细菌形态特征与结构
2 细菌的形态与结构
◇外膜 G-细菌在肽聚糖层外面还有三层结构
脂蛋白：由脂质和蛋白质构成，连接作用 外膜 脂质双层：物质交换、屏障作用 类脂A 内毒素的毒性部分,无特异性 脂多糖 核心多糖 有属或组的特异性 寡糖重复单位 由3-5个单糖组成，
有种或型的特异性
脂多糖(LPS): 即Ｇ－菌的内毒素 （endotoxin），为Ｇ－的主要致病物质，类 脂A无种属特异性，故不同的Ｇ－菌感染时， 其内毒素引起的毒性作用大致相同。
细胞壁 细胞膜 细胞质 核质
1、细胞壁
主要功能 ①保护菌内容物、维持外形 ② 保护细菌抵抗低渗环境 ③ 完成菌体内外物质交换 ④ 决定菌体的抗原性 ⑤ 某些成分与致病性有关
细胞壁的结构
革兰染色法（Gram stain）： 步骤： （1）细菌涂片、干燥、经火焰固定 （2）结晶紫染色l min， 水洗 （3）加碘液媒染 l min，水洗 （4）加 95％乙醇脱色 30sec-l min， 水洗 （5）用稀释复红或沙黄复染，l min，水 洗吸干后镜检
链球菌
细胞沿一个平面进行分裂，新个 体不但可保持成对的样子，并可 连成链状.
乳链球菌（Streptococcus lactis） 无乳链球菌（Streptococcus
agalactiae)
溶血链球菌 （ Streptococcus
hemolyticus)
四联球菌
细胞分裂是沿两个相垂直 的平面进行，分裂后每四 个细胞特征性地连在一起， 呈田字形.
• 青霉素：能干扰甘氨酸交联桥与四肽侧链上的 D-丙氨酸之间的连接，使细菌不能合成完整 的细胞壁，导致细菌死亡。 • 溶菌酶：能切断N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁 酸之间的β-1，4键的分子连接，破坏聚糖骨 架，引起细菌裂解。
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）。
细菌的形态与结构
细菌的形态与结构细菌，是一类微生物中最为常见的生物体，具有非常小的体积和简单的细胞结构。
了解细菌的形态与结构对于深入研究其生理生态特征和应用具有重要的意义。
本文将详细介绍细菌的形态特征和细胞结构，以加深对细菌微观世界的认识。
一、形态特征细菌的形态主要包括球菌状、棒状和螺旋状三种基本形态。
1. 球菌状：球菌是一种呈球形或近似球形的细菌。
其特点是细胞直径相对较小，一般在0.5至2微米之间，且在不同生长条件下可出现单个球菌、成对球菌、链球菌等不同排列方式。
球菌状细菌常见的代表有肺炎球菌、链球菌等。
2. 棒状：棒状细菌，即杆菌，是一类呈长棍形或短棒形的细菌。
其细胞长度相对较长，直径较小，一般在0.5至1微米之间。
棒状细菌在不同的生长环境下，可形成散生杆菌、链状杆菌或其他不同排列方式。
常见的棒状细菌有大肠杆菌、炭疽杆菌等。
3. 螺旋状：螺旋状细菌，顾名思义，呈螺旋形状。
其特点是细胞体细长且呈螺旋状，直径相对较小，一般在0.2至2微米之间。
螺旋状细菌具有较高的运动能力，可分为单螺旋、双螺旋、多螺旋等多种类型。
典型螺旋状细菌有梅毒螺旋体、弯曲菌等。
以上是细菌最基本的形态特征，不同形态的细菌在细胞结构和生理功能上存在差异，这也为研究细菌的种类和属性提供了基础。
二、细胞结构细菌的细胞结构相对简单，主要由细胞壁、细胞膜、质粒、核糖体等组成。
1. 细胞壁：细菌的细胞壁位于细胞质膜的外侧，是细菌独有的结构。
细胞壁主要由多糖、多肽等物质构成，可分为厚壁细菌和薄壁细菌两类。
细胞壁对于细菌的形态保持、抗外界环境压力和免疫反应具有重要作用。
2. 细胞膜：细菌的细胞膜位于细胞质膜的内侧，是控制物质进出和细胞呼吸代谢的关键结构。
细菌细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，与能量代谢、细胞分裂等过程密切相关。
3. 质粒：质粒是一种存在于细菌细胞质中的小型环状DNA分子。
质粒可携带一些非必需基因，如耐药性基因、毒力基因等，对细菌的适应性和传播能力起到重要作用。
第一章 细菌
细菌形态及结构
第十章 细菌学概论
第一节 细菌的形态与结构
细菌（bacterium) 具有细胞壁的单细胞原核细胞型微生物
一、细菌的大小与形态： （一）大小：以微米(μm)为测量单位。 （二）形态：
1、球菌（coccus）： 2、杆菌（bacillus）： 3、螺形菌（spiral bacterium）：
G-菌细胞壁结构
特异多糖 核心多糖
脂类A 外
脂质双层
膜
M GM BP
MGM
脂蛋白 肽聚糖
革兰阳性菌与革兰阴性厚度
厚 20-80nm
肽聚糖层数 50层
肽聚糖含量
占细胞壁干重 50-80%
强度
坚韧
磷壁酸
+
外膜
-
革兰阴性菌 薄10-50nm 1-2层
5-20% 疏松 +
溶菌酶作用点
青霉素作用点
（3）革兰阳性菌（G+菌）结构及特点
肽聚糖：聚糖骨架、四肽侧链、五肽桥。
特点：层次多: 达50层
含量多: 50%～80%
厚: 20～80 nm
致密: 三维立体结构
磷壁酸：
壁磷壁酸
膜磷壁酸
革 兰 阳 性 菌 肽 聚 糖 结 构
革兰阳性菌模式图
（4）革兰阴性菌（G-菌）结构及特点：
1）维持菌体形态 2）保护细菌抵抗低渗环境 3）参与物质交换 4）决定菌体抗原性 5）某些成分与致病性有关：磷壁酸、LPS
（2）主要成分：肽聚糖(peptidoglycan ，粘肽)
聚糖骨架：N-乙酰葡糖胺—N-乙酰胞壁酸 交替排列
四肽侧链： 五肽交联桥：由五个甘氨酸组成
革兰阳性菌肽聚糖
N-乙酰葡糖胺 N-乙酰 胞壁酸
微生物基础知识
第二节 细菌的基本结构
• 细菌的特殊结构包括荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。 • 一、荚膜 某些细菌细胞壁外围包绕一层界限分明、且不易被洗脱的粘液性 物质，其厚度≥0．2um，称为荚膜（capsule）；厚度<0．2um者， 称为微荚膜。荚膜对碱性染料的亲和性低，不易着色，普通染色只能 看到菌体周围有一圈未着色的透明带；如用墨汁作负染色，则荚膜显 现更为清楚（图1-7）。
• 三、 细胞质 • 细胞质(cytoplasm)为细胞膜所包绕的胶状物质，基本成分为水、 无机盐、核酸、蛋白质和脂类等。胞质内还含何多种重要结构 • 1．核蛋白体（ribosome）游离存存于胞质中的小颗粒，其直径为 18nm，沉降系数为70S，由50S与30S大小两个亚基组成；其化学成 分由RNA(70％)和蛋白质（30％）组成，是细菌合成蛋白质的场所。 每个菌体内约含数万个核蛋白体。 • 2．质粒（plasmid）染色体外的遗传物质，为环状闭合的双股DNA。 医学上重要的质粒有F因子、R因子、Col因子等。 • 3．胞质颗粒（cytoplasmic granules）大多数为营养贮藏物，包括 多糖、脂类、磷酸盐等。较常见的细菌胞质颗粒为异染颗粒 (metachromatic granules)。 • 四、核质 细菌没有完整的细胞核，其遗传物质仅由裸露的双股DNA盘绕而 成，无核膜包绕，称作核质(nuclear materia1)。因细菌细胞质中含有 大量RNA，用碱性染料时着色很深，将核质掩盖，不易显露。若先用 酸或RNA酶处理，使RNA分解，再用Feulgen法染色，便可在光学显 微镜下呈现球状、棒状或哑铃状核质。
第一节 细菌的形态
• 一．细菌的基本形态 细菌有球菌、杆菌和螺形菌三种基本形态（图l—1）。 （一）球菌（coccus） 外形呈圆球形或近似球形。按其分裂繁殖时细胞分裂的平面不同、 菌体的分离是否完全，以及分裂后菌体之间相互粘附的松紧程度不同， 可形成不同的排列方式。 • 1．双球菌（dip1ococcus）在一个平面上分裂，分裂后两个细菌 成对排列。 • 2．链球菌（strept0coccus）在一个平面上分裂，分裂后多个细 菌相连成链状。 • 3．四联球菌（tetrads）在两个互相垂直的平面上分裂，分裂后四 个菌体排列在一起呈正方形。 • 4．八叠球菌（sarcina）在三个互相垂直的平面上分裂，分裂后 八个菌体排在一起呈立方形。 • 5．葡萄球菌（staphylococcus）在多个不规则的平面上分裂， 分裂后排列不规则，许多菌体堆积如葡萄状。
各种细菌的生物学特性
金黄色葡萄球菌形态与染色：G+,球形葡萄串状排列,无特殊结构.无鞭毛无芽胞,一般不形成荚膜.菌落特点：呈圆形,表面光滑、凸起、湿润、边缘整齐、有光泽、不透明的白色或金黄色菌落,周围有β溶血环培养基：营养要求不高,琼脂平板、血平板均可.生化反应：β溶血+,触酶试验+,能分解葡萄糖、麦芽糖、蔗糖,产酸不产气,分解甘露醇致病菌.a群链球菌化脓性链球菌形态染色：G+,球菌链状排列,可有荚膜,无芽胞,无鞭毛,有菌毛.菌落特点：在血平板上可形成灰白色、圆形、凸起、有乳光的细小菌落,菌落周围出现透明溶血环.培养基：营养要求较高,加有血液、血清等成分的培养基.生化反应：β溶血+,触酶-,分解葡萄糖,产酸不产气,不分解菊糖,不被胆汁溶解肺炎链球菌形态与染色：G+,矛头状尖向外双球菌,有荚膜,无鞭毛,无芽胞.菌落特点：在固体培养基上形成小圆形、隆起、表面光滑、湿润的菌落,菌落周围有草绿色溶血环.随着培养时间延长,细菌产生的自溶酶裂解细菌,使血平板上的菌落中央凹陷,边缘隆起成“脐状”培养基:营养要求较高,加有血液、血清等成分的培养基.生化反应：分解葡萄糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖等,产酸不产气.对菊糖发酵,大多数新分离株为阳性.肺炎链球菌自溶酶可被胆汁或胆盐激活,使细菌加速溶解,故常用胆汁溶菌试验与甲型链球菌区别.淋病奈瑟菌形态与染色：G-,双球菌,肾形,似一对咖啡豆,无芽胞,无鞭毛,有菌毛,新分离菌株有荚膜.菌落特点：菌落凸起、圆形、灰白色或透明、表面光滑的细小菌落.培养基：专性需氧,营养要求高,多用巧克力培养基生化反应：氧化酶、触酶试验阳性,对糖类的生化活性最低,只能氧化分解葡萄糖,产酸不产气.脑膜炎奈瑟菌形态染色：G-菌,呈肾形或豆形,两菌相对呈双球状,无鞭毛,无芽胞,新分离的菌株有多糖荚膜和菌毛.菌落特点：无色、圆形、凸起、光滑、透明、似露滴状的小菌落.培养基：专性需氧,在普通琼脂培养基上不能生长.需在巧克力色血琼脂培养基上.生化反应：绝大多数菌株能分解葡萄糖和麦芽糖,产酸不产气因淋病奈瑟菌不分解麦芽糖,借此可与淋球菌区别,不分解乳糖、甘露醇、半乳糖和果糖,触酶试验阳性,氧化酶试验阳性.能产生自容酶.大肠杆菌大肠埃希菌形态染色：G-菌,短杆状,有周身鞭毛和周身菌毛,无芽胞.菌落特点：灰白色,圆形,湿润,有的可出现溶血环,中等大小S型菌落.培养基：无特殊要求,琼脂平板、血平板均可.生化反应：β溶血+,能发酵葡萄糖、乳糖等多种糖类,产酸并产气.吲哚试验阳性、甲基红反应阳性、VP试验阴性、枸橼酸盐IMViC试验阴性.志贺菌形态染色：G-菌,无芽胞,无鞭毛,无荚膜,有的菌株有菌毛.菌落特点：.菌落光滑圆形,微凸,无色半透明,SS平板上无色透明.培养基：需氧或兼性厌氧,能在普通培养基上生长生化反应：分解葡萄糖,产酸不产气.除宋内氏志贺氏菌迟缓发酵乳糖外,均不发酵乳糖,甲基红试验阳性,VP试验阴性,不能利用柠檬酸盐,分解葡萄糖,产酸不产气.除宋内氏志贺氏菌迟缓发酵乳糖外,均不发酵乳糖,吲哚反应不定,甲基红试验阳性,VP试验阴性,不分解尿素,不产生硫化氢,不液化明胶,赖氨酸脱羧酶阴性.沙门菌属形态染色：G-菌,两端钝圆,无芽孢,一般无荚膜,除鸡白痢沙门氏菌和鸡伤寒沙门氏菌外,其他都有周身鞭毛,有菌毛.菌落特点：中等大小、圆形、表面光滑、无色半透明、边缘整齐的菌落,其菌落特征亦与大肠杆菌相似无粪臭味.培养基：需氧及兼性厌氧菌,营养要求不高,普通琼脂培养基.生化反应：发酵葡萄糖,麦芽糖,甘露醇,产酸产气,不发酵乳糖、蔗糖,不产吲哚、V-P反应阴性,不水解尿素和对苯丙氨酸不脱氨.霍乱弧菌形态染色：G-,弧形或逗点状,呈鱼群状,部分有荚膜Capsule、菌毛Pilus、一端有鞭毛Flagellum,不形成芽胞.菌落特点：在碱性平板上菌落直径为2mm,圆形,光滑,透明培养基：营养要求不高,耐碱不耐酸,pH 8.5 - 9.0蛋白胨水或碱性琼脂平板生化反应：不要求破伤风梭菌 C.tetanus形态染色：G+菌,细长杆菌,散在排列,芽胞型的芽胞呈正圆形,位于菌体顶端,直径大于菌体,使芽胞和菌体呈鼓槌状,周身鞭毛.菌落特点：在血琼脂平板上形成圆形、扁平的菌落.菌落中心结实,周边疏松似―羽毛状‖.菌落周围有α溶血环,培养时间延长可变为β溶血环.培养基：专性厌氧,疱肉培养基、血琼脂培养基不要求生化反应：一般不发酵糖类,能产生溶血素.产气荚膜梭菌形态染色：G+菌,粗大杆菌,两端钝圆,单个或成双排列,偶见链状.芽胞椭圆形,位于菌体中央或次极端,芽胞直径不大于菌体,荚膜+,鞭毛-菌落特点：无特殊培养基：厌氧性细菌,对厌氧程度的要求并不太严,牛乳培养基生化反应：所有型菌株均能发酵葡萄糖、麦芽糖、乳糖和蔗糖,产酸产气.不发酵甘露醇或水杨苷；液化明胶,产生H2S,不能消化已凝固的蛋白质和血清,吲哚阴性.主要代谢产物为乙酸和丁酸,有时也形成丁醇.双圈溶血环及汹涌发酵为特点肉毒梭菌形态染色：G+大杆菌,鞭毛+,芽胞呈椭圆形,位于近极端,使细菌呈网球拍状,无荚膜.有β溶血,厌氧菌.菌落特点：培养基：生化反应：不要求艰难梭菌形态染色：G+大杆菌,芽胞呈卵圆形,位于近极端,使细菌呈网球拍状,有荚膜.部分细菌有周鞭毛培养基：专性厌氧菌,蛋黄—果糖琼脂培养基菌落特点：生化反应：不要求结核分枝杆菌形态染色：G+菌,微弯曲的细长杆菌,单个或条索状或短链状排列,抗酸染色呈红色.菌落特点：懒：18-24小时分裂一代,一般2-4周可见生长；丑：干燥粗糙菌落,乳白色或米黄色,菜花样.培养基：馋：营养要求高,常用罗氏培养基,内含蛋黄、甘油、马铃薯、无机盐和孔雀绿,专性需氧.生化反应：不发酵糖类、合成烟酸、还原硝酸盐、触酶试验阳性、热触酶试验阴性不怕烟碱、干燥麻风分枝杆菌形态染色：G+菌,形态染色与结核分枝杆菌相似,菌体细长略弯曲常呈束状排列,无芽胞,无鞭毛,抗酸染色阳性.涂片观察可见有大量麻风分枝杆菌存在的感染细胞,这种细胞的胞质呈泡沫状,称泡沫细胞或麻风细胞.菌落特点：无培养基：不能在体外人工培养,可用小鼠足垫和犰狳作为该菌研究和繁殖的动物.生化反应：不要求布鲁斯菌形态染色：初次分离呈G-小球杆菌或短杆菌,无芽胞,无鞭毛,光滑型菌有微荚膜菌落特点：微小、透明、凸起的光滑菌落.有毒株形成S菌落.培养基：需氧菌,双相肝浸液培养基生化反应：血琼脂培养基上不溶血鼠疫耶尔森菌形态染色：G-菌,短粗杆菌.菌体呈卵圆形,两端钝圆,用特殊染色可见明显的两端浓染,有荚膜,无芽胞,无鞭毛.菌落特点：无色透明、中央厚而致密、周围有薄而不整齐边缘的圆形细小菌落,花边样或破草帽样.培养基：兼性厌氧菌,营养要求不高,普通琼脂培养基即可.生化反应：菌膜呈钟乳石状下沉炭疽芽胞杆菌形态染色：G+菌.致病菌中最大的粗大杆菌,两端平切,无鞭毛,芽胞呈椭圆形,位于菌体中央,小于菌体宽度,可形成荚膜,形似竹节.菌落特点：粗糙菌落,边缘不整齐,卷发状边缘培养基：需氧或兼性需氧,普通琼脂培养基,血琼脂平板和NaHCO3琼脂平板生化反应：缓慢溶解明胶,如倒松树状支原体形态染色：无细胞壁,高度多形性,体积小,是能够人工培养的最小的原核细胞性微生物,能通过细菌滤器,常为分枝丝状,细胞膜由蛋白质、脂质、蛋白质构成.菌落特点：油煎蛋状菌落培养基：在无生命培养基上可以繁殖,肺炎支原体需要较高的营养,常用含20%动物血清及10%酵母浸液软琼脂培养基生化反应：不要求立克次体形态染色：形态类似球杆菌,在宿主内可呈现球形、哑铃形、长杆状、丝状,多形性.用吉姆萨染色法可将立克次体染成蓝色或紫色,用麦氏染色法可将立克次体染成红色.菌落特点：不要求培养基：立克次体为专性胞内寄生,只能在活细胞中繁殖.常用的培养方法有鸡胚卵黄囊内接种、组织细胞培养和动物接种等.生化反应：不要求衣原体形态染色：分原体和始体,原体存在于细胞外,具有很强的感染性,吸附于易感细胞表面通过吞噬作用进入细胞,胞膜在原体周围形成空泡.原体在空泡内逐渐增大,形成始体.始体在细胞空泡内通过二分裂方式繁殖并形成众多子代原体,成熟的原体从宿主细胞内释放再感染其他细胞.用麦氏或吉木萨法染色,将原体染成红色或紫色,始体染成深蓝色.沙眼衣原体包涵体由于含有糖原,碘染色法可染成褐色.菌落特点：不要求培养基：大多数衣原体可以用鸡胚卵黄囊及各种传代细胞培养.生化反应：不要求钩端螺旋体形态染色：钩端螺旋体为细长弯曲的杆菌,暗视野显微镜下,螺旋体盘绕细密、规则,形似细小闪亮的珍珠串,一端或两端呈钩状.电镜下呈圆柱状,最外层为外膜,其内为肽聚糖层和胞质膜包绕的细胞质,有两根细丝位于外膜和肽聚糖层之间,G-,但不易着色,常用frontana 镀银染色,被染成棕褐色.菌落特点：在液体培养基中呈半透明云雾状生长培养基：营养要求不高,常用柯氏培养基生化反应：生化反应不活泼,不分解糖类和蛋白质梅毒螺旋体形态染色：梅毒螺旋体细长卷曲,两端尖直,运动活泼,在外膜和胞质间有3-4根轴丝,也称内鞭毛.用吉木萨法染成红色,frontana 镀银染色法染成棕褐色.菌落特点：不要求培养基：在无生命培养基中不能生长生化反应：不要求形态染色：菌落特点：培养基：生化反应：。
兽医微生物学-细菌的形态与结构-1(细菌的大小与形态)
二、细菌的基本形态
• 细菌的外部形态比较简单，仅有三种 基本类型，即球状、杆状和螺旋状和 某些其它形态
• 并据此而将细菌分为球菌、杆菌和螺 旋状菌。
细菌的基本形态
细菌的一些特殊形态
1、球菌（coccus）
• 多数球菌呈正球形，有的呈肾形、豆 形等。按其分裂方向及分裂后的排列 情况，又可分为：
丹毒杆菌
白喉棒状杆菌
Gram stain of Gram - E. coli cells
乳酸杆菌lactobacilli
大肠杆菌 E. coli (0157:H7
志贺氏痢疾杆菌 (x 22,400)
杆菌的分裂图
细菌细胞的裂殖
↑ 示正在分裂， ↑↑ 示已经分裂。
3、螺旋状菌（spirillum）
动物病原微生物学
第二章 细菌的形态与结构 第一节 细菌的大小与形态 第二节 细菌的结构
动物病原微生物学
Animal Pathogenic Microbiology
第一章 细菌的形态与结构
第一节 细菌的大小与形态
第一节 细菌的大小与形态
细菌(bacterium)——是一种具有细胞壁 的属于原核细胞型的单细胞微生物，其个 体微小、形态简单，具有DNA和RNA，主 要靠二裂法繁殖，并可在人工培养基上生 长繁殖。 广义的细菌除细菌外，还包括立克次体、 衣原体、霉形体、螺旋体及放线菌等。
少数杆菌分裂后呈铰链样粘连，形成栅栏 状样、V、Y、L字样等特殊的排列如马棒 状杆菌。
鼻疽杆菌
细直、微弯两端钝园的G-杆菌
炭疽杆菌
炭疽杆菌
炭疽杆菌在动物体内的形态
炭疽杆菌
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缺壁细菌的形成机理
青霉素：作用于肽聚糖中的肽桥 溶菌酶：作用于 聚糖链的β-1,4糖苷键 自发缺壁突变 进化（支原体）
溶菌酶对细胞壁的作用
切断NAM和NAG之间的 β—1，4糖苷键，引起 细菌裂解。
青霉素对细菌细胞壁的作用
与转肽酶结合， 而使该酶失活， 抑制了侧链末端 的丙氨酸与五肽 桥的连接，破坏 了细菌细胞壁的 完整性（即抑制 肽聚糖的合成）
(一) 细菌的大小(Size of Bacteria)
细菌大小量度单位：微米（um，10-6m） 亚细胞构造的量度单位：纳米（nm，10-9m） 细胞大小的形象比较
E.coli：0.5×2um 芝麻：3mm 常见细菌的大小 球菌：直径 0.5～2um 杆菌：宽×长 0.5～1×1～5um 螺形菌:宽×长 0.5～1 ×1～50um
基本结构:
各种细菌都具有的结构。由细胞壁、 细胞膜、胞浆及不典型的胞核(拟核)等组成。
细胞浆
•
中间体 拟 核 细胞膜 细胞壁
Structure of Bacteria
1.细胞壁（cell wall）
细胞壁 的功能 细胞壁与革兰氏染色 细胞壁的结构 细胞壁 的化学组成 无壁细胞与原生质体
pneumoniae） 四联球菌：如四联微球菌（Micrococcus
tetragenus） 链 球 菌：如乳链球菌(Streptococcus lactis) 八叠球菌：如尿素八叠球菌（Sarcina ureae） 葡萄球菌：如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus
单球菌
细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独 存在.
(二) 细菌的基本形态 (Shape of Bacteria)
• 球菌 coccus
• 杆菌 bacillus
• 螺旋菌 spirallia
特殊形态
菌体的特殊形态
亮发菌的形态
示丝状特殊形态
球菌（Coccus) ：
细胞呈球状或椭圆形。根据细胞分裂后新细胞所保持 的空间排列方式，分为以下几种情形：
单 球 菌：如尿素微球菌 （Micrococcus ureae） 双 球 菌：如肺炎双球菌（Diplococcus
O-特异侧链或称O-多糖或O-抗原 （O-specific side chain） 脂多糖 核心多糖(core polysaccharide)
类脂A （内毒素的毒性位点）
脂多糖功能
是革兰氏阴性细菌致病物质－内毒素的物质基 础
与磷壁酸相似，也有吸附Mg+、Ca2+等阳离 子以提高这些离子在细胞表面的浓度的用；
特殊情况
巨型细菌： E.pulopiscium fishelsoni：200~500 um Thiomargarita namibiensis：0.32~1.00mm
微型细菌： Nanobacteria：50nm （纳米细菌）
染色法观察到活性污泥中的各种菌落, 每一种颜色代表一种细菌
1
细菌的各种形态
10
原生质体
革兰氏阳性菌经适当方法(溶菌酶、青霉素)处理 完全去除细胞壁时剩下的部分 所有细胞形态的菌体：其原生质体都为球状 对渗透压、振荡和离心作用较敏感 原生质结构和生物活性并未改变 细胞壁回复长出：合适的再生培养基
壁磷壁酸：含量多， 通过共价键与肽聚糖分子 结合,并延伸到肽聚糖分子 表面,带有负电荷。 膜磷壁酸：与菌细胞 原生质膜的脂类结合
磷壁酸的功能
因带负电荷，故可与环境中的Mg＋等阳离子 结合，提高这些离子的浓度，以保证细胞膜上 一些合成酶维持高活性的需要。
保证革兰氏阳性致病菌与其宿主间的粘连。 赋于革兰氏阳性细菌以特异的表面抗原。 提供某些噬菌体以特异的吸附受体。 贮藏磷原素
细胞分裂是沿两个 相垂直的平面进 行，分裂后每四个 细胞特征性地连在 一起，呈田字形.
四联球菌(tetrad)
八叠球菌：
细胞按三个互相 垂直的平面进行 分裂后，每八个 球菌特征性地连 在一起成立方体 形.
八叠球菌(sarcina)
葡萄球菌：
细胞无定向分裂， 多个新个体形成一 个不规则的群体， 犹如一串葡萄。
细胞壁化学组成
革兰氏阳性菌 肽聚糖 磷壁酸
革兰氏阴性菌 脂多糖 磷脂 脂蛋白 肽聚糖
G+细胞壁的化学组成
革兰氏阳性细菌细胞壁具有较厚（20~80nm) 致密的肽聚糖层，多达20层，占细胞壁的成分
60~90%，它同细胞膜的外层紧密相连； 大部分革兰氏阳性细菌细胞壁中含有磷壁酸
细胞壁
定义：是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为 坚韧而略具弹性的结构。约占干重的10－25%
生理功能： 维持细胞外形 保护细胞免受外力的损伤 阻拦大分子物质进入细胞，具有一定的屏障作用 为鞭毛运动提供支点 与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性密切相关
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细胞壁与革兰氏染色法
螺旋菌细胞弯曲呈螺旋形：
迂回螺菌
红弧菌
幽门螺杆菌
霍乱弧菌
Vibrio cholerae
钩端螺旋体
螺旋菌
(spirillum)
螺旋体
(spirochaeta)
影响细菌形态的 因素
培养时间 培养温度 培养基成分 浓度 pH值
2.细菌的异常形态
¾ 衰颓形：因培养时间过长，细胞衰老，营养缺乏或 自身代谢产物积累过多等原因而造成的形态异常。 这种细胞繁殖能力丧失形成液泡着色能力弱有的菌 体尚存，实已死亡。
革兰阳性菌细胞壁（立体）
革兰氏阳性菌肽聚糖单体示意图
N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸 β-1.4糖苷键
溶菌酶作用位点
青霉素作用位点 G+ 对其敏感
G+ 细胞壁肽聚糖组成
（缺壁G+：原生质体）
磷壁酸（Teichoic Acids）
是大多数G+菌所特有的成分， 约占细胞壁成分的10%。 根据结合部位的不同分为：
结核杆菌的正常形态
结核杆菌的异常形态
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畸形：由于化学或物理因素的刺激，阻碍了细 胞的发育而引起的异常。如巴氏醋杆菌常为杆 状，因温度改变，成为纺锤状、丝状或链状。
二、 细菌细胞的结构
(Cell structures of bacteria)
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、芽孢
大肠大杆肠菌杆菌 银合欢根瘤菌 苏云金芽孢杆菌
大肠杆菌
E. coli, strain 0157:H7
Bacillus anthracis
两端齐平
两端尖细
炭疽芽胞杆菌
白喉棒状杆菌
分枝杆菌
双歧杆菌
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螺 旋 菌（Spirlla）
螺旋菌在细菌中种类较少，通常是病原菌
细胞呈弯曲杆状的细菌统称为螺旋菌。
弧菌（vibrio)：菌体只有一个弯曲，螺旋不满一 环，呈香蕉状，偏端单生鞭毛或丛生鞭毛； 螺旋菌(spirillum)：菌体回转如螺旋状，螺旋满2～ 6环。两端都有鞭毛。 螺旋体(spirochaeta)：旋转周数在6环以上，菌体柔 软。
§4 微生物形态结构的观察方法 Methods of Observation （理解）
Chapter 2 Morphology and Function
§1 原核微生物 Prokaryotes
一、 *细菌 Bacteria 二、 *放线菌 actinomycetes
三、 其他原核微生物 蓝细菌 Cyanobacteria 立克次氏体 Rickettsia 支原体 Mycoplasma 衣原体 Clamydia 螺旋体 Spiriochaete
丹麦医生Christian Gram 1884年建立的一 种复合染色法，是分类鉴定菌种的一个重要 指标
革兰阳性菌
(Gram positive bacteria)
涂片
结晶紫 碘液 染色 媒染
酒精 脱色
革兰阴性菌
(Gram negative bacteria)
番红 复染
革兰氏染色步骤示意图
革兰氏染色原理：
由于LPS结构的变化，决定了革兰氏阴性细胞 表面抗原决定簇的多样性；
是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体
G + 菌与G－ 菌细胞壁结构比较
细胞壁 强度 厚度
肽聚糖层数 肽聚糖含量
磷壁酸 外膜
脂蛋白 脂多糖
革兰阳性菌 较坚韧
20-80nm 可多达50层 50%-80%
+ — — —
革兰阴性菌 较疏松
Gˉ菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不 能使其结构ห้องสมุดไป่ตู้缩，其脂含量高,乙醇将脂溶解， 缝隙加大，结晶紫-碘复合物溶出细胞壁，沙黄 复染后呈红色。
染色结果
乙醇处理不褪色，保持初染时深紫色的菌体，称为革兰氏染色 阳性菌（G+菌）；
乙醇处理迅速脱去原色，而能染上沙黄颜色的菌体称为革兰氏 染色阴性菌（G-菌）。
第一步：结晶紫使菌体着上紫色 第二步：碘和结晶紫形成大分子复合物，分子
大，能被细胞壁阻留在细胞内。 第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，
出现不同的反应。
革兰氏染色原理：
G﹢菌：细胞壁厚，肽聚糖网状分子形成一种 透性障，当乙醇脱色时，肽聚糖脱水而孔障缩 小，故保留结晶紫-碘复合物在细胞膜上。呈紫 色。
葡萄球菌 (streptococcus)
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金黄色葡萄球菌
杆菌(Bacillus) ：
短杆、球杆、棒杆、梭状、梭杆状、分枝状、螺杆 状、竹节状（两端平截）、弯月状 杆菌的大小以宽度×长度表示，一般为0.2～ 1.25×0.5～5.0微米。 杆菌是细菌中种类最多的，