细菌的基本性状PPT课件文档资料.ppt
第1章 细菌的基本性状,授课内容,细菌的形态与结构细菌的生长繁殖与代谢 噬菌体 细菌的遗传与变异,第一节 细菌形态与结构,细菌(bacterium)广义所有原核细胞型微生物（细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、放线菌）共性：有细胞壁、原始核质、二分裂、对抗 生素敏感 狭义专指其中的细菌,细菌的大小与形态,观察细菌常用光学显微镜，其大小用测微尺在显微镜下进行测量，以微米（m）为单位。不同种类的细菌大小不一，同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有差异。细菌按其外形，主要有,球菌（coccus）杆菌（bacillus）螺形菌（spiral bacterium）,球菌(coccus),葡萄球菌(straphylococcus),球菌(coccus),四联球菌(tetrad),球菌(coccus),八叠球菌(sarcina),杆菌(bacillus),不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。,杆菌的形态多样,杆菌(bacillus),炭疽芽胞杆菌,白喉棒状杆菌,杆菌(bacillus),杆菌的形态多样,分枝杆菌,双歧杆菌,螺形菌(spiral bacterium),细菌的结构,一、基本结构（一）细胞壁(cell wall)是位于细菌细胞最外层，包绕在细胞膜周围，无色透明、坚韧而富有弹性的膜状结构。平均厚度为1530nm，组成较复杂，并随不同菌种而异。,革兰阳性菌肽聚糖（peptidoglycan）聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥（三维立体结构）,革兰阴性菌肽聚糖（peptidoglycan）聚糖骨架、四肽侧链（二维平面结构）,革兰阳性菌细胞壁特殊组分磷壁酸（teichoic acid）,革兰阴性菌细胞壁特殊组分外膜(outer membrane),外膜位于肽聚糖外侧，由内向外由脂蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成。,革兰阴性菌细胞壁特殊组分-外膜,脂多糖（lipopolysaccharid,LPS）,革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较,维持菌体固有的形态带有许多抗原表位，决定了菌体抗原的特异性参与菌体内外的物质交换与细菌致病性有关,细胞壁的功能,细菌细胞壁缺陷型或L型（bacterial L form）：细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡。在高渗环境下，仍可存活。革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住原生质体（protoplast）。革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护原生质球（spheroplast）。某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。,细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）,细菌L型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无论其原为革兰阳性或阴性菌，形成L型大多染成革兰阴性。,细菌L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落。,细菌L型的培养特性和菌落形态,丝状菌落,颗粒型菌落,油煎蛋样菌落 典型的L型菌落,细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同，由磷脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇。细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似，主要有物质转运、生物合成、分泌和呼吸等作用。细菌细胞膜可形成一种特有的结构，称为中介体。,（二）细胞膜(cell membrane),中介体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体，故亦称为拟线粒体（chondroid）。,中介体(mesosome),核糖体（ribosome）：细菌合成蛋白质的场所，游离存在于蛋白质中。质粒（plasmid）：染色体外的遗传物质，存在于细胞质中。为闭合环状的双链DNA，控制细菌某些特定的遗传特性。细菌细胞质中含有多种颗粒，大多为贮藏的营养物质。其中有一种主要成分是RNA和多偏磷酸盐的颗粒，其嗜碱性强，用亚甲蓝染色时着色较深呈紫色，称为异染颗粒.常见于白喉棒状杆菌，有助于鉴定。,细胞质(cytoplasm),核质(nuclear material),核质由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构。细菌是原核细胞，不具有成形的核。细菌的遗传物质称为核质或拟核，无核膜、核仁和有丝分裂器。功能与真核细胞的染色体相似决定细菌各种遗传性状。,二、特殊结构,（一）荚膜(capsule),荚膜：某些细菌在其细胞壁外包绕一层黏液性物质，当其厚度0.2m，边界明显，光镜下可见时，称为荚膜。厚度 0.2m者称为微荚膜。其成分为疏水性多糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。,成分是多糖或多肽。具有抗原性，用荚膜肿胀试验将细菌定型。荚膜的形成与环境条件有密切关系。一般在动物体内或含营养丰富的培养基中易形成荚膜，在普通培养基上或连续传代则易消失。荚膜对一般碱性染料亲和力低，不易着色。普通染色菌体周围未着色的透明圈 特殊染色染上与菌体不同的颜色。,1.荚膜的化学组成,抗吞噬作用黏附作用抗有害物质的损伤作用 微荚膜与荚膜具有相同的功能,2.荚膜的功能与细菌的致病性有关,（二）鞭毛(flagellum),许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，称为鞭毛，是细菌的运动器官。鞭毛需用电子显微镜观察，或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看到。,鞭毛是运动器官。有鞭毛的细菌能主动运动，可通过动力试验进行细菌鉴定；鞭毛有抗原性。鞭毛的成分为鞭毛蛋白，并且具有高度的特异性，称为鞭毛抗原（H抗原），可作为细菌分类、分型的依据；有的细菌其鞭毛与致病性有关。,鞭毛的功能,菌毛：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、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。菌毛蛋白具有抗原性。根据功能不同，菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类。菌毛在普通光学显微镜下看不到，必须用电子显微镜观察。,（三）菌毛(filus/fimbriae),普通菌毛遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。这类菌毛是细菌的黏附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合，是细菌感染的第一步。菌毛的受体常为糖蛋白或糖脂，与菌毛结合的特异性决定的宿主的易感部位。,1.普通菌毛(ordinary pilus),仅见于少数革兰阴性菌。数量少，14根。比普通菌毛长而粗，中空呈管状。性菌毛由致育因子F质粒编码，故又称F菌毛。带有性菌毛的F+菌与无性菌毛的F-菌相遇时，性菌毛与其相应受体结合，F+菌内的质粒或DNA可通过性菌毛 进入F-菌体内，此过程接合（conjugation）。性菌毛是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体。,2.性菌毛（sex pilus）,芽胞：某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。芽胞形成后细菌即失去繁殖能力。产生芽胞的都是革兰阳性菌。芽胞折光性强、壁厚、不易着色，经特殊染色光镜下可见,（四）芽胞(spore),细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。其形成条件因菌种而异。当营养物质缺乏时易形成芽孢，即为细菌维持生命的特殊形式；芽胞由多层膜结构组成，带有完整的核质、酶系统和合成菌体组分的结构，能保存细菌的全部生命活动的物质。芽孢形成后，细菌即失去繁殖能力，菌体崩解，芽孢游离；环境适宜时，芽孢则以发芽的形式发育成细菌的繁殖体；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繁殖体(vegetative form)。,1.芽胞的形成与发芽,芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。,芽胞的意义,芽胞的抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的传染源。但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。芽胞抵抗力强，故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标。高压蒸汽灭菌法是杀灭芽孢最有效的方法。芽胞抵抗力强的原因：(1)芽胞含水量少，蛋白质受热后不易变性。(2)芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素不易透入。(3)含有的DAP与钙结合的盐能提高芽胞中各种酶的稳定性。,芽胞的意义,营养物质 水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为细菌的代谢及生长繁殖提供必需的原料和充足的能量。酸碱度(pH)多数病原菌最适PH为7.27.6。温度 病原菌最适温度为37。,细菌的生长繁殖与培养,（一）生长繁殖的条件,O2：根据细菌代谢时对氧气的需要与否分四类：专性需氧菌：具有完善的呼吸酶系统，需要分子氧作为受氢体以完成需氧呼吸，仅能在有氧环境下生长。微需氧菌：在低氧压（5%6%）生长最好。兼性厌氧菌：兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能，在有氧、无氧环境中均能生长，但以有氧时 生长较好。大多数病原菌属于此。专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统，只能进行无氧发酵，必须在无氧环境中生长。有氧环境不能生长的原因1.缺乏细胞色素及细胞色素氧化酶2.缺乏超氧化物歧化酶,气体,CO2：对细菌生长也很重要，大部分细菌在代谢中产生的C O2可满足需要，个别细菌初次分离时需人工供给5%10%C O2 渗透压,（二）生长方式与速度,细菌个体的生长繁殖 繁殖方式-细菌以简单的二分裂方式进行繁殖。繁殖速度-繁殖一代所需时间（代时）约2030min。但少数细菌代时较长，如结核分枝杆菌代时为18小时。细菌群体的生长繁殖 繁殖规律-生长曲线（growth curve)迟缓期(lag phase)，对数期(logarithmic phase)稳定期(stationary phase)，衰退期(decline phase),细菌群体的生长繁殖,一、细菌的能量代谢,发酵需氧呼吸厌氧呼吸,细菌的新陈代谢与能量转换,二、细菌的代谢产物,（一）分解代谢产物和细菌的生化反应细菌种类不同细菌酶不同分解物质能力不同代谢产物不同鉴别作用细菌生化反应检测细菌对各种基质的代谢作用及代谢产物以鉴别细菌种类的生化试验。,糖发酵试验VP试验甲基红试验枸橼酸盐利用试验吲哚试验硫化氢试验尿素酶试验自动化仪器分析,培养基（culture medium）,培养基：是由人工方法培配置而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品。,按其营养组成和用途分类：基础培养基、增菌培养基、选择培养基、鉴别培养基、厌氧培养基。按其物理状态分类：固体培养基、液体培养基、半固体培养基。按其成分分类：合成培养基、天然培养基。,（三）细菌的人工培养,细菌在培养基中的生长情况（一）细菌在液体培养基中的生长情况,（二）细菌在固体培养基中的生长情况菌落：在固体培养基表面，经划线分离，由一个细菌经1824h繁殖后形成的单个的、肉眼可见的细菌集团。,（三）细菌在半固体培养基中的生长 情况,1、3：有动力2：无动力,谢谢！,
