1、细菌的形态学细菌的形态学病原生物学系病原生物学系王丽王丽 教授教授绪绪 论论一、一、微生物定义微生物定义二二、微生物的种类与分布、微生物的种类与分布 1非细胞型微生物非细胞型微生物 三大类三大类 2原核细胞型微生物原核细胞型微生物 3真核细胞型微生物真核细胞型微生物 医学微生物学概念及发展简史医学微生物学概念及发展简史 三、三、微生物与人类的关系微生物与人类的关系（一）从宏观上看，自然界中物质循环依赖微生（一）从宏观上看，自然界中物质循环依赖微生物的存在来运行，如果没有微生物的合成与分物的存在来运行，如果没有微生物的合成与分解代谢作用，物质循环则不能进行，人类将无解代谢作用，物质循环则不能进行
2、，人类将无法生存。法生存。农业方面农业方面 医药工业方面医药工业方面 工业生产方面工业生产方面 环境治理方面环境治理方面 遗传工程方面的应用遗传工程方面的应用（二）从微观上看，栖息在人体内的微生物与宿（二）从微观上看，栖息在人体内的微生物与宿主之间构成微生态关系主之间构成微生态关系四、今后努力的方向四、今后努力的方向发现新病原、阐明致病机制发现新病原、阐明致病机制研制新疫苗、有效地预防传染病的发生研制新疫苗、有效地预防传染病的发生研究快速、准确、特异的诊断方法研究快速、准确、特异的诊断方法研制有效的治疗药物等研制有效的治疗药物等 最终达到控制和消灭感染性疾病最终达到控制和消灭感染性疾病医学微生
3、物学医学微生物学:是人类在探讨感染性疾病是人类在探讨感染性疾病的病因、流行规律和防治措施的病因、流行规律和防治措施的过程中发展起来的科学，在的过程中发展起来的科学，在医学实践中具有重要的意义。医学实践中具有重要的意义。课程的特点是：课程的特点是：易懂但易混；内容多、零散易懂但易混；内容多、零散而难记。而难记。第一篇第一篇 细菌学总论细菌学总论 第一章第一章 细菌形态学细菌形态学 第一节第一节 细菌的大小与形态细菌的大小与形态1.大小：大小：个体微小，通常以微米个体微小，通常以微米(m)为为 测量单位测量单位2.基本形态：基本形态：三种：球状、杆状、螺旋状，三种：球状、杆状、螺旋状，分别称为球菌
4、、杆菌和螺形菌分别称为球菌、杆菌和螺形菌3.染色性：染色性：革兰阳性菌、革兰阴性菌革兰阳性菌、革兰阴性菌 球菌球菌(coccus）葡萄球菌葡萄球菌 双球菌双球菌 链球菌链球菌 杆菌（杆菌（bacillus）螺形菌（螺形菌（spiral bacterium）弧菌弧菌螺菌螺菌螺杆菌螺杆菌 第二节第二节 细菌的结构细菌的结构(一）细菌的基本结构一）细菌的基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质细胞壁、细胞膜、细胞质、核质 1、细胞壁细胞壁 肽聚糖（肽聚糖（Peptidoglycan），），又称粘肽又称粘肽。多糖骨架：各种细菌均相同多糖骨架：各种细菌均相同 四肽侧链：四肽侧链：组成极其联结方式组成极其联
5、结方式 五肽交联桥：五肽交联桥：G-菌肽聚糖无交联桥菌肽聚糖无交联桥芽胞的形状、大小和位置工业生产方面性质：是休眠状态，不是繁殖方式脂蛋白：由脂质和蛋白质构成中介体(mesosome)：光学显微镜磷壁酸（techoic acid）染色体外的遗传物质、双股环状DNA、携带某些遗传信息，控制某些遗传性状 决定菌体的抗原性脂蛋白：由脂质和蛋白质构成五肽交联桥 有（三维结构）无（二维结构）特殊染色法鉴别细菌：鞭毛（动力）的有杆菌（bacillus）2、细胞膜(cell membrane)磷壁酸磷壁酸（techoic acid）革兰阳性菌特有成分革兰阳性菌特有成分 壁磷壁酸壁磷壁酸 膜磷壁酸膜磷壁酸 作
6、用：作用：(1)(1)调节离子通过粘肽层，有保存和调节离子通过粘肽层，有保存和 输送镁离子的作用；输送镁离子的作用；(2)(2)为噬菌体的特异性受体；为噬菌体的特异性受体；(3)(3)与细菌的致病性有关；与细菌的致病性有关；(4)(4)具有抗原性可用于细菌的分型具有抗原性可用于细菌的分型 外膜外膜 G-G-细菌在肽聚糖层外面还有三层结构细菌在肽聚糖层外面还有三层结构 脂蛋白：由脂质和蛋白质构成脂蛋白：由脂质和蛋白质构成外膜外膜 脂质双层脂质双层 类脂类脂A A 内毒素的毒性部分内毒素的毒性部分,无特异无特异性性 脂多糖脂多糖 核心多糖核心多糖 有属或组的特异性有属或组的特异性 寡糖重复单位寡糖
7、重复单位 由由3-53-5个单糖组成，个单糖组成，有种或型的特异性有种或型的特异性 脂质双层脂质双层 是是G-G-菌细胞壁的主要结构，占细菌细胞壁的主要结构，占细胞壁干重的胞壁干重的80%80%，结构类似细胞膜，为液态的脂，结构类似细胞膜，为液态的脂质双层，又称外膜质双层，又称外膜 脂多糖脂多糖(lipopolysaccharide,LPS):即即菌的内毒素菌的内毒素（endotoxin）功能：功能：(1)(1)的主要致病物质；的主要致病物质；(2)(2)所带的负电荷可吸附钙、镁离子所带的负电荷可吸附钙、镁离子 以提高其浓度；以提高其浓度；(3)(3)具有抗原性；具有抗原性；(4)(4)是噬菌
8、体吸附的受体；是噬菌体吸附的受体；(5)(5)选择性屏障功能。选择性屏障功能。革兰阳性菌及革兰阴性菌细胞壁结构及意义的比较革兰阳性菌及革兰阴性菌细胞壁结构及意义的比较 细胞壁 结构 革兰阳性菌 革兰阴性菌细胞壁强度 较坚硬 较疏松肽聚糖层数 可达50层 12层肽聚糖含量 5080%520%磷壁酸 有 无外膜 无 有五肽交联桥 有（三维结构）无（二维结构）革兰染色 阳性（紫色）阴性（红色）青霉素和溶菌酶 敏感 不敏感细胞壁主要功能细胞壁主要功能 维持细菌固有形态维持细菌固有形态 保护细菌抵抗低渗环境保护细菌抵抗低渗环境 完成菌体内外物质交换完成菌体内外物质交换 决定菌体的抗原性决定菌体的抗原性
9、某些成分与致病性有关某些成分与致病性有关 医学微生物学概念及发展简史三大类 2原核细胞型微生物化学成分：蛋白质是人类在探讨感染性疾病的病因、流行规律和防治措施的过程中发展起来的科学，在医学实践中具有重要的意义。肽聚糖含量 5080%520%化学成分：主要是蛋白质荚膜(capsule)：毒力质粒化学成分：主要是蛋白质定义:细菌在一定环境条件下，胞浆脱水浓缩，在菌体内形成的多层膜状结构的圆形或卵圆形小体。鉴别细菌：鞭毛（动力）的有（3）加碘液媒染 l min，水洗复染法 抗酸染色法光学显微镜异染颗粒：染成与细菌其他部分不同的颜色，如：白喉杆菌-鉴别细菌细胞壁缺陷型（细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌L L
10、型）型）(1)(1)形态：多形态性形态：多形态性(2)(2)培养：须在高渗低琼脂含血清的培养培养：须在高渗低琼脂含血清的培养 基中生长，多呈油煎蛋状菌落基中生长，多呈油煎蛋状菌落(3)(3)原生质体：原生质体：G+G+、原球体：、原球体：G-G-(4)(4)对作用于细胞壁的抗生素无效对作用于细胞壁的抗生素无效(5)(5)常规细菌培养阴性常规细菌培养阴性(6)(6)细菌细菌L L型仍有一定的致病能力型仍有一定的致病能力 2 2、细胞膜、细胞膜(cell membrane)细胞壁与细胞质之间细胞壁与细胞质之间 半渗透性的生物膜半渗透性的生物膜 脂类双层，镶有蛋白质脂类双层，镶有蛋白质 功能：渗透和
11、运输、生物合成功能：渗透和运输、生物合成（肽聚糖、磷壁酸、脂多糖等）、呼（肽聚糖、磷壁酸、脂多糖等）、呼吸作用、参与细菌分裂。另外，细胞吸作用、参与细菌分裂。另外，细胞膜是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转膜是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。的供能部位。中介体中介体 (mesosome)：细胞膜向细胞浆内凹陷，折细胞膜向细胞浆内凹陷，折叠形成的囊状物叠形成的囊状物。G G+多见，其功能类似真核细多见，其功能类似真核细胞线粒体，故有拟线粒体之称。胞线粒体，故有拟线粒体之称。参与细菌的分裂（细菌分裂参与细菌的分裂（细菌分裂时一分为二）时一分为二）加强了细胞呼吸（扩大了细加强了细胞呼吸（扩大了细胞
12、膜的表面积）胞膜的表面积）白喉棒状杆菌中介体 透射电镜图130 000 3 3、细胞质、细胞质 是细菌进行新陈代谢的主要场所。是细菌进行新陈代谢的主要场所。含有以下颗粒：含有以下颗粒：核糖体核糖体(ribosome)：合成蛋白质的合成蛋白质的 场所场所 胞浆颗粒胞浆颗粒(cytoplasmic granules):储藏营储藏营养。异染颗粒：染成与细菌其他部分养。异染颗粒：染成与细菌其他部分不同的颜色，如：白喉杆菌不同的颜色，如：白喉杆菌-鉴别鉴别 质粒质粒(plasmid)：质粒：质粒：染色体外的遗传物质、双股环状染色体外的遗传物质、双股环状DNADNA、携带某些遗传信息，控制某些遗传性状携带
13、某些遗传信息，控制某些遗传性状 R R质粒质粒（resistance plasmid)resistance plasmid):耐药性质粒耐药性质粒 F F质粒质粒（fertility plasmid)fertility plasmid)：致育性质粒致育性质粒 ViVi质粒质粒 (virulence plasmid)virulence plasmid):毒力质粒毒力质粒4 4、核质、核质(nuclear material)细菌为原核细胞，无核膜、核细菌为原核细胞，无核膜、核仁、核基质、有丝分裂器，故称仁、核基质、有丝分裂器，故称为核质或拟核。为核质或拟核。为双股环状为双股环状DNADNA，还有少
14、量还有少量RNARNA、RNARNA聚合酶、蛋白质聚合酶、蛋白质 是遗传物质，有染色体功能，是遗传物质，有染色体功能，控制各种遗传性状控制各种遗传性状 （二）细菌的特殊结构（二）细菌的特殊结构荚膜、芽胞、鞭毛、菌毛荚膜、芽胞、鞭毛、菌毛 1.1.荚膜荚膜(capsule)capsule)：定义：某些细菌胞定义：某些细菌胞壁外围绕一层较厚的粘液性物壁外围绕一层较厚的粘液性物 质，称为荚膜。质，称为荚膜。形成条件：动物体内、营养丰富的培养基内形成条件：动物体内、营养丰富的培养基内化学成分：多糖化学成分：多糖分类：荚膜、微荚膜、粘液层分类：荚膜、微荚膜、粘液层(糖被糖被)功能功能：鉴别细菌、分型依据
15、（因有抗原性）：鉴别细菌、分型依据（因有抗原性）致病性有关（抵抗吞噬、消化等）致病性有关（抵抗吞噬、消化等）化学成分：主要是蛋白质(2)为噬菌体的特异性受体；中介体(mesosome)：（二）从微观上看，栖息在人体内的微生物与宿主之间构成微生态关系第二节 细菌的结构(一）细菌的基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质 1、细胞壁 肽聚糖（Peptidoglycan），又称粘肽。完成菌体内外物质交换电子显微镜 鉴别细菌：大小、形状、菌体内的位置性质：是休眠状态，不是繁殖方式芽胞的形状、大小和位置丝状体医学微生物学概念及发展简史定义：为附着在某些菌体上的细长而 鉴别细菌：大小、形状、菌体内的位置环境
16、治理方面 2.鞭毛鞭毛（flagellum）定义：为附着在某些菌体上的细长定义：为附着在某些菌体上的细长而而 呈波状弯曲的丝状物呈波状弯曲的丝状物 种类：单毛菌：如霍乱弧菌种类：单毛菌：如霍乱弧菌 双毛菌：如空肠弯曲菌双毛菌：如空肠弯曲菌 丛毛菌：如铜绿假单胞菌丛毛菌：如铜绿假单胞菌 周毛菌：如伤寒沙门菌周毛菌：如伤寒沙门菌 化学成分：蛋白质化学成分：蛋白质 性质：是运动器官性质：是运动器官 电镜下：基础小体电镜下：基础小体 钩状体钩状体 丝状体丝状体 鞭毛的功能：鞭毛的功能：鉴别细菌：鞭毛（动力）的鉴别细菌：鞭毛（动力）的有有 无、数目、位置、排列、无、数目、位置、排列、抗抗原原 性性 与致
17、病性有关：粘附性与致病性有关：粘附性 3 3.菌毛菌毛(fimbria or pili)fimbria or pili)定义：某些细菌表面遍布着比鞭毛定义：某些细菌表面遍布着比鞭毛 纤细、短而直的丝状物。只纤细、短而直的丝状物。只 有在电镜下才能观察。有在电镜下才能观察。化学成分：主要是蛋白质化学成分：主要是蛋白质菌毛的种类与作用：菌毛的种类与作用：普通菌毛：数量多，粘附于受体上普通菌毛：数量多，粘附于受体上-致病性致病性性菌毛：少，雄性菌（性菌毛：少，雄性菌（F+)F+)，雌性菌雌性菌（F-)-F-)-接合；噬菌体吸附受体接合；噬菌体吸附受体4.4.芽胞芽胞(endospore or spo
18、re)endospore or spore)：定义定义:细菌在一定环境条件下，胞细菌在一定环境条件下，胞浆脱水浓缩，在菌体内形成的多层膜浆脱水浓缩，在菌体内形成的多层膜状结构的圆形或卵圆形小体。状结构的圆形或卵圆形小体。形成条件：缺乏营养物质，有害代形成条件：缺乏营养物质，有害代谢产物堆积谢产物堆积性质：是休眠状态，不是繁殖方式性质：是休眠状态，不是繁殖方式性菌毛：少，雄性菌（F+)，雌性菌肽聚糖含量 5080%520%工业生产方面R质粒（resistance plasmid):(2)为噬菌体的特异性受体；鉴别细菌：大小、形状、菌体内的位置功能：鉴别细菌、分型依据（因有抗原性）呈波状弯曲的丝状
19、物（4）加 95乙醇脱色 30 sec-l min，水洗 完成菌体内外物质交换质，称为荚膜。与致病性有关：粘附性普通菌毛：数量多，粘附于受体上-致病性(1)形态：多形态性即菌的内毒素（endotoxin）芽胞的形状、大小和位置芽胞的形状、大小和位置4革兰染色的临床意义：半渗透性的生物膜化学成分：主要是蛋白质农业方面另外，细胞膜是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。保护细菌抵抗低渗环境鉴别细菌：鞭毛（动力）的有有在电镜下才能观察。（5）用稀释复红或沙黄复染，l min，水洗吸干后镜检性菌毛：少，雄性菌（F+)，雌性菌普通菌毛：数量多，粘附于受体上-致病性鉴别细菌：鞭毛（动力）的有性质：是休眠
20、状态，不是繁殖方式细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）荚膜、芽胞、鞭毛、菌毛功能功能:鉴别细菌：大小、形状、菌体内鉴别细菌：大小、形状、菌体内的位置的位置 对细菌起保护作用：多层膜包绕，对细菌起保护作用：多层膜包绕，通透性降低通透性降低 作为灭菌是否彻底的指标：抵抗作为灭菌是否彻底的指标：抵抗力强力强 （三）细菌形态与结构检查法（三）细菌形态与结构检查法 1.1.显微镜放大法显微镜放大法 光学显微镜光学显微镜 电子显微镜电子显微镜 暗视野显微镜等暗视野显微镜等 2.2.染色法染色法 单染法单染法 革兰染色法革兰染色法 复染法复染法 抗酸染色法抗酸染色法 特殊染色法特殊染色法革兰染色法革兰染色法（Gra
21、m stainGram stain）1 1步骤：步骤：（1 1）细菌涂片、干燥、经火焰固定细菌涂片、干燥、经火焰固定（2 2）结晶紫染色结晶紫染色l minl min，水洗水洗（3 3）加碘液媒染加碘液媒染 l minl min，水洗水洗（4 4）加加 9595乙醇脱色乙醇脱色 30 30 sec-l minsec-l min，水洗水洗（5 5）用稀释复红或沙黄复染，用稀释复红或沙黄复染，l minl min，水洗吸干后镜检水洗吸干后镜检2 2结果：结果：革兰阳性革兰阳性（G G）菌呈蓝紫色菌呈蓝紫色 革兰阴性革兰阴性（G G）菌呈红色菌呈红色3.3.原理：原理：（1 1）等电点：等电点：G
22、G等电点低，带负电荷等电点低，带负电荷 多，与带正电荷的结晶紫结合牢多，与带正电荷的结晶紫结合牢固固 （2 2）细胞壁结构：成分、肽聚糖层数等细胞壁结构：成分、肽聚糖层数等4 4革兰染色的临床意义：革兰染色的临床意义：（1 1）对细菌的鉴别有重要意义对细菌的鉴别有重要意义 （2 2）指导临床选择药物指导临床选择药物 （3 3）研究细菌与致病性的关系研究细菌与致病性的关系细菌的形态学细菌的形态学病原生物学系病原生物学系王丽王丽 教授教授 球菌球菌(coccus）葡萄球菌葡萄球菌 双球菌双球菌 链球菌链球菌 脂多糖脂多糖(lipopolysaccharide,LPS):即即菌的内毒素菌的内毒素（e
23、ndotoxin）功能：功能：(1)(1)的主要致病物质；的主要致病物质；(2)(2)所带的负电荷可吸附钙、镁离子所带的负电荷可吸附钙、镁离子 以提高其浓度；以提高其浓度；(3)(3)具有抗原性；具有抗原性；(4)(4)是噬菌体吸附的受体；是噬菌体吸附的受体；(5)(5)选择性屏障功能。选择性屏障功能。2 2、细胞膜、细胞膜(cell membrane)细胞壁与细胞质之间细胞壁与细胞质之间 半渗透性的生物膜半渗透性的生物膜 脂类双层，镶有蛋白质脂类双层，镶有蛋白质 功能：渗透和运输、生物合成功能：渗透和运输、生物合成（肽聚糖、磷壁酸、脂多糖等）、呼（肽聚糖、磷壁酸、脂多糖等）、呼吸作用、参与细
24、菌分裂。另外，细胞吸作用、参与细菌分裂。另外，细胞膜是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转膜是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。的供能部位。3 3.菌毛菌毛(fimbria or pili)fimbria or pili)定义：某些细菌表面遍布着比鞭毛定义：某些细菌表面遍布着比鞭毛 纤细、短而直的丝状物。只纤细、短而直的丝状物。只 有在电镜下才能观察。有在电镜下才能观察。化学成分：主要是蛋白质化学成分：主要是蛋白质菌毛的种类与作用：菌毛的种类与作用：普通菌毛：数量多，粘附于受体上普通菌毛：数量多，粘附于受体上-致病性致病性性菌毛：少，雄性菌（性菌毛：少，雄性菌（F+)F+)，雌性菌雌性菌（F-)
25、-F-)-接合；噬菌体吸附受体接合；噬菌体吸附受体基本形态：三种：球状、杆状、螺旋状，分别称为球菌、杆菌和螺形菌光学显微镜青霉素和溶菌酶 敏感 不敏感为双股环状DNA，还有少量RNA、RNA聚合酶、蛋白质性质：是休眠状态，不是繁殖方式输送镁离子的作用；（3）加碘液媒染 l min，水洗(1)调节离子通过粘肽层，有保存和球菌(coccus）(4)对作用于细胞壁的抗生素无效4、核质(nuclear material)普通菌毛：数量多，粘附于受体上-致病性类脂A 内毒素的毒性部分,无特异性菌毛(fimbria or pili)异染颗粒：染成与细菌其他部分不同的颜色，如：白喉杆菌-鉴别4.4.芽胞芽胞
26、(endospore or spore)endospore or spore)：定义定义:细菌在一定环境条件下，胞细菌在一定环境条件下，胞浆脱水浓缩，在菌体内形成的多层膜浆脱水浓缩，在菌体内形成的多层膜状结构的圆形或卵圆形小体。状结构的圆形或卵圆形小体。形成条件：缺乏营养物质，有害代形成条件：缺乏营养物质，有害代谢产物堆积谢产物堆积性质：是休眠状态，不是繁殖方式性质：是休眠状态，不是繁殖方式芽胞的形状、大小和位置芽胞的形状、大小和位置 （三）细菌形态与结构检查法（三）细菌形态与结构检查法 1.1.显微镜放大法显微镜放大法 光学显微镜光学显微镜 电子显微镜电子显微镜 暗视野显微镜等暗视野显微镜等 2.2.染色法染色法 单染法单染法 革兰染色法革兰染色法 复染法复染法 抗酸染色法抗酸染色法 特殊染色法特殊染色法
