细菌学概述授课.pptx
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1、细菌(细菌(bacterium)概况)概况概念:概念:广义广义:泛指:泛指各类原核细胞型微生物各类原核细胞型微生物F包包括括细细菌菌、螺螺旋旋体体、衣衣原原体体、支支原原体体、立克次体、放线菌立克次体、放线菌狭义狭义:专指细菌:专指细菌F专专指指数数量量最最大大、种种类类最最多多,具具有有代代表表性性、典型的,即通常所说的细菌典型的,即通常所说的细菌第一节 细菌的形态、结构与分类一、细菌的大小与形态二、细菌的大小一、细菌的大小与形态一、细菌的大小与形态大小大小计量单位是微米(计量单位是微米(m)染色染色革兰染色法革兰染色法形态形态球形球形杆形杆形螺形螺形光学显微镜光学显微镜菌体大小菌体大小(宽
2、x长,常用单位mm)0.510.51 0.5 x(13)0.5 x(13)(0.81.2)x(1.23(0.81.2)x(1.23)(1.52)x(1020)(1.52)x(1020)乳链球菌乳链球菌大肠杆菌大肠杆菌枯草杆菌枯草杆菌枯草杆菌枯草杆菌迂回螺菌迂回螺菌迂回螺菌迂回螺菌细菌的大小与形态细菌的大小与形态球形球形杆形杆形螺形螺形球菌球菌杆菌杆菌螺形菌螺形菌直径直径l m左右左右大:大:310 m 长长弧菌:弧菌:2 23 3 m m 长长中:中:23 m长长小:小:0.61.5 m长长螺菌:螺菌:3 36 6 m m 长长1.球菌球菌:菌体呈球形或近似球形。:菌体呈球形或近似球形。.双球
3、菌:在一个平面上分裂成双排列,如肺双球菌:在一个平面上分裂成双排列,如肺炎双球菌、脑膜炎双球菌炎双球菌、脑膜炎双球菌肺炎双球菌肺炎双球菌脑膜炎双球菌脑膜炎双球菌.链球菌:在一个平面上分裂,成链状排列,链球菌:在一个平面上分裂,成链状排列,如溶血性链球菌如溶血性链球菌.葡萄球菌:多个不规则平面上分裂,菌体无秩序葡萄球菌:多个不规则平面上分裂,菌体无秩序堆积呈葡萄状排列,如金黄色葡萄球菌堆积呈葡萄状排列,如金黄色葡萄球菌2.杆菌:菌体多数呈直杆状或弯曲杆菌:菌体多数呈直杆状或弯曲不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌 3-10 m3-10
4、m大大中中大肠埃希菌大肠埃希菌 2-3 m2-3 m小小布鲁菌布鲁菌 0.6-1.5 m0.6-1.5 m杆菌的形态多样杆菌的形态多样两端齐平两端齐平炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌两端尖细两端尖细白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌3.螺形菌弧菌弧菌螺菌螺菌螺杆菌螺杆菌螺形菌螺形菌弧菌弧菌 :菌体只有一个弯曲,呈弧状或逗:菌体只有一个弯曲,呈弧状或逗 点状。如霍乱弧菌点状。如霍乱弧菌螺菌螺菌 :菌体有数个弯曲,如鼠咬热螺菌:菌体有数个弯曲,如鼠咬热螺菌螺杆菌:菌体细长弯曲呈弧形或螺旋形,螺杆菌:菌体细长弯曲呈弧形或螺旋形,如幽门杆菌如幽门杆菌 二二 细菌的结构细菌的结构基本结构:基本结构:细胞壁、核质、细胞质、
5、细胞膜细胞壁、核质、细胞质、细胞膜特殊结构:特殊结构:鞭毛、菌毛、芽胞、荚膜鞭毛、菌毛、芽胞、荚膜细胞膜细胞壁荚膜核糖体核质菌毛鞭毛细菌细胞壁细菌细胞壁定义定义是位于细菌细胞是位于细菌细胞膜外的一层坚韧膜外的一层坚韧而富有弹性的膜而富有弹性的膜状结构状结构功能功能1 1、维持细菌的固有、维持细菌的固有外形外形2 2、保护细菌抵抗低、保护细菌抵抗低渗的外环境渗的外环境3 3、参与细胞内外的、参与细胞内外的物质交换物质交换4 4、具有免疫原性、具有免疫原性分类分类革蓝氏革蓝氏阳阳性菌性菌(G+)(G+)革蓝氏革蓝氏阴阴性菌性菌(G-)(G-)革蓝氏染色与细菌细胞壁革蓝氏染色与细菌细胞壁革蓝氏染色过
6、程革蓝氏染色过程固定碘液媒染乙醇脱色结晶紫染色番红复染菌体涂片结果判断结果判断 菌体呈菌体呈紫紫色者为革蓝氏阳性菌色者为革蓝氏阳性菌G+菌体呈菌体呈红红色者为革蓝氏阴性菌色者为革蓝氏阴性菌G-革兰阳性菌革兰阳性菌肽聚糖:肽聚糖:聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥啊啊AA革兰阳性菌革兰阳性菌肽聚糖:肽聚糖:聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥青霉素作用点青霉素作用点 溶菌酶溶菌酶 作用点作用点N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸革兰阴性菌革兰阴性菌肽聚糖:肽聚糖:聚糖骨架、四肽侧链聚糖骨架、四肽侧链革兰阴性菌革兰阴性菌肽聚糖:肽聚糖:聚糖骨架、四肽侧链聚糖骨架、
7、四肽侧链G+菌与菌与G-菌肽聚糖结构比较菌肽聚糖结构比较 革兰革兰阳性阳性菌细胞壁特殊组分:菌细胞壁特殊组分:磷壁酸磷壁酸膜磷壁酸膜磷壁酸壁磷壁酸壁磷壁酸革革兰兰阳阳性性菌菌细细胞胞壁壁结结构构革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁 区别要点区别要点 革兰阳性菌革兰阳性菌 革兰阴性菌革兰阴性菌强度强度 较坚韧较坚韧 较疏松较疏松 厚度厚度 厚厚,20-80nm 薄,薄,10-15nm肽聚糖层数肽聚糖层数 多,可达多,可达50层层 少,仅少,仅13层层肽聚糖含量肽聚糖含量 多,占胞壁干重多,占胞壁干重50-80%少,占胞壁干重少,占胞壁干重10-20%磷壁酸磷壁酸 有有 无无
8、外膜外膜 无无 有有 青霉素、溶菌酶青霉素、溶菌酶 敏感敏感 不敏感不敏感细胞膜(细胞膜(cell membrane)半透性薄膜半透性薄膜功能功能物质转运物质转运生物合成生物合成呼吸作用呼吸作用分泌作用分泌作用细胞质细胞质核糖体核糖体:合成蛋白质的场所,合成蛋白质的场所,游离于细胞质游离于细胞质质粒质粒(plasmidplasmid):):染色体外遗传物质染色体外遗传物质胞质颗粒胞质颗粒:营养储藏物营养储藏物营养储藏物营养储藏物4、核质(拟核、细菌染色体)、核质(拟核、细菌染色体)-细菌的遗传物质细菌的遗传物质无定形,无核膜、核仁无定形,无核膜、核仁一条双股环状一条双股环状DNADNA分子,含
9、少分子,含少量量RNARNA、RNARNA聚合酶及蛋白质聚合酶及蛋白质具有细胞核的功能,决定细菌具有细胞核的功能,决定细菌性状和遗传特征性状和遗传特征(二)细菌细胞的特殊结构(二)细菌细胞的特殊结构荚膜荚膜芽孢芽孢鞭毛鞭毛菌毛菌毛细菌的特殊结构荚膜细菌的特殊结构荚膜(capsule)某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质,为质,为多糖多糖或或多肽多肽的多聚体,用理化方法的多聚体,用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。去除后并不影响细胞的生命活动。功能功能抗吞噬作用抗吞噬作用粘附作用粘附作用 龋齿龋齿抗有害物质的损伤作用抗有害物质的损伤作用大多数细菌的荚膜是
10、多糖,炭疽芽胞杆菌、鼠大多数细菌的荚膜是多糖,炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽。疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽。多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复杂,成为血清学分型的基础。杂,成为血清学分型的基础。荚膜的形成需要能量,与环境条件有密切关系。荚膜的形成需要能量,与环境条件有密切关系。有荚膜的细菌形成有荚膜的细菌形成粘液粘液(M)(M)或光滑或光滑(S)(S)菌落菌落,失,失去荚膜后其菌落边为去荚膜后其菌落边为粗糙型(粗糙型(R R)型)型。1.1.荚膜的化学组成荚膜的化学组成抗吞噬作用抗吞噬作用:荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用,荚膜具有抵抗
11、宿主吞噬细胞的作用,因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。粘附作用:粘附作用:荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连,也荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连,也可粘附于组织细胞或无生命物体表面,形成生物可粘附于组织细胞或无生命物体表面,形成生物膜,是引起感染的重要因素。膜,是引起感染的重要因素。抗有害物质的损伤作用抗有害物质的损伤作用:荚膜处于细胞的最外层,荚膜处于细胞的最外层,有保护菌体避免和减少受有害物质的损伤作用。有保护菌体避免和减少受有害物质的损伤作用。2.2.荚膜的功能荚膜的功能细菌的特殊结构鞭毛细菌的特殊结构鞭毛(flagellum)成分为成分为蛋白质蛋白质具有具有抗原性抗
12、原性鞭毛菌分成鞭毛菌分成4 4类类功能功能 液体中能自由游动液体中能自由游动,运动器官运动器官与致病性有关与致病性有关 鉴定细菌和进行分类鉴定细菌和进行分类细菌的特殊结构菌毛细菌的特殊结构菌毛(pilus)许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物,与细菌的运动无关。丝状物,与细菌的运动无关。蛋白质蛋白质,菌毛蛋白有抗原性菌毛蛋白有抗原性分类分类普通菌毛普通菌毛:数量多,短而细数量多,短而细 粘附结构,与致病有关粘附结构,与致病有关性菌毛性菌毛:少数革兰少数革兰阴阴性菌性菌,少少 粗、长
13、、中空粗、长、中空传递某些遗传物质传递某些遗传物质菌毛菌毛(piluspilus)细菌的特殊结构芽胞(spore)概念概念产生芽胞的都是革兰产生芽胞的都是革兰阳阳性菌性菌芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异芽孢定义:定义:某些细菌在一定环境条件下,细胞某些细菌在一定环境条件下,细胞质脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或椭质脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或椭圆形小体。圆形小体。细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。芽胞一般只在动物体外才能形成,其形成条件因菌芽胞一般只在动物体外才能形成,其形成条件因菌种而异。种而异
14、。一个细菌只形成一个芽胞,一个芽胞发芽也只生成一个细菌只形成一个芽胞,一个芽胞发芽也只生成一个菌体,细菌数量并未增加,因而芽胞不是细菌一个菌体,细菌数量并未增加,因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比,未形成芽胞而具有繁殖的繁殖方式。与芽胞相比,未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为能力的菌体可称为繁殖体繁殖体(vegetative form)(vegetative form)。1.芽胞的形成与发芽芽胞的形成与发芽细菌芽胞的形态芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异,有重要的鉴别意义。芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异,有重要的鉴别意义。炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌肉毒梭菌破伤风梭菌破伤风梭菌芽胞形成芽胞形
15、成芽胞芽胞 细胞分裂细胞分裂 繁殖体周期繁殖体周期子代细胞子代细胞 p强大的抵抗力强大的抵抗力 可在自然界中存在多年,是重要的传染源。可在自然界中存在多年,是重要的传染源。芽胞并不直接引起疾病,只有发芽成为繁殖体后芽胞并不直接引起疾病,只有发芽成为繁殖体后,才能迅速大量繁殖而致病。才能迅速大量繁殖而致病。有重要的鉴别意义。有重要的鉴别意义。p芽胞是否被杀死作为判断芽胞是否被杀死作为判断灭菌效果的指标灭菌效果的指标芽胞芽胞(spore)胞质颗粒胞质颗粒核糖体核糖体菌毛菌毛拟核拟核细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜质粒质粒鞭毛鞭毛荚膜荚膜细菌结构总结细菌结构总结第二节第二节 细菌的物理性质细菌的物理性质一、
16、胶体性质一、胶体性质1 1)带电现象)带电现象细菌的等电点细菌的等电点溶液溶液pHpH值值 等等电点时,细菌带(电点时,细菌带(-)电荷。)电荷。2 2)比面积)比面积等于表面积等于表面积/体积,即单位体积所具有的表面积体积,即单位体积所具有的表面积3 3)布朗运动)布朗运动不发生移位的颤动,称为布郎运动不发生移位的颤动,称为布郎运动细菌的物理性质细菌的物理性质二、细菌的比重和重量二、细菌的比重和重量1 1)细菌的比重)细菌的比重=1.07-1.19=1.07-1.192 2)细菌的重量:以单位体积细菌群)细菌的重量:以单位体积细菌群体的干种来表示的。体的干种来表示的。细菌的物理性质细菌的物理
17、性质三、细菌的光学性质三、细菌的光学性质细菌是一个半透明体,光线不能全部透过,而被吸收细菌是一个半透明体,光线不能全部透过,而被吸收一部分,因此,有透光度和光吸收值一部分,因此,有透光度和光吸收值四、四、细胞膜的半渗透性细胞膜的半渗透性将细菌置于清水中,可吸收水分,细菌膨胀,破裂,将细菌置于清水中,可吸收水分,细菌膨胀,破裂,称胞浆压出称胞浆压出将细菌置于高渗溶液中,可排除水分,胞质皱缩,细将细菌置于高渗溶液中,可排除水分,胞质皱缩,细菌变小,称质壁分离菌变小,称质壁分离第三节第三节 细菌的营养与生长繁殖细菌的营养与生长繁殖1.1.细菌细胞的化学组成细菌细胞的化学组成2.2.细菌所需的营养物质
18、细菌所需的营养物质3.3.吸收营养物质的方式吸收营养物质的方式4.4.细菌的营养类型细菌的营养类型5.5.细菌的生长繁殖细菌的生长繁殖(掌握)(掌握)6.6.细菌的人工培养细菌的人工培养(熟悉)(熟悉)营养物质(营养物质(nutrientnutrient):细菌生长繁殖、:细菌生长繁殖、进行生理活动所需的物质,是细菌生存进行生理活动所需的物质,是细菌生存的重要物质基础。的重要物质基础。营养(营养(nutritionnutrition):获得和利用营养物:获得和利用营养物质的过程,是细菌维持和延续其生命形质的过程,是细菌维持和延续其生命形式的一种生理过程。式的一种生理过程。一、细菌细胞的化学组成
19、一、细菌细胞的化学组成1.1.化学元素化学元素(chemical elements)主要化学元素主要化学元素微量化学元素微量化学元素化学元素化学元素 C、H、O、N、S、P 结构组成结构组成 Na、K、Ca 渗透压、电势渗透压、电势 Mg、Fe、Mn 辅酶辅酶组分组分所占比重所占比重存在形式存在形式主要功能主要功能水水细菌重量细菌重量70-90%70-90%结合水结合水参与有机物组成参与有机物组成游离水游离水溶媒,参与各种生理活动溶媒,参与各种生理活动蛋白质蛋白质固形成分固形成分40-80%40-80%简单蛋白简单蛋白细胞结构的基本物质、酶细胞结构的基本物质、酶组分,参与各种生命活动组分,参与
20、各种生命活动复合蛋白复合蛋白核酸核酸干重干重3%3%DNADNA遗传的物质基础遗传的物质基础RNARNA参与控制蛋白质的生物合成参与控制蛋白质的生物合成糖类糖类固形成分固形成分10-30%10-30%复杂组分复杂组分细菌细胞壁、荚膜等结构细菌细胞壁、荚膜等结构游离形式游离形式贮藏性能源贮藏性能源脂类脂类固形成分固形成分 1-7%1-7%脂肪酸、磷脂等脂肪酸、磷脂等各种膜成分,细胞壁成分,各种膜成分,细胞壁成分,能源性物质能源性物质维生素维生素维生素维生素B B族族辅酶前体辅酶前体2 2、化学组分、化学组分(chemicalcomponents)二、细菌需要的营养物质二、细菌需要的营养物质营养物
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