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）
特点： 层次多（50层） 三维空间网格结构
特点： 层次少（2层） 二维平面结构
聚糖骨架：由N－乙酰葡糖胺和N－乙酰胞酸通过β－1，4糖苷键交替联结
溶菌酶作用位点
2. 杆菌(bacillus)
形态多呈直杆状，也有的菌体稍弯；多数呈分散存 在，亦有规则排列者。不同杆菌的大小、长短、粗细 很不一致。具杆菌的形态、排列特点不同，有如下分 类：
链杆菌 如： 炭疽杆菌
梭杆菌 如：
核梭杆菌
球杆菌 如：
双歧 杆菌
布氏杆菌
分支杆菌 如： 结核杆菌
棒状杆菌 如： 白喉杆菌
概念
脂多糖（LPS）
是革兰阴性菌外膜的组成成分，包括脂质A、 核心多糖和O特异性多糖三部分，又称为内毒 素。脂质A是内毒素的主要毒性成分；核心多 糖具有属特异性，同一属细菌的核心多糖的抗 原性相同；特异性多糖即菌体O抗原，具有种 的特异性。
（3）革兰阳性和革兰阴性细菌 细胞壁的比较
细胞壁 强度 厚度 肽聚糖层数 肽聚糖含量 磷壁酸 外膜 脂蛋白 脂多糖
bacterium)
1. 球菌（coccus）：
外观呈球形或近似球形，直径在1μm左右，由于繁殖时 细菌分裂平面不同和分裂后菌体之间相互粘附程度不一， 可有以下几种排列方式：
双球菌 如：脑膜炎球菌
链球菌 如：乙型溶血性 链球菌
四联球菌 如： 四联加夫基 菌
八叠球菌 如: 藤黄八叠球 菌
葡萄球菌 如：金黄色葡萄 球菌
甘氨酸五肽桥
青霉素作用点
（2）特殊成分
①革兰阳性菌细胞壁……磷壁酸 类型：
按其联结部位的不同分为 壁磷壁酸和膜壁酸 两种。
功能及意义：
为某些噬菌体的受体
是革兰阳性菌的重要表面抗原 能粘附于细胞表面，可能与某些细菌的致病性有关 因带负电荷，故可与环境中的Mg＋等阳离子结合，
提高这些离子的浓度，以保证细胞膜上一些合成酶维持 高活性的需要。
②革兰阴性菌细胞壁的特殊成分……外 膜
脂蛋白 脂质双层 脂多糖
类脂A
核心多糖 特异性多糖
①脂蛋白：
位于肽聚糖层和脂质双层之间，起连接 作用，使外膜和肽聚糖构成一个整体。
②脂质双层：
磷脂双层，内嵌外膜蛋白（out membrane protein OMP），具有不同的功 能。如有的外膜蛋白为孔蛋白是小分子的 通道；有的是噬菌体、性菌毛、细菌素的 受体。
革兰氏阴性菌细胞壁组分主要有：
肽聚糖、 外 膜 （脂蛋白 脂质双层
脂多糖）
基本成分—肽聚糖 细
菌
的
细
胞
革兰阳性菌—磷壁酸
壁
特殊成分
革兰阴性菌—外膜
（1）基本成分……肽聚糖（ peptidoglycan）
是细菌细胞壁中的主要成分，为原核细胞 所特有。 亦称为：粘肽（mucopeptide）、 糖肽 (glycopeptide)、 胞壁质(murein)
，直径0.2~1.0μm. 小杆菌：0.7~1μm；中等杆菌：2~3μm；大杆菌
：4~10μm。 螺旋菌长1~50μm，直径0.3~1.0μm 大多数细菌直径都在0.22μm以上，不能通过
0.22μm的滤器。
第二节 细菌的结构
细菌结构模式图
细菌的结构分为两类：
细菌的基本结构 细菌的特殊结构
细胞壁 细胞膜 细胞质 核质
（KDO）、磷酸乙醇胺等组成。有种属特异性。 特异多糖(specific polysaccharide)：
由数个至数十个低聚糖重复单位组成的多糖链。具有 种特异性。革兰是阴性菌的菌体抗原（O 抗原）
脂多糖功能
是革兰氏阴性细菌致病物质－内毒素的物质基础 与磷壁酸相似，也有吸附Mg+、Ca2+等阳离子 以提高这些离子在细胞表面的浓度的用； 由于LPS结构的变化，决定了革兰氏阴性细胞表 面抗原决定簇的多样性； 具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能。
芽胞杆菌 如：
破伤风杆菌
3. 螺形菌 ( Spiral bacterium )
菌体弯曲，长度不等。有以下几种形态 分类：
弧菌 如：霍乱弧菌 螺菌 如：鼠咬热螺菌 螺杆菌 如： 幽门螺杆菌
（二）细菌的大小
测量细菌大小的单位是微米 （μm ） 多数球菌直径为：1μm 杆菌一般用长度和直径表示，一般长1~1.0μm
革兰阳性菌 较坚韧 20-80nm
可多达50层 占细胞壁干重50%-80%
+ — — —
革兰阴性菌 较疏松 10-15nm 1-2层
占细胞壁干重5%-20% — + + +
（4）细菌细胞壁的功能
1.维持菌体形态； 抵抗渗透压的影响； 2.参与细菌体内外的物质交换； 3.具有多种抗原表位，诱发机体免疫应答； 4.粘附宿主细胞，与细菌致病性有关。