细菌的形态结构
细菌形态结构
细菌核蛋白体
电镜照片
形态与结构
核质 （nuclear material)
无核膜、无核仁、无组蛋白
功能：控制细菌的遗传性状 闭环双链DNA形成网状结构 球形、棒状、哑铃状
还含有
（Capsule）
化学组成：
多糖或多肽 功能： 抗吞噬作用
肺炎链球菌 产汽荚膜杆菌
粘附作用
70S---50S+30S
核糖体
与真核细胞不同，抗菌素作用部位
质粒
染色体外遗传物质，与遗传变异有关
胞质颗粒
异染颗粒等，可鉴别细菌
形态与结构
细胞质（cytoplasm）
• 核糖体（ribosome）RNA和蛋白质 沉降系数 70s 50s+30s（真核80s 60s+40s）
链霉素
红霉素
异染颗粒
质粒
革兰阴性菌 较疏松 10-15nm
肽聚糖层数
肽聚糖含量 磷壁酸 脂蛋白 外膜 脂多糖
可多达50层
占细胞壁干重 50%-80% 有 无 无 无
1-2层
占细胞壁干重5%20% 无 有 有 有
形态与结构
细胞壁
项目 染色性
革兰阳性菌 革兰阴性菌 细胞壁的关系 紫色 红色
细胞壁对酒精的通透性
抗原性
毒性
主要为磷壁 主要为外膜 细胞壁的化学组成不同 酸 无内毒素 有内毒素 内毒素为阴性菌细胞壁成分
细胞壁
2、特殊组分：
磷壁酸 (teichoic acid) 壁磷壁酸
膜磷壁酸 壁磷壁酸
膜磷壁酸
G+菌特有成分
形态与结构
细胞壁
G-菌特有成分
脂多糖 LPS (lipipolisaccharide)
细菌的形态与结构
细菌的形态与结构细菌，是一类微生物中最为常见的生物体，具有非常小的体积和简单的细胞结构。
了解细菌的形态与结构对于深入研究其生理生态特征和应用具有重要的意义。
本文将详细介绍细菌的形态特征和细胞结构，以加深对细菌微观世界的认识。
一、形态特征细菌的形态主要包括球菌状、棒状和螺旋状三种基本形态。
1. 球菌状：球菌是一种呈球形或近似球形的细菌。
其特点是细胞直径相对较小，一般在0.5至2微米之间，且在不同生长条件下可出现单个球菌、成对球菌、链球菌等不同排列方式。
球菌状细菌常见的代表有肺炎球菌、链球菌等。
2. 棒状：棒状细菌，即杆菌，是一类呈长棍形或短棒形的细菌。
其细胞长度相对较长，直径较小，一般在0.5至1微米之间。
棒状细菌在不同的生长环境下，可形成散生杆菌、链状杆菌或其他不同排列方式。
常见的棒状细菌有大肠杆菌、炭疽杆菌等。
3. 螺旋状：螺旋状细菌，顾名思义，呈螺旋形状。
其特点是细胞体细长且呈螺旋状，直径相对较小，一般在0.2至2微米之间。
螺旋状细菌具有较高的运动能力，可分为单螺旋、双螺旋、多螺旋等多种类型。
典型螺旋状细菌有梅毒螺旋体、弯曲菌等。
以上是细菌最基本的形态特征，不同形态的细菌在细胞结构和生理功能上存在差异，这也为研究细菌的种类和属性提供了基础。
二、细胞结构细菌的细胞结构相对简单，主要由细胞壁、细胞膜、质粒、核糖体等组成。
1. 细胞壁：细菌的细胞壁位于细胞质膜的外侧，是细菌独有的结构。
细胞壁主要由多糖、多肽等物质构成，可分为厚壁细菌和薄壁细菌两类。
细胞壁对于细菌的形态保持、抗外界环境压力和免疫反应具有重要作用。
2. 细胞膜：细菌的细胞膜位于细胞质膜的内侧，是控制物质进出和细胞呼吸代谢的关键结构。
细菌细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，与能量代谢、细胞分裂等过程密切相关。
3. 质粒：质粒是一种存在于细菌细胞质中的小型环状DNA分子。
质粒可携带一些非必需基因，如耐药性基因、毒力基因等，对细菌的适应性和传播能力起到重要作用。
12章_细菌的形态结构
（四）核质（nucleoid）
细菌为原核细胞，其遗传物质处于细胞浆 中，没有核膜，称为核体/核质/拟核。
核体
核体即细菌细胞中的DNA，是由闭合环状 的，长约1000nm的双链DNA细丝折叠或盘 绕而成，散布于整个细胞浆中，呈球状、 卵状、哑铃状、带状等。
分离自大肠 杆菌的核体
电镜图像
二、细菌的特殊结构
免疫应答。 ⑤胞壁上的某些成分与细菌的致病性有关。
细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）
细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterial L form)：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。 革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包 住——原生质体(protoplast)。 革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质 球(spheroplast)。 某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。
一、细菌的大小
测量细菌大小的单位是微米(μm)
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、杆状和螺形状。
荚膜 鞭毛 菌毛 芽胞
与细菌的基本生命活动 没有多大关系
（一）荚 膜 (Capsule)
一部分细菌，在其生活过程中，可以在细胞壁的 外面产生一种粘液样的物质，包围整个菌体，称 为荚膜。
荚膜：与细菌壁结合牢固，厚度﹥0.2μm， 普通光镜下可见，边界分明。
微荚膜：厚度﹤ 0.2μm，不能在光镜下直接 看到。
并据此而将细菌分为：
细菌的形态结构与生活习性研究
细菌的形态结构与生活习性研究细菌，作为微生物界中最为常见的一类生物，其形态结构与生活习性一直是科学家们关注的焦点。
通过对细菌的研究，我们可以更好地了解它们的生存方式和对环境的适应能力，进而为人类的生活和健康提供更多的参考和帮助。
一、细菌的形态结构细菌的形态结构多种多样，常见的形态有球形、杆状、螺旋形等。
球形细菌又称为球菌，其形状酷似一个微小的球体，如链球菌、葡萄球菌等；杆状细菌则呈现出长条状，如大肠杆菌、炭疽杆菌等；螺旋形细菌则呈现出螺旋状，如鞭毛菌、螺旋菌等。
除了形状的差异，细菌的结构还包括细胞壁、细胞膜、质粒等。
细胞壁是细菌细胞外层的一层保护层，有助于细菌对外界环境的适应。
细胞膜则是细菌细胞内部与外部环境之间的隔离层，起到了控制物质进出的作用。
质粒则是细菌细胞中的一种环状DNA分子，它可以独立复制并传递给其他细菌，从而促进细菌的遗传变异和适应能力的提高。
二、细菌的生活习性1. 营养方式细菌的营养方式多样，主要包括光合作用、化学合成和异养等。
光合作用是指细菌通过光能将无机物转化为有机物，如一些光合细菌可以利用阳光将二氧化碳和水转化为有机物质。
化学合成则是指细菌通过化学反应将无机物转化为有机物，如一些硫细菌可以利用硫化物将二氧化碳转化为有机物质。
异养是指细菌通过摄取有机物质来获取能量和营养物质，如大肠杆菌就是一种异养细菌。
2. 生存环境细菌的生存环境非常广泛，可以存在于土壤、水体、空气中，甚至在极端环境下也能存活。
一些极端嗜热菌可以在高温的火山喷发口附近生存，而一些极端嗜盐菌则可以在高盐度的湖泊中生存。
此外，细菌还可以寄生在其他生物体内，如人体的肠道中存在着大量的益生菌，对人体的健康起到了重要的作用。
3. 对人类的影响细菌对人类的影响是双重的，既有益处，也有害处。
益生菌是一类对人体健康有益的细菌，它们可以帮助人体消化吸收，增强免疫力，还可以抑制有害菌的生长。
而一些致病菌则会引起人类的疾病，如大肠杆菌可以引发食物中毒，链球菌可以引发咽炎等。
细菌的形态结构和生长繁殖机制
细菌的形态结构和生长繁殖机制细菌是一种微生物，存在于自然界的各个角落，包括土壤、水体、空气、食品等。
在人体内，细菌扮演着重要的角色，有些细菌是人体的益生菌，有助于消化食物、提高免疫力等，但有些细菌则会引发疾病。
因此，了解细菌的形态结构和生长繁殖机制对我们对细菌的认识和控制极为重要。
一、细菌的形态结构细菌的形态结构非常多样，包括球形、杆状、螺旋形等。
除了形态外，细菌还有一些特征，如大小、颜色、生长速度等都能较好地区分不同种类的细菌。
1. 球形细菌球形细菌，也称为球菌，其形状呈球形或卵圆形，直径约为1微米至10微米之间，通常无需显微镜即可观察。
球形细菌最常见的菌属为链球菌，常引起急性咽炎、扁桃体炎等疾病。
2. 杆状细菌杆状细菌，其形状呈细长的杆状，长短不一，直径约为0.5微米至1.0微米，杆状细菌可分为革兰氏阴性杆菌和革兰氏阳性杆菌两种。
革兰氏阴性杆菌常见的菌属为大肠杆菌，常引起腹泻等疾病；革兰氏阳性杆菌常见的菌属为炭疽杆菌，是一种危险的生物武器。
3. 螺旋形细菌螺旋形细菌，形状呈螺旋状或波浪状，直径约为0.5微米至1.0微米，通常需要透过显微镜才能观察。
螺旋形细菌常见的菌属为隐螺旋菌，它是一种人畜共患病、具有高毒性的细菌。
二、细菌的生长繁殖机制细菌的生长繁殖主要包括四个阶段：潜伏期、指数期、平稳期和衰减期。
1. 潜伏期细菌的潜伏期，是指细菌在接种培养基后的一段时间内，菌落数量未发生明显变化的阶段。
此时，细菌在适宜的温度、pH值、营养成分等条件下，吸收和利用营养物质，并在细胞内合成新的细胞成份，为后续的生长和繁殖做好准备。
2. 指数期当细菌在潜伏期后充分生长后，进入了指数期。
此时，细菌迅速繁殖，数量呈现指数级的增长。
这个阶段是细菌数量增长最快的时期，也是最容易感染人体的时期。
3. 平稳期当细菌数量达到其生长环境最大容量后，细菌进入了平稳期。
此时，细菌数量与培养基中的养分变化相对平衡，数量较为稳定，不再呈现指数级的增长，此阶段称为平稳期。
细菌小知识
细菌是生物的主要类群之一，属于细菌域，也是所有生物中数量最多的一类。
以下是关于细菌的一些小知识：
1.形态与结构：细菌的形状相当多样，主要有球状、杆状，以及螺旋状。
细菌的结构通常有细胞壁、
细胞膜、细胞质以及核质等。
部分细菌还拥有特殊的结构，如鞭毛和菌毛，这些结构在细菌的生存和繁殖中发挥着重要作用。
2.繁殖方式：细菌的繁殖方式主要为二分裂，这是一种无性繁殖方式。
在适宜的环境条件下，细菌
的繁殖速度非常快，这也是细菌数量庞大的重要原因。
3.生活环境：细菌广泛分布于土壤和水中，或者与其他生物共生。
人体身上也带有相当多的细菌，
这些细菌在正常情况下对人体无害，甚至有益。
然而，当细菌进入人体并达到一定数量时，可能会引起疾病。
4.致病性：部分细菌具有致病性，能引起人类和动植物的疾病。
细菌的致病性与其产生的毒素和酶
有关，这些物质能破坏宿主细胞的结构和功能，导致疾病的发生。
常见的由细菌引起的疾病包括肺炎、结核病、腹泻病等。
5.有益作用：尽管部分细菌具有致病性，但许多细菌对人类和动植物是有益的。
例如，一些细菌可
以用于制作食品（如面包、酸奶等），一些细菌还可以用于污水处理和生物修复等环保领域。
此外，人类还利用细菌进行基因工程的研究和应用。
6.耐药性：随着抗生素的广泛使用，部分细菌产生了耐药性，这使得一些原本可以轻易治愈的细菌
感染变得难以治疗。
因此，合理使用抗生素并研发新型抗菌药物是当前医学领域的重要任务之一。
细菌的形态结构PPT.
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聚糖骨架、四肽侧链
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G+
G-
细胞壁的组成：
1. 共有组分------肽聚糖(peptidoglycan) 又称为 胞壁质（murein）：原核细胞所特有的成分， G+菌和G-菌的共有组分。
G+菌：
N-乙酰葡糖胺
b-1,4糖苷键
N-乙酰胞壁酸
聚糖骨架
四肽侧链
构成坚韧的三维
五肽交联桥 立体框架结构
（MurNAc）
构成聚糖骨架的基本原料
第二节 细菌的结构
• 细菌的基本结构：每个细菌细胞都具有的， 由外向内依次为：细胞壁、细胞膜、细胞质 及核质。
• 细菌的特殊结构：仅某些细菌具有的，包括： 荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。
细菌结构示意图
(一) 细胞壁(cell wall): 菌细胞最外层，坚韧而有弹性(重要、复杂)
共有组分： 特殊组分：G+与G-菌细胞壁不同
青霉素作用位点
三维立体结构，坚固 一个层次是属于投资的，主要集中在中低档水平上的N轿-乙车酰，胞当然壁高酸档车也有一部分，这个为数不多。
医学微生物学细菌形态结构
细菌的大小和形状
大小多样
细菌的大小范围广泛，从 0.2微米到100微米不等。
形状多样
细菌的形状有球状、棒状、 弧菌状、螺旋形等多种。
大小与形状关联
细菌的大小和形状与其生 长环境和代谢特性有关。
细菌的菌落形态
圆形菌落
圆形的菌落周围边界清晰，直径均匀。
环状菌落
环形的菌落中心略凹陷，边界光滑。
不透明菌落
细胞质
细菌的胞内液体，包含各种酶和代谢产物。
核糖体
细菌的蛋白质合成工厂，参与翻译过程。
质粒
细菌的附加遗传物质，可传递额外的基因信息。
内质网
细菌内的网络状结构，参与蛋白质合成和运输。不透的菌落颜色浓烈，通常为乳白色。
透明菌落
透明的菌落颜色较淡，通常为无色或淡黄色。
细菌的细胞结构组成
1
细胞壁
决定细菌的形态、生理特性和抗生物素敏感性。
2
胞外结构
包括多糖胶囊、鞭毛、菌毛等。
3
细胞内结构
包括细胞质、核糖体、质粒、内质网等。
细菌的细胞壁结构
1 革兰氏染色
根据细菌细胞壁染色性质的不同，可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。
2 革兰氏阳性菌
细胞壁厚，含有厚重的层状胞外结构。
3 革兰氏阴性菌
细胞壁薄，胞外结构相对简单。
细菌的胞外结构
多糖胶囊
多糖胶囊是细菌表面的一层胶状结构，具有保护和免疫逃避的功能。
鞭毛
鞭毛是细菌表面的纤毛结构，可用于细菌的运动和贴附。
菌毛
菌毛是细菌表面的细长纤维，起到吸附和交联的作用。
细菌的细胞内结构
医学微生物学细菌形态结构
细菌形态结构是细菌学的重要内容，涉及细菌的大小、形状、菌落形态和细胞结构组成等方面。 细菌的大小和形状多样，有球状、棒状、弧菌状、螺旋形等。 细菌的菌落形态多样，可以是圆形、环状、不透明、透明、乳白色等。 细菌的细胞结构组成包括细胞壁、胞外结构和细胞内结构。 细菌的细胞壁结构决定了其形态、生理特性和抗生物素敏感性。 细菌的胞外结构包括多糖胶囊、鞭毛和菌毛等。 细菌的细胞内结构包括细胞质、核糖体、质粒和内质网等。
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双球菌
链球菌
葡萄球菌
2、杆菌（Bacterium或Bacillus）
杆菌一般呈正圆柱形，也有近似卵圆形的； 菌体多数平直，亦有稍弯曲的（如腐败梭菌）； 菌体两端多为钝圆，少数是平截（如炭疽杆菌）
或呈尖锐状（如尖端梭杆菌）； 菌体短小近似球形的，称为球杆菌； 会形成侧枝或分枝的，称为分枝杆菌； 一端膨大呈球棒形的，称为棒状杆菌； 有时个别杆菌会变成长丝状。 芽孢杆菌。
特殊组分——磷壁酸(Teichoic acid)。
磷壁酸
壁磷壁酸 膜磷壁酸
磷壁酸的作用：
抗原性很强——G＋菌的 表ห้องสมุดไป่ตู้抗原
在调节离子通过肽聚糖层 中起作用
也可能与某些酶的活性有 关
某些细菌的磷壁酸，能粘 附在宿主细胞表面，其作 用类似菌毛，可能与致病 性有关。
3. G- 菌细胞壁的特点
细菌 (bacterium) 的概念 ？
细菌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，结构简单，具有 DNA和RNA，主要靠二分裂方式繁殖，并可 在人工培养基上生长繁殖。
广义的细菌还包括: 放线菌、支原体、衣原体、 立克次体和螺旋体。
第一节 细菌的形态
一、细菌的大小
第二节 细菌的结构
细菌虽小，但其构 造也相当复杂;
细菌的结构对细菌 的生存、致病性和 免疫性等均有一定 作用。
习惯上，将细菌结构分为：
细菌基本生命活动过程中所必需。
基本结构 细胞壁、细胞膜、细胞质，核质等
与基本的生命活动没有多大关系。如：
特殊结构 荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞等。 并不
是所有的细菌都有这些特殊结构
一、细菌的基本结构
（一）细胞壁 (Cell wall)
细胞壁在细菌细胞的外层，是一层无色透明、坚 韧而具一定弹性的膜状结构。 结构比较复杂； 较厚(5~80nm)； 网状结构； 可承受细胞内部强大的渗透压而不破坏。
1、细胞壁的主要组分
主要成分：肽聚糖 (Peptidoglycan) 或称粘肽 (Mucopetide)
杆菌的形态多样
两端齐平
炭疽芽胞杆菌
白喉棒状杆菌
杆菌的形态多样
分枝杆菌
双歧杆菌
3、螺旋状菌（Spirillum）
菌体成弯曲或螺旋状圆柱形，两端钝圆或呈尖 突状。
又可分为： 弧菌（Vibrio）：菌体只有一个弯曲，形如逗点 螺菌（Spirillum）：有两个以上弯曲，捻转呈螺 旋状
螺形菌(spiral bacterium)
青霉素和头孢菌素等能与细菌竞争合成胞壁过程中所 需的转肽酶，抑制四肽侧链上D-丙氨酸与五肽桥之间 的联结，使细菌不能合成完整的细胞壁，从而导致细 菌死亡。
除肽聚糖这一基本成份以外，G＋菌和 G－菌还 各有其特殊的结构成分。
2. G＋菌细胞壁的特点
细胞壁较厚，约20~80mm。肽聚糖含量丰富， 有15~50层，约占细胞壁干重的50~80%。
肽聚糖是原核生物特有的成分。
细胞壁的机械强度有赖于肽聚糖的存在。
肽聚糖是由：
聚糖支架 四肽侧链 五肽交联桥
各种细菌细胞壁的聚糖支架均相同， 但四肽侧链的组成及其连接方式随菌 种而异。
1. 肽聚糖(peptidoglycan)
革兰阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥
溶菌酶作用点
N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸
青霉素作用点
革兰阴性菌肽聚 糖结构
聚糖骨架 四肽侧链
凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质，都 能损伤细胞壁而使细菌变形或杀伤细菌。
例如溶菌酶(Lysozyme)能切断肽聚糖中N-乙酰葡萄 糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的β-1.4糖苷键之间联结，破 坏肽聚糖支架，引起细菌裂解。
弧菌
螺菌
螺杆菌
4、衰老型、多形性
衰老型或退化型：细菌在老龄培养物或环境发 生改变（在不适宜的环境中、或化学药品的作 用）时，会出现形状不正常的个体。
当重新处于正常的培养环境中，可以恢复正常形状。
多形性：有些细菌（如根瘤菌和棒状杆菌）， 在正常环境中，其形状也很不一致，这种现象 就称为多形性。
革兰阳性菌与阴性菌细胞壁比较
结 肽 组成
聚 层数 糖
强度
磷壁酸
革兰阳性菌
聚糖骨架、四肽侧链、 五肽交联桥
并据此而将细菌分为：
球菌 杆菌 螺形菌
1、球菌（coccus）
多数球菌呈正球形，按其分裂方向及分裂 后彼此相连的情况不同，又可分为：
双球菌（Diplococcus） 链球菌（Streptococcus） 四联球菌（Tetracoccus） 八叠球菌（Sarcina） 葡萄球菌（Staphylococcus）
能阻止多种物质透过，抵抗许多化学药物的作用； 所以G－菌对溶菌酶、青霉素等比G＋菌具有较大的
抵抗力。
外膜蛋白(Outer membrane protein，OMP)
外膜蛋白——外膜中镶嵌的多种蛋白质的统称。
外膜蛋白
主要外膜蛋白 次要外膜蛋白
微孔蛋白— 起分子筛作用
脂蛋白
牢固连接外膜与肽聚糖 作为噬菌体的受体 参与营养物质转运
细胞壁较薄，约5~10nm，但有多层结构，化学组 成比较复杂。
有1~2层肽聚糖，约占细胞壁干重的10~20%
不含磷壁酸
脂蛋白
有特殊的外膜
脂双层 外膜蛋白
脂多糖
革兰阴性菌细胞壁结构模式图
类脂A：是细菌内毒素的主要成分。 无种属的特异性，与致病性有关。
核心多糖：具有属特异性 特异多糖（侧链多糖）：位于LPS的最外层，
测量细菌大小的单位是微米(μm)
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、杆状和螺形状。
露出于表面之外
为G－菌的菌体抗原（O抗原），具有种的特异性
由3~5个单糖组成的低聚糖单位重复构成的多糖链。 单糖的种类、排列顺序、空间构型决定菌体抗原的特异性
特异性多糖如没有生长，则细菌由光滑型转变为粗糙型
脂质双层
脂质双层：是G－菌细胞壁的主要结构
转运营养物质作用 屏障作用，