导图社区 第一章细菌的形态与结构-微生物
微生物广义上指各类原核细胞型微生物，包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克氏体、螺旋体，有兴趣的可以看看哟。
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细菌的形态与结构
1. 定义
广义一各类原核细胞型微生物，包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克氏体、螺旋体
狭义一数量最大、种类最多、具有典型代表性的细菌
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
二分裂繁殖
抗生素敏感
2. 大小与形态
光学显微镜观察，测微尺测量，微米为单位
营养丰富的人工培养条件下，呈浮游状态
球菌一外观呈圆球形或近似球形
双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、八叠球菌
杆菌
链杆菌、棒状杆菌、球杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌
螺形菌一有动力、螺旋形或弧形的革兰阴性茵
弧菌属、螺菌属、螺杆菌属、弯曲茵属
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
3. 结构
基本结构
细胞壁
位于菌细胞的最外层，包绕在细胞膜的周围
革兰染色法一革兰阴性（G＋）茵，革兰阴性（G一）茵
肽聚糖一共有组分
G＋菌一聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥
G-菌—聚糖骨架、四肽侧链
聚糖骨架由N-乙酰葡糖胺、N-乙酰胞壁酸交替排列，经β-1，4糖苷链联结而成
四肽侧链连接于聚糖骨架上，由五肽交联桥联结（三维立体结构）；无五肽交联桥联结（二维结构）
革兰阳性菌细胞壁特殊组分
较厚，含15～50层肽聚糖
磷壁酸
膜（脂）磷壁酸一一端与细胞膜外层上糖脂共价结合，另一端穿过肽聚糖伸出细胞壁表面游离
壁磷壁酸一一端通过磷脂与肽聚糖上的胞壁酸共价结合，另一端伸出细胞壁游离
作用
二者共同组成带负电荷的网状多聚物或基质，使得G+菌的细胞壁具有良好的坚韧性、通透性及静电性能
具有抗原性及黏附素活性
某些G+菌表面有一些特殊的表面蛋白质
革兰阴性 菌细胞壁特殊组分
较薄，含1~2层肽聚糖
外膜
脂蛋白
位于肽聚糖层与脂质双层之间
脂质双层
镶嵌许多外膜蛋白
脂多糖（LPS）-内毒素
脂质A
不同种属细菌的脂质A骨架基本一致，是内毒素的毒性和生物学活性的主要组分，无种属特异性
核心多糖
有属特异性，同一属细菌的核心多糖相同
特异多糖
G-菌的菌体抗原（O抗原），具有种属特异性，若缺失，则光滑型-粗糙型
少数G-菌LPS结构不典型，其外膜糖脂含有短链分枝状聚糖组分，称为脂寡糖，是重要的毒力因子
周浆间隙
在G-菌细胞膜和外膜的脂质双层之间的空隙
含多种水解酶-在细菌获得营养、解除有害物质毒性等方面有重要作用
功能与意义
保护细菌和维持菌体形态
物质交换
与致病性、耐药性有关
与静电性有关
磷壁酸与LPS均带负电荷，G+菌等电点为pH2~3，G-菌pH4~5
其他
磷壁酸是重要的表面抗原-血清型分类有关；LPS-抗肿瘤
细菌细胞壁缺陷型（细菌L-型）
定义-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
类型
原生质体-G+菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住
渗透压为20~25个气压-必须保存在高渗环境
原生质球-G-菌肽聚糖受损后尚有外膜保护
渗透压为5~6个气压-对低渗环境有一定抵抗力
形成因素-溶菌酶、胆汁、抗体、补体；抑制细胞壁合成的药物；培养基缺少合成细胞壁的成分
去除诱发因素后，有些可恢复成原菌，有些则不能，取决于L-型是否含有残存的肽聚糖作为自身再合成的引物
多形性，大小不一，着色不匀，但多数染成革兰阴性
难培养-需在高渗低琼脂含血清的培养基生长-繁殖缓慢-2~7天形成荷包蛋样细小菌落-生长后呈较疏松的絮状颗粒，沉于管底，培养液澄清
有一定致病力，通常引起慢性感染-使用作用于细胞壁的抗菌药物治疗中发生
临床上遇有症状明显而标本常规细菌培养阴性者，应考虑细菌L-型感染的可能性，宜作L-型的专门分离培养，并更换抗菌药物
人工诱导剂
溶葡萄球菌素与溶菌酶-裂解β-1，4糖苷键，破坏聚糖骨架，引起细菌裂解
青霉素-与细菌竞争合成肽聚糖过程中所需的转肽酶，使细菌不能合成完整的肽聚糖，一般渗透压下可导致细菌死亡
细胞膜
位于细胞壁内侧，紧包着细胞质；由磷脂和多种蛋白质组成，不含胆固醇
功能
物质转运
疏水性屏障、废物排出、营养物质的主动摄取
呼吸和分泌
参与细胞氧化呼吸的细胞色素、组成呼吸链的其他酶和三羧酸循环的某些酶均位于细胞膜表面-类似于真核细胞的线粒体
生物合成
肽聚糖合成有关的酶类，是青霉素作用的主要靶位，称为青霉素结合蛋白
参与细胞分裂
中介体-细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于革兰阳性菌-扩大细胞膜面积，增加酶含量和能量产生，拟线粒体
细胞质
细胞膜包裹的溶胶状物质，又称原生质；由水、蛋白质、脂质、核酸及少量糖和无机盐组成
核糖体
细菌合成蛋白质的场所
沉降系数为70S，由50S和30S两个亚基组成（真核生物为80S，由60S和40S两个亚基组成
链霉素能与细菌核糖体的30S亚基结合，红霉素与细菌核糖体的50S亚基结合-干扰蛋白质合成，抑制细菌生长或蛋白质霉素的合成，对人核糖体无作用
多聚核糖体-核糖体与正在转录的mRNA相连呈“串珠样”
质粒
细菌染色体外的遗传物质
闭合环状的双链DNA，控制细菌某些特定的遗传性状
能独立自行复制，随细菌分裂转移给子代，还可通过接合或传导作用等将有关性状传递给另一细菌
不是细菌生长所必需
胞质颗粒
又称为内含物，含多种颗粒，大多为贮藏的营养物质，包括糖原、淀粉等多糖、脂类、磷酸盐
异染颗粒（迂回体）-胞质颗粒中一种主要成分为RNA和多偏磷酸盐的颗粒，其嗜碱性强，用亚甲蓝染色是着色较深呈紫色
常见于白喉棒状杆菌，位于菌体两端，又称极体
核质
细菌的染色体，多在菌体中央，无核膜、核仁和有丝分裂器
单倍体，单一的密闭环状DNA分子，少有细菌为线性或有多个DNA分子
编码区连续，无内含子；转录和翻译同步
特殊结构
荚膜
某些细菌细胞壁包绕的一层黏液性物质，牢固地与细胞壁结合，厚度>=0.2um，边界明显者称为荚膜或大荚膜；厚度<=0.2um者称为微荚膜；疏松地附着于菌细胞表面，边界不明显且易被洗脱者称为黏液层
化学组成-多糖（少数为多肽）
形成：体内或在含大量血清或糖的培养基上，形成营养要丰富，有荚膜的细菌呈光滑型菌落，无荚膜为粗糙型菌落
染色：不易着色，染色后只能看见菌体周围有未着色的透明圈
抗吞噬作用-保护细菌抵抗宿主吞噬细胞的吞噬和消化作用，保护增强细菌侵袭力，重要毒力因子
黏附作用-使细菌彼此粘连，也可黏附于组织细胞或无生命物体表面，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
应用
抗原性不同而分不同血清型
鉴别细菌
制备疫苗
鞭毛
菌体上生长的细长成波状弯曲的丝状物（所有弧菌和螺旋菌，约半数的杆菌和个别球菌）
需用电子显微镜观察，或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看到
分类 _单毛菌、双毛菌、丛毛菌、周毛菌
结构-基础小体、钩状体、丝状体
化学组成-蛋白质
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
与致病性有关-霍乱弧菌、空肠弯曲菌通过鞭毛运动穿过小肠黏膜表面黏液层，使菌体黏附于黏膜上皮细胞，产生毒性物质
细菌的鉴定和分类（高度抗原性-鞭毛（H）抗原；是否运动：鞭毛的数量）
鉴别细菌、血清分布
菌毛
多数G-菌和少数G+菌菌体表面存在一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物
由结构蛋白亚单位菌毛蛋白组成，且具有抗原性，必须电子显微镜观察
分类
普通菌毛
多、短且细，具有黏附、致病作用
遍及菌细胞表面，可达数百根，是细菌的黏附结构，可与宿主细胞表面的特异性受体结合，是细菌感染的第一步，与菌毛结合的特异性决定了易感部位
血凝现象-菌毛+红细胞表面的菌毛受体→出现血凝（HA）-鉴定菌毛
甘露糖敏感性血凝（MSHA）-大肠埃希菌的I型菌毛+豚鼠红细胞（D-甘露糖）
甘露糖抗性血凝（MRHA）-致肾盂肾炎大肠埃希菌的P菌毛+P血型阳性红细胞
不同菌毛有些由质粒编码，有的是由染色体控制
肠产毒素大肠埃希菌（ETEC）定植因子-质粒编码
肠致病大肠埃希菌（EPEC）、霍乱弧菌、淋病奈瑟菌的菌毛都属于Ⅵ型菌毛-染色体控制
性菌毛
少（1-4根）、粗、长且中空，传递遗传物质
仅见于G-菌，一般只有1-4根，比普通菌毛长而粗，有性菌毛的细菌为F+菌，否则为F-菌（由致育因子的质粒编码（F factor））
接合-F+菌与F-菌相遇，F+菌的性菌毛与F-菌的性菌毛受体结合，F+菌体内的质粒或染色体DNA可通过中空的性菌毛进入F-菌体内
芽孢
某些细菌在一定条件下，胞浆脱水浓缩，在菌体内形成一个圆形或椭圆形小体，是细菌的休眠体，产生芽孢的都是革兰阳性菌 ，在动物体外对细菌不良的环境条件下形成
特点
芽孢带有完整的核质、酶系统和合成菌体组分的结构，能保存细菌的全部生命必需物质
芽孢形成后，在机械力、热等刺激作用下，破坏芽孢壳，提供水分和营养，芽孢即可发芽，形成新的菌体
难着色，其大小、形态及在菌体中的位置随菌种而异，可用于细菌鉴别
可发芽形成新的菌体，一个细菌只形成一个芽孢，一个芽孢发育也只生成一个菌体，细菌数量并未增加，因而芽孢不是细菌的繁殖方式。与芽孢相比，未形成芽孢而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体
细菌芽孢不直接引起疾病，当发芽为繁殖体后，迅速大量繁殖而致病
抵抗力强-热力、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素有强大的抵抗力（与其结构有关）
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-破伤风梭菌、产气荚膜梭菌、肉毒梭菌、炭疽芽孢杆菌
灭菌的指标（高压蒸汽灭菌）
细菌鉴别
4. 细菌形态与结构检查法
显微镜放大法
普通光学显微镜
光源：可见光（日光或灯光）
分辨率：0.25um
放大倍数：1000倍（油镜镜头）
电子显微镜
光源：电子流
分辨率：1nm
放大倍数：数千、数万及数十万倍，可见细菌的超微结构
常用
透射显微镜（TEM）
扫描显微镜（SEM）-分辨率低，但能显示物体的三维立体图像
标本需在真空干燥的状态下检查，故不能观察活的微生物
染色法
革兰染色法
初染（结晶紫）-煤染（碘液）-脱色（95%乙醇）-复染（复红染液）
镜检：蓝色（+），红色（-）
意义
鉴别细菌：可分为革兰阳性、阴性两大类，有助于细菌的鉴别诊断
选择用药：革兰阳性菌与革兰阴性菌对各种抗生素的敏感性不同
研究细菌致病性：一般革兰阳性菌外毒素致病，革兰阴性菌内毒素致病
