第一章细菌的形态与结构

革兰阳性菌（紫色） 细菌 革兰阴性菌（红色）
革兰阳性菌 (G+)
革兰阴性菌 (G-)
考考你

细菌荚膜的功能是（
）
A. 在不同细菌间传递遗传物质 B. 构成细菌细胞壁的主要成分 C. 参与菌体内外的物质转运 √ D.增强细菌抗吞噬细胞的能力 E. 以上都不对

与细菌动力有关的细菌结构是（
）
A.普通菌毛
）

细菌大小的测量单位是（
A.nm D.cm B.μm √ C．mm E.以上都不对
）

内毒素的毒性成分为（
A.肽聚糖
C.脂质A √
）
E.核心多糖
B.蛋白质
D．特异多糖
（2）细胞壁的功能
①维持菌体的固有形态，保护细菌抵抗外界低渗环境； ②参与菌体内外物质交换； ③与细菌的致病性有关。链球菌的M蛋白与LTA，黏附 ④与耐药性有关。
观察细菌
光学显微镜(油镜）
度量单位 微米(μm)
球菌 细菌 杆菌 螺形菌
球菌(coccus)
球菌 ------双球菌(diplococcus)
脑膜炎奈瑟菌
肺炎链球菌
球菌 ------链球菌(streptococcus)
球菌 ------葡萄球菌(staphylococcus)
杆菌(bacillus) 大小不一
（70S）
红霉素 链霉素
大亚基（50S）
小亚基（30S）
3.胞质颗粒
异染颗粒 迂回体 极体
贮藏的营养物质：糖原 脂类 磷酸盐
RNA+多偏磷酸盐 诊断价值（多见于白喉棒状杆菌）
（四）核质 (nuclear material)
又称拟核 单一密闭环状DNA分子反复 回旋卷曲盘绕组成，呈松散 网状团块结构。 细菌染色体 携带遗传信息，控制细菌性状与遗传特征。
许多G-菌和少数G+菌菌体表面存在着一种比鞭 毛更细、更短而直硬的丝状物，必须用电子显 微镜观察。由菌毛蛋白组成，具有抗原性。 类型 普通菌毛 性菌毛
更细、更短而直硬的丝状物
1.普通菌毛(ordinary pilus)
遍布细菌细胞表面，每细菌可达数百根。
功能
是细菌的黏附结构
可黏附呼吸道、消化道及泌尿生殖道等黏膜细 胞，是细菌实现感染的第一步。
（二）细胞膜 (cell membrane)
组成 结构 脂质双层 蛋白质 酶 载体蛋白 分泌系统 信号转导蛋白
功能
物质运输、生物合成、分泌和呼吸、参与分裂
细菌细胞膜可形成一种特有的结构
中介体 (mesosome)
细胞膜的液态镶嵌模型
脂质双层
中介体(mesosome)
多见于革兰阳性菌。 其功能类似于真核细胞的 线粒体，故亦称为 拟线粒体(chondroid)。
与医学的关系 常引起慢性感染。
如尿路感染、心内膜炎、骨髓炎等
临床症状明显，常规细菌培养阴性者，应考虑L型细菌 感染的可能性，宜作L型专门培养，或更换抗菌药。
丝状L型菌落扫描电镜×10000
L型菌落回复后扫描电镜×10000
小
结
1.革兰阳性菌细胞壁肽聚糖的组成与结构 2.革兰阴性菌细胞壁肽聚糖的组成与结构 3.细胞壁的功能 4.细菌L型的概念及其特点
有种特异性
核心多糖:有属特异性 脂质A:内毒素生物活性主要组分,无种属 特异性 脂质双层
脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）/ G-菌的内毒素 脂质A 核心多糖
内毒素毒性与生物学活性成分 位于脂质A的外层，有属特异性 最外层，是G-菌的菌体抗原（O 抗原），具有种特异性
特异多糖
G-菌细胞壁特殊组分
G
G
G
G
G
G
M a b c d
M a b c d
G
M a b c d
G
M a b c d
聚糖骨架 +四肽侧链 +五肽交联桥（xxxxx）
X：甘氨酸
G M a b c d M a b c d M a b c d M a b c d M a b c d G M a b c d M a b c d
G
G
G
普通光学显微镜的分辨率为0.25 μm 。一般细菌都大
于0.25 μm ，故可用普通光学显微镜观察。
分辨力：指分辨物体最小间隔的能力。
光学显微镜的分辨力 R=0.61λ/N．A．
其中λ为入射光线波长；
N．A．为镜口率 ＝ｎsinα/2，
n=介质折射率；
α=镜口角（样品对物镜镜口的张角） 。
几种介质的折射率
介质 折射率 空气 1 水 1.33 香柏油 1.515 α 溴萘 1.66
电子显微镜(electron microscope)
电子显微镜的分辨率为1nm。不仅能看清细菌的外形， 内部超微结构可一览无余。
荚膜
肺炎链球菌荚膜
透射电镜
扫描电镜
二、染色法
涂片 碘液
革兰染色法
干燥 固定 95%乙醇脱色 结晶紫 复红
（2）性菌毛(sex pilus)
由致育因子（F）编码，故又称F菌 毛。
仅见于G-菌； 数量少，1～4根； 比普通菌毛长而粗， 中空呈管状。
功能： 传递遗传物质 接 合
性菌毛 数量少，比普通菌 毛长而粗，中空呈 管状
普通菌毛
接合（conjugation）
F+菌与F-菌相遇，F+菌的性菌毛与F-菌的性菌毛
的丝状物，需用电子显微镜观察。
分类 单毛菌、双毛菌、丛毛菌、周毛菌
结构 功能

细菌的运动器官； 有些细菌的鞭毛与致病性有关；化学趋向性。 细菌鉴定和分类:根据鞭毛菌的动力和鞭毛的 抗原性（H抗原)。
菌体 鞭毛
鞭毛菌分类
丛毛菌
单毛菌
双毛菌
周毛菌
丝状体
钩状体
基 础 小 体
（三）菌毛(filus/fimbriae)
中介体
（三）细胞质(cytoplasm)
水 无机盐 蛋白质 脂类 核酸 少量糖 质粒 核糖体 胞浆颗粒
细胞膜包裹的溶胶 状物质
成分
1.质粒（plasmid）

细菌染色体外DNA，为 闭合环状双股DNA。 携带遗传信息。 能自行复制。 能随细菌的分裂转移到子代细菌。

蛋白质合成场所
2.核糖体
DAP:二氨基庚二酸 G G
M
丙
G
谷
丙
DAP
谷
DAP
丙
M
丙
G
四肽侧链
二维平面结构 较疏松
四肽侧链
G- 菌的特殊组分:外膜（脂蛋白+脂质双层+脂多糖）
P12图1-6 脂多糖 孔蛋白
外膜
脂质双层 脂蛋白
营养结合蛋白 肽聚糖
细胞膜
脂多糖(LPS):由脂质A,核心多糖和特异多糖组成 G-菌的内毒素
特异多糖: G-菌的菌体抗原(O抗原),
大 中 小
炭疽芽胞杆菌 3-10 μ m
大肠埃希菌 2-3 μ m
布鲁菌 0.6-1.5 μ m
杆菌------链杆菌
形态各异
两端齐平 两端尖细
炭疽芽胞杆菌
梭杆菌
棒状杆菌
分枝杆菌
双歧杆菌
螺形菌(spiral bacterium)
弧菌 螺菌 螺杆菌
细胞壁
基本 结构 细胞膜 细胞质 核质 荚膜 特殊 结构 鞭毛 菌毛 芽胞
聚糖骨架：
Ｎ－乙酰葡萄糖胺
M
Ｎ－乙酰胞壁酸
M G G G M G M G M G M G M M M
G M
G
G G
M
M G
聚糖骨架 +四肽侧链（abcd）
a：L-丙氨酸 b：D-谷氨酸 c：L-赖氨酸 d：D-丙氨酸
G M a b c d G M a b c d M a b c d M a b c d M a b c d M a b c d G M a b c d M a b c d G
荚膜
二、细菌的特殊结构
鞭毛
菌毛源自文库
芽胞
（一）荚膜 (capsule)
概念 某些细菌在其细胞壁外包绕一层黏液性物质
≥0.2μm荚膜，＜ 0.2μm 微荚膜
染色 功能
不易着色，负染

抗吞噬作用 黏附作用 抗有害物质的损伤作用
荚膜
肺炎链球菌荚膜
（二）鞭毛(flagellum)
概念 许多细菌在菌体上附有的细长并呈波状弯曲
1
LPS
1
外膜
脂质 双层
脂蛋白
肽聚糖
G+ 菌与G-菌细胞壁结构比较
细胞壁 G+ 菌 G- 菌
强度
厚度
较坚韧
20-80nm
较疏松
10-15nm 1-2层
肽聚糖层数
肽聚糖含量
可多达50层
占细胞壁干重50%-80% 占细胞壁干重5%-20%
磷壁酸
外膜
+
-
+
小结：G+菌与G-菌细胞壁结构比较 G+菌：厚、多、坚韧、磷壁酸 G-菌：薄、少、疏松 + 外膜 脂多糖（LPS）毒性部分脂质A 肽聚糖：无五肽交联桥
第一章
细菌的形态与结构
概述
细菌(bacterium)
细菌
放线菌
支原体
细菌
衣原体
立克次体 螺旋体
细菌的概念：
细菌(bacterium)是属于原核生物界(prokaryotae)的一 种形体微小、结构简单、具有细胞壁和原始核质、无核仁 和核膜，除核糖体外无其他细胞器的单细胞型微生物。
广义的细菌泛指各类原核细胞型微生物， 狭义则专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表 性的细菌。
⑤ 与静电性有关。抗原性。
渗透压为5-25大气压
（3）细菌L型（bacterial L form）
概念 细菌细胞壁结构被破坏或合成被抑制，
仍能存活的细菌，称为细菌L型。 理化生物因素：胆汁、溶菌酶、青霉素、抗体 培养特性：高渗、低琼脂、含血清的培养基
生物学特性
多形性 革兰阴性 高渗培养，生长缓慢、荷包蛋样菌落 可回复
膜磷壁酸 壁磷壁酸 脂磷壁酸
lipoteichoic acid
LTA
黏附作用
细胞壁 肽聚糖
蛋白质
细胞膜 磷脂
+ G 菌细胞壁的结构
壁磷壁酸 脂磷壁酸
壁相关蛋白
肽聚糖
细胞膜
2.G-菌的细胞壁
薄（10～15nm）
肽聚糖 ：含量低，层数少 外膜
：特殊组分，含量多
G-菌肽聚糖
聚糖骨架 四肽侧链
聚糖骨架 +四肽侧链 G-菌的肽聚糖结构：
D.中介体

B.性菌毛
E.荚膜
C.鞭毛 √
判断消毒灭菌是否彻底的指标是（
A.细菌的芽胞是否被杀灭 √ B.细菌繁殖体是否被完全杀灭
）
C.热原质是否被完全清除
D.内、外毒素是否被彻底清除 E.荚膜是否失去

细菌核质以外的遗传物质是（
A.mRNA B.核糖体 √ C.质粒 D.异染颗粒 E.性菌毛
）
小
细菌芽胞结构示意图
①含水少；②结构致密，无 通透性；③吡啶二羧酸。
抵抗力强大，耐热、干燥、紫外线和化学消毒剂等。
芽胞的大小、形状、位置
鉴别细菌
破伤风芽胞梭菌的芽胞
一、显微镜放大法
普通光学显微镜(light microscope) 电子显微镜(electron microscope)
普通光学显微镜(light microscope)
G M a b c d
G
G
G
G
M a b c d
M a b c d
G
M a b c d
G
M a b c d
β-1.4糖苷键
四肽侧链 五肽交联桥 溶菌酶作用点
N-乙酰葡糖胺
N-乙酰胞壁酸
水解β-1.4糖苷键
四肽侧链 五肽交联桥
青霉素作用点
三维立体结构 较坚韧
G+ 菌的特殊组分:磷壁酸(teichoic acid)
结
1.细菌的大小（μm，油镜观察）与形态（球菌、杆菌、螺形菌） 2.细菌的基本结构——细胞壁、细胞膜、细胞质、核质
细 菌 的 结 构
基本结构
特殊结构
基本结构
特殊结构
一、细菌的基本结构
细胞壁 (cell wall) 细胞膜 (cell membrane) 细胞质(cytoplasm) 核质(nuclear material )
（一）细胞壁(cell wall)
细菌细胞的最外层， 基本成分（共有组分）：肽聚糖
受体结合，F+菌体内的质粒或染色体DNA可通过中
空的性菌毛进入F-菌体内，这个过程称接合。
F+菌
F-菌
F+菌 F-菌
F+菌
F+菌
F质粒的接合
Donor
F+
F+
F-
F+
F-
FRecipient
F+
F+
F+
F+
（四）芽胞 (spore)
某些细菌在一定的环境条件下， 胞浆脱水浓缩形成的一个圆形 或卵圆形小体
革兰染色法
革兰阳性菌（紫色， G+菌） 细菌 革兰阴性菌（红色， G-菌）
革兰阳性菌 (G+菌)
革兰阴性菌 (G-菌)
1.G+菌的细胞壁
厚（20～80nm）
肽聚糖 ：含量高，层数多
磷壁酸
：G+菌特殊组分
G+菌肽聚糖
聚糖骨架
四肽侧链
五肽交联桥
聚糖骨架：
G
Ｎ－乙酰葡糖胺
M G M G
Ｎ－乙酰胞壁酸 β-1.4糖苷键
考考你

溶菌酶杀菌的机理是：（ ） A.干扰细菌细胞壁交联桥的合成 B.干扰二氨基庚二酸的活性 C.破坏四肽侧链的连接 D.干扰细菌细胞核质的活性 E.破坏了细菌细胞壁聚糖骨架β-1，4键的连接 √

G+细菌细胞壁的特殊化学成分是（
A.肽聚糖 B.类脂 √ C.磷壁酸 D.脂多糖（LPS） E.脂蛋白
1个细菌 1个芽胞
是细菌的休眠体，而不是细菌的繁殖体 结构 大小、形状、位置：鉴别细菌
功能 抵抗力强：耐热、干燥、紫外线和化学消毒剂等。 医学意义

灭菌应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标；


是重要的传染源；
鉴别细菌。
坚实而致密的多层
芽胞外衣 结构体，但保存有
芽胞壳 全部生命物质 外膜 皮质 核心和皮质含吡啶二 芽胞壁 羧酸(DPA),提高热稳 核心 内膜 定性。