第二章原核微生物.ppt

1、第二章 原核微生物 真细菌中的真细菌中的细菌门细菌门 原核微生物原核微生物 蓝细菌门蓝细菌门中的所有细菌。中的所有细菌。细菌门：细菌门：衣原体、立克次氏体、支原体、螺衣原体、立克次氏体、支原体、螺旋体、旋体、粘细菌、古菌、放线菌。粘细菌、古菌、放线菌。蓝细菌门：蓝细菌门：蓝细菌蓝细菌 1、细菌的形态、大小。、细菌的形态、大小。第一节第一节 细菌细菌 细菌是一类细胞细而短，结构简单，细菌是一类细胞细而短，结构简单，细胞壁细胞壁坚韧，以坚韧，以二等分裂二等分裂方式繁殖和方式繁殖和水生性较强水生性较强的原核微生物。的原核微生物。形态形态 其中以杆状最为常见，球状次之，螺旋状较为少见。其中以杆状最为常

2、见，球状次之，螺旋状较为少见。（1 1）形状）形状螺旋菌螺旋菌 螺旋不满一圈称为弧菌螺旋不满一圈称为弧菌(vibriovibrio)，满满2626环称为螺旋菌环称为螺旋菌(spirllumspirllum)，旋转周数在旋转周数在6 6环以上的称为螺旋体环以上的称为螺旋体(spirochaetaspirochaeta)。螺旋菌螺旋菌弧菌弧菌螺旋体螺旋体.单球菌（显微镜下示意图）单球菌（显微镜下示意图）单球菌单球菌(single(single coccuscoccus)：分裂后的分裂后的细胞分散而单独存在的球菌。如尿素细胞分散而单独存在的球菌。如尿素小球菌小球菌（2 2）形状）形状球菌球菌.双球菌

3、（显微镜下示意图）双球菌（显微镜下示意图）双球菌双球菌(double(double coccuscoccus)：由一个平面分裂，分裂后两由一个平面分裂，分裂后两个菌体成对排列的称为双球菌。如肺炎双球菌个菌体成对排列的称为双球菌。如肺炎双球菌 上：显微镜效上：显微镜效下：电镜照片下：电镜照片 四联（微）球菌四联（微）球菌(Micrococcus(Micrococcus lactislactis)：由由两个互相垂直的平面分裂，两个互相垂直的平面分裂，分裂后每四个菌体呈田形的分裂后每四个菌体呈田形的称为四联球菌。如四联小球称为四联球菌。如四联小球菌。菌。八叠球菌八叠球菌(SarcinaSarcina

4、 ureaeureae)：由由3 3个互相垂直的平面分裂，个互相垂直的平面分裂，分裂后每分裂后每8 8个菌体呈立方形排列的称为八叠球菌。如乳酪八叠个菌体呈立方形排列的称为八叠球菌。如乳酪八叠球菌。球菌。（尿素）八叠球菌（显微镜下示意图）（尿素）八叠球菌（显微镜下示意图）葡萄球菌：葡萄球菌：分裂面不规则，分裂后许多菌体无规则地堆分裂面不规则，分裂后许多菌体无规则地堆积在一起，呈葡萄串状的称为葡萄球菌。如金黄色葡萄球积在一起，呈葡萄串状的称为葡萄球菌。如金黄色葡萄球菌菌 。链球菌：链球菌：由一个平面分裂，分裂后的菌体呈链状排列的称为由一个平面分裂，分裂后的菌体呈链状排列的称为链球菌。如乳链球菌链球

5、菌。如乳链球菌 。链球菌（显微镜下示意图）链球菌（显微镜下示意图）长杆菌长杆菌 杆菌的长短不同杆菌的长短不同 短杆菌短杆菌 球杆菌等球杆菌等 棒状杆菌棒状杆菌 菌体某个部位是否膨大菌体某个部位是否膨大 梭状杆菌梭状杆菌 无芽孢杆菌无芽孢杆菌 芽孢有无芽孢有无 芽孢杆菌芽孢杆菌（3 3）杆）杆 菌：菌：细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。大变化。大小不一、长短不同大小不一、长短不同炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌 3-10 3-10 mm大大中中大肠埃希菌大

6、肠埃希菌 2-3 2-3 mm小小布鲁菌布鲁菌 0.6-1.5 0.6-1.5 mm球球杆杆菌菌链杆菌链杆菌形态各异形态各异分枝杆菌分枝杆菌双歧杆菌双歧杆菌两端尖细两端尖细白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌两端齐平两端齐平炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌一一端端膨膨大大中中间间膨膨大大北北京京棒棒状状杆杆菌菌丙丙酮酮丁丁醇醇梭梭菌菌（4）细菌的特殊形态）细菌的特殊形态 除上述基本形态外，还有罕见的其他形态，如犁状、除上述基本形态外，还有罕见的其他形态，如犁状、叶球状、盘碟状、方形、星形及三角形等。叶球状、盘碟状、方形、星形及三角形等。培养基的化学组成、培养基的化学组成、浓度、浓度、pHpH、培养时间等会导致形态

7、、培养时间等会导致形态改变改变 ，有些细菌是多形态的。，有些细菌是多形态的。结核杆菌的异常形态结核杆菌的异常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的正常形态（5 5）大小）大小(1)(1)测量：测量：测微尺测微尺 显微照相后根据放大倍数显微照相后根据放大倍数进行测算进行测算(2)(2)长度单位：长度单位：微米微米(m)(m)(3)(3)表示：表示：球菌球菌:直径直径0.5-1.0 0.5-1.0 mm 杆菌杆菌:宽宽(0.5-1.0(0.5-1.0 mm)长长 螺菌螺菌:宽、长、螺距宽、长、螺距（1 1）与细菌鉴定有关的细胞结构：）与细菌鉴定有关的细胞结构：细胞壁细胞壁 芽孢芽孢 荚膜荚膜 鞭毛鞭毛

8、内含物内含物（2 2）细胞结构的光学鉴定方法：）细胞结构的光学鉴定方法：染色染色 革兰氏染色法（革兰氏染色法（革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌 G+、革兰氏阴性菌、革兰氏阴性菌 G-）芽孢染色法芽孢染色法 荚膜染色法荚膜染色法 鞭毛染色法鞭毛染色法第一节第一节 细菌细菌2 2、细胞的结构和染色反应、细胞的结构和染色反应 由于细菌细胞微小又透明，一般先要经过染色才能由于细菌细胞微小又透明，一般先要经过染色才能作显微观察。作显微观察。一般一般结构结构：一般一般细菌细菌都有都有的构的构造造特特殊殊结结构构：部部分分细细菌菌具具有有的的或或一一般般细细菌菌在在特特殊殊环环境境下下才才有有的的3、细菌的结构组成

9、、细菌的结构组成 1 1）、细胞壁：）、细胞壁：包围在细菌体表外的坚韧而有弹性的包围在细菌体表外的坚韧而有弹性的薄膜。约占菌体的薄膜。约占菌体的10%-25%10%-25%。细菌细菌 壁厚度壁厚度/nm/nm 肽聚糖肽聚糖%磷壁酸磷壁酸%脂多糖脂多糖%蛋白质蛋白质%脂肪脂肪%革兰氏革兰氏阳性菌阳性菌 20-8040-90 +-约约201-4革兰氏革兰氏阴性菌阴性菌 10、外壁、外壁层和内壁层和内壁层层 10 -+约约6011-12A、革兰氏、革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌细胞壁化学成分的比较细胞壁化学成分的比较 G G+菌细胞壁化学组成以肽聚糖菌细胞壁化学组成以肽聚糖【(peptidoglycanp

10、eptidoglycan)：又称粘肽：又称粘肽(mucopeptidemucopeptide)、糖肽、糖肽(glycopeptideglycopeptide)或胞壁质或胞壁质(mureinmurein)。原核微生物所。原核微生物所特有的成份。特有的成份。】为主。占细胞壁物质总量的为主。占细胞壁物质总量的40-90%40-90%。革兰阳性菌细胞壁的化学组成革兰阳性菌细胞壁的化学组成革兰阳性菌细胞壁的化学组成革兰阳性菌细胞壁的化学组成肽聚糖（肽聚糖（15-50层）层）细胞膜（双层脂质细胞膜（双层脂质 蛋白嵌镶）蛋白嵌镶）脂质脂质蛋白质蛋白质-1,4-1,4糖苷键糖苷键N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺N

11、-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸四肽链四肽链五肽桥五肽桥 短肽尾：短肽尾：一般是由一般是由4个氨基酸连接成的短肽链连接在个氨基酸连接成的短肽链连接在N-乙酰胞壁酸分子乙酰胞壁酸分子上。在上。在G+细菌如金黄色葡萄球菌中细菌如金黄色葡萄球菌中4个氨基酸是按个氨基酸是按L型与型与D型交替排列的方型交替排列的方式连接而成的，式连接而成的，即即L-丙氨酸，丙氨酸，D-谷氨酸，谷氨酸，L-赖氨酸，赖氨酸，D-丙氨酸丙氨酸在在G-细菌如细菌如大肠杆菌中为大肠杆菌中为L-丙氨酸，丙氨酸，D-谷氨酸，谷氨酸，m-DAP(内消旋二氨基庚二酸内消旋二氨基庚二酸)，D-丙丙氨酸。氨酸。两者的差异主要在第两者的差异主要在第3个

12、氨基酸分子上。个氨基酸分子上。肽桥：肽桥：肽桥将相邻肽桥将相邻“肽尾肽尾”相互交联形成高强度的网状结构。不同细相互交联形成高强度的网状结构。不同细菌的肽桥类型不同。在菌的肽桥类型不同。在G+细菌如金黄色葡萄球菌中肽桥为细菌如金黄色葡萄球菌中肽桥为甘氨酸五肽甘氨酸五肽，这，这一肽桥的一肽桥的氨基端与甲肽尾中的第氨基端与甲肽尾中的第4个氨基酸的羧基相连接个氨基酸的羧基相连接，而它的，而它的羧基端则羧基端则与乙肽尾中的第与乙肽尾中的第3个氨基酸的氨基相连接个氨基酸的氨基相连接，从而使前后两个肽聚糖单体交联，从而使前后两个肽聚糖单体交联起来形成网状结构；在起来形成网状结构；在G-细菌如大肠杆菌中没有特

13、殊的肽桥，其前后两个细菌如大肠杆菌中没有特殊的肽桥，其前后两个单体间的联系仅由单体间的联系仅由甲甲肽尾的第肽尾的第4个氨基酸个氨基酸D-丙氨酸的羧基与丙氨酸的羧基与乙乙肽尾第肽尾第3个氨个氨基酸基酸m-DAP的氨基直接相连形成了较稀疏、机械强度较差的肽聚糖网套。的氨基直接相连形成了较稀疏、机械强度较差的肽聚糖网套。目前所知的肽聚糖有目前所知的肽聚糖有100多种，而不同种类的区别主要表现在肽桥的不同。多种，而不同种类的区别主要表现在肽桥的不同。青霉素的抑菌机制青霉素的抑菌机制 青霉素：青霉素：抑制肽聚糖合成的最后一步，抑制肽聚糖合成的最后一步，即抑制肽聚糖的两个单体的交联即抑制肽聚糖的两个单体的

14、交联。青霉素竞争性抑制细菌细胞壁四肽尾青霉素竞争性抑制细菌细胞壁四肽尾和五肽桥的结合而阻碍细胞壁合成，发和五肽桥的结合而阻碍细胞壁合成，发挥杀菌作用。挥杀菌作用。青霉素的结构与细胞壁的成分青霉素的结构与细胞壁的成分肽聚糖肽聚糖结构中的结构中的D-D-丙氨酰丙氨酰-D-D-丙氨酸丙氨酸近似，可与近似，可与后者竞争转肽酶，阻碍后者竞争转肽酶，阻碍肽聚糖肽聚糖的形成，的形成，造成细胞壁的缺损，使细菌失去细胞壁造成细胞壁的缺损，使细菌失去细胞壁的渗透屏障，对细菌起到杀灭作用。的渗透屏障，对细菌起到杀灭作用。其其对革兰阳性菌有效。对革兰阳性菌有效。只抑制正在生长繁殖的细菌（有细胞只抑制正在生长繁殖的细菌

15、（有细胞壁的合成），对休眠菌不作用。壁的合成），对休眠菌不作用。有选择毒性有选择毒性 ：只杀菌，不杀伤宿主。：只杀菌，不杀伤宿主。可能有过敏反应可能有过敏反应:磷壁酸又名垣酸，是大多数磷壁酸又名垣酸，是大多数G+菌所特有的成分菌所特有的成分，约占细，约占细胞壁成分的胞壁成分的10%。-基质。基质。磷壁酸的生理功能：磷壁酸的生理功能：使细胞壁形成负电荷环境，增强细胞膜对二价阳离子的吸收；使细胞壁形成负电荷环境，增强细胞膜对二价阳离子的吸收；贮藏磷元素；贮藏磷元素；增强某些致病菌对宿主细胞的粘连、避免被白细胞吞噬以及抗补增强某些致病菌对宿主细胞的粘连、避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用；体的作用；是

16、革兰氏阳性细菌特异表面抗原的物质基础；是革兰氏阳性细菌特异表面抗原的物质基础；是噬菌体的特异性吸附受体；是噬菌体的特异性吸附受体；能调节细胞内自溶素能调节细胞内自溶素(autolysin)的活力，防止细胞因自溶而死的活力，防止细胞因自溶而死亡。亡。革兰阴性菌细胞壁肽聚糖化学结构革兰阴性菌细胞壁肽聚糖化学结构革兰阴性菌细胞壁肽聚糖化学结构革兰阴性菌细胞壁肽聚糖化学结构N-乙酰胞乙酰胞壁酸壁酸N-乙酰葡乙酰葡萄糖胺萄糖胺革兰阴性菌细胞壁的化学组成革兰阴性菌细胞壁的化学组成外膜外膜肽聚糖（肽聚糖（1-3层）层）细胞膜细胞膜脂质脂质蛋白质蛋白质脂质双层脂质双层脂蛋白脂蛋白脂多糖脂多糖外壁层外壁层是是G细菌细胞壁所特有的结构细菌细胞壁所特有的结构它位于壁的最外层，它位于壁的最外层，化学成分为脂多糖、磷脂和若干种外蛋白。化学成分为脂多糖、磷脂和若干种外蛋白。有种特异性有种特异性有属特异性有属特异性脂多糖（脂多糖（LPSLPS）的主要功能：的主要功能：LPSLPS结构的多变，决定了革兰氏阴性细菌细胞表面抗结构的多变，决定了革兰氏阴性细菌细胞表面抗原决定簇的多样性；原决定簇的多样性；LPSLPS负电荷