细菌学-知识总结

绪论

大纲：微生物的基本概念、种类和分布

一、微生物microbe是一类肉眼不能直接看见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大几百倍或几万倍后才能观察到的微笑生物的总称。

二、分类：

1.非细胞型微生物：无细胞结构，无产生能量的酶系统，由单一核酸和蛋白质衣壳组成，

必须在活细胞内增殖。病毒属于此类。

2.原核细胞型微生物：细胞核分化程度低，只有DNA盘绕而成拟核；除核糖体外，无其

他细胞器。如细菌，衣原体，支原体，立克次体，螺旋体等。

3.真核细胞型微生物：细胞核分化程度高，有核膜、核仁、染色体；胞质内有多种细胞器；

有丝分裂，如真菌、藻类。

三、细菌bacterium：原核生物界的一种单细胞微生物。

体积小，结构简单，代谢活跃且多样化，繁殖迅速。

第一章细菌的基本性状

大纲：细菌细胞壁和细菌特殊结构的生物学特性

第一节细菌的大小与形态

1.大小：用光学显微镜观察，微米为单位

2.形态：球菌，杆菌，螺形(弧）菌

第二节细菌的结构

★基本结构：细胞壁，细胞膜，细胞质，核质

★特殊结构：荚膜，芽孢，鞭毛，菌毛

一、基本结构 essential structure

『细胞壁cell wall』

位于菌细胞的最外层，包绕在细胞膜（内膜）的周围。分为：革兰阳性菌、革兰阴性菌

1.肽聚糖peptidoglycan

①复杂多聚体，细胞壁主要成分，原核细胞所特有。G+ 与 G- 都有，只是组成不同。

②G+：聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥

③G-：聚糖骨架、四肽侧链

其中，聚糖骨架均相同，四肽侧链的联结方式随菌的不同而异。

2.G+的特殊组分

①细胞壁较厚，15～50层肽聚糖，大多数含有大量的磷壁酸，少数是磷壁醛酸

②磷壁酸：壁磷壁酸，膜磷壁酸

3.G-的特殊组分

①细胞壁较薄，结构复杂。1～2层肽聚糖，外膜（outer member），占干重80%

②外膜（outer member）：脂蛋白，脂质双层，脂多糖

脂蛋白：位于肽聚糖和脂质双层之间，让肽聚糖和外膜构成一个整体

脂质双层：结构类似细胞膜，双层内镶嵌着外膜蛋白。

脂多糖LPS：由脂质A，核心多糖，特异多糖组成，为细胞的内毒素（endotoxin）

③脂多糖LPS：

脂质A：是内毒素的毒性和生物学活性的主要组分，无种属特异性，所以不同的细菌产生的内毒素的毒性作用均相似。

核心多糖core polysaccharide：在脂质A的外层。有属的特异性，同一属细菌的相同。

特异多糖specific polysaccharide：是脂多糖的最外层。

特异多糖是菌体的抗原（O抗原），具有种特异性。

其却失，细菌菌落从光滑型（S）变成粗糙型（R）。

④脂寡糖LOS：少数的G-的LPS不典型，其外膜糖脂含有短链分枝状聚糖组分，称为LOS

其与哺乳动物细胞膜的鞘糖脂成分相似，容易逃避宿主免疫细胞的识别。

LOS作为重要的毒力因子受到关注。

4.G+与G-细胞壁结构的明显不同，导致他们在细菌染色性、抗原性、致病性、对药物的敏感性等方面很大的差异。

革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较

细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌

强度较坚韧较疏松

厚度20～80nm 10～15nm

肽聚糖层数可多达50层1～2层

肽聚糖含量占细胞壁干重50%～80% 占细胞壁干重5%～20%

糖类含量约45% 15%～20%

脂类含量1%～4% 11%～22%

磷壁酸＋－

外膜－+ 占80%

5.细胞壁的功能

①、主要维持菌体固有的形态，并保护细菌抵抗低渗环境。由于细胞壁的保护作用，使细菌能承受内部巨大的渗透压而不会博列，并能在相对低渗的环境下生存。

②、参与菌体内外的物质交换

③、菌体表面带有多种抗原表位，可以诱发集体的免疫应答。

④、G+：磷壁酸是重要的表面抗原，与血清型有关。

⑤、G-：外膜是一种有效的屏障，阻止抗生素进入，不易受到集体的体液杀菌物质、胆盐、消化酶的作用。LPS是致病物质，也可增强机体非特异免疫抗力，并有抗肿瘤等有益作用。

6.细胞壁缺陷型细菌L型

①细菌L型：细胞壁受损的细菌能够生长和分裂者。

一般在高渗环境下生存，G+ ——原生质体；G- ——原生质球

②L型都是革兰阴性；难以培养。在体内、体外、人工诱导或自然情况下均可形成。

④临床意义：L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染，如尿路感染、骨髓炎、心内膜

炎等。并常在作用与细胞壁的抗菌药物（b-内酰胺类抗生素等）治疗过程中发生。

⑤临床上遇有症状明显而标本常规细菌培养阴性者，应考虑L型感染的可能性，宜作L

型的专门分离培养，并更换抗菌药物。

『细胞膜cell membrane』

1.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。

2.形成疏水屏障，水和某些小分子物质被动性扩散，特异性营养物质的选择性进入和废物

的排出，及透性酶参与营养物质的主动摄取过程。

『细胞质cytoplasm』

1.核糖体ribosome：合成蛋白质的场所50S + 30S = 70S

2.质粒plasmid：是染色体外的遗传物质，为闭合环形的双链DNA，带有遗传信息如编码

菌毛、细菌素、毒素和耐药性。不是细菌生长所必需的。

3.中介体mesosome：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于阳性细菌。

4.可有效扩大细胞膜的面积，相应增加了酶的含量和能量的产生。

5.胞质颗粒：

『核质nuclear material』

为单倍体，细菌分裂时可以完全相同的多拷贝。DNA，少量的RNA

二、特殊结构

『荚膜capsule』

①、包绕在细胞壁外的一层粘液性物质，为多糖或蛋白质的多聚体，去除后不影

响菌细胞的生命活动。

②、组成：大多是多糖，少数是多肽。多糖分子结构复杂，成为血清学分型的基

础。

③、功能：抗吞噬作用，因而是重要的毒力因子

粘附作用，使细菌与特异性宿主组织结合，与参与细菌生物膜的形成，

引起感染的重要原因。如龋齿；医院内感染。

抗有害物质的损伤作用

『鞭毛flagellun』

①、在菌体上附有细长而呈波形弯曲的丝状物，是运动器官。

②、组成：自细胞膜长出，由基础小体、钩状体、丝状体组成。

③、功能:各菌种鞭毛蛋白结构不同，具有高度的抗原性，称谓鞭毛（H）抗原。

运动有化学趋向性，向营养物质而逃离有害物质

根据鞭毛的动力和抗原性，可鉴定细菌和进行分类。

『菌毛pilus』

①、许多阴性菌和少数阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短更直硬的丝状物

②、普通菌毛：是粘附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合，是感染的第一步。

与致病性有关

③、性菌毛：仅仅见于少数的个兰阴性菌。

又称F菌毛，参与F质粒的接合传递。

『芽孢spore』

①、某些细菌在一定的环境条件下，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。

②、有完整的核质、酶系统、合成菌体组分的结构，能保存细菌的全部生命必须物质。