细菌的基本性状

第一节 细菌的形态与结构
生物学特性 ①多形性 ②普通培养不生长 在含10%～20%人 或马血清的高渗低 琼脂培养基中能缓 慢生长，典型菌落 为荷包蛋样细小菌 落。 ③可返祖 ④可致病
蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）
第一节 细菌的形态与结构
（细菌L型菌落）
（二）细胞膜（cell membrane）
第二节 细菌的生理源自文库
（二）细菌的物理性状 2. 光学性质
♦ 特点：细菌细胞为半透明体，因此细菌悬液
呈混浊状态，且浊度与细菌数量呈正比。
♦ 应用：根据菌液的混浊程度，可粗略估计悬 液中细菌的数量。
第二节 细菌的生理
（二）细菌的物理性状
3. 渗透压
♦ 特点：细菌细胞内渗透压高，在低渗环 境中会发生胞浆压出；在高渗环境中会发生 胞浆分离。 ♦ 应用：在等渗环境中培养细菌，用低渗
第一节 细菌的形态与结构
（一）鞭毛：从细胞膜 延伸到细胞壁个的细长 呈波浪湾形弯曲的丝状 物。
根据鞭毛的数量和部位，可将鞭毛菌分成4类：① 单毛菌：只有一根鞭毛，位于菌体一端，如霍乱弧 菌；②双毛菌：菌体两端各有一根鞭毛，如空肠弯 曲菌；③丛毛菌：菌体一端或两端有一丛鞭毛，如 铜绿假单胞菌；④周毛菌：菌体周身遍布许多鞭毛， 如伤寒沙门菌。
厚度
肽聚糖层数 肽聚糖含量 (占胞壁干重) 磷壁酸
20～80nm
可达50层 50%～80% 有
5～10nm
1-2层 ５%～20% 无
外膜
结构
无
三维空间 （立体结构）
有
二维空间 （平面结构）
G+菌
G-菌
青霉素
抑制
转肽酶
溶菌酶
第一节 细菌的形态与结构
3. 细菌的L型 L型细菌：细胞壁缺陷的细菌。 常发生在作用于细胞壁的抗菌药物治疗过程中。 根据细胞壁缺陷程度分： 原生质体（完全失去细胞壁，见于G+菌，仅在高 渗环境中存活) 原生质球（细胞壁部分缺损，见于G-菌，在高渗 或非高渗环境中均能存活）
中介体
第一节 细菌的形态与结构
（三）细胞质（cytoplasm） 1.核糖体(ribosome)：由蛋白质和RNA组成的超微颗 粒，是合成蛋白质的场所。 2.胞质颗粒（如：白喉杆菌异染颗粒）
3.质粒(plasmid) 是细菌染色体外的遗传物质，是一段环状闭合的双 链DNA分子。
第一节 细菌的形态与结构
按细菌对O2的需要与否，将细菌分为：
专性需氧菌
专性厌氧菌 兼性厌氧菌 微需氧菌
• 需在有氧环境中生长繁殖
• 需在无氧环境中生长 • 在有氧、无氧环境中均可 生长（病原菌多属此类） • 宜在5%左右的低氧环境 中生长
第二节 细菌的生理
（二）细菌生长繁殖的规律 ♦ 细菌的繁殖方式：无性二分裂。
♦ 细菌的繁殖速度：大多数细菌20～30分钟即可分 裂一次。
菌龄、各种理化因素的影响 梨形、丝状等
二、细菌基本结构 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
二、细菌基本结构
二、细菌基本结构
（一）细胞壁（cell wall）
1.细胞壁的功能： （1）维持细菌固有形态和抵抗低渗作用。 （2）物质交换作用。
（3）屏障作用。
（4）免疫作用。 （5）致病作用。 （6）与细菌药物敏感性有关。
第一节 细菌的形态与结构
3.功能： 具有抗吞噬和抵抗杀菌物质的杀菌作用，增强细 菌的侵袭力，构成细菌致病力的重要因素之一。 抗干燥作用。 与致病有关。 鉴别细菌和血清学分型。 免疫原性。
第一节 细菌的形态与结构
（四）芽 胞：
某些细菌（主要为革兰阳性杆菌）在一 定条件下，细胞质浓缩脱水而形成一个 折光性很强，具有多层膜状结构、通透 性很低的圆形或卵圆形的小体。
葡萄球菌
四联球菌
杆 菌(bacillus)
杆菌形态多样，大小、长短、粗细差异明显。
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(bacillus)
单杆菌
双杆菌
链杆菌
分枝杆菌
螺形菌(spiral bacterium)
弧 菌
螺 菌
2.细菌的非典型形态
霍乱弧菌
伤寒 沙门菌
空肠 弯曲菌
铜绿 假单胞菌
鞭毛的作用和意义： 细菌的运动器官 与致病性有关。 依据其免疫原性对细菌 进行血清学分类和鉴定。
第一节 细菌的形态与结构
（二）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，称为菌毛，必须用电子显微镜才能看到
第一节 细菌的形态与结构
芽胞的观察
革兰染色法不易着色。 普通光学显微镜下常为胞内发亮的小体。 芽胞染色法才能着色。
芽胞的特性
保留原菌活性。 细菌的休眠体。 可转变成繁殖体。 耐高温。
第一节 细菌的形态与结构
芽胞的作用和意义
具有强大的抵抗力，常用高压蒸汽灭菌。 判断灭菌效果的指标。 根据其大小、形态和位臵可鉴别细菌。 是细菌的休眠状态，是潜在的外源性感染源。
• 细菌细胞膜的结构与真核细胞基本相同，由磷脂 和多种蛋白质组成，但不含胆固醇。 • 主要有物质转运、生物合成、呼吸、分泌细菌胞 外酶等作用。 • 细菌细胞膜可形成一种特有的结构，称中介体。
第一节 细菌的形态与结构
中介体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状 结构，多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞 的线粒体。
凡能提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源，称 为碳源。 凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源，称为氮源。 无机盐主要可为微生物提供除碳、氮源以外的各种重要元 素。
生长因子是一类对微生物正常代谢必不可少且不能用简单
的碳源或氮源自行合成的有机物。维生素、碱基、氨基酸。 根据营养要求分类： 苛养菌、非苛养菌
普通菌毛 遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。这类菌毛是细菌的粘附结构， 能与宿主细胞表面的特异性受体结合，是细菌感染的第一步。因此， 菌毛和细菌的致病性密切相关。一旦丧失菌毛，其致病力亦随之降 低或消失。 性菌毛 仅见于少数革兰阴性菌。数量少，一个菌只有1～4根。比普通菌 毛长而粗，中空呈管状。性菌毛由F质粒编码，故性菌毛又称F菌 毛。带有性菌毛的细菌称为F+菌或雄性菌，无性菌毛者称为F-菌 或雌性菌。
第二节 细菌的生理
二、细菌的生长繁殖
（一）细菌生长繁殖的条件
1. 充足的营养物质 包括：水、碳源、氮 源、无机盐、生长因子等。 根据营养要求分类： 苛养菌、非苛养菌 2. 适宜的酸碱度 多为pH7.2～7.6。
3. 合适的温度
多数病原菌为35℃～37℃。
主要是O2和CO2。
4. 必要的气体环境
第二节 细菌的生理
第二节 细菌的生理
二、细菌的生长繁殖 （一）细菌生长繁殖的条件
1. 充足的营养物质 包括：水、碳源、氮 源、无 机盐、生长因子等。 水是一种最优良的溶剂。水分子具有偶极性质，从而 使它成了许多物质的优良溶剂。它不仅是细胞外的营 养物质运送进细胞内以及细胞内的代谢产物运送到细 胞外的媒介，而且是细胞内几乎所有生物化学反应的 媒介。
④~ ⑤ 衰退期：环境条件不断恶化、死亡加快；细菌变异、
甚至自溶。
衰亡期：死菌数超过活菌 对数期：生长迅速、 迟缓期：适应阶段，细 数、开始出现菌体自溶 生物学特性典型、对
菌代谢活跃、不繁殖 抗菌药物敏感性强 稳定期：繁殖数和死亡数 平衡、易形成芽胞、形态 发生变异
第二节 细菌的生理
三、细菌的新陈代谢
第二节 细菌的生理
一、细菌的主要理化性状 （一）细菌的化学组成
♦ 与其他生物细胞相似的成分：水、无机盐、
蛋白质、糖类、脂类、核酸等。 ♦ 细菌细胞特有的成分：肽聚糖、胞壁酸、磷 壁酸、吡啶二羧酸等。
第二节 细菌的生理
（二）细菌的物理性状 1. 带电现象
♦ 特点：在中性、弱碱性环境中，细菌细
胞均带负电荷。 ♦ 意义：与染色、凝集反应、杀菌抑菌等 作用有关。
第一节 细菌的形态与结构
菌毛电镜图
第一节 细菌的形态与结构
（三）荚膜：是某些细菌细胞壁 外包绕的粘液性物质。 1.观察：荚膜对一般碱性染料亲 和力低，不易着色，普通染色只 能见到菌体周围有未着色的透明 圈。如用墨汁作负染色，则荚膜 显现更为清楚。用特殊染色法可 将荚膜染成与菌体不同的颜色。 2.组成和免疫性： 大多数细菌的荚膜是多糖，炭疽 芽胞杆菌、鼠疫耶尔森菌等少数 菌的荚膜为多肽。荚膜与同型抗 血清结合发生反应后即逐渐增大， 出现荚膜肿胀反应，可藉此将细 菌分型。
金黄色葡萄球菌 G+
大肠杆菌 G-
二、细菌基本结构
（一）细胞壁（cell wall）
2.化学组成与结构 革兰染色
革兰阳性菌 革兰阴性菌
共有组分：肽聚糖 特殊组分：G+ 菌、G-菌不同
肽聚糖(peptidoglycan，粘肽)
N-乙酰葡糖胺
溶菌酶作用点
N-乙酰胞壁酸
青霉素作用点
革兰阳性菌细胞壁肽聚糖： 聚糖骨架、四肽侧链、五肽桥
能量代谢 分解代谢：大分子 物质代谢 合成代谢：小分子 小分子 + 能量
+ 能量
大分子
第二节 细菌的生理
（一）能量代谢
♦ 细菌获取能量的途径 —— 生物氧化。 ♦ 细菌能量代谢的主要类型： 需氧呼吸 • 以分子氧作为最终受氢体。产能多。 发酵
• 以有机物作为最终受氢体。产能少。
白喉杆菌异染颗粒
第一节 细菌的形态与结构
（四）核质（nuclear material）
特点： 无核膜、核仁 染色体： 单一 、环状、 闭合、双螺旋 DNA。
第一节 细菌的形态与结构
三、细菌特殊结构
鞭毛 (flagellum) 菌毛 (pilus ) 荚膜（capsule) 芽胞 (spore)
第四章 细菌的基本性状
本章内容
1 2
第一节 细菌的形态与结构 第二节 细菌的生理 第三节 细菌与环境 第四节 细菌的遗传变异
3
4 5
第五节 细菌的分类与命名
学习目标
学习目标： 掌握：细菌的生物学地位、基本形态，与染色、致病、免疫、耐 药有关重要结构；细菌生长繁殖的条件、繁殖的方式和规律； 细菌控制的常用方法。 熟悉：细菌的特殊结构及其作用和意义；细菌L型的概念和主要 生物学特征；条件致病菌、菌群失调症的形成原因；常见细菌 变异现象及其意义。 了解：两类细菌细胞壁结构的异同以及在检验、用药等方面的意 义；细菌主要合成代谢产物及其医学意义；细菌的分布；细菌 的分类方法。 本章重点：★细菌形态、特殊结构；生长繁殖和细菌分布与控制。 ★细菌变异现象。
革兰阴性菌细胞壁特殊组分：外膜层
由外向内依次为脂多糖、脂质双层、脂蛋白3 部分组成。 脂多糖由菌体O-特异性多糖、非特异性核心 多糖和脂质A组成。 脂质双层是革兰阴性菌细胞壁的主要结构，为 典型的磷脂双层，中间镶嵌有一些特异功能蛋 白质。
G+菌与G-菌细胞壁结构比较
区别点 坚韧度 G+ 菌 较坚韧 G -菌 较疏松
第二节 细菌的生理
（二）细菌生长繁殖的规律
▲ 细菌群体生长繁殖的规律：生长曲线
第二节 细菌的生理
①~ ② 迟缓期：细菌代谢活跃、几乎不繁殖。 ②~ ③ 对数期：细菌繁殖迅速、形态典型、对外界因素敏感。 ③~④ 稳定期：由于营养消耗、毒性产物积聚、pH下降等， 细菌繁殖速度逐渐减慢；次级代谢产物开始产生。
或高渗环境抑制、杀灭细菌。
第二节 细菌的生理
（二）细菌的物理性状 4. 半透性
♦ 特点：细菌细胞壁、细胞膜都有半透性， 可允许小分子物质通过；
♦ 意义：有助于细菌吸收营养、排除代谢
产物。
第二节 细菌的生理
（二）细菌的物理性状
5. 表面积
♦ 特点：细菌细胞个体小，单位体积内表
面积巨大。
♦ 意义：有利于菌体内外物质交换，故细 菌代谢旺盛、繁殖迅速。
第一节 细菌的形态与结构
细菌(bacterium) 是一类具有细胞壁的单细胞原核细胞型微 生物。
第一节 细菌的形态与结构
一、细菌的大小与形态
（一）细菌大小 通常以微米（μm）作为其大小测量单位。 （二）细菌形态 1.细菌的基本形态
细菌的三种类型
球菌(coccus)
球菌(coccus)
双球菌 链球菌
肽聚糖(peptidoglycan，粘肽)
革兰阴性菌细胞壁肽聚糖: 聚糖骨架、四肽侧链
革兰阳性菌细胞壁特殊组分： 磷壁酸
磷壁酸是革兰氏阳性（G+）菌细胞壁特殊组份，根据 其在细胞表面上的固定方式，分壁磷壁酸和膜磷壁酸， 壁磷壁酸不深入质膜，其末端以磷酸二酯键与肽聚糖 的N-乙酰胞壁酸连结，是重要的表面抗原。膜磷壁酸 跨过肽聚糖层，以其末端磷酸共价连接于质膜中糖脂， 是粘附因子，与致病性有关。