N-乙酰葡萄糖胺 N-乙酰胞壁酸
聚糖骨架
L-丙氨酸 D-谷氨酸 二氨基庚二酸
D-丙氨酸
L-丙氨酸 D-谷氨酸 二氨基庚二酸
D-丙氨酸
四肽侧链
革兰氏阳性菌细胞壁
（2）脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)
磷壁酸的作用 • 抗原性很强——G＋菌的表面抗原； • 在调节离子通过粘肽层中起作用；
• 与细胞膜上一些酶的活性有关；
• 某些细菌的磷壁酸，对宿主具有粘附 作用，其作用类似菌毛，可能与致病 性有关。
革兰氏阳性菌
2、革兰氏阴性菌细胞壁结构
较薄，约10～15nm ，结构成分较为复杂，由外膜和周
质间隙组成，外膜由脂多糖、磷脂、蛋白质和脂蛋白组 成。 周质间隙含有1~2层肽聚糖，及多种蛋白质和核酸 酶
Gram Positive G+
Gram Negative G-
细菌菌体涂片
固定
结晶紫染色
碘液媒染
95%乙醇脱色
沙黄或番红复染
Gram stain of Gram + Staphylococcus cells
Gram stain of Gram - E. coli cells
1、革兰氏阳性菌细胞壁的结构
一、基 本 构 造
（一）细胞壁(Cell wall) • 位于细菌细胞最外层，贴近胞浆膜之外，
是一层坚韧而具有一定弹性的膜状结构。
– 结构比较复杂 – 较厚（10~80nm) – 质量均匀 – 网状结构 – 可承受细胞内强大的渗透压而不破坏
革兰氏染色法
• 由于各种细胞壁所含成分不一样，1884年 丹麦科学家（Christion Gram）发明了一种 染色方法，我们称之为革兰氏染色法。
动物病原微生物学
第二章 细菌的形态与结构 第二节 细菌细胞的结构
第二节 细菌细胞的结构
• 细菌细胞虽小，但其构造颇为复杂。 • 细菌的结构对其生存、致病性和免疫性等
均有一定的作用。
细菌的结构按分布部位大致可分为
细胞浆 核蛋白体
内部结构
核体（核质）
质粒
间体 内含物
芽孢
表层结构
细胞壁 细胞膜
荚膜
外部附件
（2）磷壁酸（Teichoic acid）
G+菌特有，是由核糖醇(Ribitol)或甘油 (Glyocerol)残基经磷酸二酯键相互连接而成的多 聚物，并带有一些氨基酸或糖。约30个或更多磷 壁酸分子组成的长链，穿插于肽聚糖中。
膜磷壁酸 磷 (Membrane 壁 teichoic acid) 酸 壁磷壁酸
壁磷壁酸 脂磷壁酸
阳性菌特有
肽聚糖
（1）肽聚糖（peptidoglycan）
又称“粘肽”(Mucopetide) 、“糖肽 聚”(glycopetide)或胞壁质（murein）， 使细菌细胞壁特有物质。
✓细胞壁的机械强度有赖于肽聚糖的存 在。 ✓合成肽聚糖是原核生物特有的能力。
革兰氏阳性菌“肽聚糖” （如金黄色葡萄球
(Wall teichoic acid)
又称脂磷壁酸 (Lipteichoic acid) ，和细胞膜连结，另一 端均游离于细胞壁外。
与细胞壁中肽聚糖的N乙酰胞壁酸连结
磷壁酸（Teichoic acid）
壁磷壁酸(含量多，通过共价键与
肽聚糖分子结合,并延伸到肽聚糖分 子表面)
膜磷壁酸
(与细菌细胞膜 的脂类结合)
N-乙酰葡萄糖胺 N-乙酰胞壁酸
聚糖骨架
L-丙氨酸 D-谷氨酸 L-赖氨酸
D-丙氨酸
L-丙氨酸 D-谷氨酸 L-赖氨酸
D-丙氨酸
四肽侧链
五肽交联桥
凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物 质，都能损伤细胞壁而使细菌变形或 杀伤细菌，如：
– 溶菌酶能水解肽聚糖支架的β-1，4糖苷键， 引起细菌裂解。
– 青霉素和头孢霉素能抑制四肽侧链上D-丙 氨酸与五肽桥之间的联结，使细菌不能合 成完整的细胞壁，可导致细菌死亡。
• 据革兰氏染色反应不同，可以把细菌分为 两大类：
-革兰氏阳性菌 G+ -革兰氏阴性菌 G-
革兰氏染色(Gram staining)过程
• 1）初染：草酸结晶紫溶液染色1~3min,水洗 • 2）媒染：革兰氏碘液1min，水洗 • 3）脱色：95%的酒精，脱色时间根据抹片
的厚度灵活掌握，多在15~30s之间，水洗 • 4）复染：沙黄水溶液染1min，水洗 • 5）干燥：吸干或自然干燥 • 6）镜检：G+菌呈兰紫色，G-菌为红色
细胞壁较厚，约15~80mm。其化学成分主要是肽聚 糖，约占细胞壁干重的40~95%，形成15~50层聚合体。 组成肽聚糖的聚糖骨架与革兰氏阴性细菌相同，但四 肽侧链的组成和交联方式则与革兰氏阴性细菌不同。 磷壁酸(Teichoic acid)、多糖和蛋白质等。分枝杆菌 的细胞壁则含多量脂类，多以分枝杆菌酸和蜡质存在。
菌由）聚糖连支架、四肽侧链和五肽交联桥组成
N-乙酰葡萄糖胺（N-acetyl glucosamine，G）
溶菌酶作用点
N-乙酰胞壁酸 （N-acetyl muramicacid，
M）
青霉素作用点
聚糖连支架是由 N-乙酰葡糖胺（ （Nacetylglucosamine，NAG）和N-乙酰胞壁酸 （ N-acetylmuramicacid， NAM）经β-1，4糖 苷键交替连接组成。 四肽侧链由L-丙氨酸、D-谷氨酸、L-赖氨酸 和D-丙氨酸四种氨基酸组成，均连接在NAM上。 五肽桥由5个甘氨酸组成， 交联方式：四肽侧链第三位L-赖氨酸籍五肽 交联桥与相邻四肽侧链第四位的D-丙氨酸交叉 联结，形成坚固致密的三维立体网状结构。
外膜(外壁层）：
位于肽聚糖层的外部。
脂多糖
微孔蛋白
微孔蛋微孔蛋
外膜蛋白 磷脂
脂蛋白,仅由1-2层肽聚糖分
子构成。
（1）革兰氏阴性菌“肽聚糖” （大肠杆 菌）包括聚糖链支架、四肽侧链
四肽侧链的第三位 氨基酸由二氨基庚 二酸（DAP）替代， 以肽链直接与相邻 四肽侧链中的D-丙 氨酸相连，无五肽 交联桥，形成二维 结构，故其结构较 疏松
鞭毛 菌毛
习惯上：细菌的结构
基本结构
细菌基本生命活动中所必需 细胞壁、细胞膜、细胞浆、 核物质、核糖体和内含物等
各种细菌都具有的结构
特殊构造
与基本生命活动没有多大关系 如夹膜、鞭毛、菌毛、芽孢等 并不是所有细菌都有这些结构
细胞壁/外膜 （如果存在）
鞭毛 内含颗粒
核糖体
细胞膜
荚膜 菌毛
细胞质
间体
核体