第二章细菌基本性状_PPT幻灯片
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第二章 细菌的基本性状
第一节 细菌的形态与结构 第二节 细菌的生理学 第三节 细菌的分类
第一节 细菌的形态与结构
❖细菌（bacterium）
❖属于原核细胞型微生物 ❖体积微小、结构简单 ❖以二分裂法繁殖（繁殖迅速） ❖对抗生素敏感 ❖在适宜环境条件下具有相对稳定的生物学特性
一、细菌的形态与大小
细菌形态
❖细胞壁的主要功能
❖ 维持细菌固有外形 ❖ 保护细菌免遭渗透作用的破坏和有毒物质的损害 ❖ 与细胞膜一起参与细胞内外物质交换 ❖ 有多种抗原表位，决定菌体的抗原性 ❖ 多种抗生素作用的靶点
细胞壁的主要组分
❖肽聚糖（peptidoglycan)
❖ 又称黏肽(mucopeptide)/胞壁质(murein) ❖ 是细胞壁的主要成分 ❖ 为原核细胞特有的成分 ❖ 革兰阴性菌和革兰阳性菌共有组分 ❖ 革兰阳性菌和革兰阴性菌肽聚糖组成不同
G+菌肽聚糖
聚糖骨架： N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸 ß-1，4糖苷键
四肽侧链： L-丙、D-谷、 L-赖、D-丙
五肽桥：五个甘氨酸
❖ 三维立体架构，厚度20~80nm
❖ 溶菌酶能切断M和G之间的联系－ －细菌裂解
❖ 青霉素能干扰甘氨酸交联桥与四肽 侧链之间的连接而抑制肽聚糖合成 －－细ຫໍສະໝຸດ Baidu死亡
G+肽聚糖模式图
3. 胞质颗粒(cytoplasmic granules)
革兰阴、阳性细菌细胞壁的比较
细胞壁 强度 厚度
G+ 较坚韧 20-80nm
G较疏松 10-15nm
肽聚糖组成
聚糖骨架、四肽侧链 五肽交联桥
聚糖骨架和四肽侧链
肽聚糖层数
15-50
1-3
肽聚糖含量 多，占细胞壁干重的 少，占细胞壁干重的
50-80%
10-20%
磷壁酸
有
无
脂蛋白、外膜、 脂多糖
无
有
细胞壁缺陷型细菌 （细菌L型；bacterial L form)
结 构 类 似 细 胞 膜 ， 中 间 镶 嵌 有 外 膜 蛋 白 -- 孔 蛋 白 （porin protein、粘附素蛋白、炎症蛋白等 ❖ 脂多糖（lipopolysaccharides, LPS）由脂质双层向外伸
出，是G－菌的内毒素。 ❖ 由3部分组成：脂类A（lipid A)
核心多糖(Core polysaccharide) 特异多糖(specific polysaccharide)
❖ 定义：细胞壁部分或完全缺陷的细菌称为-❖ 形成机制：自发形成或人工诱发--肽聚糖的结构遭
破坏或合成受抑制而形成 ❖ G革兰阳性菌的L型细菌称为原生质体，必须在高
渗环境中才可存活 ❖革兰阴性菌的L型称原生质球，因其肽聚糖层受损
后外膜仍存在，在低渗环境中仍有一定的抵抗力
细菌L型
细菌L型特性
❖ 可以见于细菌、螺旋体、真菌等 ❖ 形态改变，呈多形性、球状、杆状、丝状 ❖ 染色性改变，多为革兰阴性 ❖ 能在高渗环境中存活 ❖ 菌落：在高渗低琼脂含血清培养基上形成“油煎蛋样”菌落 ❖ 仍有致病力，可引起尿路感染、骨髓炎和心内膜炎 ❖ 常发生于作用于细胞壁的药物治疗过程中 ❖ 常规细菌学检查阴性
异染颗粒
1.核糖体 (Ribosome)
❖ 是细菌合成蛋白质的场所,又称为核蛋白体 ❖ 可游离于胞质中，也可结合在细胞膜上 ❖ 由RNA（70%）和蛋白质（30%）组成 ❖ 沉降系数为70S，由50S和30S两个亚基组成 ❖ 是氨基糖苷类和大环内酯类抗生素的作用位点
※真核细胞核糖体的沉降系数为80S，由60S和40S两个亚基组 成
革兰阴性菌细胞壁结构
含有多种酶 类结合蛋白 与营养吸收 及分解有害 物质有关。
脂多糖(LPS)
❖ 脂类A为内毒素主要 毒性部分，且无种属 特异性，故不同G-菌 感染时，其内毒素引 起的毒性作用大致相 同。
❖ 核心多糖有属或组特 异性。
❖ 特异多糖：G-菌体抗 原（O抗原），组成 的单糖的种类和数量 不同，决定了种或型 的特异性，用于细菌 分类。
G-菌肽聚糖结构
聚糖骨架： 四肽侧链：
L-丙、D-谷 DAP、D-丙
二维结构 厚度2~7nm
革兰阳性菌细胞壁特有组分
磷壁酸
壁
膜
磷
磷
壁
壁
酸
酸
由核糖醇和甘油残基经磷酸二酯键 交联而成的多聚物 穿插与肽聚糖层中 分为壁磷壁酸和膜磷壁酸
膜磷壁酸 壁磷壁酸
革兰阳性菌细胞壁特有组分
❖磷壁酸（teichoic acid）
❖定义：是细胞膜向细胞质内陷入，折叠的形成的囊状物
❖功能：扩大细胞膜面积和呼吸酶含量，为细菌提供大量能量 类似真核细胞线粒体，故称拟线粒体
❖ 类纺锤体
白喉杆菌细胞膜与中介体
（三）细胞质 (Cytoplasma)
细胞质化学组成
水70%-80% 无机物 核酸 蛋白 脂类
胞质内含物
核糖体 质粒
聚-β-羟丁酸
2.质粒（Plasmid）
❖ 是细菌染色体以外的遗传物质，为双股环状DNA ❖ 可独立自行复制，也可整合到细菌染色体上 ❖ 可携带信息赋予细菌某些特殊的遗传性状
如耐药因子、细菌素、性菌毛、毒素等 ❖ 可自行丢失，赋予的性状也随之消失 ❖ 可通过接合或转导的方式转移 ❖ 是基因工程的重要工具 ❖ 常见质粒有F质粒、R质粒、Vi质粒、Col质粒
❖ 功能：抗原性强—用于血清分型 并与细菌的黏附--致病有关 噬菌体的特异性受体
❖ 特殊表面蛋白：如SPA/M蛋白与致病和抗原性有 关
革兰阴性菌细胞壁特殊组成
位于肽聚糖层外，厚度7~8nm,由内向外依次为： ❖ 脂蛋白（lipoprotein）
连接肽聚糖和外膜层
❖外膜（outer membrane，OM）
球菌 杆菌 螺形菌
测量单位：微米(μm )
杆菌 bacillus
大肠埃希氏菌
炭疽芽 胞杆菌
棒状杆菌
螺形菌(spirilla bacterium）
霍乱弧菌
鼠咬热螺菌
细菌的基本结构和功能
基本结构 ---是各种细菌均具有的结构 包括：细胞壁
细胞膜 细胞质 核质
（一）细胞壁 (cell wall)
（二）细胞膜 (Cell membrane)
细胞膜是一层半透膜，其结构与真核细胞膜 基本相同，但不含胆固醇。 化学组成是 脂类、蛋白质、少量多糖
细胞膜的功能
❖渗透和运输作用（物质转运） ❖呼吸作用（能量的产生、储存和利用有关） ❖生物合成作用 ❖参与细菌分裂（中介体）
中介体 (Mesosome)
第一节 细菌的形态与结构 第二节 细菌的生理学 第三节 细菌的分类
第一节 细菌的形态与结构
❖细菌（bacterium）
❖属于原核细胞型微生物 ❖体积微小、结构简单 ❖以二分裂法繁殖（繁殖迅速） ❖对抗生素敏感 ❖在适宜环境条件下具有相对稳定的生物学特性
一、细菌的形态与大小
细菌形态
❖细胞壁的主要功能
❖ 维持细菌固有外形 ❖ 保护细菌免遭渗透作用的破坏和有毒物质的损害 ❖ 与细胞膜一起参与细胞内外物质交换 ❖ 有多种抗原表位，决定菌体的抗原性 ❖ 多种抗生素作用的靶点
细胞壁的主要组分
❖肽聚糖（peptidoglycan)
❖ 又称黏肽(mucopeptide)/胞壁质(murein) ❖ 是细胞壁的主要成分 ❖ 为原核细胞特有的成分 ❖ 革兰阴性菌和革兰阳性菌共有组分 ❖ 革兰阳性菌和革兰阴性菌肽聚糖组成不同
G+菌肽聚糖
聚糖骨架： N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸 ß-1，4糖苷键
四肽侧链： L-丙、D-谷、 L-赖、D-丙
五肽桥：五个甘氨酸
❖ 三维立体架构，厚度20~80nm
❖ 溶菌酶能切断M和G之间的联系－ －细菌裂解
❖ 青霉素能干扰甘氨酸交联桥与四肽 侧链之间的连接而抑制肽聚糖合成 －－细ຫໍສະໝຸດ Baidu死亡
G+肽聚糖模式图
3. 胞质颗粒(cytoplasmic granules)
革兰阴、阳性细菌细胞壁的比较
细胞壁 强度 厚度
G+ 较坚韧 20-80nm
G较疏松 10-15nm
肽聚糖组成
聚糖骨架、四肽侧链 五肽交联桥
聚糖骨架和四肽侧链
肽聚糖层数
15-50
1-3
肽聚糖含量 多，占细胞壁干重的 少，占细胞壁干重的
50-80%
10-20%
磷壁酸
有
无
脂蛋白、外膜、 脂多糖
无
有
细胞壁缺陷型细菌 （细菌L型；bacterial L form)
结 构 类 似 细 胞 膜 ， 中 间 镶 嵌 有 外 膜 蛋 白 -- 孔 蛋 白 （porin protein、粘附素蛋白、炎症蛋白等 ❖ 脂多糖（lipopolysaccharides, LPS）由脂质双层向外伸
出，是G－菌的内毒素。 ❖ 由3部分组成：脂类A（lipid A)
核心多糖(Core polysaccharide) 特异多糖(specific polysaccharide)
❖ 定义：细胞壁部分或完全缺陷的细菌称为-❖ 形成机制：自发形成或人工诱发--肽聚糖的结构遭
破坏或合成受抑制而形成 ❖ G革兰阳性菌的L型细菌称为原生质体，必须在高
渗环境中才可存活 ❖革兰阴性菌的L型称原生质球，因其肽聚糖层受损
后外膜仍存在，在低渗环境中仍有一定的抵抗力
细菌L型
细菌L型特性
❖ 可以见于细菌、螺旋体、真菌等 ❖ 形态改变，呈多形性、球状、杆状、丝状 ❖ 染色性改变，多为革兰阴性 ❖ 能在高渗环境中存活 ❖ 菌落：在高渗低琼脂含血清培养基上形成“油煎蛋样”菌落 ❖ 仍有致病力，可引起尿路感染、骨髓炎和心内膜炎 ❖ 常发生于作用于细胞壁的药物治疗过程中 ❖ 常规细菌学检查阴性
异染颗粒
1.核糖体 (Ribosome)
❖ 是细菌合成蛋白质的场所,又称为核蛋白体 ❖ 可游离于胞质中，也可结合在细胞膜上 ❖ 由RNA（70%）和蛋白质（30%）组成 ❖ 沉降系数为70S，由50S和30S两个亚基组成 ❖ 是氨基糖苷类和大环内酯类抗生素的作用位点
※真核细胞核糖体的沉降系数为80S，由60S和40S两个亚基组 成
革兰阴性菌细胞壁结构
含有多种酶 类结合蛋白 与营养吸收 及分解有害 物质有关。
脂多糖(LPS)
❖ 脂类A为内毒素主要 毒性部分，且无种属 特异性，故不同G-菌 感染时，其内毒素引 起的毒性作用大致相 同。
❖ 核心多糖有属或组特 异性。
❖ 特异多糖：G-菌体抗 原（O抗原），组成 的单糖的种类和数量 不同，决定了种或型 的特异性，用于细菌 分类。
G-菌肽聚糖结构
聚糖骨架： 四肽侧链：
L-丙、D-谷 DAP、D-丙
二维结构 厚度2~7nm
革兰阳性菌细胞壁特有组分
磷壁酸
壁
膜
磷
磷
壁
壁
酸
酸
由核糖醇和甘油残基经磷酸二酯键 交联而成的多聚物 穿插与肽聚糖层中 分为壁磷壁酸和膜磷壁酸
膜磷壁酸 壁磷壁酸
革兰阳性菌细胞壁特有组分
❖磷壁酸（teichoic acid）
❖定义：是细胞膜向细胞质内陷入，折叠的形成的囊状物
❖功能：扩大细胞膜面积和呼吸酶含量，为细菌提供大量能量 类似真核细胞线粒体，故称拟线粒体
❖ 类纺锤体
白喉杆菌细胞膜与中介体
（三）细胞质 (Cytoplasma)
细胞质化学组成
水70%-80% 无机物 核酸 蛋白 脂类
胞质内含物
核糖体 质粒
聚-β-羟丁酸
2.质粒（Plasmid）
❖ 是细菌染色体以外的遗传物质，为双股环状DNA ❖ 可独立自行复制，也可整合到细菌染色体上 ❖ 可携带信息赋予细菌某些特殊的遗传性状
如耐药因子、细菌素、性菌毛、毒素等 ❖ 可自行丢失，赋予的性状也随之消失 ❖ 可通过接合或转导的方式转移 ❖ 是基因工程的重要工具 ❖ 常见质粒有F质粒、R质粒、Vi质粒、Col质粒
❖ 功能：抗原性强—用于血清分型 并与细菌的黏附--致病有关 噬菌体的特异性受体
❖ 特殊表面蛋白：如SPA/M蛋白与致病和抗原性有 关
革兰阴性菌细胞壁特殊组成
位于肽聚糖层外，厚度7~8nm,由内向外依次为： ❖ 脂蛋白（lipoprotein）
连接肽聚糖和外膜层
❖外膜（outer membrane，OM）
球菌 杆菌 螺形菌
测量单位：微米(μm )
杆菌 bacillus
大肠埃希氏菌
炭疽芽 胞杆菌
棒状杆菌
螺形菌(spirilla bacterium）
霍乱弧菌
鼠咬热螺菌
细菌的基本结构和功能
基本结构 ---是各种细菌均具有的结构 包括：细胞壁
细胞膜 细胞质 核质
（一）细胞壁 (cell wall)
（二）细胞膜 (Cell membrane)
细胞膜是一层半透膜，其结构与真核细胞膜 基本相同，但不含胆固醇。 化学组成是 脂类、蛋白质、少量多糖
细胞膜的功能
❖渗透和运输作用（物质转运） ❖呼吸作用（能量的产生、储存和利用有关） ❖生物合成作用 ❖参与细菌分裂（中介体）
中介体 (Mesosome)