2.細菌的形態與結構第一節細菌的形態與結構

細菌在一定環境條件下有相對恒定的形態結構，細菌的結構與其生理功能、致病、免疫等特性有關。

了解細菌形態結構的特點，對于鑒別細菌、診斷疾病和研究細菌的致病性與免疫性，都有重要的理論與實際意義。細菌(bacterium)為什么要了解細菌的形態、結構？

是一類個體微小，形態和結構簡單，只有核質，無核膜和核仁，不進行有絲分裂（無性二分裂繁殖），除核糖體外，無其他細胞器，屬于原核生物界的單細胞生物。一、細菌的大小與形態（一）細菌的大小個體微小，通常以微米(μm)作為測量單位，需要用顯微鏡放大數百倍甚至數千倍才能觀察到。不同種類的細菌大小不一。一、細菌的大小與形態（二）細菌的形態細菌按其外形，可分為球菌（coccus）桿菌（bacillus）

螺形菌（spiralbacterium）1、球菌：不同種類的球菌排列方式不同，有不同的名稱。腦膜炎奈瑟菌肺炎鏈球菌3）鏈球菌：在一個平面分裂，分裂后多個菌體粘連呈鏈狀。4）葡萄球菌：多個平面不規則分裂，分裂后菌體粘連呈葡萄狀。2、桿菌：呈桿狀，不同桿菌的長短、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鏈桿菌：呈鏈狀排列桿菌的形態多樣白喉棒狀桿菌（菌體末端膨大）菌體兩端多為鈍圓，少數是平截或呈膨大狀。分枝桿菌：菌體呈分支生長趨勢雙歧桿菌：菌體末端呈分叉狀3、螺形菌：菌體彎曲，呈螺旋形。弧菌（霍亂弧菌）螺菌（鼠咬熱螺菌）螺桿菌（幽門螺桿菌）細菌形態的影響因素：溫度、pH、培養基成分和培養時間等適宜生長繁殖條件：典型的形態不利環境/菌齡老：梨形、氣球狀、絲狀等不規則的多邊形。細菌大小和形態是一成不變的嗎？二、細菌的結構基本結構：細胞壁、細胞膜、細胞質、核質特殊結構：莢膜、鞭毛、菌毛、芽孢用革蘭染色法可將細菌分為兩大類，革蘭陽性菌(G+)和革蘭陰性菌(G-)G+G-兩類細菌的細胞壁結構不同（一）細菌的基本結構—細胞壁(cellwall)

是位于細菌細胞最外層，包繞在細胞膜周圍，無色透明、堅韌而

富有彈性的膜狀結構。革蘭陽性菌與陰性菌細胞壁結構比較細胞壁革蘭陽性菌革蘭陰性菌肽聚糖層數可多達50層1-2層厚度20-80nm10-15nm強度較堅韌較疏松磷壁酸+—外膜層—+肽聚糖：細菌細胞壁的主要成分，原核生物細胞所特有。革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌共有的成分。由（）組成聚糖骨架、短肽側鏈、五肽交聯橋革蘭氏陰性菌細胞壁由于肽聚糖較少，且有外膜保護，因此對溶菌酶、青霉素不敏感。溶菌酶、青霉素對革蘭氏陰性菌和陽性菌都有抑菌作用嗎？磷壁酸：革蘭氏陽性菌細胞壁的特有成分。分類：壁磷壁酸、膜磷壁酸免疫原性強，重要的表面抗原粘附宿主細胞，與致病性有關外膜：革蘭氏陰性菌細胞壁的特有成分。由（）組成脂多糖（LPS）：是革蘭氏陰性菌的內毒素，細菌存活時，只是細胞壁的結構組分，無毒性作用；菌體死亡裂解時才釋放。不同種或型不同，可鑒定細菌脂多糖、脂蛋白和脂質雙層維持菌體固有的外形，保護細菌免受外界滲透壓和有害物質的損害，起屏障作用。參與菌體內外的物質交換，維持離子平衡。細胞壁上帶有許多抗原決定族，決定了菌體的抗原性與致病性和藥物的敏感性有關與革蘭染色反應特性有關。

細胞壁有哪些功能？概念：位于細胞壁的內側，包裹在細胞質外面的一層柔軟有彈性、具有半滲透性的生物膜。結構：由脂類（磷脂）和多種蛋白質組成，不含膽固醇。（二）細胞膜(cellmembrane)功能：（二）細胞膜(cellmembrane)物質轉運與營養作用：細菌從外界吸收營養物質和排出代謝產物都必須經過細胞膜。細胞膜上有小孔，具有選擇性通透作用。生物合成作用：含有合成酶類(多種)，許多物質如磷壁酸、磷脂、脂多糖均在細胞膜上合成。呼吸作用：需氧菌的細胞膜上(主要在中介體)含有細胞色素和其它呼吸酶。細菌是如何進行呼吸的？

中介體：是部分細胞膜內陷、折疊、卷曲形成的囊狀物，多見于革蘭氏陽性菌，在電鏡下才能看的。中介體真核細胞呼吸結構原核細胞呼吸結構中介體功能：擴大細胞膜表面積，相應增加酶的含量，參于細菌的呼吸及生物合成作用，類似真核細胞的線粒體，有“擬線粒體”之稱。概念：細胞膜包裹的無色透明膠狀物，由水、蛋白質、脂類、核酸及少量糖和無機鹽組成，其中含有許多重要結構。主要功能：酶系統-細菌新陳代謝的主要場所重要結構：（1）核糖體（合成蛋白質）

（2）質粒：染色體外的遺傳物質，為閉合環狀的雙鏈DNA；質粒的有無不影響細菌的存活；控制細菌某些特定的遺傳特性（如耐藥性），且可通過接合和轉導作用等將有關性狀傳遞給另一個細菌。（三）細胞質(cytoplasm)（四）核質(nuclearmaterial)1、核質由單一密閉環狀DNA分子反復回旋卷曲盤繞組成松散網狀結構。2、細菌是原核細胞，不具有成形的核。細菌的遺傳物質稱為核質或擬核，無核膜、核仁和有絲分裂器。功能與真核細胞的染色體相似——決定細菌各種遺傳性狀。小結細胞壁：G+和G-的組成、差異細胞膜：中介體細胞漿：核糖體、質粒核質：環狀雙鏈DNA分子二、細菌的特殊結構（一）莢膜（二）鞭毛（三）菌毛（四）芽胞（一）莢膜(capsule)

莢膜：某些細菌在其細胞壁外包繞一層黏液性物質，當其厚度≥0.2μm，邊界明顯，光鏡下可見，稱為莢膜。厚度<0.2μm者稱為微莢膜。其成分多為多糖，少數為多肽，用理化方法去除后并不影響細胞的生命活動。肺炎鏈球菌莢膜莢膜

產氣莢膜梭菌（莢膜染色法）是微生物遺傳特征之一，是“種”的特征。莢膜的形成與環境條件有密切關系：一般在動物體內或含營養豐富的培養基中易形成莢膜，在普通培養基上則易消失。有莢膜的細菌形成粘液(M)或光滑(S)菌落，失去莢膜后菌落變為粗糙型(R)。1.莢膜的化學組成光滑型菌落粗糙型菌落抗吞噬作用抗殺菌物質2.莢膜的功能——與細菌的致病性有關致病菌失去莢膜后，其致病力也隨之減弱。如有莢膜的肺炎鏈球菌只需幾個菌即可殺死一只小鼠，失去莢膜后，則需幾億菌才能殺死一只小鼠。（二）鞭毛(flagellum)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。鞭毛需用電子顯微鏡觀察，或經特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光鏡下看到。化學組成：鞭毛蛋白鞭毛菌分類單毛菌叢毛菌雙毛菌周毛菌鞭毛有抗原性。鞭毛的成分為鞭毛蛋白，并且具有高度的特異性，稱為鞭毛抗原（H抗原），可作為細菌分類、分型的依據；有的細菌其鞭毛與致病性有關。鞭毛的功能鞭毛是運動器官。有鞭毛的細菌能主動運動，可通過動力試驗進行細菌鑒定；菌毛：許多革蘭陰性菌和少數革蘭陽性菌菌體表面存在著一種比鞭毛更細、更短而直硬的絲狀物，與細菌的運動無關。菌毛蛋白具有抗原性。根據功能不同，菌毛可分為普通菌毛和性菌毛兩類。菌毛在普通光學顯微鏡下看不到，必須用電子顯微鏡觀察。（三）菌毛(filus/fimbriae)普通菌毛遍布菌細胞表面，每菌可達數百根。這類菌毛是細菌的粘附結構，能與宿主細胞表面的特異性受體結合，是細菌感染的第一步。（致病性）2.性菌毛(sexpilus)1.普通菌毛(ordinarypilus)數量少，1-4根。比普通菌毛長而粗，中空呈管狀。有性菌毛的為雄性菌，雄性菌與雌性菌接合。普通菌毛：細菌的粘附結構，與宿主細胞表面特異性受體結合，與致病性密切相關。性菌毛：接合，毒力、耐藥性等性狀的遺傳物質傳遞。芽孢：某些細菌在一定的條件下，細胞質脫水濃縮，在菌體內形成的一個圓形或橢圓形小體。芽孢折光性強、壁厚、不易著色，經特殊染色光鏡下可見（四）芽孢(spore)芽孢的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別意義。（肉毒梭菌、破傷風梭菌、炭疽芽胞桿菌）形成條件：營養缺乏保存全部生命必需物質：核酸、酶、合成菌體成分的結構休眠狀態，無新陳代謝芽胞形成后細菌即失去繁殖能力，菌體崩解，芽胞游離。1.芽孢的形成與發芽是細菌的休眠形式，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，細菌數量并未增加，因而芽胞不是細菌的繁殖方式。與芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌體可稱為繁殖體(vegetativeform)。細菌形成芽胞的能力是由菌體內的芽胞基因決定的。一般在動物體外形成，其形成條件因菌種而異。1.芽胞的形成與發芽芽胞是細菌的繁殖方式嗎？芽孢的抵抗力強，可在自然界中存在多年，是重要的傳染源。芽胞并不直接引起疾病，只有發芽成為繁殖體后，才能迅速大量繁殖而致病。芽孢抵抗力強的原因：(1)含水量少，蛋白質受熱后不易變性。(2)具有多層致密的膜，理化因素不易透入。(3)含有的吡啶二羥酸（DAP）能提高芽孢中各種酶的穩定性。芽孢的特性芽孢抵抗力強，故應以殺滅芽孢作為可靠的滅菌指標。高壓蒸汽滅菌法是殺滅芽胞最有效的方法。芽孢對畜牧業的危害小結莢膜：功能鞭毛：形態、功能菌毛：形態、分類、功能芽孢：休眠體、特點細菌的形態與結構的檢查法細菌大小、形態和結構檢查：各種顯微鏡細菌的群體生長特性：液體培養：渾濁度、沉淀物、表面