细菌的形态与结构

医学微生物学，细菌的形态与结构是微生物学中的基础内容，对于理解细菌的生物学特性和致病机制具有重要意义。以下是对细菌形态与结构的详细阐述。

细菌的形态与结构

• 细菌的定义
  • 是一类具有独特细胞壁，并且以二分裂方式进行无性繁殖的原核细胞型微生物
• 细菌的形态和大小
  • 大小：常用单位：微米（um）
  • 外形区分
    • 球菌
    • 杆菌
    • 螺旋菌
• 细菌的结构
  • 基本结构
    • 全部细菌都有
    • 细胞壁
      • 革兰氏染色法区分
        • 由于两种细菌细胞壁的不同
        • 革兰氏阳性菌G+（蓝紫色）
          • 细胞壁结构 （厚，结构简单 肽聚糖多，脂肪少）
            • 肽聚糖
              • 聚糖骨架
              • 四肽侧链
              • 五肽交联桥
              • 三维立体结构，致密且坚韧
            • 磷壁酸
              • 膜磷壁酸（终端连在细胞膜上）
              • 壁磷壁酸（终端连在细胞壁上）
        • 革兰氏阴性菌G-（红色）
          • 细胞壁结构 （薄，结构复杂 肽聚糖少，脂肪多）
            • 肽聚糖
              • 聚糖骨架
              • 四肽侧链
              • 二维结构，疏松
            • 外膜
              • 脂蛋白
              • 脂质双层
              • 脂多糖（LPS） 又称为G-的内毒素
                • 脂质A（是内毒素的毒性和生物化学活性的主要成分，无种属特异性）
                  • 毒性中心
                • 核心多糖（有种属特异性，同种细菌核心多糖相同）
                  • G-的菌体抗原（O抗原）
                • 特异性多糖（有种属特异性，导致细菌体表光滑或者粗糙）
      • 细菌细胞壁主要功能
        • 保护细菌和维持菌体形态
        • 物质交换（细胞壁上有许多小孔和特定转运蛋白）
        • 与致病性有关（如G-的脂质A作为毒性中心）
        • 与耐药性有关
        • 与静电性有关（磷壁酸和LPS均带负电）
        • 具有免疫原性（核心多糖作为G-的菌体抗原）
      • 缺壁细菌
        • 细菌细胞壁缺陷型（细菌L-型）
          • 细菌细胞壁的肽聚糖结构缺陷，这种细菌可以在高渗环境下存活
          • G+菌肽聚糖缺失：原生质体
          • G-菌肽聚糖缺失：原生质球
        • 天然无细胞壁：支原体
      • 相关药剂对细菌细胞壁的影响
        • 青霉素
          • 竞争性结合转肽酶，抑制四肽侧链和五肽交联桥之间的联结
            • 故而只对G+菌起作用
        • 溶菌酶
          • 裂解β-1，4-糖苷键，裂解聚糖骨架
    • 细胞膜
      • 细菌细胞膜主要功能
        • 物质转运
        • 生物合成（细胞膜上含有多种酶类）
        • 呼吸和分泌（细菌无线粒体，但膜上含有与呼吸作用相关的酶等物质）
        • 参与细菌分裂：中介体
          • 中介体：细菌部分细胞膜卷曲，折叠，内陷形成的囊状物，常见于G+菌
          • 功能
            • 类似真核细胞纺锤丝功能，参与细菌分裂
            • 扩大了膜面积，从而增加了酶的含量，类似真核生物的线粒体，故而称为拟线粒体
    • 细胞质
      • 主要成分
        • 核糖体
        • 质粒
          • 细菌染色体外的双链环装DNA，可自我复制，控制细菌某些特定的遗传性状
        • 胞质颗粒
          • 主要功能大多为贮藏营养物质
            • 例：白喉棒状杆菌的异染颗粒，成分为RNA和多偏磷酸盐
      • 主要功能
        • 细菌新陈代谢的主要场所
    • 核质（拟核）
      • 细菌的遗传物质，集中于细胞质的某一区域，为单一的密闭环状DNA分子
        • 细菌拟核为单倍体，相当于一条染色体
  • 特殊结构
    • 仅某些细菌具有
    • 荚膜
      • 荚膜：某些细菌细胞壁外包绕的一层具备一定厚度的粘性物质
      • 化学组成：多糖或者多肽，水
      • 荚膜的主要功能
        • 抗吞噬作用
        • 抗有害物质的损伤作用
        • 黏附作用：荚膜的多糖可以使细菌彼此粘连，可引起感染
      • 荚膜的形成与遗传和环境条件密切相关
      • 医学意义：可用于鉴别细菌
    • 鞭毛
      • 细菌鞭毛的观察和判断方法
        • t电子显微镜直接观察
          • 鞭毛长度15—20um，鞭毛直径0.01—0.02um
        • t光学显微镜观察
          • 鞭毛要特殊染色
      • 分类
        • 单毛菌
        • 双毛菌
        • 丛毛菌
        • 周毛菌
      • 功能
        • 为细菌的运动器官：细菌的运动具有化学趋向性，趋利避害
        • 与致病有关
        • 在医学上可用于鉴定核分类
    • 菌毛
      • 菌毛：许多G-菌，少数G+菌体表面存在的一种比鞭毛更细，更短的丝状物，与细菌运动无关
      • 按功能分类
        • 普通菌毛（数量多，遍布，细菌表面）
          • 是细菌的黏附结构，可与宿主细胞表面特异性受体结合，是细菌感染的第一步
            • 与细菌致病性相关
        • 性菌毛（仅见于少数G-菌，数量少）
          • 由致育因子（F）编码，故称F菌毛
          • 功能：传递遗传物质
          • 性菌毛也是某些噬菌体吸附的部位
    • 芽孢
      • 芽孢：某些细菌在特定环境下，胞质脱水，在菌体内部形成的一个圆形或卵圆形小体
        • 细菌的休眠形式
      • 只有G+菌可以产生芽孢
      • 芽孢的功能
        • 增强细菌的抵抗力
        • 在医学上杀死芽孢作为判断灭菌效果的指标
• 阳紫阴红
• 革兰氏染色法步骤
  • 1：涂片
  • 2：干燥
  • 3：固定
  • 4：染色
    • 结晶紫1min，水洗
    • 碘液1min，水洗
    • 95%酒精30s，水洗
    • 复红1min，水洗
  • 5：干燥镜检
• 范畴
  • 狭义
    • 仅仅指细菌
  • 广义
    • 所有的原核细胞型微生物