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第一篇 细菌学. 第 2 章 细菌的形态与结构. 学习内容:. 细菌的大小与形态 细菌的形态学检查 细菌的结构:基本结构、特殊结构. 学习要求:. 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。 了解其它内容。. 炭疽芽胞杆菌 3-10 μm. 大肠埃希菌 2-3 μm. 布鲁菌 0.6-1.5 μm. 第一节 细菌的大小与形态. 一、细菌的大小. 细菌的测量单位:. 微米( μm). 不同种类的细菌大小不一. 二、细菌的形态. 球菌 : 球形或近似球形. 细菌的基本形态. 典型形态.
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第一篇 细菌学 第2章 细菌的形态与结构
学习内容: • 细菌的大小与形态 • 细菌的形态学检查 • 细菌的结构:基本结构、特殊结构 学习要求: • 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。 • 了解其它内容。
炭疽芽胞杆菌 3-10 μm 大肠埃希菌 2-3 μm 布鲁菌 0.6-1.5 μm 第一节 细菌的大小与形态 一、细菌的大小 细菌的测量单位: 微米(μm) 不同种类的细菌大小不一
二、细菌的形态 球菌:球形或近似球形 细菌的基本形态 典型形态 杆菌:杆状或棒状 螺形菌:弧形或螺旋状 衰退型
球菌(coccus) 双球菌 四联球菌 葡萄球菌 链球菌 八叠球菌
肺炎链球菌 球菌(coccus) 双球菌
球菌(coccus) 链球菌 葡萄球菌
球菌(coccus) 四联球菌 八叠球菌
杆菌(bacillus) 棒状杆菌 分枝杆菌 球杆菌 链杆菌
螺形菌(spiral bacterium) 螺菌:2-6环螺旋 弧菌:螺旋不足1环 螺杆菌:菌体细长弯曲 弯曲菌
螺菌 弧菌 螺杆菌 螺形菌(spiral bacterium) 霍乱弧菌 鼠咬热螺菌 幽门螺杆菌
第二节 细菌的形态检查法(P20) 光学显微镜 一、观察工具 电子显微镜 不染色标本检查法 二、检查方法 染色标本检查法
(一)不染色标本检查法 ①压滴法:将菌悬液滴于载玻片上,加盖盖玻片后立即进行显微镜观察; ②悬滴法:在盖玻片中央加一小滴菌悬液后反转置于特制的凹玻载片上后进行显微镜观察。为防止液滴蒸发变干,一般还应在盖玻片四周加封凡士林; 直接观察活菌的形态和运动情况
(二)染色标本检查法 原理: • 细菌体积小、半透明,经染色后才能观察清楚。 • 染色法是染色剂与细菌细胞质结合。最常用的染色剂是盐类。 • 碱性染色剂是由有色的阳离子和无色的阴离子组成;酸性染色剂则相反。细菌细胞质富含核酸,可以与带正电荷的碱性染色剂结合;酸性染料不能使菌体染色,而使背景着色而形成反差,故称负染。
(二)染色标本检查法 方法 观察细菌的形态、大小和排列,还能鉴别细菌。
革兰染色的操作步骤 涂片制作 染 色 镜 检
革兰染色的操作步骤 复染 脱色 初染 媒染 卢戈氏碘液1分钟 稀释复红30秒 结晶紫1分钟 95%酒精30秒
镜下观(实物图) 革兰阴性菌 革兰阳性菌 革兰染色阳性球菌
第三节 细菌的结构 基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质 特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞
一、细菌的基本结构 • 细胞壁 • 细胞膜 • 细胞质 • 核质
细胞壁是细菌的基本结构,所有的细菌都有细胞壁吗?细胞壁是细菌的基本结构,所有的细菌都有细胞壁吗? 细胞壁种类分:革兰阳性菌细胞壁 革兰阴性菌细胞壁 细胞壁 细胞壁 有些在特定条件下失去细胞壁 个别天生缺乏细胞壁 大部分有细胞壁
(一)细 胞 壁 革兰阳性菌的细胞壁 磷壁酸 肽聚糖 细胞膜 细胞质
1.肽聚糖(peptidoglycan),又称粘肽/糖肽/胞壁质 溶菌酶作用点 青霉素作用点 (1)聚糖骨架: G:N-乙酰葡萄胺 M:N-乙酰胞壁酸 (2)四肽侧链: L-丙、D-谷、L-赖、D-丙 (3)五肽交联桥: 五个甘氨酸
膜磷壁酸 壁磷壁酸 2.革兰阳性菌细胞壁的特殊成分:磷壁酸 G+菌特有成分 壁磷壁酸 脂(膜)磷壁酸(LTA)
磷壁酸的功能 • 调节离子通过粘肽层中起作用; • 可能与某些细菌酶的活性有关; ★与细胞壁的其他成分协同,起粘附作用; ★抗原性强,是G+菌重要的表面抗原。
脂多糖 外膜蛋白 外膜 肽聚糖 脂蛋白 周浆间隙 细胞膜 细胞质 (一)细 胞 壁 革兰阴性菌的细胞壁
1.革兰阴性菌的肽聚糖 聚糖骨架: 同G+菌 四肽侧链: L-丙、D-谷 DAP、D-丙 与G+菌不 同 无五肽桥: 与G+菌不同
2.G-菌特有成分:外膜 外 膜
3.革兰阴性菌细胞壁需要关注的成分 (1)孔蛋白:镶嵌外膜脂质双层中的蛋白质,是外膜蛋白(OMP)的一种。 • 功能: • 有的与水溶性分子通过细胞壁有关; • 有的为诱导性或去阻遏蛋白质,参与特殊物质的扩散过程; • 有的为噬菌体、性菌毛或细菌素的受体。
脂质A:为一种糖磷脂。无种属特异性,不同种属细菌的脂质A骨架基本一致,为内毒素的毒性和生物学活性的主要组分,不同细菌产生的内毒素毒性均相似。脂质A:为一种糖磷脂。无种属特异性,不同种属细菌的脂质A骨架基本一致,为内毒素的毒性和生物学活性的主要组分,不同细菌产生的内毒素毒性均相似。 3 1 2 特异多糖 核心多糖 脂质A 核心多糖:位于脂质A的外层。有属特异性,同一属细菌的核心多糖相同。 特异多糖:是脂多糖的最外层,由低聚糖重复单位所构成,为革兰阴性菌的菌体抗原(O抗原),具有种特异性。特异多糖缺失,细菌从S型转变为R型。 3.革兰阴性菌的细胞壁需要关注的成分 (2)脂多糖(lipopolysaccharid,LPS)
(一)细 胞 壁 细胞壁的功能 1、维持细菌的固有形态、保护细菌抵抗低渗环境 2、与细胞膜一起参与细胞内外物质交换 3、特异性抗原与细菌的血清型分类有关 4、某些成分与致病有关 : 金黄色葡萄球菌A蛋白 抗吞噬等作用 A群链球菌膜磷壁酸 粘附作用 革兰阴性菌脂多糖 多种生物学效应
(一)细 胞 壁 细胞壁的缺陷型 细菌L型 许多革兰阳性菌和革兰阴性菌都可以产生L型突变,严格地说,细菌L型专指那些实验室或宿主体内通过自发突变而形成的相对稳定的细胞壁缺损菌株。
形态多形性 染色革兰阴性 培养高渗低琼脂血清培养基 菌落油煎蛋样 细胞壁缺陷细菌 细菌L型 形成条件 细胞壁中肽聚糖结构受理化或生物因素 的直接破坏或合成抑制而形成。 生物学特性 与医学关系 仍有一定致病性,常发生在使用作用细胞壁的抗菌素治疗过程中,临床上遇有症状明显而常规细菌培养阴性者应考虑此菌感染。
细菌L型 菌落类型 电镜照片 临床分离葡萄球菌L型 葡萄球菌L型回复后
2、细胞膜 为于细胞壁内紧包细胞质,结构与真核细胞基本相同。 细胞膜电镜照片 功 能 生物合成 物质转运 分泌呼吸 细胞膜 模式结构图 载体蛋白 脂质双层
中介体 Mesosome 部分细胞膜折叠形成的向内陷入细胞质中的囊状物 功 能 类似真核细胞线粒体,为细菌提供大量能量。 白喉杆菌 细胞膜与中介体
细菌细胞膜蛋白 • 青霉素结合蛋白(PBP):是β-内酰胺抗生素(如青霉素类和头孢菌素类等) 的作用靶点,PBP与β-内酰胺抗生素结合后,使其酶功能受抑制,从而干扰细胞壁肽聚糖合成而导致细胞死亡。 • 蛋白分泌系统:目前已知革兰阴性(G-)细菌的分泌系统至少有5种类型,即Ⅰ~Ⅴ型。 • 双组分信号转导系统:双组分信号转导系统广泛存在于各种原核生物中,其基本结构为一个组氨酸蛋白激酶和一个反应调节蛋白。主要功能使细菌能感应外界环境各种不同信号,调控菌体内相关基因表达,以适应不断变化的环境。
3、细胞质(Cytoplasm) (1)细胞膜包裹的溶胶状物质 有水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成 (2)细胞质内含有许多重要结构,常见有: 核糖体 与真核细胞不同,抗菌素作用部位 (红霉素、链霉素) 质粒 染色体外遗传物质,与遗传变异有关 胞质颗粒 异染颗粒等,可鉴别细菌
质粒 异染颗粒 电镜照片
4、核 质 • 原核细胞:无定形核,没有核膜、核仁、核基质和有丝分裂器。 • 由一条双股环状的DNA分子组成的,无组蛋白结合。 • 控制细菌生长发育、遗传与变异、繁殖等生命活动。
二、细菌的特殊结构 • 荚膜:化学组成、形成条件、医学意义 • 鞭毛:化学组成、医学意义 • 菌毛:化学组成、种类、医学意义 • 芽胞:形成条件、特性、医学意义
(一)荚 膜 概念: 某些细菌细胞壁外围绕一层较厚的粘液性物质。 类型: 荚膜、微荚膜、粘液层、糖萼 化学组成: 多糖或多肽 形成条件: 机体内或营养丰富的培养基 抗吞噬作用 抗损伤作用 粘附作用 功 能:
(二)鞭 毛 概念: 许多细菌的菌体附着的细长并呈波浪状弯曲的丝状物。 化学组成: 鞭毛蛋白 运动器官 鉴定分类细菌 与致病有关 医学意义:
单毛菌 从毛菌 双毛菌 周毛菌 鞭毛的分类学意义