【微生物学】1细菌形态与结构

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1、医学微生物学医学微生物学 温州医学院微生物温州医学院微生物学学与免疫学教研室与免疫学教研室 李文姝李文姝 生物界的组成生物界的组成生物生物界界宏生物宏生物（动物、植物）（动物、植物）微生物微生物（真核微生物、原核微生物（真核微生物、原核微生物非细胞型病毒）非细胞型病毒）定义：定义：一群体形细小、结构简单、肉眼看不见的微小生物。一群体形细小、结构简单、肉眼看不见的微小生物。种类：种类：非细胞型微生物非细胞型微生物 (病毒）病毒）原核细胞型微生物原核细胞型微生物 （细菌）（细菌）真核细胞型微生物真核细胞型微生物 （真菌）（真菌）分布：分布：广泛分布于自然界与人和动物体内广泛分布于自然界与人和动物体

2、内与人类的关系：与人类的关系：有益（绝大多数微生物）有益（绝大多数微生物）有害（少数微生物）有害（少数微生物）微生物微生物Microorganism 医学微生物学医学微生物学发展过程发展过程1、微生物学经验时期、微生物学经验时期2、实验微生物学时期、实验微生物学时期3、现代微生物学时期、现代微生物学时期Leeuwen hoekLeeuwen hoek 列文列文虎克虎克 单式显微镜单式显微镜巴斯德：微生物学的奠基人巴斯德：微生物学的奠基人巴斯德（巴斯德（Louis PasteurLouis Pasteur，1822182218951895）法国的化学家法国的化学家巴斯德消毒法巴斯德消毒法科赫：发

3、现了许多人类疾病的病原科赫：发现了许多人类疾病的病原Robert Koch(1843-Robert Koch(1843-1910)1910)德国医生德国医生微生物学的奠基人微生物学的奠基人俄国学者伊凡诺夫斯基于俄国学者伊凡诺夫斯基于18921892年发现了第一种病毒年发现了第一种病毒-烟烟草 花 叶 病 毒，为 病 毒 学 开 创 了 先 河草 花 叶 病 毒，为 病 毒 学 开 创 了 先 河1818世纪末世纪末琴纳的牛痘接种琴纳的牛痘接种:揭开了免疫学发展的实验阶段揭开了免疫学发展的实验阶段化学治疗新时期化学治疗新时期 砷凡纳明砷凡纳明-治疗梅毒治疗梅毒 白浪多息白浪多息-治疗链球菌感染治

4、疗链球菌感染 一系列磺胺类药一系列磺胺类药 抗生素时代抗生素时代 青霉素、链霉素、氯霉素、金霉素、土霉素等青霉素、链霉素、氯霉素、金霉素、土霉素等v2020世纪中叶，微生物学迅猛发展世纪中叶，微生物学迅猛发展v但原来的病原微生物并没有消失但原来的病原微生物并没有消失鼠疫：鼠疫：结核病：结核病：病毒性肝炎：病毒性肝炎：微生物疾病的现实威胁微生物疾病的现实威胁医学微生物学医学微生物学-医学专业医学专业的基础学科的基础学科研究病原微生物的生物学特性、致病性、免疫学研究病原微生物的生物学特性、致病性、免疫学特性及其传播相关疾病的实验室诊断和防治的一特性及其传播相关疾病的实验室诊断和防治的一门学科门学科

5、 第一篇第一篇 细菌学细菌学 细菌的形态和结构细菌的形态和结构 细菌的大小与形态细菌的大小与形态 细菌的结构细菌的结构 细菌形态结构的检查法细菌形态结构的检查法 一、细菌的大小与形态一、细菌的大小与形态v细菌形体微小，测量单位细菌形体微小，测量单位:微米微米(m(m)v观察最常用的仪器是光学显微镜，放大倍观察最常用的仪器是光学显微镜，放大倍数为数为10001000倍倍 按外形分三大类按外形分三大类 球菌球菌 杆菌杆菌 螺形菌螺形菌细菌的大小与形态细菌的大小与形态细菌的测量单位：细菌的测量单位：微米微米(m)(m)细菌的形态细菌的形态球菌球菌杆菌杆菌螺螺菌菌弧弧菌菌螺形菌螺形菌二、细菌的结构二、

6、细菌的结构 细菌的基本结构细菌的基本结构 细菌的特殊结构细菌的特殊结构 细胞壁细胞壁 cell wall cell wall 荚膜荚膜 capsulecapsule 细胞膜细胞膜 cell membrane cell membrane 鞭毛鞭毛 flagellumflagellum 细胞质细胞质 cytoplasm cytoplasm 菌毛菌毛 piluspilus 核质核质 nuclear material nuclear material 芽胞芽胞 sporespore基本结构基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构：特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞荚膜、

7、鞭毛、菌毛、芽胞 细胞壁细胞壁(Cell Wall)(Cell Wall)v位于菌细胞的最外层，包绕在细胞膜的周围。组成位于菌细胞的最外层，包绕在细胞膜的周围。组成较复杂，并随不同细菌而异。较复杂，并随不同细菌而异。v用革兰染色法可将细菌分为两大类，即用革兰染色法可将细菌分为两大类，即G+G+菌和菌和G-G-菌菌 细菌基本结构细菌基本结构G+菌菌G-菌菌细胞壁细胞壁的化学组成的化学组成 （1 1）主要组成成分）主要组成成分-肽聚糖肽聚糖(原核生物原核生物C C所特有所特有)G+细胞壁细胞壁肽聚糖组成肽聚糖组成1:聚糖骨架聚糖骨架 2:四肽侧链四肽侧链 3:五肽交联桥五肽交联桥G-细胞壁肽聚糖组

8、成细胞壁肽聚糖组成1:聚糖骨架聚糖骨架 2:四肽侧链四肽侧链五肽交联桥五肽交联桥:only in G+bacteria主要成分主要成分 肽聚糖肽聚糖 G+G+菌肽聚糖结构菌肽聚糖结构青霉素青霉素作用点作用点溶菌酶溶菌酶作用点作用点G-G-菌肽聚糖结构菌肽聚糖结构(2)：G+菌特有成分菌特有成分壁磷壁酸壁磷壁酸膜磷壁酸膜磷壁酸磷壁酸磷壁酸膜磷壁酸壁磷壁酸（3 3）G-G-菌细胞壁的特殊成分菌细胞壁的特殊成分外膜外膜v脂蛋白脂蛋白v脂质双层脂质双层v脂多糖（脂多糖（LPS/内毒素内毒素)LPS 1:脂质脂质A,毒性的主要成分毒性的主要成分 2:核心多糖核心多糖 3:寡糖重复单位寡糖重复单位 脂蛋白

9、脂蛋白脂多糖脂多糖脂质双层脂质双层特殊组分：特殊组分：外外膜膜肽聚糖肽聚糖磷壁酸磷壁酸外膜外膜细胞壁细胞壁革兰阳性菌革兰阳性菌 革兰阴性菌革兰阴性菌强度强度 较坚韧较坚韧 较疏松较疏松厚度厚度 20-80nm 20-80nm 10-15nm 10-15nm肽聚糖层数肽聚糖层数可多达可多达15155050层层 1-2 1-2层层肽聚糖含量肽聚糖含量 占细胞壁干重占细胞壁干重 50%-80%50%-80%占细胞壁干重占细胞壁干重 5%-20%5%-20%磷壁酸磷壁酸 有有 无无外膜外膜 无无 有有青霉素的抑菌机制：青霉素的抑菌机制：抑制四肽侧链与五肽交联抑制四肽侧链与五肽交联桥之间的连接，无法合成

10、完整的肽聚糖，桥之间的连接，无法合成完整的肽聚糖，细菌死亡。细菌死亡。G-G-菌对青霉素不敏感菌对青霉素不敏感溶菌酶的杀菌机制：水解肽聚糖，破坏聚糖骨架，溶菌酶的杀菌机制：水解肽聚糖，破坏聚糖骨架，引起细菌细胞裂解而达到杀菌作用。引起细菌细胞裂解而达到杀菌作用。(4)(4)细菌细胞壁缺陷型（细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌L L型）型）v细胞壁发生缺陷，在普通环境中不能生长，细胞壁发生缺陷，在普通环境中不能生长，但在高渗环境中，由于菌体内、外渗透压但在高渗环境中，由于菌体内、外渗透压处于平衡状态，仍可存活，称处于平衡状态，仍可存活，称细胞壁缺陷细胞壁缺陷型或型或L L型型细胞壁缺陷细菌细胞壁缺陷细菌

11、形成条件形成条件生物学特性生物学特性与医学关系与医学关系细胞壁受理化或生物因素而形成。细胞壁受理化或生物因素而形成。形态多形性形态多形性 培养高渗培养基培养高渗培养基 菌落油煎蛋样菌落油煎蛋样 仍有一定致病性，临床上遇有症状明显而仍有一定致病性，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。常规细菌培养阴性者应考虑此菌感染。临床分离葡萄球菌临床分离葡萄球菌L L型型葡萄球菌葡萄球菌L L型回复后型回复后细菌细菌L L型型菌落类型菌落类型电镜照片电镜照片2、细胞膜、细胞膜位于细胞壁内紧包细胞质，结构和功能与真核细胞位于细胞壁内紧包细胞质，结构和功能与真核细胞基本相同。基本相同。功功能能

12、细胞膜电镜照片细胞膜电镜照片分泌呼吸分泌呼吸载体蛋白载体蛋白脂质双层脂质双层细胞膜模式结构图物质转运物质转运生物合成生物合成中介体中介体部分细胞膜内陷、折叠形成的囊状物部分细胞膜内陷、折叠形成的囊状物功功能能 类似真核细胞类似真核细胞线粒体，为细菌提线粒体，为细菌提供大量能量。供大量能量。Mesosome3、细胞质、细胞质 细胞膜包裹的溶胶状物质细胞膜包裹的溶胶状物质 由水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成由水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成细胞质内含有许多重要结构细胞质内含有许多重要结构,常见的有常见的有核糖体核糖体质粒质粒胞质颗粒胞质颗粒与真核细胞不同，抗生素（链、红）作用部

13、位与真核细胞不同，抗生素（链、红）作用部位染色体外遗传物质，与遗传变异有关染色体外遗传物质，与遗传变异有关异染颗粒等，可鉴别细菌异染颗粒等，可鉴别细菌Cytoplasm异染颗粒异染颗粒质粒质粒细菌核蛋白体细菌核蛋白体电镜照片核质（核质（nuclear materialnuclear material）v原核细胞，不具成形的核。遗传物质称为原核细胞，不具成形的核。遗传物质称为核质或拟核（核质或拟核（nucleoidnucleoid）v无核膜、核仁无核膜、核仁；因其功能与真核细胞的染因其功能与真核细胞的染色体相似，色体相似，决定细菌的遗传变异，决定细菌的遗传变异，亦称细亦称细菌的染色体（菌的染色体

14、（chromosomechromosome）细菌的特殊细菌的特殊结构结构1 1、荚膜、荚膜2 2、鞭毛、鞭毛3 3、菌毛、菌毛4 4、芽孢、芽孢荚荚 膜膜化学组成：化学组成：功能：功能：肺炎链球菌肺炎链球菌Capsule多糖或多肽多糖或多肽抗吞噬作用抗吞噬作用粘附作用粘附作用抗有害物质损伤作用抗有害物质损伤作用产气荚膜杆菌产气荚膜杆菌肺炎链球菌肺炎链球菌鞭鞭 毛毛 Flagellum化学组成：化学组成：功能：功能：鞭毛蛋白鞭毛蛋白运动器官运动器官与致病有关与致病有关鉴定分类细菌鉴定分类细菌菌菌 毛毛种类与功能：种类与功能：菌毛菌毛Pilus化学组成：化学组成：菌毛蛋白菌毛蛋白普通菌毛普通菌毛-与致病有关与致病有关性菌毛性菌毛-与遗传变异有关与遗传变异有关性菌毛性菌毛芽芽 胞胞功能与医学上意义：功能与医学上意义：特殊结构Spore脱水而成，为细菌休眠形式脱水而成，为细菌休眠形式对外界的抵抗力增加对外界的抵抗力增加可发芽成繁殖体有致病性可发芽成繁殖体有致病性有鉴别细菌作用有鉴别细菌作用应以杀死芽胞为灭菌效果的指标应以杀死芽胞为灭菌效果的指标三、细菌形态学检查原则三、细菌形态学检查原则v显微镜放大法显微镜放大法v染色法染色法 单染色法单染色法 复染色法：鉴别染色复染色法：鉴别染色革兰染色革兰染色 抗酸染色抗酸染色 特殊染色特殊染色