病原生物学 细菌的形态

polysaccharide） （2）核心多糖（core polysaccharide） 核心多糖（
位于脂质A的外层 位于脂质A 有属特异性， 有属特异性，同一属细菌相同
polysaccharide） （3）特异多糖（specific polysaccharide） 特异多糖（
最外层，由数个至数十个低聚糖（ 最外层，由数个至数十个低聚糖（3~5 个单糖）重复单位所构成的多糖链。 个单糖）重复单位所构成的多糖链。 是革兰阴性菌的菌体抗原（ 抗原）， 是革兰阴性菌的菌体抗原（O抗原）， 具有种特异性 缺失， 缺失，细菌变为粗糙型
第二章 细菌的形态与结构
Morphology and Structure of Bacterium
细菌（bacterium） 细菌（bacterium）属于原核细胞型微生物 （prokaryotae）。细菌在原核细胞型微生物中 prokaryotae）。细菌在原核细胞型微生物中 ）。 数量最大、种类最多。 数量最大、种类最多。
Basical Structure of Bacterium
G+菌细胞壁化学组分 肽聚糖 peptidoglycan：聚糖骨架 、四肽侧链 、五肽交联桥 peptidoglycan： 磷壁酸 teichoic acid ：壁磷壁酸、膜磷壁酸 壁磷壁酸、 G-菌细胞壁化学组分 肽聚糖 peptidoglycan ：聚糖骨架 、四肽侧链 membrane：脂蛋白、脂质双层、 外膜 outer membrane：脂蛋白、脂质双层、脂多糖
peptidoglycan） 肽聚糖（peptidoglycan） 革兰阳性菌 聚糖骨架、四肽侧链、 聚糖骨架、四肽侧链、 五肽交联桥 三维立体结构， 三维立体结构，坚固 15～50层 ～ 层 革兰阴性菌 聚糖骨架、 聚糖骨架、四肽侧链 二维平面结构， 二维平面结构，疏松 1 ～2 层
β－1，4 － ， 糖苷键
细菌的基本结构 细胞壁 cell wall 细胞膜 cell membrane 细胞质 cytoplasm 核质 nuclear material 细菌的特殊结构 荚膜 capsule 鞭毛 flagellum 菌毛 pilus 芽胞 spore
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细菌的一般结构模式图
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细胞壁( 细胞壁( Cell Wall)
革兰阳性菌
革兰阴性菌
G+ 菌与G- 菌细胞壁的比较 菌与G
细胞壁 强度 厚度 肽聚糖层数 肽聚糖含量 磷壁酸 外膜 革兰阳性菌 革兰阴性菌 较坚韧 较疏松 20-80nm 10-15nm 可多达50层 1-2层 可多达 层 层 50%-80% 5%-20% 有 无 有 无
菌与G G+ 菌与G- 菌的差别及与细胞壁的关系
脂多糖
外膜 脂质双层
脂蛋白
脂多糖（lipopolysaccharide，LPS） 脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）
A） （1）脂质A（lipid A） 脂质A 为一种糖磷脂， 为一种糖磷脂，由D-氨基葡萄糖双糖组 成的基本骨架，不同细菌,该骨架一致。 成的基本骨架，不同细菌,该骨架一致。 内毒素毒性与生物学活性成分 无种属特异性， 无种属特异性，内毒素毒性作用类似
分I-V型分泌系统，与细菌的代谢和致病性密 型分泌系统， 切相关。 切相关。
4.双组分信号转导系统 4.双组分信号转导系统
一个组氨酸蛋白激酶和一个反应调节 蛋白组成 感应外界信号，调控基因表达。 感应外界信号，调控基因表达。
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（三）细胞质 cytoplasm
细胞膜包裹的溶胶状物质，或称原生质（protoplasm） 由水、 细胞膜包裹的溶胶状物质，或称原生质（protoplasm），由水、 蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成， 蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成，其中含有许多重要 结构。 核糖体ribosome沉降系数为70 ribosome沉降系数为70S 50S 30S两个亚基组成。 1. 核糖体 ribosome 沉降系数为 70S ， 由 50S 和 30S 两个亚基组成 。 核 糖体是某些抗生素的作用靶点，可抑制细菌蛋白质的合成。如： 糖体是某些抗生素的作用靶点，可抑制细菌蛋白质的合成。 抗生素的作用靶点 链霉素为30 30S 红霉素为50 50S 链霉素为30S，红霉素为50S 质粒plasmid是存在于细菌胞质中的闭合环状双链DNA， plasmid是存在于细菌胞质中的闭合环状双链DNA 2.质粒plasmid是存在于细菌胞质中的闭合环状双链DNA，为染色体 外的遗传物质。质粒带有遗传信息， 外的遗传物质。质粒带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性 如编码菌毛、细菌素、毒素和耐药性等。 状。如编码菌毛、细菌素、毒素和耐药性等。 胞质颗粒，又称内含物（inclusion） 3. 胞质颗粒 ， 又称内含物 （ inclusion ） 。 大多为储藏营养物质的 场所。 场所。 异染颗粒 RNA、多偏磷酸盐，嗜碱， RNA、多偏磷酸盐，嗜碱，着色深 诊断价值（白喉棒状杆菌） 诊断价值（白喉棒状杆菌）
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Feulgen法染 Feulgen法染
二、细菌的特殊结构 Special Structures of Bacterium
1. 荚膜 capsule 细菌细胞壁外包围的一层粘液 性物质结构。大多数为多糖，少数为多肽。 性物质结构。大多数为多糖，少数为多肽。厚度 小于0.2 μm者称微荚膜 microcapsule） 者称微荚膜（ 小于0.2 μm者称微荚膜（microcapsule）。 化学组成：多糖/ 化学组成：多糖/多肽 形成条件： 形成条件：营养丰富 染色：不易着色，负染（墨汁） 染色：不易着色，负染（墨汁） 荚膜的功能： 荚膜的功能： 抗吞噬作用； ① 抗吞噬作用； 粘附作用；导管， ② 粘附作用；导管，医院内感染 抗有害物质的损伤作用。 ③ 抗有害物质的损伤作用。
生物学特性：多形性、革兰阴性、高渗培养、 生物学特性：多形性、革兰阴性、高渗培养、生长缓
慢、荷包蛋样菌落、可回复 荷包蛋样菌落、
油煎蛋样菌落
蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态 蜡样芽胞杆菌 型的镜下形态 多形性） （多形性）
与医学的关系： 与医学的关系： 致病性，常引起慢性和反复发作的感染 致病性，常引起慢性和反复发作的感染.
（四）核质 nuclear material
又称拟核。集中于细胞质的某一区域， 又称拟核。集中于细胞质的某一区域，无 核仁、核膜和有丝分裂器， 核仁、核膜和有丝分裂器，其功能与真核细胞的 染色体相似，细菌核质为单倍体， 染色体相似，细菌核质为单倍体，由单一密闭环 单倍体 状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散的网状结构。 DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散的网状结构。 分子反复回旋卷曲盘绕组成松散的网状结构 结合：少量RNA和组蛋白样蛋白 结合：少量RNA和组蛋白样蛋白 RNA 观察：RNA酶或酸处理，RNA水解 观察：RNA酶或酸处理，RNA水解 酶或酸处理 色 球形、 球形、棒状或哑铃状的核质
项目
染色性 抗原性 革兰阳性菌 革兰阴性菌 紫色 磷壁酸 红色 外膜
细胞壁的关系
细胞壁对酒精的通透性 细胞壁的化学组成不同
毒性 无内毒素 有内毒素 内毒素为 菌细胞壁成分 内毒素为G-菌细胞壁成分 青霉素 有效 较差 作用部位为肽聚糖 五肽交联桥 溶菌酶 有效 较差 作用部位为肽聚糖 聚糖骨架
细菌的基本结构
荚膜（肺炎球菌） 荚膜（肺炎球菌）
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2. 鞭毛
flagellum
概念： 概念：许多细菌菌体上附有细长并呈波状弯曲的 丝状物。鞭毛长5~20μm，直径12~30 5~20μm 12~30nm 丝状物。鞭毛长5~20μm，直径12~30nm 根据数量及部位，分为： 根据数量及部位，分为：
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结构 从细胞膜长出， 从细胞膜长出，游离于胞外
细菌基本形态
球菌( 球菌(coccus) 双球菌(diplococcus) 双球菌
脑膜炎奈瑟菌
肺炎链球菌
6
球菌( 球菌(coccus) 链球菌(streptococcus) 链球菌
7
球菌( 球菌(coccus) 葡萄球菌(streptococcus) 葡萄球菌
8
球菌
四联球菌和八叠球菌
9
杆菌(bacillus)
不同杆菌的大小、长短、 不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致
炭疽芽胞杆菌 3-10 μm
大肠埃希菌 2-3 μm
0.6布鲁菌 0.6-1.5 μm
10
杆菌
杆菌形态多样
双歧杆菌
Leabharlann Baidu
炭疽芽胞杆菌
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螺形菌(spiral bacterium)
弧菌
螺菌
螺杆菌
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第二节 细菌的结构 Structure of Bacterium
细菌L型 细菌 型（bacterial L form） ）
概念：某些药物作用于细菌， 概念：某些药物作用于细菌，可抑制的肽 聚糖的合成或破坏细胞壁的结构， 聚糖的合成或破坏细胞壁的结构，在高渗 环境下，细菌仍可存活， 环境下，细菌仍可存活，成为细胞壁缺陷 型. 形成条件：溶菌酶、青霉素、胆汁、 形成条件：溶菌酶、青霉素、胆汁、溶葡 萄球菌素、抗体、补体等. 萄球菌素、抗体、补体等
二、细胞膜
位于细胞壁内紧包细胞质，结构与真核细胞基本相同。 位于细胞壁内紧包细胞质，结构与真核细胞基本相同。 由磷脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇（支原体例外） 由磷脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇（支原体例外） 。 生物合成
功 能
细胞膜电镜照片
物质转运 分泌呼吸 信号转导
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1.中介体 1.中介体 mesosome
2µm
1µm
3
形
态
直径约1 μm。 1. 球菌 coccus 直径约 1 μm 。 不同种类的球 菌排列方式不同，有不同的名称。如葡萄球菌、 菌排列方式不同，有不同的名称。如葡萄球菌、 链球菌等。 链球菌等。 长短粗细很不一致。 2.杆菌 bacillus 长短粗细很不一致。中等大 小的杆菌直径约1μm， μm。 小的杆菌直径约1μm，长2～3 μm。 菌体弯曲。 3.螺形菌 spiral bacteria 菌体弯曲。一个弯 曲 为 弧 菌 (vibrio) ， 数 个 弯 曲 为 螺 菌 (spirillum)。 (spirillum)。
功能
维持菌体固有的形态， 维持菌体固有的形态，并保护细菌抵抗低渗 阳性菌20~25大气压，阴性菌 大气压， 环境 （阳性菌 大气压 阴性菌5~6大 大 气压） 气压） 参与菌体内外的物质交换 菌体表面带有多种抗原表位， 菌体表面带有多种抗原表位，可以诱发机体 的免疫应答 磷壁酸：重要表面抗原， 磷壁酸：重要表面抗原，与血清型分类有关 外膜：屏障结构， 外膜：屏障结构，与致病性相关 LPS
1. 形成：部分细胞膜 形成： 内陷、折叠、 内陷、折叠、卷曲 形成的囊状物， 形成的囊状物，多 见于G+ G+菌 见于G+菌。 2. 功能：类似于真核 功能： 细胞的线粒体， 细胞的线粒体，故 亦称为拟线粒体。 亦称为拟线粒体。
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2.青霉素结合蛋白 2.青霉素结合蛋白
G+菌肽聚糖结构
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3.蛋白分泌系统 3.蛋白分泌系统
位于菌细胞的外层，包绕在细胞膜的周围。 位于菌细胞的外层，包绕在细胞膜的周围。 组成较复杂，并随不同细菌而异。 组成较复杂，并随不同细菌而异。 革兰染色法可将细菌分为两大类 可将细菌分为两大类， 用革兰染色法可将细菌分为两大类，即革兰 阳性菌和革兰阴性菌
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共有组分
N-乙酰葡糖胺 乙酰葡糖胺
溶菌酶作 用位点
青霉素作 用位点
N-乙 乙 酰胞壁 酸
G+菌肽聚糖结构
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G-菌肽聚糖结构
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特殊组分
革兰阳性菌
磷壁酸(teichoic 磷壁酸(teichoic acid) 磷壁醛酸（少量） 磷壁醛酸（少量） 抗原性很强） （抗原性很强） 特殊蛋白： 特殊蛋白： 蛋白、 A蛋白、M蛋白
革兰阴性菌细胞壁特殊组分
1
学习要求
熟悉细菌的大小、 熟悉细菌的大小、形态和排列 掌握细菌细胞壁和细菌特殊结构的生物学 特性及与医学的关系 了解细菌细胞膜及细胞质的成分
2
第一节 细菌的大小与形态
Size and Morphology of Bacteria
测量细菌大小以微 测量细菌大小以微 大小 米 (μm)为单位。 (μm)为单位 为单位。