細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)

第一章細(xì)菌形態(tài)和結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞微生物指一大類(lèi)呈細(xì)胞形態(tài)，僅有原始類(lèi)核，無(wú)核膜包裹，只存在裸露DNA，不進(jìn)行有絲分裂，無(wú)細(xì)胞器原始單細(xì)胞生物。依據(jù)外表特征把原核生物分為幾個(gè)類(lèi)型：細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌、放線菌、螺旋體、支原體、立克次氏體、衣原體。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)1/69一、細(xì)菌大小1.單位----μm2.各種細(xì)菌大小

球菌:0.5-2.0μm,普通1.0μm

桿菌:長(zhǎng)2-3μm，寬0.5-1.0μm

螺旋菌：2-20μm，寬0.4-1.2μm3．同種細(xì)菌大小存在一定差異細(xì)菌大小，以生長(zhǎng)在適宜溫度和培養(yǎng)基中幼齡培養(yǎng)物為標(biāo)準(zhǔn)。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)2/69顫藍(lán)菌屬巨大芽孢桿菌大腸桿菌肺炎球菌嗜血流感菌納米細(xì)菌細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)3/69二、細(xì)菌外形和排列外形：球狀、桿狀和螺旋狀。據(jù)外形和排列分為：球菌、桿菌和螺旋菌。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)4/69形態(tài)球形桿形螺旋形其它形狀絲狀三角形方形等細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)5/69球菌(Sphericalcoccus)細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)6/69桿菌(bacillus)棒狀桿菌細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)7/69桿菌形態(tài)1）長(zhǎng)：呈絲狀（豬丹毒桿菌）短：卵圓形（球桿菌）2）一端膨大，呈棒狀（棒狀桿菌）3）形成側(cè)支或分支（分支桿菌）4）菌體兩端：多為鈍圓（巴氏桿菌）少數(shù)為平截(炭疽桿菌)

極少數(shù)呈梭狀（破傷風(fēng)梭菌）細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)8/69桿菌形態(tài)示例豬丹毒桿菌細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)9/69桿菌形態(tài)示例巴氏桿菌細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)10/69桿菌形態(tài)示例炭疽桿菌（電鏡）細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)11/69桿菌形態(tài)示例諾維氏梭菌細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)12/69桿菌形態(tài)示例破傷風(fēng)梭菌細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)13/69螺旋菌（spirilla）：弧菌、螺菌細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)14/69螺旋狀菌示例弧菌螺菌細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)15/69幽門(mén)螺桿菌細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)16/69

螺旋體是一類(lèi)細(xì)長(zhǎng)、柔軟、彎曲呈螺旋狀、運(yùn)動(dòng)活潑單細(xì)胞型微生物。在生物學(xué)上位置介于細(xì)菌與原生動(dòng)物之間。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)17/69衰老型和多形性衰老型：細(xì)菌在不良環(huán)境或老齡期，會(huì)出現(xiàn)和正常形狀不一樣個(gè)體。多形性：在適宜正常環(huán)境中生長(zhǎng)，其形狀也不一致。這種現(xiàn)象稱(chēng)為多形性，如嗜血桿菌。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)18/69三、細(xì)菌結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu)細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)19/69普通結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu)細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)20/69細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)21/69（一）細(xì)胞壁細(xì)菌細(xì)胞最外層堅(jiān)韌且含有高度彈性結(jié)構(gòu)。組成成份：肽聚糖、磷壁酸、脂多糖、磷脂、蛋白質(zhì)和脂蛋白。主要功效：保持一定形態(tài)和保護(hù)細(xì)菌，同時(shí)與革蘭氏染色特征、抗菌藥品敏感性、細(xì)菌致病性和抗原性相關(guān)。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)22/69G+

和G-細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不一樣細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)23/69G＋細(xì)胞壁G－細(xì)胞壁G＋與G－細(xì)胞壁比較細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)24/69G+細(xì)菌和G-細(xì)菌細(xì)胞壁比較細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)25/69G＋與G－細(xì)胞壁比較細(xì)胞壁G＋菌G－菌強(qiáng)度較堅(jiān)韌較疏松厚度20－8010－15肽聚糖層數(shù)多達(dá)50層1－2層肽聚糖含量占細(xì)菌干重50-80%占細(xì)菌干重5-20%糖類(lèi)含量45%15-20%脂類(lèi)含量1-4%11-22%磷壁酸＋－外膜－＋細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)26/69補(bǔ)充資料：革蘭氏染色示例G－G＋（大腸桿菌）（鏈球菌）細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)27/69補(bǔ)充資料：革氏染色與細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)關(guān)系G+菌細(xì)胞壁，其脂類(lèi)含量較多，而肽聚糖較少，以95%酒精脫色時(shí)，脂類(lèi)被溶解，使得細(xì)胞壁孔隙變大；肽聚糖因95%酒精處理而使之孔隙縮小，但肽聚糖含量較少，細(xì)胞壁孔隙縮小有限，故能讓結(jié)晶紫與碘形成紫色染料復(fù)合物被95%酒精洗脫出細(xì)胞壁外，而以后為紅色復(fù)染劑著色成為紅色。

G-菌細(xì)胞壁所含脂類(lèi)少，肽聚糖多，經(jīng)95%酒精脫色時(shí)其細(xì)胞壁孔隙縮小到不易讓結(jié)晶紫(或龍膽紫)與碘形成紫色染料復(fù)合物洗出細(xì)胞壁外，而被染為紫色。當(dāng)細(xì)胞壁失去其結(jié)構(gòu)完整性時(shí)(如自溶、老齡、已死細(xì)菌或分離出來(lái)細(xì)胞壁)，亦同時(shí)失去其滲透完整性，革蘭氏陽(yáng)性菌就能染成革蘭氏陰性反應(yīng)。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)28/69GramStainStepGramnegativeGrampositiveHeat/DryCrystalvioletstainIodine

FixSafraninstainAlcohol

de-stain細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)29/69補(bǔ)充資料：革氏染色主要步驟及呈色原理G-G＋3.復(fù)紅1.結(jié)晶紫/碘液2.酒精被溶解脂類(lèi)細(xì)胞壁細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)30/69補(bǔ)充資料：革蘭氏染色主要步驟及呈色模擬脂肪顆粒G-G＋1.結(jié)晶紫/碘液2.酒精3.復(fù)紅細(xì)胞壁溶解后形成空洞細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)31/69補(bǔ)充資料：青霉素殺菌原理青霉素和先鋒霉素(或頭孢菌素)等抗生素，能抑制細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖合成，對(duì)一些細(xì)菌有抑菌和殺菌作用。即使細(xì)菌細(xì)胞壁都有肽聚糖成份，但因?yàn)榧?xì)胞壁結(jié)構(gòu)不一樣，這些藥品能夠直接擴(kuò)散入革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁內(nèi)，這類(lèi)細(xì)菌對(duì)這些藥品就比較敏感，而革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁肽聚糖層，有三層外胞壁圍繞，藥品不易擴(kuò)散入內(nèi)，對(duì)這些藥品就不那么敏感。霉形體和細(xì)菌L型沒(méi)有細(xì)胞壁，也就沒(méi)有細(xì)胞壁上肽聚糖成份，所以對(duì)青霉素就不敏感。這都說(shuō)明細(xì)菌細(xì)胞壁化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)與細(xì)菌抗藥性相關(guān)。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)32/69缺壁細(xì)菌(Cellwalldeficientbacteria)缺壁細(xì)菌試驗(yàn)室中形成自然界長(zhǎng)久進(jìn)化中形成：支原體自發(fā)缺壁突變：L型細(xì)菌人工方法去壁徹底除盡：原生質(zhì)體部分去除：球狀體細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)33/69（二）細(xì)胞膜cellmembrane緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)一層由磷脂、蛋白質(zhì)及少許多糖組成柔軟、致密、富有彈性半透性薄膜；主要功效：選擇性吸收和運(yùn)輸物質(zhì)是細(xì)菌細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換主要場(chǎng)所傳遞信息參加細(xì)胞壁生物合成細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)

1972年Singer和Nicolson提出液態(tài)鑲嵌模型細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)34/69整合蛋白周?chē)鞍字車(chē)鞍讟O性頭非極性尾磷脂雙分子層細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)35/69細(xì)胞膜生理功效年美國(guó)科學(xué)家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農(nóng)取得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)——表彰他們?cè)诩?xì)胞膜通道方面做出貢獻(xiàn)。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)36/69

阿格雷得獎(jiǎng)是因?yàn)榘l(fā)覺(jué)了細(xì)胞膜水通道。當(dāng)前，科學(xué)家發(fā)覺(jué)水通道蛋白廣泛存在于動(dòng)物、植物和微生物中，人體內(nèi)水通道有11種。阿格雷

如在人腎臟中，通常一個(gè)成年人天天要產(chǎn)生170升原尿，這些原尿經(jīng)腎臟腎小球中水通道蛋白過(guò)濾，其中大部分水分被人體循環(huán)利用，最終只有約1升尿液排出人體。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)37/69

麥金農(nóng)貢獻(xiàn)主要是在細(xì)胞膜離子通道結(jié)構(gòu)和機(jī)理研究方面。

1988年，他利用X射線晶體成像技術(shù)取得了世界第一張離子通道高清楚度照片；它能夠讓科學(xué)家觀察到離子在進(jìn)入離子通道前、進(jìn)入離子通道中和進(jìn)入離子通道后狀態(tài)。麥金農(nóng)細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)38/69阿格雷和麥金農(nóng)對(duì)水通道和離子通道研究意義重大；很多疾病，如一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病和心血管疾病就是因?yàn)榧?xì)胞膜通道功效紊亂造成；對(duì)細(xì)胞膜通道研究能夠幫助科學(xué)家尋找詳細(xì)病因，并研制對(duì)應(yīng)藥品；利用不一樣細(xì)胞膜通道，能夠調(diào)整細(xì)胞功效，從而到達(dá)治療疾病目標(biāo)。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)39/69（三）間體細(xì)胞膜凹入細(xì)胞漿內(nèi)形成囊狀結(jié)構(gòu)?？赡芄πВ号c細(xì)菌分裂及核質(zhì)復(fù)制親密相關(guān)和細(xì)胞壁合成相關(guān)在芽胞形成中起主要作用相當(dāng)于線粒體作用細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)40/69Morphologyofagram-positivebacterialcell由細(xì)胞膜內(nèi)褶形成一個(gè)囊狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)充滿(mǎn)著層狀或管狀泡囊；多見(jiàn)于革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌，每個(gè)細(xì)胞含一個(gè)至數(shù)個(gè)，革蘭氏陰性細(xì)菌中不甚顯著；著生部位可在表層或深層表層與一些酶分泌相關(guān);深層與DNA復(fù)制及細(xì)胞分裂相關(guān)。間體細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)41/69間體圖片細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)42/69（四）細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）被細(xì)胞膜包圍著除核區(qū)以外一切半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)總稱(chēng)。主要成份水（約為80%）核糖體細(xì)胞內(nèi)含物與真核生物不一樣細(xì)胞質(zhì)不流動(dòng)核糖體是70S內(nèi)含物成份不一樣細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)43/69存在于少數(shù)水生螺菌屬和嗜膽球菌屬等趨磁細(xì)菌中，它有導(dǎo)向功效，即借鞭毛引導(dǎo)細(xì)菌游向最有利泥、水界面微氧環(huán)境處生活。細(xì)胞內(nèi)含物貯藏物聚-β-羥丁酸（PHB）

碳源及能源類(lèi)：氮源類(lèi)磷源磁小體羧酶體氣泡

藻青素

藻青蛋白

（異染粒）又叫羧化體，多存在于自養(yǎng)細(xì)菌中，在二氧化碳固定中起關(guān)鍵作用。其功效是調(diào)整細(xì)胞比重，以使其漂浮在最適水層獲取光能、氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。主要存在于藍(lán)細(xì)菌中。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)44/69貯藏物作用它是微生物合理利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)一個(gè)調(diào)整方式；它以多聚體形式存在，有利于維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境平衡，防止不適合pH，滲透壓等危害；它在細(xì)菌細(xì)胞中大量積累，是主要自然資源。

細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)45/69PHBsulfurglobulesPolyphosphategranule細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)46/69質(zhì)粒(plasmid)：

存在于胞漿中一小段閉合環(huán)狀雙股DNA，是一些細(xì)菌染色體以外遺傳物質(zhì)，能獨(dú)立復(fù)制，帶有遺傳信息，控制細(xì)菌一些特點(diǎn)遺傳性狀；但并非細(xì)菌生命活動(dòng)所必需。質(zhì)粒功效：與抗藥性相關(guān)與有性接合相關(guān)基因工程中作為目標(biāo)基因載體細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)47/69細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)48/69（五）核體或擬核(nucleoid)普通有兩種排列方式：一類(lèi)是核體相當(dāng)密實(shí)地處于菌體中心或邊緣區(qū)；另一類(lèi)是較渙散地排列細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)49/69特殊結(jié)構(gòu)(一)莢膜

有些細(xì)菌在細(xì)胞壁外面產(chǎn)生一個(gè)粘液樣物質(zhì)包圍整個(gè)菌體，用理化方法除去后并不影響菌體生長(zhǎng)代謝。莢膜有沒(méi)有、厚薄與菌種遺傳性相關(guān)，還與環(huán)境條件（尤其是營(yíng)養(yǎng)）親密相關(guān)。普通在動(dòng)物組織中或含大量血清或糖培養(yǎng)基中輕易形成。大多數(shù)細(xì)菌莢膜是多糖，少數(shù)是多肽。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)50/69G+菌莢膜

G-菌微莢膜圖片：細(xì)菌莢膜(電鏡)細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)51/69圖片：炭疽菌莢膜(瑞氏)細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)52/69由菌落判斷形成規(guī)律：光滑型（S）或粘液型（M）菌落--有莢膜粗糙型（R）菌落--（丟失莢膜）細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)53/69功效：抗吞噬抗有害物質(zhì)損傷抗干燥含有抗原性（K抗原）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)儲(chǔ)存及廢物排出場(chǎng)所細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)54/69(二)鞭毛(flagellum)

在菌體表面附有細(xì)長(zhǎng)并呈波狀彎曲絲狀物。鞭毛蛋白(flagillin)、H抗原按生長(zhǎng)情況可分為：?jiǎn)蚊?monotrichate)雙毛菌(amphitrichate)叢毛菌(lopotrichate)周毛菌(Peritrichate)細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)55/69鞭毛著生方式偏端單生兩端單生偏端叢生兩端叢生周生側(cè)生細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)56/69細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)57/69破傷風(fēng)梭菌周身鞭毛細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)58/69(三)菌毛（纖毛）（pilus）許多G-菌和少數(shù)G+菌菌體表面存在著一個(gè)比鞭毛數(shù)量較多、更細(xì)、更短而直硬毛發(fā)狀細(xì)絲。功效：與致病性相關(guān)（與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)）細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)59/69粘連功效；以G-致病菌居多；無(wú)基體結(jié)構(gòu)，直接生于細(xì)胞膜上性菌毛多見(jiàn)于G-雄性菌株

向雌性菌株傳遞DNA片段；細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)60/69細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)61/69(四)芽胞/芽孢(spore)

一些細(xì)菌（G+菌）在一定條件下，能在菌體內(nèi)形成一個(gè)圓形或卵圓形小體。只在動(dòng)物體外才能形成，芽胞不是細(xì)菌繁殖方式。細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)62/69抗逆性極強(qiáng)休眠結(jié)構(gòu)(抗熱、抗輻射、抗壓等)；枯草芽孢桿菌，在沸水中可存活1小時(shí)；肉毒梭狀芽孢桿菌要經(jīng)5-10h才被殺死；芽孢