细菌的形态与结构

细菌 （bacterium）
原核细胞型微 生物，体积微小，结构简单，以二分裂 方式繁殖，在一定条件下有相应恒定的 形态和结构。
第一节 细菌的大小与形态
大小 以微米为单位，不同时期外形不同 .
形态
球菌 杆菌 螺形菌
二、细菌的形态：
球菌（coccus）
杆菌（ bacillus）
螺形菌spir螺 菌illar bacteria
状药敏实验。
稳定期 ： 形成芽孢、外毒素、内毒素、抗生素。
衰退期： 细菌死亡速度大于繁殖速度。
二分裂方式
细菌的生长曲线growth curve
迟缓 对数期 稳定期 期
衰亡期
活 菌 数 的
对 数
培养时间
三 细菌的合成代谢产物及其意义
1.热原质（pyrogen） 2.毒素与侵袭性酶
（toxins and invasive enzymes）
破伤风梭菌芽胞
功能
1、抵抗力强（作为消毒灭菌的指标） 2、不直接引起疾病，但发芽成繁殖体后迅速
致病 3、鉴别细菌（芽孢的大小、形态、位置）
细菌芽胞形状、大小和位置
第三节 细菌形态学检查法
光学显微镜检查 电子显微镜检查
一、光学显微镜检查
分辨率0.25μ m,油镜1000倍， 0.25mm
2、只沿穿刺线生长
无鞭毛的细菌
半固体培养基
无动力 有动力
（三）固体培养基中的生长现象
1、定义 菌落：由单个细菌生长繁殖形成的肉眼 可见的细菌集团。 纯培养：挑取一个菌落转接于另一培养 基而生长出来的细菌。 菌苔：多个菌落融合成片
2、分离纯化细菌和鉴别细菌
固体培养基：菌落
三 细菌的人工培养的意义
2、按物理状态分为
液体培养基：不加凝固剂 增菌、鉴定
半固体培养基：0.2%-0.5%琼脂 运动、鉴定、保存菌种
固体培养基：2%-5%琼脂 分离、鉴定、计数、保存菌种
3、按用途分为
（1）基础培养基 （2）营养培养基 （3）选择培养基 （4）鉴别培养基 （5）厌氧培养基
二、细菌在培养基中的生长现象
细菌的遗传物质 原核细胞，无核膜、核仁 一条双股环状DNA反复回旋盘绕成的超螺旋结构
五 荚膜(capsule)
概念 某些细菌细胞壁外包绕一层粘液性物质 组成 多糖（多）、多肽或糖和蛋白质复合物（少）
染色 特殊染色法或墨汁负染色
功能 抗吞噬 抗有害物质损伤作用 粘附作用
可见光波 （一）不染色标本检查法
光学、暗视野、相差显微镜
（二）染色标本检查法 1 单染法
一种染料，大小、形态、排列 2 复染法 （1）革兰染色法 （2）抗酸染色法 （3）特殊染色法
革兰染色法（Gram stain）：
细菌涂片制作
涂片（标记） 干燥：室温自然干燥 固定：酒精灯上快速来回通过3次
厚度 强度
20-80nm 较坚韧
脂类含量
1%-4%
糖类含量
约45%
青霉素和溶菌酶 敏感
革兰阴性菌
肽聚糖 外膜 5～20% 1～2层 10-15nm 较疏松 11%-22% 15%-20% 不敏感
细 菌 L 型 ( L formed bacteria)
1.概念 2.结果: 革兰阳性菌——原生质体
革兰阴性菌——原生质球 3.形态染色：多形性、革兰阴性 4.菌落形态：油煎蛋 5.培养特性：高渗低琼脂含血清培养基 6.可回复突变 7.临床意义：引慢性感染
二 细菌在正常人体分布
无菌：血液、骨骼、内脏、肌肉 口腔、鼻咽腔、外耳道、眼结膜、皮肤、
肠道、前尿道、阴道
三 人体正常菌群及其意义
（一）正常菌群：
在正常人体的体表及与外界相通的 腔道中存在着不同种类和数量的微生物， 通常对人体无害，称为正常菌群。
（二）正常菌群的生理意义
酸性染料（苯胺黑）或墨汁衬底 碱性染料染色 背景、菌体：黑色 荚膜：无色 负染：细菌不着色，背景着色形成反差
二、电子显微镜检查法
电子流，电磁圈 0.005nm分辨 1nm 超微结构 TEM SEM：三维
第九章 细菌生理
一、细菌的生长繁殖 二、细菌的人工培养 三、细菌的代谢产物及其意义
第一节 细菌的生长繁殖
弧菌 vibrio
螺菌 spirillum
第二节 细菌的结构
基本结构
特殊结构
细胞壁 细胞质
细胞膜 核质
荚膜 菌毛
鞭毛 芽孢
一 细胞壁
（一）化学成分
革兰氏阳性菌 （G+ ）
肽聚糖： 聚糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥 磷壁酸 表面抗原 调节离子通过
革兰氏阴性菌 （G-）
肽聚糖 ：聚糖骨架 四肽侧链 外膜 ： 脂蛋白
• 专性厌氧菌:破伤风梭菌、肉毒梭菌 缺乏氧化还原电势高的呼吸酶：细胞色素、
细胞色素氧化酶
缺乏分解有毒氧基团的酶：SOD、触酶、 过氧化物酶
（二）细菌的生长繁殖方式与速度
方式
二分裂方式无性繁殖
速度
规律
生长曲线可分四个时期：
迟缓期： 适应过程，为生长繁殖作准备。
对数期 ： 生理特性较典型，研究生物学性
金黄色葡萄球菌的金黄色素 水溶性色素 扩散到培养基等周围环境
铜绿假单胞菌的绿色色素
第二节 细菌的人工培养
培养基 细菌在培养基中的生长现象 细菌人工培养的意义
一、培养基
（一）概念 人工配制的适合于细菌生长繁殖的
营养基质。 （二）分类 1、按培养基成分来分
合成培养基、天然培养基、半合成 培养基
染色步骤
初染: 结晶紫染液 1min，水洗 媒染: 碘液 1min，水洗 脱色: 95%酒精 30sec，水洗 复染: 稀释复红 30sec,水洗， 吸水纸吸干
2．结果： 革兰阳性（G＋）菌呈蓝紫色 革兰阴性（G－）菌呈红色
3.原理： （1）等电点： G＋等电点低，带负电荷多，与
带正电荷的结晶紫结合牢固 （2）细胞壁结构：成分、肽聚糖层数等
3.抗生素（antibiotics） 4.维生素（vitamin） 5.细菌素（bacteriocins） 6.色素（pigments）
热原质
1、概念 由大多数革兰氏阴性菌和少数革兰氏
阳性菌合成的，极其微量注入人或动物体 内即可引起发热反应的物质。 2、特点 ①耐高温 ②阴性菌的是脂多糖，阳性菌的是一种多糖 ③液体中的热原质用蒸馏法除去更有效
不同的细菌在不同的培养基中的生 长现象不同。 （一）在液体培养基中的生长现象
1、浑浊生长 均匀浑浊 葡萄球菌 2、沉淀生长 底部形成沉淀 链球菌 3、菌膜生长 液体表面形成菌膜
枯草杆菌
细菌在培养基中的生长情况
液体培养基： 表面生长 均匀混浊生长 沉淀生长
（二）半固体培养基中的生长现 象
1、沿穿刺线向周围扩散 有鞭毛的细菌
功能 新陈代谢的主要场所（多种酶）
重要结构
质粒 核糖体
染色体外遗传物质，双股闭合环状DNA 可以独立自行复制 不是细菌生命所必需 可以在细菌之间相互传递
组成：70%RNA和蛋白质 蛋白质合成场所 是抗菌药物选择作用的靶点
胞质颗粒
贮存营养 异染颗粒，如白喉杆菌的异染颗粒
四 核质
拟核（核区）
毒素
1、概念 是病原菌在代谢过程中产生的对机
体有毒害作用的物质，包括外毒素和内 毒素。
2、外毒素和内毒素的区别
侵袭性酶
概念 是病原菌产生的损伤机体组织或保
护菌体不被吞噬细胞吞噬的胞外酶。 如：
金黄色葡萄球菌：血浆凝固酶 化脓性链球菌：透明质酸酶
抗生素
1、概念 是某些细菌在代谢过程中产生的一
类能抑制或杀死某些病原微生物或肿瘤 细胞的化学物质。 2、产生菌
在医学中的应用：
细菌鉴定研究；诊断治疗；生物制品；毒力 分析及细菌学指标检测
在工农业生产中的应用：
味精、氨基酸、石油脱蜡、制造菌肥
在基因工程中的应用：
胰岛素、干扰素、乙肝疫苗
主要内容
细菌的分布 消毒灭菌 生物安全
第一节 细菌的分布
细菌在自然界的分布 细菌在正常人体的分布 人体正常菌群及其意义
一 细菌在自然界的分布
土壤 离地面10-20cm，细菌含量最多 来源：粪便、尸体 破伤风梭菌、炭疽芽孢杆菌
水 地面水>地下水，静止水>流动水， 沿岸水>中流水 来源：土壤、排泄物 伤寒沙门菌、痢疾志贺菌、霍乱弧菌
空气 来源：人和动物痰沫飞扬，尘埃飞扬（土） 金黄色葡萄球菌、结核分枝杆菌
多：放线菌或真菌产生，链霉素 少：细菌产生，多粘菌素、杆菌肽
维生素
某些细菌能合成自身所需 的维生素，并分泌到菌体外供 人体吸收利用。
细菌素
1、概念 某些细菌产生的仅对近缘细菌有抗
菌作用的蛋白质。 2、原因
由质粒控制，多有外界因素诱发。 如：大肠菌素、葡萄球菌素
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色素
分类 脂溶性色素 只存在于菌体
医学微生物学
第一篇 细菌学
细菌学总论
一 细菌的形态与结构 二 细菌的生理 三 细菌的分布与消毒灭菌 四 细菌的遗传与变异 五 细菌的感染与免疫
第八章 细菌的形态与结构
【目的要求】 掌握细菌的大小和形态，细菌形态学检
查法，革兰染色法的原理、步骤及实际 意义。 掌握细菌的基本结构和特殊结构。 了解细菌多形性、细胞壁缺陷性细菌。
临床分离葡 萄球菌L型
葡萄球菌L 型恢复以后
二 细胞膜
概念： 功能：
选择性渗透和物质转运 生物合成 呼吸作用 形成中介体
细胞膜模式结构图
磷脂 载体蛋白 脂质双层
白喉杆菌 细胞膜与中介体
细胞膜电镜照片
三 细胞质
定义 细胞膜内侧的无色透明胶状物
核酸 主要RNA，易被碱性染料着色
4．革兰染色的临床意义： （1）对细菌的鉴别有重要意义 （2）指导临床选择药物 （3）研究细菌与致病性的关系
抗酸染色法
步骤：苯酚复红加温染色 盐酸乙醇脱色 亚甲蓝复染
鉴别：抗酸杆菌和非抗酸杆菌 红色：结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌
蓝色：非抗酸杆菌
特殊染色法
结构菌体不同颜色 负染色法：
无机盐 1、构成菌体的成分。
2、作为酶的组成部分，维持酶的活性。 3、参与能量的储存和转运。 4、调节菌体内外的渗透压。 5、与细菌的生长繁殖和致病有关。
生长因子 细菌生长需要但自身不能合成。
三 细菌的生长繁殖
（一）细菌生长繁殖的条件 营养物质： 水、碳源、氮源、无机盐、生长因子。 酸碱度 ： 大多数是中性和弱碱性pH7.2-7.6，
细菌的化学组成和物理性状 细菌的营养物质 细菌的生长繁殖
一、细菌的化学组成和物理性状
水、无机盐、蛋白质、糖类、脂类、核酸
二 细菌的营养物质
水 吸收、渗透、分泌、排泄和代谢；调节菌体温度 碳源 合成菌体成分；供能 氮源 有机氮（氨基酸、蛋白胨）主
无机氮（NO3-和N2） 菌体成分原料
个别强碱性或弱酸性。
温度 ： 37℃，个别嗜冷或嗜热。 气体：氧气和二氧化碳。脑膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌
在初次分离时需要提供高浓度的二氧化碳，否则不能 生长。
• 专性需氧菌：结核分枝杆菌，霍乱弧菌 • 微需氧菌:氧浓度5~6%，空肠弯曲菌、幽门
螺杆菌
• 兼性厌氧菌:大多数病原菌，葡萄球菌、伤寒 沙门菌
脂质双层 脂多糖 脂质A
核心多糖 特异多糖
M
ß1、4 糖苷键
G
M
青霉素作用点
M
溶菌酶作用点 M
G
M
M
G
G
M
G
M G
G M
G M
M G
G M
M
M
G
M N-乙酰胞壁酸
G G
M
G
M
G N-乙酰葡糖胺
G
四肽侧链
G 五肽桥
革兰阳性菌的肽聚糖结构
G- 菌 肽 聚 糖 结 构
聚糖骨架：同G+ 菌
四肽侧链：L-丙、D-谷、DAP、D-丙
培养 动物体内营养丰富的培养基中（血清和糖） 抗原性 鉴别，分型
产气荚 膜杆菌 ，小鼠 肝涂片
荚膜
肺炎
六 鞭毛
概念 某些细菌表面细长而弯曲的蛋白质丝状物 功能 细菌的运动器官——鉴别
与致病性有关 化学组成：蛋白质
细菌鞭毛的类型
伤寒杆菌的鞭毛
七 菌毛
概念 某些细菌表面比鞭毛更细，短而直，数目较多的蛋
白质丝状物
观察：电镜 分类和功能
普通菌毛 数百根 黏附作用：细菌致病性性有关
性菌毛
1-4根/菌，主要见于G-，比普通菌毛长而粗，中空管状， 接合作用：质粒传递，耐药性、毒力传递
八 芽孢
概念 形成和特性
1、营养缺乏的条件下形成 2、条件恢复以后，芽孢重新发芽生成细菌 3、是细菌的休眠形式
( DAP-二氨基庚二酸 ）
（二）细胞壁的功能
维持外形 抵抗低滲 物质交换 诱发免疫 致病有关
A群链球菌膜磷壁酸 金黄色葡萄球菌A蛋白
抗吞噬作用 抗吞噬作用
革兰阳性菌及革兰阴性菌细胞壁结构的比较
细胞壁结构 革兰阳性菌
主要成分
肽聚糖
磷壁酸
肽聚糖含量 肽聚糖层数
50～80% 可达50层