细菌形态与结构(1).ppt

第第16章章细菌形态与结构细菌形态与结构(Morphologyandstructureofbacteria)第一节第一节 细菌的大小与形态细菌的大小与形态第二节第二节 细菌的结构细菌的结构 了解细菌的形态与结构的意义：细了解细菌的形态与结构的意义：细菌的鉴别；防治细菌的感染；研究细菌的菌的鉴别；防治细菌的感染；研究细菌的生物学特性、致病机制、免疫学特征。生物学特性、致病机制、免疫学特征。第三节第三节 细菌形态与结构检查法细菌形态与结构检查法1可编辑版概述：概述：什么是细菌（什么是细菌（bacterium）细菌细菌(bacterium)是属原核生物界(prokaryotae)的一种具有细胞壁单细胞微生物,广义的细菌：所有单细胞原核微生物。广义的细菌：所有单细胞原核微生物。狭义的细菌：典型的，数量最多的，繁殖迅速狭义的细菌：典型的，数量最多的，繁殖迅速2可编辑版第一节 细菌的大小和形态w细菌的大小细菌的大小(SizeofBacteria)介于介于0.2-几个微米几个微米(m)之间。之间。(micrometer,1mm=1000m)3可编辑版细菌的基本形态w1.球菌(coccus)w 2.杆菌(bacillus)w 3.螺形菌(spirillar bacterium)4可编辑版球菌球菌coccus5可编辑版杆菌（bacillus）分枝杆菌分枝杆菌双歧杆菌双歧杆菌6可编辑版螺形菌螺形菌（spiralbacterium）2.螺菌：多个弯曲螺菌：多个弯曲 1 弧菌：一个弯曲弧菌：一个弯曲7可编辑版第二节 细菌的结构w 细菌的结构细菌的结构 细菌的结构分为基本结构和特殊结构细菌的结构分为基本结构和特殊结构基本结构基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、细：细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等。胞核等。w特殊结构特殊结构：荚膜、菌毛、鞭毛和芽胞等。：荚膜、菌毛、鞭毛和芽胞等。8可编辑版细菌的结构(Structure of Bacteria)9可编辑版10可编辑版一、基本结构一、基本结构（一）细胞壁（一）细胞壁（cellwall,CW）表面结构，组成复杂，随细菌的不同而异表面结构，组成复杂，随细菌的不同而异丹麦细菌学家丹麦细菌学家Gram创建的染色法可将细菌分创建的染色法可将细菌分为两种：为两种：革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌w（Gramspositivebacteria,G+）和）和革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌w（Gramsnegativebacteria,G）11可编辑版G+菌的菌的CW1、肽聚糖、肽聚糖peptidoglycan：立体网状结构：立体网状结构又称：粘肽又称：粘肽mucopeptide，原核生物所特有的结构。原核生物所特有的结构。肽聚糖支架：肽聚糖支架：NAG 1,4NAM，溶菌酶作用于该溶菌酶作用于该-1,4糖苷键糖苷键四肽侧链：第三位氨基酸残基为四肽侧链：第三位氨基酸残基为Lys五肽交联桥：如五肽交联桥：如5个个Gly组成的组成的注：注：NAG：N乙酰葡萄糖胺；乙酰葡萄糖胺；NAM：N乙酰胞壁酸。乙酰胞壁酸。12可编辑版肽聚糖肽聚糖w细菌细胞壁的主要成分是细菌细胞壁的主要成分是:肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan),又称为粘肽又称为粘肽(mucopeptide)或胞壁质或胞壁质(murein)。w 丹麦病理学家革兰丹麦病理学家革兰(Hans Christian Gram)为证实病组织切片中有细菌存在，在为证实病组织切片中有细菌存在，在1884年年介绍了脱色后再进行复染的差别染色法介绍了脱色后再进行复染的差别染色法,后来后来被称为革兰染色法。被称为革兰染色法。13可编辑版青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸革兰阳性菌肽聚糖聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥14可编辑版革兰阴性菌肽聚糖聚糖骨架、四肽侧链15可编辑版2.革兰阳性菌细胞壁特殊组分革兰阳性菌细胞壁特殊组分16可编辑版3.革兰阴性菌细胞壁特殊组分革兰阴性菌细胞壁特殊组分外膜细胞膜脂多糖脂多糖脂质脂质双层双层脂蛋白脂蛋白 特异多糖 脂多糖 核心多糖 脂质A17可编辑版G+菌与G-菌细胞壁的比较细胞壁 革兰阳性菌革兰阴性菌强度较坚韧较疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖层数可多达50层1-2层肽聚糖含量占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重5%-20%磷壁酸+外膜+脂蛋白+脂多糖+注意注意：G+菌与菌与G菌细胞壁的差异对其染色性、抗原性、致病性菌细胞壁的差异对其染色性、抗原性、致病性 及其对药物的敏感性等有重要影响及其对药物的敏感性等有重要影响。18可编辑版4.胞壁的功能胞壁的功能w维持菌体固有的形态w保护细菌抵抗低渗环境w参与菌体内外的物质交换w菌体表面带有多种抗原分子，可诱发机体的免疫应答。19可编辑版 细菌细菌L型型w1935年在李斯特（LISTER）研究所首先发现故命名。w概念：某些药物作用于细菌，可抑制的肽聚糖的合成或破坏细胞壁的结构，在高渗环境下，细菌仍可存活，成为细胞壁缺陷型w形成条件：溶菌酶、青霉素、胆汁、溶葡萄球菌素、抗体、补体等20可编辑版w形态多形性形态多形性染色染色革兰阴性革兰阴性w高滲培养基高滲培养基菌落油煎蛋样菌落油煎蛋样生物学特性生物学特性21可编辑版与医学关系与医学关系 仍有一定致病性，常发生在使用作用细胞壁仍有一定致病性，常发生在使用作用细胞壁的抗菌素治疗过程中，临床上遇有症状明显的抗菌素治疗过程中，临床上遇有症状明显而常规细菌培养阴性者应考虑此菌感染。而常规细菌培养阴性者应考虑此菌感染。22可编辑版L型细菌的形态和菌落：型细菌的形态和菌落：丝状丝状L型葡萄球菌型葡萄球菌回复正常的葡萄球菌回复正常的葡萄球菌23可编辑版（二）细胞膜（二）细胞膜cellmembrane，CMw为脂双层结构，与真核生物的细胞膜相似，但不含胆固醇；为脂双层结构，与真核生物的细胞膜相似，但不含胆固醇；中介体中介体mesosome：部分细胞膜内陷、折叠形成的囊状物，部分细胞膜内陷、折叠形成的囊状物，多见于多见于G菌；菌；参与细菌分裂；参与细菌分裂；拟线粒体。拟线粒体。中介体中介体24可编辑版（三）细胞质（三）细胞质cytoplasmw，又称为原生质，又称为原生质protoplasm其中含有的一些结构其中含有的一些结构:1、核糖体、核糖体ribosome：70S（30S+50S)2、质粒、质粒plasmid：染色体外的遗传物质，：染色体外的遗传物质，闭合环状闭合环状DNA3、胞质颗粒：储存营养物质、胞质颗粒：储存营养物质如白喉杆菌的异染颗粒如白喉杆菌的异染颗粒25可编辑版1、质粒、质粒(plasmid):w质粒是核质之外的双股环状DNA,携有遗传信息,能控制细菌的一个或几个特殊性状(这些性状并非细菌生存所必须)。26可编辑版2、核糖体、核糖体是合成蛋白质的场所。是合成蛋白质的场所。可达数万个可达数万个70S大小亚大小亚基组成链霉素与小亚基基组成链霉素与小亚基结合，红霉素与大亚基结合，红霉素与大亚基结合阻止结合阻止PR合成。合成。红霉素链霉素链霉素27可编辑版3.胞质颗粒胞质颗粒w淀粉粒淀粉粒(granulose)及及其它内含颗粒其它内含颗粒淀粉粒淀粉粒()极体极体,迂迂回体回体()28可编辑版（四）核质（四）核质nuclearmaterial或拟核或拟核nucleoidw原核结构：无完整的核结构、核膜、核仁原核结构：无完整的核结构、核膜、核仁和有丝分裂器等。和有丝分裂器等。单一闭合环状单一闭合环状DNA，含少量蛋白质，其特点：，含少量蛋白质，其特点：DNA量少，多为单拷贝形式，少重复序量少，多为单拷贝形式，少重复序列列29可编辑版30可编辑版w荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞芽胞二二.特殊结构特殊结构31可编辑版（一）荚膜(capsule):w某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，为疏水性多糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后并不影响菌细胞的生命活动。w 0.2m,边界明显者荚膜（大荚膜）w 0.2m者微荚膜32可编辑版肺炎链球菌的荚膜33可编辑版1.荚膜的化学组成荚膜的化学组成w大多数细菌的荚膜是多糖，炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽。w多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复杂，成为血清学分型的基础。w荚膜的形成需要能量，与环境条件有密切关系。有荚膜的细菌形成粘液粘液(M)或光滑或光滑(S)菌菌落落，失去荚膜后其菌落边为粗糙型（粗糙型（R）型）型。34可编辑版2.荚膜的功能荚膜的功能w抗吞噬作用抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。w粘附作用：荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，形成生物膜，是引起感染的重要因素。w抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最外层，有保护菌体避免和减少受有害物质的损伤作用。35可编辑版（二）鞭毛（二）鞭毛(flagellum)许多细菌在菌体上许多细菌在菌体上附有细长并呈波状附有细长并呈波状弯曲的丝状物，称弯曲的丝状物，称为鞭毛，是细菌的为鞭毛，是细菌的运动器官。运动器官。鞭毛需用电子显微鞭毛需用电子显微镜观察，或经特殊镜观察，或经特殊染色法使鞭毛增粗染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看后才能在光镜下看到。到。36可编辑版1、鞭毛菌分类、鞭毛菌分类单毛菌单毛菌丛毛菌丛毛菌周毛菌周毛菌双毛菌双毛菌37可编辑版2、鞭毛的结构、鞭毛的结构丝状体丝状体钩状体钩状体肽聚糖肽聚糖细胞膜细胞膜基础小体基础小体38可编辑版3、鞭毛的功能、鞭毛的功能1、运动、运动2、与致病性有关，如穿过粘液层、与致病性有关，如穿过粘液层3、细菌的分类鉴定，具有抗原性，、细菌的分类鉴定，具有抗原性，H抗原抗原39可编辑版（三）菌毛（三）菌毛(pilus/fimbriae)w概念：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。（电镜观察）w种类及功能 w普通菌毛ordinary pilusw性菌毛sex pilus（F菌毛）由F质粒编码40可编辑版1.普通菌毛普通菌毛(ordinarypilus)w普通菌毛 w 多，短而细 粘附，致病41可编辑版2.性菌毛性菌毛(sexpilus)w性菌毛 w 少，粗、长、中空 遗传物质传递42可编辑版（四）芽胞（四）芽胞(spore)w某些革兰阳性细菌在一定的环境条件下，在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式w芽胞杆菌属、梭菌属 43可编辑版 1、芽胞的形成和发芽 w形成条件：营养缺乏w保存全部生命必需物质：核酸、酶、合成菌体成分的结构w休眠状态，无新陈代谢 w可发芽w 1个细菌1个芽胞1个细菌w 细菌繁殖体 芽胞休眠体w每种细菌形成一种类型芽胞44可编辑版2、芽胞的结构、芽胞的结构外外内内外衣、壳、膜、皮质、壁、外衣、壳、膜、皮质、壁、内膜、核的七层内膜、核的七层45可编辑版 3、芽胞的大小、形状、位置等 随菌种而异46可编辑版4、芽胞的功能芽胞的功能w芽胞的抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的传染源。但芽胞并不直接引起疾病，只有发芽成为繁殖体后，才能迅速大量繁殖而致病。w芽胞抵抗力强，故应以杀灭芽胞作为可靠的芽胞抵抗力强，故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标。灭菌指标。最可靠方法为高压蒸气灭菌最可靠方法为高压蒸气灭菌w芽胞抵抗力强的原因：(1)芽胞含水量少，蛋白质受热后不易变性。(2)芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素不易透入。(3)含有的吡啶二羧酸与钙结合的盐能提高芽胞中各种酶的稳定性。47可编辑版第三节第三节细菌形态学检查细菌形态学检查w 细菌的形态学检查细菌的形态学检查一、显微镜放大法一、显微镜放大法1、普通光学显微镜、普通光学显微镜2、电子显微镜、电子显微镜二、染色法二、染色法1、染标本与负染、染标本与负染2、单染法与复染法、单染法与复染法48可编辑版普通光学显微镜普通光学显微镜(lightmicroscope)普通光学显微镜的分辨率为0.25um。一般细菌都大于0.25um，故可用普通光学显微镜观察。49可编辑版电子显微镜电子显微镜(electronmicroscope)电子显微镜的分辨率为1nm。不仅能看清细菌的外形，内部超微结构可一览无余。肺炎链球菌荚膜荚膜50可编辑版透射电镜透射电镜扫描电镜扫描电镜51可编辑版w 最常用最重要的染色法w 革兰染色法（Gram stain）染色法染色法1884年，年，Gram创建。创建。1、染色过程：、染色过程：标本固定标本固定结晶紫初染结晶紫初染碘液媒染碘液媒染乙醇脱色乙醇脱色复红复染复红复染 2、结果：、结果：紫色者为紫色者为G菌菌，红色者为，红色者为G菌菌52可编辑版革兰阳性革兰阳性 革兰阴性革兰阴性53可编辑版抗酸染色抗酸染色w：石炭酸复红 3%盐酸酒精 美兰w其它特殊染色 抗酸染色抗酸染色54可编辑版w 3、意义：、意义：对细菌鉴别、选择抗菌药物、研究对细菌鉴别、选择抗菌药物、研究细菌致病性等有重要意义。细菌致病性等有重要意义。4、原理：、原理：与细菌细胞壁有关，尚未完全阐明。与细菌细胞壁有关，尚未完全阐明。55可编辑版思考题思考题w1.细菌的基本结构有哪些细菌的基本结构有哪些?各有什么功能各有什么功能?w2.细菌的特殊结构有哪些细菌的特殊结构有哪些?各有什么功能各有什么功能?w3.革兰阳性菌和革兰阴性菌胞壁结构有何革兰阳性菌和革兰阴性菌胞壁结构有何w不同不同?56可编辑版参考书目参考书目w1.医学微生物学医学微生物学冯树异冯树异w2.医学微生物学医学微生物学杜平杜平w3.医学细菌电镜图谱医学细菌电镜图谱谢念铭谢念铭w4.医学微生物学医学微生物学陆德源（第五版）陆德源（第五版）57可编辑版 谢谢谢谢58可编辑版