第二章 细菌的形态和结构
病原生物与免疫学基础_第二章细菌概论1

二、细菌的结构 (一)细菌的基本结构 1.细胞壁 (1)概念 (2)功能 (3)基本成分: 肽聚糖(粘肽) 聚糖骨架 G+ 四肽侧链 五肽交联桥 G-
N-乙酰胞壁酸 N-乙酰葡萄糖胺
二、细菌的结构 (一)细菌的基本结构 1.细胞壁 (1)概念 (2)功能 (3)基本成分 (4)G+菌与G-菌细胞壁的结构特点
形成过程
不是繁殖形式
1.概念:是某些细菌在一定环境条件下,细胞质脱水浓缩,在 菌体内形成的圆形或椭圆形的小体。 2.形成条件: 营养物质的缺乏 3.特点: 抵抗力强
1.概念:是某些细菌在一定环境条件下,细胞质脱水浓缩,在 菌体内形成的圆形或椭圆形的小体。 2.形成条件: 营养物质的缺乏 3.特点: 抵抗力强 芽胞外壁 外膜 芽胞壁 核心部分 内膜 皮质层 芽胞壳
比较G+菌和G-菌细胞壁的结构特点。
实验一 细菌的形态与结构
丛毛菌
周毛菌
1.概念:是某些细菌表面附着的细长弯曲的丝状物。 2.种类: 蛋白质 3.化学成分: 4.功能: 运动器官 5.意义: (1)鉴别细菌 (2)用于细菌分型 (3)与细菌致病力有关 伤寒杆菌有鞭毛 痢疾杆菌无鞭毛
鞭毛 菌毛
1.概念: 某些细菌体表遍布着的比鞭毛细短而直硬的丝状物。
2.化学成分:蛋白质
膜磷壁酸 壁磷壁酸
革兰阴性菌
脂多糖 外 脂质双层 膜 脂蛋白 肽聚糖 胞质周围间隙
肽聚糖
细胞膜
细胞膜少。 肽聚糖: 外 膜: 脂蛋白、脂质双层、脂多糖。
1.青霉素能够杀死G+菌, 还是G-菌?
2.溶菌酶能够杀死G+菌, 还是G-菌? 3.什么情况下细胞壁受 损而细菌不会破裂?
革兰阳性菌
第二章--细菌的形态结构(3)

在宿主细胞内生长繁殖具有独特的生活周期,即存在原体和始 体两种形态。
衣19原56年体,广我泛国寄微生生物于学人家类汤、飞哺凡等乳应动用物鸡及胚鸟卵黄类囊,接少种数法致,在病国;际上首先 成 功衣沙地眼 原分衣体离原培不体养耐是出热人沙,类眼砂6衣0眼原度的体1病0。分原钟体,即甚被至灭引活起,结膜但炎它、不角怕膜低炎、温角,膜冷血冻管干翳等 临燥床可症保状藏,多成年为致。盲对的红重霉要素原因、。氯霉素、四环素敏感。
是由基内菌丝伸向空间形成的,直或者分枝丝状的菌丝。直径 1.0—1.4um,有的形成色素。气生菌丝叠生于营养菌丝之上,可覆 盖整个菌落。
3.孢子丝
轮生
螺旋
是由营养菌丝分化而成的,能够形成分生孢子的菌丝。孢子丝 上可产生成串的分生孢子,其形状有直形、波浪形和螺旋形等。
二.放线菌的繁殖
1.放线菌的繁殖方式
细胞膜比一般细菌的膜疏松,为可透性膜,易从宿主细胞获 得大分子物质,但也决定了它们一旦离开宿主细胞则易死亡。
大小介于病毒与细菌之间,:0.3-0.5 x 0.3-2 mm。
从一种宿主传至另一宿主的特殊生活方式
主要以节肢动物 (虱、蜱、
能产生种类繁多的抗生素(其中90%由链霉菌产生)。
有的放线菌可用于生产维生素、酶制制;在甾体转化、石油脱 蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用。
少数寄生型放线菌可引起人、动物(如皮肤、脑、肺和脚部感 染)、植物(如马铃薯和甜菜的疮痂病)的疾病。
第四节 枝原体、衣原体、立克次氏体
枝原体(Mycoplasma) 衣原体(Chlamydia) 立克次氏体(Rickettsia)
[病原生物学] 第2章 细菌的形态与结构
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只要能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物 质,都有杀菌或抑菌的作用。
• 溶菌酶能水解聚糖骨架中的糖苷键;
• 青霉素、头孢霉素可抑制五肽交联桥与 四肽铡链末端第四位D-丙氨酸的连接;
• 万古霉素、杆菌肽可抑制四肽侧链的连 接。
人体细胞无细胞壁、也无肽聚糖,故这些 物质对人体细胞无破坏作用。
2 革兰阴性菌细胞壁
病原生物学
细菌的形态与结构
学习目标
1、掌握:细菌的大小与基本形态;细菌的基本结构和特殊结构 2、熟悉:细菌的实验室诊断 3、了解:细菌感染治疗的基本原则
概念
细菌(bacterium)是属原核生物界(prokaryotae)的一种单细胞微生物,有广义和狭义之分。 广义上泛指各类原核细胞型微生物,包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。 狭义上则专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表性的细菌,是本章讨论的主要对象。 它们形体微小,结构简单,有细胞壁和原始拟核,无核仁和核膜,除核糖体外无其他细胞器。
(三)细胞质(cytoplasm)
3,胞质颗粒 是细菌贮存的营养物质。一 般在细菌营养供应充足时,胞浆颗粒较多, 能源缺乏时减少或消失。
较常见的是异染颗粒,成分是RNA和多偏 磷酸盐,嗜碱性强,经染色后颜色明显不 同于菌体的其他部位,。白喉棒状杆菌有 此颗粒,可作为细菌鉴别的依据。
(四)核质(nuclear material)
2,核糖体 又称核蛋白体。是蛋白质的合 成场所。细菌核糖体沉降系数为70s,由 50s和30s两个亚基组成。链霉素能与细菌 核糖体30s小亚基结合,红霉素能与50s大 亚基结合,使核糖体失去功能,从而干扰 蛋白质的合成,导致细菌死亡。
但真核生物(包括人类)细胞的核糖体为 80s,由60s和40s两个亚基组成,所以上 述抗生素对人体细胞蛋白合成无影响。
2 细菌的形态与结构

◇外膜 G-细菌在肽聚糖层外面还有三层结构
脂蛋白:由脂质和蛋白质构成,连接作用 外膜 脂质双层:物质交换、屏障作用 类脂A 内毒素的毒性部分,无特异性 脂多糖 核心多糖 有属或组的特异性 寡糖重复单位 由3-5个单糖组成,
有种或型的特异性
脂多糖(LPS): 即G-菌的内毒素 (endotoxin),为G-的主要致病物质,类 脂A无种属特异性,故不同的G-菌感染时, 其内毒素引起的毒性作用大致相同。
细胞壁 细胞膜 细胞质 核质
1、细胞壁
主要功能 ①保护菌内容物、维持外形 ② 保护细菌抵抗低渗环境 ③ 完成菌体内外物质交换 ④ 决定菌体的抗原性 ⑤ 某些成分与致病性有关
细胞壁的结构
革兰染色法(Gram stain): 步骤: (1)细菌涂片、干燥、经火焰固定 (2)结晶紫染色l min, 水洗 (3)加碘液媒染 l min,水洗 (4)加 95%乙醇脱色 30sec-l min, 水洗 (5)用稀释复红或沙黄复染,l min,水 洗吸干后镜检
链球菌
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.
乳链球菌(Streptococcus lactis) 无乳链球菌(Streptococcus
agalactiae)
溶血链球菌 ( Streptococcus
hemolyticus)
四联球菌
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.
• 青霉素:能干扰甘氨酸交联桥与四肽侧链上的 D-丙氨酸之间的连接,使细菌不能合成完整 的细胞壁,导致细菌死亡。 • 溶菌酶:能切断N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁 酸之间的β-1,4键的分子连接,破坏聚糖骨 架,引起细菌裂解。
第二章原核微生物

第二章:原核微生物真核微生物:有细胞核,有核膜,核仁,有染色体〔DNA〕原核微生物:是指一大类仅含有一个DNA分子的原始核区,而无核膜包裹的原始单细胞微生物。
无核膜、核仁,无染色体。
属于原核微生物的有:细菌,放线菌,立克次氏体,支原体,衣原体,兰细菌。
古细菌:20世纪70年代发现,在极端环境下的古老微生物。
古核细胞〔古核生物、古细菌、原细菌〕是20世纪80年代出现的名称。
古细菌:是一些生长在极端特不环境中的细菌,过往回属于原核细胞。
回属缘故:〔1〕形态、结构、DNA结构和根基生活方式与原核细胞相似。
〔2〕其16SrRNA与原核生物相差特别远。
〔产甲烷细菌〕种类:100多种,在特不环境中生活与人类关系不大。
〔高温、高盐〕第一节:细菌是一大类群结构简单、种类繁多、要紧以二分分裂法生殖和水生性较强的单细胞原核微生物。
一、细菌的形态与结构(一)细菌细胞形态1、细菌的大小:在显微镜下用测微尺测量,单位是:μm1〕球菌:测量直径,一般为:Φ=0.5-2μm2〕杆菌:测长度和宽度,一般为:长1-5μm,宽0.5-1μm表示方法:长×宽,即:1-5×μm3)旋菌:测量长度及宽度,在一定条件培养大小对比稳定。
细菌形态及大小受培养温度、时刻、培养基组成及浓度的碍事,也受染色方法等碍事,因此同一菌种在不同时期、形态、大小不同。
因此,同一菌种在同时期、不同培养条件其形态、大小不同。
2.细菌细胞的根基形态和排列方式外形〔细菌的根基形态〕1〕杆菌:细胞呈杆状或圆柱状〔短的:近似球形。
长的:呈丝状。
〕①数量:细菌中种类最多。
②长短:短的近似球形,长的呈丝状。
③两端:平齐〔如:炭疸芽孔杆菌〕,稍尖〔如:鼠疫巴斯德菌〕④菌体:有的直,有的弯排列方式:单个,链状,栅栏状,八字形。
多数分散存在。
如:E。
coli,少特不形态:链状——链杆菌。
2〕球菌:菌体呈球形或扁球形〔近似球形〕①单球菌:只有一个分裂面,分裂后细胞分散独立存在。
第二章1细菌的结构与功能

原核生物的细胞膜 中一般不含胆固醇 而是含有hopanoid
hopanoid类甾醇的作用 稳定细胞膜的结构
hopanoid被认为是地球上含量最丰富的生物分子
1、细胞膜的化学成分
④ 糖和其它成分
糖:糖蛋白和糖脂 功能:影响细胞的抗原性和免疫性。 微量元素的功能:
参与膜蛋白和磷脂的结合作用; 与酶在膜上的催化活性有关。
复染
革兰氏阳性反应 革兰氏阳性菌(G+)
革兰氏阴性反应 革兰氏阴性菌(G-)
+菌细胞壁的结构 3、G
一、细胞壁
金黄色葡萄球菌
(Staphylococcus aureus)
厚度:20~80nm 肽聚糖 重量:50%~90%
(2) 磷壁酸
(1) 肽聚糖
革兰氏阳性菌细胞壁化学结构模式图
β
(1) NAM + G 菌 NAG 的 肽 聚 糖 结 构
藿烷类化合物
二、细胞膜
1、细胞膜的化学成分
① 磷脂(lipid):含两性的磷脂酰甘油
G-菌含磷脂酰乙醇胺;分枝杆菌含磷脂酰肌醇。 磷脂酰甘油中的脂肪酸可区分为饱和与不饱和脂肪酸 膜的流动性主要取决于这两种脂肪酸相对含量的高低: 低温型微生物含较 多 的不饱和脂肪酸; 高温型微生物含较 多 的饱和脂肪酸。
原生质球
7、细胞壁缺陷细菌
L-型细菌(bacterial L-form):
某些细菌在特定环境条件下,由于基 因突变而产生的无壁类型。
L-型细菌的菌落
细胞壁缺陷细菌的特点
对环境条件敏感:低渗、振荡、离心、通气 有鞭毛而不运动; 不被噬菌体侵染; 能够再生:
在适宜条件下,生长繁殖形成菌落,并恢复产生 新细胞壁转为正常细菌的过程。
2.1细菌的形态与结构

❖化学成分
磷脂 20% -30% 蛋白质 70% 糖类
细胞膜的生理功能:
①选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送; ②维持细胞内正常渗透压; ③合成细胞壁和糖被的各种组分(肽聚糖、磷壁酸、荚膜 多糖等)的重要基地; ④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地; ⑤许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组分的所在地; ⑥是鞭毛的着生和生长点。
➢嗜碱性,可用碱性染料染色。幼龄菌易染色,且染色 均匀。成熟菌着色不易均匀。因此可以根据染色情况判 断细菌年龄。
4 核区
细菌的细胞结构
•又名:核质体、原核、拟核、核基因组
•指存在细胞质内,无核膜包裹,无固定 形态的原始细胞核。
•核 区 内 有 一 个 染 色 体 , 脱 氧 核 糖 核 酸 (DNA)
细菌的细胞结构
细菌的细胞结构
4菌毛(伞毛、线毛、纤毛、须毛)
纤细、中空、短 直、数量较多的 蛋白质类附属物。 具有使菌体附着 物体表面的作用。
伞毛
5性毛
构造和成分与菌 毛相同,但比菌 毛长,具有传递 遗传物质的功能。
细菌的细胞结构
性毛
细菌繁殖
细菌繁殖分为裂殖和 芽殖两大类。
裂殖又可分为:二分 裂、三分裂和复分裂 等。
2 活菌:美蓝或TTC染色
细菌的细胞结构
一 细菌细胞的基本结构 ★
1 细胞壁
2 细胞膜
3 原生质 4 核质
原生质体
5 内含物
1 细胞壁
(1)位置
位于细菌细胞的最外层
细菌的细胞结构
(2)作用 •保持细胞的形状,提高机械强度 •细胞生长分裂所必需 •鞭毛的支点,实现鞭毛运动; •与细菌的抗原特性、对抗生素和噬菌体的敏感性有关
细菌的形态与结构

26
铜绿假单胞菌引起皮肤感染
20:25:08
27
炭疽芽孢杆菌感染后引起的 病症
20:25:08
28
破伤风梭状芽孢杆菌
通过伤口感染进入体内,毒素作 用于脊髓,引起肌肉强直性痉挛
20:25:08
29
螺形菌(spiral bacterium)
弧菌 螺菌 螺旋体
20:25:08
霍乱弧菌
20:25:08
球菌(coccus)
葡萄球菌(streptococcus)
葡萄球菌是一群革兰氏阳性 球菌,因常堆聚成葡萄串状, 故名。
多数为非致病菌,少数可导 致疾病。
葡萄球菌是最常见的化脓性 球菌,是医院交叉感染的重要 来源。
20:25:08
金黄色葡萄球菌常寄生于人和动物的皮肤、鼻 腔、咽喉、肠胃、痈、化脓疮口中,空气、污 水等环境中也无处不在。是常见的食源性致病 菌,在适当的条件下,能够产生肠毒素,引起 食物中毒,由其引起的食物中毒占食源性微生 物食物中毒事件的25%左右,成为仅次于沙门氏 菌和副溶血杆菌的第三大微生物致病菌。
细胞膜是在细胞壁里面的包围着细胞质的一层半透膜
20:25:08
20:25:08
20:25:08
57
20:25:08
原核微生物的细胞膜结构与真 核细胞的相似,只是原核的细胞膜
一般不含有固醇。真核细胞膜含固 醇,使得细胞膜较坚韧。
原核细胞膜磷脂双分子层里面
不饱和脂肪酸含量远远比真核生
物多,使得细胞膜的流动性更强。
2.渗透压 细菌体内含有高浓度的营养物质和无机盐,其渗透压比其他生物细胞为
高;革蓝氏阳性菌的渗透压高达20 25个大气压,革蓝氏阴性菌较低,也 有5 6个大气压。
第二章 原核微生物

细菌的大小 细菌的大小测量单位是μm
12
大小的测量方法
显微镜测微尺
显微照相后根据放大倍数进行测算
13
细菌的大小以微米(µm)计。 多数球菌的大小(直径)为0.5~2.0 µm; 杆菌(长×宽)为(1~5)×(0.5~1.0)µm; 螺旋菌(宽度×弯曲长度)为(0.25~1.7)×(2~ 60)µm;
49
由于芽孢具有上述本领,可以对不良环境:高温、干 燥、光线、化学药物有很强的抵抗力。例如: 细菌的营养细胞在70~80℃时10min就会死亡,可芽孢 在120~140℃时可生存几个小时。
特殊结构
鞭毛
螺旋丝
细胞壁结构 细胞膜功能 细胞壁功能
一般构造: 钩型鞘
基体
G﹣细菌鞭毛
螺旋丝
钩型鞘 L-环 外膜 外膜 P-环 肽聚糖 S-环
80%。
细胞质的主要成分为核糖体、内含颗粒、拟核、多 种酶类和中间代谢物、各种营养物等。
31
细胞质内含物 核糖体
核糖体是细胞质中的一种核糖、核蛋白的颗粒状物质 由核糖核酸RNA(60%)和蛋白质(40%)组成,常以游离 状态或多聚核糖状态分布于细胞质中。它是蛋白质的 合成场所。
32
细胞质内含物 内含颗粒
④膜上含有进行能量代谢的酶系,在细胞质膜上进行物 质代谢和能量代谢,是细胞的产能场所;
⑤细胞质膜上有鞭毛基粒,是鞭毛基体的着生部位和鞭 毛旋转的供能部位 ⑥ 维持细胞内正常渗透压。
30
细胞质和内含物
细胞质
细胞质(cytoplasm)是细胞质膜包围的除核区外 的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约
A
(3)脱色(95%乙醇10-20S)
A
02 细菌的形态和结构 (PPTminimizer)

项目
革兰阳性菌 革兰阴性菌
细胞壁的关系
染色性 抗原性
蓝紫色 主要为 磷壁酸 无内毒素
红色 主要为 外膜 有内毒素
细胞壁对酒精的通透性 细胞壁的化学组成不同
毒性
内毒素为阴性菌细胞壁成分
脂多糖
对青霉素 的作用 对溶菌酶 的作用 有效 无效 青霉素作用部位为肽聚糖
五肽交联桥
有效 无效 溶菌酶作用部位为肽聚糖
革兰氏染色法: •革兰氏染色法:1884年,Gram创建 年 创建
标本固定→结晶紫初染→碘液媒染→乙醇脱色→ 标本固定→结晶紫初染→碘液媒染→乙醇脱色→复红复染
1、染色过程: 、染色过程:
•
2、结果: 、结果:
紫色者为G 红色者为G 紫色者为 +菌,红色者为 —菌
3、意义: 、意义:
对细菌鉴别、选择抗菌药物、 对细菌鉴别、选择抗菌药物、研究细 菌致病性等有重要意义。 菌致病性等有重要意义。
一、镜检观察特征的种类
1.观察染色性和特殊结构 观察染色性和特殊结构 2.观察活菌动力特征 观察活菌动力特征 3.镜下免疫反应 镜下免疫反应 4.串珠试验 串珠试验
炭疽串珠试 验
二、镜检样本的制备和染色方法
• 1、制备不染色样本 、 压片法 悬滴法 • 2、制备染色样本和染色 、 1、染标本与负染 、 2、单染法与复染法 、 3、特殊染色 、
细胞壁 强度 厚度 肽聚糖层数 肽聚糖含量 磷壁酸 外膜
革兰阳性菌 较坚韧 20-85nm 1-2层 层
占细胞壁干重5%占细胞壁干重 占细胞壁干重 50%-80% 20% 无 有 无 有
注意: 注意:
G+菌与 -菌细胞壁的差异对其染色性、抗 菌与G 染色性、 原性、 原性、致病性及其对药物的敏感性等有重 要影响。 要影响。
兽医微生物学-细菌的形态与结构-1(细菌的大小与形态)

二、细菌的基本形态
• 细菌的外部形态比较简单,仅有三种 基本类型,即球状、杆状和螺旋状和 某些其它形态
• 并据此而将细菌分为球菌、杆菌和螺 旋状菌。
细菌的基本形态
细菌的一些特殊形态
1、球菌(coccus)
• 多数球菌呈正球形,有的呈肾形、豆 形等。按其分裂方向及分裂后的排列 情况,又可分为:
丹毒杆菌
白喉棒状杆菌
Gram stain of Gram - E. coli cells
乳酸杆菌lactobacilli
大肠杆菌 E. coli (0157:H7
志贺氏痢疾杆菌 (x 22,400)
杆菌的分裂图
细菌细胞的裂殖
↑ 示正在分裂, ↑↑ 示已经分裂。
3、螺旋状菌(spirillum)
动物病原微生物学
第二章 细菌的形态与结构 第一节 细菌的大小与形态 第二节 细菌的结构
动物病原微生物学
Animal Pathogenic Microbiology
第一章 细菌的形态与结构
第一节 细菌的大小与形态
第一节 细菌的大小与形态
细菌(bacterium)——是一种具有细胞壁 的属于原核细胞型的单细胞微生物,其个 体微小、形态简单,具有DNA和RNA,主 要靠二裂法繁殖,并可在人工培养基上生 长繁殖。 广义的细菌除细菌外,还包括立克次体、 衣原体、霉形体、螺旋体及放线菌等。
少数杆菌分裂后呈铰链样粘连,形成栅栏 状样、V、Y、L字样等特殊的排列如马棒 状杆菌。
鼻疽杆菌
细直、微弯两端钝园的G-杆菌
炭疽杆菌
炭疽杆菌
炭疽杆菌在动物体内的形态
炭疽杆菌
第二章第一节_细菌的形态结构临床班2

黏液层:疏松地粘附于菌体表面,其界限不
清而易被洗脱者。
化学组成:多数细菌荚膜的成分为多糖,
少数为多肽。
荚膜的形成
具有种和型的特异性。但也与细菌所处 的环境有密切关系。能产生荚膜的病原菌, 如炭疽杆菌常需在动物组织中才能形成荚 膜,在人工培养基中则往往不形成或不明 显。
质粒并非细菌所必需,失去质粒的细菌仍 能正常存活。
3、胞质颗粒
异染颗粒:是普遍存在的贮藏物,其主要 成分是多聚偏磷酸盐,可随菌龄的延长而 变大。多聚磷酸盐颗粒对某些染料有特殊 反应,产生与所用染料不同的颜色,因而 得名异染颗粒。如用甲苯胺蓝、次甲基蓝 染色后不呈蓝色而呈紫红色。棒状杆菌和 某些芽孢杆菌常含有这种异染颗粒。
荚膜的功能:
不是细菌的主要构造,失去它,并不影响细菌的 生长繁殖,
与细菌的毒力有关—— ①保护:抵抗吞噬细胞的吞噬 ②抗有害物质:抵抗体液因子(溶菌酶、补体、 抗体等)和药物的杀菌作用 ③免疫原性
④粘附作用。 ⑤增加其侵袭力
细菌的特殊结构
鞭毛(flagellum):某些细菌菌体上附有细长呈
细菌的大小,是以生长在适宜的温度和培养基中 的幼龄培养物为标准,虽然同一个菌落中的个体, 其大小也不完全相同,但在一定范围内,各种细 菌的大小是相对稳定,而且具有明显特征。
二、细菌的形态
细菌的外部形态比较简 单,仅有三种基本类型, 即球状、杆状和螺旋状。
并据此而将细菌分为:
球菌 杆菌 螺旋菌
芽胞对不良环境的抵抗力,比其繁殖体要坚强得 多,特别能耐受高温、干燥和渗透压的作用,一 般的化学药品,也不易渗透进去。
芽胞强抵抗力的原因:
细菌的形态与结构

少,占细胞壁干重 5%~20%
糖类含量
多,约45%
少,15%~20%
脂类含量
少,1%~4%
多,11%~22%
磷壁酸
+
-
外膜
-
+
14
Peking University Health Science Center
细胞壁的功能
✓保护细菌和维持菌体形态:菌细胞内渗透压达5~25个大气压。
✓物质交换:
✓与致病性有关:
磷壁酸 (teichoi成分
11
Peking University Health Science Center
G-性菌细胞壁的其他成分:外膜(脂多糖、脂蛋白和脂质双层)12
SpecificPeking University Health Science Center polysaccharide
antibiotics
L-form of bacterium
– Multi-morphology
16
Peking University Health Science Center
一、细菌的基本结构(续)
定义:包绕在细胞膜外的一层坚韧结构,成分因不同细菌而异
• 基本结构:细胞壁 cell wall
细胞膜 cell membrane
普通光学显微镜(light microscope) 电子显微镜(electron microscope) 暗视野显微镜(Darkfield microscope) 相差显微镜(Phase contrast microscope) 荧光显微镜(fluorescence microscope) 共聚焦显微镜(Confocal microscope)
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8、关于芽胞的描述哪项是错误的? A、芽胞的耐热性与其合成的DPA有关 B、芽胞对外界抵抗力强 C、芽胞属细菌特殊结构,仅为部分G+菌和G-特有 D、芽胞一般在宿主体外或稳定期形成 E、芽胞形成受细菌体内基因控制 9、在某些条件下,细菌缺少哪种成分仍可能生存? A、细胞膜B、细胞壁 C、细胞浆D、核质 E、核蛋白 体
蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态(多形性)
(二)细胞膜
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、分泌和呼吸等作用。 细菌细胞膜可形成一种特有的结构,称为中介体。
中介体
中介体:是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物,多 见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体,故亦称为 拟线粒体。
第二章 细菌的形态与结构
上海健康医学院
学习目标
一、绘出细菌的基本形态和结构模式图 二、掌握革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞
壁的异同 三、掌握细菌的特殊结构及医学意义 四、熟悉革兰染色方法、结果及意义
第一节 细菌的大小与形态
一、细菌的大小
常用光学显微镜来观察。 一般以微米(μm)为测量单位。(1微米=1/1000毫米) 球菌的直径约1μm,杆菌平均直径约为1um长约3~ 5μm
芽胞的意义
芽胞的抵抗力强,可在自然界中存在多年,是重要的传 染源。但芽胞并不直接引起疾病,只有发芽成为繁殖体 后,才能迅速大量繁殖而致病。
芽胞抵抗力强,故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标。 高压蒸汽灭菌法是杀灭芽孢最有效的方法。
芽胞抵抗力强的原因: (1)芽胞含水量少,蛋白质受热 后不易变性。 (2)芽胞具有多层致密的厚膜,理化因素 不易透入。 (3)含有的DAP与钙结合的盐能提高芽胞中 各种酶的稳定性。
二、细菌的结构
基本结构
细胞壁 细胞膜 细胞质 核质
特殊结构 荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞
一、细菌的基本结构
(一)细胞壁(cell wall)
是位于细菌细胞最外层,包绕在细胞膜周 围,无色透明、坚韧而富有弹性的膜状结构。 平均厚度为12——30nm,组成较复杂,并随 不同菌种而异。
革兰染色法(Gram Stain):
细菌细胞壁缺陷型(细菌L型)
细菌细胞壁缺陷型或L型: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。 某些L型仍有一定的致病力,通常引起慢性感染。 临床上有明显症状而标本常规细菌培养阴性者,应考 虑细菌L型感染的可能性。
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。
(四)核质
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。
细菌是原核细胞,不具有成形的核。细菌的遗传 物质称为核质或拟核,无核膜、核仁和有丝分裂器。 功能与真核细胞的染色体相似——决定细菌各种遗传 性状。
二. 特殊结构
(一)荚膜
荚膜
肺炎链球菌荚膜
2. 荚膜的功能——与细菌的致病性有关 抗吞噬作用 粘附作用 抗有害物质的损伤作用 微荚膜与荚膜具有相同的功能
二、细菌的形态
细菌按其外形,主要有
球菌 杆菌 螺形菌
1、球菌 双球菌
脑膜炎奈瑟菌
肺炎链球菌
链球菌
葡萄球菌
2、杆菌
不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。
大
中
小
炭疽芽胞杆菌 3-10 μm
大肠埃希菌 2-3 μm
布鲁菌 0.6-1.5 μm
杆菌的形态多样
分枝杆菌
双歧杆菌
3、螺形菌
弧菌
螺菌
螺杆菌
中介体
(三)细胞质
核糖体:细菌合成蛋白质的场所,游离存在于蛋白质中。 质粒:染色体外的遗传物质,存在于细胞质中。为闭合 环状的双链DNA,控制细菌某些特定的遗传特性。 胞质颗粒:细菌细胞质中含有多种颗粒,大多为贮藏的 营养物质。其中有一种主要成分是RNA和多偏磷酸盐的 颗粒,其嗜碱性强,用亚甲蓝染色时着色较深呈紫色, 称为异染颗粒。常见于白喉棒状杆菌,位于菌体两端, 故又称极体(polar body),有助于鉴定。
革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较
细胞壁 强度 厚度
肽聚糖层数 肽聚糖含量
磷壁酸 脂质双层
脂蛋白 脂多糖
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% — + + +
细胞壁的功能
1、维持菌体固有的形态,保护细菌抵抗低渗环境 2、参与菌体内外的物质交换 3、菌体表面带有多种抗原分子,可诱发机体的免 疫应答。 4、与细菌的致病性有关
巩固练习
1、G+细菌细胞壁的结构为一层,含有的特有成分是: () A、脂多糖 B、脂蛋白 C、磷壁酸 D、核蛋白 2、革兰氏阴性细菌细胞壁中的特有成分是:( ) A、肽聚糖 B、磷壁酸 C、脂蛋白 D、脂多糖 3、细菌的鞭毛是:( ) A、细菌运动的唯一器官 B、细菌的一种运动器官 C、细菌的一种交配器官 D、细菌的繁殖器官 4、细菌的芽孢是:( ) A、一种繁殖方式 B、细菌生长发育的一个阶段 C、一种运动器官 D、一种细菌接合的通道
3、革兰阳性菌细胞壁特殊组分 ——磷壁酸
膜磷壁酸 壁磷壁酸
4、革兰阴性菌细胞壁特殊组分 —— 外膜
外膜位于肽聚糖外侧,由内向外由脂蛋白、脂质双层和 脂多糖三部分组成。
脂蛋白 连接肽聚糖与脂质双层
外膜
脂质双层
结构类似细胞膜,有选择性 通透作用,也可作为噬菌体、 性菌毛、或细菌素的受体
脂多糖 即革兰阴性菌内毒素 (LPS)
(二)鞭毛
单毛菌
鞭毛菌分类
丛毛菌
双毛菌
周毛菌
鞭毛的功能
鞭毛是运动器官。有鞭毛的细菌能主动运动, 可通过动力试验进行细菌鉴定; 鞭毛有抗原性。鞭毛的成分为鞭毛蛋白,并且 具有高度的特异性,称为鞭毛抗原(H抗原), 可作为细菌分类、分型的依据; 有的细菌其鞭毛与致病性有关。
(三)菌毛
菌毛: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。 根据功能不同,菌毛可分为 普通菌毛和性菌毛两类。 菌毛在普通光学显微镜下看 不到,必须用电子显微镜观 察。
(四)芽胞
芽胞:某些细菌在一定的环境条件下,能在菌体内部形成一
个圆形或卵圆形小体,是细菌的休眠形式。芽胞形成后细菌 即失去繁殖能力。 产生芽胞的都是革兰阳性菌。 芽孢折光性强、壁厚、不易着色,经特殊染色光镜下可见
5、自然界中分离到的细菌,形态各种各样,其中种 类最多的是:( ) A、球菌 B、螺旋菌 C、放线菌 D、杆菌 6、革兰阴性菌内毒素的主要成分是? A、脂蛋白 B、类脂A C、核心多糖 D、脂质双层 E、肽聚糖 7、下列哪项不属于细菌的基本结构 ? A、细胞壁 B、细胞膜 C、细胞质 D、核质 E、荚 膜
涂片 风干 固定
结晶紫
碘液
95%乙醇
复红
革兰染色
革兰阳性菌 革兰阴性菌
两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖,但各有其特殊组分。
1 涂片 2 干燥
3 固定
结晶紫 碘液 乙醇 稀释复红
1.用结晶紫染色1min
2.用碘液媒染1min
3.乙醇脱色0.5-1min
4.稀释复红复染1min
上海健康医学院
伤寒沙门菌革兰染色观察 G-, 红色
细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。其形成条件因菌种 而异。当营养物质缺乏时易形成芽孢,即为细菌维持生命的特殊形式; 芽孢由多层膜结构组成,带有完整的核质、酶系统和合成菌体组分的结 构,能保存细菌的全部生命活动的物质。芽孢形成后,细菌即失去繁殖 能力; 环境适宜时,芽孢则以发芽的形式发育成细菌的繁殖体; 一个细菌只形成一个芽胞,一个芽胞发芽也只生成一个菌体,细菌数量 并未增加,因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比,未形成芽胞而 具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体。
金黄色葡萄球菌革兰染色观察 G+, 蓝紫色
2.抗酸染色法 acid-fast stain
显微镜观察:
非抗酸性细菌 抗酸性细菌
红色
蓝色
抗酸性细菌
非抗酸性细菌
1、革兰阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、 五肽交联桥(三维立体结构)
N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸
溶菌酶作用点
青霉素作用点
2、革兰阴性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链(二维平面结构)
10、革兰氏染色后,G—细菌呈红色,主要是由于?
A、细菌等电点高 B、酒精脱色后,结晶紫易释出 C、核酸含量少 D、细菌膜被破坏 E、细胞壁通透 性降低
11、细菌属于原核细胞型微生物的主要依据是?
A、含有RNA和DNA两种核酸 B、仅有原始核结 构,无核膜和核仁 C、二分裂方式繁殖
D、有细胞壁 E、对抗生素敏感