最新1细菌的基本性状
细菌的生理特性
细菌的生理特性细菌是一种微小的单细胞有机体，广泛存在于自然界中。
虽然细菌与人类、其他生物有着密切的联系，但它们具有独特的生理特性。
本文将探讨细菌的生理特性，包括细菌的形态、代谢途径、运动方式以及生存环境等方面。
一、细菌的形态特性细菌的形态特性多样，可以根据形态特征将细菌分为不同类型。
最常见的细菌形态有球形（又称为球菌）、棒状（又称为杆菌）和螺旋形。
1. 球菌：球菌是一种圆形的细菌，如链球菌和葡萄球菌等。
球菌通常存在于群体中，呈聚集状。
它们可以形成链状、堆状甚至团状的结构。
2. 杆菌：杆菌是一种长条状的细菌，如大肠杆菌和结核杆菌等。
杆菌通常呈直线状，具有一定的长度和直径。
杆菌可以单独存在，也可以形成链状或斜链状。
3. 螺旋形：螺旋形细菌通常呈螺旋状，如梨形杆菌和螺旋菌等。
螺旋形细菌可以呈螺旋状扩展，也可以形成螺旋状的链状结构。
细菌的形态特性不仅与其生理特性相关，也与其分类和识别有关。
二、细菌的代谢途径细菌的代谢途径决定了它们对不同营养物质的利用方式。
根据细菌对营养物质利用方式的不同，可以将细菌分为自养细菌和异养细菌。
1. 自养细菌：自养细菌能够利用无机物质合成有机物质。
自养细菌通过光合作用或化学合成的方式获取能量，如光合细菌和化能细菌。
2. 异养细菌：异养细菌无法通过无机物质合成有机物质。
它们必须从外部环境中摄取有机物质作为营养来源，如厌氧细菌和好氧细菌。
细菌的代谢途径对其生存和繁殖具有重要的影响。
三、细菌的运动方式细菌的运动方式多种多样，可以通过不同的结构实现。
1. 纤毛运动：某些细菌具有纤毛结构，能够通过纤毛的摆动实现移动。
这种运动方式常见于肠道中的细菌，如大肠杆菌。
2. 鞭毛运动：某些细菌拥有鞭毛结构，鞭毛能够旋转推动细菌移动。
这种运动方式常见于水中的细菌，如弧菌。
3. 原形虫运动：某些细菌通过细胞质内的纤维蛋白束实现伸缩运动。
这种运动方式常见于原形虫细菌。
除了以上常见的运动方式，还有一些细菌由于缺乏运动结构而无法主动移动，它们依赖于外界环境的扩散来实现位置的改变。
细菌的基本性状
LPS
1: 脂质A, 毒性的主要成分，无种属特异性
2: 核心多糖
3: 特异性多糖
特殊组分
脂多糖
寡糖重复单位
外 膜
核心多糖
脂质A
脂质双层 脂蛋白
•磷壁酸 •外膜
肽聚糖
肽聚糖
G-细菌
G+细菌
细菌细胞壁结构的差异
种类 项目 组成 粘肽 特点 含量 G+ 菌 聚糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥
• 高度多形性，不易着色，革兰阴性
• 高渗低琼脂培养基
2 ～ 7天
油煎蛋、颗粒、丝状菌落
• 常在应用某些抗生素（青霉素、头孢）治 疗中发生
注意：临床症状明显但常规细菌检查（-）
予以考虑
细菌L型菌落类型
A.原细菌型菌落
பைடு நூலகம்B.荷包蛋样L型菌落 C.颗粒样L型菌落
D.丝状型L型菌落
电镜照片
临床分离葡萄球菌L型
三维立体框架结构 强度高，厚，层数多
G 菌 同左 同左 无
二维单层平面结构 强度差，薄，层数少
—
占细胞壁干重 50-80% 磷壁酸
5-10%
其他成分
外膜
细菌细胞壁缺陷型菌（L型菌）
无细胞壁的细菌
高渗
普通环境
死亡
少数存活具有一定生存力（能生长和分裂）
L型菌
L型细菌特点
• 法国Lister研究院首先发现命名
有成分
肽聚糖结构
G+细胞壁 1: 聚糖骨架 G-细胞壁 1: 聚糖骨架
2: 四肽侧链
3: 五肽交联桥
2: 四肽侧链
第1章细菌的基本形状
第一篇细菌学第1章细菌的基本性状学习要点一、细菌的形态与结构1.细菌的大小与形态细菌的大小----测量单位：微米(μm)细菌的形态----球菌、杆菌、螺形菌2.细菌的结构基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质和核质特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞细胞壁(1)共同组分：肽聚糖①聚糖骨架：由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸交替排列，经β-1.4糖苷键联结而成的长链。
②四肽侧链：由四种氨基酸组成的短肽，连接在聚糖骨架的N-乙酰胞壁酸分子上。
③五肽交联桥：由五个甘氨酸组成的短肽，位于相邻聚糖骨架上的四肽侧链之间，起联结作用。
革兰阴性菌的肽聚糖缺乏五肽交联桥。
青霉素能干扰五肽交联桥与四肽侧链之间的联结,溶菌酶能打断β-1.4糖苷键。
(2)特殊组分：①革兰阳性菌：壁磷壁酸和脂（膜）磷壁酸；②革兰阴性菌：外膜[脂蛋白，脂质双层，脂多糖（脂质A、核心多糖、特异多糖）](3)细胞壁的功能：①维持菌体固有的形态。
②保护细菌能承受菌体内的高渗透压（约5～25个大气压）。
③参与菌体内外物质交换。
④带有许多抗原表位，决定了菌体抗原的特异性。
⑤胞壁上的某些成分与细菌的致病性有关。
(4)细菌L型：细胞壁缺陷，但在高渗环境中仍可存活的细菌称为细菌L型。
形态多样，革兰染色阴性，生长缓慢，需要高渗、低琼脂、含血清的培养基。
形成荷包蛋样细小菌落。
有些可回复为原菌。
某些细菌L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。
细菌膜不含胆固醇中介体是细胞膜内陷、折叠、卷曲而形成的细菌特有的囊状结构。
它与细菌细胞的分裂、呼吸及生物合成功能有关。
细胞质(1)质粒：是细菌染色体外的遗传物质，为闭合环状双股DNA，携带有遗传信息，能自行复制，并随细菌的分裂而转移到子代细菌中。
(2)核糖体：沉降系数是70S，由50S大亚基和30S小亚基组成。
链霉素能与30S小亚基结合，红霉素能与50S大亚基结合，从而干扰细菌蛋白质合成，导致细菌死亡。
(3)异染颗粒：其内容物是RNA和多偏磷酸盐，用特殊染色方法可染成和菌体不同的颜色，有助于鉴别细菌。
第一章 细菌的基本性状
（1）脂多糖(LPS)
LPS是Ｇ－菌的内毒素 组成：
脂质A：毒性部分 核心多糖：属特异性 特异多糖：菌体O抗原
（种特异性）
（2）外膜：
类似于细胞膜结构，外膜内镶嵌着 多种蛋白质称为外膜蛋白（OMP）
（3）脂蛋白：
位于肽聚糖和外膜之间，使外膜与 肽聚糖层构成一整体
4.细胞壁功能
❖ 维持细菌形态，承受细胞内高渗透压 ❖ 参与菌体内外的物质交换 ❖ 带有多种抗原表位，可以诱发机体的
第一章
细菌的基本性状
细菌（bacterium）：是属原核生物界的一种单细胞 微生物。 广义细菌：
包括细菌、放线菌、支原体、衣 原体、立克次体、螺旋体 狭义细菌： 专指其中数量最大、种类最多、
具有典型代表性的细菌
第一节 细菌的形态结构与理化性状
一、细菌的大小与形态
测量单位 微米 （m）
基本形态三种： 球菌；杆菌；螺形菌
近年来研究较深入的膜蛋白
• 青霉素结合蛋白：参与肽聚糖的合成，是 青 霉素的作用靶位
• 蛋白分泌系统：G-菌所有，I～V型（由细 胞膜蛋白、外膜蛋白和辅助 蛋白组成）
• 双组分信号传导系统：与毒力和致病性有 关 组氨酸蛋白激酶 反应调控蛋白
• 细胞质（cytoplasm）
成分：
无色透明胶状物，由水、蛋白 质、脂类、核酸及少量无机盐组成
专性厌氧菌在有氧环境中不能生长 的机制
• 缺乏氧化还原电势（Eh）高的呼吸酶
人组织的Eh约为150mV，普通培养基在有氧环境中 Eh可达300mV，细菌必须有高Eh的呼吸酶类（如细胞色 素和细胞色素氧化酶）才能氧化环境中的营养物质。
• 缺乏分解有毒氧基团的酶
细菌在有氧环境中代谢会产生具有强力杀菌作用的氧 基团，如O2-和H2O2，厌氧菌缺乏分解这些有毒氧基团的 酶类（如超氧化物歧化酶、触酶、过氧化物酶）
第四章.细菌的基本性状
三、细菌形态与结构检查法
借助于：
• 普通光学显微镜（light microscope） • 电子显微镜（electron microscope） • 暗视野显微镜（darkfield microscope） • 相差显微镜（phase contrast microscope） • 荧光显微镜（fluorescence microscope） • 同焦点显微镜（cofocal microscope） 一、不染色标本检查法 二、染色标本检查法 1、单染法 2、复染法：革兰染色；抗酸染色；特殊染色等
液体培养基中呈较疏松的絮状颗粒，沉于管底
致病性：慢性感染或反复发作 作用于细胞壁的药物无效
细胞膜（cell membrane）
• 或称胞质膜（cytoplasmic membrane） • 细胞壁内侧，包绕细胞质
•中介体（mesosome）是部分细胞膜内陷、折叠、卷 曲形成的囊状物。 • 功能： • ①当细菌分裂时中 介体亦一分为二， 各自带着复制好的 一套核质移向横隔 两侧，进入子代细 胞，起着类似真核 细胞有丝分裂时纺 锤丝的作用； • ②增大细胞膜表面 积，增加呼吸酶含 量，为细菌提供大 量能量，类似真核 细胞线粒体的作用， 有拟线粒体之称。
G+ 菌与G- 菌细胞壁的比较
细胞壁 强度 厚度 肽聚糖层数 肽聚糖含量 肽聚糖结构 糖含量 磷壁酸 外膜 革兰阳性菌 较坚韧 20-80nm 可多达50层 50%-80% 三维立体结构 约45% 有 无 革兰阴性菌 较疏松 10-15nm 1-2层 5%-20% 二维平面结构 15-20% 无 有
作用部位为肽聚糖 聚糖骨架
细菌细胞壁缺陷型（细菌L型，bacteria L form）
• Ｌ型细菌概念：细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素
绪论-第一章细菌的基本性状
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第二节 微生物学和医学微生物学
微生物学（microbiology）
是生命科学中的一门重要学科，主要 研究微生物的基本结构、代谢、遗传与变 异及其与人类、动植物、自然界的相互关 系。
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医学微生物学(medical microbiology)
是研究病原微生物的基本生物学特性、 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防治措施。
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第三节 医学微生物学发展简史
Experience phase 经验时期 Experimental phase 实验时期 Modern phase 现代微生物学时期
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Байду номын сангаас
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第一篇 细菌学
第一章 细菌的形态与结构
均有利于鉴别各种 传染病的病原体。
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确定新发现病原微生物的标准 —郭霍法则：
① 所有病例中存在相同的病原微生物；
② 必须从感染病例中分离培养出可疑病原 微生物；
③ 将该微生物接种健康动物，可引起相同 症状；
④ 从感染动物体内分离出同样的病原微生 物。
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• 伊凡诺夫斯基(1864-1920) 第一个发 现病 毒
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启示：
1. 发现问题—发展的动力与源泉； 2. 解决问题—发展的基石； 3. 技术方法—发展的推动力； 4. 科研人员—成功的关键。
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1细菌的基本性状资料
Kaposi’s sarcom
截至4月15日18时,全国共发现63例人感染H7N9禽 流感病例，14人死亡。
绪论
• 微生物的概念 • 微生物的特点 • 微生物的种类 • 微生物与人类的关系 • 医学微生物学 • 医学微生物学发展史
微生物 Microorganism
1.定义：
自然界中一群需借助显微镜放大后才能观察 到的微小生物的总称。
• 细菌基因组的特点
• 细菌的生长繁殖与代谢
go
• 细菌的抵抗力与耐药性
• 细菌的分类
第一节 细菌的形态、结构与功能
一、细菌的大小与形态
大小：以微米为测量 单位，油镜放大1000 倍观察 形态：
球菌 杆菌 螺形菌
二、细菌形态检查法
显微镜放大法 光学显微镜；电镜；暗视野显微镜； 荧光显微镜；激光共聚焦显微镜···
微生物疾病的现实威胁
20世纪中叶，微生物学迅猛发展 但新的问题存在
–传染病的危害大：HIV，HBV，结核病等 –耐药菌株的产生 –病毒性疾病缺乏有效药物 –新的病原的出现 –病原的变异
第一篇 细菌学
Who is the master of the earth?
第1章 细菌的基本性状
• 细菌的形态、结构与功能 go
6. 医学微生物学发展史
经验时期：保存食物的方法 人痘接种----预防天花
实验时期：吕文虎克----显微镜
巴斯德----巴氏消毒法 疫苗：霍乱、炭疽、狂犬病
李斯特----外科消毒、无菌操作 郭霍----细菌的固体培养、染色方法、
实验动物感染 伊万诺夫斯基----烟草花叶病毒----1892
现代时期：研制新型疫苗、抗生素的发明； 新发和再现传染病
第6讲：细菌的基本性状(一)
小结
细菌细胞基本结构
•壁 •膜 •质 •核
肽聚新糖陈的代结谢构、生 G细核+胞命场和质壁活所G、的动–细功原的胞能核壁主、的要差异
G构拟核+ 细细和核基核质G胞胞、因糖粒– 细核组膜 膜体胞区。的 的壁或具结 功的特构 能有结 青 革有霉 兰间细素 氏胞体胞能和染质溶色核。颗菌的的粒酶步功的骤作、用结点果
• G+肽聚糖结构包括：聚糖骨架、
四肽侧链和五肽交联桥。
• G–肽聚糖结构包括：聚糖骨架和 四肽侧链。
G+细胞壁的特点
•厚
20～80nm
• 坚韧
肽聚糖15 ～ 50层
• 结构简单
主要成分是 肽聚糖 和 磷壁酸
G– 细胞壁的特点
•薄
10～15nm
• 疏松
肽聚糖1 ～ 3层
• 结构复杂
• 由内至外：肽聚糖、脂蛋白、外膜、脂多糖。
第6讲：细菌的基本性状 一、细菌的形态与结构
二、细菌的生长繁殖和遗传变 异
第一节 细菌
• 肉眼观察 • 光学显微镜 • 电子显微镜
一、 细菌的形态
1.球菌(coccus)
单球菌
双球菌
链球菌
四联球菌
八叠球菌 葡萄球菌
葡萄球菌电镜
葡萄球菌
四联球菌
球菌的分类
依据：分裂方向和分裂后排列形式
电子显微镜 electron microscope 暗视野显微镜 darkfield microscope 荧光显微镜 fluorescence microscope
• 电子显微镜与电子显微镜铜网
染色法
• 单染色法 • 复染色法：鉴别染色—革兰染色
抗酸染色 特殊染色 • 负染色法
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绪论
微生物的概念 微生物的特点 微生物的种类 微生物与人类的关系 医学微生物学 医学微生物学发展史
微生物 Microorganism
1.定义：
自然界中一群需借助显微镜放大后才能观察 到的微小生物的总称。
2.特点：
№形体微小：细菌-μm 病毒-nm №结构简单 №种类多：数十万种以上
抗酸染色 特殊染色
革兰染色法
步骤：
涂片→固定→结晶紫初染→碘液媒染
→95%酒精脱色→复红复染
结果：
Ｇ＋菌：紫色
Ｇ－菌：红色
革兰染色法意义：
鉴别细菌
选择药物
研究细菌致病性
革兰染色（Gram staining）
G+
G-
三、细菌的结构
细菌的基本结构 细胞壁 cell wall 细胞膜 cell membrane 细胞质 cytoplasm 核质 nuclear material
巴斯德：微生物学的奠基人
巴斯德（Louis Pasteur，1822－1895）
–法国的化学家，对发酵感兴趣
–发现好酒中有一种微生物，---酵母
–而酸败的酒中有比酵母小的微生物--细菌
–首先发明在加入酵母前先将葡萄提 取液短暂加热，来减少细菌引起的酸 败---巴氏消毒法
–疫苗
科赫：发现了人类疾病的多种病原
➢ 细菌的形态、结构与功能 go ➢ 细菌基因组的特点 ➢ 细菌的生长繁殖与代谢 go ➢ 细菌的抵抗力与耐药性 ➢ 细菌的分类
第一节 细菌的形态、结构与功能
一、细菌的大小与形态
大小：以微米为测量 单位，油镜放大1000 倍观察 形态：
球菌 杆菌 螺形菌
二、细菌形态检查法
显微镜放大法 光学显微镜；电镜；暗视野显微镜； 荧光显微镜；激光共聚焦显微镜··· 非染色检查法：观察动力 染色法 单染色法： 复染色法：鉴别染色—革兰染色
按结构与组成分：三大型 №繁殖快，代谢能力强：1个细菌----10h----10亿个 №分布广：海、陆、空、动物体表与腔道
3. 种类
非细胞型微生物:无细胞结构及酶系统，在活细胞 内增殖，如病毒；
原核细胞型微生物：仅有原始的核、缺乏完整细 胞器，如细菌、放线菌、支原体、衣原体、 立克次体、螺旋体；
真核细胞型微生物：有真正的核有完整的细胞 器，如真菌
1细菌的基本性状
你所知道的传染病有哪些？
鼠疫
画家笔下的欧洲鼠疫图
14世纪的100年中，2400万人丧生，相当于当时欧洲人口的1/4
天花
A Smallpox Victim
kuru
疯牛病
Kaposi’s sarcom
截至4月15日18时,全国共发现63例人感染H7N9 禽流感病例，14人死亡。
Robert Koch (18431910) – 德国医生 – 炭疽杆菌与炭疽病 – 分枝杆菌与肺结核 – 霍乱弧菌与霍乱 – 提出科赫法则 – 微生物学的奠基人
近年发现的重要微生物
朊粒：不具有核酸，由蛋白质组成的致病因 子。
1982 美国 分离自感染羊瘙痒病的鼠脑 组织 SARS冠状病毒 高致病性禽流感病毒 猪链球菌等
较疏松 10～15nm 1-2层
占细胞壁干重 50%～80% 有
占细胞壁干重5%～ 20% 无
无
有
细胞壁的功能:
维持菌体形态 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表位
细胞壁缺陷细菌 形成条件
细胞壁中肽聚糖结构受理化或生物因素 的直接破坏或合成抑制而形成。
生物学特性
微生物疾病的现实威胁
20世纪中叶，微生物学迅猛发展 但新的问题存在
– 传染病的危害大：HIV，HBV，结核病等 – 耐药菌株的产生 – 病毒性疾病缺乏有效药物 – 新的病原的出现 – 病原的变异
第一篇 细菌学
Who is the master of the earth?
第1章 细菌的基本性状
6. 医学微生物学发展史
经验时期：保存食物的方法 人痘接种----预防天花
实验时期：吕文虎克----显微镜
巴斯德----巴氏消毒法 疫苗：霍乱、炭疽、狂犬病
李斯特----外科消毒、无菌操作 郭霍----细菌的固体培养、染色方法、
实验动物感染 伊万诺夫斯基----烟草花叶病毒----1892
现代时期：研制新型疫苗、抗生素的发明； 新发和再现传染病
细菌的特殊结构 荚膜 capsule 鞭毛 flagellum 菌毛 pilus 芽胞 spore
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
细菌基本结构 细胞壁( 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
粘肽 聚糖骨架
（50层） 四肽侧链 形成 三维立体
50%-80% 五肽交联桥
框架结构
坚韧牢固
G+菌 细胞壁
壁磷壁酸 磷壁酸
膜磷壁酸
G+菌重要表面Ag 粘附作用（致病性有关）
其他成分—— 特殊的表面蛋白质(M蛋白、A蛋白)
* 磷壁酸:核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键连接的多聚物
主要成分 : 肽聚糖
青霉素 作用点
多形态 高滲培养
染色革兰阴性 菌落油煎蛋样
致病性
仍有一定致病性，常发生在使用作用细胞壁 的抗菌素治疗过程中，临床上遇有症状明显而 常规细菌培养阴性者应考虑此菌感染。
脂类A：主要毒性成分，无种属特异性 核心多糖：具细菌属特异性 特异多糖：寡糖重复单位，
具种或型特异性（O Ag）
G-菌肽聚糖结构
G-菌特 有成分
外膜
脂蛋白 脂质双层 脂多糖 （LPS）
细胞壁 强度 厚度 肽聚糖层数 肽聚糖含量
磷壁酸 外膜
革兰阳菌 革兰阴性菌
较坚韧 20～80nm 多达15～50层
4.微生物与人类的关系：
№ 有利： 工业：日常生活、皮革、石油、医药等 农业：制造菌肥、灭虫等
№ 有害 少数微生物能引起人类、 动物和植物病害 ----病原体
5. 医学微生物学
medical microbiology
研究病原微生物的生物学性状、致病 性、免疫性及其所致疾病的实验室诊断和防 治的一门学科。
G-菌肽聚糖结构
溶菌酶 作用点
G+ 菌肽聚糖结构
G+菌特 有成分
磷壁酸 壁磷壁酸 膜磷壁酸
内层 粘肽 聚糖骨架 （1-2层） 5-10% 四肽侧链
形成
单层平面 疏松薄弱
G—菌 细胞壁
脂蛋白：稳定外膜，牢固连结粘肽层与外膜
脂质双层：G—菌胞壁特有，结构与胞膜相似，
外膜
内镶嵌外膜蛋白。
脂多糖 （Lps 、 内毒素）