第一節細菌的大小與形態
1、觀察細菌常採用光學顯微鏡,一般以微米為單位。
2、按細菌外形可分為:
①球菌(雙球菌、鏈球菌、葡萄球菌、四聯球菌、八疊球菌)
②桿菌(鏈桿菌、棒狀桿菌、球桿菌、分枝桿菌、雙歧桿菌)
③螺形菌(弧菌、螺菌、螺桿菌)
第二節細菌的結構
1、基本結構:
細胞壁、細胞膜、細胞質、核質
特殊結構:莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞
2、革蘭染色法將細菌分為:
革蘭陽性菌(G+):顯紫色;
革蘭陰性菌(G-):顯紅色。
兩類細菌細胞壁共有組分為肽聚糖,為原核生物所特有。聚糖骨架由N-乙醯葡糖胺和N-乙醯胞壁酸交替排列,經β-1,4糖苷鍵聯結而成。
3、革蘭陽性菌細胞壁特有組分為磷壁酸
(膜磷壁酸和壁磷壁酸)
磷壁酸的功能:
①維持菌體內離子平衡,穩定細胞壁
②抗原性強,是陽性菌表面特有抗原
③與細菌的粘附作用有關
4、G-菌特有組分
外膜{脂蛋白、脂多糖(LPS)→【脂質A,核心多糖,特異多糖】、脂質雙層、}
脂多糖(LPS):即G-菌的內毒素。
①脂質A:內毒素的毒性和生物學活性的主要成分,無種屬特異性,不同細菌的脂質A骨架基本一致,故不同細菌產生的內毒素的毒性作用均相似。
②核心多糖:有屬特異性,位於脂質A的外層。
③特意多糖:即G-菌的菌體抗原(O抗原),是脂多糖的最外層。
在G-菌的細胞膜與外膜的脂質雙層之間有一空隙稱為周漿間隙
5.
細胞壁結構
革蘭陽性菌 G+
革蘭陰性菌 G-
肽聚糖組成
由聚糖骨架、四肽側鏈、五肽交聯橋構成堅韌三維立體結構
由聚糖骨架、四肽側鏈構成疏鬆二維平面網絡結構
肽聚糖厚度
20~80nm
10~15nm
肽聚糖層數
可達50層
僅1~2層
肽聚糖含量
佔胞壁乾重50~80%
僅佔胞壁乾重5~20%
磷壁酸
有
無
外膜
無
有
6、細胞壁的功能:
①維持菌體固有的形態
②保護細菌抵抗低滲環境
③參與菌體內外的物質交換
④有多種抗原決定簇,決定了菌體的抗原性
7、細菌細胞壁缺陷型(細菌L型)
細菌細胞壁的肽聚糖結構受到理化或生物因素的直接破壞或合成被抑制,這種細菌壁受損的細菌在高滲環境下仍可存活者稱為細菌細胞壁缺陷型。
原生質體:
G+菌細胞壁缺失後,原生質層僅被一層細胞膜包住。不易成為細菌L型
原生質球
G-菌肽聚糖層受損後尚有外膜保護。易成為細菌L型
細菌L型的形態:
①高度多樣性,大小不一,有球形、杆狀和絲狀等
②無論其為G﹢菌或G¯菌,形成細菌L型大多染成革蘭陰性
③具有可濾過性,能通過濾菌器
培養特性:
①營養要求基本與原菌相似,但需在高滲低瓊脂含血清的培養基中生長
②生長繁殖較原菌緩慢,一般培養2~7天形成荷包蛋樣細小菌落
誘發:細菌L型在體內或體外、人工誘導或自然因素下均可形成(溶黴菌能裂解β-1,4糖苷鍵,青黴素抑制四肽側鏈和五肽交聯橋聯結),去除誘發因素後,有些L型可恢復為原菌
臨床特徵:某些L型仍有一定的致病力,通常引起慢性感染,對細胞壁的抗生素有抵抗力
8、細胞質:
①核糖體
沉降係數為70S,由50S和30S兩個亞基組成。鏈黴素(與細菌核糖體的30S亞基結合)和紅黴素(與細菌核糖體的50S亞基結合)均能干擾其蛋白質合成,從而殺死細菌,但對人體核糖體無害。
②質粒
染色體外的遺傳物質,為閉合環狀的雙鏈DNA,帶有遺傳信息,控制細菌某些特定的遺傳性狀
特點:
❶能獨立自行複製,隨細菌分裂轉移到子代細胞中
❷質粒不是細菌生長所必不可少的,失去質粒的細菌仍能正常存活
❸可從一個細菌轉移到另一個細菌
③胞質顆粒
貯藏有營養物質。異染顆粒(主要成分為RNA和多偏磷酸鹽,嗜鹼性強,用甲基藍染色時著色較深呈紫色)常見於白喉棒狀桿菌。
9、核質:
或擬核,是細菌的遺傳物質。無核膜,單一密閉環狀DNA,不形成核小體
10、細菌的特殊結構
⑴莢膜:
包繞在細胞壁外的一層粘液性物質,為多糖或蛋白質的多聚體,用理化方法去除後並不影響菌細胞的生命活動。
厚度≧0.2微米邊界明顯的稱為莢膜或大莢膜;厚度﹤0、2微米的為微莢膜。
莢膜對一般鹼性染料親和力低,不易著色。用負染法染色觀察
■莢膜的功能:
①抗吞噬作用;
②粘附作用;
③抗有害物質的損傷作用﹔
④抗原特異性高:莢膜腫脹試驗。
⑵鞭毛:
包括:單毛菌、雙毛菌、叢毛菌、周毛菌
■鞭毛的功能:①細菌的運動器官,細菌的運動有化學趨向性,常向營養物質處前進,而逃離有害物質;②與致病性有關;③有很強的抗原性(H抗原)。
⑶菌毛
必須用電子顯微鏡觀察
①普通菌毛:數量多,每菌可達數百根,與細菌粘附有關,與細菌的致病性密切相關。
②性菌毛:僅見於少數G-菌。數量少,每菌只有1~4根,中空呈管狀。性菌毛由一種稱致育因子(F)的質粒編碼,又稱F菌毛。帶有性菌毛的細菌為F﹢菌(雄),無性菌毛者稱為F¯菌(雌)。
⑷芽胞:
細菌的休眠形式。產生芽胞的細菌都是G+菌。
■芽胞的形成與發芽:
芽胞具有完整的核質、酶系統和合成菌體組分的結構,能保存細菌的全部生命必須物質,芽胞形成後細菌即失去繁殖能力。細菌的芽胞並不直接引起疾病,僅當發芽成為繁殖體後,才能迅速大量繁殖而致病。
■芽胞的功能:
①細菌的芽胞含水量少,芽胞具有多層緻密的厚膜,對熱力、乾燥、輻射、化學消毒劑等理化因素均有強大的抵抗力;
②一個細菌只形成一個芽胞,一個芽胞也只能生成一個菌體,細菌數量未增加,因而芽胞不是細菌的繁殖方式。與芽胞相比,未形成芽胞而具有繁殖能力的菌體稱為繁殖體;
③芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異,有重要的鑑別價值
11、革蘭氏染色法
一般包括初染、媒染、脫色、復染等四個步驟,具體操作方法是:標本固定後,先用鹼性染料結晶紫染初染,再加碘液媒染,此時不同細菌均被染成深紫色。然後再用乙醇(95%)脫色,有些細菌能脫色,有些不能。最後用稀釋復紅或者沙黃復染。革蘭氏陽性菌仍呈紫色,革蘭氏陰性菌則呈現紅色。
意義:將細菌分為G+和G-兩大類,在鑑別細菌、選擇抗菌藥物、研究細菌致病性等方面都有重要意義。