细菌的形态与结构(4).ppt
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1、第一章第一章 细菌的形态与结构细菌的形态与结构可编辑版细菌细菌细菌细菌 (bacterium)(bacterium)是一类具有细胞壁的单细胞原核型微生物是一类具有细胞壁的单细胞原核型微生物 个体微小个体微小,结构简单结构简单,无成形的细胞核无成形的细胞核,无完整的细胞器无完整的细胞器第一节第一节 细菌细菌(bacterium)可编辑版一一 细菌的大小与形态细菌的大小与形态 (Morphology of bacteria)q 细菌的大小细菌的大小细菌的大小细菌的大小(Size of Bacteria)Size of Bacteria)介于介于0.2-几个微米几个微米(m mm)之间之间(micr
2、ometer,m mm:1m mm=10-3mm)q细菌的基本形态细菌的基本形态(Shape of Bacteria)(Shape of Bacteria)球菌球菌(coccus)杆菌杆菌(bacillus)螺形菌螺形菌(spirala bacterium)可编辑版一一 细菌的大小与形态细菌的大小与形态 (Morphology of bacteria)q 细菌的基本形态细菌的基本形态(Shape of Bacteria)(Shape of Bacteria)球形细菌球形细菌(coccus)双球菌双球菌(Diplococcus)链球菌链球菌(Streptococcus)葡萄球菌葡萄球菌(Stap
3、hylococcus)四联球菌四联球菌(Tetrads)八叠球菌八叠球菌(Sarcina)可编辑版一一 细菌的大小与形态细菌的大小与形态 (Morphology of bacteria)q 细菌的基本形态细菌的基本形态(Shape of Bacteria)(Shape of Bacteria)杆菌杆菌(bacillus)螺形菌螺形菌(spirala bacterium)可编辑版q 细菌的基本结构细菌的基本结构(Basic structures of bacteria)细胞壁(细胞壁(cell wall)细胞膜细胞膜(cell membrane)细胞质(细胞质(cytoplasm)核质(核质(n
4、uclear material)q 细菌的特殊结构细菌的特殊结构(Special structure of bacteria)荚膜荚膜(capsule)菌毛菌毛(pilus)鞭毛鞭毛(flagella)芽胞芽胞(spore)二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell wall)细菌最外层结构,坚韧而有弹性细菌最外层结构,坚韧而有弹性细胞壁的化学组成比较复杂主要成分是细胞壁的化学组成
5、比较复杂主要成分是:肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan),又称为粘肽又称为粘肽(mucopeptide)或或胞壁质胞壁质(murein)。可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell wall)1884年,丹麦病理学家革兰年,丹麦病理学家革兰(Hans Christian Gram)为证实病组织切片中有细菌存在,采用初染脱色后再进行复染的差别染为证实病组织切片中有细菌存在,采用初染脱色后再进行复染的差别染色法色法,将不同的细菌染成二种颜色,后被称为革兰染色法。将不同的
6、细菌染成二种颜色,后被称为革兰染色法。涂片涂片结晶紫染色结晶紫染色碘液媒染碘液媒染酒精脱色酒精脱色复红复染复红复染革兰阳性菌革兰阳性菌(Gram positive bacteria)革兰阴性菌革兰阴性菌(Gram negative bacteria)可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell wall)革兰阳性菌革兰阳性菌(Gram positive bacteria)革兰阴性菌革兰阴性菌(Gram negative bacteria)表明:表明:革兰阳性菌的细胞壁对于有
7、机溶剂把染料络合物从细胞中抽出来的作用是一革兰阳性菌的细胞壁对于有机溶剂把染料络合物从细胞中抽出来的作用是一个障碍个障碍说明:说明:革兰阳性菌和革兰阴性菌的细胞壁在结构上是有所不同的革兰阳性菌和革兰阴性菌的细胞壁在结构上是有所不同的为了揭示革兰反应真正的化学意义为了揭示革兰反应真正的化学意义,人们用电子显微镜或者用化学方法对细菌细胞人们用电子显微镜或者用化学方法对细菌细胞壁的结构和化学组成进行了深入的研究壁的结构和化学组成进行了深入的研究,可编辑版白喉杆菌细胞膜(白喉杆菌细胞膜(M)细胞壁(细胞壁(W)淋病奈瑟菌的肽聚糖层淋病奈瑟菌的肽聚糖层 细菌细胞壁的电镜观察细菌细胞壁的电镜观察(G+)(
8、G-)二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell wall)可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell wall)革兰阳性菌革兰阳性菌 聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥 三维立体结构,坚固三维立体结构,坚固 1550层层革兰阴性菌革兰阴性菌 聚糖骨架、四肽侧链聚糖骨架、四肽侧链 二维平面结构,疏松二维平面结构,疏松 12层层 共有
9、组分:共有组分:共有组分:共有组分:肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan)(1)N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺(NAG)和和 N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸(NAM)由由-1,4糖糖苷键合的二糖苷键合的二糖;(2)由由L-丙氨酸丙氨酸,D-谷氨酸谷氨酸,L-赖赖氨酸和氨酸和D-丙氨酸组成四肽丙氨酸组成四肽;(3)五聚甘氨酸桥肽。五聚甘氨酸桥肽。可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell wall)共有组分:共有组分:共有组分:共有组分:肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan
10、)溶菌酶作用点溶菌酶作用点溶菌酶作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸b b-1,4糖苷键糖苷键L-丙氨酸丙氨酸D-谷氨酸谷氨酸 L-赖氨酸赖氨酸D-丙氨酸丙氨酸青霉素作用点青霉素作用点青霉素作用点青霉素作用点可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell wall)共有组分:共有组分:共有组分:共有组分:肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan)溶菌酶作用点溶菌酶作用点溶菌酶作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁
11、酸b b-1,4糖苷键糖苷键L-丙氨酸丙氨酸D-谷氨酸谷氨酸 L-赖氨酸赖氨酸D-丙氨酸丙氨酸青霉素作用点青霉素作用点青霉素作用点青霉素作用点DAP:diaminopimelicacid二-氨基庚二酸可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell wall)革兰阳性菌革兰阳性菌磷壁酸磷壁酸(teichoic acid)特殊蛋白:特殊蛋白:A蛋白、蛋白、M蛋白蛋白 特殊组分特殊组分特殊组分特殊组分可编辑版磷壁酸的主要生理作用:磷壁酸的主要生理作用:因带负电荷,故可与环境中的因带
12、负电荷,故可与环境中的Mg2+等阳离子结合,提高等阳离子结合,提高这些离子的浓度,以保证细胞膜上一些合成酶维持高活性的这些离子的浓度,以保证细胞膜上一些合成酶维持高活性的需要;需要;对一些革兰氏阳性致病菌对一些革兰氏阳性致病菌(如如A族链球菌族链球菌)而言,可借此而言,可借此(主主要为膜磷壁酸要为膜磷壁酸)与其宿主粘连;与其宿主粘连;赋予革兰氏阳性菌以特异的表面抗原;赋予革兰氏阳性菌以特异的表面抗原;是某些噬菌体特异性吸附受体。是某些噬菌体特异性吸附受体。二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Ce
13、ll structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell wall)特殊组分特殊组分特殊组分特殊组分革兰阴性菌革兰阴性菌外膜(外膜(outer membrane)脂蛋白脂蛋白(lipoprotein)脂质双层脂质双层脂多糖脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)脂多糖孔蛋白脂质双层脂蛋白营养结合蛋白肽聚糖载体蛋白周质间隙外膜细胞膜革兰阴性菌细胞壁结构模式图可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell
14、 wall)特殊组分特殊组分特殊组分特殊组分革兰阴性菌革兰阴性菌外膜(外膜(outer membrane)脂蛋白脂蛋白(lipoprotein)脂质双层脂质双层脂多糖脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell wall)特殊组分特殊组分特殊组分特殊组分革兰阴性菌革兰阴性菌-(lipopolysaccharide,LPS)(1)脂质脂质A(lipid A)内毒素毒性与生物学活性成分内毒素毒性与生物学活性成分 无种属特异性
15、无种属特异性(2)核心多糖(核心多糖(core polysaccharide)位于脂质位于脂质A的外层的外层 有属特异性,同一属细菌相同有属特异性,同一属细菌相同(3)特异多糖()特异多糖(specific polysaccharide)最外层,由数个至数十个低聚糖(最外层,由数个至数十个低聚糖(35个单糖)重复单位所构成的多糖链。个单糖)重复单位所构成的多糖链。是革兰阴性菌的菌体抗原(是革兰阴性菌的菌体抗原(O抗原),抗原),具有种特异性具有种特异性 可编辑版 细胞壁结构 革兰阳性菌 革兰阴性菌 肽聚糖组成肽聚糖组成 聚糖聚糖,侧链侧链,交联桥交联桥 聚糖聚糖,侧链侧链 交联方式交联方式 侧
16、链间以肽桥交联侧链间以肽桥交联 侧链间以肽侧链间以肽键交联键交联 交联率交联率 75-100%25%以下以下 结构类型结构类型 三维空间结构三维空间结构 二维网二维网状结构状结构 厚度厚度 20-80nm 10-15nm 层数层数 可达可达50层层 仅仅1-2层层 含量含量 占胞壁干重占胞壁干重50-80%占胞壁干重占胞壁干重5-20%机械强度机械强度 高高 差差 磷壁酸磷壁酸 +-外膜外膜 -+脂蛋白脂蛋白 -+脂多糖脂多糖 -+间周隙间周隙 -+二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wal
17、l)cell wall)可编辑版细胞壁的功能细胞壁的功能(1)1)塑造各种固有形状塑造各种固有形状,保持细胞的渗透压和参与细胞分裂保持细胞的渗透压和参与细胞分裂 (2)(2)革兰阴性菌的外膜可防止溶菌酶等酶的消化革兰阴性菌的外膜可防止溶菌酶等酶的消化,阻止抗生素透过阻止抗生素透过(3)(3)构成染色反应的差别构成染色反应的差别(4)(4)决定抗原性决定抗原性(5)(5)与致病有关系与致病有关系(6)(6)胞壁缺损的菌细胞:细菌胞壁缺损的菌细胞:细菌L L型型(7)(7)物质交换物质交换二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞
18、壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell wall)可编辑版细菌细胞壁缺陷型细菌细胞壁缺陷型细菌的细菌的L型型(L formed bacteria)二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell wall)概念概念概念概念:细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成抑制、导致细胞壁缺陷,但在特殊条件下成抑制、导致细胞壁缺陷,但在特殊条件下(高渗环境高渗环境)仍可存仍可存活的细菌活的细菌形成条件:形成条件:形成
19、条件:形成条件:溶菌酶、青霉素、胆汁、溶葡萄球菌素、抗体、补体等溶菌酶、青霉素、胆汁、溶葡萄球菌素、抗体、补体等溶菌酶、青霉素、胆汁、溶葡萄球菌素、抗体、补体等溶菌酶、青霉素、胆汁、溶葡萄球菌素、抗体、补体等可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wall)cell wall)形态特征:形态特征:形态特征:形态特征:生物学特性生物学特性:可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞壁(细胞壁(细胞壁(细胞壁(cell wa
20、ll)cell wall)与医学的关系:与医学的关系:与医学的关系:与医学的关系:致病性,常引起慢性和反复发作的感染;致病性,常引起慢性和反复发作的感染;常规检查阴性,常规检查阴性,L型细菌的专门检验。型细菌的专门检验。可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜(cell membrane)(cell membrane)结构结构结构结构或称胞质膜(或称胞质膜(cytoplasmic membrane););细胞壁内侧,包绕细胞质;细胞壁内侧,包绕细胞质;脂质双层镶嵌具有特殊功能的载体蛋白和酶蛋白。脂质双层镶
21、嵌具有特殊功能的载体蛋白和酶蛋白。可编辑版中间体中间体(mesosome)是由细胞膜凹进细胞质内是由细胞膜凹进细胞质内,经扩张和折叠形成的一种特殊的囊膜经扩张和折叠形成的一种特殊的囊膜 一端与一端与细胞膜相连细胞膜相连,一端与核质相连。一端与核质相连。膜上有许多酶系膜上有许多酶系,与细胞分裂形成横隔与细胞分裂形成横隔(胞胞壁壁)、DNA复制、复制、芽胞的形成及细胞呼吸有关。拟线粒体芽胞的形成及细胞呼吸有关。拟线粒体*白喉杆菌的中间体白喉杆菌的中间体(*)(*)包被包被()起源于起源于细胞膜细胞膜()二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq
22、 细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜(cell membrane)(cell membrane)结构结构结构结构可编辑版 物质交换作用物质交换作用:呼吸作用呼吸作用:分泌作用分泌作用:生物合成生物合成:摄取营养、排除废物摄取营养、排除废物 载体蛋白载体蛋白膜(中介体)呼吸酶膜(中介体)呼吸酶 氧化磷酸化氧化磷酸化 能量的产生、储存、利用能量的产生、储存、利用胞外酶胞外酶 分解大分子营养物质分解大分子营养物质 致病性致病性肽聚糖、磷壁酸、脂多糖、荚膜、鞭毛等肽聚糖、磷壁酸、脂多糖、荚膜、鞭毛等二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞膜细胞膜细胞
23、膜细胞膜(cell membrane)(cell membrane)功能功能功能功能 可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞质细胞质细胞质细胞质(cytoplasm)(cytoplasm)基本成分基本成分:水水,蛋白质蛋白质,核酸和脂类及少量糖类和盐类核酸和脂类及少量糖类和盐类,是细菌新陈代谢的场所是细菌新陈代谢的场所亚微结构:亚微结构:核糖体、质粒、胞质颗粒核糖体、质粒、胞质颗粒核糖体核糖体(ribosome):蛋白质合成场所蛋白质合成场所 70S=50S +30S 红霉素红霉素 链霉素链霉素人类:人类:80S=60S+
24、40S可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞质细胞质细胞质细胞质(cytoplasm)(cytoplasm)质粒质粒(plasmid)染色体外的双股环状染色体外的双股环状DNA,DNA,携有遗传信息携有遗传信息,能控制细菌的一个或几个特殊性状能控制细菌的一个或几个特殊性状(这些性状并非细菌生存所必须这些性状并非细菌生存所必须)。类鼻疽假单胞菌的大质粒类鼻疽假单胞菌的大质粒()可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 细胞质细胞质细胞质细胞质(cytoplasm
25、)(cytoplasm)白喉杆菌异染颗粒白喉杆菌异染颗粒(Albert染色)染色)胞质颗粒胞质颗粒(cytoplasmic granules)多为营养和能量的储存物(多糖、脂类、多为营养和能量的储存物(多糖、脂类、磷酸盐)磷酸盐)如:如:异染颗粒异染颗粒 可编辑版二二 细菌的基本结构细菌的基本结构(Cell structures of bacteria)qq 核质核质核质核质(nuclear material)(nuclear material)细菌的染色体,细菌的染色体,由裸露的双股由裸露的双股DNA盘绕而成的松散网状结构、盘绕而成的松散网状结构、含有少量含有少量RNA,RNA聚合酶及蛋白质
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- 细菌 形态 结构
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