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12章_细菌的形态结构


(四)核质(nucleoid)
细菌为原核细胞,其遗传物质处于细胞浆 中,没有核膜,称为核体/核质/拟核。
核体
核体即细菌细胞中的DNA,是由闭合环状 的,长约1000nm的双链DNA细丝折叠或盘 绕而成,散布于整个细胞浆中,呈球状、 卵状、哑铃状、带状等。
分离自大肠 杆菌的核体
电镜图像
二、细菌的特殊结构
免疫应答。 ⑤胞壁上的某些成分与细菌的致病性有关。
细菌细胞壁缺陷型(细菌L型)
细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterial L form):细
胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中不 能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡。在高渗环 境下,仍可存活。 革兰阳性菌细胞壁缺失后,原生质仅被一层细胞膜包 住——原生质体(protoplast)。 革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质 球(spheroplast)。 某些L型仍有一定的致病力,通常引起慢性感染。
一、细菌的大小
测量细菌大小的单位是微米(μm)
细菌的大小,是以生长在适宜的温度和培养基中 的幼龄培养物为标准,虽然同一个菌落中的个体, 其大小也不完全相同,但在一定范围内,各种细 菌的大小是相对稳定,而且具有明显特征。
二、细菌的形态
细菌的外部形态比较简 单,仅有三种基本类型, 即球状、杆状和螺形状。
荚膜 鞭毛 菌毛 芽胞
与细菌的基本生命活动 没有多大关系
(一)荚 膜 (Capsule)
一部分细菌,在其生活过程中,可以在细胞壁的 外面产生一种粘液样的物质,包围整个菌体,称 为荚膜。
荚膜:与细菌壁结合牢固,厚度﹥0.2μm, 普通光镜下可见,边界分明。
微荚膜:厚度﹤ 0.2μm,不能在光镜下直接 看到。
并据此而将细菌分为:
球菌 杆菌 螺形菌
1、球菌(coccus)
多数球菌呈正球形,按其分裂方向及分裂 后彼此相连的情况不同,又可分为:
双球菌(Diplococcus) 链球菌(Streptococcus) 四联球菌(Tetracoccus) 八叠球菌(Sarcina) 葡萄球菌(Staphylococcus)
与细菌的毒力有关—— ①抵抗吞噬细胞的吞噬 ②抵抗体液因子(溶菌酶、补体、抗体等)和药 物的杀菌作用 ③粘附作用
荚膜具有抗原性。
(二)鞭 毛 ( Flagellum)
鞭毛:大多数弧菌、螺菌、许多杆菌和个别球 菌,有突出于菌体表面的细长丝状物, 称为鞭毛。
长度:因细菌种类不同而异,多长于菌体若干 倍。
肽聚糖是原核生物特有的成分。
细胞壁的机械强度有赖于肽聚糖的存在。
肽聚糖是由:
聚糖支架 四肽侧链 五肽交联桥
各种细菌细胞壁的聚糖支架均相同, 但四肽侧链的组成及其连接方式随菌 种而异。
1. 肽聚糖(peptidoglycan)
革兰阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥
溶菌酶作用点
✓ 链霉素能与细菌核糖体的 30S 亚基结合,红霉 素能与 50S 亚基结合,从而干扰细菌蛋白质的 合成而导致细菌的死亡;真核细胞的核糖体为 80S,因此对人体细胞则无影响。
2. 质粒 (Plasmid)
质粒是细菌染 色体外的遗传 物质。为小分 子的双股环状 DNA。
质粒可携带某些遗传信息,例如: 耐药因子(R)、细菌素(Col)、性菌毛 (F) 及某些毒素的基本编码均在质粒上。
杆菌的形态多样
两端齐平
炭疽芽胞杆菌
白喉棒状杆菌
杆菌的形状菌(Spirillum)
菌体成弯曲或螺旋状圆柱形,两端钝圆或呈尖 突状。
又可分为: 弧菌(Vibrio):菌体只有一个弯曲,形如逗点 螺菌(Spirillum):有两个以上弯曲,捻转呈螺 旋状
螺形菌(spiral bacterium)
细菌虽小,但其构 造也相当复杂;
细菌的结构对细菌 的生存、致病性和 免疫性等均有一定 作用。
习惯上,将细菌结构分为:
细菌基本生命活动过程中所必需。
基本结构 细胞壁、细胞膜、细胞质,核质等
与基本的生命活动没有多大关系。如:
特殊结构 荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞等。 并不
是所有的细菌都有这些特殊结构
一、细菌的基本结构
(一)细胞壁 (Cell wall)
细胞壁在细菌细胞的外层,是一层无色透明、坚 韧而具一定弹性的膜状结构。 结构比较复杂; 较厚(5~80nm); 网状结构; 可承受细胞内部强大的渗透压而不破坏。
1、细胞壁的主要组分
主要成分:肽聚糖 (Peptidoglycan) 或称粘肽 (Mucopetide)
双球菌
链球菌
葡萄球菌
2、杆菌(Bacterium或Bacillus)
杆菌一般呈正圆柱形,也有近似卵圆形的; 菌体多数平直,亦有稍弯曲的(如腐败梭菌); 菌体两端多为钝圆,少数是平截(如炭疽杆菌)
或呈尖锐状(如尖端梭杆菌); 菌体短小近似球形的,称为球杆菌; 会形成侧枝或分枝的,称为分枝杆菌; 一端膨大呈球棒形的,称为棒状杆菌; 有时个别杆菌会变成长丝状。 芽孢杆菌。
第十二章 细菌的形态和结构
细菌 (bacterium) 的概念 ?
细菌是一种具有细胞壁的,属于原核细胞型的 单细胞微生物。其个体微小,结构简单,具有 DNA和RNA,主要靠二分裂方式繁殖,并可在 人工培养基上生长繁殖。
广义的细菌还包括: 放线菌、支原体、衣原体、 立克次体和螺旋体。
第一节 细菌的形态
➢ 能阻止多种物质透过,抵抗许多化学药物的作用; ➢ 所以G-菌对溶菌酶、青霉素等比G+菌具有较大的
抵抗力。
外膜蛋白(Outer membrane protein,OMP)
外膜蛋白——外膜中镶嵌的多种蛋白质的统称。
外膜蛋白
主要外膜蛋白 次要外膜蛋白
微孔蛋白— 起分子筛作用
脂蛋白
牢固连接外膜与肽聚糖 作为噬菌体的受体 参与营养物质转运
黏液层:疏松地粘附于菌体表面,其界限不 清而易被洗脱者。
化学组成:多数细菌荚膜的成分为多糖,
少数为多肽。
荚膜的形成
具有种和型的特异性。但也与细菌所处 的环境有密切关系。能产生荚膜的病原菌, 如炭疽杆菌常需在动物组织中才能形成荚 膜,在人工培养基中则往往不形成或不明 显。
荚膜的功能:
不是细菌的主要构造,失去它,并不影响细菌的 生长繁殖,
鞭毛菌分类
丛毛菌
双毛菌
周毛菌
(三)菌 毛 (Filus或Fimbria)
菌毛:一些G-菌和少数G+菌,在菌体上生有一 种比鞭毛数量多、形状较直、较细、较短的毛 发状细丝,也称为纤毛/柔毛。
成分:菌毛蛋白 菌毛与运动力无关。 菌毛可分为:普通菌毛和性菌毛。
普通菌毛: ➢ 细、短,数量较多,每菌可有100~500条。 ➢ 功能:主要是能使细菌牢固地黏附于动、植物
细胞壁较薄,约5~10nm,但有多层结构,化学组 成比较复杂。
➢ 有1~2层肽聚糖,约占细胞壁干重的10~20%
➢ 不含磷壁酸
脂蛋白
➢ 有特殊的外膜
脂双层 外膜蛋白
脂多糖
革兰阴性菌细胞壁结构模式图
类脂A:是细菌内毒素的主要成分。 无种属的特异性,与致病性有关。
核心多糖:具有属特异性 特异多糖(侧链多糖):位于LPS的最外层,
中介体(mesosome)
中介体:是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物,多见于革兰
阳性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体,故亦称为线粒体 (chondroid)。
中介体
细胞质 1、核糖体 ( Ribosome )
是细菌合成蛋白质的场所。
电镜下可见,沉降系数为70S,由50S和30S两个 亚基组成。
和其它细胞上,是某些细菌重要的毒力因子, 与致病性有一定的关系。
性菌毛: ➢ 粗、长、略弯曲,为中空的蛋白质管。 ➢ 一般不超过4条。仅见于少数的 G-菌; ➢ 有性菌毛的细菌叫雄性菌(F+)
裂、呼吸、胞壁合成和芽胞形成有关。
(三) 细胞质(Cytoplasm)
内含无色透明胶状物,
主要成分是水、蛋白质、脂类、多糖类、核酸 和少量无机盐类等,具有明显的胶体性质,
是细菌进行营养物质代谢以及合成核酸和蛋白 质的场所。
内含有多种酶系统,还有核糖体、质粒、异染 颗粒、脂肪滴、糖原、淀粉粒、空泡等。
观察:要用特殊的鞭毛染色法染色法,使染料 沉积在鞭毛上,人为地增大其直径,才 能在光学显微镜下看见。或用电镜观察。 也可用悬滴法间接观察。
鞭 毛 ( Flagellum)
鞭毛成分:蛋白质,具有抗原性——H抗原 功能:是细菌的运动器官。
鞭毛的有无、位置、数量等可作为鉴定 细
菌的依据。
单毛菌
革兰阳性菌与阴性菌细胞壁比较
结 肽 组成
聚 层数 糖
强度
磷壁酸
革兰阳性菌
聚糖骨架、四肽侧链、 五肽交联桥
15~50
强,坚韧 有
外膜

构 周浆间隙

细胞壁抗原 磷壁酸
特殊表面蛋白:A蛋白
革兰阴性菌
聚糖骨架、四肽侧链
1~2 弱,较疏松
无 有
有 脂多糖(内毒素): 大量致病,小量免疫
细胞壁的功能
①维持菌体固有的形态。 ②保护细菌抵抗低渗环境。 ③参与菌体内外的物质交换。 ④菌体表面带有多种抗原表位,可以诱发机体的
细菌L型的形态和染色性
细菌L型呈高度多形性,大小不一。着色不匀,无论其原为 革兰阳性或阴性菌,形成L型大多染成革兰阴性。
蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态(多形性)
细菌L型的培养特性和菌落形态
细菌L型生长缓慢,营养要求高,对渗透压敏感,普通营养基上 不能生长,培养时必须用高渗的含血清的培养基。
细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落。
油煎蛋样菌落 (典型L型菌落)
颗粒型菌落
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