第1章細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu) 教學(xué)要求 1．掌握細(xì)菌細(xì)胞壁的化學(xué)結(jié)構(gòu)

第1章 細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)教學(xué)要求1掌握細(xì)菌細(xì)胞壁的化學(xué)結(jié)構(gòu)、功能及革蘭陰性菌和陽(yáng)性菌細(xì)胞壁的區(qū)別。細(xì)菌特殊結(jié)構(gòu) (形態(tài)結(jié)構(gòu)、形成條件、功能及在實(shí)踐中的意義)。2熟悉細(xì)菌的基本形態(tài)、基本結(jié)構(gòu)；L型細(xì)菌的概念及意義。革蘭染色的原理和方法。3了解細(xì)菌的分類。重點(diǎn)和難點(diǎn)：細(xì)菌細(xì)胞壁的化學(xué)結(jié)構(gòu)、功能及革蘭陰性菌和陽(yáng)性菌細(xì)胞壁的區(qū)別。教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)（size and construstion）一、細(xì)菌的大小與形態(tài)細(xì)菌的大小以微米（m）為測(cè)量單位，需用普通光學(xué)顯微鏡油鏡才能觀察其形態(tài)。形態(tài)按其外形可分為：（一）球菌（coccus）l 葡萄球菌(staphylococcus)：例如：金黃色葡萄球菌l 雙球菌(diplococcus)：例如：腦膜炎雙球菌l 鏈球菌(streptococcus)：例如：乙型溶血性鏈球菌l 四聯(lián)球菌(tetrads)：例如：四聯(lián)加夫基菌l 八疊球菌(sarcina)：例如：藤黃八疊球菌（二）桿菌(bacillus)l 鏈桿菌(streptobacillus)：炭疽芽孢桿菌l 棒狀桿菌(corynebacterium)：破傷風(fēng)芽孢桿菌、白喉?xiàng)U菌l 球桿菌(coccobacillus)：布魯氏菌l 分枝桿菌(mycobacterium)：結(jié)核分枝桿菌和麻風(fēng)分枝桿菌（三）螺桿菌 (spiral bacterium)弧菌(vibrio)霍亂弧菌螺菌(spirillum)：鼠咬熱螺菌螺桿菌(helicobacterium)：幽門螺桿菌衰退型(involution form)細(xì)菌的形態(tài)受環(huán)境因素（溫度、酸堿度、培養(yǎng)條件）影響很大，一般在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期形態(tài)比較典型，在環(huán)境條件不利或衰老時(shí)常出現(xiàn)多型性改變，此為衰退型(involution form)。第二節(jié) 細(xì)菌的結(jié)構(gòu)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)分為以下兩類：u 基本結(jié)構(gòu) 包括：細(xì)胞壁；細(xì)胞膜；細(xì)胞質(zhì)；核質(zhì)。u 特殊結(jié)構(gòu) 包括：莢膜； 鞭毛；芽孢；菌毛 。一、細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁（Cell Wall）（細(xì)胞壁的化學(xué)組成1）肽聚糖，又被稱為粘肽或胞壁肽肽聚糖骨架： N-乙酰葡萄糖胺（G）N-乙酰胞壁酸（M）交替間隔排列注釋：由-1，4糖苷鍵連接而成。各種細(xì)菌的聚糖骨架均相同。四肽側(cè)鏈：L-丙氨酸，D-谷氨酸，L-賴氨酸，D-丙氨酸，其組成和連接方式隨菌不同而異五肽交聯(lián)橋：甘氨酸，G+菌有，G-菌無(wú)舉例：融菌酶和青霉素的殺菌機(jī)理2） G+菌細(xì)胞壁特殊組分：磷壁酸 壁磷壁酸-通過磷脂與肽聚糖上的胞壁酸共價(jià)結(jié)合。 膜磷壁酸-與細(xì)胞膜外層上的糖脂共價(jià)結(jié)合。3）G-菌細(xì)胞壁特殊組分： 脂蛋白外膜 脂質(zhì)雙層 核心多糖：屬特異性 脂多糖 脂質(zhì)A：內(nèi)毒素的毒性部分，無(wú)種屬特異性 特異多糖：種或群的特異性 G+菌和G-菌在細(xì)胞壁的異同點(diǎn)：結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成方面的不同，導(dǎo)致兩者在染色性、抗原性、致病性及對(duì)抗菌藥物的敏感性方面有很大差異。G+菌和G-菌在細(xì)胞壁的比較革蘭陽(yáng)性菌革蘭陰性菌主要結(jié)構(gòu)肽聚糖，磷壁酸外膜，肽聚糖強(qiáng)度較堅(jiān)韌較疏松厚度厚，2080nm薄，1015nm肽聚糖結(jié)構(gòu)三維立體（聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋）二維網(wǎng)狀（聚糖骨架、四肽側(cè)鏈）肽聚糖層數(shù) 可多達(dá)50層少，12層肽聚糖含量多，占細(xì)胞壁干重50%80%少，占細(xì)胞壁干重5%20%磷壁酸+外膜+周漿間隙+致病性無(wú)內(nèi)毒素有內(nèi)毒素青霉素的作用有效無(wú)效溶菌酶的作用有效無(wú)效（2）細(xì)胞壁的功能：u 維持細(xì)菌固有外形。u 保護(hù)細(xì)菌抵抗胞外低滲的破壞作用。u 參與菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換。u 決定細(xì)菌的抗原性和致病性。（3）缺壁細(xì)菌-L型細(xì)菌(L-form of bacterium)l 定義：細(xì)胞壁受損的細(xì)菌能夠生長(zhǎng)和分裂者稱為細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型或L型l 種類：l 原生質(zhì)體(protoplast)：革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁缺陷后，原生質(zhì)僅被一層細(xì)胞膜包住l 原生質(zhì)球（spheroplast）：革蘭氏陰性菌肽聚糖層受損后尚有外膜保護(hù)l 成因：溶菌酶，溶葡萄球菌素，青霉素，膽汁，抗體，補(bǔ)體等。l 形態(tài)：大小不一，高度多形性。革蘭氏染色陰性。l 培養(yǎng)：高滲、低瓊脂、10%-20%血清、3%-5%NaCl、 10%-20%蔗糖；生長(zhǎng)緩慢；油煎蛋樣菌落；l 致病性：引起慢性感染；2、細(xì)胞膜（Cell membrane）磷脂1、化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)載體蛋白或其他功能蛋白。2、功能： n 物質(zhì)的滲透和運(yùn)輸作用 n 生物合成作用n 呼吸作用n 參與細(xì)胞分裂3. 細(xì)胞質(zhì)化學(xué)組成:水、蛋白質(zhì)、脂類、核酸、少量糖及無(wú)機(jī)鹽。包含結(jié)構(gòu):l 核糖體l 質(zhì)粒Plasmidl 胞質(zhì)顆粒 4. 核質(zhì)細(xì)菌核質(zhì)染色體為單倍體，由單一密閉環(huán)狀DNA分子反復(fù)回旋卷曲盤繞而組成的松散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，此外還有少量RNA和proteins。細(xì)菌核質(zhì)決定和控制細(xì)菌的生物學(xué)性狀，致病性，免疫性，是細(xì)菌生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。二、細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)(Special structure)1. 莢膜( Capsule)（1）化學(xué)組成：是某些細(xì)菌細(xì)胞壁外周的粘液性物質(zhì)，是細(xì)菌重要的毒力因子。（2）形成條件：與環(huán)境密切相關(guān)。營(yíng)養(yǎng)豐富條件。（3）功能(function)：保護(hù)細(xì)菌抵抗干燥環(huán)境、抗吞噬作用、黏附作用、抗有害物質(zhì)損傷作用2.鞭毛(Flagellum)l 化學(xué)組成：蛋白質(zhì)，可用于細(xì)菌的鑒定和分型l 結(jié)構(gòu)：基礎(chǔ)小體、鉤狀體、絲狀體l 功能(function)u 定向運(yùn)動(dòng)，化學(xué)趨向性運(yùn)動(dòng)。u 穿透作用，與致病性有關(guān)（霍亂弧菌）。u 鑒定細(xì)菌。3 菌毛（pilus/fimbriae）（1）性質(zhì)：由菌毛蛋白組成，有抗原性，其編碼基因位于細(xì)菌染色體或質(zhì)粒上，菌毛需用電鏡觀察。（2）種類及功能：l 普通菌毛：與細(xì)菌的致病性有關(guān)。l 性菌毛(sex pilus)：與遺傳物質(zhì)的接合傳遞有關(guān)，也是某些噬菌體吸附于菌細(xì)胞的受體。4 芽孢（spore）l 形成與發(fā)芽（forming and buding）l 芽孢的形成-細(xì)菌形成芽孢的能力是由菌體內(nèi)的芽孢基因決定的。芽孢一般只在動(dòng)物體外才形成。營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)易形成。l 芽孢的發(fā)芽-由于機(jī)械力、熱、pH改變等刺激作用，破壞其芽孢殼，并供給水分和營(yíng)養(yǎng)，芽孢殼發(fā)芽，形成新的菌體。結(jié)構(gòu)：多層膜堅(jiān)實(shí)球體：內(nèi)膜、芽孢壁、皮質(zhì)、外膜、芽孢殼、和芽孢外衣l 功能（function）l 芽孢為多層膜結(jié)構(gòu)，提高了芽孢中各種酶的熱穩(wěn)定性，因而對(duì)理化因素有強(qiáng)大的抵抗力，醫(yī)療實(shí)踐中常以殺死芽孢作為消毒滅菌效果的指標(biāo)。l 芽孢作為傳染源在自然界長(zhǎng)期存在，如破傷風(fēng)桿菌、炭疽桿菌等。l 芽孢的大小位置形態(tài)隨細(xì)菌種類不同而異，因此可用于芽孢桿菌的鑒別。l 細(xì)菌芽孢抵抗力強(qiáng)的原因：l 芽孢含水量少，蛋白質(zhì)受熱后不易變性。l 芽孢具有多層致密的厚膜，理化因素不易進(jìn)入。l 芽孢的核心和皮質(zhì)中含有吡啶二羧酸，DAP與Ca 2+結(jié)合生成的鹽能提高芽孢中各酶的熱穩(wěn)定性。課后小結(jié)：本節(jié)主要介紹了細(xì)菌的形態(tài)，細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)。細(xì)菌的基本形態(tài)包括球形、桿形和螺旋形三種，細(xì)菌的形態(tài)可隨環(huán)境不同而變化。細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和核質(zhì)，G+菌與G-菌的細(xì)胞壁在結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成上是不同的，這也決定了它們的染色性、抗原性、毒性以及對(duì)某些藥物的敏感性等方面存在很大差異。細(xì)胞質(zhì)中含有許多與細(xì)菌生長(zhǎng)、代謝有關(guān)的結(jié)構(gòu)。核質(zhì)是細(xì)菌的遺傳物質(zhì)。本章主要掌握細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)；特殊結(jié)構(gòu)的功能及意義。復(fù)習(xí)思考題1細(xì)菌的測(cè)量單位是什么？細(xì)菌有哪些基本形態(tài)？2試述細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)。3試述革蘭陽(yáng)性菌和革蘭陰性菌細(xì)胞壁的主要區(qū)別。4什么是細(xì)菌L型？L型變異與醫(yī)學(xué)有何關(guān)系 ？5細(xì)菌有哪些特殊結(jié)構(gòu)？它們與醫(yī)學(xué)有何關(guān)系？6試述革蘭染色的步驟、結(jié)果及意義。