細菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)()

醫(yī)學(xué)微生物學(xué)(MedicalMicrobiology)第一篇細菌學(xué)第一章細菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)目前一頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點教

學(xué)

目

標掌握細菌的基本結(jié)構(gòu)、特殊結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)意義。熟悉細菌的大小和形態(tài)；細菌的檢查方法。了解細菌L型及其醫(yī)學(xué)意義。

目前二頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點思考：何為細菌？他長什么樣？我們該如何在實際工作中靈活運用細菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)？有什么方法可檢測到這些特征？目前三頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點細菌的數(shù)量占到了人體所有活細胞的90%，每一個人的身體中大概有500-1000種不同種類的細菌，他們在成人體內(nèi)可繁殖出大約100萬億個體細胞——大約是一個人全部體細胞的10倍。目前四頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點目前五頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點細菌戰(zhàn)細菌戰(zhàn)亦稱“生物戰(zhàn)”。1935年至第二次世界大戰(zhàn)期間，日本帝國主義曾先后在我國多地建立制造細菌武器的專門機構(gòu)，在我國浙江、湖南及江西等地撒布鼠疫和霍亂等病菌，以致造成這些疾病的發(fā)生和流行。目前六頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點

迄今為止最大傷亡的細菌戰(zhàn)是1345年冬到1346年，在蒙古軍隊進攻黑海港口城市卡法時，用拋石機將患鼠疫而死的人的尸體拋進城內(nèi)。這是人類歷史上第一次細菌戰(zhàn)在歐洲，使鼠疫猖獗了3個世紀，奪去了2500萬余人的生命。目前七頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點細菌（bacterium）廣義—所有原核細胞型微生物共性：單細胞、原始核質(zhì)、二分裂、對抗生素敏感

一類具有細胞壁的原核單細胞微生物。是原核細胞型微生物的典型代表，在一定條件下有相應(yīng)恒定的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。狹義的細菌：指真細菌中性狀最具代表性，量最大的一群單細胞微生物目前八頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點1.測量單位：微米（μm）

第一節(jié)細菌的大小與形態(tài)大小測量細菌大小用測微尺在顯微鏡下進行2.不同種類細菌及同種細菌不同時期大小不同目前九頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點1.營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)條件下：細菌呈浮游（planktonic）狀態(tài)存在形式2.在物體表面形成生物被膜（biofilm）目前十頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點桿菌（bacillus）基本形態(tài)球菌（coccus）螺形菌（spiralbacterium）目前十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點球菌(coccus)雙球菌目前十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點鏈球菌葡萄球菌目前十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點八疊球菌四聯(lián)球菌目前十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點桿菌(bacillus)不同桿菌的大小、長短、粗細很不一致。炭疽芽胞桿菌3-10μm大中大腸埃希菌2-3μm小布魯菌0.6-1.5μm兩端平齊兩端鈍圓目前十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點桿菌的形態(tài)多樣炭疽芽胞桿菌白喉棒狀桿菌梭桿菌產(chǎn)氣莢膜桿菌目前十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點分枝桿菌雙歧桿菌目前十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點螺形菌(spiralbacterium)螺菌螺桿菌弧菌目前十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點細菌只有在適宜的環(huán)境中才具有典型的形態(tài)。觀察細菌的大小和形態(tài)，應(yīng)選擇適宜生長條件下的對數(shù)生長期（8-18小時）為宜。目前十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點第二節(jié)細菌的結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu)細胞壁細胞膜細胞質(zhì)核質(zhì)莢膜鞭毛菌毛芽胞芽胞目前二十頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點一、細菌的基本結(jié)構(gòu)細菌都具有的結(jié)構(gòu)稱為細菌的基本結(jié)構(gòu)。由外到內(nèi)依次為細胞壁細胞膜細胞質(zhì)核質(zhì)核質(zhì)細胞壁細胞質(zhì)細胞膜目前二十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點細胞壁細胞膜核質(zhì)細胞質(zhì)包繞細胞膜位于細胞最外的一層厚實、堅韌富有彈性的外被（一）細胞壁目前二十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點革蘭陰性菌

(G-菌)

革蘭染色性革蘭陽性菌(G+菌)目前二十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點1、細胞壁的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)1)G+菌細胞壁

主要成分：肽聚糖（粘肽）+磷壁酸壁厚（20~80nm）；肽聚糖含量高、層數(shù)多（15~50層）磷壁酸是其特殊成分多數(shù)原核細胞所特有，也是G+和G-共有的成分目前二十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點

肽聚糖聚糖骨架+四肽側(cè)鏈+五肽橋G-沒有此橋目前二十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點OHCH2OHNHCOCH3OH4CH2OHHOOHCCH3COOHNHCOCH31MGN-乙酰胞壁酸N-乙酰葡糖胺HOOHO溶菌酶聚糖骨架的形成目前二十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點MGMGMGMG聚糖骨架的形成目前二十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點NHHCCH3CONHHOOCCH(CH2)2CONHHC(CH2)4NH2CONHH3CCHCOOHL-AlaD-GluL-LysD-Ala四肽側(cè)鏈G+,S.aureus目前二十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點肽橋肽聚糖分子中的4種主要肽橋類型目前二十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點MGMGMGMG肽聚糖的形成MGMGMGMGS.aureus(G+)MGMGMGMG青霉素粘肽轉(zhuǎn)肽酶目前三十頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點MGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGS.aureus(G+)肽聚糖的形成目前三十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點磷壁酸(teichoicacid)

由核糖醇或甘油殘基經(jīng)磷酸二酯鍵互相連接而成的多聚物。磷壁醛酸：少數(shù)糖醛酸取代磷酸特殊組分：磷壁酸目前三十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點類型與功能：壁磷壁酸和膜磷壁酸（脂磷壁酸）①帶負電荷的網(wǎng)狀多聚物→堅韌、通透、靜電性能。②重要表面抗原。

③介導(dǎo)菌體與宿主細胞的黏附。目前三十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點金黃色葡萄球菌(S.

aureus,G+)主要成分：①肽聚糖（15-50層）②磷壁酸目前三十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點2）G-菌細胞壁

主要成分：肽聚糖（粘肽）+外膜壁?。?0~15nm），結(jié)構(gòu)復(fù)雜；肽聚糖含量少，層數(shù)少（1~2層）；外膜是其特殊成分。目前三十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點

肽聚糖聚糖骨架+四肽側(cè)鏈，沒有五肽橋目前三十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點OHCH2OHNHCOCH3OH4CH2OHHOOHCCH3COOHNHCOCH31MGN-乙酰胞壁酸N-乙酰葡糖胺HOOHO溶菌酶聚糖骨架的形成目前三十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點MGMGMGMG聚糖骨架的形成目前三十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點NHHCCH3CONHHOOCCH(CH2)2CONHHC(CH2)3CHNH2-COOHCONHH3CCHCOOHL-AlaD-Glum-DAPD-Ala四肽側(cè)鏈G-，E.coli目前三十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點肽橋肽聚糖分子中的4種主要肽橋類型目前四十頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點MGMGMGMG肽聚糖的形成E.coli(G-)MGMGMGMGMGMGMGMG目前四十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點肽聚糖的形成E.coli(G-)MGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMG目前四十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點外膜結(jié)構(gòu)：為G-細菌特有成分脂蛋白+脂質(zhì)雙層+脂多糖（LPS）目前四十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點脂質(zhì)A一種糖磷脂，是內(nèi)毒素的毒性成分，無種屬特異性目前四十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點核心多糖有屬特異性，同一菌屬細菌核心多糖相同特異多糖即G-的菌體抗原（O抗原），有種的特異性，此糖如果缺失，細菌菌落將發(fā)生S—R變異目前四十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點脂寡糖（LOS）:是不典型的LPS。腦膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌、流感嗜血桿菌等少數(shù)G-菌，其外膜糖脂含有短鏈分枝狀聚糖組分。能逃避宿主免疫細胞的識別，是重要的毒力因子。目前四十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點周漿間隙細胞膜和外膜的脂質(zhì)雙層之間空隙。目前四十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點含多種水解酶:

蛋白酶、核酸酶、碳水化合物酶等，膠原酶、透明質(zhì)酸酶、抗生素酶—β-內(nèi)酰胺酶獲得營養(yǎng)、解除有害物質(zhì)毒性等。目前四十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點主要成分：①肽聚糖（1-2層）②外膜大腸埃希菌（E.

coli,G-）目前四十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點G+和G-細菌細胞壁比較目前五十頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點革蘭染色特性目前五十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點革蘭染色機制G+G-初染溶脂作用1min水洗媒染1min水洗脫水濃縮脫色復(fù)紅30s水洗鏡檢溶解染料目前五十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點革蘭染色的實際意義

1）細菌分類

2）選擇藥物，指導(dǎo)臨床用藥

3）分析致病性目前五十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點（2）細胞壁主要功能維持菌體外形和保護細菌與胞膜共同完成胞內(nèi)外的物質(zhì)交換細菌耐藥性、電荷、抗原性一些成分與細菌致病有關(guān)：LPS目前五十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點3）細菌細胞壁缺陷型（細菌L型）

細菌細胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)受到理化或生物因素的破壞或合成被抑制，這種細胞壁受損的細菌稱為細菌細胞壁缺陷型。

因其首先在Lister研究所發(fā)現(xiàn)，故取第一個字母命名，稱為細菌L型。概念：原生質(zhì)體（protoplast）和原生質(zhì)球（spheroplast）支原體：天然缺乏，與細菌L型不同。目前五十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點誘發(fā)因素：

細菌L型在體內(nèi)外、人工誘導(dǎo)和自然情況下均可形成常用的人工誘導(dǎo)劑：溶菌酶、青霉素其他因素：溶葡萄球菌素(lysostaphin)、膽汁、抗體、補體等目前五十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點(1)形態(tài)和染色性：多形，大多染成革蘭陰性。特性：蠟樣芽胞桿菌L型葡萄球菌L型目前五十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點細菌L型難培養(yǎng)。生長緩慢，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。（2）細菌L型的培養(yǎng)特性和菌落形態(tài)目前五十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點絲狀菌落顆粒型菌落

油煎蛋樣菌落典型的L型菌落目前五十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點(3)對作用于細胞壁的抗生素無效(4)常規(guī)細菌培養(yǎng)陰性(5)細菌L型仍有一定的致病能力，引起慢性感染。如：尿路感染、骨髓炎、心內(nèi)膜炎等目前六十頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點概念：細胞壁與細胞質(zhì)之間半滲透性的生物膜。厚約7.5nm，占細胞干重的10%-30%（二）細胞膜(cellmembrane)目前六十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)磷脂雙層,鑲有多種蛋白質(zhì)

不含膽固醇目前六十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點功能：細菌賴以生存的重要結(jié)構(gòu)1、物質(zhì)轉(zhuǎn)運滲透和運輸2、呼吸和分泌①參與細胞的呼吸和能量代謝②組成G-菌Ⅰ～Ⅶ型分泌系統(tǒng)，與細菌的代謝和致病性密切相關(guān)3、生物合成4、參與細菌分裂與中介體有關(guān)目前六十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點中介體(mesosome)白喉棒狀桿菌中介體透射電鏡圖×130000

功能：

1、類似真核細胞紡錘絲，參與細菌的分裂（細菌分裂時一分為二）

2、擴大細胞膜的表面積，加強細胞呼吸，故有擬線粒體之稱。目前六十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點（三）細胞質(zhì)（cytoplasm）概念：細胞膜包裹的溶膠狀物質(zhì)化學(xué)組成：水、蛋白質(zhì)、脂類、核酸、少量糖和無機鹽目前六十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點含有以下重要顆粒：

1.核糖體(ribosome)：包括30s小亞基和50s大亞基.

功能：細菌合成蛋白質(zhì)的場所鏈霉素紅霉素目前六十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點2.質(zhì)粒(plasmid)：染色體外的遺傳物質(zhì)，存在于細胞質(zhì)中。非細菌生長所必需。目前六十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點特性：

①閉合環(huán)狀的雙鏈DNA②能獨立自行復(fù)制和遺傳給子代細菌

③通過接合或轉(zhuǎn)導(dǎo)作用在細菌間轉(zhuǎn)移

④帶有遺傳信息，控制細菌某些特定的遺傳特性。如：菌毛、細菌素、毒素、耐藥性等

⑤與細菌的致病性和耐藥性有關(guān)目前六十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點異染顆粒（metachromaticgranule）3.胞漿顆粒(cytoplasmicgranules):又稱內(nèi)含物,大多為貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)主要成分:RNA和多偏磷酸鹽，其嗜堿性強，用亞甲藍染色時著色較深呈紫色，染成與細菌其他部分不同的顏色目前六十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點如：白喉棒狀桿菌，位于菌體兩端意義：有助于白喉棒狀桿菌鑒定。目前七十頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點概念：原核細胞的染色體（chromosome）

為單倍體。由單一密閉環(huán)狀DNA分子反復(fù)回旋、卷曲盤繞，組成松散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不具成形的核（無核膜、核仁），遺傳物質(zhì)稱為核質(zhì)或擬核（nucleoid）。功能：決定細菌各種遺傳性狀與變異4.核質(zhì)(nuclearmaterial)目前七十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點二、特殊結(jié)構(gòu)（一）莢膜(capsule)

某些細菌細胞壁外包繞一層粘液性物質(zhì)，當其厚度≥0.2μm，光鏡下可見;厚度＜0.2μm者為微莢膜(microcapsule)目前七十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點莢膜肺炎球菌莢膜目前七十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點化學(xué)成分是多糖或多肽。具有抗原性。莢膜不易著色。莢膜的特性目前七十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點抗吞噬作用：病原菌的重要毒力因子。粘附作用：是引起感染的重要因素?？褂泻ξ镔|(zhì)的損傷作用：保護菌體莢膜的功能——與細菌的致病性有關(guān)目前七十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點（二）鞭毛(flagellum)概念：許多細菌在菌體上附有細長并呈波狀彎曲的絲狀物，稱為鞭毛，是細菌的運動器官。電鏡染色目前七十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點鞭毛菌分類單毛菌雙毛菌叢毛菌周毛菌目前七十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點鞭毛的結(jié)構(gòu)絲狀體目前七十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點鞭毛的功能（1）細菌的運動器官（2）有些細菌的鞭毛與致病性有關(guān)（3）鞭毛有抗原性目前七十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點概念：許多G-和少數(shù)G+菌體表面存在著一種比鞭毛更細、更短而直硬的絲狀物。（三）菌毛(pilus/fimbriae)目前八十頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點化學(xué)組成：菌毛蛋白，具有抗原性。分類與功能：根據(jù)功能不同可分為普通菌毛和性菌毛兩類。目前八十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點特性

普通菌毛纖細遍布菌細胞表面，每菌可達數(shù)百根功能

細菌的粘附結(jié)構(gòu)，能與宿主細胞表面的特異性受體結(jié)合，與細菌的致病性有關(guān)，是細菌感染的第一步。（1）普通菌毛(ordinarypilus)目前八十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點特性：僅見于少數(shù)G-。中空呈管狀；

由致育因子F質(zhì)粒編碼，故又稱F菌毛。功能：在細菌間傳遞遺傳物質(zhì)—接合。如：細菌的毒力、耐藥性等性狀傳遞與此有關(guān)。（2）性菌毛(sexpilus)目前八十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點

G+細菌在一定的環(huán)境條件下，胞質(zhì)脫水濃縮形成的一個圓形或卵圓形小體。（四）芽胞(spore)目前八十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點目前八十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點目前八十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點特性：①產(chǎn)生芽胞的細菌都是G+。②營養(yǎng)物質(zhì)缺乏時易形成芽胞，即為休眠狀態(tài)，細菌維持生命的特殊形式。③芽胞折光性強、壁厚、不易著色，經(jīng)特殊染色光鏡下可見目前八十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點④成熟芽胞由多層膜結(jié)構(gòu)組成，保存細菌的全部生命活動的物質(zhì)（帶有完整的核質(zhì)、酶系統(tǒng)和合成菌體組分的結(jié)構(gòu)）⑤一個細菌只形成一個芽胞，一個芽胞發(fā)芽也只生成一個菌體目前八十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點功能（1）芽胞的抵抗力強

細菌的芽胞對熱、干燥、輻射、化學(xué)消毒劑等理化因素均有強大的抵抗力。

（2）芽胞不直接引起疾病，只有發(fā)芽成為繁殖體后，才能大量繁殖而致病。芽胞的功能目前八十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點醫(yī)學(xué)意義

殺滅芽胞最可靠、最有效的方法是高壓蒸汽滅菌1.以殺滅芽胞作為可靠的滅菌指標2.鑒別芽胞菌

芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別意義目前九十頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點炭疽芽胞桿菌肉毒梭菌破傷風(fēng)梭菌目前九十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于二十點第三節(jié)細菌形態(tài)與結(jié)構(gòu)檢查法一、顯微鏡放大法1、普通光學(xué)顯微鏡（lightmicroscope）原理：0.25μm的微粒經(jīng)油鏡放大1000倍后成0.25mm

一般細菌都大于0.25μm，采用普通光學(xué)顯微鏡油鏡予以觀察。目前九十二