1章细菌的形态与结构

外 外
膜 膜
脂多糖(LPS):由类脂A、核心多糖和特异多糖组成
特异多糖: G-菌的菌体抗原(O抗原), 有种特异性 核心多糖:有属特异性 类脂A:内毒素毒性部分,无种属特异性 脂质双层
革兰 阳性 菌 革兰 阴性 菌
肽聚糖
聚糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥
磷壁酸
聚糖骨架 肽聚糖 四肽侧链 脂蛋白 外膜 脂质双层 类脂A 脂多糖（LPS） 核心多糖 特异多糖
G+菌与G-菌CW的区别
CW
强度
G +菌
较坚韧
G -菌
较疏松
厚度
肽聚糖层数 肽聚糖含量 糖类含量 脂类含量 磷壁酸 外膜
厚（20-80nm）
多（15-50层） 多（50-80% ） 多（45% ） 少（1-4% ） 有 无
薄（10-15nm）
少（1-2层） 少（5-20% ） 少（15-20% ） 多（11-22% ） 无 有
4、细菌细胞壁缺陷型/细菌L型（L-form）
概念：高渗环境下能存活的细胞壁缺损的细菌。 形成原因：肽聚糖结构被破坏/合成抑制。 革兰阳性菌形成：原生质体（完全失去细胞壁） 革兰阴性菌形成：原生质球 （部分失去细胞壁）
细菌L型特性
染色性发生改变，多为革兰阴性。 形态发生改变，呈多形性。 仅能在高渗高营养环境中存活 菌落表现为：油煎蛋样、颗粒样、 丝状
3.参与细菌分裂（中介体）
4. 生物合成（细胞壁的合成）
5.是鞭毛的着生点，为鞭毛的运动提供能量。
中介体（mesosome）
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G+菌，在G-菌较少见。中介体的形成， 有效地扩大了细胞膜的表面积，参与细菌的代谢、 核酸复制及繁殖，功能类似于真核细胞的线粒体， 也称为“拟线粒体”。
G+菌肽聚糖结构：
聚糖骨架：N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸经ß -1， 4糖苷键连接，间隔排列形成。 四肽侧链： L-丙、D-谷、 L-赖、D-丙 五肽交联桥：五个甘氨酸
N-乙酰葡 萄糖胺 N-乙酰胞 壁酸
溶菌酶
L-alanine（丙） D-glutamine（谷） L-lysine（赖） D-alanine（丙）
3
第一节 细菌的大小与形态
光镜放大几百倍至一千倍 以微米（μm)作为测量单位
菌
名
直径或宽×长度（ m） 0.5-1 0.6-1 0.8-1 4-4.5 7-8 0.5 x 1 - 3 0.5 – 1 x 1 - 3 0.6 - 0.7 x 2 - 3 0.6 - 0.9 x 1.5 - 6 0.8 -1.2 x 1.2 - 3 1 - 1.5 x 4 - 8 0.2 x 0.7 - 0.7 0.4 - 0.7 x 2.8 - 7 0.3 - 0.6 x 1 - 3 1.5 – 2 × 10 - 20
第一篇 临床细菌学检验 第一章 细菌的形态结构
教学大纲
掌握内容 G-菌与G+菌细胞壁的区别 特殊结构与意义 熟悉内容 质粒的概念、种类与作用 青霉素的抗菌机制 细菌的基本形态
细菌（bacterium）：一类体积微小、结构 简单、以二分裂法繁殖（繁殖迅速）、对 抗生素敏感的单细胞原核型微生物。 有广义和狭义两种范畴。在适宜的环境条 件下具有相对稳定的生物学特性。
细菌L型油煎蛋 样菌落
细菌L型 菌落类型 电镜照片
临床分离葡萄球菌L型
葡萄球菌L型回复后
培养特征：难培养，生长繁殖要求与原菌相似，但需
在高渗低琼脂含血清的培养基中生长，生长速度缓慢，
一般培养2-7天可见荷包蛋样菌落。
致病特征：有一定的致病力，通常引起慢性感染，常
在使用了作用于细胞壁的抗菌药物后发生，尿路感染
乳链球菌（ Streptococcus lactis） 酿脓链球菌（ Streptococcus pyogenes） 金黄色葡萄球菌（ Staphylococcus aureus） 最大八叠球菌（ Sarcina maxima） 旋动泡硫菌（ Thiophysa volutans） 大肠杆菌（ Escherichia coli） 普通变形杆菌（ Proteus vulgaris） 伤寒沙门氏菌（ Salmonella typhi） 嗜酸乳细菌（ Lactobacterium acidophilus） 枯草芽孢杆菌（ Bacillus subtilis） 炭疽芽孢杆菌（ Bacillus anthracis） 土拉巴斯德氏菌（ Pasteurella tularensis） 德氏乳细菌（ Lactobacterium delbruckii） 霍乱弧菌（ Vibrio cholerae） 迂回螺菌（ Spirillum volutans）
荚膜的化学组成
大多数细菌的荚膜是多糖，炭疽芽胞杆菌、鼠疫 耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽。 多糖分子是血清学分型的基础。 荚膜的形成需要能量，与环境条件有密切关系。 有荚膜的细菌形成粘液(M)或光滑(S)菌落，失去 荚膜后其菌落边为粗糙型（R）型，毒力减弱。
荚膜的功能
抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作 用，因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。 黏附作用：荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连， 也可黏附于组织细胞或无生命物体表面，形成 生物被膜，是引起感染的重要因素。 抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最外 层，有保护菌体避免和减少受有害物质的损伤 作用。
革兰染色可将细菌分为： 革兰阳性菌（G+）
革兰阴性菌(G-)
1、细胞壁的功能 维持细菌固有形态； 保护细菌抵抗低渗环境； 参与菌体内、外的物质交换 赋予细菌有不同的抗原性、致病性和对 抗生素的敏感性。
2、革兰阳性菌细胞壁 G+细胞壁主要成分是肽聚糖和磷壁酸。 G+和G-共有组分是肽聚糖。 （1）肽聚糖（peptideglycan） 又称黏肽，是原核细胞所特有，是G+的主要成分。
3、革兰阴性菌（G-）细胞壁
大肠埃希菌 主要成分：①肽聚糖（1-2层）②外膜
G- 菌肽聚糖结构：
聚糖骨架：
同G+ 菌 四肽侧链： L-丙、D-谷 DAP、D-丙
L-丙氨酸 D-谷氨酸 二氨基庚二酸 （DAP） D-丙氨酸
革兰阴性菌细胞壁特殊组分 外膜（outer membrane,OM） 位于肽聚糖层外，由内向外依次为 脂蛋白 脂质双层 脂多糖
（二）鞭毛（flagellum）
是某些细菌表面生长的细长成波状弯曲的丝状物。 化学成分是蛋白质，特殊染色后光镜可见。 功能：是细菌的运动器官，与某些细菌的 与致病性有关。具有抗原性 (H 抗原 ) ，可用于细菌 的鉴定和分类。
鞭毛构成由基础小体、钩状体、丝状体组成。
a)单毛菌
如霍乱弧菌
（三）细胞质（cytoplasm）
又称细胞浆，即细菌的原生质，是细胞膜 包裹的溶胶状物质。由水、蛋白质、脂类、核 酸、糖、无机盐等物质构成，构成细菌生命活 动的内环境。细胞质内含有多种结构，常见有 质粒、核糖体、胞质颗粒，参与细菌的多种生 理活动。
1.质粒（plasmid）
是染色体外的遗传物质， 为双链环状DNA，可携带细 菌的某些遗传信息如耐药 因子、细菌素、性菌毛、 毒素等。 能独立复制 可以通过接合等方式转移，它是基因工程技术的重 要工具。并非细菌生命活动所必须的。 例：R质粒（耐药性质粒）、F质粒、Col质粒
外
膜
脂蛋白（ lipoprotein ）：外膜最内层，连接外膜 的脂质双层和肽聚糖的四肽侧链。
脂质双层：结构类似细胞膜，中间镶嵌有外膜蛋 白——孔蛋白（porin protein）
脂多糖（ lipopolysaccharides,LPS ）由类脂 A 、核 心多糖和特异多糖组成，又称细菌内毒素。—— 外膜最外层 周浆间隙（ periplasmic space ） : 在细胞膜和外膜 的脂质双层之间的空隙。
弧菌
螺菌
螺杆菌
第二节 细菌的结构和功能
一、细菌的基本Leabharlann Baidu构
细胞壁 细胞膜 细胞质 核 质
细菌结构模式图
（一） 细胞壁 细胞壁（cell wall）：细菌细胞最外层 的膜状结构，具有一定的韧性和弹性。 革兰染色法：
涂片 结晶紫
1min
风干
1min
固定
30s
碘液
95%乙醇
复红
革兰阳性菌
革兰染色
革兰阴性菌
细菌的形态
球状
细菌的形态
杆状
螺形状
螺 菌 弧 菌
大小与形态
一、球菌 (coccus)——球状
1、双球菌(diplococcus)
脑膜炎奈瑟菌
肺炎球菌
2、链球菌(Streptococcus)
3、四联球菌(tetrad)
四联加夫基菌
4、八叠球菌(sarcina)
藤黄八叠球菌
5、葡萄球菌（Staphylococcus）
二、杆菌(bacillus)——杆状
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)
杆菌的形态多样
两端齐平
两端尖细
炭疽芽胞杆菌
白喉棒状杆菌
• 杆菌
白喉棒状杆菌
肉毒梭菌
双歧杆菌
结核分枝杆菌
杆菌的形态多样
双歧杆菌
三、螺形菌(spiral bacterium)——螺旋状
链霉素
红霉素
3.胞质颗粒（cytoplasmic granules）
又称为内含物，是细菌细胞贮存营养物质的形式， 包括糖原、淀粉、脂类、磷酸盐等。 有一种胞质颗粒由 RNA 和多偏磷酸盐组成，用亚 甲蓝染色时，着色较菌体深，称为异染颗粒。 鉴定意义（如白喉棒状杆菌）
（四）核质(nuclear material)
Ë º Ê Ö
基本结构：核质、细胞质、细胞膜、细胞壁 特殊结构：鞭毛、菌毛、芽胞、荚膜
二、细菌的特殊结构 （一）荚膜 (capsule) ： 某些细菌在细胞壁外包绕的一
层黏液性物质。
荚膜：厚度大于0.2μm以上，边界明显，且紧 紧围绕细胞壁。 由水和有机物（多糖或多肽）组成，在光学显 微镜下可见。 特殊染色法--美兰染色和负染色法。 微荚膜：边界清楚，紧密贴合细胞壁，厚度小 于0.2μm的荚膜样结构，需要在电镜下观察。
2.核糖体 （ribosome）
由RNA和蛋白质组成，在胞质中数目可达数万，是 细菌合成蛋白质的场所。
沉降系数为70S（50S和30S亚基），常与正 在转录的mRNA相连，成为多聚核糖体。
氨基糖苷类和大环内酯类抗生素的作用位点。
与真核细胞核糖体80S（60S和40S亚基）不同，故 抑制细菌蛋白合成的抗菌药物对人体是无害的。
青霉素
破坏肽聚糖结构或抑制其合成物质都能 损害细胞壁，使细菌变形或杀伤细菌。 溶菌酶能水解N-乙酰胞壁酸和N-乙酰 葡糖胺的ß-1，4糖苷键连接。 青霉素对革兰阳性菌有效，对革兰阴 性菌无效。人和哺乳动物无细胞壁结构、 亦无肽聚糖，故青霉素对人和哺乳动物细 胞无毒性作用。
（2）革兰阳性菌（G+）细胞壁特殊组分
金黄色葡萄球菌 主要成分： 肽聚糖（15-50层） 磷 壁 酸 分 为 壁 磷 壁 酸和膜磷壁酸。
革兰阳性菌细胞壁特有组分
磷壁酸（teichoic acid）：由核糖醇和甘油残 基经磷酸二酯键交联而成的多聚物。
磷壁酸功能：抗原性强，是革兰阳性菌表面重要 的抗原，并与细菌的黏附（致病）有关。
b)双毛菌
如空肠弯曲菌
c)丛毛菌
如铜绿假单胞菌
d)周毛菌
如伤寒沙门菌
鞭毛的检查方法
光镜或电镜观察鞭毛 悬滴法或接种半固体培养基观察动力
（三）菌毛(pilus)
许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌体表面存在着直的，
比鞭毛更细、更短的丝状物。 化学成分：菌毛蛋白，具有抗原性。 光镜下看不到，必须用电镜观察。 普通菌毛：是细菌黏附结构，与细菌的致病性有关。 性菌毛：接合时传递遗传物质。
较多见。
（二）细胞膜(cell membrane)
又称为胞质膜，位于细胞壁内侧，紧包在细胞质外面， 由磷脂和蛋白质组成，是具有弹性的半透性膜。 细胞膜的结构与一般生物膜相似，但不含胆固醇。
细胞膜的结构
细胞膜的功能
1.选择性控制细胞内外营养物质运输（半透性）
2.呼吸作用（能量的产生、储存和利用有关）
又名拟核(nucleoid) 无核膜、核仁、有丝分裂器 是细菌的生命活动必需的遗传物质，也称为细菌的 染色体。
单一密闭环状DNA分子 反复回旋卷曲盘绕形成 松散网状结构
核质（nuclear material） 球形、棒状或哑状
化学组成
DNA、RNA和蛋白质
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