第2章1-细菌的形态与结构.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,（一）大小：测量单位：微米(m)。,0.5,10.0,微米,观察仪器：光学显微镜,第一节 细菌的形态与结构,一、细菌的大小与形态,（二）形态：,1、球菌(coccus)双球、链球、葡萄,2、杆菌(bacillus),3、螺形菌(spiral bacterium),第一节 细菌的形态与结构,一、细菌的大小与形态,1.球菌（Coccus）：球形或近似圆球形，有的呈矛头状或肾状，单个球菌的直径约在0.81.2m左右。由于繁殖时细菌细胞分裂方向和分裂后细菌排列方式不同可分为：,1.双球菌：,2.链球菌：,3.四联球菌：,4.八迭球菌：,5.葡萄球菌：,第一节 细菌的形态与结构,一、细菌的大小与形态,八叠球菌,四联球菌,葡萄球菌,单球菌,双球菌,链球菌,球菌分裂后的子细胞的连接方式,第一节 细菌的形态与结构,一、细菌的大小与形态,2，杆菌,菌体呈园柱状，根据分裂繁殖后排列,不同分为：单杆菌、链杆菌。,菌体两端多呈钝圆形，少数两端平齐,（如炭疽杆菌），或尖细（如梭杆菌），,或未端膨大呈棒状（如白喉杆菌）。,第一节 细菌的形态与结构,一、细菌的大小与形态,杆菌,一、,细菌的形态,杆菌的排列方式,链杆菌,双杆菌,单生杆菌,3，螺旋状菌,1.弧菌：,菌体只有一个弯曲，呈弧状或逗,点状。如霍乱弧菌。,2.弯曲菌：,菌体有2-3个弯曲，呈燕状，如空肠弯曲,菌。,3.螺菌：,菌体有数个弯曲，如鼠咬热螺菌,第一节 细菌的形态与结构,一、细菌的大小与形态,螺旋菌的排列方式,弧菌,弯曲=1,2弯曲6,弯曲菌,螺菌,弯曲,7,第一节 细菌的形态与结构,一、细菌的大小与形态,幽门螺旋菌,霍乱弧菌,鼠咬热螺菌,球菌,杆菌,螺旋菌,自然界中哪种最多？,最多,其次,最少,第一节 细菌的形态与结构,一、细菌的大小与形态,细菌的基本形态,第一节 细菌的形态与结构,一、细菌的大小与形态,1、,基本结构：细胞壁,(cell wall）,细胞膜,（cell membrane）,细胞质,（cytoplasm）,核质,（nuclear material）,2、,特殊结构：荚膜,（capsule）,鞭毛,（flagellum）,菌毛,(pilus),芽孢,(spore,),第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,1、细菌的,基本结构,：,细胞壁,(CW cell wall ）,细胞膜,（CM cell membrane）,细胞质,（CP,cytoplasm）,核质,（,Nm nuclear material）,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,细菌的,基本结构,1、,细胞壁,细胞壁为细菌表面比较复杂的结构。位于细胞最外层，包围整个菌体的一层坚韧而具有弹性的膜壁，称为细胞壁。,细胞壁的,结构在,不同属性的原核生物中存有差异。,染色属性：根据革兰氏染色将细菌分成G,+,、G,-,两大类,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,细菌的,基本结构,1、,细胞壁,肽聚糖（粘肽）：聚糖骨架、四肽侧桥、五肽交链,菌细胞壁 磷壁酸 壁磷壁酸、膜磷壁酸,结构 表面蛋白：,SPA、M蛋白,肽聚糖（粘肽）：聚糖骨架、四肽侧桥,菌细胞壁 脂蛋白,结构 外膜 脂双层,类脂：毒性部分,脂多糖（LPS，内毒素）,核心多糖：属和组特异,特异多糖：种和型特异,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,细菌的,基本结构,1、,细胞壁,G,+,与G,-,在细胞壁,主要成分,肽聚糖上的主要差别,。,乙酰胞壁酸,聚糖骨架 .4糖苷键,乙酰葡糖胺,四肽侧链,(G,+,：,L-赖氨酸；G-：,L-赖氨酸或,二氨基庚二酸),五肽桥（甘氨酸）,菌肽聚糖厚、层数多、立体状坚固。,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,细菌的,基本结构,1、,细胞壁,和,菌细胞壁差异：,特 征,革兰氏阳性菌,革兰氏阴性菌,强度,较坚韧,较疏松,厚度,厚，2080nm,薄，510nm,肽聚糖层数,多，可达50层,少，13层,肽聚糖含量,多，可占胞壁干重5080%,少，占胞壁干重1020%,磷壁酸,+,-,外膜,-,+,结构,三维空间（立体结构）,二维空间（平面结构）,压内菌细,大,小,性 赖依壁胞细,大,小,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,细胞壁主要功能,维持细菌固有形态,保护细菌抵抗低渗环境,完成菌体内外物质交换,决定菌体抗原性,某些成分与致病性有关：,SPA、M蛋白,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,细菌L型（L型菌）,：细胞壁缺陷型的细菌叫L型菌,(1),形态：多形态性,(2),培养：须在高渗低琼脂含血清的培养,基中生长，多呈油煎蛋状菌落,(3),原生质体：革兰阳性菌,原球体：革兰阴性菌,(4),对作用于细胞壁的抗生素无效,(5),常规细菌培养阴性,(6),细菌L型仍有一定的致病能力,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,革兰氏阳性菌：,细胞壁主要成分为粘肽，脂质含量少，经高浓度洒精脱色后，细胞壁通透性改变不大，结晶紫-碘复合物仍被保留在细胞内而呈,兰紫色,染色结果。,细胞壁与染色反应的关系,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,革兰氏阴性菌：,细胞壁主要成分为脂质，粘肽含量极少，经高浓度洒精脱色后，细胞壁通透性增加，孔隙增大，结晶紫-碘复合物被洗出细胞外，最后被品红复染为,红色,。,细胞壁与染色反应的关系,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,抗酸染色概念与原理：结核分支杆菌细胞壁中含有分支杆菌酸或腊质成分，二者具有抵抗盐酸洒精的脱色的作用使菌体染为红色，故称结核分支杆菌染（抗酸染色）。,抗酸染色结果：,结核分支杆菌为红色 其它细菌为兰色,细胞壁与染色反应的关系,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,细胞壁与药物反应的关系,溶菌酶可以水解细胞壁基本骨架中的N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸的,1，4糖苷键，进而破坏了细菌的细胞壁结构，也起到杀菌的作用,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,细胞壁与药物反应的关系,青霉素和头孢菌素：能与细菌竞争合成胞壁过程所需的转肽酶，影响肽聚糖合成，使细菌不能合成完整细胞壁，而导致细菌死亡。,也就是说：青霉素和头孢菌素具有杀菌作用。,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,细胞壁与药物反应的关系,青霉素和头孢菌素以及溶菌酶都具有具有杀菌作用。那么他们对什么样的细菌作用好呢,？,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,答案是：青霉素和头孢菌素以及溶菌酶对G,+,的细菌作用好。,因为,G,+,的细菌内压大（相当于20-25个大气压），对细胞壁的依赖性也就大，而且它的外面没有外膜保护，使青霉素和头孢菌素以及溶菌酶更容易发挥作用。而G,-,的细菌内压小（相当于3-5个大气压）对细胞壁的依赖性也就小，而且它的外面还有外膜保护，使青霉素和头孢菌素以及溶菌酶不容易发挥作用。,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,2.细胞膜(cell membrane),细胞壁与细胞质之间半渗透性的生物膜,脂类双层，镶有蛋白质,功能：渗透和运输、生物合成（肽聚糖、磷壁酸、脂多糖等）、呼吸作用、参与细菌分裂。另外，细胞膜是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,细胞膜,细胞膜的功能,：,具有选择性控制膜内外营养物和代谢产物的进出；维持细胞内正常渗透压的屏障；是合成细胞壁和糖被的各种组分的重要基地；膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞产能的场所；是鞭毛基体着生部位和鞭毛旋转的功能部位。,细菌与真核生物在细胞膜上的区别：,细菌细胞膜不含胆固醇等甾醇，真核生物的细胞膜含有胆固醇（可增加韧性）；细菌细胞膜上有电子传递系统，而真核生物的电子传递系统在线粒体内膜上。,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,中介体(mesosome)：,细胞膜向细胞浆内凹陷，折叠形成的囊状物。,G+,多见，其功能类似真核细胞线粒体，故有拟线粒体之称。,参与细菌的分裂（细菌分裂时一分为二）,加强了细胞呼吸（扩大了细胞膜的表面积）,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,白喉棒状杆菌中介体 透射电镜图130 000,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,真核生物与原核生物细胞膜的差别,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,3、,细胞质与内含物,细胞质,：,在细胞膜和核区之间的半透明、胶状、颗粒状物质的总称。原核生物的细胞质是不流动的，这与真核生物不同。,细胞质,是细菌进行新陈代谢的主要场所。,主要成分：,核糖体(ribosome)：合成蛋白质的 场所,胞浆颗粒(cytoplasmic granules):储藏营养,、多种酶类,。异染颗粒：染成与细菌其他部分不同的颜色，如：白喉杆菌-鉴别,质粒(plasmid)：,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,质粒：,染色体外的遗传物质,双股环状,DNA,携带某些遗传信息，控制某些遗传性状,R,质粒,（resistance plasmid),:耐药性质粒,F,质粒,（fertility plasmid),：致育性质粒,Vi,质粒,(virulence plasmid),:毒力质粒,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,核糖体：,无被膜包裹的蛋白质颗粒，其沉降系数为70s（50s和30s）。是,合成蛋白质,的场所。有80%90%的核糖体串联在mRNA上以多聚核糖体的形式存在。每个细菌有上万个核糖体。链霉素、四环素、氯霉素等抗生素能选择性抑制70s核糖体蛋白合成。而对真核生物80s核糖体不起作用。故可用这些抗生素治疗细菌引起的疾病，而对高等动物和人类无害。,注,：沉降系数是指在离心场中颗粒的沉降速度。用s表示，单位是秒，10,-13,秒为一个沉降系数。,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,4、核质(nuclear material),细菌为原核细胞，无核膜、核仁、核基质、有丝分裂器，故称为核质或拟核。,为双股环状,DNA,，还有少量,RNA,、,RNA,聚合酶、蛋白质,是遗传物质，有染色体功能，控制各种遗传性状,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,真核生物与原核生物的比较,真核生物,原核生物,细胞壁,含几丁质（真菌、植物）,含肽聚糖,细胞膜,有固醇,无固醇,细胞器,有线粒体等细胞器,无线粒体等细胞器,核糖体,沉降系数为80S,沉降系数为70S,细胞核,有核膜、核仁,无核膜、核仁,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,请您思考：,1，细菌的形态主要有哪几种？2，细菌的基本结构有哪几种？3，G+菌与G-菌在细胞壁有哪些不同？有何意义4，为什么G+菌对青霉素敏感？G-菌不敏感？5，青霉素、链霉素、红霉素，对人有直接伤害作用吗？什么道理呢？,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,2.,特殊结构,荚膜,(capsule)：,鞭毛,(flagellum)：,菌毛,(Pilus)：,芽孢,(Spore)：,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,1.荚膜,(capsule),：,定义：某些细菌胞,壁外围绕一层较厚的粘液性物质，称为荚膜。,形成条件：动物体内、营养丰富的培养基内。,化学成分：多糖。,分类：荚膜、微荚膜、粘液层-糖被。,功能,：鉴别细菌、分型依据（因有抗原性）,致病性,有关（,抵抗吞噬、消化,等）,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,荚膜(capsule)的作用：,（）保护作用；,抗干燥,（）,致病作用：侵袭力；,抗吞噬、抗消化,（）免疫原性；荚膜抗原,（）鉴别与分型。,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,2.鞭毛（flagellum）,定义：为附着在某些菌体上的细长而,呈波状弯曲的丝状物,种类：,单毛菌：如霍乱弧菌,双毛菌：如空肠弯曲菌,丛毛菌：如铜绿假单胞菌,周毛菌：如伤寒沙门菌,化学成分：蛋白质,功能性质：,是运动器官,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,原核生物外部构造（鞭毛）,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,鞭毛(flagellum)的作用,运动器官，,鉴别细菌：鞭毛（动力）的有无、数目、位置、排列。,免疫原性；,抗原。,与致病性：粘附性,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,3.菌毛(Pilus),1.普通菌毛：粘附素,A：,致病作用,：侵袭力；起,吸附作用,B：免疫原性；菌毛抗原 C：鉴别与分型2.,性菌毛：根，长而粗，F+菌转移F质粒，耐药及毒力质粒。,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,原核生物外部构造（菌毛）,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,4.芽胞,(endospore or spore),：,定义：细菌在一定环境条件下，胞浆脱水浓缩，在菌体内形成的多层膜状结构的圆形或卵圆形小体。,形成条件：缺乏营养物质，有害代谢产物堆积,性质：是休眠状态，不是繁殖方式,功能:鉴别细菌：大小、形状、菌体内的位置,对细菌起保护作用：多层膜包绕，通透性降低,作为灭菌是否彻底的指标：抵抗力强,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,芽胞对外界环境的抵抗力比繁殖体强得多，特别耐高温和渗透压作用，一般化学药品也不容易渗透进去。其原因如下：,芽胞壁有多层结构其通透性很低，化学药品不易进入，所以消毒剂不能用于杀灭芽胞。,含水量极少，其内的酶类和蛋白质不易遇热凝固变性，故短时高温仍不能杀灭芽胞（如破伤风芽胞可耐受1-3h煮沸）。,芽胞内酶活性与新陈代谢极低，故干燥和营养缺乏时可长时间存活。,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,芽胞在土壤中可存活几年至几十年，故土壤中经常有破伤风梭菌芽胞和炭疽杆菌芽胞存在。,芽胞对外界环境的抵抗力极强。被芽胞污染的器械等，用一般的化学消毒法不能彻底杀死芽胞。杀灭芽胞最有效的方法是高温灭菌法（判断高压灭菌器是否有效常以能否杀灭芽胞为标准）。,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,芽胞(Spore)的作用,不利环境中的一种抵抗形式，是,休眠体,而非,繁殖体,。,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,细菌芽胞形状、大小和位置,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,(3)细胞的结构和染色反应,鞭毛,菌毛,性,菌,毛,芽孢,微荚膜,荚膜,粘液层,糖被,特殊构造,细胞壁,细胞膜,间体,核区,内含物,一般构造,细菌细胞的模式构造,第一节 细菌,2.细菌细胞的结构,核糖体,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,请您思考一下：,细菌的特殊结构有哪几种有哪医学意义？1.荚膜：抗吞噬、抗消化、抗干燥；2.鞭毛：运动、有些菌借鞭毛附着，进而致病 3.菌毛：借助菌毛粘附，进而致病；4.芽孢：,抵抗力强、作为灭菌是否彻底的指标,第一节 细菌的形态与结构,二、细菌的结构,1.不染色法：主要观察细菌的动力。,2.染色法：,单染法：主要观察细菌的形态、排列,复染法：主要观察细菌的染色属性,革兰染色法,抗酸染色法,特殊染色法,第一节 细菌的形态与结构,三、细菌形态检查法,革兰染色法（Gram stain）,1步骤：,（1）,细菌涂片、干燥、经火焰固定,（2）,结晶紫染色,l min,，水洗,（3）,加碘液媒染,l min,，水洗,（4）,加,95,乙醇脱色,30sec-l min,，水洗,（5）,用稀释复红或沙黄复染，,l min,，水洗吸干后镜检,第一节 细菌的形态与结构,三、细菌形态检查法,革兰氏染色法原理,项目,革兰阳性菌,革兰阴性菌,与细胞壁的关系,染色性,紫兰色,红色,细胞壁对酒精的通透性,抗原性,主要为,磷壁酸,主要为,外膜,细胞壁的化学组成不同,毒性,无内毒素,有内毒素,内毒素为阴性菌细胞壁成分脂多糖,青霉素,敏感,不敏感,青霉素作用部位为肽聚糖,五肽交联桥,G+菌与G-菌的差别及与细胞壁的关系,第一节 细菌的形态与结构,三、细菌形态检查法,细胞壁与革兰氏染色反应的关系：,革兰氏阳性菌：,细胞壁主要成分为粘肽，,脂质含量少，经高浓度洒精脱色后，细胞,壁通透性改变不大，结晶紫-碘复合物仍,被保留在细胞内而呈兰紫色染色结果。,第一节 细菌的形态与结构,三、细菌形态检查法,细胞壁与革兰氏染色反应的关系：,革兰氏阴性菌：细胞壁主要成分为脂质，,粘肽含量极少，经高浓度洒精脱色后，细,胞壁通透性增加，孔隙增大，结晶紫-碘复,合物被洗出细胞外，最后被品红复染为红,色。,第一节 细菌的形态与结构,三、细菌形态检查法,The properties of cell walls,Gram Positive,G,+,革兰阳性菌,Staphylococcus aureus,Gram Negative,G,-,革兰阴性菌,E.coli,结晶紫初染-碘液媒染-酒精脱色-复红复染,形态学实验基本方法与研究技能,Gram Stain,第一节 细菌的形态与结构,三、细菌形态检查法,第一节 细菌的形态与结构,三、细菌形态检查法,甲菌,乙菌,结晶紫,初染,碘液,媒染,95%酒精,脱色,番红,复染,紫色,红色,第一节 细菌的形态与结构,三、细菌形态检查法,革兰氏染色的意义,1，生物学意义：鉴别细菌为G,+,和G,-,两大类,2，致病机制意义：多数G,+,菌以外毒素致病，多数G,-,菌以内毒素致病。,3，指导治疗意义：多数G,+,菌对青霉素敏感，多数G,-,菌对青霉素不敏感，而对氨基甙类药物敏感。,第一节 细菌的形态与结构,三、细菌形态检查法,细胞壁与抗酸染色反应的关系,抗酸染色概念与原理：,结核分支杆菌细胞壁中含有分支杆菌酸,或腊质成分，二者具有抵抗盐酸洒精的脱,色的作用使菌体染为红色，故称结核分支,杆菌染（抗酸染色）。,抗酸染色结果：,结核分支杆菌为红色,（抗酸染色,阳性,）,其它细菌为,兰色,（抗酸染色阴性）,第一节 细菌的形态与结构,三、细菌形态检查法,显微镜的种类与应用,1.普通光学显微镜(light microscope)分辨率0.2um,2.几种特殊光学显微镜 相差显微镜（phase contrast microscope）荧光显微镜（fluorescence microscope）激光共聚焦扫描显微镜（confocal laser scanning microscope）,3.电子显微镜(electron microscope,EM)分辨率0.2nm 投射电镜观察细胞内部结构 扫描电镜观察组织或细胞表面的立体结构,第一节 细菌的形态与结构,三、细菌形态检查法,光学显微镜,相差显微镜,荧光显微镜,激光共聚焦扫描显微镜,倒置显微镜,第一节 细菌的形态与结构,三、细菌形态检查法,扫描电镜,透射电镜,本节学习重点,1，细菌的基本形态,主要,有哪,几种,？,2，细菌的,基本结构,有哪些？3，G+菌和G-菌在细胞壁上有何区别？对青霉素的敏感性有何区别？（,青霉素对什么样的细菌作用好,）4，,青霉素、链霉素、红霉素，对人有直接伤害作用吗？什么道理呢？,5，细菌的特殊结构有哪几种？主要有哪医学意义？6，,革兰氏染色的意义及结果。7，抗酸染色的结果及阳性菌种类。,第一节 细菌的形态与结构,学习重点,1，细菌的,基本形态,有哪些？,球菌、杆菌、螺形菌2，,细菌的,基本结构,有哪些？,细胞壁、膜、质、核,3，G+菌和G-菌在细胞壁上有何区别？为什么G+菌对青霉素敏感？（青霉素对什么样的细菌作用好）4，青霉素、链霉素、红霉素，对人有直接伤害作用吗？什么道理呢？,5，,细菌的,特殊结构,有哪几种？主要有哪,医学意义,？6，,革兰氏染色的,意义,及,结果,。7，,抗酸染色的,结果,及,阳性菌种类,。,第一节 细菌的形态与结构,学习重点,测试一下？,1，什么叫细菌的特殊结构？2，细菌的特殊结构主要有、？3A,不是细菌的特殊结构的是？灭菌的标准是？3B,具有粘附作用的是？具有抗吞噬作用的是？具有抗消化作用的是？3X,特殊结构包括？与细菌侵袭力有关的是？4，简述细菌的特殊结构？5，说明细菌的特殊结构及医学意义？,A：质粒,B：荚膜,C：鞭毛,D：菌毛,E：芽孢,第一节 细菌的形态与结构,测试点,