第一节细菌形态与结构
微生物 医学细菌

细菌S型和R型
(二)细胞膜
细胞膜又称质膜,紧贴细胞壁肽 聚糖的内侧,由磷脂和蛋白质组成。
功 能 ①选择性渗透和转运作用 ②细胞呼吸作用 ③生物合成作用 ④分泌水解酶和致病性蛋白 ⑤形成中介体(mesosome)
中介体(中体/中间体):
又称为拟线粒体。细菌细胞膜折皱内陷而形成
极体
白喉棒状杆菌经亚甲蓝染色后的形态
(四)核质(nuclear material)
细菌的遗传物质称为核质(区)或拟核,无核 膜、核仁和有丝分裂器。1~2个 化学组成:DNA、RNA、蛋白质 功能:与真核细胞的染色体相似。 结构: 裸露双股DNA分子反复回旋卷曲盘绕组 成松散网状结构。
核质也称细菌染色体
菌毛
鞭毛
基本结构
1.细胞壁 (cell wall)
主要功能:
(1)维持细菌外形; (2)抵抗低渗外环 境;(3)协助鞭毛运动;(4)参与物质交换; (5)决定菌体的免疫原性;(6)与细菌革兰氏染色反 应相关。
细胞壁的化学组成:
G+
G-
革兰阳性菌(G+):肽聚糖(黏肽)、磷壁酸、特殊蛋白质 革兰阴性菌(G-): 肽聚糖、外膜层
第二节 细菌的增殖与培养
细菌要进行增殖,产生子代细胞,需要哪些营 养物质呢?
提供代谢介质 直接参与代谢 降低胞内温度 维持大分子构象
水
营养物质
氮源
碳源
生长 因子
合成细胞结构, 提供能量
生长必需 自身不能合成
合成含氮物质 提供能量
无机盐
如维生素、某些氨基酸、 嘌呤、嘧啶等 流感嗜血杆菌 : X因子 (高铁血红素)、 V因子(辅酶Ⅰ或Ⅱ)
内容
第一章 细菌的形态与结构

(二)杆菌(bacillus)及其排列状态
杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长 短、粗细等都有所差异。 杆菌的形态:短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、分支 状等;按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、 “八”字状等。
梭状芽孢杆菌 短杆菌 长杆菌
磷壁酸 (teichoic acid) 又名垣酸,是一种由核 糖醇 (ribitol)或甘油 (glycerol)残基经磷酸二酯键 相互联接而成的多聚物,并带有一些氨基酸或糖。磷壁 酸是革兰氏阳性菌特有的成分,是特异的表面抗原。
(2)G-菌的细胞壁
较薄,约10~15nm,其结构和成分较复杂,由外膜 (outer membrane)(外胞壁)、肽聚糖层(内胞壁) 和周质间隙(periplasmic space)组成。 外膜由脂多糖、磷脂、蛋白质和脂蛋白等复合构 成,内层是一层薄的肽聚糖,约仅占细胞壁的10%~ 20%。 最外面是脂多糖,即内毒素,由类脂A,核心多糖 和侧链多糖三部分组成。其中的脂类A是内毒素的主 要毒性成分,多糖具有抗原性,即O特异侧链。
革兰氏阳性杆菌
革兰氏阴性杆菌
(1) G+细菌的细胞壁
G+细菌细胞壁 厚,约2080nmБайду номын сангаас无结构分 化,主要由肽聚 糖和磷壁酸等组 成。
肽聚糖
(peptidoglycan) 又称黏肽 、糖肽或胞壁质,是细菌细胞壁所特 有的物质。革兰氏阳性菌细胞壁的肽聚糖是由聚糖 链支架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成的复杂 聚合物, 占G+菌的40%—60%。
第一章
第一节 第二节 第三节 第三节
微生物的形态与结构
第1章-第一节细菌的形态与结构讲课讲稿

(5)革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞 壁结构差异的生物学意义
染色性:
革兰阳性菌细胞壁结构致密,含脂类物质少,不易酒精脱 色,革兰氏染色成紫色;反之革兰阴性菌染成红色;
荚膜 鞭毛 菌毛 芽胞
一、基本结构
(一)细胞壁(cell wall) 位于细菌细胞的最外层,包绕在细胞
膜的周围,组成较复杂,并随不同细菌 而异。 用革兰氏染色法可将细菌分为: 革兰氏阳性菌(G+)(菌体呈蓝紫色) 革兰氏阴性菌(G-) (菌体呈红色)
革兰氏阳性菌细胞壁组分:
肽聚糖、 磷壁酸、蛋 白 质
③ 脂多糖 (lipopolysaccharide, LPS)---是革兰氏阴 性菌的内毒素;有以下三部分组成:
脂质A(Lipid A): 糖磷脂。是细菌内毒素的毒性和生物学活性的主要组
分,无种属特异性。是细菌内毒素的毒性和生物学活性的 主要组分。
核心多糖(core polysaccharide): 位于脂质A的外层,由己糖、庚糖、2-酮基-3-脱氧辛酸
第1章-第一节细菌的形态与结构
概念
细菌(bacterium):是具有细胞壁的单细胞原 核微生物.
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 细菌的大小与形态
(一)细菌的形态
细菌的基本形态有 三种:
球菌(coccus); 杆菌(bacillus) 螺形菌(spiral
肽聚糖化学组成:
G(+)菌
G(-)菌
聚糖骨架
四肽侧链
(谷、丙、赖、丙)
五肽交联桥
聚糖骨架 四肽侧链 (谷、丙、二氨基庚二酸、丙)
细菌形态与结构课程PPT

脂多糖 (LPS)
脂多糖由三部分组成:
脂质A
一种糖磷脂,是内毒素的毒性 成分,无种属特异性 具有属的特异性,同一菌属 细菌核心多糖相同 革兰阴性菌的菌体抗原 (O抗原),具有种特异性
脂多糖
核心多糖
(由内向外)
特异多糖
革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较
细胞壁 强度 厚度 肽聚糖层数 肽聚糖含量 磷壁酸 革兰阳性菌 较坚韧 20-80nm 可多达50层 占细胞壁干重50%-80% + 革兰阴性菌 较疏松 10-15nm 1-2层 占细胞壁干重5%-20% —
脂质双层 脂蛋白
脂多糖
— —
—
+ +
+
细胞壁结构的医学意义:革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁结构
不同,致使两类菌在染色性、致病性、抗原性、及对药物敏感性等 方面有较大差异。选择合适用药。
N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸
溶菌酶作用点
青霉素作用点
细菌细胞壁缺陷型(细菌L型)
• L型细菌 (bacterial L form):细胞壁缺陷型细菌。
• 一般只在动物体外才能形成,其形成条件因菌种而异。有 的要在需氧条件下形成(如炭疽芽胞杆菌),有的则相反 (如破伤风杆菌);多数芽胞形成是在营养缺乏时,但也 有例外(如苏云金杆菌)。 • 遇适宜环境可发育成新的菌体 • 一个细菌只形成一个芽胞,一个芽胞发芽也只生成一个菌 体,细菌数量并未增加,因而芽胞不是细菌的繁殖方式。
不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。
大 中 小
炭疽芽胞杆菌 3-10 μm
大肠埃希菌 2-3 μm
布鲁菌 0.6-1.5 μm
杆菌(bacillus)
杆菌的形态多样
炭疽芽胞杆菌
第一节 细菌的形态和结构

第一篇微生物的基本知识第一章细菌第一节细菌的形态和结构细菌是一类具有细胞壁的单细胞原核型微生物。
细菌在一定的环境条件下具有相对恒定的形态结构和生理生化特性,了解这些特性,对于细菌的分类鉴定、疾病的诊断、细菌的致病性与抗原性的研究,均有重要意义。
一、细菌的形态(一)细菌的大小细菌的个体微小,须用显微镜放大数百倍乃至数千倍才能看到。
通常使用显微测微尺来测量细菌的大小,以微米(μm)作为测量单位。
不同种类的细菌,大小很不一致,即使是同一种细菌在不同的生长繁殖阶段其大小也可能差别很大。
一般球菌的直径约为0.8~1.2μm;杆菌长1~10μm,宽0.2~1.0μm;螺旋菌长1~50μm,宽0.2~1.0μm。
细菌的大小,是以生长在适宜的温度和培养基中的青壮龄培养物(指对数期)为标准。
在一定条件下,各种细菌的大小是相对稳定的,而且具有明显特征,可以作为鉴定细菌的依据之一。
同种细菌在不同的生长环境(如动物体内、外)、不同的培养条件下,其大小会有所变化,测量时的制片方法、染色方法及使用的显微镜不同也会对测量结果产生一定影响,因此,测定细菌大小时,各种条件和技术操作等均应一致。
(二)细菌的基本形态和排列细菌的基本形态有球状、杆状和螺旋状三种,并据此将细菌分为球菌(图1-1,图1-2)、杆菌(图1-3,图1-4)和螺旋菌(图1-7)三种。
细菌的繁殖方式是简单的二分裂,不同细菌分裂后其菌体排列方式不同,有些细菌分裂后单个存在,有些细菌分裂后彼此仍通过原浆带相连,形成一定的排列方式。
1.球菌菌体呈球形或近似球形。
根据球菌分裂的方向和分裂后的排列状况将其分为:双球菌沿一个平面分裂,分裂后两两相连,其接触面扁平或凹入,菌体有时呈肾形,如脑膜炎双球菌;有时呈矛头状,如肺炎双球菌。
链球菌沿一个平面分裂,分裂后三个以上的菌体呈短链或长链排列,如猪链球菌。
葡萄球菌沿多个不同方向的平面分裂,分裂后排列不规则,似一串葡萄,如金黄色葡萄球菌。
第一章 细菌

细菌的形态和结构

二、细菌的特殊结构
鞭毛的功能: 1. 运动器官; 2. 与致病性有关:如霍乱弧菌穿过小肠黏液层; 3. 细菌的分类鉴定:具有抗原性,H抗原。
二、细菌的特殊结构
三、菌毛 pilus
1. 菌体表面短、细、直硬的丝状物,光学显微镜下 看不到。多见于G-菌,与运动无关。2. 化学组成:菌毛蛋白
1. 无完整的核结构、核膜、核仁和有丝分裂器等。 2. 单一闭合环状DNA,含少量蛋白质。 3. 特点:DNA量少,多为单拷贝形式,少重复序列。
二、细菌的特殊结构
一、荚膜 capsule
细胞壁外的一层较厚、黏性、胶冻样物质 ≥0.2 μm 荚膜
<0.2 μm 微荚膜 化学组成:多数为多糖,少数是多肽 形成条件:营养丰富(活体内,含血清培养基) 染色:不易着色
其中含有的一些结构:
1. 核糖体ribosome:70S(30S + 50S)
2. 质粒plasmid:染色体外的遗传物质,闭合环状DNA(以后讲)
3. 胞质颗粒:储存营养物质(如白喉杆菌的异染颗粒)
异染颗粒
质粒(EM照片)
一、细菌的基本结构
四、核质nuclear material或拟核nucleoid
第一章 细菌的形态与结构
第一节 细菌的大小与形态
一、大小
以微米(m)为测量单位,使用光镜观察。
二、形态:细菌按其外形分三类
球菌(coccus):双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、 八叠球菌;
杆菌(bacillus):如大肠杆菌、炭疽杆菌、白喉杆菌等;
螺形菌(spiral bacterium):弧菌(霍乱弧菌)、 螺菌(幽门螺杆菌)
保存全部生命必需物质:核酸、酶、合成菌体组分的结构 可发芽成繁殖体:1个细菌→1个芽胞→1个细菌 特点:壁厚,折光性强,不易着色。
医学免疫学:第一章 细菌的形态和结构

脂多糖(LPS)
LPS是G-菌的内毒素 类脂A:毒性部分 核心多糖:属特异性 特异多糖:种特异性
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
磷壁酸 外膜
革兰阳性菌 较坚韧
20-80nm 可多达50层 50%-80%
有 无
革兰阴性菌 较疏松
10-15nm 1-2层 5%-20% 无 有
5.质粒是细菌的 A 核质DNA B 胞质DNA C 核质RNA D 胞质RNA E 胞质核蛋白质 6.青霉素抗菌作用机制是 A 干扰菌细胞壁的合成 B 干扰菌细胞蛋白质的合成 C 破坏菌细胞膜通透性 D 破坏菌细胞核酸的代谢 E 干扰菌细胞器的合成
7.与接合有关的细菌的结构是:
A 微绒毛 B 普通菌毛 C 性菌毛
炭疽芽胞杆菌
肉毒梭菌
破伤风梭菌
形成条件:营养缺乏 保存全部生命必需物质 可发芽:1个芽胞→1个细菌→1个芽胞
细菌——繁殖体 芽胞——休眠体
芽胞的功能
鉴别意义:根据芽胞位置、大小等 抵抗力强。消毒灭菌是否彻底的标准 最可靠方法为高压蒸气灭菌 致病性:不直接引起疾病,发芽后形 成繁殖体后致病
芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异,有重 要的鉴别意义
(一) 细胞壁 (Cell Wall)
位于菌细胞的最外层,包绕在细胞膜周围
1.细胞壁的功能
—保护细菌抵抗低渗环境,维持菌体形态 —参与菌体内外的物质交换 —决定菌体抗原性
(一) 细胞壁 (Cell Wall)
2.主要成分 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
共有组分
肽聚糖(粘肽)mucopeptide
肉毒梭菌
破伤风梭菌
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溶菌酶的 作用部位
G
M
M
L丙
青霉素的
L丙
D l谷 作 用 部 位
D l谷 L 赖l
-甘
-甘
-甘
-甘
-
甘
- 甘G
-
L 赖l D l丙
D l丙
M N -乙 酰 胞 壁 酸
G N -乙 酰 葡 糖 胺
第一节细菌形态与结构
G+菌肽聚糖结构模式
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第一节细菌形态与结构
B 磷壁酸 (Techoic acid )
X12000
第一节细菌形态与结构
淋病奈瑟球菌
Gonococcus
X1500
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霍乱弧菌
V.cholerae
X1500
第一节细菌形态与结构
淋病奈瑟球菌
Gonococcus
X19300
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霍乱弧菌 V.cholerae
X25500
第一节细菌形态与结构
乳酸杆菌
Lactobacillus
X1500
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多糖骨架
四肽侧链 G
DAP 二氨基庚二酸
M
L丙 D谷
G DAP
D丙
M-L 丙 -D 谷 - D A P -D 丙 D 丙 -D A P - D 谷 -L 丙 - M
G
M
L丙 D谷
G
DAP D丙
M
-L
丙
-D
谷
-
DA D丙
P -D 丙 -D A P
-
D
谷
-L
丙
-
M
第一节细菌形态与结构
G-菌肽聚糖结构模式
革兰阴性菌细胞壁含肽聚糖少, 并有外膜的保护故一般不受上 述抗菌物质的影响 。
第一节细菌形态与结构
G+菌和G-菌细胞壁结构模式比较
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第一节细菌形态与结构
2 .细胞膜 (Cell membrane)脂质双层
3 .细胞质 (Cytoplasm)
核糖体:
蛋白质合成场地
胞质颗粒:
如异染颗粒
质 粒 (Plasmid)
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第一节细菌形态与结构
肺炎双球菌荚膜
X1500
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X12000
意义
1 .抗吞噬*,抗干燥
2 .细菌鉴别与分型
第一节细菌形态与结构
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鞭 毛 (Flagella) 概念 伸出菌体表面细长歪曲的蛋白质丝状物
伤寒杆鞭毛
X1500
第一节细菌形态与结构
意义
1.运动器官*
3.细菌鉴定与分类
MG M
MG
M
脂蛋白 磷脂 细
胞 蛋白质 膜
第一节细菌形态与结构
G-菌细胞壁结构模式
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第一节细菌形态与结构
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(3)意义
革兰阳性菌和革兰阴性菌的细胞壁结构不同. 而使它们的染色性. 抗原性. 毒性. 以及对某些抗菌药物的敏感性都有很大的差异.
革兰阳性菌细胞壁主要成分是肽聚糖,故易受溶菌酶.青 霉素.杆菌肽等抗菌物质破坏。
双球菌 球 菌 链球菌
葡萄球菌
杆菌
弧菌 螺 形 螺菌 菌
弯曲菌
第一节细菌形态与结构
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葡萄球菌
Staphylococcus
X1500
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链球菌 Streptococcus
X1500
第一节细菌形态与结构
葡萄球菌
Staphylococcus
X13500
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链球菌
Treptococcus
(2)化学组成与结构
革兰氏阳性菌(G+菌)化学组成与结构
A 肽聚糖 (Peptidoglycan) 主要结构
多糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥
第一节细菌形态与结构
G+菌肽聚糖结构
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多糖骨架 四肽则链
M
五肽交连桥
LM丙
L丙
D l谷
D l谷
L 赖l
G
L 赖l - 甘 - 甘 - 甘 - 甘 - 甘 - 甘G - D l丙
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概念 某些G+在生活的某一阶段,菌体内出现一个折 光性强的圆形或卵圆形
第一节细菌形态与结构
破伤风杆菌芽胞
X1500
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X20400
第一节细菌形态与结构
a 抗原性
b 黏附作用
膜磷壁酸
M
G
M
MG
M
磷壁酸
壁磷壁酸
细
胞
MG
M
壁 肽聚糖
MG
M
蛋白质 细 胞
磷脂 膜
第一节细菌形态与结构
G+菌细胞壁结构模式
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第一节细菌形态与结构
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革兰氏阴性菌(G-菌)化学组成与结构
A 肽聚糖(少) 多糖骨架 四肽侧链
* 无五肽交联桥
第一节细菌形态与结构
G-菌肽聚糖结构
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第一节细菌形态与结构
二.细菌的结构 (一)基本结构
1.细胞壁 2.细胞膜 3.细胞浆 4.核 质
第一节细菌形态与结构
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1.细胞壁 ( Cell Wall )
[1] 功能
a 维持细菌外形 b 抵抗低渗 c 参与物质交换 d 决定菌体的抗原性
第一节细菌形态与结构
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第一节 细菌的形态与结构
内容
1. 细菌的大小和形态 2. 细菌的结构 3. 细菌的形态学检查方法
要求
1. 掌握细菌细胞壁的结构组成及其医学意义 2. 熟悉细菌的基本形态特殊意义及其组成 3. 熟悉细菌的形态学检查方法
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第一节细菌形态与结构
一、大小与基本形态
测量单位:微米 [ um ]
基本形态: 球形,细菌形态与结构
B 外膜( Outer membrane) 主要结构 脂蛋白 脂多糖 脂质双层
* 脂多糖G-菌内毒素
第一节细菌形态与结构
G-菌细胞壁结构
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外膜 细 ( 主要结构 ) 胞 壁
肽聚糖
特异性多糖
核心多糖 脂 质 A*
脂多糖
(LPS 内 毒 素 )
脂质双层 (屏障作用 )
2.抗原性(H-Ag)
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第一节细菌形态与结构
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菌 毛 (Pill)
概念
许多G-菌和个别G+菌菌体表面有较鞭毛更纤细,短而直的蛋白质
,数目多丝状物
大肠杆菌菌毛
X49000
第一节细菌形态与结构
意义
1.普通菌毛是黏糊器官* 2.性菌毛与遗传物质传递有关*
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第一节细菌形态与结构
芽胞 (Spore)
概念 染色体以外的遗传物质
特点 (1) 自我复制
(2) 控制遗传性状
(3) 转移
4 .核质 (Nuclear material) DNA
第一节细菌形态与结构
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(二)特殊结构
荚膜 鞭毛 菌毛 芽胞
第一节细菌形态与结构
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荚膜 (Capsule)
概念 某些细菌生长繁殖过程 中合成的并向细胞壁外分泌一层 疏松透明的黏液状物[大于或等 于200nm]