第一章 细菌的形态与结构
细菌的形态和结构
无效
细胞壁的关系
细胞壁对酒精的通透性 细胞壁的化学组成不同
内毒素为阴性菌细胞壁成分 作用部位为肽聚糖 五肽交联桥 作用部位为肽聚糖 聚糖骨架
功能
1.维持细菌细胞固有外形。
2.和细菌细胞膜共同完成物质的交换。
3.细胞壁上的多种抗原决定簇、决定了抗原 性。
细菌细胞壁缺陷型(细菌L型)
细菌细胞壁缺陷型(细菌L型)
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后,这种细 胞壁受损的细菌一般在普通环境下不能耐 受菌体内的高渗透压而将会胀裂死亡,但 在高渗环境下,它们仍可和存活。这种细 胞壁受损的细菌能够生长和分裂者称为细 菌细胞壁缺陷型(细菌L型)
细菌L型
返回
形态:多形态性, G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 对作用于细胞壁的抗生素无效 常规细菌培养阴性 细菌L型仍有一定的致病能力
≥0.2μm荚膜,< 0.2μm 微荚膜
化学组成:多糖/多肽
形成条件:营养丰富
染色:不易着色,负染(墨汁)
Structure of G+
Wall teichoic acid
(LTA)
革兰阴性菌
外膜(outer membrane)
– 脂蛋白
LIPID BILAYER
– 脂质双层
– 脂多糖LPS
脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)
(1)脂质(类)A(lipid A) 为一种糖磷脂,由D-氨基葡萄糖双糖 组成的基本骨架,不同细菌骨架一致。 内毒素毒性与生物学活性成分 无种属特异性
临床分离葡萄球菌L型
葡萄球菌L型回复后
细胞膜(cell membrane)
第一章 细菌的形态与结构
(二)杆菌(bacillus)及其排列状态
杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长 短、粗细等都有所差异。 杆菌的形态:短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、分支 状等;按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、 “八”字状等。
梭状芽孢杆菌 短杆菌 长杆菌
磷壁酸 (teichoic acid) 又名垣酸,是一种由核 糖醇 (ribitol)或甘油 (glycerol)残基经磷酸二酯键 相互联接而成的多聚物,并带有一些氨基酸或糖。磷壁 酸是革兰氏阳性菌特有的成分,是特异的表面抗原。
(2)G-菌的细胞壁
较薄,约10~15nm,其结构和成分较复杂,由外膜 (outer membrane)(外胞壁)、肽聚糖层(内胞壁) 和周质间隙(periplasmic space)组成。 外膜由脂多糖、磷脂、蛋白质和脂蛋白等复合构 成,内层是一层薄的肽聚糖,约仅占细胞壁的10%~ 20%。 最外面是脂多糖,即内毒素,由类脂A,核心多糖 和侧链多糖三部分组成。其中的脂类A是内毒素的主 要毒性成分,多糖具有抗原性,即O特异侧链。
革兰氏阳性杆菌
革兰氏阴性杆菌
(1) G+细菌的细胞壁
G+细菌细胞壁 厚,约2080nmБайду номын сангаас无结构分 化,主要由肽聚 糖和磷壁酸等组 成。
肽聚糖
(peptidoglycan) 又称黏肽 、糖肽或胞壁质,是细菌细胞壁所特 有的物质。革兰氏阳性菌细胞壁的肽聚糖是由聚糖 链支架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成的复杂 聚合物, 占G+菌的40%—60%。
第一章
第一节 第二节 第三节 第三节
微生物的形态与结构
第一章 细菌的形态与结构
芽胞的作用
①芽胞的大小、形状和在菌体内的位 置随菌种而不同,在细菌鉴别上有 一定意义。 ②当进行消毒灭菌时往往以芽胞是否 被杀死作为判断灭菌效果的指标。
第三节 细菌形态与结构 检查法
一、显微镜放大法
第九章 细菌的形态与结构
细菌(bacterium)是一类具有细 胞壁的单细胞型微生物,在分类学 上属于原核细胞型微生物。
第一节 细菌的大小和形态
一、细菌的大小
细菌个体微小,通常以微米(μm) 作为测量其大小的单位。 一般大多数球菌直径在1μm左右; 杆菌长1~5μm,宽0.3~1μm。
二、细菌的形态
细胞壁位于细菌细胞最外层, 包绕在细胞膜的周围,是一层质地 坚韧而有弹性的膜状结构。
1.革兰阳性菌细胞壁
G+菌细胞壁主要由肽聚糖和穿 插于其内的磷壁酸组成。
(1)肽聚糖(peptidoglycan)
G+菌肽聚糖由聚糖骨架、四肽 侧链和五肽交联桥三部分组成,这 三种成分形成坚固致密的三维立体 结构 。
荚膜的作用
①抵抗宿主吞噬细胞的吞噬和消化 作用,并具有抗有害物质对细菌 的损伤作用; ②抗干燥作用; ③黏附作用; ④具有抗原性,可帮助鉴别细菌以 及作为细菌分型的依据。
(二)鞭毛 (flagellum)
鞭毛是弧菌、螺菌、许多杆菌 及少数球菌在菌体上附有的细长并 呈波状弯曲的丝状物。
鞭毛的作用
细胞质中常含有多种颗粒,多 数为细菌储备的营养物质,如多糖、 脂类、多磷酸盐等。
异染颗粒(metachromatic granules
有些细菌胞质中含有由RNA和偏 磷酸盐组成的胞质颗粒,称为迂回体 (volutin) ,又称为异染颗粒 异染颗粒可作为鉴别细菌的依据, 如白喉棒状杆菌的异染颗粒。
第1章-第一节细菌的形态与结构讲课讲稿
(5)革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞 壁结构差异的生物学意义
染色性:
革兰阳性菌细胞壁结构致密,含脂类物质少,不易酒精脱 色,革兰氏染色成紫色;反之革兰阴性菌染成红色;
荚膜 鞭毛 菌毛 芽胞
一、基本结构
(一)细胞壁(cell wall) 位于细菌细胞的最外层,包绕在细胞
膜的周围,组成较复杂,并随不同细菌 而异。 用革兰氏染色法可将细菌分为: 革兰氏阳性菌(G+)(菌体呈蓝紫色) 革兰氏阴性菌(G-) (菌体呈红色)
革兰氏阳性菌细胞壁组分:
肽聚糖、 磷壁酸、蛋 白 质
③ 脂多糖 (lipopolysaccharide, LPS)---是革兰氏阴 性菌的内毒素;有以下三部分组成:
脂质A(Lipid A): 糖磷脂。是细菌内毒素的毒性和生物学活性的主要组
分,无种属特异性。是细菌内毒素的毒性和生物学活性的 主要组分。
核心多糖(core polysaccharide): 位于脂质A的外层,由己糖、庚糖、2-酮基-3-脱氧辛酸
第1章-第一节细菌的形态与结构
概念
细菌(bacterium):是具有细胞壁的单细胞原 核微生物.
广义细菌: 包括细菌、放线菌、支原体、衣 原体、立克次体、螺旋体
狭义细菌: 专指其中数量最大、种类最多、 具有典型代表性的细菌
第一节 细菌的大小与形态
(一)细菌的形态
细菌的基本形态有 三种:
球菌(coccus); 杆菌(bacillus) 螺形菌(spiral
肽聚糖化学组成:
G(+)菌
G(-)菌
聚糖骨架
四肽侧链
(谷、丙、赖、丙)
五肽交联桥
聚糖骨架 四肽侧链 (谷、丙、二氨基庚二酸、丙)
医学微生物学第1章细菌的形态与结构
医学微生物学第1章细菌的形态与结构细菌是一类单细胞微生物,它们广泛存在于自然界中的各个环境中,包括土壤、水体、空气、动植物体表及体内等。
细菌具有各种形态和结构,这些形态和结构的不同反映了它们在适应不同环境中生存和繁殖的特征。
一、形态特征细菌的形态有很多种类,常见的有球形、杆状、弯曲的弧杆菌和螺旋形菌。
1. 球形菌(cocci):球形菌有三种常见的形态,分别是球形(coccus)、链状球菌(streptococcus)和成堆球菌(staphylococcus)。
球形细菌通常直径在1-5微米之间。
2. 杆状菌(bacilli):杆状菌较长且细长,形状类似于细胞的杆状结构。
杆菌长约1-10微米,宽约0.5-2微米。
3. 弯曲的弧杆菌(vibrios):弯曲的弧杆菌的形态介于球形菌和螺旋形菌之间,较长且呈弯曲状。
4. 螺旋形菌(spirilla):螺旋形菌是一类细菌,其细胞呈螺旋形状,如螺旋线状、螺旋弯曲状等。
螺旋菌通常长约5-200微米。
二、结构特征细菌的结构可以分为细胞壁、细胞膜、质粒和鞭毛等部分。
1.细胞壁:细胞壁是细菌细胞的外层,具有维持细胞形态、抵抗环境应激和药物攻击等重要功能。
细菌的细胞壁主要由肽聚糖和多肽组成。
根据细菌细胞壁的结构和染色特性,细菌可以分为革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌。
革兰氏阳性细菌的细胞壁较厚,有多肽层,染色时呈紫色;革兰氏阴性细菌的细胞壁较薄,只有肽聚糖层,染色时呈红色。
2.细胞膜:细菌的细胞膜位于细胞壁内,是细菌细胞的另一层保护膜。
细菌细胞膜由脂质双层构成,其中包含着许多重要的蛋白质,如传输蛋白和受体等。
3.质粒:质粒是细菌细胞内存在的一种环状DNA分子,与细菌细胞染色体分开存在。
质粒中携带了一些细菌的遗传信息,如抗药性基因等。
质粒可以通过水平基因转移传递给其他细菌,从而使细菌产生抗药性等。
4.鞭毛:鞭毛是细菌细胞表面的一种细长的纤毛结构,可以通过收缩和运动来推动细菌细胞的游动。
第一节 细菌的形态和结构
第一篇微生物的基本知识第一章细菌第一节细菌的形态和结构细菌是一类具有细胞壁的单细胞原核型微生物。
细菌在一定的环境条件下具有相对恒定的形态结构和生理生化特性,了解这些特性,对于细菌的分类鉴定、疾病的诊断、细菌的致病性与抗原性的研究,均有重要意义。
一、细菌的形态(一)细菌的大小细菌的个体微小,须用显微镜放大数百倍乃至数千倍才能看到。
通常使用显微测微尺来测量细菌的大小,以微米(μm)作为测量单位。
不同种类的细菌,大小很不一致,即使是同一种细菌在不同的生长繁殖阶段其大小也可能差别很大。
一般球菌的直径约为0.8~1.2μm;杆菌长1~10μm,宽0.2~1.0μm;螺旋菌长1~50μm,宽0.2~1.0μm。
细菌的大小,是以生长在适宜的温度和培养基中的青壮龄培养物(指对数期)为标准。
在一定条件下,各种细菌的大小是相对稳定的,而且具有明显特征,可以作为鉴定细菌的依据之一。
同种细菌在不同的生长环境(如动物体内、外)、不同的培养条件下,其大小会有所变化,测量时的制片方法、染色方法及使用的显微镜不同也会对测量结果产生一定影响,因此,测定细菌大小时,各种条件和技术操作等均应一致。
(二)细菌的基本形态和排列细菌的基本形态有球状、杆状和螺旋状三种,并据此将细菌分为球菌(图1-1,图1-2)、杆菌(图1-3,图1-4)和螺旋菌(图1-7)三种。
细菌的繁殖方式是简单的二分裂,不同细菌分裂后其菌体排列方式不同,有些细菌分裂后单个存在,有些细菌分裂后彼此仍通过原浆带相连,形成一定的排列方式。
1.球菌菌体呈球形或近似球形。
根据球菌分裂的方向和分裂后的排列状况将其分为:双球菌沿一个平面分裂,分裂后两两相连,其接触面扁平或凹入,菌体有时呈肾形,如脑膜炎双球菌;有时呈矛头状,如肺炎双球菌。
链球菌沿一个平面分裂,分裂后三个以上的菌体呈短链或长链排列,如猪链球菌。
葡萄球菌沿多个不同方向的平面分裂,分裂后排列不规则,似一串葡萄,如金黄色葡萄球菌。
第一章 细菌
细菌的形态和结构
二、细菌的特殊结构
鞭毛的功能: 1. 运动器官; 2. 与致病性有关:如霍乱弧菌穿过小肠黏液层; 3. 细菌的分类鉴定:具有抗原性,H抗原。
二、细菌的特殊结构
三、菌毛 pilus
1. 菌体表面短、细、直硬的丝状物,光学显微镜下 看不到。多见于G-菌,与运动无关。2. 化学组成:菌毛蛋白
1. 无完整的核结构、核膜、核仁和有丝分裂器等。 2. 单一闭合环状DNA,含少量蛋白质。 3. 特点:DNA量少,多为单拷贝形式,少重复序列。
二、细菌的特殊结构
一、荚膜 capsule
细胞壁外的一层较厚、黏性、胶冻样物质 ≥0.2 μm 荚膜
<0.2 μm 微荚膜 化学组成:多数为多糖,少数是多肽 形成条件:营养丰富(活体内,含血清培养基) 染色:不易着色
其中含有的一些结构:
1. 核糖体ribosome:70S(30S + 50S)
2. 质粒plasmid:染色体外的遗传物质,闭合环状DNA(以后讲)
3. 胞质颗粒:储存营养物质(如白喉杆菌的异染颗粒)
异染颗粒
质粒(EM照片)
一、细菌的基本结构
四、核质nuclear material或拟核nucleoid
第一章 细菌的形态与结构
第一节 细菌的大小与形态
一、大小
以微米(m)为测量单位,使用光镜观察。
二、形态:细菌按其外形分三类
球菌(coccus):双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、 八叠球菌;
杆菌(bacillus):如大肠杆菌、炭疽杆菌、白喉杆菌等;
螺形菌(spiral bacterium):弧菌(霍乱弧菌)、 螺菌(幽门螺杆菌)
保存全部生命必需物质:核酸、酶、合成菌体组分的结构 可发芽成繁殖体:1个细菌→1个芽胞→1个细菌 特点:壁厚,折光性强,不易着色。
第一节 细菌的形态与结构
染色法
① 初 染:结晶紫溶液染色1-3 min,水洗;
(1)美兰染色
② 媒 染:革兰氏碘液1min, 水洗;
③ 脱 色:95%酒精,脱色时
(2)革兰氏染色: 间根据涂抹面的厚度灵活掌
握,多在15-30s之间,水洗;
④ 复 染:沙黄或复红溶液染
(3)抗酸染色 色1min,水洗;
⑤ 吸干或自然干燥;
周毛菌
(3)菌 毛 Pilus或Fimbria
① 一些G-菌和少数G+菌,菌体上生有一种比鞭毛 数量多、更为纤细、短而直的丝状物,也称为纤 毛。在电镜下才能看到。
② 菌毛与运动力无关。
普通菌毛
性菌毛
③ 根据形态和功能不同分为:
• 普通菌毛:较纤细较短,数量较多,每菌可有100~500条,
能使细菌黏附于动、植物细胞上,与致病性有关。
• 是细菌遗传变异的物质基础,决定细菌的遗传特 性。
细菌的核体
2、特殊构造
(1)荚膜 (2)鞭毛 (3)菌毛 (4)芽胞
与基本的生命活动没有多大关系
(1)荚 膜(Capsule)
① 一部分细菌在其生活过程中,可在细胞壁的外面产生 一种粘液样的物质,包围整个菌体,厚度通常 200nm以上,称为荚膜.通过特殊染色法可看见。
与基本的生命活动没有多大关系;
特殊构造 如:荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞等。
并不是所有的细菌都有这些特殊结构
细菌结构示意图
细胞壁Leabharlann 细胞膜细胞质荚膜 菌毛 鞭毛
核质
1、基本结构
(1)细胞壁(Cell wall) 在细菌细胞的外层,是一层无色透明、坚韧
而具一定弹性的网状结构,可承受细胞内强大 的渗透压而不被破坏。
溶菌酶能切断N-乙酰葡萄糖 胺和N-乙酰胞壁酸的β-1.4糖 苷键,破坏肽聚糖支架,引起细 菌裂解。
兽医微生物学 第一章 细菌的形态和结构
第一章细菌的形态与结构细菌(bacterium)是一大类个体微小,形态简单,结构略有分化,主要靠二分裂法(binary fission)繁殖,属于原核生物界(Prokaryotae)的单细胞微生物。
第一节细菌的大小和形态一、细菌的大小1、测量单位:微米(μm)1μm=10-3 mm2、各种细菌的大小球菌直径: 0.5-2.0μm,一般1.0μm杆菌和螺形菌用长和宽表示,较大的杆菌长3-8µm,宽1-1.25µm,中等大的杆菌长2-3µm,宽0.5-1.0µm。
小杆菌长0.7-1.5μm,宽0.2-0.4μm。
螺形菌以其两端的直线距离作为长度,一般螺形菌长2-20μm,宽0.4-1.2μm细菌的大小,以生长在适宜的温度和培养基中的幼龄培养物为标准。
常见的动物病原菌多在几个μm之间!二、细菌的外形和排列外形球状、杆状和螺旋状。
根据外形和排列分为:球菌、杆菌和螺形菌形态:球状、杆状、螺旋状、其它形状(丝状、三角形、方形等)1、球菌多数球菌呈正球形,亦有呈椭圆似肾形、豆形。
按其分裂的方向及分裂后彼此相连的情况,又可分为:双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌和葡萄球菌。
⑴双球菌(Diplococcus)⑵链球菌(Streptococcus)⑶四联球菌(Tetracoccus)⑷八叠球菌(Sarcina)⑸葡萄球菌(Staphylococcus)2、杆菌bacillus菌体多呈杆状,也有一些为球杆状。
杆菌形态:1)长:呈丝状(猪丹毒杆菌)短:卵圆形(球杆菌)2)一端膨大,呈棒状(棒状杆菌)3)形成侧支或分支(分支杆菌)4)菌体两端:多为钝圆(巴氏杆菌)少数为平截(炭疽杆菌)极少数呈梭状(破伤风梭菌)(2)杆菌只有一个横分裂方向①多数杆菌分裂后即彼此分离散在,称为单杆菌。
如:大肠杆菌。
②有些分裂后两个或两个以上相连呈链状, 分别称为双杆菌和链杆菌。
如:乳酸杆菌③少数杆菌分裂后呈栅栏样排列。
第一章细菌
鞭 毛 光 镜 图 谱
细菌的特殊结构
3、菌毛:
部分细菌菌体上生长有一种比鞭毛数目多、较多、较直、 较短的毛发状细丝,称为菌毛。又称纤毛或伞毛。 菌毛的类型及其功能: (1)普通菌毛: 普通菌毛较纤细和较短,数量较多,每个细菌有50-400 条,周身排列。可以牢固地吸附在动物、植物细胞上, 以利摄取营养,与致病性有一定关系,也与彼此黏着形 成菌膜,便于在液体表面生长。
细菌的特殊结构
1、荚膜: 某些细菌在其生活过程中可在细胞壁的外 周产生一种粘液样的物质,包围整个菌体, 称为荚膜。当多个细菌的荚膜融合形成一 大的胶状物,内含多个细菌细胞时,则称 为菌胶团。 荚膜的产生是种的特征,但也与环境条件 有密切的关系,一般来说荚膜产生于营养 好的环境
细菌的特殊结构
细菌的特殊结构
荚膜的功能: ①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。 ②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。 ③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。
细菌的特殊结构
细菌的特殊结构
细菌芽胞电镜图谱
细菌的代谢、生长繁殖
一、细菌的营养 (一)营养物质及其作用 1. 水:80%(湿重)营养物质的吸收、排泄及代谢 过程中的有关反应均需在有水的条件下进行。 2.氮源:有机氮化物——氨基酸、蛋白胨、铵盐、 硝酸盐等。 3.碳源:糖类(二氧化碳、石油、糖、脂肪等。) 4.无机盐类:钾、钠、钙、镁、磷、硫、铁。 5.生长因子:B族维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧 啶等。
细菌的形态和与结构~
第一章细菌的形态与结构细菌的概述:细菌是属于原核细胞型微生物,这是一类形体微小、结构简单,具有细胞壁和原始核质,没有核仁和核膜,除了核糖体没有其他细胞器。
对细菌进行认识,是从它的大小、形态将细菌进行分门别类以及将细菌进行解剖后,看看它是由哪些微小的结构组成的,也就是细菌的基本结构和特殊结构。
第一部分细菌的大小长度单位:微米。
对细菌进行描述选择出一个适当的单位是非常重要的,细菌可以在光学显微镜下观察到,大小可以用测微尺在显微镜下进行测量。
光学显微镜可观察到0.2微米以上的,所以再次强调细菌的测量单位是微米。
细菌的长短不同对于细菌的鉴别是很有帮助的。
第二部分细菌的形态一、球菌:我们根据细菌的外形,单个菌体呈球形或者是近似球形;二、杆菌:单个细菌呈杆状、菌体长而且直的;三、螺形菌:如果菌体呈波状、或不规则的锯齿状。
这是根据菌体形态上的特点差异将全部细菌分为这三类。
一、球菌细菌的增殖是通过无性繁殖,自身复制遗传物质,然后又进行自身的裂解,这样生成的是一个和母体一模一样的子代体。
根据细菌进行繁殖时选择的平面不同和分裂后菌体之间相互粘附的程度不同,又可以将球菌进行细分:1、单球菌:细菌分裂沿一个平面进行,新个体分散而单独存在,例如尿微球菌。
2、双球菌:指细菌沿一个平面分裂,分裂后两个菌体成对排列,例如脑膜炎奈瑟军、肺炎链球菌。
3、链球菌:是指细胞沿一个平面进行分裂,分裂后多个菌体粘连成链状,例如乙型溶血性链球菌。
4、四联球菌是指细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行,分裂后四个菌体粘附在一起呈正方形,例如四联加夫基菌。
5、八叠球菌是指细菌在三个相互垂直的平面上分裂,分裂后八个菌体粘附成包裹状立方体,例如如藤黄八叠球菌。
6、葡萄球菌是指细菌在多个不规则的平面上分裂,分裂后菌体无一定规则的黏连在一起似葡萄状,如金黄色葡萄球菌。
说明:我们说细菌属于球菌是说单个细菌的形态特点,单个细菌近似球形就说是球菌范围的,两个粘附在一个就是双球菌,粘附称一串就是链球菌,四个在一起近似正方形就是四联球菌,八个包裹在一起呈立方体是八叠球菌,在临床是最常见的是排列不规则的葡萄球菌,是最常见的化脓性球菌,医院交叉感染的来源。
细菌的形态和结构
1988年,他利用X射线晶体成像技术 获得了世界第一张离子通道的高清晰度 照片;
它可以让科学家观测到离子在进入离 子通道前、进入离子通道中和进入离子 通道后的状态。
阿格雷和麦金农对水通道和离子通道的 研究意义重大;
很多疾病,如一些神经系统疾病和心血 管疾病就是由于细胞膜通道功能紊乱造 成的;
(四)芽胞/芽孢(spore)
某些细菌(G+菌)在一定条件下,能在菌体 内形成的一个圆形或卵圆形小体。
只在动物体外才能形成,芽胞不是细菌的繁殖 方式。
抗逆性极强的休眠构造(抗热、抗辐射、抗压等);
枯草芽孢杆菌,在沸水中可存活1小时; 肉毒梭状芽孢杆菌要经5-10h才被杀死;
芽孢的形态和着生位置 无繁殖功能;
间体图片
(四)细胞质(cytoplasm)
被细胞膜包围着的除核区以外的一切半透明、 胶状、颗粒状物质的总称。
主要成分 水(约为80%) 核糖体 细胞内含物
与真核生物不同 细胞质不流动 核糖体是70S 内含物成分不同
碳源及能源类: 聚-β -羟丁酸(PHB)
贮藏物
主要功能:
选择性的吸收和运送物质 是细菌细胞能量转换的重要场所 传递信息 参与细胞壁的生物合成 细胞膜的结构
1972年Singer和Nicolson提出的液态镶嵌模型
整合蛋白
磷 脂 双 分 子 层
周边蛋白 极性头 非极性尾
周边蛋白
细胞膜的生理功能
2003年美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农获得了诺贝尔化学奖——表彰 他们在细胞膜通道方面做出的贡献。
1.结晶紫 /碘液
2.酒精
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以利于吸附镁离子,维持酶活);
③保证革兰氏阳性致病菌(如A族链球菌)与其寄主
间的粘连 ;
④构成噬菌体的吸附位点。
(3)脂多糖(lipopolysaccharid, LPS)
菌体(O抗原)
侧链多糖(有种型特异性) 核心多糖(有属特异性) 类脂A
(无种属特异性, 内毒素的主要毒 性成分)
脂多糖的功能
油煎蛋样菌落 (典型L型菌落)
颗粒型菌落
丝状菌落
(3)研究L-细菌的意义
I. 诊断困难,由于L-细菌在通常培养条件下不易成功,所
以常误诊为非病原体感染, II. 对干扰细胞壁合成的药物敏感性下降,如青霉素,多黏
菌素等
III. 由于细胞壁的少或无,使的抗原性下降,L-细菌的感染 可逃避正常菌抗体的攻击而长期存在, IV. 与慢性病和一些复发性疾病有关。 用药——导致L型——对药不敏感——进一步感染等
有物质,是一种无色、透明、均质的胶体,基本成分 为水、蛋白质、脂类、多糖、核糖核酸及无机盐类等, 是细菌进行营养物质代谢及合成核酸和蛋白质的场所。 含有各种酶系统、核糖体、质粒、包含物等。
⒈核糖体(ribosome)
是分散在细胞质中的颗粒状结构,由核糖体核酸
(占2/3)和蛋白质(占1/3)组成。
沉降系数:70s,由50s大亚基和
鞭毛
菌毛 芽孢
(一)荚膜 (capsule)
荚膜:某些细菌在其细胞壁外包绕一层黏液性物质,
用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。
荚膜
肺炎链球菌荚膜
荚 膜
(大)荚膜:粘液状物质具有一定外形,相对 稳定地附着在细胞壁外,厚度>0.2µ m。
微荚膜(microcopsule):粘液状物质较薄,
厚度<0.2µ m,与细胞表面牢固结合。 粘液层(slime layer):粘液物质没有明显的 边缘,比荚膜松散。 菌胶团(zoogloea):包裹在细胞群体上的胶状物质。
S 层的功能
1.分子筛和离子通道 2.屏障作用,保护细菌 3.黏附宿主细胞
4.重要的表面抗原
(三)鞭毛 (flagellum)
许多细菌在菌体上附 有细长并呈波状弯曲 的丝状物,称为鞭毛, 是细菌的运动器官。
1. 鞭毛的观察
特殊鞭毛染色,在光学显微镜下观察 电子显微镜观察
1:有动力 2:无动力
1. 荚膜的化学组成
大多数细菌的荚膜是多糖,如猪链球菌;
少数菌的荚膜为多肽,如炭疽芽胞杆菌、
鼠疫耶氏菌等;极少数二者均有,如巨
大芽孢杆菌。
2. 荚膜的功能
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。
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。
N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸
溶菌酶作用点
青霉素作用点
革兰阴性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链
(2)磷壁酸 (teichoic acid)
壁磷壁酸(含量多,通过共价键与
肽聚糖分子结合,并延伸到肽聚糖分 子表面)
膜磷壁酸
(与细菌细胞膜 的脂类结合)
磷壁酸的功能
①形成表面抗原决定簇的主要成分; ②提高膜结合酶的能力(使细胞壁形成负电荷环境,
结核杆菌的异常形态
四、细菌的其它形态:
①细菌的衰老型或退化型(involution form)指在不良
环境或老龄期时,细菌会出现与正常形状不一样的个 体。若将其重新置于正常培养环境时可恢复正常的状
态。
②细菌的多形性:指处于衰老型或退化型状态的细菌 即使其置于适宜的环境中生长,其形状也与正常的不 一致,如嗜血杆菌.
细菌细胞结构
一、 基本结构
细胞壁 细胞膜 细胞质 核质
(一)细胞壁(cell wall)
细胞壁是位于菌体的最外层,内侧紧贴细 胞膜的一层无色透明,坚韧而有弹性的结构。 (高渗——特殊染色、电镜)
革兰阳性菌
革兰氏染色
革兰阴性菌
1.细菌细胞壁的结构
革兰氏阳性菌细胞壁:由肽聚糖和磷壁酸组成
壁磷壁酸 脂磷壁酸 阳性菌特有
表面抗原
肽聚糖(细菌特有)
革兰氏阴性菌细胞壁
外膜(外壁层):
位于肽聚糖层的外部。 脂多糖 微孔蛋白 外膜蛋白 脂蛋白 磷脂
微 微 孔孔 蛋蛋 白白 磷 脂
内壁层(周质间隙):
紧贴胞膜,仅由1—2层肽聚糖 分子构成。
2.细胞壁的化学组成
革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较 革兰氏阳性菌 细胞壁厚度 层次 是否含磷壁酸 脂多糖 对青霉素敏感性 对溶菌酶敏感性 厚(20-80nm) 主要为1层肽聚糖层 有 无 高 高 革兰氏阴性菌 薄(10nm) 2层,肽聚糖层和外膜层 无 有 低或不敏感 敏感性相对较低
萄球菌等。
1.单球菌(coccus)
细胞分裂沿一个平面进 行,新个体分散而单独 存在。
2.双球菌(diplococcus)
细胞沿一个平面分裂,
新个体成对排列。
3.链球菌(coccus)
细胞沿一个平面进行分裂, 新个体不但可保持成对的 样子,并可连成链状。
4.四联球菌(tetracoccus)
炭疽杆菌 3-10 μ m
大肠杆菌 2-3 μ m
多种形态的杆菌
双歧杆菌
棒状杆菌
分枝杆菌
(三) 螺旋菌(spirilla)
弧菌(vibrio):螺旋不满一圈,菌体呈弧形或逗号形 例霍乱弧菌、逗号弧菌
螺旋菌(spirillum):螺旋满2-6环,螺旋状,例干酪螺菌
弧菌
螺菌
三、细菌的异常形态
结核杆菌的正常形态
五、细菌的群体形态
菌落:单个细菌在适当的固体培
养基表面或内部,经过一段时间培
养后,生长繁殖出数量巨大的菌体,
形成肉眼可见、有一定形态的群体。 可用于细菌的分离、纯化、计数和 鉴定。
菌苔:各“菌落”相互连接形成一
片。
平板培养
六、细菌的活的非可培养状态(Viable but nonculturable state)
性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体。
间体
(四)核体 (nuclear body)
细菌不具有成形的核,无核膜、 核仁,遗传物质称为核质或拟 核。功能是负载遗传信息。 核质由单一?密闭环状DNA分 子反复回旋卷曲盘绕组成松散 网状结构。
核体
类核的结构
(五)细胞质 (cytoplasm)
细胞质:细菌细胞膜内包裹的、除核体以外的所
4.细菌细胞壁缺陷型(细菌L型)
细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterial L form):细胞壁受损 后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中不能耐受菌体内 的高渗透压而将会涨破死亡。在高渗环境下,仍可存活。
革兰阳性菌细胞壁缺失后,原生质仅被一层细胞膜包住—
—原生质体(protoplast)。
半固体穿刺培养
2.鞭毛菌分类
单毛菌
丛毛菌
双毛菌
周毛菌
3. 鞭毛的功能
鞭毛是运动器官。 鞭毛有抗原性。
与致病性有关。
(三)菌毛 (filus/fimbriae)
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。
菌毛蛋白具有抗原性。 菌毛在光镜下看不到,必须用电镜观察。 分为普通菌毛和性菌毛两类。
革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质球 (spheroplast)。
原生质体融合技术
(1) 形态和染色性
细菌L型呈高度多形性,大小不一。着色不匀,无论其原
为革兰阳性或阴性菌,形成L型大多染成革兰阴性。
临床分离葡萄球菌L型
葡萄球菌L型回复后
(2)培养特性和菌落形态
细菌L型生长缓慢,营养要求高,必须用高渗的培养基。 细菌L型在高渗的培养基上生长后形成三种类型的菌落。
(二)细胞膜 (cell membrane)
细菌细胞膜的结构与真核细 胞者基本相同,由磷脂和多 种蛋白质组成,但不含胆固 醇。
细胞膜液态镶嵌模型
细菌细胞膜的功能与真核细 胞者类似,主要有物质转运、 生物合成和呼吸等作用。
(三)间体(mesosome)
间体:是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物,多见于革兰阳
细胞分裂是沿两个相垂直
的平面进行,分裂后每四
个细胞特征性地连在一起, 呈田字形。
5.八叠球菌(sarcina)
细胞按三个互相垂直的
平面进行分裂后,每八
个球菌特征性地连在一
起成立方体形。
6.葡萄球菌(streptococcus)
细胞无定向分裂,多
个新个体形成一个不
规则的 群体,犹如一 串葡萄。
(二)杆菌(bacillus)及其排列状态
营养物质的贮存场所与废物排出之地
3. 荚膜形成的条件
(1)荚膜的形成是微生物的遗传特征之一,是“种” 的 特征。但不是细菌的必要结构,失去荚膜的菌株 照样能够生活。
(2)荚膜的形成与组成明显受培养基成分和培养条件的
影响(与环境密切相关)。
(二) S 层
某些细菌的一种特殊的表层结构,完整包裹菌体,由单 一的蛋白质亚单位组成,排列规则,呈晶格样结构
VBNC:指细菌处于不良环境条件下,细胞缩成
球形,用常规方法培养不能生长繁,但仍是活的 一种特殊存在形式.处于活的非可培养状态的 细菌在一定的条件下可以复苏,并仍具有毒性. 如霍乱弧菌,大肠杆菌O157:H7等.
第二节 细菌的结构
基本 结构 特殊 结构 荚膜、S层、鞭毛、菌毛、芽胞 细胞壁、细胞膜、细胞质、核体
I.