泰山医学院医学微生物学细菌的特殊结构
泰山医学院医学微生物学细菌的特殊结构
仅是一休眠形式，一个细菌只形成一个芽胞， 一个芽胞也只形成一个细菌
与芽胞体相比，未形成芽胞而具有繁殖能力 的菌体可称为繁殖体(vegetative form)。
折光性强，壁厚，不易着色
芽胞的大小、形状、位置、形成条 件等随菌种而异，且有重要的鉴定、诊 断价值。
➢ 抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最 外层，有保护菌体避免和减少受有害物质的 损伤，增强细菌侵袭力。
（二）鞭毛 (flagellum)
在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，是 细菌的运动器官。
鞭毛的特征
➢ 成分独特，鞭毛蛋白 ➢ 具有免疫原性，抗原性（H抗原） ➢ 是细菌的运动器官 ➢ 分布于所有的弧菌和螺菌，约
数量少，1-4根 比普通菌毛长而粗 性菌毛 F菌毛 接合(conjugation) 性菌毛是某些噬菌体的吸附位点
（四）芽胞 (spore)
某些细菌在一定的环境条件下，胞质脱 水浓缩，能在菌体内部形成一个圆形或 卵圆形小体，由多层壁包围，对不良环 境有极强抗性，为细菌的休眠形式。也 叫内生胞子。
丛毛菌
双毛菌
周毛菌
鞭毛的结构
由外向内依次是： 1、丝状体：伸出胞壁外游离，有抗原性H-Ag
2、钩状体: 连接鞭毛丝与基体的钩状弯曲
3、基础小体: 鞭毛的根部，嵌于细胞膜和细胞 壁中
鞭毛的功能
运动器官 与致病性有关 霍乱弧菌、空肠弯
曲菌借鞭毛穿过小 肠黏膜表面的粘液 层而附着、增殖、产毒致病
细菌鉴别、分类的依据
产生芽胞的都是革兰阳性菌。
芽胞的形成
细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因 决定的。
环境因素影响
正常情况 芽胞基因关闭 抑制物抑制 GTP 营养缺乏 芽胞基因打开 抑制物降低
01第一章原核微生物学 细菌特殊结构
渗透调节皮层膨胀学说
8、芽孢的应用
（1）灭菌指标：
例1： 罐头灭菌：肉毒梭菌，它的芽孢耐热性？
在100℃下煮沸5.0~9.0小时才能杀死；
要115℃需10~40分钟。
121℃需10分钟；
生产上灭菌采取：121℃ 20分钟以上
2、特性
• A、芽孢的着生位置、大小、形状因种而异，可
作鉴定依据
中央芽孢
末端芽孢
偏端芽孢
游离芽孢
芽孢染色结果
（芽孢呈绿色，营养体及芽孢囊呈红色）
• B、芽孢具有较强的抗热、抗辐射、抗静水压和
抗化学药物的能力。
• C、含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易着色，
折光性强。
• D、芽胞内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，
（五）糖被
包被于某些细菌细胞壁外的一层 厚度不定的粘液性胶状物质， 称为~。
1、糖被的类型
荚膜：粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附 着在细胞壁外，厚度：＞0.2µm。
微荚膜（microcopsule)：粘液状物质较薄，厚度： ＜0.2µm ， 与细胞表面牢固结合。
粘液层(slime layer)：粘液物质没有明显的边缘， 比荚膜松散,可向周围环境中扩散,增大黏性。
2、 Bacillus subtilis（枯草芽孢杆菌)
(1) shape: 杆状，0.7~0.8 ×2~3µm，革兰氏
阳性，在细胞中央部位形成芽孢，芽孢为椭圆 形，能运动，细胞侧生鞭毛。
(2) Colony characteristics:固体培养上菌落为乳 白色，为圆形或不规则形状，边缘整齐，肉汁 培养基中稍混浊或不混浊，生成醭。
医学微生物学第一章 细菌的形态和结构
Electron Micrograph of a Gram-Negative Cell Wall
革兰阳性菌（G+菌）：肽聚糖 ＋ 磷壁酸
Gram Positive Cell Wall
Structure of a Gram-Positive Cell Wall
革兰阴性菌（G—菌）：肽聚糖 ＋ 外膜
肺炎链球菌
A Bacterial Capsule Preventing C3b Receptors on Phagocytes from Binding to C3b Attached to a Bacterial Cell Wall
2. 鞭毛（flagellum）
鞭毛是某些细菌在菌体上 附有的细长呈波状弯曲的丝状 物，是细菌的运动器官。
G＋细菌——原生质体。 G—细菌——原生质球。
L型细菌的形成
细菌 破坏肽聚糖或肽聚糖合成被抑制 高渗环境
L型细菌
形态染色 G—，多形性
培养
高渗低琼脂含血清的培养基， 生长缓慢，“油煎蛋”状的细小菌落
细菌L型与临床
细菌L型有致病性，常规细菌培养阴性 L型细菌的专门培养。
Animation Illustrating the Role of Penicillins in Blocking Transpeptidase Enzymes from Assembling the Peptide Cross-Links in Peptidoglycan
Gram Negative Cell Wall
（1）肽聚糖
G+菌：聚糖骨架 ＋ 四肽侧链 ＋ 五肽交联桥
Fig. 1: Structure of Peptidoglycan
Fig. 2: A Peptidoglycan Monomer
医学微生物学各章节总结
医学微生物学各章节总结1.微生物的分类与先导说明这一章节主要介绍了微生物的分类方式，包括按形状、血清学分类、生理学分类和分子生物学分类等。
还介绍了微生物在疾病诊断和治疗中的重要性，以及微生物学研究的方法和技术。
2.微生物的培养和实验技术这一章节介绍了微生物的培养和实验技术，包括无菌技术、培养基的配制与使用、微生物培养方法和分离纯化技术等。
还介绍了微生物在实验室中的鉴定方法和常用实验技术。
3.细菌的形态和结构这一章节主要介绍了细菌的形态和结构特征，包括细菌的形态分类、细菌细胞壁、膜、质体、核酸和其他细胞结构等。
还介绍了不同形态细菌的特点和鉴定方法。
4.细菌的生长和生长控制这一章节介绍了细菌的生长方式、生长曲线和生物量增长的计算方法。
还介绍了控制细菌生长的因素，包括环境因素、营养要求和抗菌物质等。
还介绍了细菌的传代方式和筛选培养方法。
5.真菌的分类和生活方式这一章节介绍了真菌的分类方式，包括按菌丝、孢子和生殖方式分类。
还介绍了真菌的生活方式和菌丝的结构特征，包括菌丝的生长、分枝和传代。
还介绍了真菌在医学中的意义和真菌的鉴定方法。
6.真菌的致病性和防治措施这一章节主要介绍了真菌的致病机制和致病性因素，包括侵入机制和毒素产生等。
还介绍了真菌感染的常见疾病和防治措施，包括抗真菌药物的应用和防治真菌感染的方法。
7.病毒的分类和结构这一章节介绍了病毒的分类方式，包括按核酸、寄主和病原性分类。
还介绍了病毒的结构特征，包括病毒的核酸和壳蛋白等。
还介绍了病毒的复制方式和病毒寄生在细胞内的过程。
8.病毒的致病性和免疫学这一章节主要介绍了病毒的致病性因素，包括侵入机制、复制和增殖等。
还介绍了病毒感染的免疫学反应，包括感染后的细胞和体液免疫反应。
还介绍了病毒感染的诊断方法和病毒疫苗的制备和应用。
9.寄生虫的分类和生活方式这一章节介绍了寄生虫的分类方式，包括原生动物、线虫、节肢动物和扁线虫等。
还介绍了寄生虫的生活方式，包括寄生虫的寄生途径、寄生周期和病原性等。
医学微生物学第一章 细菌的形态和结构
（2）形成和发芽
1个繁殖体
（3）芽胞的特性
不利条件 条件适宜
抵抗力强 不易着色，芽胞染色法
1个芽胞体
（4）意义
（1）抵抗力强，灭菌以杀灭芽胞为标准； （2）细菌的鉴别。
三、革兰染色法
步骤Βιβλιοθήκη 结晶紫1分，水洗碘液
1分，水洗
95%酒精
30秒，水洗
稀释复红
结果
G＋菌 紫色
G—菌 红色
Gram stain of Staphylococcus aureus
不敏感
（5）细胞壁的功能
①维持菌体形态 ②保护细菌，抵抗外界低渗透压 ③ 物质交换和通道
④ 决定菌体的抗原性：LPS、磷壁酸
⑤ 致病性：LPS、磷壁酸 ⑥G—菌的外膜具有屏障作用
（6）细菌L型
细菌细胞壁的肽聚糖被坏或合成被抑制，这种 细胞壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活者，称为 细菌细胞壁缺陷型，即细菌L型。
Electron Micrograph of a Gram-Negative Cell Wall
革兰阳性菌（G+菌）：肽聚糖 ＋ 磷壁酸
Gram Positive Cell Wall
Structure of a Gram-Positive Cell Wall
革兰阴性菌（G—菌）：肽聚糖 ＋ 外膜
鞭毛染色法后，在光镜下可见鞭毛。
3. 菌毛（pilus）
Fig. 2: Bacterial Pili
菌毛是许多革兰阴性菌和少数革兰阳性 菌菌体表面上的一种比鞭毛更细、更短而直硬 的丝状物。
（1）普通菌毛：细菌的黏附 结构，为细菌毒力的构 成因素；
（2）性菌毛：与细菌遗传物 质的传递有关。
E coli, strain 0157:H7
医学微生物学精要06级汇总讲解
06级医学微生物学精要微生物：存在于自然界的众多个形微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物的总称，包括细菌、病毒、真菌等三类。
正常菌群：在人体各部位经常寄居，正常情况下对人体无害的细菌。
条件致病菌/机会致病菌：正常菌群中的细菌，在机体健康或正常情况下不致病，只是在抵抗力低下时才导致疾病。
病原微生物：能引起人类和动植物发生疾病的微生物。
二细菌的基本结构: 细胞壁、细胞膜、细胞质、核质细菌的特殊结构: 荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞细胞壁的化学组成与结构G+菌与G- 菌细胞壁的共有成分——肽聚糖/粘肽G+菌与G- 菌细胞壁的特殊组分G+菌——磷壁酸G-菌——外膜G+ 菌与G- 菌的差别及与细胞壁的关系项目革兰阳性菌革兰阴性菌细胞壁的关系染色性紫色红色细胞壁对酒精的通透性抗原性主要为磷壁酸主要为外膜细胞壁的化学组成不同毒性无LPS 有LPS LPS为G-菌细胞壁成分青霉素有效无效作用于肽聚糖五肽交联桥溶菌酶有效无效作用于肽聚糖聚糖骨架荚膜的功能抗吞噬粘附作用抗有害物质的损伤消灭芽孢最可靠方法为高压蒸气灭菌常用的细菌生化反应对糖的发酵对蛋白质的发酵糖发酵试验吲哚试验甲基红试验H2S试验VP试验内毒素(LPS)：G-菌菌体死亡裂解后释放出来;外毒素：G+菌和少数G-菌在代谢过程中产生并分泌出来的有毒性作用的蛋白质.细菌的生长繁殖与培养营养物质：水、无机盐、蛋白胨、糖、生长因子pH：大多数细菌pH7.0~7.6 （霍乱弧菌、结核杆菌例外）温度：病原菌多为37℃气体环境：氧气、二氧化碳渗透压病毒：体积最微小，结构最简单，只含有一种类型核酸（DNA或RNA），只能在活的易感细胞内以复制方式增殖的非细胞型微生物。
病毒的结构 1. 核心（RNA/DNA）病毒复制、遗传、变异提供遗传信息2. 衣壳衣壳←壳粒（形态亚单位）←多肽（化学/结构亚单位）3种对称形式功能：具有抗原性；保护病毒核酸；吸附宿主细胞3. 包膜维护结构完整性、辅助感染、鉴定分型被膜病毒的增殖以复制方式进行增殖过程：吸附必须在活细胞内增殖穿入脱壳生物合成组装成熟和释放复制周期概念：从病毒进入宿主细胞开始，经过基因组复制，到最后释放出子代病毒来。
医学微生物学笔记 - 细菌的形态与结构
医学微生物学总结得跟教材一样微生物：存在于自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍。
甚至数万倍才能观察到的微小生物。
1．微生物的分类：3、病原微生物：少数具有致病性，能引起人类、植物病害的微生物。
机会致病性微生物：在正常情况下不致病，只有在特定情况下导致疾病的微生物。
4，郭霍法则：①特殊的病原菌应在同一种疾病中查见，在健康人中不存在；②该特殊病原菌能被分离培养得纯种；③该纯培养物接种至易感动物，能产生同样病症；④自人工感染的实验动物体内能重新分离得到该病原菌纯培养。
5、免疫学：㈠主动免疫；㈡被动免疫。
第一篇细菌学细菌的形态与结构第一节细菌的大小与形态1、观察细菌常采用光学显微镜，一般以微米为单位。
2、按细菌外形可分为：①球菌（双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、八叠球菌）②杆菌（链杆菌、棒状杆菌、球杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌）③螺形菌（弧菌、螺菌、螺杆菌）第二节细菌的结构1、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2、革兰阳性菌（G+）：显紫色；革兰阴性菌（G-）：显红色。
3、细胞壁结构革兰阳性菌G+革兰阴性菌G-肽聚糖组成由聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥构成坚韧三维立体结构由聚糖骨架、四肽侧链构成疏松二维平面网络结构肽聚糖厚度20～80nm 10～15nm肽聚糖层数可达50层仅1～2层肽聚糖含量占胞壁干重50～80% 仅占胞壁干重5～20%磷壁酸有无外膜无有4、G-菌的外膜｛脂蛋白、脂多糖（LPS）→【脂质A，核心多糖，特异多糖】、脂质双层、｝脂多糖（LPS）：即G-菌的内毒素。
LPS是G-菌的重要致病物质，使白细胞增多，直至休克死亡；另一方面，LPS也可增强机体非特异性抵抗力，并有抗肿瘤等有益作用。
①脂质A：内毒素的毒性和生物学活性的主要成分，无种属特异性，不同细菌的脂质A骨架基本一致，故不同细菌产生的内毒素的毒性作用均相似。
医学微生物学
2细菌特殊结构的生物学意义。
荚膜：是细菌的毒力因素，对干燥和其它因素有抵抗力，同时对溶菌酶、补体等杀菌素有抗性，其表面抗原可用于鉴别细菌。
鞭毛：与致病性有关，如霍乱弧菌鞭毛是其主要致病因素；其功能主要是运动，具有抗原性，可依此2点对细菌进行鉴别（鞭毛数目、位置和动力）。
菌毛：普通菌毛：有致病作用，主要是与黏膜细胞粘附，芽胞：使细菌具有对外界不良环境具有抵抗力；临床上依芽胞的有无作为灭菌、杀菌是否彻底的指标；根据芽胞大小、位置和数目鉴别细菌细菌L型及其特点：即细菌细胞缺陷型，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合成被抑制，这种细胞壁受损的细菌在高渗环境下认可存活。
特点1细胞壁受损呈多形性2革兰染色阴性生长缓慢3油煎蛋状细小菌落4去除抑制物质后，部分L型恢复产生细胞壁，变为原来的细菌特殊结构并与医学的关系1荚膜：抗吞噬、粘附作用、抗有害物质损伤、可用于细菌鉴定和分型2菌毛：普通菌毛，与细菌粘附有关，是细菌致病因素之一；性菌毛，传递遗传物质3鞭毛：细菌运动器官、与某些细菌的致病性有关、细菌鉴定和分型4芽孢：临床上以杀死芽孢来作为灭菌的指标、芽孢的大小形状位置因菌种而异，可作为细菌鉴定依据之一革兰染色的方法：细菌标本固定后，先用结晶紫初染，再用碘液媒染，使之生成结晶紫-碘复合物，然后用95%酒精脱色，最后用稀释的复红复染。
可将细菌分成2类，不被酒精脱色仍保留紫色者为革兰阳性菌；被酒精脱色后复染为红色者是革兰阴性菌。
用途：细菌形态鉴定、菌种鉴定意义：鉴别细菌：可分为2类、研究细菌对抗生素的敏感性，选择抗菌药物、研究细菌对结晶紫的敏感性、细菌的等电点、指导临床用药有重要意义。
试述湿热灭菌的原理和种类原理：使细菌菌体蛋白质凝固和变性；使细菌核酸降解；使细菌的胞浆膜损伤。
类别：煮沸法：。
可用于外科器械、注射器、胶管等的消毒。
流通蒸汽灭菌法：是在常压下用100℃的水蒸气进行消毒，通常10-15分钟可杀死细菌的繁殖体，但不保证杀死芽孢。
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（一）荚膜 (capsule)
肺炎链球菌的荚膜
荚膜 荚膜：某些细
菌在其细胞壁外 包绕一层黏液性 物质，牢固结合 于细胞壁，边界 明显，为多糖或 多肽类物质。
荚膜的厚度≥0.2μm，厚度< 0.2μm 者称为微荚膜（microcapsule） 如 A族链球菌的M蛋白、伤寒杆菌的 Vi抗原和大肠埃希菌的K抗原等
产生芽胞的都是革兰阳性菌。
芽胞的形成
细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因 决定的。
环境因素影响
正常情况 芽胞基因关闭 抑制物抑制 GTP 营养缺乏 芽胞基因打开 抑制物降低
皮质层含有DPA——对热有较强的抗性 各层结构的共同特点：含水量低，酶活性差，代谢处于
停滞状态
芽胞的特征
芽胞的形成受控于芽胞基因，也受外界环境 的影响
1. 荚膜的化学组成
大多数细菌的荚膜是水和多糖，炭疽芽胞杆菌、鼠疫 耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽。
多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复杂，成 为血清学分型的基础。荚膜肿胀反应。
荚膜的形成需要能量，与环境条件有密切关系。有荚 膜的细菌形成光滑(S)菌落，失去荚膜后其菌落边为 粗糙型（R）型。
体或质粒上 用电镜观察
1. 普通菌毛(ordinary pilus)
特点：量多 黏附结构
功能： 黏附作用 类型：血凝
E.coli I型菌毛 甘露糖敏感性血凝 UPEC P菌毛 甘露糖抗性血凝 来源：质粒 ETEC 定植因子 染色体 霍乱弧菌、EPEC、淋病奈瑟菌菌毛
2. 性菌毛(sex pilus)
带有全部生命必需的完整核质、酶系统和合 成菌体组份的结构
仅是一休眠形式，一个细菌只形成一个芽胞， 一个芽胞也只形成一个细菌
与芽胞体相比，未形成芽胞而具有繁殖能力 的菌体可称为繁殖体(vegetative form)。
折光性强，壁厚，不易着色
芽胞的大小、形状、位置、形成条 件等随菌种而异，且有重要的鉴定、诊 断价值。
抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最 外层，有保护菌体避免和减少受有害物质的 损伤，增强细菌侵袭力。
（二）鞭毛 (flagellum)
在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，是 细菌的运动器官。
鞭毛的特征
成分独特，鞭毛蛋白 具有免疫原性，抗原性（H抗原） 是细菌的运动器官 分布于所有的弧菌和螺菌，约
2.细菌芽孢抵抗力强的原因
细菌形态与结构检查法
1、显微镜放大法 细菌形体微小，肉眼不能直接看到，必 须借助显微镜（普通光学显微镜、电子 显微镜）放大后才能观察。
—— 普通光学显微镜：普通光学显微镜的分辨率为
0.25um，而一般细菌都大于0.25um，故可用普通 光学
显微镜观察。
白喉棒状杆菌
——电子显微镜：电子显微镜的分辨率为1nm，不仅能
肉毒梭菌
芽胞抵抗力强
芽胞抵抗力强的原因： (1)芽胞含水量少，蛋白质受热后不易变
性。 (2)芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素
不易透入。 (3)含有的DPA与钙结合的盐能提高芽胞
中各种酶的稳定性。
医学意义
消毒灭菌指标 造成土壤传染病的疫源地 鉴别细菌
复习题
1.四种特殊结构的概念及功能
丛毛菌
双毛菌
周毛菌
鞭毛的结构
由外向内依次是： 1、丝状体：伸出胞壁外游离，有抗原性H-Ag 2、钩状体: 连接鞭毛丝与基体的钩状弯曲 3、基础小体: 鞭毛的根部，嵌于细胞膜和细胞
壁中
鞭毛的功能
运动器官 与致病性有关 霍乱弧菌、空肠弯
曲菌借鞭毛穿过小 肠黏膜表面的粘液 层而附着、增殖、产毒致病
数量少，1-4根 比普通菌毛长而粗 性菌毛 F菌毛 接合(conjugation) 性菌毛是某些噬菌体的吸附位点
（四）芽胞 (spore)
某些细菌在一定的环境条件下，胞质脱 水浓缩，能在菌体内部形成一个圆形或 卵圆形小体，由多层壁包围，对不良环 境有极强抗性，为细菌的休眠形式。也 叫内生胞子。
细菌鉴别、分类的依据
（三）菌毛 (pilus/fimbriae)
许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存 在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物。
分类：普通菌毛和性菌毛。
菌毛的特征
存在于许多G－和少数G+菌菌体表面 与细菌的运动无关 主要的结构蛋白菌毛蛋白具有抗原性，
中空管状 编码菌毛蛋白的基因位于细菌的染色
半数 的杆菌和个别球菌
鞭毛菌的分类据鞭毛的数量和部位
——相应得也将细菌进行分类、命名
单毛菌：只有一根，位于菌体一端 霍乱弧菌
双毛菌：有两根，菌体两端各一 空肠弯曲菌
丛毛菌：丛生，位于菌体一端或两端 铜绿假单胞菌 ， 绿脓杆菌
周毛菌：遍布菌体周身 伤寒沙门氏菌，大肠杆菌
单毛菌鞭毛菌ຫໍສະໝຸດ 类荚膜着染困难：荚膜对碱性染料的亲 和力低，不易着色
——普通染色后，只能见到菌体周围有未 着色的透明圈；
——以墨汁负染后的荚膜比较易观察；
——用特殊染色法可将荚膜染成区于菌体 的颜色，更易观察
2. 荚膜的功能
抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的 作用，因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。
黏附作用：荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连， 也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，形 成生物膜，是引起感染的重要因素。
看清细菌的外形，内部超微结构可一览无余。
透射电镜
扫描电镜
2、染色法
——细菌菌体小、半透明，需经染色后才能 观察清楚
革兰染色法：
结晶紫
碘液
95%乙醇
复红
水 洗
革兰阳性
革兰阴性
抗酸染色及其它染色法
石炭酸复红 5min 3%盐酸酒精
美
兰