细菌的基本结构3
动物微生物2.1细菌的形态与结构
项目二细菌任务一细菌的形态结构一、细菌的形态结构（一）细菌细胞的形态和排列方式细菌细胞的基本形态有球状、杆状、螺旋状三种（图1-1），分别称为球菌、杆菌和螺旋菌，其中以杆状最为常见，球状次之，螺旋状较为少见。
仅有少数细菌或一些细菌在培养不正常时为其他形状，如丝状、三角形、方形、星形等。
图1-1 细菌的三种基本形态（左为模式图，右为照片）1. 球菌球菌单独存在时，细胞呈球形或近球形。
根据其繁殖时细胞分裂面的方向不同，以及分裂后菌体之间相互粘连的松紧程度和组合状态，可形成若干不同的排列方式（图1-2）。
A B C DE F图1-2 球菌的形态及排列方式（A.单球菌； B.双球菌； C.四联球菌； D.八叠球菌； E.链球菌； F 葡萄球菌）（1）单球菌细胞沿一个平面进行分裂，子细胞分散而独立存在，如尿素微球菌。
（2）双球菌细胞沿一个平面分裂，子细胞成双排列,如褐色固氮菌。
（3）四联球菌细胞按两个互相垂直的平面分裂，子细胞呈田字形排列,如四联微球菌。
（4）八叠球菌细胞按三个互相垂直的平面分裂，子细胞呈立方体排列,如尿素八叠球菌。
（5）链球菌细胞沿一个平面分裂，子细胞成链状排列,如溶血链球菌。
（6）葡萄球菌细胞分裂无定向，子细胞呈葡萄状排列,如金黄色葡萄球菌。
细菌细胞的形态与排列方式在细菌的分类鉴定上具有重要的意义。
但某种细菌的细胞不一定全部都按照特定的排列方式存在，只是特征性的排列方式占优势。
2. 杆菌杆菌细胞呈杆状或圆柱状，形态多样。
不同杆菌其长短、粗细差别较大，有短杆或球杆状（长宽非常接近），如甲烷短杆菌属；有长杆或棒杆状（长宽相差较大），如枯草芽孢杆菌。
不同杆菌的端部形态各异，有的两端钝圆，如腊状芽孢杆菌；有的两端平截，如炭疽芽孢杆菌；有的两端稍尖，如梭菌属；有的一端分支，呈“丫”或叉状，如双歧杆菌属，有的一端有一柄，如柄细菌属。
也有的杆菌稍弯曲而呈月亮状或弧状，如脱硫弧菌属。
杆菌的细胞排列方式有“八”字状、栅状、链状等多种（图1-3）。
细菌结构
肽聚糖层结构
革兰阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥
N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸
溶菌酶作用点
青霉素作用点
革兰氏阴性菌细胞壁
外膜(外壁层）：
位于肽聚糖层的外部。 脂多糖 微孔蛋白 外膜蛋白 脂蛋白 磷脂
微 微 孔孔 蛋蛋 白白 磷 脂
内壁层（周质间隙）：
紧贴胞膜,仅由1—2层肽聚糖
（四）芽胞 (spore)
某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆 形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。芽胞形成后细菌即 失去繁殖能力。
产生芽胞的都是革兰阳性菌。
分子构成。
革兰阴性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链
脂多糖（lipopolysaccharide，LPS） 外膜蛋白（outer membrance protein，OMP），微孔蛋白 （porin）和脂蛋白 E. coli T12株的主要外膜蛋白
0MP 名称 脂蛋白 分子量 7200 分子数/细胞 结合：2.5 105 游离： 5 105 105 105 噬菌体或大肠杆 菌素受体 K3，Tu II PA2，Tu I b， T4 TuIa，T2 功 能
通过与肽聚糖的连 结，使外膜稳定 使两菌结合稳定 微孔蛋白，使分子 量小于7000的亲水 溶质通过 微孔蛋白，使分子 量小于7000的亲水 溶质通过 蛋白酶，调节荚膜 生物合成
OmpA 35160 Omp C 36000
Omp F 37200 蛋白a
106
4 104
40000
LP81
（3）脂多糖(lipopolysaccharid, LPS)
兽医细菌学及诊断技术
硕士研究生课程
姚火春
细菌的结构
初中生物细菌知识点归纳总结
初中生物细菌知识点归纳总结细菌是生物学中的一个重要组成部分，对于初中生来说，了解细菌的基本特性、生存环境、分类以及与人类的关系是非常必要的。
以下是对初中生物课程中细菌知识点的归纳总结。
一、细菌的基本特性1. 形态：细菌的形态多样，包括球形、杆形、螺旋形等。
2. 细胞结构：细菌具有细胞壁、细胞膜、胞质和核糖体等基本结构，但没有成形的细胞核。
3. 大小：细菌的体积微小，一般在1-10微米之间，需用显微镜才能观察到。
4. 繁殖方式：细菌主要通过二分裂方式进行繁殖，繁殖速度快。
二、细菌的生存环境1. 营养需求：细菌需要水分、碳源、氮源、矿物质和维生素等营养物质。
2. 温度：细菌的生存温度范围广泛，有的细菌在低温下生存，如冷藏食品中的细菌；有的则在高温下生存，如热水中的嗜热菌。
3. 氧气：根据对氧气的需求，细菌可分为需氧菌、厌氧菌和兼性厌氧菌。
三、细菌的分类1. 根据形态分类：球菌、杆菌、螺旋菌。
2. 根据生存环境分类：土壤细菌、水生细菌、寄生细菌等。
3. 根据氧气需求分类：需氧细菌、厌氧细菌、兼性厌氧细菌。
四、细菌与人类的关系1. 有益细菌：部分细菌对人类有益，如乳酸菌可用于制作酸奶、泡菜等发酵食品。
2. 致病菌：有些细菌能引起疾病，如肺炎链球菌、大肠杆菌等。
3. 细菌与环境保护：细菌在自然界物质循环中起着重要作用，如分解有机物、净化污水等。
五、细菌的控制与利用1. 控制细菌繁殖：通过高温、紫外线、化学消毒剂等方法可以杀死或抑制细菌的繁殖。
2. 细菌的应用：在食品工业、医药制造、生物工程等领域，细菌的利用十分广泛。
六、细菌的实验室培养1. 培养基的制备：选择合适的培养基，如营养琼脂，为细菌提供适宜的生长环境。
2. 接种与培养：将细菌接种到培养基上，并在恒温箱中进行培养。
3. 观察与记录：定期观察细菌的生长情况，并记录相关数据。
七、细菌的防治1. 个人卫生：勤洗手、保持食物清洁等个人卫生习惯可以有效预防细菌感染。
2.细菌的基本结构
细菌学概论Bacteriology生命科学与技术学院徐旭东xu_xudong@第一节细菌的形态、结构与分类一、细菌的大小和形态（一）细菌的大小细菌的测量单位为微米（μm），一般球菌直径平均大小为1.0μm，杆菌为1~5 μm×0.5~1.0 μm。
（二）细菌的形态细菌的基本形态有球菌、杆菌和螺形菌三种；1. 球菌（coccus, cocci）：双球菌、链球菌、葡萄球菌；2. 杆菌（bacillus, bacilli）：长杆菌、短杆菌；3. 螺形菌（spirilla）：弧菌（vibrio）、螺菌（spirillum）。
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，电镜）常见细菌形态常见细菌形态大肠杆菌（Escherichia coli，电镜）大肠杆菌和枯草杆菌（Bacillus subtilis）常见细菌形态拟态弧菌（vibrio mimicus，电镜）常见细菌形态霍乱弧菌（Vibriocholerae）常见细菌形态幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）常见细菌形态各种细菌的形态和排列链球菌Coccoid-shaped Bacterium, Streptococcus faecalis(SEM×33,370).This image is copyright Dennis Kunkel藤黄八叠球菌（Sarcina leteus，电镜）四联微球菌（Micrococcus tetragenus，电镜）（三）细菌的特殊形态除上述基本形态的细菌之外，还有一些特殊形态的细菌，如长有附属丝的红微菌，丝状的亮发菌等。
其他还有梨状、盘碟状、方形、三角形等。
红微菌的形态右：模式图，左：显微照片亮发菌的形态方形细菌（square-shaped bacteria）星形细菌（star-shaped bacteria）（一）细菌细胞的基本结构1. 细胞壁（cell wall）细胞壁主要是由肽聚糖（peptidoglycan）组成，又称粘肽（mucopeptide）；肽聚糖由N-乙酰葡萄糖胺（N-acetylglucosamine，G）、N-乙酰胞壁酸（N-acetylmuramic acid，M）和短肽侧链组成；G和M交替排列，通过β-1,4糖苷键连接成长链骨架；短肽侧链将长链骨架连接成空间网格状结构。
细菌的结构
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芽胞特点： • 是细菌的休眠状态
• 不易染上色 • 抵抗力强
芽胞形成的意义：
◆ 芽胞有助于细菌的鉴别。 ◆ 某些疾病潜在的病原； ◆ 芽胞的抵抗力强，是判断灭菌是否彻底的指标；
荚膜
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荚膜 (capsule) ◆ 在营养丰富环境中形成 ◆ 革兰染色不着色 ◆ 特殊染色或墨汁负染
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功能及意义： ◆ 抗吞噬 ◆ 黏附 ◆ 抗干燥 ◆ 抗有害物质的损伤 ◆ 细菌鉴别和分型的依据
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2、鞭毛
螺形菌、半数杆菌、个别球菌
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3、菌毛 (pilus/fimbriae)
定义：生长在细菌表面比鞭毛更纤细、短而直的丝状物， 在电镜下才能观察到。
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分类： （1）普通菌毛 —— 黏附作用 （2）性菌毛 —— 传递遗传物质
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4、芽胞 (spore)
A.肽聚糖含量少
B.缺乏五肽交联桥
C.对溶菌酶敏感 D.所含脂多糖与致病性有关 E.有蛋白糖脂外膜
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3. （ ）青霉素抗菌作用的机制
A.抑制四肽侧链和五肽交联桥的连接
B.切断聚糖骨架的糖苷键
C.破坏细菌细胞膜
D.与细菌核糖体结合
E.裂解细菌核质
4. （ ）细菌所具有的细胞器是 A.高尔基体 B.内质网 C.中介体 D.线粒体 E.核蛋白体
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细菌细胞壁的结构组成
细菌细胞壁的结构组成细菌是一类微小的单细胞生物，广泛存在于自然界中。
细菌细胞壁是细菌细胞的外部保护层，它不仅能提供细胞形状和结构的支持，还能保护细胞免受外界环境的侵害。
细菌细胞壁的结构组成与其功能密切相关，下面将详细介绍细菌细胞壁的组成和特点。
1. 基本结构细菌细胞壁主要由两个主要成分组成：胞壁多糖和胞壁蛋白。
胞壁多糖是细菌细胞壁的主要组分，包括肽聚糖和多聚糖。
肽聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰葡萄糖组成的聚糖链，通过肽链相互连接起来。
多聚糖是由N-乙酰葡萄糖和N-乙酰甘露糖组成的聚糖链，通过β-1,4-糖苷键连接起来。
胞壁蛋白则是通过共价键与胞壁多糖结合在一起，形成细菌细胞壁的网状结构。
2. 不同细菌的细胞壁结构细菌细胞壁的结构在不同的细菌中存在差异。
根据细菌细胞壁的特点，可以将细菌分为两类：革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌。
革兰氏阳性细菌的细胞壁结构相对简单。
其细胞壁主要由肽聚糖和多聚糖组成，肽聚糖链与多聚糖链交错排列形成网状结构。
此外，革兰氏阳性细菌的细胞壁中还含有大量的胞壁蛋白。
这种细胞壁结构使得革兰氏阳性细菌在革兰染色中会呈现紫色。
相比之下，革兰氏阴性细菌的细胞壁结构更加复杂。
革兰氏阴性细菌的细胞壁由内膜、外膜和中间的边缘层组成。
内膜是细菌细胞内部的脂质双层，外膜则是细菌细胞壁的外层保护层。
中间的边缘层主要由肽聚糖和多聚糖组成。
由于外膜的存在，革兰氏阴性细菌在革兰染色中会呈现红色。
3. 细菌细胞壁的功能细菌细胞壁具有多种重要功能。
细菌细胞壁能够提供细胞形状和结构的支持。
细菌细胞壁的网状结构能够保持细胞的形态稳定，使细菌能够适应不同的环境。
细菌细胞壁能够保护细胞内部免受外界环境的侵害。
细菌细胞壁的多聚糖和肽聚糖能够形成一个密实的屏障，阻止有害物质进入细胞。
细菌细胞壁还能够参与细菌的营养吸收和代谢过程。
细菌细胞壁上的一些蛋白质可以与外界环境中的营养物质结合，促进细菌的吸收和利用。
4. 细菌细胞壁与抗生素的关系细菌细胞壁的结构和功能对抗生素的作用具有重要影响。
简述细菌的基本结构和特殊结构
简述细菌的基本结构和特殊结构
细菌是一类单细胞的微生物，其基本结构主要包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核酸和一些附属结构。
1. 细胞壁：细菌的细胞壁是由多糖、蛋白质和其他化合物构成的，可以提供细胞形态的支持和保护细菌免受外界环境的损害。
根据细菌细胞壁的不同组成，可以将细菌分为两类：革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。
2. 细胞膜：细菌的细胞膜包裹细胞质，起着维持细菌内外环境平衡的作用，同时也是许多代谢反应和物质运输的场所。
3. 细胞质：细菌的细胞质是由水、溶质、蛋白质、核酸等组成的胶状物质，其中包含细菌的代谢酶、核糖体等重要的细胞器。
4. 核酸：细菌的遗传物质主要是DNA（脱氧核糖核酸），位于细菌的核区内，控制着细菌的生长、繁殖和代谢。
此外，细菌还可以具有一些特殊的结构，例如：
1. 胞外多聚物：细菌表面可能存在胞外多聚物，如胞外多糖和胞外蛋白质，它们可以提供细菌的附着能力、保护作用和抵抗宿主免疫系统的攻击。
2. 鞭毛：有些细菌表面具有鞭毛，它们可以帮助细菌在液体中游动或附着在宿主细胞表面。
3. 菌毛：菌毛是一种细菌表面的纤毛状结构，可以帮助细菌与宿主细胞结合或在宿主细胞表面形成结构复杂的生物膜。
4. 质粒：质粒是一种存在于细菌细胞质中的小环状DNA分子，
它们可以携带和传递一些额外的遗传信息，如抗药性基因和代谢途径相关基因。
细菌的基本结构和特殊结构的存在使得它们能够适应不同的生存环境，并发挥重要的生态和生理功能。
细菌的结构与特征
细菌的生长条件：
细菌 氧化硫硫杆菌
大豆根瘤菌 金黄色葡萄球菌
大肠杆菌
最低pH 0.5 4.2 4.2
4.3
最适pH 2.0~3.5 6.8~7.0 7.0~7.5
6.0~6.8
最高pH 6.0 11.0 9.3
9.5
细菌的生长条件：
细菌的特殊结构：
芽孢（内孢子）： 当细菌遇到恶劣的环境时（如：高温、 干旱等），会浓缩细胞质形成芽孢，进入 休眠状态，以度过恶劣的环境。
细菌的二分裂：DNA复制和均匀分开
细菌与人体的关系
栖息在人体的细菌数以亿计， 种类多达400余种， 重约1.5kg
人体四大菌库：
绝大多数细菌 与人共生
阴道
细菌的基本结构：
细胞质：是一种无色透明的胶状物质。 主要成分：水、核酸、脂类、少量的糖类 和无机盐。 其他成分：核糖体（功能？） 贮藏性颗粒（多糖、脂类、硫等） 多种酶（协助完成代谢作用） 质粒（游离的环状DNA）
细菌的特殊结构：
荚膜：是覆盖在细胞壁表面的黏状物质。 成分：多糖类。（随细菌种类的不同而异） 特性：黏性高。 功能：贮藏养料和堆积代谢废物。 保护作用，能耐干燥和抗吞噬。 因此，对人类或其他生物而言，有荚膜 的细菌感染力较强。
细菌的生长：
是细菌与外界环境因素共同作用的结果。 细菌在适合的生长条件下，细菌能维持
正常形态、生理、生长和繁殖。
菌落
细菌的生长条件：
1. 充足的营养：水 碳源 氮源 微量元素
细菌的生长条件：
2.适宜的温度：不同细菌有不同的 最适生长温度。
细菌的生长条件：
2. 适宜的温度：不同种类的细菌对温度的 需求度不同。
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1、病毒的大小与形态
2、病毒结构及化学组成
主
3、病毒的增殖
要
内 容
二、细菌学 1、细菌的大小与形态 2、细菌的基本结构
3、细菌的特殊结构
三、真菌学 1、真菌的形态与结构 2、真菌的繁殖与培养
病毒学
病毒（virus）为非细胞型微生物，体积小、 能通过除菌滤器；无细胞结构，只含有一种类型的 核酸；严格细胞内寄生；以复制的方式增殖；耐冷 不耐热，对抗生素不敏感。
核酸 + 衣壳 核衣壳（nucleocapsid） 衣壳是由一定数量的壳粒(capsomere)组成， 每个壳粒又由一个或多个多肽分子组成。 不同的病毒体，衣壳所含的壳粒数目不同， 可作为鉴别及分类的依据之一。
衣壳的构型有三种： 螺旋对称 20面立体对称：12个顶，20个面，30个棱 复合对称
20面立体对称
DNA病毒（除痘类）在核内组装，而RNA 病毒与痘类病毒在胞浆内组装。
组装后无包膜病毒已成熟，有包膜病毒 在以时包上核膜或浆膜而成为成熟的病毒体。
释放方式： * 出芽方式释放 * 细胞破裂
二、 病毒的异常增殖：
1、缺陷病毒（defective viruse）
病毒基因不完整或发生改变，不能复制出完 整且有感染性的病毒颗粒。
构成RNA:DNA中间体。 b.RNA酶H水解中间体的RNA，负单链DNA入核。 c.以DNA链为模板合成互补的DNA链而成为
双链DNA。 d.整合入细胞的染色体DNA上。 e.随宿主细胞分裂而存在于子代细胞中。在 核内转录病毒的mRNA和子代病毒的RNA。
5、组装、成熟、释放： 子代病毒核酸与蛋白质的装配部位不一，
图 血液中HBV颗粒电镜图
图 HBV结构模式图
HBV基因与HBsAg结构图
流感病毒
流感病毒模式图
甲型H1N1流感病毒模式图
（二）病毒的化学组成
1、核酸 a. 多样性: DNA或RNA, 线形和环形，
构成上有单链、双链和分节段
b.有内含子：
2、蛋白质: 约占病毒体总重量的70%,少数为30-40%,
螺旋对称型
3、包膜（envelope） 围绕在核衣壳外，含糖类、蛋白质和脂类。 包膜表面的突起称包膜子粒或刺突（spike, S）。
包膜病毒：核衣壳 + 包膜 裸露病毒：核衣壳
包膜对干燥、热、酸和脂溶剂（如乙醚敏感）
❖功能：构成表面抗原、与病毒入侵细胞和 感染性相关；含有诱发免疫应答的 病毒表面抗原。
流感病毒吸附和穿入宿主细胞过程示意图
3、脱壳（uncoating） 不同病毒脱壳方式不一，多数病毒穿入时已在 宿主细胞溶酶体酶的作用下脱去衣壳。脱壳需 病毒特异性的脱壳酶参与。
4、生物合成（biosynthesis）：此期又称隐蔽期。 （1）DNA病毒：动物病毒多为双股DNA病毒，
其在细胞核内合成DNA，在细胞浆内合成病 毒蛋白质。痘类病毒例外。
Structure of PrPC and PrPSC
PrPC与PrPSc的主要区别
分子构型
PrPC
4个ɑ-螺旋占42％， β-折叠仅占3％
对蛋白酶K的抗性 在非变性去污剂中
敏感 可溶
存在部位
正常及感染动物
致病性
无
PrPSC
4个β-折叠占43％， 2个ɑ-螺旋占3％
双股DNA 依赖DNA的RNA酶（核内）
转录早期mRNA 浆内翻译
早期蛋白(依赖DNA的DNA酶）
复制大量子代DNA（半保留复制） 转录
晚期mRNA 转译
晚期结构蛋白
图 HBV在肝细胞中的复制周期
（2）RNA病毒： 正单链：其RNA基因组作为模板复制子代 病毒DNA ，同时具有mRNA 的功能。 负单链：先形成复制中间型（双股RNA），既可转录 子代负股RNA ，又可作为mRNA转译出病毒 蛋白。
病毒的大小与形态
一、大小： 病毒的测量单位是nm，大小差别悬殊， 20~300nm.EM下可见。多数病毒体<150nm。
二、形态： 病毒形态多样，多呈球形或近似球形，少 数为杆状、丝状或子弹状。
病 毒 的 大 小 与 形 态 比 较 示 意 图
病毒的结构及化学组成
（一）、病毒的结构：
1、核心：核蛋白支撑的病毒基因组及少量酶类。 2、衣壳（capsid）是核酸外围的蛋白质外壳。
一、复制周期（replication cycle）：
1、吸附(adsorption) * 病毒体表面的蛋白质与易感细胞表面受体的 特异性结合。 两个阶段： (1)静电结合:非特异性的、可逆 (2)特异性结合:配体与受体的结合，特异性的、 不可逆, 37℃最佳。
2、穿入 (Penetration)： 穿入方式: 病毒胞饮、包膜融合、直接穿入.
2、顿挫感染（abortive infection）
宿主细胞为非容纳性细胞，病毒不能合成自 身的成分，或者虽合成部分或全部的自身的成分， 但不能组装和释放出有感染性的病毒颗粒。
又称传染性蛋白粒子，不含核酸，其结构 仅由一种朊粒蛋白 （prion protein, PrP） 构成。 PrP由正常宿主基因编码，但构象异常。
刺突结构示意图（流感病毒血凝素糖蛋白三聚体）
图 HIV的黏附
图 HIV入侵细胞的过程
几种主要致病性病毒的结构
HIV呈球形，直径100～120nm
核 外膜
图 电镜下的HIV
p17内膜蛋白
gp120 外膜糖蛋白 gp41跨膜蛋白 双层脂质膜
P24衣壳蛋白 RNA
逆转录酶
人类免疫缺陷病毒的结构示意图
不同点：正单链的RNA多聚酶由本身RNA作为mRNA 转译所合成。负单链的RNA多聚酶是病毒体 内所携带的。
Stages in cell invasion and disruption by the influenza virus
(3)逆转录病毒： a.用病毒亲代RNA为模板合成互补的DNA链，
构成全部衣壳和包膜的主要成分.
分为：
结构蛋白：构成全部衣壳、包膜和基质的蛋白质。
非结构蛋白：酶类和特殊功能的蛋白。
蛋白的功能:
ห้องสมุดไป่ตู้
(1)保护病毒的核酸; （2)参与病毒感染细胞的过程;
（3)具有抗原性;
（4)构成病毒体的酶类;
（5)毒素样作用。
病毒的增殖
病毒以复制的方式进行增殖，这种以病毒 核酸分子为模板进行增殖的方式称为自我复制 （self-replication）。