染色与细菌细胞形态-细菌基本结构与功能..ppt

项目二项目二 细菌染色与形态观察细菌染色与形态观察 细菌基本结构与功能细菌基本结构与功能 一、细菌细胞的形态与排列状态一、细菌细胞的形态与排列状态 菌体呈球形或近似球形菌体呈球形或近似球形,以典型的二分裂以典型的二分裂殖方式繁殖殖方式繁殖,分裂后产生的新细胞常保持一定分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式的空间排列方式.根据细胞分裂的方向及分裂根据细胞分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间后的各子细胞的空间排列状态排列状态不同不同,可将球菌可将球菌分为以下几种分为以下几种:单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。菌、葡萄球菌等。球菌球菌(coccus)及其排列状态及其排列状态 单球菌单球菌 细胞分裂沿一个平面进行，细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在新个体分散而单独存在.如尿素微球菌如尿素微球菌(Micrococcus ureae)双球菌双球菌 细胞沿一个平面分裂，新个体细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列成对排列.如肺炎双球菌如肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae)链球菌链球菌 细胞沿一个平面进行分裂，新个体不细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状但可保持成对的样子，并可连成链状.如：如：乳链球菌乳链球菌 （Streptococcus lactis）无乳链球菌（无乳链球菌（Streptococcus agalactiae)溶血链球菌（溶血链球菌（Streptococcus hemolyticus)四联球菌四联球菌 细胞分裂是沿两个相垂直的细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每四个细平面进行，分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田胞特征性地连在一起，呈田字形字形.如四联微球菌如四联微球菌（Micrococcus tetragenus）八叠球菌八叠球菌 细胞按三个互相垂直的平面细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌特进行分裂后，每八个球菌特征性地连在一起成立方体形征性地连在一起成立方体形.如藤黄八叠球菌如藤黄八叠球菌（Sarcina ureae)葡萄球菌葡萄球菌 细胞无定向分裂，多个新个体形细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群体，犹如一串成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。葡萄。如：金黄色葡萄球菌如：金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus)白色葡萄球菌白色葡萄球菌（Staphylcoccus albus)杆菌杆菌(bacillus)及其排列状态及其排列状态 杆菌是细菌中种类最多的类型杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同因菌种不同,菌体细胞的长短、粗细菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。等都有所差异。杆菌的形态：杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮状、竹节短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮状、竹节状等；按杆菌细胞繁殖后的排列方式有链状、栅状、状等；按杆菌细胞繁殖后的排列方式有链状、栅状、“八八”字状等。字状等。短杆菌 长杆菌 梭状芽孢杆菌 杆菌杆菌(bacillus)及其排列状态及其排列状态 双杆菌 链杆菌 杆菌端部特征杆菌端部特征 巨大芽胞杆菌 嗜肺性军团杆菌 炭疽杆菌 hemorrhagic E.coli,strain 0157:H7 棒状、梭状 螺旋菌螺旋菌(spirilla)螺旋状的细菌称为螺旋菌。螺旋状的细菌称为螺旋菌。根据其弯曲情况分为：根据其弯曲情况分为：弧菌（弧菌（vibrio)：螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形 例：霍乱弧菌、逗号弧菌例：霍乱弧菌、逗号弧菌 螺旋菌螺旋菌(spirillum)：螺旋满螺旋满26环，螺旋状环，螺旋状 例：干酪螺菌例：干酪螺菌 霍乱弧菌 影响细菌形态的因素影响细菌形态的因素 因素：培养时间、培养温度、培养基成分、浓度、pH值。一般处于幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态正常、整齐，表现出特定的形态。在较老的培养物中，或不正常的条件下，细胞常出现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的出现梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至呈丝状等异常形态。若将它们转移到新鲜培养基中或适宜的培养条件下又可恢复原来的形态。细菌的异常形态细菌的异常形态 结核杆菌的正常形态结核杆菌的正常形态 结核杆菌的异常形态结核杆菌的异常形态 细菌特殊形态细菌特殊形态 柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌(丝状)、具有子实体的粘细菌等是特殊形态的细菌。二、细菌的大小二、细菌的大小 细菌的大细菌的大小小(1)长度单位：微米(mm)(2)表示：球菌：直径 杆菌：宽长 螺菌：宽 长（螺距）通常球菌直径：0.2 1.5 mm，杆菌:长1 5 mm,宽0.5 1 mm。例如：E.coli：平均长度：2 mm；宽度0.5 mm 1500个大肠杆菌头尾相接等于3 mm;109个大肠杆菌重1 mg.由于菌种不同，细菌的大小存在很大的差异；对于同一个菌种，细胞的大小也常随着菌龄变化。另外，对于同一个菌种染色前后其细胞大小都有所不同。所以，有关细菌大小的记载，常是平均值或代表性数值。三、细菌的细胞结构三、细菌的细胞结构 基本结构（所有细菌都有）包括：基本结构（所有细菌都有）包括：细胞壁、细胞膜、细胞质、核区细胞壁、细胞膜、细胞质、核区 特殊结构（部分细菌具有）包括：特殊结构（部分细菌具有）包括：荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢。荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢。细菌细胞结构细菌细胞结构 （一）细菌细胞的基本结构（一）细菌细胞的基本结构 1 1、细胞壁、细胞壁 细胞壁是位于菌体的最外层，内侧紧贴细胞膜的一层细胞壁是位于菌体的最外层，内侧紧贴细胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占细胞干重的无色透明，坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占细胞干重的10%-25%。（1 1）细胞壁的功能）细胞壁的功能 保护细胞免受外力损伤,维持菌体外形 协助鞭毛运动 与胞膜一起完成细胞内外物质交换 为正常细胞分裂所必需 与细菌的抗原性致病性和对噬菌体的敏感性密切相关。（2 2）细胞壁的化学组成与结构细胞壁的化学组成与结构 革兰氏染色法 细胞壁化学组成与结构 革兰氏染色的机理 青霉素的作用 革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法，由丹革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法，由丹麦医生麦医生Hans Christian Gram于于1884年年创立创立。基本步骤：基本步骤：涂片固定涂片固定结晶紫初染结晶紫初染1min碘液媒染碘液媒染1min95%乙醇脱色乙醇脱色0.5min番红复染番红复染1 1min 结果结果:革兰氏革兰氏阳性菌阳性菌紫色紫色；革兰氏革兰氏阴性菌阴性菌红色红色。革兰氏染色法：革兰氏染色法：成分 占细胞壁干重的%革兰氏阳性细菌 革兰氏阴性细菌 肽聚糖 磷壁酸 类脂质 蛋白质 含量很高（3095）含量较高（50）一般无（2）无 含量很低（520）无 含量较高（20）含量较高 革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较 细胞壁的化学组成与结构细胞壁的化学组成与结构 细菌细胞壁的结构：细菌细胞壁的结构：细胞壁的基本骨架细胞壁的基本骨架肽聚糖肽聚糖 肽聚糖：肽聚糖：是由是由 N乙酰胞壁酸（乙酰胞壁酸（NAM）和）和N乙酰葡糖胺（乙酰葡糖胺（NAG）以及少数氨基酸短）以及少数氨基酸短肽链组成的亚单位聚合而成的大分子复合体。肽链组成的亚单位聚合而成的大分子复合体。肽聚糖单体：肽聚糖单体：是由是由NAG、NAM、肽尾、肽尾、肽桥构成。肽桥构成。革兰氏阳性细菌肽聚糖单体 革兰氏阴性细菌肽聚糖单体 细胞壁的基本骨架细胞壁的基本骨架肽聚糖肽聚糖 肽聚糖网格状结构 细胞壁的基本骨架细胞壁的基本骨架肽聚糖肽聚糖 细菌细胞壁的结构细菌细胞壁的结构 革兰氏阳性菌细胞壁：革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成由肽聚糖和磷壁酸组成 磷壁酸：磷壁酸：占40%。G+菌所特有,其主链由数十个磷酸甘油或磷酸核糖醇组成,有的还有由DAla和还原糖组成的侧链。肽聚糖肽聚糖:占3070%,不同菌种中肽聚糖(肽链)组分不同。细菌细胞壁的结构细菌细胞壁的结构 革兰氏阴性菌细胞壁：革兰氏阴性菌细胞壁：分内壁层和外壁层。分内壁层和外壁层。内壁层：内壁层：紧贴胞膜,仅由12层肽聚糖分子构成,占细胞壁干重5 10%,无磷壁酸。外壁层：外壁层：位于肽聚糖层外部。脂多糖;脂蛋白 包括:蛋白质层:基质蛋白 外壁蛋白 磷脂 细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软、富有弹性的半透明薄膜。层柔软、富有弹性的半透明薄膜。细胞膜的化学组成细胞膜的化学组成 蛋白质蛋白质 主要包括主要包括 磷脂磷脂 糖类糖类 少量核酸少量核酸 2、细胞膜、细胞膜 细胞膜的结构细胞膜的结构 1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。认为：膜是由球形蛋白认为：膜是由球形蛋白与磷脂按照二维排列方与磷脂按照二维排列方式构成的流体镶嵌式，式构成的流体镶嵌式，流动的脂类双分子层构流动的脂类双分子层构成了膜的连续体，而蛋成了膜的连续体，而蛋白质象孤岛一样无规则白质象孤岛一样无规则地漂流在磷脂类的海洋地漂流在磷脂类的海洋当中。当中。细胞膜液态镶嵌模型 拟核：由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。细菌细菌DNADNA：长度：一般为：长度：一般为：1 13 3mmmm 例：大肠杆菌的例：大肠杆菌的DNADNA长约长约1 1mmmm。生长迅速的细菌在核分裂之后细生长迅速的细菌在核分裂之后细胞往往来不及分裂胞往往来不及分裂,所以细胞中常所以细胞中常有有2 24 4个核，而生长缓慢的细菌个核，而生长缓慢的细菌细胞中一般只有细胞中一般只有1 12 2个核，不在个核，不在染色体复制时期一般是单倍体。染色体复制时期一般是单倍体。功能：功能：负载遗传信息。负载遗传信息。拟核拟核 3、拟核、拟核（或核质体、核区）（或核质体、核区）细胞质：细胞质：是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。细胞质是无色、透明、粘稠状物质。主要成分为水，蛋白质，核酸，脂类、少量糖和无机盐。细胞质功能：细胞质中含有丰富的酶系，是营养物质合成、转化、代谢的场所。5、细胞质及其内含物、细胞质及其内含物