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微生物丨细菌的形态与结构

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细菌的形态

细菌是单细胞原核型微生物,有广义和狭义两种范畴。广义包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。狭义专指细菌。观察细菌最常用的仪器是光学显微镜,其大小一般以微米为单位。   细菌为无色半透明体,一般采用革兰染色法染色后可以清楚地观察细菌的形态,并可将细菌分为两大类:革兰阳性菌、革兰阴性菌。细菌按其外形,主要有球菌、杆菌、螺形菌三大类。

细胞的基本结构

细胞壁、细胞膜、细胞质和核质为各种细菌都有,是细菌的基本结构;荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞仅某些细菌具有,为其特殊结构。细菌基本结构包括:细胞壁:位于菌细胞的最外层,包绕在细胞膜的周围。革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁的共有组分为肽聚糖,但各自有其特殊组分。

革兰阳性菌(G+)

革兰阴性菌(G-)

共有成分

肽聚糖(但结构不完全相同)

特殊成分

磷壁酸

外膜层

肽聚糖(又称粘肽)是细菌细胞壁中的主要组分,为原核细胞所特有。 革兰阳性菌的肽聚糖由聚糖骨架(由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸交替间隔排列)、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成,构成机械强度十分坚韧的三维立体结构。磷壁酸:分为壁磷壁酸和膜磷壁酸两种。磷壁酸有很强的抗原性,是革兰阳性菌重要的表面抗原,可用于细菌的血清学分型。

革兰阴性菌没有五肽交联桥,其肽聚糖仅由聚糖骨架和四肽侧链两部分组成,只形成单层平面网络的二维结构。

外膜由脂蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成。脂多糖(LPS)由脂质A、核心多糖和特异多糖三部分组成,即革兰阴性菌的内毒素。毒性部分是脂质A,无种属特异性,故不同细菌产生的内毒素的毒性作用均相似。   革兰阳性菌和阴性菌细胞壁结构差异见表。

细胞壁的主要功能是:①维持菌体固有的形态; ②保护细菌抵抗低渗环境;③具有抗原性,与血清型分类有关;④屏障结构,使细菌不易受到杀菌物质作用。 细胞膜:有物质转运、生物合成、呼吸和分泌等作用。 细胞质:(1)核蛋白体:核蛋白体是蛋白质的合成场所。细菌核糖体沉降系数为70S,由50S和30S两个亚基组成。(2)质粒:是细菌染色体(核质)以外的遗传物质,为双链闭环DNA分子,携带遗传信息,控制细菌某些特定的遗传性状。(3)胞质颗粒:异染颗粒是胞质颗粒的一种,常见于白喉棒状杆菌,鼠疫和结核的菌体两端,异染颗粒是鉴定细菌的依据之一。

细菌的特殊结构

荚膜的功能包括:①抗吞噬作用;②粘附作用;③抗有害物质的损伤作用。荚膜具有粘附宿主细胞核抗吞噬等致病作用,具有侵袭力

鞭毛是细菌的运动器官。鞭毛功能是:①鉴定价值②致病作用   ③抗原性。   菌毛:菌体表面一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物。菌毛在普通光学显微镜下看不到,必须用电子显微镜观察。具有抗原性。①普通菌毛: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,菌毛和细菌的致病性密切相关;②性菌毛:见于少数革兰阴性菌,由F质粒编码,又称F菌毛。带有性菌毛的细菌称为F+菌或雄性菌,无性菌毛者称为F-菌或雌性菌。当F+菌与F-菌相遇时,F+菌的性菌毛与F一菌相应的性菌毛受体结合,F+菌体内的质粒或染色体DNA可通过中空的性菌毛进入F-菌体内。介导细菌遗传物质在细菌间的转移。

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。产生芽胞的细菌都是革兰阳性菌,重要的有芽孢杆菌属(炭疽芽孢杆菌等)和梭菌属(破伤风梭菌等)。    细菌的芽胞对热力、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力。一般消毒方法不易将芽胞杀死,杀灭芽胞最可靠的方法是高压蒸气灭菌。当进行消毒灭菌时,应以芽胞是否被杀死作为判断灭菌效果的指标。

细菌形态与结构的检查法

最常用的分类鉴别染色法是革兰染色法。1.方法是固定的细菌标本先用碱性染料结晶紫初染,再加碘液媒染,使之生成结晶紫-碘复合物;此时不同细菌均被染成深紫色。然后用95%乙醇处理,最后用稀释复红或沙黄复染。2.结果判断可将细菌分为两大类:不被乙醇脱色仍保留紫色者为革兰阳性菌,被乙醇脱色后复染成红色者为革兰阴性菌。3.医学意义:①鉴别细菌:②选择药物参考③与致病性有关:

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