2022年医学专题—第1章-第一节细菌的形态与结构(1).ppt

细菌(xjn),第1章,Bacteriology,第一页，共七十七页。,本章要点：1.细菌的形状、大小、如何检查细 菌？2.细菌细胞有哪些结构成分？这些结构与医学(yxu)有何联系及意义？,第二页，共七十七页。,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(xiy)细菌：专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表性的细菌,概 念,第三页，共七十七页。,第一节 细菌的大小(dxio)与形态,第四页，共七十七页。,第五页，共七十七页。,（一）细菌(xjn)的形态,细菌的基本形态有三种：球菌(qijn)(coccus)；杆菌(bacillus)螺形菌(spiral bacterium),第六页，共七十七页。,1.球菌(qijn)（coccus）：,外观呈球形或近似球形，直径在1m左右，由于繁殖时细菌分裂平面不同和分裂后菌体之间相互(xingh)粘附程度不一，可有以下几种排列方式：,第七页，共七十七页。,双球菌 如：脑膜炎球菌链球菌 如：乙型溶血性链球菌 四联球菌 如：四联加夫基菌八叠球菌 如:藤黄(tn hun)八叠球菌葡萄球菌 如：金黄色葡萄球菌,第八页，共七十七页。,2.杆菌(gnjn)(bacillus),形态多呈直杆状，也有的菌体稍弯；多数(dush)呈分散存在，亦有规则排列者。不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。具杆菌的形态、排列特点不同，有如下分类：,第九页，共七十七页。,链杆菌 如：炭疽杆菌 梭杆菌 如：核梭杆菌 球杆菌 如：布氏杆菌 分支杆菌 如：结核杆菌(ji h n jn)棒状杆菌 如：白喉杆菌芽胞杆菌 如：破伤风杆菌,双歧杆菌,第十页，共七十七页。,3.螺形菌(Spiral bacterium),菌体弯曲，长度不等。有以下几种(j zhn)形态分类：,弧菌(h jn)如：霍乱弧菌 螺菌 如：鼠咬热螺菌螺杆菌 如：幽门螺杆菌,第十一页，共七十七页。,第十二页，共七十七页。,（二）细菌(xjn)的大小,测量细菌大小的单位是微米（m）多数球菌直径为：1m 杆菌一般用长度(chngd)和直径表示，一般长11.0m，直径0.21.0m.小杆菌：0.71m；中等杆菌：23m；大杆菌：410m。螺旋菌长150m，直径0.31.0m大多数细菌直径都在0.22m以上，不能通过0.22m的滤器。,第十三页，共七十七页。,第二节 细菌(xjn)的结构,第十四页，共七十七页。,细菌(xjn)结构模式图,第十五页，共七十七页。,细菌(xjn)的结构分为两类：,荚膜鞭毛(binmo)菌毛芽胞,细胞壁细胞膜 细胞质核质,细菌的基本(jbn)结构,细菌的特殊结构,第十六页，共七十七页。,一、基本(jbn)结构,（一）细胞壁(cell wall)位于细菌(xjn)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(xjn)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）,第十七页，共七十七页。,第十八页，共七十七页。,革兰氏阳性菌细胞壁组分(zfn)：肽聚糖、磷壁酸、蛋 白 质 革兰氏阴性菌细胞壁组分主要有：肽聚糖、外 膜（脂蛋白 脂质双层 脂多糖）,细菌(xjn)的细胞壁,特殊(tsh)成分,基本成分肽聚糖,革兰阳性菌磷壁酸革兰阴性菌外膜,第十九页，共七十七页。,（1）基本成分肽聚糖（peptidoglycan）,是细菌细胞壁中的主要(zhyo)成分，为原核细胞所特有。亦称为：粘肽（mucopeptide）、糖肽(glycopeptide)、胞壁质(murein),第二十页，共七十七页。,肽聚糖化学(huxu)组成：,特点：层次多（50层）三维空间网格(wn)结构,特点：层次少（2层）二维平面(pngmin)结构,G（+）菌,G（-）菌,聚糖骨架,聚糖骨架,四肽侧链（谷、丙、赖、丙）,四肽侧链（谷、丙、二氨基庚二酸、丙）,五肽交联桥,第二十一页，共七十七页。,第二十二页，共七十七页。,第二十三页，共七十七页。,聚糖骨架：由N乙酰葡糖胺和N乙酰胞壁酸通过(tnggu)1，4糖苷键交替联结,溶菌酶作用(zuyng)位点,第二十四页，共七十七页。,青霉素作用点,甘氨酸五肽桥,第二十五页，共七十七页。,（2）特殊(tsh)成分,革兰阳性菌细胞壁磷壁酸 类型：按其联结部位的不同分为 壁磷壁酸和膜壁酸 两种。功能及意义：为某些噬菌体的受体 是革兰阳性菌的重要表面抗原 能粘附于细胞表面，可能与某些细菌的致病性有关(yugun)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。,第二十六页，共七十七页。,第二十七页，共七十七页。,革兰阴性菌细胞壁的特殊(tsh)成分外 膜,脂蛋白,脂质双层,脂多糖(du tn),核心(hxn)多糖,特异性多糖,类脂A,第二十八页，共七十七页。,第二十九页，共七十七页。,脂蛋白：位于肽聚糖层和脂质双层之间，起连接作用，使外膜和肽聚糖构成(guchng)一个整体。脂质双层：磷脂双层，内嵌外膜蛋白（out membrane protein OMP），具有不同的功能。如有的外膜蛋白为孔蛋白是小分子的通道；有的是噬菌体、性菌毛、细菌素的受体。,第三十页，共七十七页。,脂多糖(du tn)(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（KDO）、磷酸乙醇胺等组成。有种属特异性。特异多糖(specific polysaccharide)：由数个至数十个低聚糖重复单位组成的多糖链。具有种特异性。革兰是阴性菌的菌体抗原（O 抗原）,第三十一页，共七十七页。,是革兰氏阴性(ynxng)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(lz)以提高这些离子(lz)在细胞表面的浓度的用；,由于LPS结构(jigu)的变化，决定了革兰氏阴性细胞表面抗原决定簇的多样性；,具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能。,脂多糖功能,第三十二页，共七十七页。,脂多糖(du tn)（LPS）,是革兰阴性菌外膜的组成成分，包括脂质A、核心多糖和O特异性多糖三部分，又称为内毒素。脂质A是内毒素的主要毒性成分；核心多糖具有属特异性，同一(tngy)属细菌的核心多糖的抗原性相同；特异性多糖即菌体O抗原，具有种的特异性。,概念,第三十三页，共七十七页。,（3）革兰阳性(yngxng)和革兰阴性细菌细胞壁的比较,第三十四页，共七十七页。,（4）细菌(xjn)细胞壁的功能,1.维持菌体形态；抵抗渗透压的影响；2.参与(cny)细菌体内外的物质交换；3.具有多种抗原表位，诱发机体免疫应答；4.粘附宿主细胞，与细菌致病性有关。,第三十五页，共七十七页。,（5）革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁结构(jigu)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；抗原性：革兰阳性菌的重要表面抗原之一是磷壁酸，革兰阴性菌的核心多糖(du tn)和O抗原多糖(du tn)是为重要表面抗原；毒性：革兰阴性菌的脂多糖即为内毒素，革兰阳性菌无此成分；药物敏感性：革兰氏阳性菌对青霉素，溶菌酶敏感，革兰阴性菌则否。,第三十六页，共七十七页。,G+菌与G-菌的差别(chbi)及与细胞壁的关系,第三十七页，共七十七页。,（二）细胞膜（cell membrane),位于细胞壁内侧，厚约7.5mm，柔韧致密，富有弹性。由磷脂和多种蛋白质组成。功能：参与细菌物质转运，生物合成，分泌、呼吸 等生物学作用。中介体：部分细胞膜内陷(ni xin)、折叠、卷曲形成的囊状物。多见于革兰氏阳性菌；功能：扩大细胞膜面积；增加酶的含量和能量的产生。与细菌细胞的分裂有关拟线粒体。,第三十八页，共七十七页。,细胞膜模式图,第三十九页，共七十七页。,中介体,第四十页，共七十七页。,(三)细胞质（cytoplasm）,细胞膜包裹的溶胶状物质，亦称原生质（protoplasm）。由水、蛋白质、脂类、核酸 及少量糖和无机盐组成。内含核糖体、质粒、胞质颗粒等许多重要结构。含有(hn yu)许多的酶系统，是细菌进行新陈代谢的另一主要场所,第四十一页，共七十七页。,1.核糖体（ribosome）:由蛋白质和RNA构成，是细菌(xjn)合成蛋白质的场所，游离存在于细胞质中，每个细菌(xjn)体内可达数万个。,第四十二页，共七十七页。,2.质粒（plasmid）：染色体外的遗传物质，存在于细胞质中。为闭合环状的双链DNA，带有遗传信息，控制细菌(xjn)某些特定的遗传性状。如：菌毛，细菌素，毒素，耐药性的形成等。,第四十三页，共七十七页。,3.胞质颗粒(kl)（metachromatic granule）,细菌细胞质中含有多种颗粒，大多为营养储藏(chcng)物；不是细菌的恒定结构；异染颗粒：主要成分是RNA和大量多聚磷酸盐，是核酸合成过程中磷和能量的来源，因其嗜碱性强，用亚甲兰染色着色较深呈深紫色，显示与菌体不同的染色性，有助于细菌的鉴定,第四十四页，共七十七页。,第四十五页，共七十七页。,（四）核体（nuclear material）,由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成的松散网状结构。集中于细胞质的某一区域。无核膜、核仁和有丝分裂器，又称为拟核。核体带有细菌的遗传基因，控制着细菌的生长(shngzhng)、繁殖遗传及变异等基本生命活动 细菌基因数量少，如大肠杆菌的基因约30005000个,第四十六页，共七十七页。,细菌(xjn)核质电镜观察,第四十七页，共七十七页。,二、细菌(xjn)的特殊结构,第四十八页，共七十七页。,（一）荚膜,细菌代谢过程中分泌(fnm)在细胞壁外的一层粘液性物质，能牢固地与细胞壁结合，厚度 0.2 m，边缘明显。微荚膜(microcapsule)-厚度 0.2 m者。粘液层(slime layer)-边界不明显且已被洗脱者。糖萼(glycocalyx)-介于荚膜和粘液层之间的结构。,第四十九页，共七十七页。,第五十页，共七十七页。,1.荚膜的化学组成：90%以上是水，固体成分有多糖；多肽；透明质酸。2.荚膜的形成：在人和动物的体内或营养丰富(fngf)的培养基中易形成。在普通培养基上或连续传代则易消失。光滑型菌落（S）失去荚膜后会转变成粗糙型菌落（R）3.荚膜的功能：抗吞噬作用；粘附作用；抗有害物质的损伤作用。（增强细菌的致病能力，提高对环境的抵抗力,第五十一页，共七十七页。,4.荚膜的染色特点：不易(b y)着色，通常用负染色法染色后观察。5.荚膜的医学意义：细菌的毒力成分；可用来作细菌分型（荚膜肿胀试验),第五十二页，共七十七页。,第五十三页，共七十七页。,第五十四页，共七十七页。,(二)鞭毛(binmo),某些细菌(xjn)表面附着的细长呈波状弯曲的丝状物。是细菌(xjn)的运动器官。根据鞭毛的数量、位置可将鞭毛菌分成四类:单毛菌；双毛菌；从毛菌；周毛菌。有鉴别意义,第五十五页，共七十七页。,第五十六页，共七十七页。,第五十七页，共七十七页。,1、鞭毛的结构:鞭毛自细胞膜长出，游离于细胞外，由基础小体；钩状体；丝状体组成。2、鞭毛的化学组成：蛋白质3、鞭毛的功能(gngnng)：运动器官：有鞭毛的细菌在液体环境中能自由的运动。具抗原性：H 抗原，有特异性，对细菌的鉴别、分型有一定的意义。致病性：有些细菌的鞭毛与致病性有关。如:霍乱弧菌,第五十八页，共七十七页。,第五十九页，共七十七页。,检查细菌(xjn)鞭毛的方法：,电镜观察特殊染色后用普通光学(gungxu)显微镜观察；压滴法或悬滴法观察细菌动力；接种于半固