加载中......%0123456789001234567890012345678900123456789001234567890012345678900123456789001234567890012345678900123456789012345678901第一章细菌第一节细菌的形态与结构一、细菌的形态二、细菌的结构一、细菌的形态1.细菌的大小长度单位:微米(μm)(1)测量:测微尺(2)长度单位:微米(μm)(3)表示:球菌:直径杆菌:宽×长螺菌:宽、长、螺距通常球菌直径:0.2—1.5μm,杆菌:长1—5μm,宽0.5—1μm。例如:E.coli:平均长度:2μm;宽度0.5μm1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm;109个大肠杆菌重1mg.细菌大小举例菌名直径或宽×长/(μm×μm)乳链球菌金黄色葡萄球菌大肠杆菌枯草芽孢杆菌霍乱弧菌0.5~10.8~10.5×(1~3)(0.8~1.2)×(1.2~3)(0.2~0.6)×(1~3)2.细菌的基本形态与排列⊕细菌按其外形,主要有球菌杆菌螺旋状菌显微镜下的细菌形态球菌杆菌弧菌螺旋菌菌体呈球形或近似球形,根据细胞分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间排列状态不同,可将球菌分为以下几种:单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。(1)球菌(coccus)球菌(coccus)葡萄球菌双球菌链球菌单球菌(coccus)细胞分裂沿一个平面进行,新个体分散而单独存在。双球菌(diplococcus)细胞沿一个平面分裂,新个体成对排列。细胞沿一个平面分裂,新个体成对排列.如肺炎双球菌(Diplococcuspneumoniae)双球菌双球菌的分裂链球菌(coccus)细胞沿一个平面进行分裂,新个体不但可保持成对的样子,并可连成链状。四联球菌(tetracoccus)细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行,分裂后每四个细胞特征性地连在一起,呈田字形。四联微球菌(Micrococcustetragenus)四链球菌的分裂八叠球菌(sarcina)细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后,每八个球菌特征性地连在一起成立方体形。八叠球菌的分裂:葡萄球菌(streptococcus)细胞无定向分裂,多个新个体形成一个不规则的群体,犹如一串葡萄。葡萄球菌的分裂:(2)杆菌(bacillus)杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。杆菌的形态:短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮状、竹节状等;按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、“八”字状等。1)杆菌的形态-1短杆菌大肠杆菌1)杆菌的形态-2长杆菌梭状芽孢杆菌杆菌(bacillus)杆菌形态多数呈直杆状多种形态的杆菌棒状杆菌双歧杆菌分枝杆菌2)分裂后排列方式不同双杆菌链杆菌链状X,V或Y型栅栏状炭疽杆菌3-10μm大肠杆菌2-3μm3)杆菌端部特征-1大肠杆菌(钝圆)肉毒梭菌(梭状)3)杆菌端部特征-2竹节状平截钝圆(3)螺旋菌(spirilla)弧菌(vibrio):螺旋不满一圈,菌体呈弧形或逗号形例霍乱弧菌、逗号弧菌螺旋菌(spirillum):螺旋满2-6环,螺旋状,例干酪螺菌弧菌螺菌螺形菌(spiralbacterium)弧菌螺菌螺杆菌二、细菌的异常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的异常形态▼细菌的异常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的异常形态▼不同细菌的数量杆菌最多,球菌次之,螺旋菌最少特殊形状的细菌柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌(丝状)、具有子实体的粘细菌等是特殊形态的细菌。粘细菌柄细菌臂微菌肾形菌网格硫细菌贝日阿托氏菌菌落:单个细菌在适当的固体培养基表面或内部,经过一段时间培养后,生长繁殖出数量巨大的菌体,形成肉眼可见、有一定形态的群体。可用于细菌的分离、纯化、计数和鉴定。平板培养三、细菌的群体形态菌苔:各“菌落”相互连接形成一片。▲固体培养时的群体形态:①菌落(colony)②单菌落(clone)③菌苔(lawn)cultureplate▲液体培养时的群体形态:(一)种类:1.菌落:细菌在固体培养基上生长繁殖时,形成的肉眼可见的细胞群体称为菌落(细菌的菌落形态包括大小、形状、边缘、隆起、光泽、质地、颜色等)。细菌菌落的共同特征:湿润、粘稠、易挑起,质地均匀,菌落各部位颜色一致。若一个菌落由一个细菌繁殖而来,则为一个纯种细胞群或称克隆。2.菌苔:当一个固体培养基表面有许多菌落连成一片时,便称为菌苔。(一个菌苔往往由多个菌落组成。)3.液体培养特征:细菌在液体培养基中生长时不能形成菌落,而使培养液混浊或在培养液表面形成菌膜或菌醭,或产生絮状沉淀,有的产生气泡,有的产生色素。不同的微生物种类,其菌落特征不同。同一种菌在不同培养条件下菌落特征也不尽相同。菌落的特征包括:(二)菌落形态1、大小2、颜色3、透明度4、表面状态5、质地6、边缘形态7、隆起形状(正面观)(三)影响菌落形态的因素各种微生物在一定条件下形成的菌落,其形态特征有一定的稳定性和专一性,因而可以作为识别、鉴定菌种的一个依据,但也受某些因素的影响,观察时应加以注意。1、邻近菌落2、培养时间3、培养基成分4、培养温度四、细菌的结构基本结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核体特殊结构荚膜、S层、鞭毛、菌毛、芽胞(二毛荚一胞)细菌的基本结构细菌细胞结构(一)基本结构细胞壁细胞膜细胞质核质1.细胞壁(cellwall)革兰阳性菌革兰阴性菌革兰氏染色细胞壁是位于菌体的最外层,内侧紧贴细胞膜的一层无色透明,坚韧而有弹性的结构。(高渗——特殊染色、电镜)革兰氏阳性菌细胞壁:由肽聚糖和磷壁酸组成壁磷壁酸肽聚糖脂磷壁酸阳性菌特有结构革兰氏阴性菌细胞壁外膜(外壁层):位于肽聚糖层的外部。脂多糖外膜蛋白磷脂内壁层(周质间隙):紧贴胞膜,仅由1—2层肽聚糖分子构成。微孔蛋白微孔蛋白脂蛋白磷脂微孔蛋白化学组成革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较革兰氏阳性革兰氏阴性厚度厚15-80nm薄10-15nm肽聚糖多40%-95%少10%-20%脂类少1%-4%多11%-22%磷壁酸有无外膜无有脂蛋白无有脂多糖无有细胞壁的基本骨架——肽聚糖是由N—乙酰胞壁酸(NAM)和N—乙酰葡糖胺(NAG)经β-1,4糖苷键连接间隔排列形成的多糖支架。在NAM分子上连接四肽侧链,肽链之间由肽桥或联系起来,组成一个机械性很强的网状结构。(1)肽聚糖(peptidoglycan)肽聚糖形成的网状结构NAM:N-乙酰胞壁酸NAG:N-乙酰葡萄糖胺两种类型:单层较厚、较致密(20-80nm)两层膜结构(10nm)G-菌G+菌肽聚糖细胞膜肽聚糖细胞膜外膜脂多糖革兰阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸革兰阴性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链革兰氏染色原理:革兰氏阳性菌:细胞壁肽聚糖层厚,交联而成的肽聚糖网状结构致密,经乙醇处理发生脱水作用,使孔径缩小,通透性降低,结晶紫与碘形成的大分子复合物保留在细胞内而不被脱色,结果使细胞呈现紫色。革兰氏阴性菌:细胞壁肽聚糖层薄,网状结构交联少,类脂含量较高,经乙醇处理后,类脂被溶解,细胞壁孔径变大,通透性增加,结晶紫与碘的复合物被溶出细胞壁,因而细菌细胞被脱色,再经石炭酸复红复染后细胞呈红色。涂片染色程序:涂片自然干燥固定染色干燥镜检大肠杆菌、枯草杆菌水革兰氏染色1、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染2、用碘溶液进行媒染,其作用是提高染料和细胞间的相互作用从而使二者结合得更牢固。3、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色后仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细菌,而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉,细胞呈无色。4、用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对涂片进行复染。例如复红,它使原来无色的革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色,而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色方法与步骤操作过程如下:涂片→干燥→固定→草酸铵结晶紫染色(1min)→水洗→路哥氏碘液媒染(1min)→水洗→95%乙醇脱色(30s)→水洗→番红复染(1min)→水洗→干燥→镜检。革兰氏染色步骤涂片草酸铵结晶紫碘液95%酒精稀释的石炭酸复红自然干燥媒染2-3min脱色20~30s固定初染1min复染10~30s干燥镜检接种环蒸馏水枯草芽孢杆菌(G+)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)(2)磷壁酸(teichoicacid)G+菌特有成分磷壁酸,占菌体干重50%壁磷壁酸膜磷壁酸磷壁酸的功能①形成表面抗原决定簇的主要成分;②提高膜结合酶的能力(使细胞壁形成负电荷环境,以利于吸附镁离子,维持酶活);③保证革兰氏阳性致病菌(如A族链球菌)与其寄主间的粘连;④构成噬菌体的吸附位点。(3)脂多糖(lipopolysaccharid,LPS)侧链多糖(有种型特异性)核心多糖(有属特异性)类脂A(无种属特异性,内毒素的主要毒性成分)G-菌特有成分外膜:脂多糖;脂质双层;脂蛋白脂多糖(LPS)LPS是G-菌的内毒素组成:脂质A:毒性部分核心多糖特异多糖:菌体O抗原属特异种特异无特异,有毒脂多糖的功能(1)能够吸附钙离子、镁离子等阳离子;(2)为噬菌体提供特异的吸附受体(4)外膜蛋白(OMP)噬菌体吸附的受体微孔蛋白脂蛋白分子筛作用与细菌黏附和特定物质摄取有关使肽聚糖与外膜层牢固连接参与营养物质转运维持菌体固有的形态保护细菌抵抗不利环境参与菌体内外的物质交换菌体表面带有多种抗原分子,可诱发机体的免疫应答。(5)细胞壁的功能细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterialLform):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)。(6)细菌细胞壁缺陷型(细菌L型)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。1)形态和染色性临床分离葡萄球菌L型葡萄球菌L型回复后细菌L型生长缓慢,营养要求高,必须用高渗的培养基。细菌L型在高渗的培养基上生长后形成三种类型的菌落。2)培养特性和菌落形态丝状菌落颗粒型菌落油煎蛋样菌落(典型L型菌落)革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法,由丹麦医生HansChristianGram于1884年创立。5.革兰氏(Grams’)染色GramPositiveGramNegative革兰氏染色反应1)方法:C.Gram丹麦医生(1884)步骤:涂片固定;结晶紫初染1min;碘液媒染1min;95%乙醇脱色0.5min番红复染2min。结果:阳性菌——紫色阴性菌——红色革兰氏阳性革兰氏阴性不同细菌的革兰氏染色特点革兰氏染色法原理基本步骤:(1)结晶紫初染(2)碘液媒染(3)95%乙醇脱色(4)沙黄复染G+菌:肽聚糖含量高,交联度大,当乙醇脱色时,肽聚糖因脱水而孔径缩小,故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内,细胞仍呈紫色。Gˉ菌:肽聚糖层薄,交联松散,乙醇脱色不能使其结构收缩,因其含脂量高,乙醇将脂溶解,缝隙加大,酒精将细胞脱色,细胞无色,沙黄复染后呈红色。阴性阳性2.细胞膜(cellmembrane)细胞膜液态镶嵌模型细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同,由磷脂和多种蛋白质组成,但不含胆固醇。细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似,主要有物质转运、生物合成和呼吸等作用。间体: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。3.间体(mesosome)间体4.核体(nuclearbody)细菌不具有成形的核,无核膜、核仁,遗传物质称为核质或拟核。功能是负载遗传信息。核质由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构。核体细胞质:细菌细胞膜内包裹的、除核体以外的所有物质,是一种无色、透明、均质的胶体,基本成分为水、蛋白质、脂类