細菌細胞壁的主要成分和特有成分是肽聚糖;細菌細胞壁位於細菌的最外層;主要有維持菌體的外形、抵抗低滲環境、參與菌體內外物質交換、構成細菌抗原結構等功能。
革蘭染色為紫色→革蘭陽性(G+)菌
革蘭染色為紅色→革蘭陰性(G-)菌
一、細菌的基本結構
(一)細胞壁
1.G+菌的細胞壁:其主要結構為聚糖骨架、四肽側鏈、五肽交聯橋;三維立體框架結構,強度高,厚,層數多;壁磷壁酸、膜磷壁酸是其特殊組分。革蘭陽性細菌具有一層胞質膜,胞質膜外是一層厚厚的由肽聚糖組成的細胞壁。
2.G-菌細胞壁結構:其主要結構為聚糖骨架、四肽側鏈,沒有五肽交聯橋;二維單層平面結構,強度低,薄,層數少;外膜為其特有成分,其包括脂蛋白、脂質雙層、脂多糖(LPS)。脂多糖(LPS)的結構組成中,脂質A是其毒性的主要成分,無種屬特異性。革蘭陰性細菌有兩層生物膜,即內膜(胞質膜)和外膜。
3.細菌細胞壁缺陷型菌(L型菌):無細胞壁的細菌在普通環境下會死亡,但在高滲環境下,少數細菌會存活,並具有一定的分裂和繁殖能力。那些在高滲環境下存活下來的無細胞壁的細菌被叫做L型菌。
(二)細胞膜
細胞膜位於胞壁內側,主要有能量代謝、物質轉運、生物合成、細胞呼吸等功能。細菌細胞膜向內凹陷,摺疊捲曲形成管狀或囊狀的結構,稱為中介體,多見於革蘭陽性菌。
(三)細胞質
1.作用:細胞質位於細胞膜內部,細菌新陳代謝的重要場所。
2.內含重要結構
(1)核糖體:一個細菌有數萬個核糖體。核糖體的化學成分為RNA與蛋白質。其有大小兩個亞基組成,沉降係數為70S,其中大亞基沉降係數為50S。小亞基沉降係數為30S。其作用是與mRNA結合形成多聚核糖體,成為蛋白質合成的場所。
(2)質粒:質粒是細菌染色體外的遺傳物質,存在於細胞質中。為閉合環狀的雙鏈DNA,帶有遺傳信息。質粒能獨立自行複製,隨細菌分裂轉移到子代細胞中。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。質粒編碼的細菌性狀有菌毛、細菌素、毒素和耐藥性的產生等,與細菌致病性和耐藥性有關。
(3)胞質顆粒:細菌細胞質中含有多種顆粒,大多為貯藏的營養物質,包括糖原、澱粉等多糖、脂類、磷酸鹽等。胞質顆粒又稱為內含物,不是細菌的恆定結構。當營養充足時,胞質顆粒較多;養料和能源短缺時,顆粒減少甚至消失。
(四)核質
1.功能:細菌遺傳物質,決定細菌的生命活動,遺傳與變異。
2.結構:裸露的雙股環狀DNA盤繞而成的結構,即細菌的「染色體」。
二、細菌的特殊結構
(一)莢膜
1.定義:某些細菌在生長過程中合成並分泌至細胞壁外周的一層與四周有分明界限的黏液性物質,包繞整個菌體。常用負染法染色觀察。
2.化學組成:多糖或多肽
3.功能:抗吞噬作用、粘附作用、抗有害物質損傷作用。
(二)鞭毛
1.定義:細菌菌體上附有細長呈波浪彎曲的絲狀物,其化學成分為蛋白質,光鏡可見。
2.存在菌:所有弧菌、螺菌;半數桿菌;個別球菌。
3.種類:單毛菌、雙毛菌、叢毛菌、周毛菌
7.鞭毛的醫學意義
(1)細菌的運動器官
(2)鑑別細菌(有無鞭毛、數目、位置)
(3)與抗原性、致病性有關(黏附、運動趨向性)
(三)菌毛
1.定義:菌體表面較鞭毛更短、更細、直而硬的絲狀物,其化學成分為蛋白質,電鏡可見。
2.存在菌:多數G-菌,少數G+菌
3.種類
(1)普通菌毛:粘附結構,可與宿主細胞表面受體特異性結合,與細菌的致病性密切相關。
(2)性菌毛(F菌毛):比普通菌毛略微稍粗,一個菌體只有1~4根,通常由F質粒編碼。帶有性菌毛的細菌具有致育能力,稱為F+菌或者雄性菌。
4.根據菌毛分類細菌
(1)F+菌(雄性菌):帶有性菌毛的細菌
(2)F-菌(雌性菌):無性菌毛的細菌
(四)芽胞
1.定義:某些細菌在一定的環境條件下,菌體內形成一個圓形或橢圓形的小體,此時的細菌稱為芽胞,為細菌休眠期。
2.性質:對熱、乾燥、輻射、化學物質等理化因素具有強大的抵抗力。
3.醫學意義:滅菌指標(以殺滅芽胞為標準);鑑別細菌(芽胞位置、大小、形狀)