细菌的形态和结构专题培训课件

细细菌菌为为单单细细胞胞微微生生物物，形形体体微微小小，结结构构简简单单，具具有有细细胞胞壁壁和和原原始始核核质质，无无核核仁仁和和核核膜膜，除除核核糖糖体体外无其他细胞器；外无其他细胞器；广广义义：泛泛指指各各类类原原核核细细胞胞型型微微生生物物，包包括括细细菌菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体；放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体；狭狭义义：专专指指其其中中数数量量最最大大、种种类类最最多多、具具有有典典型型代表性的细菌。代表性的细菌。7/19/20241细菌的形态和结构专题第一节第一节 细菌的大小与形态细菌的大小与形态7/19/20242细菌的形态和结构专题测量单位：测量单位：微米微米(m)（1m=1/1000mm）三种基本形态：三种基本形态：球菌、杆菌和螺形菌球菌、杆菌和螺形菌7/19/20243细菌的形态和结构专题（一）球菌（一）球菌双球菌：脑膜炎奈瑟菌双球菌：脑膜炎奈瑟菌链球菌：乙型溶血性链球菌链球菌：乙型溶血性链球菌四联球菌：四联加夫基菌四联球菌：四联加夫基菌八叠球菌：藤黄八叠球菌八叠球菌：藤黄八叠球菌葡萄球菌：金黄色葡萄球菌葡萄球菌：金黄色葡萄球菌7/19/20244细菌的形态和结构专题（二）杆菌（二）杆菌棒状杆菌棒状杆菌双歧杆菌双歧杆菌分枝杆菌分枝杆菌球杆菌球杆菌链杆菌链杆菌7/19/20245细菌的形态和结构专题 （三）（三）螺形菌螺形菌弧菌弧菌螺菌螺菌螺杆菌螺杆菌弧菌弧菌7/19/20246细菌的形态和结构专题 30g/L NaCL鼠疫杆菌鼠疫杆菌 多形态性多形态性(衰退型衰退型)培养基培养基7/19/20247细菌的形态和结构专题第二节第二节 细菌的结构细菌的结构7/19/20248细菌的形态和结构专题基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞7/19/20249细菌的形态和结构专题染色法染色法 染色法：染色法：是染色剂与细菌细胞质的结合；细菌是染色剂与细菌细胞质的结合；细菌细胞富含核酸，可以与带正电荷的碱性染色剂细胞富含核酸，可以与带正电荷的碱性染色剂结合；结合；革兰染色法：革兰染色法：一种重要的鉴别染色法一种重要的鉴别染色法v步骤：步骤：结晶紫初染结晶紫初染碘液媒染碘液媒染95乙醇脱色乙醇脱色稀稀释复红或沙黄复染释复红或沙黄复染v结果：结果：革兰阳性革兰阳性(G+)菌：紫色菌：紫色 革兰阴性革兰阴性(G-)菌：红色菌：红色7/19/202410细菌的形态和结构专题 （一）细胞壁（一）细胞壁细胞壁的主要成分是细胞壁的主要成分是肽聚糖肽聚糖，是，是G+菌和菌和G-菌菌细胞壁的共有组分细胞壁的共有组分，但各自还有其，但各自还有其特殊组分。特殊组分。一、细菌的基本结构一、细菌的基本结构7/19/202411细菌的形态和结构专题1.肽聚糖肽聚糖为原核细胞所特有，又称为粘肽或胞壁质。为原核细胞所特有，又称为粘肽或胞壁质。7/19/202412细菌的形态和结构专题聚糖骨架：聚糖骨架：N-乙酰葡糖胺和乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸交交替间隔排列，经替间隔排列，经-1，4糖苷键联结而成。糖苷键联结而成。四肽侧链：四肽侧链：L-丙氨酸、丙氨酸、D-谷氨酸、谷氨酸、L-赖氨酸赖氨酸和和D-丙氨酸。丙氨酸。五肽交联桥：五肽交联桥：由五个甘氨酸组成。由五个甘氨酸组成。G+菌的肽聚糖结构菌的肽聚糖结构三维立体结构三维立体结构7/19/202413细菌的形态和结构专题7/19/202414细菌的形态和结构专题G菌的肽聚糖结构菌的肽聚糖结构聚糖骨架聚糖骨架四肽侧链四肽侧链 二氨基庚二酸二氨基庚二酸（DAP）二维平面结构二维平面结构7/19/202415细菌的形态和结构专题青青霉霉素素：与与细细菌菌竞竞争争合合成成肽肽聚聚糖糖过过程程中中所所需需的的转转肽肽酶酶，抑抑制制四四肽肽侧侧链链上上D-丙丙氨氨酸酸与与五五肽肽桥桥之间的联结，使细菌不能合成完整的肽聚糖；之间的联结，使细菌不能合成完整的肽聚糖；溶溶菌菌酶酶：能能裂裂解解肽肽聚聚糖糖中中N-乙乙酰酰葡葡糖糖胺胺和和N-乙乙酰酰胞胞壁壁酸酸之之间间的的-1，4糖糖苷苷键键，破破坏坏聚聚糖糖骨架，引起细菌裂解。骨架，引起细菌裂解。7/19/202416细菌的形态和结构专题2.G+菌细胞壁特殊组分菌细胞壁特殊组分磷磷壁壁酸酸：按按其其结结合合部部位位不不同同分分为为壁壁磷磷壁壁酸酸和和膜膜磷磷壁壁酸酸（脂磷壁酸）两种；（脂磷壁酸）两种；某某些些G+菌菌表表面面有有特特殊殊蛋蛋白白：如如金金黄黄色色葡葡萄萄球球菌菌的的A蛋蛋白白、A群群链链球球菌菌的的M蛋蛋白白等；等；均与致病性和抗原性有关。均与致病性和抗原性有关。7/19/202417细菌的形态和结构专题外外膜膜3.G-菌细胞壁特殊组分菌细胞壁特殊组分7/19/202418细菌的形态和结构专题 脂多糖脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）（内毒素）（内毒素）脂质脂质A：内毒素的毒性和生物学活性的主要组分内毒素的毒性和生物学活性的主要组分 无种属特异性无种属特异性 核心多糖：有核心多糖：有属属特异性特异性特异多糖：特异多糖：有有种种特异性特异性 G菌的菌体抗原（菌的菌体抗原（O抗原抗原）缺失细菌菌落从光滑型变为粗糙型缺失细菌菌落从光滑型变为粗糙型 7/19/202419细菌的形态和结构专题 细胞壁细胞壁 G菌菌 G菌菌 强度强度 较坚韧较坚韧 较疏松较疏松 厚度厚度 厚，厚，20-80nm 薄，薄，10-15nm肽聚糖层数肽聚糖层数 多，可达多，可达50层层 少，少，1-2层层肽聚糖含量肽聚糖含量 多多 少少 糖类含量糖类含量 多多 少少脂类含量脂类含量 少少 多多 磷壁酸磷壁酸 有有 无无 外膜外膜 无无 有有G菌与菌与G菌细胞壁结构比较菌细胞壁结构比较 7/19/202420细菌的形态和结构专题区别区别G菌与菌与G菌细胞壁的意义菌细胞壁的意义 项目项目 G菌菌 G菌菌 与细胞壁的关系与细胞壁的关系 染色性染色性 紫色紫色 红色红色 对酒精的通透性对酒精的通透性 抗原性抗原性 磷壁酸磷壁酸 外膜外膜 组成不同组成不同 内毒素内毒素 无无 有有 本质为脂多糖本质为脂多糖 青霉素作用青霉素作用 有效有效 无效无效 五肽交联桥五肽交联桥溶菌酶作用溶菌酶作用 有效有效 无效无效 聚糖骨架聚糖骨架 7/19/202421细菌的形态和结构专题4.细胞壁的功能细胞壁的功能赋形作用赋形作用保护作用保护作用纳泄作用纳泄作用抗原作用抗原作用致病作用致病作用7/19/202422细菌的形态和结构专题5.细菌细胞壁缺陷型（细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）型）细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细胞壁受损的细菌直接破坏或合成被抑制，这种细胞壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型（细菌的（细菌的L型）。型）。G+原生质体原生质体 G-原生质球原生质球7/19/202423细菌的形态和结构专题特特 点点在体内或体外、人工诱导或自然情况下均可形成；在体内或体外、人工诱导或自然情况下均可形成；大小形态不一，呈大小形态不一，呈高度多形性高度多形性；着色不均，染色多呈着色不均，染色多呈G-；培养需要培养需要高渗低琼脂含血清高渗低琼脂含血清培养基，生长缓慢；培养基，生长缓慢；固固体体培培养养基基中中多多形形成成荷荷包包蛋蛋样样细细小小菌菌落落，也也有有的的长长成颗粒状或丝状菌落；成颗粒状或丝状菌落；去去除除诱诱发发因因素素后后有有些些L型型细细菌菌可可回回复复为为原原菌菌，有有些些则则不能回复；不能回复；某些某些L型细菌仍有一定的型细菌仍有一定的致病力致病力，通常引起慢性感染。，通常引起慢性感染。7/19/202424细菌的形态和结构专题细菌细菌L型菌落类型型菌落类型7/19/202425细菌的形态和结构专题正常霍乱弧菌正常霍乱弧菌霍乱弧菌霍乱弧菌L型型 7/19/202426细菌的形态和结构专题临床分离葡萄球菌临床分离葡萄球菌L型型葡萄球菌葡萄球菌L型回复后型回复后7/19/202427细菌的形态和结构专题（二）细胞膜（胞质膜）（二）细胞膜（胞质膜）细胞膜电镜照片细胞膜电镜照片载载体体蛋蛋白白细胞膜结构模式图细胞膜结构模式图脂质双层脂质双层7/19/202428细菌的形态和结构专题细胞膜功能细胞膜功能物质转运物质转运呼吸和分泌呼吸和分泌生物合成生物合成参与细菌分裂参与细菌分裂7/19/202429细菌的形态和结构专题中介体中介体 细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物白白喉喉棒棒状状杆杆菌菌的的中中介介体体7/19/202430细菌的形态和结构专题中介体的作用中介体的作用细菌分裂时中介体亦一分为二，各携一套核质细菌分裂时中介体亦一分为二，各携一套核质进入子代细胞，有类似真核细胞纺锤丝的作用；进入子代细胞，有类似真核细胞纺锤丝的作用；有效的扩大了细胞膜的面积，相应的增加了酶有效的扩大了细胞膜的面积，相应的增加了酶的含量和能量的产生，功能类似于真核细胞的线的含量和能量的产生，功能类似于真核细胞的线粒体，亦称为拟线粒体。粒体，亦称为拟线粒体。7/19/202431细菌的形态和结构专题（三）细胞质（原生质）（三）细胞质（原生质）成分：成分：无色透明溶胶状物质，由水、蛋无色透明溶胶状物质，由水、蛋白质、脂类、核酸及少量无机盐组成；白质、脂类、核酸及少量无机盐组成；功能：功能：细菌新陈代谢的场所。细菌新陈代谢的场所。7/19/202432细菌的形态和结构专题1.核糖体核糖体游离存在于细胞质中，每个细菌体内可达数万个；游离存在于细胞质中，每个细菌体内可达数万个；成分：成分：沉降系数沉降系数70S，由由50S和和30S两个亚基组成；两个亚基组成；作用：作用：v细菌合成蛋白质的场所；细菌合成蛋白质的场所；v某些抗生素的作用部位（红霉素与某些抗生素的作用部位（红霉素与50S亚基结合，亚基结合，链霉素与链霉素与30S亚基结合，干扰蛋白质合成，从而亚基结合，干扰蛋白质合成，从而杀死细菌杀死细菌）。7/19/202433细菌的形态和结构专题2.质粒质粒 是是细细胞胞质质中中染染色色体体外外的的遗遗传传物物质质，为为闭闭合合环环状状的的双双链链DNA，带带有有遗遗传传信信息息，控控制制细细菌菌某某些些特特定定的的遗遗传传性性状状，可可通通过过接接合合或或转转导导等等作作用用将将有有关关性性状状传传递递给给另另一一细细菌菌，能能独独立立自自行行复复制制，随随细细菌菌分分裂裂转转移移到到子子代代细细胞胞中中，不不是是细细菌菌生生长长所所必必不不可可少少的的，失去质粒的细菌仍能正常存活。失去质粒的细菌仍能正常存活。7/19/202434细菌的形态和结构专题3.胞质颗粒（内含物）胞质颗粒（内含物）大大多多为为贮贮藏藏的的营营养养物物质质，包包括括糖糖原原、多多糖糖、脂脂类类、磷酸盐等。磷酸盐等。随菌种、菌龄及环境而异；随菌种、菌龄及环境而异；营养充足时，多；营养不足时，减少甚至消失。营养充足时，多；营养不足时，减少甚至消失。v异异染染颗颗粒粒（迂迂回回体体）：主主要要成成分分是是RNA和和多多偏偏磷磷酸酸盐盐的的胞胞质质颗颗粒粒，嗜嗜碱碱性性强强，用用亚亚甲甲蓝蓝染染色色时时着着色色较较深，呈紫色，有助于鉴定。深，呈紫色，有助于鉴定。7/19/202435细菌的形态和结构专题白喉棒状杆菌的异染颗粒（极体）白喉棒状杆菌的异染颗粒（极体）7/19/202436细菌的形态和结构专题（四）核质（拟核）（四）核质（拟核）细菌的遗传物质；细菌的遗传物质；无核膜、核仁和有丝分裂器；无核膜、核仁和有丝分裂器；由由单单一一密密闭闭环环状状DNA分分子子和和小小量量的的RNA和和蛋白质组成；蛋白质组成；功功能能与与真真核核细细胞胞的的染染色色体体相相似似，亦称为细菌的染色体。亦称为细菌的染色体。7/19/202437细菌的形态和结构专题二、细菌的特殊结构二、细菌的特殊结构荚膜荚膜鞭毛鞭毛菌毛菌毛芽胞芽胞7/19/202438细菌的形态和结构专题（一）荚（一）荚 膜膜概念：概念：某些细菌细胞壁外包绕的一层黏液性某些细菌细胞壁外包绕的一层黏液性物质，为多糖或蛋白质的多聚体，用理化方物质，为多糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后不影响菌细胞的生命活动；法去除后不影响菌细胞的生命活动；厚度厚度 0.2m称为荚膜或大荚膜称为荚膜或大荚膜，厚度，厚度0.2m称为微荚膜；称为微荚膜；7/19/202439细菌的形态和结构专题产气荚膜杆菌荚膜产气荚膜杆菌荚膜肺炎链球菌荚膜（墨汁负染）肺炎链球菌荚膜（墨汁负染）7/19/202440细菌的形态和结构专题1.荚膜的化学组成荚膜的化学组成大多数细菌的荚膜是大多数细菌的荚膜是多糖多糖，如：脑膜炎奈瑟菌、，如：脑膜炎奈瑟菌、肺炎链球菌等；肺炎链球菌等；少数细菌的荚膜为少数细菌的荚膜为多肽多肽，如炭疽芽胞杆菌、鼠，如炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶尔森菌等；疫耶尔森菌等；荚膜是血清学分型的基础，荚膜是血清学分型的基础，荚膜肿胀反应荚膜肿胀反应可将可将细菌定型；细菌定型；7/19/202441细菌的形态和结构专题荚膜形成条件荚膜形成条件一般在动物体内或含有血清或糖的培养基中容一般在动物体内或含有血清或糖的培养基中容易形成荚膜，在普通培养基上或连续传代则易易形成荚膜，在普通培养基上或连续传代则易消失；消失；有荚膜的细菌在固体培养基上形成黏液有荚膜的细菌在固体培养基上形成黏液(M)型型或光滑或光滑(S)型菌落，失去荚膜后变为粗糙型菌落，失去荚膜后变为粗糙(R)型。型。7/19/202442细菌的形态和结构专题2.荚膜的功能荚膜的功能 抗抗吞吞噬噬作作用用：保保护护细细菌菌抵抵抗抗宿宿主主吞吞噬噬细细胞胞的的吞吞噬噬和和消消化化，增增强强细细菌菌的的侵侵袭袭力力，是是病病原原菌菌的重要毒力因子；的重要毒力因子；黏黏附附作作用用：使使细细菌菌粘粘连连，也也可可黏黏附附于于组组织织细细胞胞或或无无生生命命物物体体表表面面，参参与与生生物物被被膜膜的的形形成成，是引起感染的重要因素；是引起感染的重要因素；抗抗有有害害物物质质的的损损伤伤作作用用：保保护护菌菌体体避避免免和和减减少少受受溶溶菌菌酶酶、补补体体、抗抗体体和和抗抗菌菌药药物物等等有有害害物质的损伤作用。物质的损伤作用。7/19/202443细菌的形态和结构专题（二）鞭（二）鞭 毛毛概念：概念：是附着在某些细菌菌体上的细长并是附着在某些细菌菌体上的细长并呈波状弯曲的丝状物；呈波状弯曲的丝状物；是细菌的运动器官；是细菌的运动器官；具有高度的抗原性，称为鞭毛（具有高度的抗原性，称为鞭毛（H）抗原。抗原。7/19/202444细菌的形态和结构专题破伤风梭菌的周身鞭毛破伤风梭菌的周身鞭毛伤寒沙门菌的鞭毛伤寒沙门菌的鞭毛7/19/202445细菌的形态和结构专题鞭毛菌分类鞭毛菌分类 单毛菌单毛菌霍乱弧菌霍乱弧菌双毛菌双毛菌空肠弯曲菌空肠弯曲菌丛毛菌丛毛菌铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌周毛菌周毛菌伤寒沙门菌伤寒沙门菌7/19/202446细菌的形态和结构专题鞭毛的功能鞭毛的功能细菌运动器官：细菌运动器官：细菌的运动有化学趋向性，常向细菌的运动有化学趋向性，常向营养物质处前进，而逃离有害物质；营养物质处前进，而逃离有害物质；与致病性有关与致病性有关；用于鉴定细菌和进行细菌分类：用于鉴定细菌和进行细菌分类：根据细菌有无动根据细菌有无动力、鞭毛数量、部位和特异的抗原性力、鞭毛数量、部位和特异的抗原性 。7/19/202447细菌的形态和结构专题（三）菌（三）菌 毛毛概念：概念：许多许多G-菌和少数菌和少数G+菌菌体表面存在着菌菌体表面存在着一种直的、比鞭毛更细、更短的丝状物；一种直的、比鞭毛更细、更短的丝状物；必须用电子显微镜观察；必须用电子显微镜观察；由菌毛蛋白组成，具有抗原性；由菌毛蛋白组成，具有抗原性；根据功能不同，分为普通菌毛和性菌毛两类。根据功能不同，分为普通菌毛和性菌毛两类。7/19/202448细菌的形态和结构专题 普通菌毛普通菌毛性菌毛性菌毛大肠埃希菌的菌毛大肠埃希菌的菌毛7/19/202449细菌的形态和结构专题 1.普通菌毛普通菌毛遍布菌细胞表面，每菌可达数百根；遍布菌细胞表面，每菌可达数百根；是是细细菌菌的的黏黏附附结结构构，能能与与宿宿主主细细胞胞表表面面的的特特异性受体结合，与细菌的致病性密切相关；异性受体结合，与细菌的致病性密切相关；有的由质粒编码，有的由染色体控制。有的由质粒编码，有的由染色体控制。7/19/202450细菌的形态和结构专题 2.性菌毛性菌毛仅见于少数仅见于少数G菌，数量少，一个菌只有菌，数量少，一个菌只有1-4根；根；比普通菌毛长而粗，中空呈管状；比普通菌毛长而粗，中空呈管状；由称为致育因子的质粒由称为致育因子的质粒(F质粒质粒)编码，又称编码，又称F菌毛；菌毛；传递遗传物质。传递遗传物质。7/19/202451细菌的形态和结构专题（四）芽（四）芽 胞胞概念：概念：某些细菌在一定的环境条件下，胞质某些细菌在一定的环境条件下，胞质脱水浓缩，在菌体内部形成一个圆形或卵圆脱水浓缩，在菌体内部形成一个圆形或卵圆形的小体称为芽胞，是细菌的休眠形式。形的小体称为芽胞，是细菌的休眠形式。产生芽胞的细菌都是产生芽胞的细菌都是G+菌，主要有芽胞杆菌菌，主要有芽胞杆菌属和梭菌属。属和梭菌属。7/19/202452细菌的形态和结构专题破伤风梭菌的芽胞破伤风梭菌的芽胞 7/19/202453细菌的形态和结构专题炭疽杆菌的芽胞炭疽杆菌的芽胞7/19/202454细菌的形态和结构专题1.芽胞的形成与发芽芽胞的形成与发芽一一般般只只在在动动物物体体外外形形成成，营营养养缺缺乏乏时时启启动动芽芽胞胞形成的基因；形成的基因；芽芽胞胞形形成成后后，细细菌菌失失去去繁繁殖殖的的能能力力，但但保保存存细细菌的全部生命必需物质；菌的全部生命必需物质；一一个个细细菌菌只只形形成成一一个个芽芽胞胞，一一个个芽芽胞胞发发芽芽也也只只生成一个菌体，生成一个菌体，芽胞不是细菌的繁殖方式；芽胞不是细菌的繁殖方式；芽芽胞胞的的大大小小、形形状状、位位置置等等随随菌菌种种而而异异，有有重重要的鉴别价值。要的鉴别价值。7/19/202455细菌的形态和结构专题芽胞形态特点芽胞形态特点 形状：形状：圆形、卵圆形。圆形、卵圆形。大小：大小：有比菌体大，有和菌体一样大，也有比菌体大，有和菌体一样大，也有比菌体小。有比菌体小。位置：位置：可位于菌体中央、末端或次末端。可位于菌体中央、末端或次末端。7/19/202456细菌的形态和结构专题2.芽胞的功能芽胞的功能 芽芽胞胞对对热热力力、干干燥燥、辐辐射射、化化学学消消毒毒剂剂等等理理化化因素均有强大的抵抗力；因素均有强大的抵抗力；细细菌菌芽芽胞胞并并不不直直接接引引起起疾疾病病，仅仅当当发发芽芽成成为为繁繁殖殖体体后后，才才能能迅迅速速大大量量繁繁殖殖而而致致病病，与与细细菌菌致致病性有关，延长细菌感染期；病性有关，延长细菌感染期；杀杀灭灭芽芽胞胞最最可可靠靠的的方方法法是是高高压压蒸蒸汽汽灭灭菌菌，进进行行消消毒毒灭灭菌菌时时，应应以以芽芽胞胞是是否否被被杀杀死死作作为为判判断断灭灭菌效果的指标。菌效果的指标。7/19/202457细菌的形态和结构专题芽胞抵抗力强的原因芽胞抵抗力强的原因芽胞含水量少，蛋白质不易受热变性；芽胞含水量少，蛋白质不易受热变性；芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素不易透入；芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素不易透入；芽胞含有吡啶二羧酸，芽胞含有吡啶二羧酸，与与钙结合生成的盐能提高钙结合生成的盐能提高芽胞中各种酶的热稳定性。芽胞中各种酶的热稳定性。7/19/202458细菌的形态和结构专题