章細菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)

章細菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)演示文稿第一頁，共六十五頁。（優(yōu)選）章細菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)第二頁，共六十五頁。第一節(jié)細菌的形態(tài)一、細菌的大小測量細菌大小的單位是微米(μm)細菌的大小，是以生長在適宜的溫度和培養(yǎng)基中的幼齡培養(yǎng)物為標準，雖然同一個菌落中的個體，其大小也不完全相同，但在一定范圍內(nèi)，各種細菌的大小是相對穩(wěn)定，而且具有明顯特征。第三頁，共六十五頁。二、細菌的形態(tài)細菌的外部形態(tài)比較簡單，僅有三種基本類型，即球狀、桿狀和螺形狀。并據(jù)此而將細菌分為：

球菌桿菌螺形菌第四頁，共六十五頁。第五頁，共六十五頁。1、球菌（coccus）多數(shù)球菌呈正球形，按其分裂方向及分裂后彼此相連的情況不同，又可分為：雙球菌（Diplococcus）鏈球菌（Streptococcus）四聯(lián)球菌（Tetracoccus）八疊球菌（Sarcina）葡萄球菌（Staphylococcus）第六頁，共六十五頁。第七頁，共六十五頁。第八頁，共六十五頁。第九頁，共六十五頁。雙球菌葡萄球菌鏈球菌第十頁，共六十五頁。2、桿菌（Bacterium或Bacillus）桿菌一般呈正圓柱形，也有近似卵圓形的；菌體多數(shù)平直，亦有稍彎曲的（如腐敗梭菌）；菌體兩端多為鈍圓，少數(shù)是平截（如炭疽桿菌）或呈尖銳狀（如尖端梭桿菌）；菌體短小近似球形的，稱為球桿菌；會形成側(cè)枝或分枝的，稱為分枝桿菌；一端膨大呈球棒形的，稱為棒狀桿菌；有時個別桿菌會變成長絲狀。芽孢桿菌。第十一頁，共六十五頁。桿菌的形態(tài)多樣兩端齊平炭疽芽胞桿菌白喉棒狀桿菌第十二頁，共六十五頁。桿菌的形態(tài)多樣分枝桿菌雙歧桿菌第十三頁，共六十五頁。3、螺旋狀菌（Spirillum）菌體成彎曲或螺旋狀圓柱形，兩端鈍圓或呈尖突狀。又可分為：弧菌（Vibrio）：菌體只有一個彎曲，形如逗點螺菌（Spirillum）：有兩個以上彎曲，捻轉(zhuǎn)呈螺旋狀第十四頁，共六十五頁。螺形菌(spiralbacterium)弧菌螺菌螺桿菌第十五頁，共六十五頁。4、衰老型、多形性衰老型或退化型：細菌在老齡培養(yǎng)物或環(huán)境發(fā)生改變（在不適宜的環(huán)境中、或化學藥品的作用）時，會出現(xiàn)形狀不正常的個體。當重新處于正常的培養(yǎng)環(huán)境中，可以恢復正常形狀。多形性：有些細菌（如根瘤菌和棒狀桿菌），在正常環(huán)境中，其形狀也很不一致，這種現(xiàn)象就稱為多形性。第十六頁，共六十五頁。第二節(jié)細菌的結(jié)構(gòu)細菌雖小，但其構(gòu)造也相當復雜;細菌的結(jié)構(gòu)對細菌的生存、致病性和免疫性等均有一定作用。第十七頁，共六十五頁。第十八頁，共六十五頁。細菌基本生命活動過程中所必需。細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)，核質(zhì)等與基本的生命活動沒有多大關(guān)系。如：莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞等。并不是所有的細菌都有這些特殊結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu)習慣上，將細菌結(jié)構(gòu)分為：第十九頁，共六十五頁。一、細菌的基本結(jié)構(gòu)（一）細胞壁(Cellwall)細胞壁在細菌細胞的外層，是一層無色透明、堅韌而具一定彈性的膜狀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)比較復雜；較厚(5~80nm)；網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；可承受細胞內(nèi)部強大的滲透壓而不破壞。第二十頁，共六十五頁。1、細胞壁的主要組分主要成分：肽聚糖

(Peptidoglycan)

或稱粘肽

(Mucopetide)肽聚糖是原核生物特有的成分。細胞壁的機械強度有賴于肽聚糖的存在。第二十一頁，共六十五頁。肽聚糖是由：聚糖支架四肽側(cè)鏈五肽交聯(lián)橋各種細菌細胞壁的聚糖支架均相同，但四肽側(cè)鏈的組成及其連接方式隨菌種而異。第二十二頁，共六十五頁。1.肽聚糖(peptidoglycan)革蘭陽性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋青霉素作用點溶菌酶作用點N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸第二十三頁，共六十五頁。革蘭陰性菌肽聚糖結(jié)構(gòu)

聚糖骨架四肽側(cè)鏈第二十四頁，共六十五頁。凡能破壞肽聚糖結(jié)構(gòu)或抑制其合成的物質(zhì)，都能損傷細胞壁而使細菌變形或殺傷細菌。例如溶菌酶(Lysozyme)能切斷肽聚糖中N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之間的β-1.4糖苷鍵之間聯(lián)結(jié)，破壞肽聚糖支架，引起細菌裂解。青霉素和頭孢菌素等能與細菌競爭合成胞壁過程中所需的轉(zhuǎn)肽酶，抑制四肽側(cè)鏈上D-丙氨酸與五肽橋之間的聯(lián)結(jié)，使細菌不能合成完整的細胞壁，從而導致細菌死亡。除肽聚糖這一基本成份以外，G＋菌和

G－菌還各有其特殊的結(jié)構(gòu)成分。第二十五頁，共六十五頁。2.

G＋菌細胞壁的特點細胞壁較厚，約20~80mm。肽聚糖含量豐富，有15~50層，約占細胞壁干重的50~80%。特殊組分——磷壁酸(Teichoicacid)。磷壁酸壁磷壁酸膜磷壁酸第二十六頁，共六十五頁。磷壁酸的作用：抗原性很強——G＋菌的表面抗原在調(diào)節(jié)離子通過肽聚糖層中起作用也可能與某些酶的活性有關(guān)某些細菌的磷壁酸，能粘附在宿主細胞表面，其作用類似菌毛，可能與致病性有關(guān)。第二十七頁，共六十五頁。3.

G-

菌細胞壁的特點細胞壁較薄，約5~10nm，但有多層結(jié)構(gòu)，化學組成比較復雜。

有1~2層肽聚糖，約占細胞壁干重的10~20%不含磷壁酸

有特殊的外膜脂蛋白脂雙層外膜蛋白脂多糖第二十八頁，共六十五頁。革蘭陰性菌細胞壁結(jié)構(gòu)模式圖

第二十九頁，共六十五頁。類脂A：是細菌內(nèi)毒素的主要成分。

無種屬的特異性，與致病性有關(guān)。核心多糖：具有屬特異性特異多糖（側(cè)鏈多糖）：位于LPS的最外層，露出于表面之外為G－菌的菌體抗原（O抗原），具有種的特異性由3~5個單糖組成的低聚糖單位重復構(gòu)成的多糖鏈。單糖的種類、排列順序、空間構(gòu)型決定菌體抗原的特異性特異性多糖如沒有生長，則細菌由光滑型轉(zhuǎn)變?yōu)榇植谛?/p>

第三十頁，共六十五頁。脂質(zhì)雙層脂質(zhì)雙層：是G－菌細胞壁的主要結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運營養(yǎng)物質(zhì)作用屏障作用，能阻止多種物質(zhì)透過，抵抗許多化學藥物的作用；所以G－菌對溶菌酶、青霉素等比G＋菌具有較大的抵抗力。第三十一頁，共六十五頁。外膜蛋白(Outermembraneprotein，OMP)外膜蛋白——外膜中鑲嵌的多種蛋白質(zhì)的統(tǒng)稱。外膜蛋白主要外膜蛋白次要外膜蛋白微孔蛋白—脂蛋白起分子篩作用牢固連接外膜與肽聚糖作為噬菌體的受體參與營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運第三十二頁，共六十五頁。革蘭陽性菌與陰性菌細胞壁比較革蘭陽性菌革蘭陰性菌組成聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋聚糖骨架、四肽側(cè)鏈肽聚糖層數(shù)15~501~2強度強，堅韌弱，較疏松磷壁酸有無外膜有無周漿間隙無有結(jié)構(gòu)細胞壁抗原磷壁酸特殊表面蛋白：A蛋白脂多糖（內(nèi)毒素）：大量致病，小量免疫第三十三頁，共六十五頁。細胞壁的功能①維持菌體固有的形態(tài)。②保護細菌抵抗低滲環(huán)境。③參與菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換。④菌體表面帶有多種抗原表位，可以誘發(fā)機體的免疫應(yīng)答。⑤胞壁上的某些成分與細菌的致病性有關(guān)。第三十四頁，共六十五頁。細菌細胞壁缺陷型或L型(bacterialLform)：細胞壁受損后仍能生長和分裂的細菌。在一般環(huán)境中不能耐受菌體內(nèi)的高滲透壓而將會漲破死亡。在高滲環(huán)境下，仍可存活。革蘭陽性菌細胞壁缺失后，原生質(zhì)僅被一層細胞膜包住——原生質(zhì)體(protoplast)。革蘭陰性菌肽聚糖層受損后尚有外膜保護——原生質(zhì)球(spheroplast)。某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。細菌細胞壁缺陷型（細菌L型）第三十五頁，共六十五頁。

細菌L型呈高度多形性，大小不一。著色不勻，無論其原為革蘭陽性或陰性菌，形成L型大多染成革蘭陰性。細菌L型的形態(tài)和染色性蠟樣芽胞桿菌L型的鏡下形態(tài)（多形性）第三十六頁，共六十五頁。細菌L型生長緩慢，營養(yǎng)要求高，對滲透壓敏感，普通營養(yǎng)基上不能生長，培養(yǎng)時必須用高滲的含血清的培養(yǎng)基。細菌L型在高滲的含血清的培養(yǎng)基上生長后形成三種類型的菌落。細菌L型的培養(yǎng)特性和菌落形態(tài)

絲狀菌落

顆粒型菌落

油煎蛋樣菌落（典型L型菌落）第三十七頁，共六十五頁。(二)細胞膜(Cellmembrane)第三十八頁，共六十五頁。細菌細胞膜的功能與真核細胞者類似，主要有物質(zhì)轉(zhuǎn)運、生物合成、分泌和呼吸等作用。與真核細胞膜的區(qū)別是不含膽固醇。細菌細胞膜可以形成特有的結(jié)構(gòu)：間體(Mesosome)：也稱為中介體，是細胞膜向胞漿凹陷折疊成的囊狀物。與細胞的分裂、呼吸、胞壁合成和芽胞形成有關(guān)。第三十九頁，共六十五頁。(三)細胞質(zhì)(Cytoplasm)內(nèi)含無色透明膠狀物，主要成分是水、蛋白質(zhì)、脂類、多糖類、核酸和少量無機鹽類等，具有明顯的膠體性質(zhì)，是細菌進行營養(yǎng)物質(zhì)代謝以及合成核酸和蛋白質(zhì)的場所。內(nèi)含有多種酶系統(tǒng)，還有核糖體、質(zhì)粒、異染顆粒、脂肪滴、糖原、淀粉粒、空泡等。

第四十頁，共六十五頁。

中介體：是部分細胞膜內(nèi)陷、折疊、卷曲形成的囊狀物，多見于革蘭陽性菌。其功能類似于真核細胞的線粒體，故亦稱為線粒體(chondroid)。中介體(mesosome)中介體第四十一頁，共六十五頁。細胞質(zhì)

1、核糖體(Ribosome)是細菌合成蛋白質(zhì)的場所。電鏡下可見，沉降系數(shù)為70S，由50S和30S兩個亞基組成。鏈霉素能與細菌核糖體的30S亞基結(jié)合，紅霉素能與50S亞基結(jié)合，從而干擾細菌蛋白質(zhì)的合成而導致細菌的死亡；真核細胞的核糖體為80S，因此對人體細胞則無影響。第四十二頁，共六十五頁。第四十三頁，共六十五頁。2.質(zhì)粒(Plasmid)質(zhì)粒是細菌染色體外的遺傳物質(zhì)。為小分子的雙股環(huán)狀DNA。第四十四頁，共六十五頁。質(zhì)粒可攜帶某些遺傳信息，例如：

耐藥因子(R)、細菌素(Col)、性菌毛(F)

及某些毒素的基本編碼均在質(zhì)粒上。質(zhì)粒并非細菌所必需，失去質(zhì)粒的細菌仍能正常存活。質(zhì)粒能進行獨立復制，也可與細菌的染色體同步復制。質(zhì)?？梢詠G失，也可在細菌間轉(zhuǎn)移。第四十五頁，共六十五頁。3.胞質(zhì)顆粒細菌細胞質(zhì)中含有多種顆粒，大多為貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)。其中有一種主要成分是RNA和多偏磷酸鹽的顆粒，其嗜堿性強，用亞甲藍染色時著色較深呈紫色，稱為異染顆粒(metachromaticgranule)。常見于白喉棒狀桿菌，位于菌體兩端，故又稱極體(polarbody)，有助于鑒定。第四十六頁，共六十五頁。（四）核質(zhì)（nucleoid）細菌為原核細胞，其遺傳物質(zhì)處于細胞漿中，沒有核膜，稱為核體/核質(zhì)/擬核。核體第四十七頁，共六十五頁。核體即細菌細胞中的DNA，是由閉合環(huán)狀的，長約1000nm的雙鏈DNA細絲折疊或盤繞而成，散布于整個細胞漿中，呈球狀、卵狀、啞鈴狀、帶狀等。分離自大腸桿菌的核體電鏡圖像第四十八頁，共六十五頁。二、細菌的特殊結(jié)構(gòu)莢膜鞭毛菌毛芽胞與細菌的基本生命活動沒有多大關(guān)系第四十九頁，共六十五頁。（一）莢膜(Capsule)一部分細菌，在其生活過程中，可以在細胞壁的外面產(chǎn)生一種粘液樣的物質(zhì)，包圍整個菌體，稱為莢膜。第五十頁，共六十五頁。莢膜：與細菌壁結(jié)合牢固，厚度﹥0.2μm，普通光鏡下可見，邊界分明。微莢膜：厚度﹤0.2μm，不能在光鏡下直接看到。黏液層：疏松地粘附于菌體表面，其界限不清而易被洗脫者。第五十一頁，共六十五頁?；瘜W組成：多數(shù)細菌莢膜的成分為多糖，少數(shù)為多肽。莢膜的形成

具有種和型的特異性。但也與細菌所處的環(huán)境有密切關(guān)系。能產(chǎn)生莢膜的病原菌，如炭疽桿菌常需在動物組織中才能形成莢膜，在人工培養(yǎng)基中則往往不形成或不明顯。第五十二頁，共六十五頁。莢膜的功能：不是細菌的主要構(gòu)造，失去它，并不影響細菌的生長繁殖，與細菌的毒力有關(guān)——①抵抗吞噬細胞的吞噬②抵抗體液因子（溶菌酶、補體、抗體等）和藥物的殺菌作用③粘附作用莢膜具有抗原性。第五十三頁，共六十五頁。（二）鞭毛（Flagellum）鞭毛：大多數(shù)弧菌、螺菌、許多桿菌和個別球菌，有突出于菌體表面的細長絲狀物，稱為鞭毛。長度：因細菌種類不同而異，多長于菌體若干倍。觀察：要用特殊的鞭毛染色法染色法，使染料沉積在鞭毛上，人為地增大其直徑，才能在光學顯微鏡下看見?；蛴秒婄R觀察。也可用懸滴法間接觀察。第五十四頁，共六十五頁。鞭毛（Flagellum）第五十五頁，共六十五頁。鞭毛成分：蛋白質(zhì)，具有抗原性——H抗原功能：是細菌的運動器官。鞭毛的有無、位置、數(shù)量等可作為鑒定細菌的依據(jù)。第五十六頁，共六十五頁。鞭毛菌分類單毛菌雙毛菌叢毛菌周毛菌第五十七頁，共六十五頁。（三）菌毛（Filus或Fimbria）菌毛：一些G－菌和少數(shù)G＋菌，在菌體上生有一種比鞭毛數(shù)量多、形狀較直、較細、較短的毛發(fā)狀細絲，也稱為纖毛/柔毛。成分：菌毛蛋白菌毛與運動力無關(guān)。菌毛可分為：普通菌毛和性菌毛。第五十八頁，共六十五頁。普通菌毛：細、短，數(shù)量較多，每菌可有100~500條。功能：主要是能使細菌牢固地黏附于動、植物和其它細胞上，是某些細菌重要的毒力因子，與致病性有一定的關(guān)系。性菌毛：粗、長、略彎曲，為中空的蛋白質(zhì)管。一般不超過4條。僅見于少數(shù)的G－菌；有性菌毛的細菌叫雄性菌（F+）沒有性菌毛的細菌叫雌性菌（F－