2.细菌的形态与结构

nullnull 细 菌 学 总 论 主要介绍细菌的一般规律，如形态、结构、生理、致病机制、遗传变异等。 null细菌的概念 广义：泛指各类原核生物界的生物 包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体等。 共性：有原始核质—无核膜、二分裂方式繁殖、核糖体的沉降系数为 70S 等。 狭义：专指细菌 指真细菌（eubacteria），即通常所说的细菌。null细 菌 的 形 态 与 结 构null细菌的大小 微米(μm) 观察工具——普通光学显微镜的油镜 细菌的形态与排列 球菌coccus 杆菌bacillus 螺形菌spiral bacteriumnull1. 球菌2.杆菌2.杆菌不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。中大肠埃希菌 2-3 μm小布鲁菌 0.6-1.5 μm3.螺形菌3.螺形菌弧菌螺菌细菌的结构细菌的结构基本结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。特殊结构荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。null （一）细胞壁 细胞壁位于菌细胞基本结构的最外层，是一种膜状结构，组成较复杂，并随不同细菌而异。革兰阳性菌（G+菌）和革兰阴性菌（G—菌）细胞壁的共有组分为肽聚糖，但各自有其特殊组分。一、细菌的基本结构null1.肽聚糖（peptidoglycan） 肽聚糖是一类复杂的多聚体，是细菌细胞壁中的主要成分，为原核细胞所特有，又称为粘肽（mucopeptide）、糖肽（glycopeptide）或胞壁质（murein）。null 聚糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥 形成坚韧的三维立体结构 G+菌的肽聚糖组成nullG+菌细胞壁肽聚糖构造示意图G N-乙酰葡糖胺革兰阳性菌细胞壁结构模式图革兰阳性菌细胞壁结构模式图 肽聚糖 （15-50层）细胞膜N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰胞壁酸四肽链五肽桥null G－菌的肽聚糖组成 聚糖骨架 四肽侧链 形成疏松的二维平面结构 nullG-菌细胞壁肽聚糖构造示意图M N-乙酰胞壁酸 null 肽聚糖 （1-2层）细胞膜外膜革兰阴性菌细胞壁结构模式图null 肽聚糖 G+菌 磷壁酸 肽聚糖 细胞壁聚糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥 外膜聚糖骨架 四肽侧链G- 菌null 青霉素：与细菌竞争转肽酶，抑制侧链与交联桥的连接，使胞壁合成受阻。 溶菌酶：裂解β-1,4糖苷键，破坏聚糖骨架。null2. G+菌细胞壁特殊组分 磷壁酸及一些表面蛋白质。 磷壁酸的功能及医学意义：膜磷壁酸，又称脂磷壁酸 （lipoteichoic acid , LTA）具有黏附作用（类似菌毛的作用 ），与致病性有关。null脂蛋白脂质双层脂多糖 外膜位于肽聚糖外侧，由内向外由脂蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成。3. G－菌细胞壁特殊组分 null外膜 脂蛋白连接肽聚糖与脂质双层脂质双层结构类似细胞膜，镶嵌着多种蛋白质称为外膜蛋白。 脂多糖（LPS）即G－菌内毒素脂蛋白脂质双层脂多糖null 脂质双层脂多糖(LPS):由脂质A,核心多糖和特异性多糖组成。脂质A:内毒素生物活性主要组分, 无种属特异性。核心多糖:有属特异性特异多糖: G-菌的菌体抗原 （O抗原），有种特异性。null 肽聚糖 （共有组分）聚糖骨架四肽侧链 外 膜 （特殊组分）脂 蛋 白脂质双层脂 多 糖特异性多糖核心多糖脂 质 A革兰阴性菌细胞壁的成分与结构nullG+菌与G—菌细胞壁结构比较null细菌细胞壁结构差异的意义 细胞壁结构的不同，导致G＋菌和G－菌在染色性、致病性及对药物的敏感性等方面有很大差异。null4.细胞壁的功能 （1）维持菌体固有的形态。 （2）保护细菌抵抗低渗环境。 （3）参与菌体内外的物质交换。 （4）菌体表面带有多种抗原表位，可以诱发机体的免疫应答。 （5）与细菌致病性有关，如LPS。null 5.细菌细胞壁缺陷型（细菌L型） 细菌细胞壁肽聚糖结构受损或合成受抑制后仍能生长和分裂的细菌称为细菌细胞壁缺陷型或细菌L型（L form，因其1935年首先在Lister研究院发现而得名）， 这种细胞壁受损的细菌一般在普通环境中不能耐受菌体内的高渗透压而胀裂死亡。但在高渗环境下，它们仍可存活。null5.细菌细胞壁缺陷型（细菌L型） G+菌细胞壁肽聚糖层缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住—原生质体（protoplast）。 G－菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护—原生质球（spheroplast）。null5.细菌细胞壁缺陷型（细菌L型） 诊断与治疗时应特别注意——某些细菌L型有一定的致病力，常在使用了作用于细胞壁的抗菌药物后发生，通常引起慢性感染。临床上遇有感染症状明显而标本常规细菌培养阴性者，应考虑细菌L型感染的可能性，宜作细菌L型的专门分离培养，并更换抗菌药物。null 细菌L型的形态和染色性 细菌L型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无论其原为G+或G-菌，形成L型大多染成G— 。绿脓杆菌L型（多形性）绿脓杆菌正常形态null 细菌L型的培养特性和菌落形态 细菌L型生长缓慢，营养 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 高，对渗透压敏感，普通营养基上不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。——生长后形成三种类型的菌落。油煎蛋样菌落 典型的L型菌落颗粒型菌落丝状菌落null（二） 细胞膜 (cell membrane) 细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同，由磷脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇。 其功能与真核细胞者类似，主要有物质转运、生物合成、分泌和呼吸等作用。 可形成一种特有的结构，称为中介体。null 中介体（mesosome） 是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体，故亦称为拟线粒体。（三） 细胞质（cytoplasm）核糖体质粒（三） 细胞质（cytoplasm） 1. 核糖体（ribosome） 细菌合成蛋白质的场所 沉降系数 70s ，50s+30s （真核细胞 80s，60s+40s） 链霉素红霉素null核糖体质粒 是存在于细胞质中染色体外的遗传物质，为闭合环状双链DNA，携带遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。如菌毛（F质粒）、细菌素（Col质粒）、毒力（Vi质粒）和耐药性（R质粒）等。2. 质粒（plasmid）null 胞质颗粒中有一种主要成分是RNA和多偏磷酸盐的颗粒，其嗜碱性强，用亚甲兰染色时着色较深呈紫色，称为异染颗粒或迂回体。异染颗粒常见于白喉棒状杆菌，位于菌体两端，故又称极体，有助于鉴定。3. 胞质颗粒null 细菌是原核细胞，不具成形的核，无核膜、核仁和有丝分裂器，故遗传物质称为核质或拟核、类核。（四）核质真核细胞 某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，当其厚度>0.2µm，边界明显，光镜下可见时，称为荚膜。厚度< 0.2µm者称为微荚膜。 某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，当其厚度>0.2µm，边界明显，光镜下可见时，称为荚膜。厚度< 0.2µm者称为微荚膜。肺炎链球菌荚膜荚膜二、 特殊结构 （一）荚膜 （capsule）荚膜荚膜1.荚膜形成条件：动物体内或体外营养丰富（含大量血清或糖）培养基中才能形成，在普通培养基上或连续传代则易消失。2.荚膜的功能： ① 粘附作用； ② 抗吞噬作用； 　　　　　　 ③ 抗有害物质的损伤作用。null（二）鞭毛 (flagellum) 所有螺形菌、半数杆菌、少数球菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，称为鞭毛，是细菌的运动器官。 鞭毛需经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看到，或用电子显微镜观察。null根据鞭毛的数量和部位，可将鞭毛菌分成4类：如空肠弯曲菌如霍乱弧菌如铜绿假单胞菌如伤寒沙门菌null 鞭毛的功能鞭毛是运动器官。有鞭毛的细菌能主动运动，可通过动力试验进行细菌鉴定； 鞭毛有抗原性。鞭毛的成分为鞭毛蛋白，并且具有高度的特异性，称为鞭毛抗原（H抗原），可作为细菌分类、分型的依据； 有的细菌其鞭毛与致病性有关。 （三）菌毛 (Pilus) 许多G-菌和少数G+菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物——菌毛。 菌毛在普通光学显微镜下看不到，必须用电子显微镜观察。 根据功能不同，可分为普通菌毛和性菌毛。null普通菌毛遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。 是细菌的粘附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合，是细菌感染的第一步。1. 普通菌毛(ordinary pilus)null仅见于少数G—菌 数量少，1-4根。 比普通菌毛长而粗，中空呈管状。 性菌毛由致育因子F质粒编码，故又称F菌毛。 带有性菌毛的F+菌与无性菌毛的F-菌相遇时，性菌毛与其相应受体结合，F+菌内的质粒或DNA可通过性菌毛进入F-菌体内，此过程称为接合。2. 性菌毛(sex pilus)null普通菌毛：细菌的粘附结构，与宿主细胞表面特异性受体结合，与致病性相关。性菌毛：是接合的物质基础，参与细菌毒力、耐药性等性状的遗传物质传递。null（四）芽胞 (spore) 某些G+菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。芽胞形成后细菌即失去繁殖能力。 形成条件：多数芽胞形成是在营养缺乏时；有的要在需氧条件下形成（如炭疽芽胞杆菌），有的则相反需要在厌氧条件下形成（如破伤风杆菌）。null休眠状态，无繁殖能力。 但可发芽 1个细菌→1个芽胞→1个细菌 细菌——繁殖体 芽胞——休眠体null每种细菌形成一种类型芽胞，芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。 芽胞折光性强、壁厚、不易着色，经特殊染色光镜下可见。null芽胞的功能 芽胞的抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的传染源。 芽胞抵抗力强，故以杀灭芽胞作为灭菌指标。 芽胞抵抗力强的原因： (1)芽胞含水量少，蛋白质受热后不易变性。 (2)芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素不易透入。 (3)含有的吡啶二羧酸（DAP）与钙结合的盐能提高芽胞中各种酶的稳定性。