细菌的形态与结构

医学微生物之细菌的形态与结构知识总结，包括细菌的大小与形态、细菌的结构、细菌形态观察方法三部分内容。

细菌的形态与结构

• 细菌·
  • 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
  • 最常用光学显微镜观察，一般以微米（μm）为单位
  • 最大：炭疽芽孢杆菌（3-10μm）
  • 在自然界及人和动物体内，绝大多数细菌黏附在无生命或有生命的物体表面，以生物被膜的形式存在
  • 霍乱、天花、鼠疫我国三大传染病
• 细菌的大小与形态
  • 球菌：多数球菌直径在1μm左右
    • 双球菌
    • 链球菌
    • 葡萄球菌
    • 四联球菌
    • 八叠球菌
  • 杆菌：不同杆菌的大小、长短、粗细差别较大
    • 链杆菌：呈链状排布
    • 棒状杆菌：末端膨大呈棒状
    • 分枝杆菌：呈分支生长趋势
    • 球杆菌：菌体短小，近于椭圆形
  • 螺形菌：为一类有动力、螺旋形或弧形的革兰阴性杆菌
    • 弧菌属
    • 螺菌属
    • 螺杆菌属
    • 弯曲菌属
  • 观察细菌的大小和形态，应选择适宜生长条件下对数生长期的细菌为宜
• 细菌的结构
  • 基本结构
    • 细胞壁
      • 细胞壁位于菌细胞最外层，包绕在细胞膜的周围，坚韧而有弹性
      • 用革兰染色法分为两类
        • 革兰阳性菌
          • 细胞壁特殊组分
            • 磷壁酸
              • 膜磷壁酸
              • 壁磷壁酸
              • 共同组成带负电荷的网状多聚物或基质
          • 肽聚糖（细菌细胞壁的主要组成成分）
            • 聚糖骨架（由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸经β-糖苷键连接而成，葡萄球菌三维立体结构）
            • 四肽侧链
            • 五肽交联桥
        • 革兰阴性菌
          • 肽聚糖（细菌细胞壁的主要组成成分）
            • 聚糖骨架（由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸经β-糖苷键连接而成，大肠埃希菌二维立体结构）
            • 四肽侧链
          • 细胞壁特殊组分
            • 外膜（表面蛋白）
              • 脂蛋白
              • 脂质双层
              • 脂多糖（革兰阴性菌的内毒素）
                • 脂质A：为一种糖磷脂
                  • 脂质A是内毒素的毒性和生物学活性的主要组分，无种属特异性，故不同细菌产生的内毒素的毒性作用均相似
                • 核心多糖：脂质A外层，
                  • 有属特异性，同一属细菌的核心多糖相同
                • 特异多糖
                  • 即革兰阴性菌的菌体抗原（O抗原），具有种属特异性
      • 主要功能及相关的医学意义
        • 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
      • 细菌细胞壁缺陷型（L-型）
        • 细菌细胞壁的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，这种细胞壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活为细菌细胞壁缺损性
        • 荷包蛋样细小菌落
    • 细胞膜
    • 细胞质
      • 细胞膜包裹的溶胶状物质为细胞质或称原生质，由水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成，其中含有许多重要结构
      • 核糖体
        • 是细菌合成蛋白质的场所
        • 沉降系数为70S
          • 50S
          • 30S
      • 质粒
        • 是细菌染色体外的遗传物质，存在与细胞质中
        • 为闭合环状的双链DNA
        • 能独立自行复制，可携带遗传信息控制某些特定的遗传性状
      • 胞质颗粒
    • 核质
      • 细菌是原核细胞，不具成形的核。细菌的遗传物质称为核质或拟核，集中于细胞质的某一区域，多在菌体中央，无核膜、核仁核有丝分裂器，引起功能与真核细胞的染色体相似，亦称之为细菌的染色体
  • 特殊结构（仅某些细菌具有）
    • 荚膜
      • 某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，牢固的与细胞壁结合，边界明显者称荚膜
      • 化学组成
        • 多糖
        • 多肽
        • 透明质酸
      • 光滑（S）型菌落、失去荚膜后变为粗糙（R）型，称为S-R变异
      • 荚膜的作用
        • 抗吞噬作用，消化
        • 抗有害物质损伤作用
        • 黏附、增长细菌侵袭力
        • 抗干燥、营养
    • 鞭毛
      • 具有很强的抗原性，称为鞭毛（H）抗原，H-O变异（有鞭毛-无鞭毛）
      • 鞭毛的功能
        • 为细菌的运动器官，运动有化学趋向性，趋利避害
        • 有些细菌鞭毛与致病性有关
        • 细菌鉴定和分类
        • 抗原性
    • 菌毛（黏附）
      • 普通菌毛
        • 这类菌毛时细菌的黏附结构
        • 菌毛与细菌的致病性密切相关
      • 性菌毛
        • 比普通菌毛长而粗，呈中空管状
        • 接合
    • 芽胞
      • 某些细菌在一定的环境条件下，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
      • 芽胞的形成与发芽
        • 一个细菌只能形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，所以芽胞不是细菌的繁殖方式
        • 未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体称为繁殖体
        • 炭疽芽胞杆菌为卵圆形
        • 破伤风梭菌为正圆形
        • 肉毒梭菌芽胞比菌体大，位于次级端
      • 芽胞的功能及其医学意义
        • 不致病
        • 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
        • 杀死细菌的芽胞是作为判断灭菌效果的指标
        • 细菌芽胞并不直接引起疾病，只有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
    • 电子显微镜
  • 染色法
    • 分类鉴别染色法
    • 革兰染色法
      • 不被乙醇脱色保留紫色的为革兰阳性菌
      • 被乙醇脱色后复染成为红色为革兰阴性菌
    • 意义：鉴别细菌、选择抗菌药、研究细菌致病性