第三节 细菌的特殊结构
第二章--细菌的形态结构(3)
在宿主细胞内生长繁殖具有独特的生活周期，即存在原体和始 体两种形态。
衣19原56年体，广我泛国寄微生生物于学人家类汤、飞哺凡等乳应动用物鸡及胚鸟卵黄类囊，接少种数法致，在病国；际上首先 成 功衣沙地眼 原分衣体离原培不体养耐是出热人沙，类眼砂6衣0眼原度的体1病0。分原钟体，即甚被至灭引活起，结膜但炎它、不角怕膜低炎、温角，膜冷血冻管干翳等 临燥床可症保状藏，多成年为致。盲对的红重霉要素原因、。氯霉素、四环素敏感。
是由基内菌丝伸向空间形成的，直或者分枝丝状的菌丝。直径 1.0—1.4um，有的形成色素。气生菌丝叠生于营养菌丝之上，可覆 盖整个菌落。
3.孢子丝
轮生
螺旋
是由营养菌丝分化而成的，能够形成分生孢子的菌丝。孢子丝 上可产生成串的分生孢子，其形状有直形、波浪形和螺旋形等。
二.放线菌的繁殖
1.放线菌的繁殖方式
细胞膜比一般细菌的膜疏松，为可透性膜，易从宿主细胞获 得大分子物质，但也决定了它们一旦离开宿主细胞则易死亡。
大小介于病毒与细菌之间，：0.3-0.5 x 0.3-2 mm。
从一种宿主传至另一宿主的特殊生活方式
主要以节肢动物 （虱、蜱、
能产生种类繁多的抗生素（其中90%由链霉菌产生）。
有的放线菌可用于生产维生素、酶制制；在甾体转化、石油脱 蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用。
少数寄生型放线菌可引起人、动物（如皮肤、脑、肺和脚部感 染）、植物（如马铃薯和甜菜的疮痂病）的疾病。
第四节 枝原体、衣原体、立克次氏体
枝原体（Mycoplasma） 衣原体（Chlamydia） 立克次氏体（Rickettsia）
2013执业兽医资格考试微生物学细菌总论
原性。
5 G-菌细胞壁上有脂多糖，具有内毒素作用，与致病性相关 。
6 细胞壁还与噬菌体的吸附性、药物的敏感性及革兰氏染色特
性等密切相关。
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原生质体（protoplast）：革兰氏阳性菌经溶 菌酶或青霉素处理后，可完全除去细胞壁， 形成仅有细胞膜包住细胞质的菌体，称为~。 原生质球（spheroplast）：用溶菌酶等作用革 兰氏阴性菌，仅能去除细胞内的肽聚糖，形 成仍有外膜层包裹的菌体，称为~。
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第一节 细菌的形态
• 一、细菌的大小 • 二、细菌的基本形态及变化 • 三、细菌的群体形态
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一、细菌的大小
1. 细菌大小的单位是微米（micrometer，μm）和纳米 （nanometer，nm）。 常见的畜禽病原菌多在几个μm之间。 2. 球菌的直径常为0.5~2μm
金 琦 主编，分子病毒学， 科学出版社，2001
… … … …
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绪
言
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• 微生物 （定义） ：
一切微小生物的总称。 指生物界中所有形 体细小、结构简单、直接用肉眼 看不见、只能借助光学显微镜或电子显微镜才能观察 到的微小生物，这些微小生物统称为微生物 （Microorganism）。 包括病毒、细菌、放线菌、螺旋体、立克次氏体、衣 原体、支原体和真菌等，有的学者把单细胞藻类和原
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间 体（mesosome）
定义：细胞膜凹入细胞质内形成的一种囊 状、管状或层状的结构。 功能：类似于线粒体，与呼吸有关，并有
医学微生物学-细菌的特殊结构
复红
镜检
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
美蓝
复习题
❖ 细菌特殊结构的种类、功能及医学意义。 ❖ 为什么有芽胞的细菌对外界环境抵抗力强？ ❖ 细菌形态与结构常用的检查方法有哪些？
பைடு நூலகம்
提高芽胞中各种酶的稳定性。
芽胞的医学意义
❖ 鉴别细菌 ❖ 消毒灭菌指标 最可靠方法为高压蒸汽灭菌 ❖ 间接致病性
第三节 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
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。
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 菌毛由菌毛蛋白组成，菌毛蛋白具有抗原性 必须用电镜观察 按功能分普通菌毛和性菌毛
1. 普通菌毛(ordinary pilus)
产生芽胞的都是革兰阳性菌。 芽胞杆菌属和梭菌属是两类主要形成芽胞的
细菌。
肉毒梭菌
芽胞的主要特性
芽胞的形成受控于芽胞基因，也受外界环境的影 响
一般只在动物体外形成，营养缺乏时，启动芽胞 形成基因
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
折光性强，壁厚，不易着色 仅是一休眠形式，一个细菌只形成一个芽胞，一
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 细菌的特殊结构 细菌的生理
②细胞壁的脂多糖为其组分
③耐高温,高压蒸气 121℃20分钟不被灭活;
体温上升
清除热原质方法 1.吸附剂和石棉滤板可除去大部分热原质,蒸馏法 更好;玻璃器皿需250℃高温干烤; 2.医疗过程中严格遵守无菌操作,防止细菌污染。
2）毒素和侵袭性酶 (1)外毒素:为蛋白质;生长繁殖过程中释出,多为G+菌; (2)内毒素:为脂多糖; G－菌细胞壁中,菌体死亡崩解后
（2）难着色，其大小、形态及在菌体中的位置可籍细 菌鉴别；
（3）可发芽形成新的菌体，但芽孢不是细菌的繁殖方 式。
破 伤 风 梭 菌 的 芽 孢
梭状芽孢菌 炭疽芽孢杆菌
3、功能 function： 增强细菌对热力、干燥、辐射、化
学消毒剂等理化因素的抵抗力。
第三节 细菌形态与结构检查法
一、显微镜放大法 二、染色法
毛更细、更短而直硬的丝状物，称菌毛，必需电 子显微镜观察。
普通菌毛 ordinary pilus
种类
性菌毛 sex pilus
1、普通菌毛(ordinary pilus)： ** 是细菌的粘附结构，可与宿主细胞表面受体结 合， 是细菌感染的第一步，所以与菌毛结合的特异性决 定了宿主感染的易感部位。 ** 由质粒或染色体编码。
中 介 体
功能： 1、与细菌分裂有关，类似纺锤丝作用； 2、扩大细胞膜面积，相应增加了酶的含量和
能量的产生，模拟线粒体作用。
三）细胞质(cytoplasm） 即细菌细胞的原生质（protoplasm) :细菌细胞膜 内容物，内含多种重要结构：
核蛋白体：细菌蛋白质合成场所；
质粒plasmid： 1、是染色体外的遗传物质； 2、为闭合环状的双链DNA，； 3、能独立复制并传代； 4、非细菌生命活动所必需； 5、传递遗传性状。
细菌的结构与类型
球菌（ 球菌（coccus） ）
双球菌
链球菌
葡萄球菌
杆菌（ 杆菌（bacillus） ）
杆菌形态多数呈直杆状
多种形态的杆菌
双歧杆菌
棒状杆菌
分枝杆菌
螺形菌（ 螺形菌（spiral bacterium） ）
弧菌
螺菌
螺杆菌
第二节 细菌的结构
基本结构 细胞壁、细胞膜、细胞质、 细胞壁、细胞膜、细胞质、核质 特殊结构 荚膜、鞭毛、菌毛、 荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢
第一章 细菌的形态与结构
细菌（ 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、衣原体、支原体、立 克次体、螺旋体、放线菌 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 细菌的大小与形态
测量单位： 测量单位： 微米 （µm） ） 基本形态三种： 基本形态三种： 球菌；杆菌； 球菌；杆菌；螺形菌
形态大小不一， 形态大小不一，G－ 临床意义： 临床意义：
慢性和反复感染 常规细菌检查阴性
（二）细胞膜
组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇） 组成：脂质双层，蛋白质（无胆固醇） 功能： 功能： 物质转运 呼吸作用 合成作用 参与细菌分裂
中介体（mesosome) )
细胞膜内陷、折叠形成的囊状膜性结 构，多见于Ｇ＋菌。 功能：与分裂有关；类似真核细胞线粒体。
（四）核质（nuclear material） 核质（ ）
细菌的遗传物质； 集中于细胞质的某一区域； 无核膜、核仁；
单一密闭环状DNA.
二、细菌的特殊结构
1.荚膜（capsule） 1.荚膜（capsule） 荚膜
某些细菌细胞壁外包绕一层粘 某些细菌细胞壁外包绕一 层粘 液样物质， 液样物质 ， 牢固地与细胞壁结 分为荚膜和薇荚膜。 合，分为荚膜和薇荚膜。 普通染色不易着色 不易着色， 普通染色 不易着色 ， 光镜下可 见透明环。 见透明环。
细菌总论
Plasma Membrane Structure
中介体(mesosome)：
细胞膜向细胞浆内凹陷，折叠形成 的囊状物,一端连在细胞膜上，令一端 与核质相连，参与细菌的分裂，起着 类似纺锤丝的作用（细菌分裂时一分 为二）。 G+多见，其扩大了细胞膜的表面积， 加强了细胞呼吸，其功能类似真核细 胞线粒体，故有拟线粒体(chondroid) 之称。
(1)形态：多形态性 (2)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 (3)原生质体：革兰阳性菌（仅有细胞膜） 原生质球：革兰阴性菌（有外膜保护） (4) 对作用于细胞壁的抗生素无效 (5) 常规细菌培养阴性 (6) 细菌L型仍有一定的致病能力 ，引起慢性感 染
The conversion of walled bacterial cells to L forms
肽聚糖（Peptidoglycan），又称粘肽。 细菌细胞壁的主要成分. 由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联 桥3部分组成（G-菌肽聚糖无交联桥） 形成坚韧的三维立体结构。各种细菌聚 糖骨架均相同，但四肽侧链的组成极其 联结方式随菌种而异。
G-与G+肽聚糖结构区别
聚糖骨架
聚糖骨架
G +菌
四肽侧链
G-菌
㈠ 细菌的基本 结构: 1、细胞壁 2、细胞膜 3、细胞质 4、核质
一、细胞壁（Cell wall)
1、细胞壁的主要功能：
在体菌细胞的最外层，坚韧而有弹性. (1) 维持细菌固有形态，保护细菌抵抗低渗 环境，起到屏障作用。 (2) 参与细胞内外物质交换。 (3) 带有多种表位，决定细菌的抗原性。
细胞壁(cell wall) 的主要成分
对人体细胞无毒性作用。
细菌的形态与结构
脂多糖：是革兰阴性细菌重要致病物质， 称内毒素。脂多糖由脂质A (lipid A)、 核心多糖、特异多糖组成，其中脂质 A是主要毒性部分。核心多糖有属特 异性，特异多糖 有种特异性，是革 兰 阴性细菌分类的物质基础。 外膜蛋白：与致病性和耐药性有关。
3. G+菌与G-菌细胞壁的区别
细胞壁
强度 厚度 肽聚糖层 肽聚糖量 糖类量 脂类 量 磷壁酸 外膜
菌毛（电镜图）
4. 芽胞 spore
:
细菌芽胞的形态大小和位置 定义：某些细菌在一定条件下在菌体中形成的在 光学显微镜下可见的一个圆形或卵圆型小体。 芽胞是细菌的一种特殊存活方式，而不是繁殖 方式。一个细菌只能形成一个芽胞，一个芽胞 也只能生成一个菌体。 产芽胞的细菌在未产生芽胞时的菌体称为繁 殖体（vegetative form）
鉴别细菌 选择用药 理解细菌的致病作用
细胞膜 cell membrane 中介体 mesosome
细胞质 cytoplasm 核糖体 ribosome : 沉降系数为70S，由50S和
30S两个亚基组成。 核糖体是某些抗生素的作 用靶，可抑制细菌蛋白质的合成。
链霉素 30S 红霉素 50S 质粒（plasmid）：是存在于细菌胞质中的闭合 环状的双链DNA,为染色体外的遗传物质。质 粒带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传 性状。如编码菌毛、细菌素、毒素和耐药性。 核质 nuclear material
G-菌细胞壁模式图
G+菌肽聚糖和G-菌肽聚糖结构
聚糖骨架 溶菌酶作用点 四肽侧链
青霉素作用点 五肽交联桥
DAP
革兰阳性菌
革兰阴性菌
2. 化学组分的作用及意义
肽聚糖：①其立体构型使细胞壁坚固， 是维持细菌形态的基础成分； ②是青霉素作用的靶分子。 ③有致病作用 磷壁酸：①具有抗原性； ②具有致病性，以脂磷壁酸 （lipoteichoic acid , LTA)为主。
兽医微生物与免疫学复习要点
兽医微生物学复习要点第一单元细菌的结构与生理第一节细菌的形态1、一类具有细胞壁与核质的单细胞型微生物，它们的个体微小，经染色后光学显微镜下才可见的微生物是：（A）A细菌B真菌C病毒2、细菌在适宜的固体培养基中，生长繁殖，形成肉眼可见的、有一定形态的独立群体称为：（A）A菌落B菌苔3、下列复合菌落条件的是：（A、E）A细菌在适宜的固体培养基中，生长繁殖，形成肉眼可见的、有一定形态的独立群体。
B细菌在适宜的液体培养基中，生长繁殖，形成肉眼可见的、有一定形态的独立群体。
C细菌在适宜的半固体培养基中，生长繁殖，形成肉眼可见的、有一定形态的独立群体。
D某种细菌的菌落可随培养时间的延长而不断地增大。
E某种细菌的菌落形成以后，其大小是固定不变的。
4、多个菌落融合成一片称为：（B）A菌属B菌苔5、细菌的测量单位是：（A）A微米（μm）B纳米（nm）C毫米（mm）6、细菌的个体形态包括：（A、B、C）A球菌B杆菌C螺形菌D线形菌7、细菌大小的表示方法：球菌的大小用（A）来表示；杆菌的大小用（B）来表示；螺形菌的大小用（C）表示。
A直径B长和宽C长、宽、两端点间的距离8、螺形菌分为（A）和（B）两种。
A弧菌B螺菌C杆菌第二节细菌的基本结构1、细菌的基本结构包括：（A、B、C、D）A细菌壁B细菌膜C细胞质D核体E核糖体F荚膜G芽孢2、细胞质中的超微结构包括：（A、D）A质粒B菌毛C芽孢D核糖体3、革兰氏阳性菌细胞壁的主要成份是：（A）A肽聚糖（粘肽）B蛋白质C脂多糖4、革兰氏阳性菌的特有成分是：（C）A糖类B脂类C磷壁酸D蛋白质5、革兰氏阴性菌细菌壁的组成是：（B、C、D）A磷壁酸B外膜蛋白C脂质双层D脂多糖6、革兰氏阳性菌的细胞壁较革兰氏阴性菌：（B）A薄B厚7、革兰氏阴性菌细胞壁中脂多糖是由（A、B、C）组成：A类脂AB核心多糖C特异性多糖D磷壁酸8、革兰氏阴性菌中（A）是内毒素的主要毒性成分。
A类脂AB核心多糖C特异性多糖D磷酸酸9、革兰氏阴性菌中（B）具有细菌属的特异性。
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第三节细菌的特殊结构
Special structures of bacterium
学习思考:
1.细菌的特殊结构的种类和各自的医学意义? 其他原核细胞型微生物是否具有这
些结构?如无,它们的结构有无各自的特殊之处?
2.后续学习中，应特别注意将各种特殊结构及其医学意义与不同种类的细菌联系。
特殊结构(special structures):仅为某些细菌具有的、对维持
细菌生理功能所不必需的结构。
荚膜capsule 鞭毛flagellum
菌毛pilus
芽胞spore
(二) 细菌的特殊结构特殊结构
1. 荚膜(1)定义和成分
●荚膜(capsule)：利用墨汁负染或特殊染色法，可观察到覆盖在某些细菌最外表面的一层黏液性物质，有一定的厚度。
●微荚膜：大肠埃希菌和伤寒沙门菌的荚膜因厚度<0.2μm，分别以K抗原和Vi抗原表示。
●黏液层（slime layer）：黏液性物质疏松地附着于细菌表面，边界不明显且易被洗脱。
●成分：大多数细菌荚膜是多糖，少数为多肽。
一般在动物体内或含有血清或糖的培养基中容易形成荚膜，在普通培养基上连续传代则易消失。
(2) 荚膜的功能和医学意义
●抗吞噬作用：保护细菌抵抗宿主吞噬细胞的吞噬；
●黏附作用：荚膜多糖使细菌彼此粘连、形成生物膜而引起感染；
●抗损伤作用：保护细菌免受体液中杀菌物质的损伤作用；
●初步鉴别细菌：荚膜有、无；
●血清学分型（群）或快速诊断：荚膜肿胀反应；
●疫苗靶抗原：可制备荚膜多糖疫苗。
墨汁负染可将菌体外表面一层厚厚的黏液性物质革兰染色荚膜不着色，在菌体周围留下未着色空白区
2. 鞭毛(1)定义和成分
●鞭毛(flagellum)：许多细菌在菌体表面细长（长5~20μm，直径12~30nm）、弯曲的丝状物。
●结构和化学成份：鞭毛蛋白;自细胞膜长出，由基础小体、钩状体和丝状体等部分组成。
●分布：有鞭毛的细菌称为鞭毛菌，包括所有的螺形菌，约半数的杆菌和个别球菌。
经特殊染色法使鞭毛增粗后能在普通光学显微镜下看到。
(2) 鞭毛的功能和医学意义
●细菌的运动器官: 鞭毛菌有化学趋向性，趋利避害；
●细菌的初步鉴别：依据鞭毛的有、无，数量和部位。
经特殊染色法使鞭毛增粗后能在普通光学显微镜下看到；依据活菌的运动能力（有、无动力）判断是否存在鞭毛。
●血清学分型：鞭毛蛋白具有强的抗原性，即H抗原。
●调节宿主的免疫应答：鞭毛蛋白可被TLR-5受体识别。
单毛菌丛毛菌周毛菌
3. 菌毛(1)定义和成分
●菌毛(Pilus):菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物
●结构和化学成份：由菌毛蛋白（pilin）围绕中心轴呈螺旋状排列、形成的中空管状结构；有抗原性，编码基因位于细菌的染色体或质粒上。
●分布：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌；必须用电子显微镜观察。
双球菌表面的菌毛电镜图
(2) 菌毛的功能和医学意义
●黏附：既介导细菌与细菌的黏附，也介导细菌与宿主细胞的黏附，是细菌的一种重要的黏附素（adhensin）。
尿路致病性大肠埃希菌的普通菌毛（common pilus，又称为Ⅰ型菌毛）和P菌毛，分别黏附于膀胱和肾脏的上皮细胞；
性菌毛（sex pilus），比普通菌毛长且粗，是一种特殊的可接合转移的IV型菌毛，数量少，只有1～4根，由致育因子质粒（fertility factor plasmid, F质粒）编码，介
导细菌与细菌的黏附，可通过接合，转移F质粒、耐药性和毒素等性状。
●决定感染的组织特异性：在细菌感染过程中，依靠菌毛与宿主细胞表面的特异性受体结合，具有高度特异性。
4. 芽胞(1)定义和成分
●芽胞(Spore, endospore):某些细菌在不利条件下，胞质脱水浓缩，在菌体内形成的一个圆形或椭圆性、折光性强的结构，是细菌休眠形式(a dormant state)；在适宜条件下，芽胞可迅速发
芽为具有繁殖能力的细菌，即繁殖体（vegetative form）。
●分布:主要见于芽胞杆菌属(炭疽芽胞杆菌)和梭菌属(如破伤风梭菌、产气荚膜梭菌和肉毒梭菌)。
芽胞可从土壤、温泉，和哺乳动物的胃肠道和粪便等环境中分离到。
(2)芽胞的功能和医学意义
●一些外源性感染的重要来源
●抵抗力强:对热力、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素有强大的抵抗力，与芽胞的结构和成分有关
芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素不易透入； 芽胞中的水分含量低；
芽胞的核心和皮质中含有丰富的吡啶二羧酸钙（Ca DPA），获得耐热性；
芽胞外衣有特殊的防紫外线和过氧化物的酶（CotA ）。
皮质
芽胞外衣芽胞壳
芽胞壁
(2)芽胞的功能和医学意义
●判断灭菌效果的指标:杀灭芽胞最可靠的方法是高压蒸汽灭菌法，
常以芽胞是否被杀死作为判断灭菌效果的指标。
●初步鉴别细菌：芽胞的有无，及其形状、位置和大小，对细菌有
鉴别意义。
芽胞呈圆形或卵圆形;
位于菌体极端、次极端
或中央;
芽胞的直径可比菌体宽、
相当或比菌体窄。