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1、细菌的形态及基本结构、细菌的形态与大小 细菌基本形态可分为球状、杆状与螺旋状三大类，分别为球菌，杆菌和 螺旋菌，极少数为其他形态(一)细菌的个体形态1. 球菌：菌体呈球形或近似球形 , 以典型的二分裂殖方式繁殖 ,分裂后产 生的新细胞常保持一定的空间排列方式 . 根据细胞分裂的方向及分裂后的各 子细胞的空间排列状态不同 , 可将球菌分为以下几种 :(1) 单球菌：分裂后的细胞分散而单独存在的球菌 . 如尿素微球菌(2) 双球菌：分裂后两个球菌成对排列的为双球菌 . 如肺炎双球菌(3) 链球菌：分裂是沿一个平面进行，分裂后细胞排列成链状 . 如乳链球菌(4) 四联球菌：分裂是沿两个相垂直的平面进
2、行，分裂，分裂后每四个细胞 在一起呈田字形 . 如四联微球菌(5) 八叠球菌：按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌在一起成立 方体形. 如藤黄八叠球菌(6) 葡萄球菌：分裂面不规则，多个球菌聚在一起，像一串串葡萄。如金黄 色葡萄球菌2、杆菌：杆菌是细菌中种类最多的类型 ,因菌种不同 ,菌体细胞的长短、粗 细等都有所差异。杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状、梭杆状、月亮状、分枝状、 竹节状等；按杆菌细胞的排列方式则有链状、栅状、 “八”字状以及有鞘衣的 丝状等。一般情况下 ,同一种杆菌的宽度比较稳定 ,但它的长度经常随培养时 间、培养条件的不同而有较大的变化。3、螺旋菌：螺旋状的细菌
3、称为螺旋菌。根据其弯曲情况分为：弧菌：螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形 例：霍乱弧菌、逗号弧菌 螺旋菌：螺旋满 26 环，螺旋状例：干酪螺菌螺旋体：旋转周数在 6 环以上，菌体柔软。 例：梅毒密螺旋体 (二)、细菌的大小（1）测量：测微尺（2）单位：微米 （m）（3）表示：球菌：直径 杆菌： 宽×长 螺菌： 宽、长、螺距 二、细菌的基本构造基本结构包括：细胞壁、细胞膜、细胞质、核区、间体、核糖体、气泡 和储藏物。特殊结构包括：荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢。1 、细胞壁：细胞壁是位于菌体的最外层， 内侧紧贴细胞膜的一层无色透明， 坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占细胞干重的 10%25%。（1）
4、细胞壁的功能 保护细胞免受外力损伤 , 维持菌体外形 协助鞭毛运动与胞膜一起完成细胞内外物质交换 为正常细胞分裂所必需 与细菌的抗原性致病性和对噬菌体的敏感性密切相关。（2）细胞壁的化学组成与结构 革兰氏染色法： 革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法， 由丹麦医生 Hans Christian Gram 于 1884 年创立。基本步骤： 涂片固定 结晶紫初染 1min 碘液媒染 1min95%乙醇 脱色 0.5min 番红复染 2min结果 : 革兰氏阳性菌 紫色； 革兰氏阴性菌 红色。 细胞壁的化学组成与结构革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较成分占细胞壁干重的 %革兰氏阳性细菌革兰氏
5、阴性细菌肽聚糖含量很高（ 3095 ）含量很低（ 520 ）磷壁酸含量较高（ <50 ）无类脂质一般无（ <2）含量较高（ 20 ）蛋白质无含量较高细菌细胞壁的结构：? 细胞壁的基本骨架 肽聚糖 肽聚糖：是由 N 乙酰胞壁酸（ NAM）和 N乙酰葡糖胺（ NAG）以及少数氨基酸短肽链组成的亚单位聚合而成的大分 子复合体。肽聚糖单体：是由 NAG 、 NAM 、肽尾、肽桥构成。? 革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成磷壁酸：占 40%。G+菌所特有 ,其主链由数十个磷酸甘油或磷酸核糖醇组成 , 有的还有由 DAla 和还原糖组成的侧链。肽聚糖：占 3070% 不, 同菌种中 肽聚
6、糖（肽链）组分不同。? 革兰氏阴性菌细胞壁：分内壁层和外壁层。 外壁层：位于肽聚糖层的外部。 包括脂多糖 ; 蛋白质层（脂蛋白、基质蛋白、 外壁蛋白） ; 磷脂 .内壁层：紧贴胞膜 ,仅由 12层肽聚糖分子构成 ,占细胞壁干重 5-10%,无磷 壁酸。? 革兰氏染色原理： 第一步：结晶紫使菌体着上紫色 第二步：碘和结晶紫形成大分子复合物， 分子大，能被细胞壁阻留在细胞内。 第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应。G+ 菌：细胞壁厚，肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇脱色时，肽聚糖因脱 水而孔径缩小，故结晶紫 - 碘复合物被阻留在细胞内， 细胞不能被酒精脱色， 仍呈紫色。G菌：肽聚糖
7、层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，因其含脂量 高, 乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫 -碘复合物溶出细胞壁，酒精将细胞脱 色，细胞无色，沙黄复染后呈红色。青霉素的作用：作用于肽聚糖肽桥的联结，即抑制肽聚糖的合成，故仅对生长着的菌有效，主要是 G+菌。2、细胞膜 细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软、富有弹性的半透明薄膜。细胞膜的化学组成：主要包括蛋白质、磷脂、糖类、少量核酸。 细胞膜的结构： 1972 年 Singer和 Nicolson 提出的细胞膜液态镶嵌模型。 认 为：膜是由球形蛋白与磷脂按照二维排列方式构成的流体镶嵌式，流动的脂 类双分子层构成了膜的连续体， 而蛋白质象孤岛
8、一样无规则地漂流在磷脂类 的海洋当中。 细胞膜的功能：细胞内外物质交换和运送。在原核微生物中 ,参与生物氧化和能量产生。 与细胞壁及荚膜的合成有关。是鞭毛着生的位点。 间体：由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物，一般位于细胞分裂的部 位或附近。间体的功能 : ?参与隔膜形成 ?与核分裂有关 ?类线粒体功能 3、拟核（或核质体、核区）拟核：由大型环状双链 DNA纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的无核膜、 核仁的区 域。功能：负载遗传信息。质粒：细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环状双链 DNA分子组成，分子量约为 100 ×106 D.携带 1100 个基因, 一个菌细胞可 有一至数个
9、质粒。质粒的特点： 可自我复制，稳定遗传。对生存不是必要的。复制与染色体分开， 但同步进行。 不同质粒携带不同遗传信息。无质粒细菌可通过接合、转化、转导等方式获得，不能自发产生。 质粒应用 : 基因工程，体外重组 .4、核糖体：是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸（占60%）和蛋白质（占 40%）组成。细菌的核糖体沉降系数为： 70s，由 50s 大亚基和 30s 小亚基 构成。功能：是细胞合成蛋白质的机构。5、细胞质及其内含物 细胞质：是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。细胞质是无色、透明、粘稠状物 质。主要成分为水，蛋白质，核酸，脂类、少量糖和无机盐。细胞质功能：细胞质中含有丰富的酶系
10、，是营养物质合成、转化、代谢的场所。 细胞质中的内含物：气泡：由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。 有些细菌细胞质中含有几个或多个气泡。气泡的功能：?调节细胞比重，以使其漂浮在合适的水层中。?气泡吸收空气，空气中的氧气可供代谢需要。 例：许多光合细菌和水生细菌、盐杆菌常含有气泡。颗粒状内含物：细菌细胞 质中含有各种颗粒状内含物， 它们大多数为细胞贮藏物， 颗粒状内含物的多少因 细菌的种类、菌龄及培养条件不同而改变。主要有：异染粒、聚羟丁酸、肝糖粒、淀粉粒、脂肪粒、硫粒和液泡等等。 异染粒：是普遍存在的贮藏物，主要成分是多聚偏磷酸盐。异染粒大小和结构 :大小为 0.5 1m ，是多聚偏磷酸盐的聚合
11、物， 分子呈线状。 功能：贮存磷元素和能量，降低渗透压。多聚偏磷酸盐对某些染料有特殊反应 ,产生与所用染料不同的颜色 , 因此得名异 染颗粒.例: 异染粒遇甲基胺蓝变紫红色 .含异染粒的细菌种类 : 棒状杆菌和某些芽孢杆菌等 .聚羟丁酸颗粒 (PHB)：聚羟丁酸颗粒是许多细菌细胞质内常含有的碳源 类储藏物 .PHB不溶于水 ,易被脂溶性染料 (如苏丹黑 )着色。功能: 贮存碳源、能源和降低渗透压。 许多好氧菌和光合厌氧菌都含有聚羟丁酸颗粒。硫粒：是硫元素的贮藏体。 形成：取决于环境硫化物含量 , 当环境中 S含量高时， 在体内积累；当缺 S时, 氧化成硫酸被菌利用。功能： a. 好氧硫细菌的能源 b. 厌氧硫细菌的电子供体肝糖粒和淀粉粒 : 都是 -1,4 或 -1,6 糖苷键的葡萄糖聚合物。这些贮藏物通常较均匀地分布在细胞 质内，颗粒较小。若这类贮藏物大量存在时，用碘使对其染色，肝糖粒能被碘液 染成红色，淀粉粒被碘成蓝色。脂肪粒：脂肪粒的折光性较强，它可被脂溶性染料染色；细胞生长旺盛时，脂肪 粒增多，细胞遭破坏后，脂肪粒可游离出来。液泡：许多活细菌细胞内有液泡， 液泡主要成分是水和可溶性盐类， 被一层脂蛋 白的膜包围。 可用中性红染色使之显现出来。 液泡具有调节渗透压的功能， 还可 与细胞质进行物质交换。