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1、第一章 细菌的形态结构与功能 吴爱武,2,细菌的形态结构与功能,细菌（bacterium）：一类体积微小、结构简单、以二分裂法繁殖（繁殖迅速）、对抗生素敏感的原核细胞型单细胞微生物。在适宜的环境条件下具有相对稳定的生物学特性。,3,一、 细菌大小与形态 二、 细菌的基本结构和功能 三、 细菌的特殊结构与功能,细菌的形态结构与功能,4,形态与大小,细菌的大小与形态,细菌的测量单位：,微米(m),细菌的形态,球菌,杆菌,螺菌,弧菌,螺形菌,5,细菌的基本结构和功能,由外向内依次为： 细胞壁 细胞膜 细胞质 核 质,细菌结构模式图,返回,6,细菌结构电镜图,7,细胞壁（cell wall）,基本组成
2、-肽聚糖 革兰阴性菌和革兰阳性菌细胞壁的比较 细胞壁的功能,返回,8,细胞壁组成：,革兰阴性菌和革兰阳性菌共有组分 肽聚糖（peptideglycan） 又称黏肽（mucopeptide） 是细胞壁的主要成分。 革兰阳性菌和革兰阴性菌肽聚糖组成不同。,9,G+菌肽聚糖结构： 聚糖骨架：N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸经-1，4糖苷键连接，间隔排列形成。 四肽侧链： L-丙、D-谷、 L-赖、D-丙 五肽桥：五个甘氨酸,G+肽聚糖模式图,10,聚糖骨架： 同G+ 菌,四肽侧链： L-丙、D-谷 DAP、D-丙,G- 菌肽聚糖结构：,11,破坏肽聚糖结构或抑制其合成物质都能损害细胞壁，使细菌变形或杀
3、伤细菌。 溶菌酶能水解N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡糖胺的-1，4糖苷键连接。 -内酰胺类抗生素能与细菌竞争合成细胞壁的转肽酶。人和哺乳动物无细胞壁结构、亦无肽聚糖，故-内酰胺类抗生素对人和哺乳动物细胞无毒性作用。,返回,12,磷壁酸（teichoic acid）：由核糖醇和甘油残基经磷酸二酯键交联而成的多聚物。 磷壁酸功能：抗原性强，是阳性菌表面重要抗原（分型），并与细菌的黏附（致病）有关。 表面蛋白：致病和抗原性有关。,革兰阳性菌细胞壁特有组分,13,特殊组分：,G+菌特有成分,壁磷壁酸,膜磷壁酸,磷壁酸,膜磷壁酸,壁磷壁酸,14,革兰阴性菌细胞壁特殊组成,外膜（outer membrane,
4、OM） 位于肽聚糖层外，由内向外依次为 脂蛋白 脂质双层 脂多糖,15,脂蛋白,脂多糖,脂质双层,特殊组分：,外 膜,16,革兰阴性菌细胞壁特殊组成,脂蛋白（lipoprotein）：外膜最内层，连接肽聚糖和外膜层。 脂质双层：结构类似细胞膜，中间镶嵌有外膜蛋白孔蛋白（porin protein）,17,革兰阴性菌细胞壁特殊组成,脂多糖（lipopolysaccharides,LPS）由脂质A、核心多糖和O-特异多糖组成，又称细菌内毒素。外膜最外层 周浆间隙（periplasmic space）,18,革兰阴性菌细胞壁结构示意图,19,革兰阴、阳性细菌细胞壁的比较,特征 革兰阳性 革兰阴性 肽
5、聚糖层次 15 50 12 化学组成 肽聚糖 外膜 磷壁酸 肽聚糖 厚度 厚 薄 (2080nm) (1015nm) 外膜 无 有 周浆间隙 存在于某些菌种 存在于全部菌种 孔蛋白 无 有 分子渗透性 高渗透性 低渗透性,20,返回,21,细胞壁的功能,1.维持细菌细胞固有外形，保护细菌。 2.和细菌细胞膜共同完成物质的交换。 3.细胞壁上的多种抗原决定簇，决定了 抗原性。,返回,22,细菌L型,即细胞壁缺陷细菌，细胞壁部分或完全缺陷的细菌 革兰阳性菌的L型细菌称为原生质体（protoplast）,必须在高渗环境中才可存活。 革兰阴性菌的L型称原生质球（spheroplast）,因其肽聚糖层受
6、损后外膜仍存在，在低渗环境中仍有一定的抵抗力。,23,细菌L型,24,细菌L型特性,染色性发生改变，多为革兰阴性。 形态发生改变，呈多形性。 仅能在高渗环境中存活 菌落表现为：油煎蛋样、颗粒样、丝状,细菌L型油煎蛋样菌落,25,临床分离葡萄球菌L型,葡萄球菌L型回复后,细菌L型 菌落类型,电镜照片,返回,26,细 胞 膜,27,细胞膜的结构,28,细胞膜的功能,1.渗透和运输作用（物质转运） 2.呼吸作用（能量的产生、储存和利用有关） 3.生物合成作用 4.参与细菌分裂、呼吸（中介体）,29,白喉杆菌 细胞膜与中介体,中介体,部分细胞膜折叠形成的向内陷入细胞质中的囊状物,功 能,类似真核细胞线
7、粒体，为细菌提供大量能量。,Mesosome,返回,30,细胞质 Cytoplasm,31,细胞质和胞质内含物,细胞质化学组成 1.水 70%80% 2.无机物 3.核酸 4.蛋白 5.脂,胞质内含物 1.核糖（蛋白）体 2.质粒 3.内含体,32,细菌合成蛋白质的场所。 在胞质中数目可达数万，由RNA和蛋白质组成。 其沉降系数为70S，常与正在转录mRNA相连，成为多聚核糖体。 氨基糖苷类和大环内酯类抗生素的作用位点。 与真核细胞核糖体不同，故抑制细菌蛋白合成的抗菌药物对人体是无害的。,核糖（蛋白）体 （ribosome）,33,是染色体外的环状双股DNA，可携带细菌的某些遗传信息如耐药因子
8、、细菌素、性菌毛、毒素等。 能独立复制 可以通过接合等方式转移，它是基因工程技术的重要工具。 并非细菌生命活动所必须的。,质粒（plasmid）,34,细菌营养储存物 多糖、脂类、多磷酸盐组成 可作为有些细菌的鉴定依据,内含体（inclusion bodies）,35,异染颗粒,质粒,细菌核蛋白体,电镜照片,返回,细菌的基本结构与功能,36,细菌的核质,核质为细菌生命活动的关键物质,控制细菌遗传变异与分裂繁殖,37,核质（nuclear material）： 核质由双股DNA组成，电镜下可见由单一的一根环状DNA分子反复旋曲盘绕而成，又称拟核。 无核膜，无组蛋白包绕，是细菌遗传物质，决定细菌的
9、遗传特性。,38,细胞核,返回,39,细菌特殊结构和功能,荚膜（capsule） 鞭毛（flagellum） 菌毛（pilus） 芽胞（spore）,返回,40,细菌特殊结构,荚膜: 细菌细胞壁外围绕的一层粘液性物质,其厚度为200nm以上,且紧紧围绕细胞壁。 粘液层: 厚度小于200nm,松散可溶性。,41,荚膜的功能,抗吞噬作用，与毒力有关。 抗有害物质损伤作用。 具有粘附作用，有助于细 菌的定植,返回,42,鞭毛（flagellum） 附着于多种细菌（如大多数杆菌、少数球菌、全部弧菌及螺菌）菌体上的细长而呈波状弯曲的丝状物。 分为单毛菌（monotrichate）、双毛菌(amphitr
10、ichate)、 丛毛菌(lophotrichate)、周毛菌(peritrichate) 菌毛（pilus）（详见后述） 比鞭毛更为纤细、短而直的丝状蛋白附属物。 分为普通菌毛、性菌毛,细菌的特殊结构,43,鞭毛的种类,44,鞭毛的结构,1.基础小体 2.钩状体 3.丝状体 化学本质为蛋白质,45,鞭毛功能,细菌的运动器官 抗原性 有些与致病性有关。 鉴别细菌,46,鞭毛的检查(),47,鞭毛的检查(),返回,48,细菌的菌毛(),化学成分：菌毛蛋白，具有抗原性。 功能： 普通菌毛：是一种粘附结构， 又称定植抗原， 与致病性有关。 性菌毛：接合时传递遗传物质,49,细菌的菌毛(),返回,50,细菌的芽胞,概念：脱水浓缩而成，为细菌的 休眠形式。 芽胞的形成受遗传因素的控制和 环境因素的影响。,51,芽胞的结构、形成和出芽,I,II,52,1.对热力、干燥、辐射、化学消毒剂等具有 强大抵抗力； 2.可以是否杀死芽胞作为物品消毒灭菌判断效 果的指标； 3.芽胞在菌体的位置和直径大小随菌种不同有 助于细菌鉴别。,芽胞的功能和作用,53,芽胞的种类（）,54,芽胞的种类（）,55,芽胞的种类（）,返回,