醫學微生物學(MedicalMicrobiology)第一篇細菌學第一章細菌的形態與結構目前一頁\總數一百零三頁\編于二十點教

學

目

標掌握細菌的基本結構、特殊結構及其生物學意義。熟悉細菌的大小和形態；細菌的檢查方法。了解細菌L型及其醫學意義。

目前二頁\總數一百零三頁\編于二十點思考：何為細菌？他長什么樣？我們該如何在實際工作中靈活運用細菌的形態和結構？有什么方法可檢測到這些特征？目前三頁\總數一百零三頁\編于二十點細菌的數量占到了人體所有活細胞的90%，每一個人的身體中大概有500-1000種不同種類的細菌，他們在成人體內可繁殖出大約100萬億個體細胞——大約是一個人全部體細胞的10倍。目前四頁\總數一百零三頁\編于二十點目前五頁\總數一百零三頁\編于二十點細菌戰細菌戰亦稱“生物戰”。1935年至第二次世界大戰期間，日本帝國主義曾先后在我國多地建立制造細菌武器的專門機構，在我國浙江、湖南及江西等地撒布鼠疫和霍亂等病菌，以致造成這些疾病的發生和流行。目前六頁\總數一百零三頁\編于二十點

迄今為止最大傷亡的細菌戰是1345年冬到1346年，在蒙古軍隊進攻黑海港口城市卡法時，用拋石機將患鼠疫而死的人的尸體拋進城內。這是人類歷史上第一次細菌戰在歐洲，使鼠疫猖獗了3個世紀，奪去了2500萬余人的生命。目前七頁\總數一百零三頁\編于二十點細菌（bacterium）廣義—所有原核細胞型微生物共性：單細胞、原始核質、二分裂、對抗生素敏感

一類具有細胞壁的原核單細胞微生物。是原核細胞型微生物的典型代表，在一定條件下有相應恒定的形態和結構。狹義的細菌：指真細菌中性狀最具代表性，量最大的一群單細胞微生物目前八頁\總數一百零三頁\編于二十點1.測量單位：微米（μm）

第一節細菌的大小與形態大小測量細菌大小用測微尺在顯微鏡下進行2.不同種類細菌及同種細菌不同時期大小不同目前九頁\總數一百零三頁\編于二十點1.營養豐富的培養條件下：細菌呈浮游（planktonic）狀態存在形式2.在物體表面形成生物被膜（biofilm）目前十頁\總數一百零三頁\編于二十點桿菌（bacillus）基本形態球菌（coccus）螺形菌（spiralbacterium）目前十一頁\總數一百零三頁\編于二十點球菌(coccus)雙球菌目前十二頁\總數一百零三頁\編于二十點鏈球菌葡萄球菌目前十三頁\總數一百零三頁\編于二十點八疊球菌四聯球菌目前十四頁\總數一百零三頁\編于二十點桿菌(bacillus)不同桿菌的大小、長短、粗細很不一致。炭疽芽胞桿菌3-10μm大中大腸埃希菌2-3μm小布魯菌0.6-1.5μm兩端平齊兩端鈍圓目前十五頁\總數一百零三頁\編于二十點桿菌的形態多樣炭疽芽胞桿菌白喉棒狀桿菌梭桿菌產氣莢膜桿菌目前十六頁\總數一百零三頁\編于二十點分枝桿菌雙歧桿菌目前十七頁\總數一百零三頁\編于二十點螺形菌(spiralbacterium)螺菌螺桿菌弧菌目前十八頁\總數一百零三頁\編于二十點細菌只有在適宜的環境中才具有典型的形態。觀察細菌的大小和形態，應選擇適宜生長條件下的對數生長期（8-18小時）為宜。目前十九頁\總數一百零三頁\編于二十點第二節細菌的結構基本結構特殊結構細胞壁細胞膜細胞質核質莢膜鞭毛菌毛芽胞芽胞目前二十頁\總數一百零三頁\編于二十點一、細菌的基本結構細菌都具有的結構稱為細菌的基本結構。由外到內依次為細胞壁細胞膜細胞質核質核質細胞壁細胞質細胞膜目前二十一頁\總數一百零三頁\編于二十點細胞壁細胞膜核質細胞質包繞細胞膜位于細胞最外的一層厚實、堅韌富有彈性的外被（一）細胞壁目前二十二頁\總數一百零三頁\編于二十點革蘭陰性菌

(G-菌)

革蘭染色性革蘭陽性菌(G+菌)目前二十三頁\總數一百零三頁\編于二十點1、細胞壁的化學組成與結構1)G+菌細胞壁

主要成分：肽聚糖（粘肽）+磷壁酸壁厚（20~80nm）；肽聚糖含量高、層數多（15~50層）磷壁酸是其特殊成分多數原核細胞所特有，也是G+和G-共有的成分目前二十四頁\總數一百零三頁\編于二十點

肽聚糖聚糖骨架+四肽側鏈+五肽橋G-沒有此橋目前二十五頁\總數一百零三頁\編于二十點OHCH2OHNHCOCH3OH4CH2OHHOOHCCH3COOHNHCOCH31MGN-乙酰胞壁酸N-乙酰葡糖胺HOOHO溶菌酶聚糖骨架的形成目前二十六頁\總數一百零三頁\編于二十點MGMGMGMG聚糖骨架的形成目前二十七頁\總數一百零三頁\編于二十點NHHCCH3CONHHOOCCH(CH2)2CONHHC(CH2)4NH2CONHH3CCHCOOHL-AlaD-GluL-LysD-Ala四肽側鏈G+,S.aureus目前二十八頁\總數一百零三頁\編于二十點肽橋肽聚糖分子中的4種主要肽橋類型目前二十九頁\總數一百零三頁\編于二十點MGMGMGMG肽聚糖的形成MGMGMGMGS.aureus(G+)MGMGMGMG青霉素粘肽轉肽酶目前三十頁\總數一百零三頁\編于二十點MGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGS.aureus(G+)肽聚糖的形成目前三十一頁\總數一百零三頁\編于二十點磷壁酸(teichoicacid)

由核糖醇或甘油殘基經磷酸二酯鍵互相連接而成的多聚物。磷壁醛酸：少數糖醛酸取代磷酸特殊組分：磷壁酸目前三十二頁\總數一百零三頁\編于二十點類型與功能：壁磷壁酸和膜磷壁酸（脂磷壁酸）①帶負電荷的網狀多聚物→堅韌、通透、靜電性能。②重要表面抗原。

③介導菌體與宿主細胞的黏附。目前三十三頁\總數一百零三頁\編于二十點金黃色葡萄球菌(S.

aureus,G+)主要成分：①肽聚糖（15-50層）②磷壁酸目前三十四頁\總數一百零三頁\編于二十點2）G-菌細胞壁

主要成分：肽聚糖（粘肽）+外膜壁薄（10~15nm），結構復雜；肽聚糖含量少，層數少（1~2層）；外膜是其特殊成分。目前三十五頁\總數一百零三頁\編于二十點

肽聚糖聚糖骨架+四肽側鏈，沒有五肽橋目前三十六頁\總數一百零三頁\編于二十點OHCH2OHNHCOCH3OH4CH2OHHOOHCCH3COOHNHCOCH31MGN-乙酰胞壁酸N-乙酰葡糖胺HOOHO溶菌酶聚糖骨架的形成目前三十七頁\總數一百零三頁\編于二十點MGMGMGMG聚糖骨架的形成目前三十八頁\總數一百零三頁\編于二十點NHHCCH3CONHHOOCCH(CH2)2CONHHC(CH2)3CHNH2-COOHCONHH3CCHCOOHL-AlaD-Glum-DAPD-Ala四肽側鏈G-，E.coli目前三十九頁\總數一百零三頁\編于二十點肽橋肽聚糖分子中的4種主要肽橋類型目前四十頁\總數一百零三頁\編于二十點MGMGMGMG肽聚糖的形成E.coli(G-)MGMGMGMGMGMGMGMG目前四十一頁\總數一百零三頁\編于二十點肽聚糖的形成E.coli(G-)MGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMG目前四十二頁\總數一百零三頁\編于二十點外膜結構：為G-細菌特有成分脂蛋白+脂質雙層+脂多糖（LPS）目前四十三頁\總數一百零三頁\編于二十點脂質A一種糖磷脂，是內毒素的毒性成分，無種屬特異性目前四十四頁\總數一百零三頁\編于二十點核心多糖有屬特異性，同一菌屬細菌核心多糖相同特異多糖即G-的菌體抗原（O抗原），有種的特異性，此糖如果缺失，細菌菌落將發生S—R變異目前四十五頁\總數一百零三頁\編于二十點脂寡糖（LOS）:是不典型的LPS。腦膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌、流感嗜血桿菌等少數G-菌，其外膜糖脂含有短鏈分枝狀聚糖組分。能逃避宿主免疫細胞的識別，是重要的毒力因子。目前四十六頁\總數一百零三頁\編于二十點周漿間隙細胞膜和外膜的脂質雙層之間空隙。目前四十七頁\總數一百零三頁\編于二十點含多種水解酶:

蛋白酶、核酸酶、碳水化合物酶等，膠原酶、透明質酸酶、抗生素酶—β-內酰胺酶獲得營養、解除有害物質毒性等。目前四十八頁\總數一百零三頁\編于二十點主要成分：①肽聚糖（1-2層）②外膜大腸埃希菌（E.

coli,G-）目前四十九頁\總數一百零三頁\編于二十點G+和G-細菌細胞壁比較目前五十頁\總數一百零三頁\編于二十點革蘭染色特性目前五十一頁\總數一百零三頁\編于二十點革蘭染色機制G+G-初染溶脂作用1min水洗媒染1min水洗脫水濃縮脫色復紅30s水洗鏡檢溶解染料目前五十二頁\總數一百零三頁\編于二十點革蘭染色的實際意義

1）細菌分類

2）選擇藥物，指導臨床用藥

3）分析致病性目前五十三頁\總數一百零三頁\編于二十點（2）細胞壁主要功能維持菌體外形和保護細菌與胞膜共同完成胞內外的物質交換細菌耐藥性、電荷、抗原性一些成分與細菌致病有關：LPS目前五十四頁\總數一百零三頁\編于二十點3）細菌細胞壁缺陷型（細菌L型）

細菌細胞壁的肽聚糖結構受到理化或生物因素的破壞或合成被抑制，這種細胞壁受損的細菌稱為細菌細胞壁缺陷型。

因其首先在Lister研究所發現，故取第一個字母命名，稱為細菌L型。概念：原生質體（protoplast）和原生質球（spheroplast）支原體：天然缺乏，與細菌L型不同。目前五十五頁\總數一百零三頁\編于二十點誘發因素：

細菌L型在體內外、人工誘導和自然情況下均可形成常用的人工誘導劑：溶菌酶、青霉素其他因素：溶葡萄球菌素(lysostaphin)、膽汁、抗體、補體等目前五十六頁\總數一百零三頁\編于二十點(1)形態和染色性：多形，大多染成革蘭陰性。特性：蠟樣芽胞桿菌L型葡萄球菌L型目前五十七頁\總數一百零三頁\編于二十點細菌L型難培養。生長緩慢，對滲透壓敏感，普通營養基上不能生長，培養時必須用高滲的含血清的培養基。細菌L型在高滲的含血清的培養基上生長后形成三種類型的菌落。（2）細菌L型的培養特性和菌落形態目前五十八頁\總數一百零三頁\編于二十點絲狀菌落顆粒型菌落

油煎蛋樣菌落典型的L型菌落目前五十九頁\總數一百零三頁\編于二十點(3)對作用于細胞壁的抗生素無效(4)常規細菌培養陰性(5)細菌L型仍有一定的致病能力，引起慢性感染。如：尿路感染、骨髓炎、心內膜炎等目前六十頁\總數一百零三頁\編于二十點概念：細胞壁與細胞質之間半滲透性的生物膜。厚約7.5nm，占細胞干重的10%-30%（二）細胞膜(cellmembrane)目前六十一頁\總數一百零三頁\編于二十點化學組成與結構磷脂雙層,鑲有多種蛋白質

不含膽固醇目前六十二頁\總數一百零三頁\編于二十點功能：細菌賴以生存的重要結構1、物質轉運滲透和運輸2、呼吸和分泌①參與細胞的呼吸和能量代謝②組成G-菌Ⅰ～Ⅶ型分泌系統，與細菌的代謝和致病性密切相關3、生物合成4、參與細菌分裂與中介體有關目前六十三頁\總數一百零三頁\編于二十點中介體(mesosome)白喉棒狀桿菌中介體透射電鏡圖×130000

功能：

1、類似真核細胞紡錘絲，參與細菌的分裂（細菌分裂時一分為二）

2、擴大細胞膜的表面積，加強細胞呼吸，故有擬線粒體之稱。目前六十四頁\總數一百零三頁\編于二十點（三）細胞質（cytoplasm）概念：細胞膜包裹的溶膠狀物質化學組成：水、蛋白質、脂類、核酸、少量糖和無機鹽目前六十五頁\總數一百零三頁\編于二十點含有以下重要顆粒：

1.核糖體(ribosome)：包括30s小亞基和50s大亞基.

功能：細菌合成蛋白質的場所鏈霉素紅霉素目前六十六頁\總數一百零三頁\編于二十點2.質粒(plasmid)：染色體外的遺傳物質，存在于細胞質中。非細菌生長所必需。目前六十七頁\總數一百零三頁\編于二十點特性：

①閉合環狀的雙鏈DNA②能獨立自行復制和遺傳給子代細菌

③通過接合或轉導作用在細菌間轉移

④帶有遺傳信息，控制細菌某些特定的遺傳特性。如：菌毛、細菌素、毒素、耐藥性等

⑤與細菌的致病性和耐藥性有關目前六十八頁\總數一百零三頁\編于二十點異染顆粒（metachromaticgranule）3.胞漿顆粒(cytoplasmicgranules):又稱內含物,大多為貯藏的營養物質主要成分:RNA和多偏磷酸鹽，其嗜堿性強，用亞甲藍染色時著色較深呈紫色，染成與細菌其他部分不同的顏色目前六十九頁\總數一百零三頁\編于二十點如：白喉棒狀桿菌，位于菌體兩端意義：有助于白喉棒狀桿菌鑒定。目前七十頁\總數一百零三頁\編于二十點概念：原核細胞的染色體（chromosome）

為單倍體。由單一密閉環狀DNA分子反復回旋、卷曲盤繞，組成松散網狀結構，不具成形的核（無核膜、核仁），遺傳物質稱為核質或擬核（nucleoid）。功能：決定細菌各種遺傳性狀與變異4.核質(nuclearmaterial)目前七十一頁\總數一百零三頁\編于二十點二、特殊結構（一）莢膜(capsule)

某些細菌細胞壁外包繞一層粘液性物質，當其厚度≥0.2μm，光鏡下可見;厚度＜0.2μm者為微莢膜(microcapsule)目前七十二頁\總數一百零三頁\編于二十點莢膜肺炎球菌莢膜目前七十三頁\總數一百零三頁\編于二十點化學成分是多糖或多肽。具有抗原性。莢膜不易著色。莢膜的特性目前七十四頁\總數一百零三頁\編于二十點抗吞噬作用：病原菌的重要毒力因子。粘附作用：是引起感染的重要因素。抗有害物質的損傷作用：保護菌體莢膜的功能——與細菌的致病性有關目前七十五頁\總數一百零三頁\編于二十點（二）鞭毛(flagellum)概念：許多細菌在菌體上附有細長并呈波狀彎曲的絲狀物，稱為鞭毛，是細菌的運動器官。電鏡染色目前七十六頁\總數一百零三頁\編于二十點鞭毛菌分類單毛菌雙毛菌叢毛菌周毛菌目前七十七頁\總數一百零三頁\編于二十點鞭毛的結構絲狀體目前七十八頁\總數一百零三頁\編于二十點鞭毛的功能（1）細菌的運動器官（2）有些細菌的鞭毛與致病性有關（3）鞭毛有抗原性目前七十九頁\總數一百零三頁\編于二十點概念：許多G-和少數G+菌體表面存在著一種比鞭毛更細、更短而直硬的絲狀物。（三）菌毛(pilus/fimbriae)目前八十頁\總數一百零三頁\編于二十點化學組成：菌毛蛋白，具有抗原性。分類與功能：根據功能不同可分為普通菌毛和性菌毛兩類。目前八十一頁\總數一百零三頁\編于二十點特性

普通菌毛纖細遍布菌細胞表面，每菌可達數百根功能

細菌的粘附結構，能與宿主細胞表面的特異性受體結合，與細菌的致病性有關，是細菌感染的第一步。（1）普通菌毛(ordinarypilus)目前八十二頁\總數一百零三頁\編于二十點特性：僅見于少數G-。中空呈管狀；

由致育因子F質粒編碼，故又稱F菌毛。功能：在細菌間傳遞遺傳物質—接合。如：細菌的毒力、耐藥性等性狀傳遞與此有關。（2）性菌毛(sexpilus)目前八十三頁\總數一百零三頁\編于二十點

G+細菌在一定的環境條件下，胞質脫水濃縮形成的一個圓形或卵圓形小體。（四）芽胞(spore)目前八十四頁\總數一百零三頁\編于二十點目前八十五頁\總數一百零三頁\編于二十點目前八十六頁\總數一百零三頁\編于二十點特性：①產生芽胞的細菌都是G+。②營養物質缺乏時易形成芽胞，即為休眠狀態，細菌維持生命的特殊形式。③芽胞折光性強、壁厚、不易著色，經特殊染色光鏡下可見目前八十七頁\總數一百零三頁\編于二十點④成熟芽胞由多層膜結構組成，保存細菌的全部生命活動的物質（帶有完整的核質、酶系統和合成菌體組分的結構）⑤一個細菌只形成一個芽胞，一個芽胞發芽也只生成一個菌體目前八十八頁\總數一百零三頁\編于二十點功能（1）芽胞的抵抗力強

細菌的芽胞對熱、干燥、輻射、化學消毒劑等理化因素均有強大的抵抗力。

（2）芽胞不直接引起疾病，只有發芽成為繁殖體后，才能大量繁殖而致病。芽胞的功能目前八十九頁\總數一百零三頁\編于二十點醫學意義

殺滅芽胞最可靠、最有效的方法是高壓蒸汽滅菌1.以殺滅芽胞作為可靠的滅菌指標2.鑒別芽胞菌

芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別意義目前九十頁\總數一百零三頁\編于二十點炭疽芽胞桿菌肉毒梭菌破傷風梭菌目前九十一頁\總數一百零三頁\編于二十點第三節細菌形態與結構檢查法一、顯微鏡放大法1、普通光學顯微鏡（lightmicroscope）原理：0.25μm的微粒經油鏡放大1000倍后成0.25mm

一般細菌都大于0.25μm，采用普通光學顯微鏡油鏡予以觀察。目前九十二