細菌形態(tài)結構（課堂PPT）

1、沒有成形的細胞核沒有成形的細胞核的一類單細胞生物的一類單細胞生物細細 菌菌細菌的形態(tài)與結構細菌的形態(tài)與結構 含義：狹義細菌是指一類細胞細含義：狹義細菌是指一類細胞細短、結構簡單、胞壁堅韌、多以二分裂短、結構簡單、胞壁堅韌、多以二分裂方式繁殖和水生性較強的原核生物。方式繁殖和水生性較強的原核生物。一、細菌的形態(tài)與大小一、細菌的形態(tài)與大小（一）細菌的形態(tài)（一）細菌的形態(tài)細菌個體的基本形態(tài)細菌個體的基本形態(tài):球狀、桿狀和螺旋狀三大類型球狀、桿狀和螺旋狀三大類型 (a)單球菌 (b)雙球菌 (c)四聯(lián)球菌 (d)八疊球菌 (e)葡萄球菌 (f)鏈球菌 各種不同形狀的球菌 各種不同形狀的桿菌 (a)球桿

2、菌 (b)單桿菌 (c)雙桿菌 (d)鏈桿菌各種不同形狀的螺旋菌(a) 螺菌 (b)螺旋體 (c)弧菌 球菌的分裂方式球菌桿菌螺旋型菌特殊形態(tài)的細菌特殊形態(tài)的細菌（二） 細菌大小 多數(shù)細菌細胞的直徑約多數(shù)細菌細胞的直徑約0.50.5m mm, m, 長度約長度約0.55 0.55 m mmm。 但已報道最小的納米細菌但已報道最小的納米細菌(nanobacteria)(nanobacteria)直徑甚至小于直徑甚至小于0.05 0.05 m mmm； 最 大 的 球 菌 納 米 比 亞 嗜 硫 珠 菌最 大 的 球 菌 納 米 比 亞 嗜 硫 珠 菌( (Thiomargarita namibi

3、a)Thiomargarita namibia)，其直徑大小可達，其直徑大小可達100-750m100-750m！ 鞭毛普通菌毛性菌毛芽孢微莢膜莢膜粘液層糖被特殊構造細胞壁細胞膜間體核區(qū)內含物一般構造二、細菌細胞的結構核糖體(一) 細胞壁（cell wall） 細胞壁概念：是細胞最外的一層厚實、堅韌的外被，具有固定外形和保護細胞等多種功能。 1、革蘭氏陽性細菌的細胞壁結構特點：細胞壁厚度大，2080 nm；化學組分 簡單， 一般含90%肽聚糖和10%磷壁酸。肽聚糖可達50層，質地致密。例：金黃色葡萄球菌(1)肽聚糖：肽聚糖是由多糖鏈經短肽相交聯(lián)而形成的網絡狀分子 ，是細菌細胞壁特有的成分，構成

4、細菌細胞壁堅硬的骨架部分。 短肽交聯(lián) 多糖鏈M:N-乙酰胞壁酸G: M:N-乙酰N乙酰葡糖胺N乙酰胞壁酸（2）磷壁酸（teichoic acid） 磷壁酸是結合在革蘭氏陽性細菌細胞壁上的一種酸性多糖，是革蘭氏陽性細菌所特有的成分之一。 2、革蘭氏陰性細菌細胞壁結構 特點：肽聚糖層很?。▋H23nm），在肽聚 糖層外還有一個外膜，成分較復雜， 整個壁厚度較G+菌薄，機械強度較G+ 菌弱。(1)肽聚糖層：特點（以大腸桿菌為例）：肽聚糖層?。?3nm）只能形成較疏密、機械強度較差的 肽聚糖網絡,1-3層，占細胞干重的5-10%(2)外膜：a.是G-細菌細胞壁特有的結構，位于壁的 最外層b. 由內向外依

5、次由脂蛋白、脂質雙層、脂多糖等成分組成C.脂質雙層能阻止大分子物質和青霉素、溶菌酶等藥物進入細胞體內，所以G-細菌對許多抗生素比G+菌有較大的抵抗力。G+細菌與G細菌細胞壁構造的比較G+G肽聚糖層肽聚糖層肽聚糖層壁膜間隙外膜細胞質膜細胞質膜細胞質膜細胞質膜革蘭氏陽性細菌 革蘭氏陰性細菌 細胞膜 肽聚糖磷壁酸脂磷壁酸 肽聚糖 周質空間 細胞膜 外膜 脂多糖 孔蛋白 磷脂 脂蛋白 膜蛋白 膜蛋白 革蘭氏染色1884年，丹麥醫(yī)生C.Gram發(fā)明程序：（1）初染（結晶紫30S） （2）媒染劑（碘液30S） （3）脫色（95%乙醇1020S） （4）復染（蕃紅30 60S）結果判斷：菌體呈紫色的為革蘭氏

6、陽性菌（G+） 菌體呈紅色的為革蘭氏陰性菌（G-） ABBBAB AA（1）初染（結晶紫30S）革蘭氏染色程序和結果（1）初染（結晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S） （3）脫色（95%乙醇1020S）（4）復染（蕃紅30 60S）ABBBAB AA革蘭氏染色程序和結果（2）媒染劑（碘液30S）（1）初染（結晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S） （3）脫色（95%乙醇1020S）（4）復染（蕃紅30 60S）ABBBAB AA革蘭氏染色程序和結果（3）脫色（95%乙醇1020S）（1）初染（結晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S） （3）脫色（95%乙醇10-20S）（4）復染（蕃紅30

7、60S）ABBBAB AA革蘭氏染色程序和結果（4）復染（蕃紅30 60S）A：革蘭氏陽性細菌G+B：革蘭氏陰性細菌G為什么？（1）初染（結晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S） （3）脫色（95%乙醇1020S）（4）復染（蕃紅30 60S）(二) 細胞膜（cytoplasmic membrane）特點特點:主要成分為磷脂、蛋白質和糖主要成分為磷脂、蛋白質和糖原核微生物的細胞膜一般不含膽固醇等甾醇原核微生物的細胞膜一般不含膽固醇等甾醇（支原體除（支原體除外）外） ，這一點與真核生物明顯不同。，這一點與真核生物明顯不同。多烯類抗生素多烯類抗生素因可因可破壞含甾醇的細胞質膜，故可抑制支原體和真菌

8、的細破壞含甾醇的細胞質膜，故可抑制支原體和真菌的細胞膜，但對其他的原核生物則無抑制作用。胞膜，但對其他的原核生物則無抑制作用。多烯類抗生素：制霉素和二性霉素多烯類抗生素：制霉素和二性霉素B B（三）細胞質和內含物 7頁細胞質（細胞質（cytoplasm）:是細胞質膜包圍的除核是細胞質膜包圍的除核區(qū)外的一切半透明、膠體狀、顆粒狀物質的總區(qū)外的一切半透明、膠體狀、顆粒狀物質的總稱。原核微生物的細胞質是不流動的，這一點稱。原核微生物的細胞質是不流動的，這一點與真核生物明顯不同與真核生物明顯不同。含有核蛋白體（核糖體）、質料、胞質顆粒等結構含有核蛋白體（核糖體）、質料、胞質顆粒等結構大腸桿菌的擬核區(qū)域

9、（c）（d）粘液層（a）SEM 和莢膜（b）熒光顯微鏡照片，粘液層（c）和莢膜（d）示意圖（a）（b）糖被類型：包裹在單個細胞壁上 有固定層的糖被 莢膜（capsule） 微莢膜（microcapsule） 呈松散狀態(tài)、未固定的的糖被 粘液層（slime layer） 糖被的主要成分：多糖、多肽或蛋白質，尤以多糖居多。糖被的主要成分：多糖、多肽或蛋白質，尤以多糖居多。 糖被的功能：糖被的功能：保護作用：保護作用：其上大量極性基團可保護菌其上大量極性基團可保護菌體免受干旱損傷或防止噬菌體的吸附和裂解；一些動物致體免受干旱損傷或防止噬菌體的吸附和裂解；一些動物致病菌的莢膜還可保護它們免受宿主白細胞

10、的吞噬，例如肺病菌的莢膜還可保護它們免受宿主白細胞的吞噬，例如肺炎克雷伯氏菌炎克雷伯氏菌( Klebsiella pneumoniae)的莢膜既可使其粘的莢膜既可使其粘附于人體呼吸道并定植，又可防止白細胞的吞噬；附于人體呼吸道并定植，又可防止白細胞的吞噬；貯藏貯藏碳源和能源養(yǎng)料，碳源和能源養(yǎng)料，以備營養(yǎng)缺乏時重新利用；以備營養(yǎng)缺乏時重新利用；作為透性作為透性屏障或屏障或(和和)離子交換系統(tǒng)，離子交換系統(tǒng)，可保護細菌免受重金屬離子的毒可保護細菌免受重金屬離子的毒害害；表面附著作用表面附著作用，例如引起齲齒的唾液鏈球菌例如引起齲齒的唾液鏈球菌(Streptococcus salivarius)會分

11、泌一種己糖基轉移酶，使會分泌一種己糖基轉移酶，使蔗糖轉變成果聚糖，從而使細菌牢牢粘附于牙齒表面，可蔗糖轉變成果聚糖，從而使細菌牢牢粘附于牙齒表面，可腐蝕牙表琺瑯質層并引起齲齒；腐蝕牙表琺瑯質層并引起齲齒；細菌間的信息識別作細菌間的信息識別作用用;堆積代謝廢物。堆積代謝廢物。(六) 鞭毛(flagellum, 復flagella) 生長在某些細菌體表的長絲狀、波狀彎曲的蛋白質附屬物稱為鞭毛，其數(shù)目為一至數(shù)十條，具有運動功能。鞭毛的長約1520mm，直徑為0.010.02mm。細菌鞭毛(flagellum)電鏡照 片 （ 引 自“ Foundations of Microbiology）1、鞭毛在

12、細胞表面的著生方式：一端生：一根，一束一端生：一根，一束兩端生：兩端各生一根鞭毛，兩端各生一束鞭毛兩端生：兩端各生一根鞭毛，兩端各生一束鞭毛周生周生3、鞭毛運動的機制 “旋轉論(rotation theory)” 4、鞭毛的功能、鞭毛的功能 與細菌運動有關，是原核生物實現(xiàn)其趨向與細菌運動有關，是原核生物實現(xiàn)其趨向性性(taxis)的有效方式。的有效方式。 (七七) 菌毛菌毛(fimbria) 和性毛和性毛(pili) 1、菌毛、菌毛(fimbria)，是一種長在細菌體表的纖細、中空、，是一種長在細菌體表的纖細、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質類附屬物，具有使菌體附著于短直、數(shù)量較多的蛋白質類附屬物

13、，具有使菌體附著于物體表面的功能。比鞭毛簡單，無基體等構造，直接著物體表面的功能。比鞭毛簡單，無基體等構造，直接著生于細胞質膜上。直徑一般生于細胞質膜上。直徑一般3-10nm，每菌有，每菌有250 300條。多存于條。多存于G- 致病菌中，參與菌致病菌中，參與菌 體吸附于宿主粘膜體吸附于宿主粘膜 上皮細胞上。上皮細胞上。 大腸桿菌菌毛（fimbria） (引自“Foundations of Microbiology”)大腸桿菌性毛（pili）電鏡照片(引自“ Foundations of Microbiology)2、性毛又稱性菌毛、性毛又稱性菌毛 (pilus)，長度比菌毛長，數(shù)量少，長度比

14、菌毛長，數(shù)量少，每個細胞僅一至少數(shù)幾根，其構造和成分與菌毛相同。每個細胞僅一至少數(shù)幾根，其構造和成分與菌毛相同。 功能：參功能：參與細菌結與細菌結合作用，合作用，傳遞遺傳傳遞遺傳物質。物質。(八) 特殊的休眠構造芽孢 某些細菌在其生長發(fā)育后期，在細胞內形成某些細菌在其生長發(fā)育后期，在細胞內形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠極強的休眠構造，稱為構造，稱為芽孢或內生芽孢或內生孢子孢子(spore(spore，Endospore)Endospore)。主要種類：主要種類：芽芽孢桿菌屬和羧孢桿菌屬和羧菌屬菌屬 芽孢（芽孢（endospor

15、e，spore） 芽孢是生命世界中抗逆性最強的一種芽孢是生命世界中抗逆性最強的一種構造，在抗熱、抗化學藥物和抗輻射等方構造，在抗熱、抗化學藥物和抗輻射等方面，十分突出。面，十分突出。 芽孢衣皮層芽孢壁芽孢膜芽孢質芽孢核區(qū)胞外壁核心枯草桿菌芽孢的超薄切片電鏡照片（標尺：0.2m） 1、芽孢特點、芽孢特點（1）芽孢是休眠構造而不是繁殖構造）芽孢是休眠構造而不是繁殖構造（2）芽孢抗逆性極強）芽孢抗逆性極強（3）芽孢休眠能力極強）芽孢休眠能力極強藥物制劑、用具滅菌時，藥物制劑、用具滅菌時，應以殺滅芽孢為標準應以殺滅芽孢為標準121 ，30min三、細菌的營養(yǎng)、生長與繁殖三、細菌的營養(yǎng)、生長與繁殖細菌一

16、般為無性繁殖。細菌一般為無性繁殖。 多數(shù)多數(shù)繁殖方式：二分裂繁殖繁殖方式：二分裂繁殖桿菌二分裂格形暗網菌三分裂蛭弧菌復分裂(二) 細菌的培養(yǎng)特征 細菌的培養(yǎng)特征主要指細菌在固體、半固體和細菌的培養(yǎng)特征主要指細菌在固體、半固體和液體培養(yǎng)基中生長后所表現(xiàn)出的群體形態(tài)特征，不液體培養(yǎng)基中生長后所表現(xiàn)出的群體形態(tài)特征，不同的細菌有其固有的培養(yǎng)特征。同的細菌有其固有的培養(yǎng)特征。 1、細菌的固體培養(yǎng)特征、細菌的固體培養(yǎng)特征 菌落（菌落（colonycolony）：）：是指在固體培養(yǎng)基上，由一個是指在固體培養(yǎng)基上，由一個細菌或孢子生長、繁殖形成的肉眼可見的群體。細菌或孢子生長、繁殖形成的肉眼可見的群體。 菌落特征菌落特征: : 濕潤濕潤, ,較光滑，較透明，較粘稠，易挑較光滑，較透明，較粘稠，易挑起，質地均勻，菌落正反面及邊緣與中央部位的顏色起，質地均勻，菌落正反面及邊緣與中央部位的顏色一致。一致。 生物學意義生物學意義: :微生物分類鑒定的指征之一。微生物分類鑒定的指征之一。 菌苔（菌苔（bacterial lawnbacterial lawn）：）：是指在固體培養(yǎng)基上是指在固體培養(yǎng)基上由許多細菌或孢子生長、繁殖形