细菌的结构

福利发放！《细菌的形态与结构》最全思维导图分享！涵盖《细胞的统一性与多样性》这一章节的重要内容，包括真核细胞、非细胞形态的生命体（病毒）、原核细胞与古核细胞、细胞的基本特征的重要知识点。根据医学微生物学的内容，联系实战题目，简要总结较为重要的知识点。很适合用于考前复习！

细菌的结构

• 大小
  • 微米
• 形态
  • 球菌
  • 杆菌
  • 螺形菌
    • 有动力，螺旋形或弧形的革兰阴性杆菌
    • 弧菌属
      • 菌体只有一个弯曲，呈弧形或逗点状
    • 螺菌属
      • 菌体有两个以上弯曲
    • 螺杆菌属
      • 菌体连续弯曲呈螺旋状
    • 弯曲菌属
      • 呈U形，S形
  • 影响
    • 适宜条件8－18小时比较典型
      • 温度，pH，培养基成分，培养时间
    • 衰退型
      • 在不利环境或菌龄老时常出现梨形，气球状和丝状等不规则的多形性
• 革兰染色
  • 革兰阴性(G－)
  • 革兰阳性(G+)
• 基本结构
  • 细胞壁
    • 肽聚糖
      • 原核细胞特有，又称黏肽或胞壁质
      • 组成
        • G+
          • 聚糖骨架
          • 四肽侧链
          • 五肽交联桥
        • G－
          • 聚糖骨架
          • 四肽侧链
        • 聚糖骨架
          • 
        • 四肽侧链
          • 第三位氨基酸
            • G－
              • DAP
            • G+
              • DAP，L－赖氨酸或其他L－氨基酸
          • DAP
            • 二氨基庚二酸
        • 五肽交联桥
          • 三维立体结构
    • 特殊组分
      • G+
        • 细胞壁较厚(20－80nm)，15－50层肽聚糖，大量磷壁酸(多数)或磷壁醛酸(少数)
        • 磷壁酸
          • 核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键互相连接而成
          • 类型
            • 壁磷壁酸(WTA)
              • 与肽聚糖上胞壁酸共价结合
            • 膜磷壁酸或脂磷壁酸(LTA)
              • 与细胞膜上糖脂共价结合
          • 磷壁醛酸
            • 糖醛酸代替磷酸
          • 功能
            • 坚韧性，通透性，静电功能
              • 壁磷壁酸与脂磷壁酸共同组成带负电的网状多聚物或基质
            • 抗原性
            • 黏附素活性
      • G－
        • 细胞壁较薄(10－15nm)，1－2层肽聚糖，外膜
        • 外膜
          • 脂蛋白
            • 蛋白质部分与DAP相连，脂质部分与脂质双层非共价结合
          • 脂质双层
            • 外膜蛋白(OMP)
          • 脂多糖(LSP)
            • G－菌的内毒素
            • 脂质A
              • 内毒素的毒性和生物学活性的主要组分，无种属特异性
              • 双糖骨架+长链脂肪酸+磷酸基团
            • 核心多糖
              • 有属特异性
              • 己糖(葡萄糖，半乳糖)，庚糖，2－酮基－3－脱氧辛酸(KDO)
            • 特异多糖
              • 数个至数十个寡聚糖(3－5个单糖(重复单位构成的多糖链
              • G－菌的菌体抗原(O抗原)，有种属特异性
              • 缺失，光滑型→粗糙型
            • 寡聚糖(LOS)
              • LSP结构不典型，脑膜炎奈瑟菌，淋病奈瑟菌，流感嗜血杆菌
              • 重要毒力因子
              • 与哺乳动物细胞膜鞘糖脂成分相似，逃避免疫细胞识别
          • 周浆间隙
          • 阻碍溶菌酶，抗生素，碱性染料等进入，淋病奈瑟菌和脑膜炎奈瑟菌对青霉素敏感
    • 功能
      • 保护细菌和维持菌体形态
      • 物质交换
      • 与致病性有关
      • 与耐药性有关
      • 与静电性有关
        • 磷壁酸与LSP均带负电荷，G+更负
      • 其他
        • 免疫原性
      • 与革兰染色性有关
    • 细菌细胞壁缺陷型
      • L－型细菌或细菌L－型
      • 肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或抑制其合成
      • 几乎所有细菌，多种螺旋体，真菌
        • G+
          • 原生质体
        • G－
          • 原生质球
      • 大多革兰阴性
      • 需在高渗低琼脂含血清的培养基中生长
        • 软琼脂平板
          • 中间厚，四周薄的荷包蛋样细小菌落，也有颗粒状或丝状菌落
        • 液体
          • 疏松絮状颗粒，沉于管底，培养液澄清
      • 回复
        • 含有残存的肽聚糖作为引物
      • 致病性
        • 慢性感染
        • 症状明显而常规细菌培养阴性者
      • 诱导剂
        • 溶菌酶
          • 裂解肽聚糖中N－乙酰葡糖胺和N－乙酰胞壁酸之间的β-1，4糖苷键
        • 青霉素
          • 与细菌竞争转肽酶，抑制四肽侧链上D－丙氨酸与五肽桥之间的联结
      • G－菌肽聚糖含量少，在低渗环境中有一定的抵抗力
  • 细胞膜(胞质膜)
    • 组成
      • 磷脂和蛋白质，无胆固醇
    • 功能
      • 物质转运
      • 呼吸和分泌
        • 氧化呼吸酶定位于细胞膜表面
      • 生物合成
      • 参与细菌分裂
        • 中介体
          • 细胞膜内陷，折叠，卷曲形成的囊状物
          • 多见于G+
          • 纺锤丝，拟线粒体
          • 功能
            • 参与细菌细胞分裂
            • 参与细菌生物合成
            • 参与细菌呼吸作用
  • 细胞质(原生质)
    • 核糖体
      • 沉降系数70S，由50S和30S两个亚基组成
      • 链霉素与30S亚基结合，红霉素与50S亚基结合
      • 真核生物核糖体
        • 80S=60S+40S
    • 质粒
      • 染色体外的遗传物质，闭合双链DNA
    • 胞质颗粒
      • 又称内含物
      • 大多为营养物质，包括糖原，淀粉等多糖，脂类，磷酸盐
      • 异染颗粒(迂回体)
        • 主要成分
          • RNA和多偏磷酸盐
        • 嗜碱性强，用亚甲蓝染色时着色较深呈紫色
        • 常见于白喉棒状杆菌，位于菌体两端，又称极体
  • 核质
    • 单倍体，单一的密闭环状DNA分子附着在横隔中介体或细菌膜上
    • 某些有两个不同的染色体
    • 染色体特点
      • DNA基因数目少，编码区连续，无内含子
      • 绝大多数编码蛋白质的结构基因保持单拷贝，编码rRNA多拷贝
      • 转录和翻译相偶联同步
• 特殊结构
  • 荚膜
    • 细胞壁外一层黏液性物质，为多糖或蛋白质的多聚体
    • 分类
      • 牢固，边界明显
        • ≥0.2μm
          • 荚膜
        • ＜0.2μm
          • 微荚膜
      • 疏松，边界不明显
        • 黏液层
    • 化学组成
      • 炭疽芽孢杆菌，鼠疫耶尔森菌
        • 多肽
      • 大多数
        • 多糖
          • 糖萼
          • 血清学分型
            • 荚膜肿胀反应
    • 对一般碱性染料亲和力低，不易着色，墨汁负染
    • 形成影响
      • 动物体内或含有血清或糖的培养基中易形成，普通培养基或连续传代易消失
      • 黏液(M)型或光滑型(S)→粗糙型(R)
    • 功能
      • 抗吞噬作用
        • 荚膜多糖亲水带负电荷，与吞噬细胞膜有静电排斥力，能阻滞表面吞噬活性
        • 最显著特性
      • 黏附作用
        • 参与生物被膜的形成，是引起感染的重要因素
      • 抗有害物质的损伤作用
        • 抗干燥，保护菌体
    • 与细菌侵袭力有关
  • 鞭毛
    • 分类
      • 单毛菌，双毛菌，丛毛菌，周毛菌
    • 结构
      • 
      • 鞭毛(H)抗原
    • 功能
      • 运动器官
        • 化学趋向性，向营养物质处前进，逃离有害物质
      • 与致病性有关
        • 霍乱弧菌，空肠弯曲菌通过鞭毛运动穿透小肠黏膜表面覆盖的黏液层，使菌体黏附于肠黏膜上皮细胞
      • 细菌鉴定和分类
  • 菌毛
    • 由结构蛋白亚单位菌毛蛋白组成，螺旋排列成圆柱体，新形成的菌毛蛋白分子插入菌毛的基底部
    • 特点
      • 菌毛蛋白具有抗原性
      • 必须用电子显微镜观察
      • 可具有与噬菌体结合的受体
    • 分类
      • 普通菌毛
        • 细菌的黏附结构，与致病性密切相关
        • 鉴定
          • 如果红细胞表面具有菌毛受体的相似成分，不同的菌毛就会引起不同类型的红细胞凝集，称为血凝(HA)
        • Ⅰ型菌毛
          • 大肠埃希菌，可黏附于肠道和尿道黏膜上皮细胞表面，能凝集豚鼠红细胞，可被D－甘露糖抑制
          • 甘露糖敏感性血凝(MSHA)
        • P菌毛
          • 致肾盂肾炎大肠埃希菌(UPEC)，常黏附于肾脏的集合管和肾盏，能凝集P血型阳性红细胞，不被甘露糖抑制
          • 甘露糖抗性血凝(MRHA)
        • 编码
          • 质粒
            • 肠产毒素性大肠埃希菌(ETEC)的定植因子
          • 染色体
            • 霍乱弧菌，肠致病性大肠埃希菌(EPEC)和淋病奈瑟菌的菌毛，即Ⅳ型菌毛
      • 性菌毛
        • 特点
          • 仅见于少数G－菌
          • 数量少，一个菌只有1－4根
        • 由一种称为致育因子的质粒编码，又称F菌毛
        • F+菌体内的质粒或染色体DNA可通过性菌毛进入F－菌，称为接合
        • 细菌的致育性(编码性菌毛)，毒力，耐药性可通过接合传递
  • 芽孢
    • 胞质脱水浓缩，在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式
    • G+菌，芽孢杆菌属(炭疽芽胞杆菌等)和梭菌属(破伤风梭菌等)是主要形成芽孢的细菌
    • 形成
      • 在动物体外对细菌不良的环境条件下
      • 保存细菌的全部生命必需物质
      • 芽孢不是细菌的繁殖方式
        • 未形成芽孢且具有繁殖能力的菌体称繁殖体
    • 结构
      • 核心，内膜，芽孢壁，皮质，外膜，芽孢壳和芽孢外衣
      • 折光性强壁厚不易着色
    • 功能
      • 抵抗力强
        • 高度脱水浓缩状态
        • 多层膜结构
        • 含吡啶二磷酸
        • 通透性低
      • 杀死细菌的芽孢是作为判断灭菌效果的指标
      • 细菌芽孢是某些外源性感染的重要来源
        • 芽孢并不直接致病，繁殖体大量繁殖而致病
    • 与细菌抵抗力有关
• 形态与结构检查法
  • 显微镜放大法
  • 负染
    • 酸性染色剂不能使细菌着色，使背景着色形成反差
  • 染色法
    • 革兰染色法
      • 固定后，先用碱性染料结晶紫初染，再加碘液媒染，生成结晶紫-碘复合物，95%乙醇脱色，最后用稀释复红或沙黄复染
      • G+紫色，G－红色
      • 意义
        • 鉴别细菌
        • 选择抗菌药物
        • 与细菌致病性有关
• 功能总结
  • 致病性
    • 菌毛，荚膜，鞭毛，磷壁酸
  • 鉴别
    • 芽孢，荚膜，鞭毛