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1、第一章 细菌的形态与结构Morphology and Structure of Bacteria,广东医学院 微生物学与免疫学教研室,一、细菌的大小与形态二、细菌的基本结构和功能三、细菌的特殊结构和功能四、细菌的形态学检查,本章主要内容,一、细菌的大小与形态,大小：以微米(m)为测量单位。常用光学显微镜观察。形态：,球菌(coccus)：有规律的排列,脑膜炎奈瑟菌,双球菌(diplococcus),链球菌(streptococcus),葡萄球菌(staphylococcus),四联球菌(tetrads),八叠球菌(sarcina),杆菌(bacillus)：大小不一、形态多样,不同杆菌的长短、
2、粗细很不一致。,形态多样的杆菌：球杆菌、梭杆菌、棒状杆菌、分枝杆菌,分枝杆菌,双歧杆菌,电镜图,螺形菌(spiral bacterium),弧菌,螺菌,螺杆菌,基本结构：,细胞壁、细胞膜、细胞质、核质,特殊结构：,荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞,细菌的结构,核质,1.细胞壁(cell wall),细胞壁的组分和结构 细胞壁的功能及医学意义 细菌细胞壁缺陷型,二、细菌的基本结构,细菌经革兰染色(Gram stain)被分成两大类：,革兰阳性菌（紫色）G,革兰阴性菌（红色）G,肽聚糖 peptidoglycan 革兰阳性菌G 磷壁酸 techoic acid 肽聚糖 peptidoglycan 革兰阴性菌
3、G 外膜,G菌和G菌共有组分：肽聚糖（peptidoglycan），但两种菌肽聚糖组成不同。,G菌肽聚糖 聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥,青霉素作用点,N-乙酰葡糖胺,N-乙酰胞壁酸,-内酰胺类抗生素,G菌肽聚糖聚糖骨架、四肽侧链,-内酰胺类抗生素,G菌和G 菌肽聚糖特点比较,G,G-,G+菌特殊组分：磷壁酸,壁磷壁酸,膜磷壁酸,膜磷壁酸,壁磷壁酸,由核糖醇和甘油残基经磷酸二酯键交联而成的多聚物。,磷壁酸（teichoic acid）：表面蛋白：与致病和免疫原性有关。,革兰阳性菌细胞壁特有组分,1.维持菌体的离子平衡；2.与酶的活性有关；3.G+菌重要的表面抗原；4.介导黏附，与致病性有关。,
4、G菌细胞壁特殊组分：外膜,G菌细胞壁特殊组成 外膜（outer membrane,OM）,外膜最内层，连接肽聚糖和外膜层。结构类似细胞膜，中间镶嵌有外膜蛋白，即孔蛋白。由脂质A、核心多糖和O-特异多糖组成，为细菌内毒素。,脂蛋白：脂质双层：脂多糖：（LPS）,脂多糖(lipopolysaccharid,LPS),革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构特点比较,维持菌体固有的形态保护细菌抵抗渗透压的影响 参与菌体内外的物质交换与细菌的黏附及致病有关具有多种抗原表位，诱发机体免疫应答可作为鉴别细菌的依据某些抗生素作用的靶位,细菌细胞壁的功能及医学意义：,细菌L型（bacterial L form）,即细菌细
5、胞壁缺陷型。在一定条件下，细菌L型可恢复为原细菌型。,生物学特性发生改变药物敏感性的变化致病性的变化,细菌L型的特性和医学意义,临床分离葡萄球菌L型,葡萄球菌L型回复后,电镜照片,细菌L型的形态和染色性：,呈高度多形性；大小不一；着色不匀，大多染成革兰阴性。,细菌L型的形态和染色性：,生长缓慢，（27d）营养要求高，对渗透压敏感，培养时必须用 含血清的高渗培养基。菌落为油煎蛋样、颗粒样、丝状。液体培养基中呈絮状颗粒，沉于管底。,细菌L型的培养特性：,细菌L型 菌落类型,生物学特性：形态、染色性、培养特性发生变化药物敏感性：对作用于细胞壁的药物不再敏感 致病性：致病性减弱，但当恢复为原菌型后，引
6、起病情加重。,细菌L型的特性和医学意义,2.细胞膜(cell membrane),结构与真核细胞基本相同，由磷脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇。功能主要有物质转运、生物合成、分泌和呼吸等作用。可形成一种特有的结构，称为中介体。,2.细胞膜(cell membrane),其功能类似于真核 细胞的线粒体，亦称拟线粒体。多见于G菌。,中介体(mesosome),中介体是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成 的囊状物。,3.细胞质(cytoplasm),核糖体：细菌合成蛋白质的场所。质粒：染色体外的遗传物质，存在于细胞质中。胞质颗粒：不是细菌必需的组分和恒定结构。,核糖体(ribosome)：细菌合成蛋白质
7、的场所。,真核细胞核糖体为80S，由40S和60S亚基组成,原核细胞核糖体为70S，由30S和50S亚基组成,氨基糖苷类和 大环内酯类抗生素的作用位点,存在于细胞质中的染色体以外的遗传物质，为闭合的环状dsDNA。自主复制 控制细菌某些特定的性状（并非细菌生命活动所必需的）。,F质粒R质粒Col质粒,质粒(plasmid)：,细菌营养储存物 多糖、脂类、多磷酸盐组成 可作为有些细菌的鉴定依据（如异染颗粒）,内含体（inclusion bodies）,主要成分是含RNA和多偏磷酸盐。嗜碱性强，用亚甲蓝染色时着色较深，常见于白喉棒状杆菌，有助于鉴定。,内含体之一：异染颗粒(metachromati
8、c granule),4.核质(nuclear material),细菌不具有成形的核。称核质或拟核，无核膜、核仁和有丝分裂器。单倍体，裸dsDNA环状 功能与真核细胞的染色体相似。,1.荚膜(capsule),荚膜：包绕细胞壁外的一层较厚的粘液样物质。微荚膜：厚度在0.2m以下。,三、细菌的特殊结构,细菌荚膜中含有大量的水，大多数细菌的荚膜是多糖，少数菌为多肽。荚膜的形成受遗传的控制和环境条件的影响。有荚膜的细菌形成粘液(M)或光滑(S)菌落，失去荚膜后其菌落变为粗糙型（R）型。,荚膜的化学组成及形成条件：,S-R 变异,细菌荚膜的观察,负染革兰染色荚膜染色,抗吞噬细胞的吞噬作用，荚膜是病原
9、菌的重要毒力因子。黏附作用抗有害物质的损伤作用,抗干燥.荚膜多糖具有免疫原性。荚膜肿胀反应（AgAb），鉴定细菌分型。,荚膜的功能及医学意义：,2.鞭毛(flagellum),菌体上细长并呈波状弯曲的丝状物。鞭毛蛋白,鞭毛菌分类:,双毛菌,周毛菌,丛毛菌,单毛菌,细菌的运动器官；有化学趋向性；与细菌的致病性有关；鞭毛蛋白具有免疫原性（H抗原）。鞭毛的数量、分布可作为鉴别细菌的依据。,鞭毛的功能及医学意义:,3.菌毛(pilus),许多G菌和少数G菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、短而直硬的丝状物。,电镜图,普通菌毛遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。普通菌毛是细菌的粘附结构，能与宿主细胞表面的特异性
10、受体结合，是细菌感染的第一步。因此，菌毛和细菌的致病性密切相关。,普通菌毛(ordinary pilus),仅见于少数G菌。数量少，14根。比普通菌毛长而粗，中空呈管状。性菌毛由F质粒编码，故又称F菌毛。与接合(conjugation)有关。,性菌毛(sex pilus),菌毛的功能及医学意义：,菌毛蛋白具有免疫原性。普通菌毛具有粘附性，与致病有关。性菌毛可传递质粒，与细菌耐药及毒力有关。,某些细菌在特定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体。细菌的休眠形式。产生芽胞的都是G+菌。,4.芽胞(spore),细菌的休眠形式。芽胞对理化因素（热、干燥、辐射、化学消毒剂等）具有高强度的抵
11、抗力，是重要的传染源。以是否杀灭芽胞作为物品灭菌的指标。芽胞在菌体的位置和直径大小随菌种不同，可作为细菌鉴别的依据。,芽胞的功能和医学意义：,芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。,四、形态与结构的检查,放大法染色法：革兰染色，抗酸染色,普通光学显微镜的分辨率为0.25um。一般细菌都大于0.25um，故可用普通光学显微镜观察。,普通光学显微镜(light microscope),显微镜放大法,电子显微镜的分辨率为1nm。不仅能看清细菌的外形，内部超微结构可一览无余。,电子显微镜(electron microscope),显微镜放大法,透射电镜,扫描电镜,革兰染色法：结晶紫 碘液 95%乙醇 复红抗酸染色：石炭酸复红 3%盐酸酒精 美兰其它特殊染色,染色法,革兰阳性 革兰阴性,抗酸染色,小 结,微生物的分类和特点细菌细胞结构的功能和医学意义细菌细胞的基本结构：细胞壁、质粒、核糖体 细菌细胞的特殊结构：荚膜、芽孢、鞭毛、菌毛,1.微生物如何分类？有多少型、多少种类？2.G+菌和G-菌细胞壁的结构特点何医学意义。3.细菌L型的生物学特点和临床意义。4.细菌有那些特殊结构？其功能和医学意义。,Review Questions,预 习,第二章 细菌的生理第三章 消毒灭菌,
