1、细菌的形态和结构细菌的形态和结构浙江大学医学院病原微生物学系林旭瑷微生物微生物(microorganism/microbe)体积微小，结构简单，肉眼看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、乃至上万倍才能看到的微小生物的总称。微生物学与医学微生物学微生物学与医学微生物学微生物学微生物学 (microbiology)：生命科学的一门重要学科，主要研究微生物结构、代谢、遗传与变异及与人类、动植物、自然界相互关系的一门学科。医学微生物学医学微生物学(medical microbiology)：主要研究与医学有关的病原微生物的生物学特性、致病机制、机体的抗感染免疫、检测方法以及相关感染性疾病的
2、防治措施。1.1.非细胞型微生物非细胞型微生物 无典型细胞结构，无产生能量的酶系统，只能在活细胞活细胞内生长增殖。核酸类型为DNADNA或或RNARNA。病毒。2.2.原核细胞型微生物原核细胞型微生物 核呈环状裸DNA团块结构，无核膜、核仁无核膜、核仁。细胞器很不完善，只有核糖体只有核糖体。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。3.3.真核细胞型微生物真核细胞型微生物 胞核分化程度高，有核膜和核仁。细胞器完整。真菌。微生物的种类微生物的种类原核细胞型微生物，体积微小，结构简单，以二分裂二分裂方式繁殖，在一定条件下有相应恒定的形态和结构。细菌细菌（bact
3、erium）广义：支原体、衣原体、螺旋体、立克次体、细菌、放线菌（两菌四体）狭义：典型代表性的细菌(eubacteria)Typical bacteria are unicellular prokaryotic organisms that have no organelles except ribosomes,no membrane-enclosed nucleus and have normal peptidoglycan.典型细菌是单细胞型的原核生物，除核糖体外无其它细胞器，无核膜，有肽聚糖一 细菌的大小和形态以微米(1m=1/1000 mm)为单位，不同时期外形不同。球菌(coccus
4、)杆菌(bacillus)螺形菌(spiral bacterium)大小大小形态形态双球菌：脑膜炎双球菌链球菌：化脓性链球菌葡萄球菌：金黄色葡萄球菌球菌球菌杆菌杆菌大肠埃希菌、结核分枝杆菌螺形菌螺形菌弧菌：霍乱弧菌螺菌：鼠咬热螺菌螺杆菌：幽门螺杆菌 bacilluscoccusspirillar bacteriavibriospirillum三大类三大类Gram Staining二 细菌的结构Essential structure 各种细菌均具有的结构细胞质细胞质细胞壁细胞壁 细胞膜细胞膜 核核 质质原生质体原生质体Particular structure荚膜 鞭毛 菌毛 芽孢 1、细胞壁、细
5、胞壁(cell wall)位于菌细胞的最外层，包绕在细胞膜的周围。组成较复杂，并随不同细菌而异。用革兰染色法可将细菌分为两大类，即革兰阳性菌和革兰阴性菌。革兰氏阳性菌（G+）肽聚糖：聚糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥 磷壁酸：表面抗原 调节离子通过革兰氏阴性菌（G-）肽聚糖：聚糖骨架 四肽侧链 外膜：脂蛋白 脂质双层 脂多糖 脂质A 核心多糖 特异多糖（一）化学成分（一）化学成分革兰阳性菌的细胞壁革兰阳性菌的细胞壁G+MMMMGGGGMMMMGGGGMMMMGGGGMMMMGGGGG+菌肽聚糖菌肽聚糖(peptidoglycan)（三维立体结构）（三维立体结构）M N-乙酰胞壁酸GN-乙酰葡糖氨四
6、肽侧链五肽桥-1,4 糖苷键溶菌酶作用点青霉素作用点 Teichoic acid According to binding site on the bacteria,which can be classified into two typesMembrane teichoic acid/Lipoteichoic acidWall teichoic acid革兰阴性菌的细胞壁革兰阴性菌的细胞壁G-G G-菌肽聚糖结构菌肽聚糖结构 (DAP-二氨基庚二酸）聚糖骨架：同G+菌四肽侧链：L-丙、D-谷、DAP、D-丙dDAPGGMGMGdaabbDAP Special structure of G-S
7、pecific polysaccharideO antigenCore polysaccharideLipid A脂多糖（脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）（1）脂质A（lipid A）为一种糖磷脂，由D-氨基葡萄糖双糖组成的基本骨架，不同细菌骨架一致。内毒素毒性与生物学活性成分 无种属特异性（2）核心多糖（core polysaccharide）位于脂质A的外层 有属特异性，同一属细菌相同（3）特异多糖（specific polysaccharide）最外层，由数个至数十个低聚糖（35个单糖）重复单位所构成的多糖链。是革兰阴性菌的菌体抗原（O抗原），具有种特异性 缺失，菌
8、落将发生SR变异细菌变为粗糙型革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁细胞壁 革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阴性菌强度较坚韧较疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖层数可多达50层1-2层肽聚糖含量占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重5%-20%磷壁酸+脂质双层+脂蛋白+脂多糖+A群链球菌膜磷壁酸 抗吞噬作用金黄色葡萄球菌A蛋白 抗吞噬作用细胞壁的功能 维持细菌的固有形态 保护细菌抵抗低滲环境 特异性抗原与细菌的血清型分类有关 参与菌体内外的物质交换 某些成分与致病有关 细菌细胞壁缺陷型或细菌细胞壁缺陷型或L型型(bacterial L form)：细胞
9、壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在高渗环境下，仍可存活。原生质体原生质体(protoplast)：G+细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住 原生质球原生质球(spheroplast)：G-肽聚糖层受损后尚有外膜保护 某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染和反复发作的感染。细菌细胞壁缺陷型（细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）型）形态大小不一，G临床意义：v慢性和反复感染v常规细菌检查阴性时要考虑细菌L型感染的可能 细菌L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落细菌细菌L型的培养特性和菌
10、落形态型的培养特性和菌落形态 丝状菌落丝状菌落 颗粒型菌落颗粒型菌落 油煎蛋样菌落油煎蛋样菌落（典型（典型L L型菌落）型菌落）概念：概念：位于细胞壁内侧，紧包在细胞质外的一层有弹性、具有半透性的生物膜。功能：功能：物质转运（选择性通透作用）呼吸作用（与能量的产生储存和利用有关）生物合成和分泌 形成中介体2、细胞膜、细胞膜(cell membrane)细胞膜模式结构图细胞膜模式结构图载体蛋白载体蛋白脂质双层脂质双层细胞膜照片细胞膜照片 白喉杆菌白喉杆菌细胞膜与中介体细胞膜与中介体细胞膜向细胞浆内陷折叠成囊状物，具有参与细胞呼吸、生物合成及有丝分裂的功能，类似于真核细胞的线粒体，故亦称为拟线粒体
11、(chondroid)。核糖体 蛋白质合成场所，由蛋白质和核酸组成（ribosome）的胞浆颗粒，是抗菌药物选择作用的靶点。质粒 可以独立复制。（plasmid）不是细菌生命所必须的。可以在细菌之间相互转移。胞质颗粒 本质是细菌的营养物质。如白喉杆菌的异染颗粒。3、细胞质（、细胞质（cytoplasm）是细菌新陈代谢的重要场所，参与菌体内物质的合成代谢和分解代谢 拟核 原核细胞无核膜、核仁无核膜、核仁，染色体集中 于胞浆中的某一区域，由裸露的双股 DNA反复折叠形成的超螺旋结构，具有细胞核功能，控制着细菌的遗传和变异等生物学性状。4、核质、核质(nuclear material)5、荚膜、荚膜
12、(capsule)细菌生长过程中，合成并向细胞外分泌的粘液性物质，多糖和多肽成分.营养要求高(动物体内血清火塘的培养基上才能生长)，普通染色法不着色,特殊染色可染成和菌体不同的颜色。抗原性:鉴别分型（荚膜肿胀试验）抗吞噬作用(与细菌毒力有关)粘附作用 抗有害物质的损伤作用 微荚膜与荚膜具有相同的功能荚膜的功能荚膜的功能与细菌的致病性有关与细菌的致病性有关荚膜荚膜肺炎6、鞭毛、鞭毛(flagellum)l细菌表面细长而弯曲的蛋白质丝状物。l鞭毛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。鞭毛菌分类鞭毛菌分类单毛菌单毛菌双毛菌双毛菌丛毛菌丛毛菌周毛菌周毛菌鞭毛的结构鞭毛的结构丝
13、状体沟状体基础小体 鞭毛有抗原性。鞭毛的成分为鞭毛蛋白，并且具有高度的特异性，称为鞭毛抗原（H抗原），可作为细菌分类、分型的依据；鞭毛是运动器官。有鞭毛的细菌能主动运动，可通过动力试验进行细菌鉴定；有的细菌其鞭毛与致病性有关。鞭毛的功能鞭毛的功能7、菌毛、菌毛(Pilus)细菌表面比鞭毛更细，短而直，数目较多的蛋白质丝状物。细菌表面比鞭毛更细，短而直，数目较多的蛋白质丝状物。菌毛蛋白具有抗原性。根据功能不同，菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类。菌毛在普通光学显微镜下看不到，必须用电子显微镜观察。普通菌毛遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。细菌的粘附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合，是细菌感染的第
14、一步。菌毛的受体常为糖蛋白或糖脂，与菌毛结合的特异性决定宿主的易感部位。1.普通菌毛普通菌毛(ordinary pilus)仅见于少数革兰阴性菌。数量少，1-4根。比普通菌毛长而粗，中空呈管状。性菌毛由致育因子F质粒编码，故又称F菌毛。带有性菌毛的F+菌与无性菌毛的F-菌相遇时，性菌毛与其相应受体结合，F+菌内的质粒或DNA可通过性菌毛 进入F-菌体内，此过程-接合(conjugation)。性菌毛是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体。2.性菌毛性菌毛(sex pilus)F+F-F+F-F+F+F+F+普通菌毛普通菌毛：细菌的粘附结构，与宿主细胞表面特异性受体结合，与致病性密切相关性菌毛性菌毛：接合，毒力、耐药性等性状的遗传物质传递有关。8、芽孢、芽孢(spore)某些细菌在一定条件下在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，具有完整的细菌结构，能保持细菌的生命活性。8、芽孢、芽孢(spore)形成和特性形成和特性 1、营养缺乏。2、条件恢复以后，芽孢重新发芽生成细菌。3、是细菌的休眠形式，无新陈代谢。功能和医学意义功能和医学意义 1、抵抗力强（作为消毒灭菌的指标）。2、不直接引起疾病，但发芽成繁殖体后迅速引起疾病。3、鉴别细菌（芽孢的大小、形态、位置）。芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。肉毒梭菌肉毒梭菌炭疽芽胞杆菌破伤风梭菌破伤风梭菌
