细菌的形态和结构
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章 细菌的形态和结构
原核细胞微生物指一大类呈细胞形态，
仅有原始的类核，无核膜包裹，只存在裸 露DNA，不进行有丝分裂，无细胞器的原 始单细胞生物。 根据外表特征把原核生物分为几种类型： 细菌、蓝细菌、放线菌、螺旋体、支原 体、立克次氏体、衣原体。
一、细菌的大小 1. 单位----μm 2. 各种细菌的大小 球菌: 0.5-2.0μm, 一般1.0μm 杆菌: 长2-3μm，宽0.5-1.0μm 螺旋菌：2-20μm，宽0.4-1.2μm 3．同种细菌的大小存在一定差异
占细菌干重50-80% 占细菌干重5-20%
补充资料：革兰氏染色示例
G－
G＋
（ 大 肠 杆 菌 ）
（ 链 球 菌 ）
补充资料：革氏染色与细胞壁结构的关系
G+菌细胞壁，其脂类含量较多，而肽聚糖较少，以95%酒 精脱色时，脂类被溶解，使得细胞壁孔隙变大；肽聚糖因95% 酒精处理而使之孔隙缩小，但肽聚糖含量较少，细胞壁孔隙缩 小有限，故能让结晶紫与碘形成的紫色染料复合物被95%酒精 洗脱出细胞壁外，而后来为红色的复染剂着色成为红色。 G-菌细胞壁所含脂类少，肽聚糖多，经95%酒精脱色时其 细胞壁孔隙缩小到不易让结晶紫(或龙胆紫)与碘形成的紫色染 料复合物洗出细胞壁外，而被染为紫色。当细胞壁失去其结构 完整性时(如自溶的、老龄的、已死的细菌或分离出来的细胞 壁)，亦同时失去其渗透的完整性，革兰氏阳性菌就能染成革 兰氏阴性反应。
麦金农
麦金农的贡献主要是在细胞膜离子通 道的结构和机理研究方面。 1988年，他利用X射线晶体成像技术 获得了世界第一张离子通道的高清晰度 照片； 它可以让科学家观测到离子在进入离
杆菌形态示例
炭 疽 杆 菌 （ 电 镜 ）
杆菌形态示例
诺 维 氏 梭 菌
杆菌形态示例
破 伤 风 梭 菌
螺旋菌（spirilla）：弧菌、螺菌
螺旋状菌示例
弧菌
螺菌
幽门螺杆菌
螺旋体
是一类细长、柔软、弯曲呈螺旋状、运动活泼的单 细胞型微生物。 在生物学上的位置介于细菌与原生动物之间。
衰老型和多形性
杆菌 (bacillus)
棒状杆菌
杆菌形态
1）长：呈丝状（猪丹毒杆菌） 短：卵圆形（球杆菌） 2）一端膨大，呈棒状（棒状杆菌） 3）形成侧支或分支（分支杆菌） 4）菌体两端：多为钝圆（巴氏杆菌） 少数为平截(炭疽杆菌) 极少数呈梭状（破伤风梭菌）
杆菌形态示例
猪 丹 毒 杆 菌
杆菌形态示例
巴 氏 杆 菌
衰老型：细菌在不良环境或老龄期，会出现和正 常形状不一样的个体。 多形性：在适宜的正常环境中生长，其形状也不 一致。这种现象称为多形性，如嗜血杆菌。
三、细菌的构造
基本构造 特殊构造
一般构造
特殊构造
细菌细胞结构模式图
（一）细胞壁 细菌细胞最外层坚韧且具有高度弹性的结构。 组成成份：肽聚糖、磷壁酸、脂多糖、磷脂、 蛋白质和脂蛋白。 主要功能：保持一定的形态和保护细菌，同 时与革兰氏染色特性、抗菌药物的敏感性、细 菌的致病性和抗原性有关。
G+ 和G-的细胞壁的构造不同
G＋与G－细胞壁的比较
G＋细胞壁
G－细胞壁
G+细菌和G-细菌细胞壁的比较
G＋与G－细胞壁的比较 细胞壁 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
20－80
多达50层 45% 1-4% ＋ －
10－15
1－2层 15-20% 11-22% － ＋
主要功能：
选择性的吸收和运送物质 是细菌细胞能量转换的重要场所 传Hale Waihona Puke Baidu信息 参与细胞壁的生物合成
细胞膜的结构
1972年Singer和Nicolson提出的液态镶嵌模型
整合蛋白
周边蛋白
磷 脂 双 分 子 层 极性头
非极性尾
周边蛋白
细胞膜的生理功能
2003年美国科学家彼得· 阿格雷和罗德里克· 麦金农获得了诺贝
尔化学奖——表彰他们在细胞膜通道方面做出的贡献。
阿格雷
阿格雷得奖是由于发现了细胞膜水
通道。 目前，科学家发现水通道蛋白广泛 存在于动物、植物和微生物中，人体 内的水通道有11种。 如在人的肾脏中，通常一个成年人每天要产生170升的原尿， 这些原尿经肾脏肾小球中的水通道蛋白的过滤，其中大部分水 分被人体循环利用，最终只有约1升的尿液排出人体。
1.结晶紫 /碘液
2.酒精
3.复红
溶解后形成空洞
细胞壁
G-
脂肪颗粒
G＋
补充资料：青霉素的杀菌原理
青霉素和先锋霉素(或头孢菌素)等抗生素，能抑制 细菌细胞壁肽聚糖的合成，对某些细菌有抑菌和杀 菌作用。虽然细菌细胞壁都有肽聚糖成分，但由于 细胞壁结构不同，这些药物可以直接扩散入革兰氏 阳性菌的细胞壁内，这类细菌对这些药物就比较敏 感，而革兰氏阴性菌细胞壁的肽聚糖层，有三层外 胞壁围绕，药物不易扩散入内，对这些药物就不那 么敏感。霉形体和细菌的L型没有细胞壁，也就没有 细胞壁上的肽聚糖成分，所以对青霉素就不敏感。 这都说明细菌细胞壁的化学组成、结构与细菌的抗 药性有关。
细菌的大小，以生长在适宜的温度和培养基中的 幼龄培养物为标准。
巨大芽孢杆菌 颤蓝菌属 大肠杆菌
肺炎球菌
嗜血流感菌 纳米细菌
二、细菌的外形和排列 外形：球状、杆状和螺旋状。 据外形和排列分为：球菌、杆菌和螺旋菌。
形态
球形
杆形
螺旋形 其它形状
丝状 三角形 方形等
球菌(Sphericalcoccus)
缺壁细菌(Cell wall deficient bacteria)
自发缺壁突变：L型细菌 实验室中形成
缺 壁 细 菌
彻底除尽：原生质体 人工方法去壁
部分去除：球状体
自然界长期进化中形成：支原体
（二）细胞膜 cell membrane
紧贴在细胞壁内侧一层由磷脂、蛋白质及少量多 糖组成的柔软、致密、富有弹性的半透性薄膜；
Gram negative Heat/Dry
Gram positive
Crystal violet stain
Iodine Fix Alcohol de-stain Safranin stain
补充资料：革氏染色主要步骤及呈色原理
1.结晶紫 /碘液
2.酒精
3.复红
脂类
被溶解
G细胞壁
G＋
补充资料：革兰氏染色主要步骤及呈色模拟
原核细胞微生物指一大类呈细胞形态，
仅有原始的类核，无核膜包裹，只存在裸 露DNA，不进行有丝分裂，无细胞器的原 始单细胞生物。 根据外表特征把原核生物分为几种类型： 细菌、蓝细菌、放线菌、螺旋体、支原 体、立克次氏体、衣原体。
一、细菌的大小 1. 单位----μm 2. 各种细菌的大小 球菌: 0.5-2.0μm, 一般1.0μm 杆菌: 长2-3μm，宽0.5-1.0μm 螺旋菌：2-20μm，宽0.4-1.2μm 3．同种细菌的大小存在一定差异
占细菌干重50-80% 占细菌干重5-20%
补充资料：革兰氏染色示例
G－
G＋
（ 大 肠 杆 菌 ）
（ 链 球 菌 ）
补充资料：革氏染色与细胞壁结构的关系
G+菌细胞壁，其脂类含量较多，而肽聚糖较少，以95%酒 精脱色时，脂类被溶解，使得细胞壁孔隙变大；肽聚糖因95% 酒精处理而使之孔隙缩小，但肽聚糖含量较少，细胞壁孔隙缩 小有限，故能让结晶紫与碘形成的紫色染料复合物被95%酒精 洗脱出细胞壁外，而后来为红色的复染剂着色成为红色。 G-菌细胞壁所含脂类少，肽聚糖多，经95%酒精脱色时其 细胞壁孔隙缩小到不易让结晶紫(或龙胆紫)与碘形成的紫色染 料复合物洗出细胞壁外，而被染为紫色。当细胞壁失去其结构 完整性时(如自溶的、老龄的、已死的细菌或分离出来的细胞 壁)，亦同时失去其渗透的完整性，革兰氏阳性菌就能染成革 兰氏阴性反应。
麦金农
麦金农的贡献主要是在细胞膜离子通 道的结构和机理研究方面。 1988年，他利用X射线晶体成像技术 获得了世界第一张离子通道的高清晰度 照片； 它可以让科学家观测到离子在进入离
杆菌形态示例
炭 疽 杆 菌 （ 电 镜 ）
杆菌形态示例
诺 维 氏 梭 菌
杆菌形态示例
破 伤 风 梭 菌
螺旋菌（spirilla）：弧菌、螺菌
螺旋状菌示例
弧菌
螺菌
幽门螺杆菌
螺旋体
是一类细长、柔软、弯曲呈螺旋状、运动活泼的单 细胞型微生物。 在生物学上的位置介于细菌与原生动物之间。
衰老型和多形性
杆菌 (bacillus)
棒状杆菌
杆菌形态
1）长：呈丝状（猪丹毒杆菌） 短：卵圆形（球杆菌） 2）一端膨大，呈棒状（棒状杆菌） 3）形成侧支或分支（分支杆菌） 4）菌体两端：多为钝圆（巴氏杆菌） 少数为平截(炭疽杆菌) 极少数呈梭状（破伤风梭菌）
杆菌形态示例
猪 丹 毒 杆 菌
杆菌形态示例
巴 氏 杆 菌
衰老型：细菌在不良环境或老龄期，会出现和正 常形状不一样的个体。 多形性：在适宜的正常环境中生长，其形状也不 一致。这种现象称为多形性，如嗜血杆菌。
三、细菌的构造
基本构造 特殊构造
一般构造
特殊构造
细菌细胞结构模式图
（一）细胞壁 细菌细胞最外层坚韧且具有高度弹性的结构。 组成成份：肽聚糖、磷壁酸、脂多糖、磷脂、 蛋白质和脂蛋白。 主要功能：保持一定的形态和保护细菌，同 时与革兰氏染色特性、抗菌药物的敏感性、细 菌的致病性和抗原性有关。
G+ 和G-的细胞壁的构造不同
G＋与G－细胞壁的比较
G＋细胞壁
G－细胞壁
G+细菌和G-细菌细胞壁的比较
G＋与G－细胞壁的比较 细胞壁 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
20－80
多达50层 45% 1-4% ＋ －
10－15
1－2层 15-20% 11-22% － ＋
主要功能：
选择性的吸收和运送物质 是细菌细胞能量转换的重要场所 传Hale Waihona Puke Baidu信息 参与细胞壁的生物合成
细胞膜的结构
1972年Singer和Nicolson提出的液态镶嵌模型
整合蛋白
周边蛋白
磷 脂 双 分 子 层 极性头
非极性尾
周边蛋白
细胞膜的生理功能
2003年美国科学家彼得· 阿格雷和罗德里克· 麦金农获得了诺贝
尔化学奖——表彰他们在细胞膜通道方面做出的贡献。
阿格雷
阿格雷得奖是由于发现了细胞膜水
通道。 目前，科学家发现水通道蛋白广泛 存在于动物、植物和微生物中，人体 内的水通道有11种。 如在人的肾脏中，通常一个成年人每天要产生170升的原尿， 这些原尿经肾脏肾小球中的水通道蛋白的过滤，其中大部分水 分被人体循环利用，最终只有约1升的尿液排出人体。
1.结晶紫 /碘液
2.酒精
3.复红
溶解后形成空洞
细胞壁
G-
脂肪颗粒
G＋
补充资料：青霉素的杀菌原理
青霉素和先锋霉素(或头孢菌素)等抗生素，能抑制 细菌细胞壁肽聚糖的合成，对某些细菌有抑菌和杀 菌作用。虽然细菌细胞壁都有肽聚糖成分，但由于 细胞壁结构不同，这些药物可以直接扩散入革兰氏 阳性菌的细胞壁内，这类细菌对这些药物就比较敏 感，而革兰氏阴性菌细胞壁的肽聚糖层，有三层外 胞壁围绕，药物不易扩散入内，对这些药物就不那 么敏感。霉形体和细菌的L型没有细胞壁，也就没有 细胞壁上的肽聚糖成分，所以对青霉素就不敏感。 这都说明细菌细胞壁的化学组成、结构与细菌的抗 药性有关。
细菌的大小，以生长在适宜的温度和培养基中的 幼龄培养物为标准。
巨大芽孢杆菌 颤蓝菌属 大肠杆菌
肺炎球菌
嗜血流感菌 纳米细菌
二、细菌的外形和排列 外形：球状、杆状和螺旋状。 据外形和排列分为：球菌、杆菌和螺旋菌。
形态
球形
杆形
螺旋形 其它形状
丝状 三角形 方形等
球菌(Sphericalcoccus)
缺壁细菌(Cell wall deficient bacteria)
自发缺壁突变：L型细菌 实验室中形成
缺 壁 细 菌
彻底除尽：原生质体 人工方法去壁
部分去除：球状体
自然界长期进化中形成：支原体
（二）细胞膜 cell membrane
紧贴在细胞壁内侧一层由磷脂、蛋白质及少量多 糖组成的柔软、致密、富有弹性的半透性薄膜；
Gram negative Heat/Dry
Gram positive
Crystal violet stain
Iodine Fix Alcohol de-stain Safranin stain
补充资料：革氏染色主要步骤及呈色原理
1.结晶紫 /碘液
2.酒精
3.复红
脂类
被溶解
G细胞壁
G＋
补充资料：革兰氏染色主要步骤及呈色模拟