第1章-第一節(jié)細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

細(xì)菌第1章Bacteriology

本章要點(diǎn)：1.細(xì)菌的形狀、大小、如何檢查細(xì)菌？2.細(xì)菌細(xì)胞有哪些結(jié)構(gòu)成分？這些結(jié)構(gòu)與醫(yī)學(xué)有何聯(lián)系及意義？細(xì)菌（bacterium）：是具有細(xì)胞壁的單細(xì)胞原核微生物.

廣義細(xì)菌：包括細(xì)菌、放線菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體狹義細(xì)菌：專指其中數(shù)量最大、種類最多、具有典型代表性的細(xì)菌概念第一節(jié)細(xì)菌的大小與形態(tài)（一）細(xì)菌的形態(tài)細(xì)菌的基本形態(tài)有三種：球菌(coccus)；桿菌(bacillus)螺形菌(spiralbacterium)1.

球菌（coccus）：外觀呈球形或近似球形，直徑在1μm左右，由于繁殖時(shí)細(xì)菌分裂平面不同和分裂后菌體之間相互粘附程度不一，可有以下幾種排列方式：雙球菌如：腦膜炎球菌鏈球菌如：乙型溶血性鏈球菌四聯(lián)球菌如：四聯(lián)加夫基菌八疊球菌如:藤黃八疊球菌葡萄球菌如：金黃色葡萄球菌2.桿菌(bacillus)

形態(tài)多呈直桿狀，也有的菌體稍彎；多數(shù)呈分散存在，亦有規(guī)則排列者。不同桿菌的大小、長(zhǎng)短、粗細(xì)很不一致。具桿菌的形態(tài)、排列特點(diǎn)不同，有如下分類：

鏈桿菌如：炭疽桿菌梭桿菌如：核梭桿菌球桿菌如：布氏桿菌分支桿菌如：結(jié)核桿菌棒狀桿菌如：白喉?xiàng)U菌芽胞桿菌如：破傷風(fēng)桿菌雙歧桿菌3.螺形菌(Spiralbacterium)菌體彎曲，長(zhǎng)度不等。有以下幾種形態(tài)分類：

弧菌如：霍亂弧菌螺菌

如：鼠咬熱螺菌螺桿菌如：幽門螺桿菌（二）細(xì)菌的大小測(cè)量細(xì)菌大小的單位是微米（μm）多數(shù)球菌直徑為：1μm桿菌一般用長(zhǎng)度和直徑表示，一般長(zhǎng)1~1.0μm，直徑0.2~1.0μm.小桿菌：0.7~1μm；中等桿菌：2~3μm；大桿菌：4~10μm。螺旋菌長(zhǎng)1~50μm，直徑0.3~1.0μm大多數(shù)細(xì)菌直徑都在0.22μm以上，不能通過0.22μm的濾器。第二節(jié)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)

細(xì)菌結(jié)構(gòu)模式圖細(xì)菌的結(jié)構(gòu)分為兩類：莢膜鞭毛菌毛芽胞細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)核質(zhì)細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu)（一）細(xì)胞壁(cellwall)位于細(xì)菌細(xì)胞的最外層，包繞在細(xì)胞膜的周圍，組成較復(fù)雜，并隨不同細(xì)菌而異。用革蘭氏染色法可將細(xì)菌分為：革蘭氏陽(yáng)性菌（G+）（菌體呈藍(lán)紫色）革蘭氏陰性菌（G-）（菌體呈紅色）革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁組分：

肽聚糖、磷壁酸、蛋白質(zhì)

革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁組分主要有：肽聚糖、外膜（脂蛋白脂質(zhì)雙層脂多糖）細(xì)菌的細(xì)胞壁特殊成分基本成分—肽聚糖革蘭陽(yáng)性菌—磷壁酸革蘭陰性菌—外膜（1）基本成分……肽聚糖（peptidoglycan）

是細(xì)菌細(xì)胞壁中的主要成分，為原核細(xì)胞所特有。亦稱為：粘肽（mucopeptide）、糖肽(glycopeptide)、胞壁質(zhì)(murein)

肽聚糖化學(xué)組成：特點(diǎn)：層次多（50層）三維空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：層次少（2層）二維平面結(jié)構(gòu)G（+）菌G（-）菌聚糖骨架聚糖骨架四肽側(cè)鏈（谷、丙、賴、丙）四肽側(cè)鏈（谷、丙、二氨基庚二酸、丙）五肽交聯(lián)橋聚糖骨架：由N－乙酰葡糖胺和N－乙酰胞壁酸通過β－1，4糖苷鍵交替聯(lián)結(jié)溶菌酶作用位點(diǎn)青霉素作用點(diǎn)甘氨酸五肽橋（2）特殊成分①革蘭陽(yáng)性菌細(xì)胞壁……磷壁酸類型：按其聯(lián)結(jié)部位的不同分為壁磷壁酸和膜壁酸兩種。功能及意義：

為某些噬菌體的受體是革蘭陽(yáng)性菌的重要表面抗原能粘附于細(xì)胞表面，可能與某些細(xì)菌的致病性有關(guān)因帶負(fù)電荷，故可與環(huán)境中的Mg＋等陽(yáng)離子結(jié)合，提高這些離子的濃度，以保證細(xì)胞膜上一些合成酶維持高活性的需要。②革蘭陰性菌細(xì)胞壁的特殊成分……外膜脂蛋白脂質(zhì)雙層脂多糖

核心多糖特異性多糖類脂A①脂蛋白：位于肽聚糖層和脂質(zhì)雙層之間，起連接作用，使外膜和肽聚糖構(gòu)成一個(gè)整體。②脂質(zhì)雙層：磷脂雙層，內(nèi)嵌外膜蛋白（outmembraneproteinOMP），具有不同的功能。如有的外膜蛋白為孔蛋白是小分子的通道；有的是噬菌體、性菌毛、細(xì)菌素的受體。③脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)---是革蘭氏陰性菌的內(nèi)毒素；有以下三部分組成：

脂質(zhì)A（LipidA）：糖磷脂。是細(xì)菌內(nèi)毒素的毒性和生物學(xué)活性的主要組分，無(wú)種屬特異性。是細(xì)菌內(nèi)毒素的毒性和生物學(xué)活性的主要組分。

核心多糖(corepolysaccharide)：位于脂質(zhì)A的外層，由己糖、庚糖、2-酮基-3-脫氧辛酸（KDO）、磷酸乙醇胺等組成。有種屬特異性。

特異多糖(specificpolysaccharide)：由數(shù)個(gè)至數(shù)十個(gè)低聚糖重復(fù)單位組成的多糖鏈。具有種特異性。革蘭是陰性菌的菌體抗原（O抗原）

是革蘭氏陰性細(xì)菌致病物質(zhì)－內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)與磷壁酸相似，也有吸附Mg+、Ca2+等陽(yáng)離子以提高這些離子在細(xì)胞表面的濃度的用；由于LPS結(jié)構(gòu)的變化，決定了革蘭氏陰性細(xì)胞表面抗原決定簇的多樣性；具有控制某些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的部分選擇性屏障功能。脂多糖功能脂多糖（LPS）

是革蘭陰性菌外膜的組成成分，包括脂質(zhì)A、核心多糖和O特異性多糖三部分，又稱為內(nèi)毒素。脂質(zhì)A是內(nèi)毒素的主要毒性成分；核心多糖具有屬特異性，同一屬細(xì)菌的核心多糖的抗原性相同；特異性多糖即菌體O抗原，具有種的特異性。概念（3）革蘭陽(yáng)性和革蘭陰性細(xì)菌

細(xì)胞壁的比較（4）細(xì)菌細(xì)胞壁的功能1.維持菌體形態(tài)；抵抗?jié)B透壓的影響；2.參與細(xì)菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換；3.具有多種抗原表位，誘發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答；4.粘附宿主細(xì)胞，與細(xì)菌致病性有關(guān)。（5）革蘭陽(yáng)性菌與革蘭陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)差異的生物學(xué)意義

染色性：革蘭陽(yáng)性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)致密，含脂類物質(zhì)少，不易酒精脫色，革蘭氏染色成紫色；反之革蘭陰性菌染成紅色；抗原性：革蘭陽(yáng)性菌的重要表面抗原之一是磷壁酸，革蘭陰性菌的核心多糖和O抗原多糖是為重要表面抗原；毒性：革蘭陰性菌的脂多糖即為內(nèi)毒素，革蘭陽(yáng)性菌無(wú)此成分；藥物敏感性：革蘭氏陽(yáng)性菌對(duì)青霉素，溶菌酶敏感，革蘭陰性菌則否。（二）細(xì)胞膜（cellmembrane)位于細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，厚約7.5mm，柔韌致密，富有彈性。由磷脂和多種蛋白質(zhì)組成。

功能：

參與細(xì)菌物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，生物合成，分泌、呼吸等生物學(xué)作用。中介體：部分細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊、卷曲形成的囊狀物。多見于革蘭氏陽(yáng)性菌；功能：擴(kuò)大細(xì)胞膜面積；增加酶的含量和能量的產(chǎn)生。與細(xì)菌細(xì)胞的分裂有關(guān)—擬線粒體。細(xì)胞膜模式圖中介體(三)細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）

細(xì)胞膜包裹的溶膠狀物質(zhì)，亦稱原生質(zhì)（protoplasm）。由水、蛋白質(zhì)、脂類、核酸及少量糖和無(wú)機(jī)鹽組成。

內(nèi)含核糖體、質(zhì)粒、胞質(zhì)顆粒等許多重要結(jié)構(gòu)。含有許多的酶系統(tǒng)，是細(xì)菌進(jìn)行新陳代謝的另一主要場(chǎng)所

1.核糖體（ribosome）:

由蛋白質(zhì)和RNA構(gòu)成，是細(xì)菌合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所，游離存在于細(xì)胞質(zhì)中，每個(gè)細(xì)菌體內(nèi)可達(dá)數(shù)萬(wàn)個(gè)。2.質(zhì)粒（plasmid）：染色體外的遺傳物質(zhì)，存在于細(xì)胞質(zhì)中。為閉合環(huán)狀的雙鏈DNA，帶有遺傳信息，控制細(xì)菌某些特定的遺傳性狀。如：菌毛，細(xì)菌素，毒素，耐藥性的形成等。3.胞質(zhì)顆粒（metachromaticgranule）

細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中含有多種顆粒，大多為營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)藏物；不是細(xì)菌的恒定結(jié)構(gòu)；異染顆粒：主要成分是RNA和大量多聚磷酸鹽，是核酸合成過程中磷和能量的來(lái)源，因其嗜堿性強(qiáng)，用亞甲蘭染色著色較深呈深紫色，顯示與菌體不同的染色性，有助于細(xì)菌的鑒定（四）核體（nuclearmaterial）

由單一密閉環(huán)狀DNA分子反復(fù)回旋卷曲盤繞組成的松散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。集中于細(xì)胞質(zhì)的某一區(qū)域。無(wú)核膜、核仁和有絲分裂器，又稱為擬核。核體帶有細(xì)菌的遺傳基因，控制著細(xì)菌的生長(zhǎng)、繁殖遺傳及變異等基本生命活動(dòng)細(xì)菌基因數(shù)量少，如大腸桿菌的基因約3000～5000個(gè)細(xì)菌核質(zhì)電鏡觀察二、細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)（一）莢膜細(xì)菌代謝過程中分泌在細(xì)胞壁外的一層粘液性物質(zhì)，能牢固地與細(xì)胞壁結(jié)合，厚度≥0.2μm，邊緣明顯。微莢膜(microcapsule)---厚度<0.2μm者。粘液層(slimelayer)--邊界不明顯且已被洗脫者。糖萼(glycocalyx)---介于莢膜和粘液層之間的結(jié)構(gòu)。1.莢膜的化學(xué)組成：90%以上是水，固體成分有多糖；多肽；透明質(zhì)酸。2.莢膜的形成：在人和動(dòng)物的體內(nèi)或營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中易形成。在普通培養(yǎng)基上或連續(xù)傳代則易消失。光滑型菌落（S）失去莢膜后會(huì)轉(zhuǎn)變成粗糙型菌落（R）3.莢