细菌的生物学特性
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• 概念：染色体外的遗传物质，可独立复制，由闭合 的环状双股DNA组成，控制细菌某些特定的遗传性 状，非细菌生命活动所必需。
• 医学上重要的质粒 – F质粒： 制造性菌毛 – R质粒： 决定细菌耐药性的形成 – Vi质粒： 参与细菌毒力 – Col 质粒：决定大肠杆菌能否产生大肠菌素
22
胞质颗粒 (inclusion)
脂蛋白
从内向外
脂质双层 脂多糖
2019/8/7
13
脂多糖（lipopolysaccharide,LPS;即 G－内毒素）
从内向外 脂质A(lipid A): G－内毒素主要成分，无种属特异性。
核心多糖：由己糖、庚糖、2-酮基-3-脱氧辛酸（KDO）及磷酸乙 醇胺等组成，有属特异性。
寡糖重复单位（特异多糖)：构成菌体抗原（O抗原）
白喉杆菌 细胞膜与中介体
功wenku.baidu.com
细 似能
菌 提
真 核
参 与
供细细
大 量 能
胞 线 粒
菌 的 分
量体裂
。
， 为
， 类
（三）细胞质 (cytoplasm)
核蛋白体：由50S和30S
30S
两个亚基组成。
50S
红霉素杀菌机理：与
50S亚基结合，干扰 红霉素 细菌蛋白质的合成。
mRNA
蛋白质合成中断
21
质粒 (plasmid)
– 失去肽聚糖或脂多糖 – 受到理化或生物因素作用产生 – 高度多形性
L-型细菌
细胞壁缺陷细菌
形成条件
细胞壁中肽聚糖结构受理化或生物因素 的直接破坏或合成抑制而形成。
生物学特性
形态多形性
染色革兰阴性
培养高滲培养基 菌落油煎蛋样（典型）
与医学关系
仍有一定致病性，常发生在使用作用细胞壁的抗 菌素治疗过程中，临床上遇有症状明显而常规细菌 培养阴性者应考虑此菌感染。
• 胞质颗粒：由细菌储存的营养物质(多糖、脂类、 磷酸盐等）堆积而成。
• 异染颗粒(metachromatic granules)：胞质颗粒的 一种，嗜碱性强，美蓝染色时呈蓝紫色，常见于 白喉棒状杆菌，有助于鉴定。
23
（四）核质 （拟核）(nucleoid)
是细菌的遗传物质，亦称细菌染色体。 大多数细菌为单一的闭合环状双股DNA分子，
• 特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞 Specific Structure：Capsules, Flagella, Fimbriae or pili , Spores
6
7
（一）细胞壁 (cell wall)
细胞壁的功能
维持菌体固有外形 保护菌体抵抗外界低渗环境 参与细胞内外物质交换（营养物质吸收 废物排出 耐药性） 具有抗原性（磷壁酸、表面蛋白、外膜） 致病性（SPA 、LPS）
少有细菌为线性或有多个DNA分子。 控制细菌各种遗传性状。
24
二、细菌的特殊结构 (special construction of bacterium)
荚膜 capsule 鞭毛 单数flagellum, 复数flagella 菌毛 单数fimbria, or pilus ,复数fimbriae, or pili 芽胞 spore
3
杆 菌（0.6~10 µm）
4
螺形菌（2-6 µm）
螺菌
弧菌
螺杆菌
2019/8/7
5
第二节 细菌的结构
(Bacterial structure)
• 基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。 Basic Structure：Cell Wall, Cell Membrane, Cytoplasm, and Nucleoid
2019/8/7
8
肽聚糖 (peptidoglycan)
聚糖骨架：N-乙酰胞壁酸、N-乙酰葡糖氨组成 G-
菌
G+菌 四肽侧链：与聚糖支架上的胞壁酸分子连接 五肽交联桥：连接两个相邻的四肽侧链
9
G+和G-菌肽聚糖结构比较
N-乙酰胞壁酸 四肽侧链
N-乙酰葡萄糖胺 五肽交联桥
N-乙酰胞壁酸 四肽侧链
细菌L型 菌落类型
A 细菌型菌落 B 荷包蛋样菌落（典型） C 颗粒样菌落 D 丝状型菌落
电镜照片
临床分离葡萄球菌L型
葡萄球菌L型回复后
（二）细胞膜
生物合成 物质转运 分泌和呼吸
细胞膜电镜照片
载体蛋白
脂质双层
细胞膜 模式结构图
形态与结构
细菌细胞膜的特有结构：中介体，多见于G+
部分细胞膜内陷、折叠形成的囊状物
2019/8/7
11
G+细胞壁特殊结构
二 表面蛋白
一些革兰阳性菌表面有一些特殊蛋白成分
如：A族链球菌的M蛋白 金黄色葡萄球菌的A蛋白（SPA）
作用：具有黏附宿主细胞、抗吞噬及引发变 态反应等生物学作用，与细菌的致病性和抗原 性有关。
2019/8/7
12
G－细胞壁特殊结构
外膜（outer membrane)：是G－细胞壁主要成分（80%）
具有种特异性。（S-R变异）
Structure of Lipopolysaccharide
脂质A
特异多糖 核心多糖
2019/8/7
14
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
脂类含量 磷壁酸 外膜
革兰阳性菌 较坚韧 厚，20～80nm 多，可达50层 多，占细胞壁干重
一 细菌的形态与结构
Bacteria Morphology and Structure
1
第一节 细菌的形态 细菌大小的测量单位：微米(micrometer, m)
依据形态而命名 Three basic types
球菌 杆菌 螺形菌
2
球 菌（1 µm）
双球菌
四联球菌
2019/8/7
葡萄球菌
链球菌 八叠球菌
N-乙酰葡萄糖胺
G+: 肽聚糖含量丰富，层厚，15～50层， 四肽侧链与五肽交联桥相连，形 成三维立体结构
G- : 肽聚糖 1～2层，无五肽交联桥
10
G+细胞壁特殊结构
一 磷壁酸(teichoic acid)
结合部位 膜磷壁酸 不同
壁磷壁酸
M 作用
抗原性强，是重要的表面抗原 调节离子通过粘肽层发挥作用 与某些细菌酶的活性有关 与细菌致病性有一定关系
50%～80% 少，1%～4%
+
-
革兰阴性菌 较疏松 薄，10～15nm 少，1～2层 少，占细胞壁干重5%
～20% 多，11%～22%
-
+
细菌细胞壁缺陷型（L-型） (cell wall-deficient bacteria)
• L-型细菌
– 细菌细胞壁的肽聚糖结构受到破坏 或合成被抑制，但在高渗环境下仍 可存活者
• 医学上重要的质粒 – F质粒： 制造性菌毛 – R质粒： 决定细菌耐药性的形成 – Vi质粒： 参与细菌毒力 – Col 质粒：决定大肠杆菌能否产生大肠菌素
22
胞质颗粒 (inclusion)
脂蛋白
从内向外
脂质双层 脂多糖
2019/8/7
13
脂多糖（lipopolysaccharide,LPS;即 G－内毒素）
从内向外 脂质A(lipid A): G－内毒素主要成分，无种属特异性。
核心多糖：由己糖、庚糖、2-酮基-3-脱氧辛酸（KDO）及磷酸乙 醇胺等组成，有属特异性。
寡糖重复单位（特异多糖)：构成菌体抗原（O抗原）
白喉杆菌 细胞膜与中介体
功wenku.baidu.com
细 似能
菌 提
真 核
参 与
供细细
大 量 能
胞 线 粒
菌 的 分
量体裂
。
， 为
， 类
（三）细胞质 (cytoplasm)
核蛋白体：由50S和30S
30S
两个亚基组成。
50S
红霉素杀菌机理：与
50S亚基结合，干扰 红霉素 细菌蛋白质的合成。
mRNA
蛋白质合成中断
21
质粒 (plasmid)
– 失去肽聚糖或脂多糖 – 受到理化或生物因素作用产生 – 高度多形性
L-型细菌
细胞壁缺陷细菌
形成条件
细胞壁中肽聚糖结构受理化或生物因素 的直接破坏或合成抑制而形成。
生物学特性
形态多形性
染色革兰阴性
培养高滲培养基 菌落油煎蛋样（典型）
与医学关系
仍有一定致病性，常发生在使用作用细胞壁的抗 菌素治疗过程中，临床上遇有症状明显而常规细菌 培养阴性者应考虑此菌感染。
• 胞质颗粒：由细菌储存的营养物质(多糖、脂类、 磷酸盐等）堆积而成。
• 异染颗粒(metachromatic granules)：胞质颗粒的 一种，嗜碱性强，美蓝染色时呈蓝紫色，常见于 白喉棒状杆菌，有助于鉴定。
23
（四）核质 （拟核）(nucleoid)
是细菌的遗传物质，亦称细菌染色体。 大多数细菌为单一的闭合环状双股DNA分子，
• 特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞 Specific Structure：Capsules, Flagella, Fimbriae or pili , Spores
6
7
（一）细胞壁 (cell wall)
细胞壁的功能
维持菌体固有外形 保护菌体抵抗外界低渗环境 参与细胞内外物质交换（营养物质吸收 废物排出 耐药性） 具有抗原性（磷壁酸、表面蛋白、外膜） 致病性（SPA 、LPS）
少有细菌为线性或有多个DNA分子。 控制细菌各种遗传性状。
24
二、细菌的特殊结构 (special construction of bacterium)
荚膜 capsule 鞭毛 单数flagellum, 复数flagella 菌毛 单数fimbria, or pilus ,复数fimbriae, or pili 芽胞 spore
3
杆 菌（0.6~10 µm）
4
螺形菌（2-6 µm）
螺菌
弧菌
螺杆菌
2019/8/7
5
第二节 细菌的结构
(Bacterial structure)
• 基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。 Basic Structure：Cell Wall, Cell Membrane, Cytoplasm, and Nucleoid
2019/8/7
8
肽聚糖 (peptidoglycan)
聚糖骨架：N-乙酰胞壁酸、N-乙酰葡糖氨组成 G-
菌
G+菌 四肽侧链：与聚糖支架上的胞壁酸分子连接 五肽交联桥：连接两个相邻的四肽侧链
9
G+和G-菌肽聚糖结构比较
N-乙酰胞壁酸 四肽侧链
N-乙酰葡萄糖胺 五肽交联桥
N-乙酰胞壁酸 四肽侧链
细菌L型 菌落类型
A 细菌型菌落 B 荷包蛋样菌落（典型） C 颗粒样菌落 D 丝状型菌落
电镜照片
临床分离葡萄球菌L型
葡萄球菌L型回复后
（二）细胞膜
生物合成 物质转运 分泌和呼吸
细胞膜电镜照片
载体蛋白
脂质双层
细胞膜 模式结构图
形态与结构
细菌细胞膜的特有结构：中介体，多见于G+
部分细胞膜内陷、折叠形成的囊状物
2019/8/7
11
G+细胞壁特殊结构
二 表面蛋白
一些革兰阳性菌表面有一些特殊蛋白成分
如：A族链球菌的M蛋白 金黄色葡萄球菌的A蛋白（SPA）
作用：具有黏附宿主细胞、抗吞噬及引发变 态反应等生物学作用，与细菌的致病性和抗原 性有关。
2019/8/7
12
G－细胞壁特殊结构
外膜（outer membrane)：是G－细胞壁主要成分（80%）
具有种特异性。（S-R变异）
Structure of Lipopolysaccharide
脂质A
特异多糖 核心多糖
2019/8/7
14
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
脂类含量 磷壁酸 外膜
革兰阳性菌 较坚韧 厚，20～80nm 多，可达50层 多，占细胞壁干重
一 细菌的形态与结构
Bacteria Morphology and Structure
1
第一节 细菌的形态 细菌大小的测量单位：微米(micrometer, m)
依据形态而命名 Three basic types
球菌 杆菌 螺形菌
2
球 菌（1 µm）
双球菌
四联球菌
2019/8/7
葡萄球菌
链球菌 八叠球菌
N-乙酰葡萄糖胺
G+: 肽聚糖含量丰富，层厚，15～50层， 四肽侧链与五肽交联桥相连，形 成三维立体结构
G- : 肽聚糖 1～2层，无五肽交联桥
10
G+细胞壁特殊结构
一 磷壁酸(teichoic acid)
结合部位 膜磷壁酸 不同
壁磷壁酸
M 作用
抗原性强，是重要的表面抗原 调节离子通过粘肽层发挥作用 与某些细菌酶的活性有关 与细菌致病性有一定关系
50%～80% 少，1%～4%
+
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革兰阴性菌 较疏松 薄，10～15nm 少，1～2层 少，占细胞壁干重5%
～20% 多，11%～22%
-
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细菌细胞壁缺陷型（L-型） (cell wall-deficient bacteria)
• L-型细菌
– 细菌细胞壁的肽聚糖结构受到破坏 或合成被抑制，但在高渗环境下仍 可存活者