第一章 细菌的基本性状

5.细胞壁缺陷菌型（L型菌）
细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生 物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细胞 壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活者称为 细菌细胞壁缺陷型。 原生质体（protoplast） 原生质球（spheroplast）
形态大小不一，G－ 临床意义：
慢性和反复感染 常规细菌检查阴性时 要考虑细菌L型感染的 可能
三、细菌摄取营养物质的机制
• 被动扩散 • 主动转运 • 基团转移：营养物在转运中被磷酸化，同时 与代谢相结合 • 特异转运：如铁的转运
四、细菌生长繁殖的条件
1.营养物质 2.氢离子浓度(pH) 多数病原菌最适pH为7.2~7.6 3.温度 多数病原菌最适37℃ 4.气体 根据细菌代谢时对O2的需求分为 （1）专性需氧菌：如结核杆菌 （2）专性厌氧菌：如破伤风梭菌，厌氧机制 （3）兼性厌氧菌：大多数病原菌 （4）微需氧菌：如空肠弯曲 CO 2 对细菌的生长也很重要。大部分细菌在新陈代谢过程中产生的 CO2可满足需要。 5.渗透压 一般培养基渗透压适于大多数细菌。
• 细胞质（cytoplasm）
成分：
无色透明胶状物，由水、蛋白 质、脂类、核酸及少量无机盐组成
功能：
细菌新陈代谢的场所
1.质粒 （plasmid）
细菌染色体外的遗传物质，为闭合环 状的双链DNA，能自我复制，控制细 菌某些特定的遗传性状。 质粒编码的性状：菌毛、细菌素、毒 素、耐药性等。
功能：细菌储存营养物质。如：白喉杆菌 的异染颗粒，成分为RNA，多偏磷 酸盐 。
（二）合成代谢产物及其医学上 的意义
• 热原质
细菌合成的一种注入人体内引起发热反 应的物质。大多是G-菌的脂多糖。 热原质耐高温，高压蒸气灭菌（121℃， 20min）不能破坏，250℃高温干烤才能破坏。
• 毒素和侵袭性酶
内毒素：G－菌的脂多糖 外毒素：G＋菌和少数G－菌产生的蛋白质 侵袭性酶：损伤机体组织，促进细菌侵袭 和扩散，如卵磷脂酶 （产气荚膜梭菌 ）、 透明质酸酶（链球菌）。
• 芽胞（spore）
某些G+菌在一 定环境条件下，胞 质脱水浓缩，在菌 体内部形成一个圆 形或卵圆形的小体， 是细菌的休眠形式， 称为芽胞。
芽胞特点
保存有细菌全部生命活性。 是细菌的休眠状态，具有很强的抗高温、 抗干燥、抗化学消毒剂和抗射线能力。 芽胞可发芽，形成新的菌体：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，芽胞不是细菌的繁殖方式。 杀灭芽胞是灭菌指标。
大肠杆菌（+），产气杆菌（-） 大肠杆菌（ ），产气杆菌（ 产气杆菌
VP试验 VP试验
大肠杆菌（-），产气杆菌（+） 大肠杆菌（ ），产气杆菌（ 产气杆菌
枸橼酸盐利用试验
产气杆菌以枸橼酸盐为碳源、 产气杆菌以枸橼酸盐为碳源 、 以铵盐为 氮源→ 分解铵 盐产氨（ 碱性） 氮源 → 分解 铵 盐产氨 （ 碱性 ） → 指示剂淡绿 变深蓝为阳性
尿素酶试验
变形杆菌有尿素酶， 变形杆菌有尿素酶 ， 可分解尿素产生氨 →培养基变碱→酚红指示剂显红色 培养基变碱→
硫化氢试验
变形杆菌、 变形杆菌 、 沙门菌分解含硫氨基酸产生 硫化氢→ 硫化氢→遇铅或铁离子生成黑色的硫化物
IMViC试验
I：吲哚试验 M：甲基红试验 Vi：VP试验 C：枸橼酸盐利用试验 常用于鉴定肠道杆菌， 如大肠埃希菌+ + -，产气杆菌- - + +。
•色素：金黄色葡萄球菌——金黄色色素（脂溶性） 色素：金黄色葡萄球菌——金黄色色素（脂溶性） ——金黄色色素 铜绿假单胞菌—— 绿色色素（水溶性） ——铜绿假单胞菌——-绿色色素（水溶性） 可用于细菌鉴别
• 抗生素：多粘菌素、杆菌肽。作用强，抗菌范围广 泛 • 细菌素：只能杀伤有亲缘关系的细菌，如大肠菌素。 无治疗意义，有助于细菌分型。抗菌谱窄。流行病 学、菌种鉴别上应用 • 维生素：某些肠道菌合成，如B族维生素、VK。
鞭毛功能
细菌的运动器官 某些细菌鞭毛与致病有关：如霍乱弧菌 鞭毛蛋白有抗原性：H抗原
• 菌毛（pilus）
许多G－ 菌和少数G＋ 菌菌体表面存在着一 种直的比鞭毛更细、 更短的丝状物
与运动无关
菌毛的种类和功能
普通菌毛
遍布细胞表面， 每菌可达数百根，短 而直，黏附结构，与 致病性有关。
性菌毛
每菌1～4根，比 普通菌毛长而粗，传 递质粒。
五、细菌的生长繁殖
♣细菌个体的生长繁殖 二分裂繁殖；繁殖速度一般20～30分钟一代 ♣细菌群体的生长繁殖：生长曲线
迟缓期 对数期
稳定期
衰退期
六、细菌的新陈代谢
• 细菌新陈代谢包括分解代谢与合成代谢
营养物质分解和转化为能量的过程：分解代 谢 所产生的能量用于细胞组分的合成：合成代 谢
（一）分解代谢产物和生化 反应
三、细菌的理化性状 （一）细菌的化学组成
包括水、 无机盐、 蛋白质、 糖类、 包括水 、 无机盐 、 蛋白质 、 糖类 、 脂质 和核酸等。 和核酸等。
（二）细菌的物理性状
光学性质：菌体半透明 表面积大 带电现象：G+菌pI为pH2~3，G-菌pI为 pH4~5 半透性：细胞壁和细胞膜允许水和小分子通过 内部渗透压高
固体培养基中生长情况 • 分离培养： 将标本或培养物划线接种 在固体培养基的表面，因划 线的分散作用，使许多原混 杂的细菌在固体培养基表面 上散开。 • 菌落（colony）：单个细菌 分裂繁殖而成的一堆肉眼可 见的细菌集团。
半固体培养基中生长情况
有鞭毛细菌：扩散生长，周围浑浊 无鞭毛细菌：沿穿刺线生长，周围 透明
第二节 细菌的生长繁殖与代谢
一、细菌营养类型
根据细菌利用能源和碳源的不同分类： • 自养菌（autotroph）：以无机物或光合作用 为能源 • 异养菌（heterotroph）：以有机物为原料合 成菌体成分，病原菌都是异养菌
二、细菌的营养物质
水：营养物质必须先溶于水，营养的吸收与代 谢均需有水才能进行。 氮源：来自氨基酸、蛋白质等，合成菌体成分。 碳源：来源于糖类，提供能量。 无机盐：钾、钠、钙、镁、磷、硫等。 生长因子：生长必需但自身不能合成的物质， 如维生素、氨基酸等。
第四节 细菌的分类
• 属（genus）
由密切相关的种组成，如金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌属 于葡萄球菌属。
• 种（species）
细菌的基本分类单位。性状基本相同的细菌群体构成一个种。
• 型（type）
同一种细菌基本性状相同，而某些方面的特征稍有不同，便 可分为不同的型别。
• 株（strain）
不同来源的同一菌种的细菌称为该菌的不同菌株。
二、细菌的结构
（一）细菌的基本结构 • 细胞壁
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
革兰阴性菌肽聚 糖结构
骨架 四肽侧链
DAP:二氨基庚二酸 二氨基庚二酸
2.Ｇ＋菌细胞壁特殊组分
磷壁酸（由核 糖醇或甘油残 基经磷酸二酯 键连接而成）， 占细胞壁干重 50％ 壁磷壁酸 膜磷壁酸
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细菌的遗传物 质称为核质或拟核， 集中于细胞质的某 一区域，多在菌体 中央，无核膜、核 仁。
（二）细菌的特殊结构
1.荚膜（capsule）
某些细菌细胞壁外包绕一 层黏液样物质；普通染色 不易着色，光镜下可见透 明环。 化学组成： 多数细菌：多糖 少数细菌：多肽（炭 疽杆菌）、透明质酸 （链球菌）
荚膜的形成
• 细胞膜
组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇） 功能：
物质转运：选择性渗透，载体蛋白的作用 呼吸作用：细胞色素和氧化还原酶类 合成和分泌作用：如青霉素结合蛋白参与 肽聚糖的合成，分泌系统参与 蛋白和胞外水解酶的分泌 信号转导作用：细胞膜上有感应器激酶， 参与细菌信号转导
近年来研究较深入的膜蛋白
• 青霉素结合蛋白：参与肽聚糖的合成，是 青 霉素的作用靶位 • 蛋白分泌系统：G-菌所有，I～V型（由细 胞膜蛋白、外膜蛋白和辅助 蛋白组成） • 双组分信号传导系统：与毒力和致病性有 关 组氨酸蛋白激酶 反应调控蛋白
专性厌氧菌在有氧环境中不能生长 的机制
• 缺乏氧化还原电势（Eh）高的呼吸酶
人组织的Eh约为150mV，普通培养基在有氧环境中 Eh可达300mV，细菌必须有高Eh的呼吸酶类（如细胞色 素和细胞色素氧化酶）才能氧化环境中的营养物质。
• 缺乏分解有毒氧基团的酶
细菌在有氧环境中代谢会产生具有强力杀菌作用的氧 基团，如O2-和H2O2，厌氧菌缺乏分解这些有毒氧基团的 酶类（如超氧化物歧化酶、触酶、过氧化物酶）
营养丰富的培养基（含糖、血清） 有荚膜菌形成黏液型（M）、光滑型 （S）菌落 失去荚膜后菌落变为粗糙型（R）
荚膜功能
抗吞噬作用：是病原菌的重要毒力因子 抗有害物质的损伤：如溶酶体、补体 黏附作用：与致病性有关；参与生物膜 形成
• 鞭毛（flagellum）
伸出菌体外的细长而弯曲的丝状物。由 基础小体、钩状体和丝状体三部分组成 染色特性：鞭毛染色法
第三节 细菌的形态检查 与人工培养
一、细菌的形态学检查
• 非染色标本检查法 如悬滴法可检查细菌有无动力 霍乱弧菌 • 染色标本检查法 最常用的是Gram stain。
步骤：
革兰染色 法
涂片→固定→结晶紫初染→碘液媒染 →95%酒精脱色→复红复染
结果：
Ｇ＋菌：紫色 Ｇ－菌：红色
Fra Baidu bibliotek
革兰染色法意义：
鉴别细菌 选择药物 研究细菌致病性
2.胞质颗粒（cytoplasmic granule）
3.核糖体（ribosome）
• 蛋白质合成场所 • 某些抗生素作用部位
50S
4.中介体（mesosome)
细胞膜内陷、折叠形成的囊状膜性结 构，多见于Ｇ＋菌。 功能：与分裂有关；类似真核细胞线粒体。
30S
• 核质（nuclear material）
细菌对糖、蛋白质的分解能力各不相同， 因而代谢产物各异，利用生物化学方法鉴 别不同细菌称为细菌的生化反应。
糖发酵试验
大肠埃希菌分解乳糖，产酸产气； 大肠埃希菌分解乳糖，产酸产气； 伤寒沙门菌不分解乳糖。 伤寒沙门菌不分解乳糖。
吲哚试验
大肠杆菌有色氨酸酶，分解色氨酸产生吲哚 大肠杆菌有色氨酸酶，
甲基红试验
二、细菌的人工培养
培养基（culture medium）：是由人工方法配制 而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物 制品。 基础培养基 营养培养基 选择培养基 鉴别培养基 厌氧培养基
细菌在培养基中的生长现象
液体培养基中生长现象 混浊：大多数细菌 沉淀：链状生长的细菌 菌膜：专性需氧菌，如结核杆菌、枯草杆菌
（1）脂多糖(LPS)
LPS是Ｇ－菌的内毒素 组成：
脂质A：毒性部分 核心多糖：属特异性 特异多糖：菌体O抗原 （种特异性）
（2）外膜：
类似于细胞膜结构，外膜内镶嵌着 多种蛋白质称为外膜蛋白（OMP）
（3）脂蛋白：
位于肽聚糖和外膜之间，使外膜与 肽聚糖层构成一整体
4.细胞壁功能
维持细菌形态，承受细胞内高渗透压 参与菌体内外的物质交换 带有多种抗原表位，可以诱发机体的 免疫应答 细胞壁的某些成分与细菌致病性有关
第一章
细菌的基本性状
细菌（bacterium）：是属原核生物界的一种单细胞 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 细菌的形态结构与理化性状 一、细菌的大小与形态
测量单位 微米 （µm） 基本形态三种： 球菌；杆菌；螺形菌