一個(gè)組氨酸蛋白激酶和一個(gè)反應(yīng)調(diào)節(jié)蛋白組成感應(yīng)外界信號，調(diào)控基因表達(dá)。35（三）細(xì)胞質(zhì)

cytoplasm

細(xì)胞膜包裹的溶膠狀物質(zhì)，或稱原生質(zhì)（protoplasm），由水、蛋白質(zhì)、脂類、核酸及少量糖和無機(jī)鹽組成，其中含有許多重要結(jié)構(gòu)。1.核糖體ribosome沉降系數(shù)為70S，由50S和30S兩個(gè)亞基組成。核糖體是某些抗生素的作用靶點(diǎn)，可抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成。如：鏈霉素為30S，紅霉素為50S2.質(zhì)粒plasmid是存在于細(xì)菌胞質(zhì)中的閉合環(huán)狀雙鏈DNA，為染色體外的遺傳物質(zhì)。質(zhì)粒帶有遺傳信息，控制細(xì)菌某些特定的遺傳性狀。如編碼菌毛、細(xì)菌素、毒素和耐藥性等。3.胞質(zhì)顆粒，又稱內(nèi)含物（inclusion）。大多為儲藏營養(yǎng)物質(zhì)的場所。異染顆粒

RNA、多偏磷酸鹽，嗜堿，著色深診斷價(jià)值（白喉棒狀桿菌）36（四）核質(zhì)

nuclearmaterial

又稱擬核。集中于細(xì)胞質(zhì)的某一區(qū)域，無核仁、核膜和有絲分裂器，其功能與真核細(xì)胞的染色體相似，細(xì)菌核質(zhì)為單倍體，由單一密閉環(huán)狀DNA分子反復(fù)回旋卷曲盤繞組成松散的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。結(jié)合：少量RNA和組蛋白樣蛋白觀察：RNA酶或酸處理，RNA水解Feulgen法染色球形、棒狀或啞鈴狀的核質(zhì)37二、細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)

SpecialStructuresofBacterium

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