细菌的形态与结构(5).ppt

第第1章章细菌的形态与结构细菌的形态与结构1可编辑版 细细菌菌（bacterium）：是是属属原原核核生生物物界的一种单细胞微生物界的一种单细胞微生物.广义细菌：广义细菌：包括细菌、放线菌、支原体、衣包括细菌、放线菌、支原体、衣 原体、立克次体、螺旋体原体、立克次体、螺旋体 狭义细菌：狭义细菌：专指其中数量最大、种类最多、专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表性的细菌具有典型代表性的细菌 2可编辑版第一节第一节 细菌的大小与形态细菌的大小与形态大小大小:测量单位测量单位m m 油镜观察油镜观察基本形态基本形态球球 菌菌杆杆 菌菌螺形菌螺形菌3可编辑版1.1.球菌球菌(coccus)(coccus)4可编辑版2.2.杆菌杆菌 (bacillus)(bacillus)杆菌形态多数呈直杆状杆菌形态多数呈直杆状杆菌形态多数呈直杆状杆菌形态多数呈直杆状 5可编辑版多种形态的杆菌多种形态的杆菌双歧杆菌双歧杆菌双歧杆菌双歧杆菌棒状杆菌棒状杆菌棒状杆菌棒状杆菌 球杆菌球杆菌球杆菌球杆菌分枝杆菌分枝杆菌分枝杆菌分枝杆菌6可编辑版3.3.螺形菌螺形菌(spiral bacterium)(spiral bacterium)弧菌弧菌螺菌螺菌螺杆菌螺杆菌7可编辑版第二节第二节 细菌的结构细菌的结构基本结构基本结构 细胞壁细胞壁 细胞膜细胞膜 细胞质细胞质 核质核质特殊结构特殊结构 荚膜荚膜 芽胞芽胞 鞭毛鞭毛 菌毛菌毛8可编辑版（一）细胞壁（一）细胞壁(cell wall)(cell wall)1.1.共有成分共有成分肽聚糖肽聚糖 (peptidoglycan)一一、细菌的基本结构细菌的基本结构9可编辑版肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan)结构：结构：NN乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺NN乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸-1,4-1,4 糖苷键糖苷键交替联结交替联结 聚糖骨架聚糖骨架 四肽侧链四肽侧链 五肽桥五肽桥联结于联结于NN乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸联结于四肽侧链联结于四肽侧链 仅存在于仅存在于G G+菌菌10可编辑版革兰阳性菌肽聚糖结构模式图革兰阳性菌肽聚糖结构模式图革兰阳性菌肽聚糖革兰阳性菌肽聚糖 聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架聚糖骨架 四肽侧链四肽侧链四肽侧链四肽侧链 五肽交联桥五肽交联桥五肽交联桥五肽交联桥 11可编辑版12可编辑版革兰阴性菌肽聚糖结构模式图革兰阴性菌肽聚糖结构模式图13可编辑版革兰阴性菌肽聚革兰阴性菌肽聚糖结构糖结构 聚糖骨架聚糖骨架 四肽侧链四肽侧链14可编辑版肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan)功能及医学意义：功能及医学意义：构成坚韧的细胞壁结构：构成坚韧的细胞壁结构：G G+菌菌三维结构三维结构 G G-菌菌二维结构二维结构 抗菌药物作用的靶：抗菌药物作用的靶：例如：例如：青霉素抑制五肽桥合成青霉素抑制五肽桥合成 溶菌酶破坏溶菌酶破坏-1,4-1,4糖苷键糖苷键 15可编辑版青霉素青霉素溶菌酶溶菌酶16可编辑版细胞壁细胞壁(cell wall)(cell wall)1.1.共有成分共有成分肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan)2.G G+菌特有成分菌特有成分磷壁酸磷壁酸(teichoic acid)(teichoic acid)特殊表面蛋白质特殊表面蛋白质17可编辑版磷壁酸磷壁酸(teichoic acid)结构结构:A.A.化学成分化学成分核糖醇核糖醇或或甘油残基甘油残基磷酸二酯键核糖醇型核糖醇型甘油型甘油型B.B.结合部位结合部位膜磷壁酸膜磷壁酸(脂磷壁酸 lipoteichoic acid,LTA)壁磷壁酸壁磷壁酸(多聚物多聚物)18可编辑版菌特有成分菌特有成分磷壁酸，占菌磷壁酸，占菌体干重体干重50 壁磷壁酸壁磷壁酸 膜磷壁酸膜磷壁酸19可编辑版磷磷壁壁酸酸结结构构模模式式图图20可编辑版磷壁酸磷壁酸(teichoic acid)功能及医学意义：功能及医学意义：带有较多阴电荷带有较多阴电荷 与离子通过肽聚糖有关与离子通过肽聚糖有关 粘附作用粘附作用 与致病性有关与致病性有关 是重要的表面抗原是重要的表面抗原 用于血清学分型、鉴定用于血清学分型、鉴定21可编辑版革革兰兰阳阳性性菌菌细细胞胞壁壁结结构构模模式式图图22可编辑版细胞壁细胞壁(cell wall)(cell wall)1.1.共有成分共有成分肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan)2.G G+菌特有成分菌特有成分磷壁酸磷壁酸(teichoic acid)(teichoic acid)特殊表面蛋白质特殊表面蛋白质3.G G-菌特有成分菌特有成分外膜外膜(outer membrane)23可编辑版-菌特有成分：外膜（菌特有成分：外膜（脂多糖；脂质双层；脂蛋白脂多糖；脂质双层；脂蛋白）结构24可编辑版 脂质脂质A A（毒性部分，无（毒性部分，无种属特异性）种属特异性）核心多糖核心多糖（属特异性）（属特异性）特异多糖特异多糖（菌体（菌体O抗原抗原 种特异性）种特异性）脂多糖脂多糖LPS(内毒素内毒素)25可编辑版脂质双层：脂质双层：类类似似于于细细胞胞膜膜结结构构，双双层层内内镶镶嵌嵌着着多多种种蛋蛋白质称为外膜蛋白白质称为外膜蛋白 脂蛋白：脂蛋白：位于肽聚糖和脂质双层之间，稳定外膜位于肽聚糖和脂质双层之间，稳定外膜26可编辑版外膜外膜(outer membrane)功能及医学意义：功能及医学意义：纳泄作用纳泄作用选择性通透代谢物质选择性通透代谢物质屏障作用屏障作用防止药物等毒性物质入内防止药物等毒性物质入内致病作用致病作用LPSLPS的脂类的脂类A A有毒性作用有毒性作用抗原作用抗原作用特异多糖特异多糖可分型、鉴定细菌可分型、鉴定细菌受体作用受体作用有噬菌体、性菌毛和细菌素有噬菌体、性菌毛和细菌素 的受体的受体27可编辑版革革兰兰阴阴性性菌菌细细胞胞壁壁结结构构模模式式图图28可编辑版G G+菌与菌与G G-菌细胞壁结构比较菌细胞壁结构比较 强度强度 较坚韧较坚韧 较疏松较疏松厚度厚度 厚，厚，2080nm 薄，薄，510nm肽聚糖层数肽聚糖层数 多，可达多，可达50层层 少，少，13层层肽聚糖含量肽聚糖含量 多，多，占胞壁干重占胞壁干重5080%少，少，占胞壁干重占胞壁干重1020%肽聚糖结构肽聚糖结构 三维空间（立体结构）三维空间（立体结构）二维空间（平面结构）二维空间（平面结构）糖含量糖含量 约约45%15-20%磷壁酸磷壁酸 +-外膜外膜 -+特征特征 G+G+菌菌 G-G-菌菌 29可编辑版4、细胞壁的功能及医学意义、细胞壁的功能及医学意义维持菌体外形维持菌体外形参与胞内外物质交换参与胞内外物质交换屏障与保护作用屏障与保护作用决定细菌某些重要特性决定细菌某些重要特性:致病性致病性 免疫原性免疫原性 药物敏感性药物敏感性 染色性（革兰染色）染色性（革兰染色）30可编辑版5.5.细菌细胞壁缺陷型细菌细胞壁缺陷型（细菌（细菌L L型，型，bacteria L formbacteria L form）A.A.定义：定义：1.细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细胞壁物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细胞壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活者称为细菌受损的细菌在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型。细胞壁缺陷型。2.2.B.B.诱因诱因：溶菌酶、青霉素、其他抗生素溶菌酶、青霉素、其他抗生素 抗体、补体抗体、补体 巨噬细胞、中性粒细胞巨噬细胞、中性粒细胞 胆汁、紫外线等胆汁、紫外线等31可编辑版 形态：多形性形态：多形性 染色：染色：G-G-培养：高渗低琼脂含血清培基培养：高渗低琼脂含血清培基 生长缓慢生长缓慢C.C.特点：特点：菌菌 落落荷包蛋样菌落荷包蛋样菌落颗粒型菌落颗粒型菌落丝状型菌落丝状型菌落32可编辑版形态大小不一，G临床意义：慢性和反复感染 常规细菌检查阴性33可编辑版 形态：多形性形态：多形性 染色：染色：G-G-培养：高渗低琼脂含血清培基培养：高渗低琼脂含血清培基 生长缓慢生长缓慢C.C.特点：特点：菌菌 落落荷包蛋样菌落荷包蛋样菌落颗粒型菌落颗粒型菌落丝状型菌落丝状型菌落34可编辑版荷包蛋样荷包蛋样颗粒型颗粒型丝状型丝状型35可编辑版 回复：初形成时，去除影响因素后可回复回复：初形成时，去除影响因素后可回复 多次传代后，不易回复多次传代后，不易回复 致病：有一定的致病力（诊断）致病：有一定的致病力（诊断）药敏：改变（治疗）药敏：改变（治疗）36可编辑版（二）细胞膜（二）细胞膜(cell membrane)1.1.特点特点:不含胆固醇不含胆固醇 2.2.重要结构：重要结构：中介体中介体(mesosome)(mesosome)细胞膜向内折叠形成，又称拟线粒体细胞膜向内折叠形成，又称拟线粒体(chondroid)(chondroid)青霉素结合蛋白青霉素结合蛋白 （penecillin-binding proteins,PBPpenecillin-binding proteins,PBP）37可编辑版3.功能：功能：物质转运作用物质转运作用呼吸作用呼吸作用生物合成作用：生物合成作用：青霉素结合蛋白青霉素结合蛋白参与细菌分裂：中介体参与细菌分裂：中介体38可编辑版（三）细胞质（三）细胞质(cytoplasm)1.1.成分：成分：无色透明胶状物，由水、蛋白质、脂类、核无色透明胶状物，由水、蛋白质、脂类、核酸及少量无机盐组成酸及少量无机盐组成 2.2.功能功能：细菌新陈代谢的场所：细菌新陈代谢的场所3.3.主要内容物主要内容物:核糖体核糖体(ribosome)(ribosome)70s 30s(70s 30s(链霉素链霉素);50s();50s(红霉素红霉素)80s(80s(真核细胞真核细胞)40s;60s)40s;60s 质粒质粒(plasmid)(plasmid)：染色体外遗传物质：染色体外遗传物质 胞质颗粒：异染颗粒胞质颗粒：异染颗粒 39可编辑版核糖核糖体体蛋白质合成场所；蛋白质合成场所；某些抗生素作用部位某些抗生素作用部位40可编辑版质粒质粒细菌染色体外的双链环状细菌染色体外的双链环状DNA带有遗传信息，能自我复制带有遗传信息，能自我复制控制细菌某些特定的遗传性状控制细菌某些特定的遗传性状41可编辑版胞质颗粒胞质颗粒功能：细菌储存营养物质。如：白喉杆菌功能：细菌储存营养物质。如：白喉杆菌 的异染颗粒，成分为的异染颗粒，成分为RNA，多偏磷，多偏磷 酸盐酸盐 。42可编辑版（四）核（四）核 质质(nuclear material)或拟核（或拟核（nucleoid)特点：特点：原核（无核膜，核仁）原核（无核膜，核仁）为单倍体为单倍体 由环状双股由环状双股DNADNA构成超螺旋结构构成超螺旋结构 具有细胞核的功能具有细胞核的功能 （故核质又称（故核质又称细菌染色体细菌染色体）43可编辑版二、二、细菌的特殊结构细菌的特殊结构44可编辑版（一）荚膜（一）荚膜 （capsule）某某些些细细菌菌细细胞胞壁壁外外包包绕绕一一层层粘粘液液样样物物质质；普普通通染染色色不不易易着着色色，光光镜镜下下可可见见透明环。透明环。45可编辑版荚荚 膜膜(capsule)1.1.形成条件：形成条件：体内体内/营养丰富的培养基营养丰富的培养基 2.2.化学组成：化学组成：多糖多糖(多数多数)肺炎球菌荚膜肺炎球菌荚膜 多肽多肽(少数少数)炭疽杆菌荚膜炭疽杆菌荚膜 3.3.医学意义：医学意义：抗吞噬抗吞噬 抗有害物质的损伤作用抗有害物质的损伤作用 黏附作用黏附作用 与细菌的鉴定与分型有关与细菌的鉴定与分型有关46可编辑版（二）鞭（二）鞭 毛毛 （flagellum）附着在菌体附着在菌体上的细长弯曲的上的细长弯曲的丝状物，为细菌丝状物，为细菌的运动器官的运动器官47可编辑版鞭鞭毛毛染染色色48可编辑版49可编辑版鞭鞭 毛毛(flagella)(flagella)1.1.存在存在:所有螺形菌、半数杆菌及部分球菌2.2.化学组成：化学组成：鞭毛蛋白（良好抗原性和高度特异性）3.3.分类：分类：a.单毛菌(monotrichate)b.双毛菌(amphotrichate)c.丛毛菌(Lophotrichate)d.周毛菌(peritrichate)50可编辑版4.4.鞭毛功能：鞭毛功能：运动器官运动器官具有抗原性（具有抗原性（H抗原），细菌鉴定和分型抗原），细菌鉴定和分型致病性致病性51可编辑版（三）菌（三）菌 毛毛 （pilus）许多许多G菌和少数菌和少数G菌菌体表面存在着一菌菌体表面存在着一种直的比鞭毛更细、种直的比鞭毛更细、更短的丝状物更短的丝状物 与运动无关与运动无关52可编辑版菌毛的种类和功能菌毛的种类和功能普通菌毛普通菌毛 遍遍布布细细胞胞表表面面，每每菌菌可可达达数百根，数百根，短而直，粘附结构。短而直，粘附结构。构成致病因素构成致病因素性菌毛性菌毛 F F质粒编码质粒编码,仅见少数仅见少数G-G-菌菌 每每菌菌14根根，比比普普通通菌菌毛毛长而粗，传递质粒。长而粗，传递质粒。参与遗传变异参与遗传变异53可编辑版（四）芽（四）芽 胞胞 （spore）某些细菌某些细菌 (G(G菌菌)在在一定环境条件下，胞一定环境条件下，胞质脱水浓缩，在菌体质脱水浓缩，在菌体内部形成一个圆形或内部形成一个圆形或卵圆形卵圆形的的小体，是细小体，是细菌的休眠形式，称为菌的休眠形式，称为芽胞。芽胞。54可编辑版55可编辑版繁殖体繁殖体（1 1个）个）芽芽 胞（胞（spore)spore)体外体外营养不良营养不良体内体内 营养适宜营养适宜细细 菌菌芽芽 胞胞（1 1个）个）1.1.形成与发芽形成与发芽56可编辑版芽芽 胞胞(spore)3.3.功能功能:鉴别细菌大小、形态、位置 灭菌标准 重要传染源炭疽、破伤风等通透性低通透性低含吡啶二羧酸含吡啶二羧酸 含水量少含水量少 2.2.特点特点:抵抗力强原因杀死芽胞：杀死芽胞：高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌57可编辑版芽芽胞胞结结构构模模式式图图核核心心内内膜膜芽芽胞胞壁壁皮皮质质芽胞壳芽胞壳外膜外膜芽胞外衣芽胞外衣58可编辑版芽芽 胞胞(spore)3.3.功能功能:鉴别细菌大小、形态、位置 灭菌标准 重要传染源炭疽、破伤风等通透性低通透性低含吡啶二羧酸含吡啶二羧酸 含水量少含水量少 2.2.特点特点:抵抗力强原因杀死芽胞：杀死芽胞：高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌59可编辑版 第三节 形态结构检查一般程序：一般程序：标本涂片标本涂片 固定固定 染色染色 镜检镜检（观察镜下特征：菌体形态、排列、染色性及特殊结构等）初步鉴定 注：对形态、结构、排列方式和染色性无特征的细菌，直接涂片染色镜检无意义 60可编辑版主要技术（1）显微镜放大技术A.普通光学显微镜B.C.以可见光为光源 分辨率：0.25m 放大倍数：100061可编辑版 B.电子显微镜 以电子流代替光波，电磁圈代替放大透镜 分辨率：1nm 放大倍数：10万以上 电镜标本制作复杂，且必须真空干燥状态下观察不能观察活的不能观察活的微生物微生物62可编辑版 （2 2）染色技术）染色技术 细菌易与带正电荷带正电荷的碱性染料碱性染料结合而着色简单染色法简单染色法:只用一种染料，过程简单，可观察菌体形态、排列方式复合染色法复合染色法:用二种或二种以上染料多步骤染 色，能反映菌体内部染色特征63可编辑版 革兰染色法：革兰染色法：革兰阳性菌（紫色）革兰阴性菌（红色）过程：过程：标本涂片、固定-初染（结晶紫）-媒染（碘液）-脱色（95%乙醇）-复染（复红）意义：意义：鉴别细菌 选择抗菌药物 与细菌致病性有关 （内毒素是G-菌主要致病物质；外毒素是大多数G+菌致病物质）64可编辑版抗酸染色法：抗酸染色法：抗酸阳性菌（红色）、抗酸阳性菌（红色）、抗酸阴性菌（蓝色）抗酸阴性菌（蓝色）特殊染色法：特殊染色法：细菌荚膜、芽孢、鞭毛、细菌荚膜、芽孢、鞭毛、细胞壁、核质等染色细胞壁、核质等染色65可编辑版思考题思考题1 1.细菌有哪细菌有哪3 3种形态？种形态？2.2.细细菌菌的的基基本本结结构构和和特特殊殊结结构构有有哪哪些些？特特殊殊结结构各有何作用？构各有何作用？3.G3.G+菌和菌和G G-菌细胞壁的结构由哪几部分组成？菌细胞壁的结构由哪几部分组成？4.4.青青霉霉素素和和溶溶菌菌酶酶为为什什么么不不能能杀杀灭灭革革兰兰阴阴性性菌菌？解释下列名词解释下列名词L formed bacterium,pepotidoglycan,L formed bacterium,pepotidoglycan,LPS,capsule,sporeLPS,capsule,spore66可编辑版