第一章 细菌的形态和结构

第一章 细菌的形态和结构第一章 细菌的形态和结构

第一章 细菌的形态和结构

细菌(bacterium)是属原核生物界(prokaryotae)的 一种单细胞微生物。

第一节 细菌的大小和形态

细菌的大小

单位

微米（um）

观察仪器

光学显微镜

影响细菌大小的因素

菌龄

环境因素

不同染色方法

细菌的基本形态

球菌

分裂方向

沿同一平面

两两相连→双球菌

脑膜炎奈瑟菌、肺炎双球菌

多个相连→链球菌

乙链

沿多个平面

葡萄球菌

杆菌

单杆菌

双杆菌

链杆菌

球杆菌

螺旋菌

弯曲度不足一周

弧菌

弯曲度大于一周

螺旋菌

螺旋周数在六环一上

螺旋体

细菌形态的影响因素

细菌的形态受多种理化因素影响，只有生长条件适宜时才典型。

细菌的衰老型或退化型：不良环境或老龄期，形状不一样的个体

细菌的多形性：有些细菌具有特定的生活周期，在不同生长阶段具有不同的形态。如放线菌、粘细菌

细菌的群体形态

菌落/克隆：单个细菌在适宜生长的固体培养基表面或内部，在适宜条件下，经过一定时间培养，生长繁殖→一个肉眼可见的、有一定形态的独立群体。

长出的菌落连成一片形成菌苔

第二节 细菌的结构

基本结构

细胞壁

定义：位于细菌细胞最外层，无色透明、质地坚韧而有弹性的膜状结构

细菌细胞壁特有——肽聚糖

分类：革兰阳性＆阴性→细胞壁的化学组成和结构不同

（G+）革兰阳性菌细胞壁：厚，肽聚糖(多）、磷壁酸

磷壁酸：革兰阳性菌特有的成分，特异的表面抗原。

膜磷壁酸

壁磷壁酸

（G-）革兰阴性菌细胞壁：薄、肽聚糖（少）、外膜、周浆间隙

肽聚糖：少，仅1~2层，紧贴胞膜

外膜由内而外依次为脂蛋白、脂质双层、脂多糖。

脂多糖：类脂A、核心多糖、侧链多糖

革兰染色：结晶紫初染1min→碘液媒染→95％乙醇脱色10s→沙黄复染

G+菌：肽聚糖含量高，交联度大→乙醇脱色时，肽聚糖脱水而孔径缩小→结晶紫-碘复合物留在胞内→细胞紫色

G-菌：肽聚糖层薄，交联松散→乙醇脱色不易使其缩小；含脂量高，乙醇溶解→孔径大，脱色→沙黄复染成红色。

细胞壁的功能

维持菌体固有的形态

保护细菌抵抗低渗环境

参与菌体内外的物质交换

菌体表面带有多种抗原分子，可诱发机体的免疫应答。

细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）

定义：细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。可在高渗环境下存活。

特点

形态呈多形性

染色性：多为G-

生长缓慢，固体培养基中呈“煎蛋”样细小菌落

作用于细胞壁的药物无效

细菌L型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无论其原为革兰阳性或阴性菌，形成L型大多染成革兰阴性。

细胞膜

主要成分：磷脂+蛋白质，无胆固醇，类似液态镶嵌模型

功能

进行细胞内外物质交换

维持细胞内正常渗透压

合成细胞壁、荚膜的各组分

进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地

许多酶和电子传递链组分的所在部位

鞭毛着生点和提供其运动的能量

中介体：部分细胞膜内折、卷曲形成的一种囊状物→G+常见。

细胞质

定义：细菌细胞膜内包围的、除核体以外的所有物质，是一种无色透明、均质的粘稠胶体

主要成分：水、蛋白质、脂类、多糖类、核糖核酸和少量无机盐类

内含物

核糖体：合成蛋白质的场所；沉降系数70S

质粒：细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环状双链DNA组成。

携带遗传信息，控制某些不是生存必需的性状

细菌细胞质中含有多种颗粒，大多为贮藏的营养物质。其中有一种嗜碱性强，用亚甲蓝染色呈紫色，称为异染颗粒。

核质（拟核）

定义：无定形核，无核膜、核仁，仅为一核区，称为拟核或原核

组成

单一密闭环状双链DNA

少量的RNA

RNA聚合酶

蛋白质（无组蛋白）

功能：同真核染色体。

特殊结构

荚膜

定义：某些细菌在一定营养条件下向胞外分泌的一层黏性物质，理化方法去除后不影响

大多为多糖，少数为多肽，极少数两者均有

形成条件：有荚膜的细菌在固体培养基上形成是M（粘液）型或S（光滑）型，失去荚膜后成为R（粗糙）型菌落

荚膜的功能

抗吞噬作用

黏附作用

抗有害环境影响因素作用

S层

单一的蛋白质亚单位，规则排列，呈类晶体结构

功能

分子筛和离子通道

保护屏障作用

介导细菌黏附宿主细胞以及内化进入巨噬细胞

鞭毛

定义：菌体表面长有的一至十根细长并波状弯曲的丝状物

分类

单毛菌——霍乱弧菌

双毛菌——空肠弯曲菌

丛毛菌——绿脓杆菌

周毛菌——伤寒杆菌、大肠杆菌

鞭毛结构：基体+鞭毛钩+鞭毛丝，自细胞膜长出

功能

运动器官

抗原性

致病性

鉴定细菌

细菌运动性的测定

悬滴法测定

半固体培养基穿刺培养法

菌毛

定义：大多G+和少数G-，比鞭毛短的毛发状细丝

分类：普通菌毛、性菌毛

功能：粘连吸附、致育作用

芽胞（spore）

定义：某些细菌【G+】在一定环境下，在菌体内形成的圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。

芽胞的结构

外衣、外膜、皮质、芽胞壁、内膜、芯髓

芽胞分类

末端芽胞：破伤风杆菌

中央芽胞：炭疽芽胞杆菌

偏端芽胞：肉毒梭菌

芽胞形成后即失去繁殖能力，老龄芽胞脱离→游离芽胞

芽胞的形成

其能力由基因决定，一般只能在动物体外形成

一个细菌仅产生一个芽胞→合适条件下形成一个菌体

芽孢抵抗力强的表现：耐高温、耐消毒药和辐射、耐不良发育条件

芽孢抵抗力强的原因

芽胞为多层致密厚膜，通透性极低，理化因素不易透入。

芽胞含水量少，蛋白质受热后不易变性。

芽胞含有大量吡啶二羧酸(DPA)，与Ca结合生成的复合物能提高芽胞的耐热性和抗氧化能力。

芽胞含酸溶性芽胞小蛋白(SASPs)，与芯髓DNA紧密结合，使之免受辐射、干燥、高温等破坏。

杀死芽孢的方法

高压蒸汽灭菌法（最有效）

干热灭菌法

焚烧法

强力高浓度的杀菌剂

常用的芽胞染色法有复红-美蓝染色法与孔雀绿-沙黄染色法。前者芽胞红色，菌体蓝色 后者芽胞绿色，菌体红色

第三节 细菌的形态和结构的观察方法

显微镜放大法

普通光学显微镜

电子显微镜

染色法

革兰染色法

抗酸染色

其他特殊染色

定义：细菌(bacterium)是属原核生物界(prokaryotae)的 一种单细胞微生物。