细菌的形态与结构讲义.ppt

细菌的形态与结构,第一节 细菌的大小与形态,第二节 细菌的结构,第三节 细菌形态与结构检查法,重点难点,熟悉,了解,掌握,1.,细菌基本形态、大小的测量单位；,2.,细菌细胞壁化学组成及功能；,3.,细菌核糖体分子特征,以及靶向细菌核糖体的抗菌药物种类及其机制；,4.,质粒、异染颗粒的概念与意义；,5.,细菌各特殊结构的定义、化学组成及其功能或应用；,6.,革兰染色法的原理、结果判断及意义。,1.,有芽胞的主要病原菌；,2.,抗酸染色法的原理，结果判断及意义。,普通光学显微镜的结构和原理。,细菌的大小与形态,第一节,the Size and Shape of Bacteria,（二）细菌的大小测量,细菌大小的测量单位：微米（,micron,m,）,（三）细菌的基本形态,医学微生物学,（第,9,版）,A,：双球菌；,B,：链球菌；,C:,葡萄球菌,D:,杆菌,E:,弧菌,F,：螺杆菌,螺形菌,细菌的基本形态（,李凡,徐志凯.医学微生物学.8版,）,细菌的结构,第二节,Bacterial Structure,一、细菌的基本结构（,basic structure,）,细胞壁（,cell wall,）、细胞膜（,cell membrane,）、,细胞质（,cytoplasm,）、核质（,nucleoplasm,）,二、细菌的,特殊结构（,specific structure,）,荚膜（,capsule,）、鞭毛（,flagellum,）、,菌毛（,fimbriae or pilus,）、芽胞（,spore,）,医学微生物学（第,9,版）,细菌的结构,（一）细胞壁（,cell wall,）,包绕在细胞膜外的一层坚韧结构，成分因不同细菌而异，其主要成分是肽聚糖。,保护细菌和维持菌体形态,物质交换,与致病性有关,与耐药性有关,与静电性有关,主要功能及相关医学意义,医学微生物学（第,9,版）,一、细菌的基本结构,细胞壁主要成分,肽聚糖,聚糖支架：,N-,乙酰胞壁酸、,N-,乙酰葡糖胺组成,四肽侧链：与聚糖支架上的胞壁酸分子连接,五肽交联桥：连接两个相邻的四肽侧链,G,+,和,G,-,菌肽聚糖结构比较,G,+,:,肽聚糖含量丰富，层厚，,15,50,层，四肽侧链与五肽交联桥相连，形成三维立体结构。,G,-,:,肽聚糖,1,2,层，,无五肽交链桥,。,医学微生物学,（第,9,版）,金黄色葡萄球菌细胞壁肽聚糖结构模式图,（李凡,徐志凯,.,医学微生物学,.8,版）,M,：,N-,乙酰胞壁酸；,G,：,N-,乙酰葡糖胺；,：,-1,4,糖苷键；,a,：,L,-,丙氨酸；,b,：,D,-,谷氨酸；,c,：,L,-,赖氨酸；,d,：,D,-,丙氨酸；,x,：甘氨酸,大肠埃希菌细胞壁肽聚糖结构模式图,（李凡,徐志凯,.,医学微生物学,.8,版）,革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁结构比较,医学微生物学,（第,9,版）,细胞壁,革兰阳性菌,革兰阴性菌,强度,较坚韧,较疏松,厚度,厚，,2080nm,薄，,1015nm,肽聚糖层数,多，可达,50,层,少，,12,层,肽聚糖含量,多，占细胞壁干重,50%80%,少，占细胞壁干重,5%,20%,糖类含量,多，约,45%,少，,15%,20%,脂类含量,少，,1%,4%,多，,11%,22%,磷壁酸,+,-,外膜,-,+,L-,型细菌,（,L-form bacteria,）,细菌细胞壁的肽聚糖结构受到破坏或合成被抑制，但在高渗环境下仍可,存活者；,失去肽聚糖或,脂多糖；,受到理化或生物因素作用,产生；,高度,多形性。,葡萄球菌,L-,型（彭宜红提供）,医学微生物学（第,9,版）,（二）细胞膜（,cell membrane,）,位于细胞壁内侧，化学组成为脂质双层；,参与细胞内外的物质交换；,膜上有多种酶，参与生物合成；,参与细胞的呼吸过程；,形成中介体。,革兰阴性菌的细胞膜也称为内膜。,医学微生物学,（第,9,版）,（三）细胞质（,cytoplasm,）,红霉素杀菌机理：与,50S,亚基结合，干扰细菌蛋白质的合成。,核糖体（,ribosome,）,由,50S,和,30S,两个亚基组成。,作用机理,溶菌酶：,切断聚糖支架的,-1,4,糖苷键，抑制细菌细胞壁的合成。,青霉素：,切断四肽侧链与五肽交联桥之间的连接，抑制细菌细胞壁的合成。,红霉素：,与细菌核糖体,50S,亚基结合，阻断细菌蛋白质的合成。,链霉素：,与细菌核糖体的30S亚基结合，阻断细菌蛋白质的合成。,医学微生物学,（第,9,版）,红霉素杀菌机理,30S,50S,质粒（,plasmid,）,染色体外的遗传物质，由闭合的环状双股,DNA,组成，,控制细菌某些特定的遗传性状，非细菌生命活动所必需。,医学上重要的质粒：,F,质粒：,致育性质粒,，编码细菌的性菌毛；,R,质粒：,耐药质粒，,决定,细菌,耐药性形成的一种重要遗传物质；,Vi,质粒：,与细菌毒力有关；,Col,质粒,：,编码大,肠埃希菌的大肠菌素。,医学微生物学,（第,9,版）,（三）细胞质（,cytoplasm,）,胞质颗粒：,由细菌储存的营养物质（多糖、脂类、磷酸盐等）堆积而成。,异染颗粒（,metachromatic granule,）：,胞质颗粒的一种，嗜碱性强，亚甲蓝染色时呈紫色，常见于白喉棒状杆菌，有助于,鉴别细菌。,胞质颗粒（又称内含物，inclusion）,医学微生物学,（第,9,版）,（三）细胞质（,cytoplasm,）,（四）核质,（,或拟核，,nucleoid,）,是细菌的遗传物质，亦称细菌,染色体；,大多数细菌为单一,的闭合环状双股,DNA,分子，少有细菌为线性或有多个,DNA,分子；,控制细菌各种,遗传性状，为细菌生命活动所必需的。,医学微生物学,（第,9,版）,（一）荚膜（,capsule,）,荚膜：,包绕在细胞壁外的一层黏液性物质,功能：,抵抗吞噬细胞的吞噬和消化,抵抗体液因子的杀菌作用,必要时提供细菌代谢时所需的水分,化学组成：,多糖，少数为多肽,（,如炭疽芽胞杆菌,）,显微镜油镜下肺炎链球菌及其荚膜形态,（彭宜红提供）,医学微生物学,（第,9,版）,二、细菌特殊结构,（二）鞭毛（,flagellum,）,鞭毛：,附着在菌体上的细长呈波状弯曲的丝状物,功能：,与细菌的运动有关,化学组成：,主要成分是蛋白质,类型：,单毛菌、双毛菌、丛毛菌、周毛菌,医学微生物学,（第,9,版）,细菌鞭毛的类型,（李凡,徐志凯,.,医学微生物学,.8,版）,（三）菌毛（,fimbriae/pilus,）,菌毛：,菌体表面纤细的蛋白质丝状物，包括普通菌毛和性菌毛。,普通菌毛,（common pilus）,遍布菌体全身，具有黏附细胞的能力。,性菌毛,（sex pilus）,1,4,根，细菌通过性菌毛相互间传递遗传物质。,大肠埃希菌普通菌毛和性菌毛（透射电镜,42 500,）,（李凡,徐志凯,.,医学微生物学,.8,版）,医学微生物学,（第,9,版）,（四）芽胞（,spore,）,定义：,某些细菌在一定环境中，在体内形成的圆形或卵圆形小体，即芽胞，其功能是增强细菌抵御外界不良环境，能保存细菌全部生命所必需的物质。,芽胞的特性及医学意义：,灭菌时，以杀死芽胞作为灭菌的指标。,细菌芽胞的形态、大小和位置,（李凡,徐志凯,.,医学微生物学,.8,版）,医学微生物学,（第,9,版）,细菌形态与结构检查法,第三节,Bacterial Morphology and Structure Examination,一、显微镜放大法,普通光学显微镜,（,light microscope,）,电子显微镜,（,electron microscope,）,暗视野显微镜,（,darkfield microscope,）,相差显微镜,（,phase contrast microscope,）,荧光显微镜,（,fluorescence microscope,）,激光共聚焦显微镜,（,confocal microscope,）,二、染色法,（,staining,）,革兰染色法（,Gram staining,）,抗酸染色法（,acid fast staining,）,医学微生物学,（第,9,版）,革兰染色（,Gram staining,）,初染和媒染：,结晶紫和碘液,脱色：,95%,乙醇脱色,复染：,复红复染,医学微生物学,（第,9,版）,革兰染色步骤及结果（彭宜红提供）,革兰染色法的意义,鉴别细菌：,可分为革兰阳性、革兰阴性两大类，有助于细菌的鉴别诊断；,选择用药,:,革兰阳性菌与革兰阴性菌对各种抗生素的敏感性不同；,研究细菌致病性：,一般革兰阳性菌外毒素致病，革兰阴性菌可内（外）毒素致病。,医学微生物学,（第,9,版）,抗酸细菌（,acid fast bacteria,）,分枝杆菌属：结核分枝杆菌,/,麻风分枝杆菌,（,Mycobacterium tuberculosis and leprae,）,因为细胞壁中含有大量脂质（,lipid,），通过加热和抗酸染色识别。,初染：,苯酚复红初染，加热避免沸腾；,脱色：,3%,盐酸乙醇脱色；,复染：,亚甲蓝复染。,结果：抗酸染色阳性菌为红色，,其他杂菌染成蓝色。,医学微生物学,（第,9,版）,步骤：,1.,细菌是一种具有细胞壁和原始核质，无核仁和核膜，除核糖体外无细胞器的单细胞微生物。其形体微小，结构简单，属原核生物界。,2.,细菌按其外形区分主要有球菌、杆菌和螺形菌三大类，其大小可在显微镜下进行测量，一般以微米（,m,）为单位。,3.,细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核质等，是每个细菌细胞都具有的。,4.,肽聚糖是细菌细胞壁中的主要组分，为原核细胞所特有。,G,+,菌的肽聚糖由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成，,G,-,菌的肽聚糖仅由聚糖骨架和四肽侧链两部分组成。此外,G,+,菌和,G,-,菌细胞壁还拥有各自的特殊组分。,5.,脂多糖（,LPS,）：即,G,-,菌的内毒素，是革兰阴性菌细胞壁重要而独特的成分，由脂质,A,、核心多糖和特异多糖三部分组成。,6.,细菌细胞壁缺陷型（细菌,L,型）：细菌细胞壁的肽聚糖结构因理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制，使得细胞壁受损，但在高渗环境下仍可存活，这种细菌称为细菌细胞壁缺陷型。,7.,细菌的特殊结构包括细菌荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞。,复 习 思 考 题,简述,细菌的基本结构和特殊,结构的组成及意义。,2.,简述,细胞壁的主要功能及相关的医学,意义。,3,.,简述细菌,革,兰染色法,的主要,用途及意义。,医学微生物学,（第,9,版）,课外阅读资料,KAREN C C,JANET B,STEPHEN A M,TIMOTHY M,et al.Jawetz,Melnick&Adelbergs Medical microbiology.27th ed.New York:McGraw-Hill,2015.,医学微生物学,（第,9,版）,