细菌的形态与结构

这是一个关于细菌的形态与结构的思维导图，主要内容有：细菌的大小与形态、细菌的结构、细菌形态与结构检查法。

细菌的形态与结构

• 细菌的大小与形态
  • 球菌
    • 双球菌 如：脑膜炎奈瑟菌
    • 链球菌 如：乙型溶血性链球菌
    • 葡萄球菌 如：金黄色葡萄球菌
    • 四联球菌 如：四联加夫基菌
    • 八叠球菌 如：藤黄八叠球菌
  • 杆菌
    • 链杆菌：呈链状排列
    • 棒状杆菌：杆菌末端膨大成棒状
    • 球杆菌：菌体短小，近于椭圆形
    • 分枝杆菌：常呈分枝生长趋势
  • 螺旋菌
    • 弧菌属 如：霍乱弧菌
    • 螺菌属 如：鼠咬热螺菌
    • 螺杆菌属 如：幽门螺杆菌
    • 弯曲菌属 如：空肠弯曲菌
• 细菌的结构
  • 基本结构
    • 细胞壁
      • 肽聚糖
        • 复杂的多聚体，细胞壁主要组分，原核细胞所特有
      • 革兰阳性菌细胞壁特殊组分
        • 大多数含有大量的磷壁酸少数是磷壁醛酸
        • 壁磷壁酸和脂磷壁酸共同组成带负电荷的网状多聚物
        • 磷壁酸也具有抗原性和黏附素活性
        • 有一些特殊的表面蛋白质如金黄色葡萄球菌A蛋白
      • 革兰阴性菌细胞壁特殊组分
        • 外膜：脂蛋白、脂质双层和脂多糖组成
        • 脂多糖（LPS）由脂质A、核心多糖和特异多糖三部分组成，又称革兰性阴性菌的内毒素
      • 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
        • 与血清型分类有关
      • 细菌细胞壁缺陷型
        • 缺乏细胞壁抗原，高度多态性，均为革兰阴性
        • 需高渗培养基，培养困难
        • 可恢复至原型
        • 致慢性感染并耐抗生素治疗
    • 细胞膜
      • 主要功能
        • 物质转运：载体蛋白－主动转运
        • 电子传递和氧化磷酸化
        • 生物合成：青霉素结合蛋白
        • 参与细菌分裂：中介体
    • 细胞质
      • 核糖体：细菌合成蛋白质的场所
      • 质粒：细菌染色体外的遗传物质
      • 胞质颗粒
    • 核质
      • 细菌的遗传物质，无核膜、核仁和有丝分裂器
      • 单倍体，单一的密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕
  • 特殊结构
    • 荚膜
      • 组成
        • 大多数细菌的荚膜是多糖，少数菌的荚膜为多肽
        • 多糖分子组成和构型的多样化，使其结构极为复杂，成为血清学分型的基础
        • 荚膜肿胀反应：荚膜与同型抗血清结合发生反应后即逐渐增大
      • 功能
        • 抗吞噬作用
        • 粘附作用
        • 抗有害物质的损伤作用
        • 抗干燥
        • 储存营养
        • 不易染色
        • 是细菌治病重要，独立因子也是鉴别细菌的中药标志
        • 与细菌的黏附，生物膜形成有关
    • 鞭毛
      • 分类
        • 单毛菌：只有一根鞭毛，位于菌体一端，如霍乱弧菌
        • 双毛菌：菌体两端各有一根鞭毛，如空肠弯曲菌
        • 丛毛菌：菌体一端或两端有一丛鞭毛，如铜绿假单胞菌
        • 周毛菌：菌体周身遍布许多鞭毛，如伤寒沙门菌
      • 结构
        • 由基础小体，钩状体和丝状体三个部分组成
      • 功能
        • 为细菌的运动器官，细菌的运动有化学趋向性， 常向营养物质处前进，而逃离有害物质
        • 有些细菌鞭毛与致病性有关
        • 细菌鉴定和分类：根据细菌有无动力，鞭毛的数量、部位和 特异的抗原性，可用于鉴定细菌和进行细菌分类
    • 菌毛
      • 结构
        • 直的、比鞭毛更细、更短的丝状物
        • 由结构蛋白亚单位菌毛蛋白组成
        • 菌毛蛋白具有抗原性，其编码基因位于细菌的染色体或质粒上
        • 必须用电子显微镜观察
      • 分类
        • 普通菌毛
          • 遍布菌细胞表面，每菌可达数百根
          • 细菌的黏附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合， 细菌感染的第一步。菌毛与细菌的致病性密切相关
          • 菌毛的受体常为糖蛋白或糖脂，与菌毛结合的特异性决定了宿主的易感部位
          • 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，借此鉴定菌毛
        • 性菌毛
          • 仅见于少数革兰性阴性菌
          • 数量少，一个菌只有1～4根，比普通菌毛长而粗，呈中空管状
          • 一种称为致育因子的质粒编码
          • 某些噬菌体吸附于的部位
    • 芽胞
      • 结构
        • 细菌的休眠形式
        • 产生芽胞的细菌都是革兰性阳性菌
        • 芽孢杆菌属和梭菌属是主要形成芽胞的细菌
      • 形成和发芽
        • 形成受遗传因素的控制和环境因素的影响
          • 一般情况下，芽胞只在动物体外对细菌不良的环境条件下形成
          • 营养缺乏尤其是C、N、P元素不足时，细菌生长繁殖减速，可启动芽胞形成的基因
          • 成熟的芽胞具有多层膜结构，抵抗力强，保存细菌的全部生命必须物质，包括携带 完整的核质、酶系统和合成菌体组分的结构等
          • 一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，细菌数量并未增加，故芽胞不是菌体的繁殖方式
          • 芽胞壁厚，折光性强，不易着色，芽胞的大小，形状，位置等随菌种而异，有重要的鉴别价值
      • 功能
        • 抵抗力强：对热力，干燥，辐射， 化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力
          • 原因
            • 芽胞含水量少，蛋白质不易受热变性
            • 芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素不易透
            • 芽胞的核心和皮质中含有吡啶二羧酸与钙结合生成的盐能提高芽胞中各种酶的热稳定性
        • 杀死细菌的芽胞是作为判断灭菌效果的指标
        • 细菌芽胞是某些外源性感染的重要来源：细菌芽胞并不直接引起疾病， 只要在芽胞发芽成为繁殖体后，才能迅速大量繁殖而致病
• 细菌形态与结构检查法
  • 显微镜放大法
    • 普通光学显微镜
      • 需将细菌染色，以增加其与周围环境的对比度， 以便人眼睛可观察清楚
    • 电子显微镜
      • 利用电子流代替可见光波，以电磁圈代替放大透镜
  • 染色法
    • 分类鉴别染色法
      • 不被乙醇脱色仍保留紫色者为革兰阳性菌
      • 被乙醇脱色后复染成红色者为革兰阴性菌
    • 革兰染色法
• 异染颗粒：常见于白喉棒状杆菌
• 菌细胞富含核酸，可以与带正电荷的碱性染色剂结合
• 观察细菌的大小和形态，应选择适宜生长 条件下的对数生长期细菌为宜
• 细菌特点：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