临床执医-医学微生物学-002细菌的形态与结构

医学微生物学 细菌的形态与结构主要介绍了微生物的概念、细菌的大小、形态、结构检查法、细菌的结构等

二、细菌的形态与结构

• 《医学微生物学》- 微生物的基本概念
  • 一、微生物概念
    • 自然界中一些肉眼不能直接看见的，需借助显微镜放大后才能观察到的微小生物的总称。
  • 二、特点
    • 结构简单、形体微小，细菌的测量单位为μm，病毒的测量单位为nm；种类多，有数十万种以上；繁殖快，代谢能力强，1个细菌在适当环境下10h可繁殖10亿个；广泛分布于海、陆、空、动物体表与腔道。
  • 三、种类
    • 1.非细胞型微生物：最小的一类微生物，无典型的细胞结构，无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生长增殖；核酸类型为DNA或RNA，两者不同时存在。病毒属于该类微生物。
    • 2.原核细胞型微生物：这类微生物无核膜、核仁；细胞器很不完善，只有核糖体；DNA和RNA同时存在。包括细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体和放线菌等。后五类的结构和组成与细菌接近，故在分类学上将它们列入广义的细菌范畴。
    • 3.真核细胞型微生物：细胞核分化程度高，有核膜和核仁。细胞器完整，真菌属于该类微生物。
  • 四. 微生物与人类的关系
    • 1.绝大多数微生物对人和动、植物是有益的，而且有些是必需的。
    • 2.少数微生物能引起人类和动植物的病害，称为病原微生物。
    • 3.有些微生物在正常情况下不致病，只在特定情况下导致疾病，称为机会致病性微生物
  • 五、医学微生物学
    • 医学微生物学包括细菌学、病毒学、真菌学与其他微生物学。主要研究病原微生物的生物学特性、致病和免疫机制以及诊断防治措施。
• 《医学微生物学》- 1 细菌的大小、形态、结构检查法
  • 一、细菌的大小与形态
    • 1.细菌的定义：
      • ①属于原核单细胞生物，有细胞壁，形体微小，结构简单；
      • ②无细胞核，有拟核，无核仁及核膜；除核糖体外，无其它细胞器；
      • ③多数在自然界中营自养性生活，少数营严格寄生性生活。
    • 2.细菌的大小：测量单位为微米(μm)，光学显微镜下放大1000倍可观察。
    • 3.细菌的基本形态：球形、杆形、螺形等。
    • 4.细菌的基本结构：所有细菌都具有的，维持细菌正常生理功能所必需的结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。
    • 5.细菌的特殊结构：仅某些细菌具有的，非细菌细胞生活所必需的结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。
  • 二、细菌形态与结构检查法
    • 1.显微镜放大法
      • (1)普通光学显微镜：常用油镜观察细菌(放大1000倍)。观察细菌时，需将细菌染色，以增加其与周围环境的对比度。
      • (2)电子显微镜：电子显微镜放大倍数可达数十万倍，能分辨1nm的微粒。不仅能看清细菌的外形，内部超微结构也可一览无遗。电子显微镜标本须在真空干燥的状态下检查，故不能观察活的微生物。
    • 2.染色法
      • 染色法是使染色剂与细菌细胞质结合，最常用的染色剂是盐类。菌细胞内的核酸可以与碱性染色剂结合；酸性染色剂不能使细菌着色，而使背景着色形成反差，故称为负染。染色法有多种，最常用和最重要的分类鉴别染色法是革兰染色法。革兰染色法的染色原理与菌细胞壁结构密切相关。目前，该方法已逐步被更先进、更科学的细菌遗传学分类鉴定方法所取代。
• 《医学微生物学》- 2 细菌的结构
  • 概述
    • 细菌细胞壁的主要成分和特有成分是肽聚糖；细菌细胞壁位于细菌的最外层；主要有维持菌体的外形、抵抗低渗环境、参与菌体内外物质交换、构成细菌抗原结构等功能。
    • 革兰染色为紫色→革兰阳性(G+)菌
    • 革兰染色为红色→革兰阴性(G-)菌
  • 一、细菌的基本结构
    • (一)细胞壁
      • 1.G+菌的细胞壁：其主要结构为聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥；三维立体框架结构，强度高，厚，层数多；壁磷壁酸、膜磷壁酸是其特殊组分。革兰阳性细菌具有一层胞质膜，胞质膜外是一层厚厚的由肽聚糖组成的细胞壁。
      • 2.G-菌细胞壁结构：其主要结构为聚糖骨架、四肽侧链，没有五肽交联桥；二维单层平面结构，强度低，薄，层数少；外膜为其特有成分，其包括脂蛋白、脂质双层、脂多糖(LPS)。脂多糖(LPS)的结构组成中，脂质A是其毒性的主要成分，无种属特异性。革兰阴性细菌有两层生物膜，即内膜(胞质膜)和外膜。
      • 3.细菌细胞壁缺陷型菌(L型菌)：无细胞壁的细菌在普通环境下会死亡，但在高渗环境下，少数细菌会存活，并具有一定的分裂和繁殖能力。那些在高渗环境下存活下来的无细胞壁的细菌被叫做L型菌。
    • (二)细胞膜
      • 细胞膜位于胞壁内侧，主要有能量代谢、物质转运、生物合成、细胞呼吸等功能。细菌细胞膜向内凹陷，折叠卷曲形成管状或囊状的结构，称为中介体，多见于革兰阳性菌。
    • (三)细胞质
      • 1.作用：细胞质位于细胞膜内部，细菌新陈代谢的重要场所。
      • 2.内含重要结构
        • (1)核糖体：一个细菌有数万个核糖体。核糖体的化学成分为RNA与蛋白质。其有大小两个亚基组成，沉降系数为70S，其中大亚基沉降系数为50S。小亚基沉降系数为30S。其作用是与mRNA结合形成多聚核糖体，成为蛋白质合成的场所。
        • (2)质粒：质粒是细菌染色体外的遗传物质，存在于细胞质中。为闭合环状的双链DNA，带有遗传信息。质粒能独立自行复制，随细菌分裂转移到子代细胞中。质粒不是细菌生长所必不可少的，失去质粒的细菌仍能正常存活。质粒编码的细菌性状有菌毛、细菌素、毒素和耐药性的产生等，与细菌致病性和耐药性有关。
        • (3)胞质颗粒：细菌细胞质中含有多种颗粒，大多为贮藏的营养物质，包括糖原、淀粉等多糖、脂类、磷酸盐等。胞质颗粒又称为内含物，不是细菌的恒定结构。当营养充足时，胞质颗粒较多；养料和能源短缺时，颗粒减少甚至消失。
    • (四)核质
      • 1.功能：细菌遗传物质，决定细菌的生命活动，遗传与变异。
      • 2.结构：裸露的双股环状DNA盘绕而成的结构，即细菌的“染色体”。
  • 二、细菌的特殊结构
    • (一)荚膜
      • 1.定义：某些细菌在生长过程中合成并分泌至细胞壁外周的一层与四周有分明界限的黏液性物质，包绕整个菌体。常用负染法染色观察。
      • 2.化学组成：多糖或多肽
      • 3.功能：抗吞噬作用、粘附作用、抗有害物质损伤作用。
    • (二)鞭毛
      • 1.定义：细菌菌体上附有细长呈波浪弯曲的丝状物，其化学成分为蛋白质，光镜可见。
      • 2.存在菌：所有弧菌、螺菌；半数杆菌；个别球菌。
      • 3.种类：单毛菌、双毛菌、丛毛菌、周毛菌
      • 4.鞭毛的医学意义
        • (1)细菌的运动器官
        • (2)鉴别细菌(有无鞭毛、数目、位置）
        • (3)与抗原性、致病性有关(黏附、运动趋向性)
    • (三)菌毛
      • 1.定义：菌体表面较鞭毛更短、更细、直而硬的丝状物，其化学成分为蛋白质，电镜可见。
      • 2.存在菌：多数G-菌，少数G+菌
      • 3.种类
        • (1)普通菌毛：粘附结构，可与宿主细胞表面受体特异性结合，与细菌的致病性密切相关。
        • (2)性菌毛(F菌毛)：比普通菌毛略微稍粗，一个菌体只有1～4根，通常由F质粒编码。带有性菌毛的细菌具有致育能力，称为F+菌或者雄性菌
      • 4.根据菌毛分类细菌
        • (1)F+菌(雄性菌)：带有性菌毛的细菌
        • (2)F-菌(雌性菌)：无性菌毛的细菌
    • (四)芽胞
      • 1.定义：某些细菌在一定的环境条件下，菌体内形成一个圆形或椭圆形的小体，此时的细菌称为芽胞，为细菌休眠期。
      • 2.性质：对热、干燥、辐射、化学物质等理化因素具有强大的抵抗力。
      • 3.医学意义：灭菌指标(以杀灭芽胞为标准)；鉴别细菌(芽胞位置、大小、形状）
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