0203细菌的形态与结构PPT课件.ppt
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1、细菌(bacterium)是一类具有细胞壁的单细胞原核型微生物 个体微小,结构简单,无成形的细胞核,无完整的细胞器,第一节 细菌(bacterium),一 细菌的大小与形态(Morphology of bacteria),细菌的大小(Size of Bacteria)介于0.2-几个微米(mm)之间(micrometer,mm:1mm=10-3mm),细菌的基本形态(Shape of Bacteria)球菌(coccus)杆菌(bacillus)螺形菌(spirala bacterium),一 细菌的大小与形态(Morphology of bacteria),细菌的基本形态(Shape of
2、Bacteria)球形细菌(coccus),双球菌(Diplococcus)链球菌(Streptococcus)葡萄球菌(Staphylococcus)四联球菌(Tetrads)八叠球菌(Sarcina),一 细菌的大小与形态(Morphology of bacteria),细菌的基本形态(Shape of Bacteria)杆菌(bacillus)螺形菌(spirala bacterium),细菌的基本结构(Basic structures of bacteria)细胞壁(cell wall)细胞膜(cell membrane)细胞质(cytoplasm)核质(nuclear materia
3、l)细菌的特殊结构(Special structure of bacteria)荚膜(capsule)菌毛(pilus)鞭毛(flagella)芽胞(spore),二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁(cell wall),细菌最外层结构,坚韧而有弹性细胞壁的化学组成比较复杂主要成分是:肽聚糖(peptidoglycan),又称为粘肽(mucopeptide)或胞壁质(murein)。,二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁
4、(cell wall),1884年,丹麦病理学家革兰(Hans Christian Gram)为证实病组织切片中有细菌存在,采用初染脱色后再进行复染的差别染色法,将不同的细菌染成二种颜色,后被称为革兰染色法。,革兰阳性菌(Gram positive bacteria),革兰阴性菌(Gram negative bacteria),二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁(cell wall),革兰阳性菌(Gram positive bacteria),革兰阴性菌(Gram negative bacteria),表明:革兰阳性菌的细胞壁对于有机溶剂把染料
5、络合物从细胞中抽出来的作用是一个障碍说明:革兰阳性菌和革兰阴性菌的细胞壁在结构上是有所不同的为了揭示革兰反应真正的化学意义,人们用电子显微镜或者用化学方法对细菌细胞壁的结构和化学组成进行了深入的研究,白喉杆菌细胞膜(M)细胞壁(W),淋病奈瑟菌的肽聚糖层,细菌细胞壁的电镜观察,(G+),(G-),二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁(cell wall),二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁(cell wall),革兰阳性菌 聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥 三维立体结构,坚固 1550层革兰阴性菌
6、聚糖骨架、四肽侧链 二维平面结构,疏松 12层,共有组分:肽聚糖(peptidoglycan),N-乙酰葡萄糖胺(NAG)和 N-乙酰胞壁酸(NAM)由-1,4糖苷键合的二糖;由L-丙氨酸,D-谷氨酸,L-赖氨酸和D-丙氨酸组成四肽;五聚甘氨酸桥肽。,二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁(cell wall),共有组分:肽聚糖(peptidoglycan),溶菌酶作用点,N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰胞壁酸b-1,4糖苷键,L-丙氨酸D-谷氨酸 L-赖氨酸D-丙氨酸,青霉素作用点,二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteri
7、a),细胞壁(cell wall),共有组分:肽聚糖(peptidoglycan),溶菌酶作用点,N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰胞壁酸b-1,4糖苷键,L-丙氨酸D-谷氨酸 L-赖氨酸D-丙氨酸,青霉素作用点,DAP:diaminopimelicacid二-氨基庚二酸,二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁(cell wall),革兰阳性菌磷壁酸(teichoic acid)特殊蛋白:A蛋白、M蛋白,特殊组分,磷壁酸的主要生理作用:因带负电荷,故可与环境中的Mg2+等阳离子结合,提高这些离子的浓度,以保证细胞膜上一些合成酶维持高活性的需要;对一些革兰氏阳
8、性致病菌(如A族链球菌)而言,可借此(主要为膜磷壁酸)与其宿主粘连;赋予革兰氏阳性菌以特异的表面抗原;是某些噬菌体特异性吸附受体。,二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁(cell wall),特殊组分,革兰阴性菌外膜(outer membrane)脂蛋白(lipoprotein)脂质双层脂多糖(lipopolysaccharide,LPS),脂多糖,孔蛋白,脂质双层,脂蛋白,营养结合蛋白,肽聚糖,载体蛋白,周质间隙,外膜,细胞膜,革兰阴性菌细胞壁结构模式图,二 细菌的基
9、本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁(cell wall),特殊组分,革兰阴性菌外膜(outer membrane)脂蛋白(lipoprotein)脂质双层脂多糖(lipopolysaccharide,LPS),二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁(cell wall),特殊组分,革兰阴性菌-(lipopolysaccharide,LPS),(1)脂质A(lipid A)内毒素毒性与生物学活性成分 无种属特异性(2)核心多糖(core polysaccharide)位于脂质A的外层 有属特异性,同一属细菌相同(
10、3)特异多糖(specific polysaccharide)最外层,由数个至数十个低聚糖(35个单糖)重复单位所构成的多糖链。是革兰阴性菌的菌体抗原(O抗原),具有种特异性,细胞壁结构 革兰阳性菌 革兰阴性菌 肽聚糖组成 聚糖,侧链,交联桥 聚糖,侧链 交联方式 侧链间以肽桥交联 侧链间以肽键交联 交联率 75-100%25%以下 结构类型 三维空间结构 二维网状结构 厚度 20-80nm 10-15nm 层数 可达50层 仅1-2层 含量 占胞壁干重50-80%占胞壁干重5-20%机械强度 高 差 磷壁酸+-外膜-+脂蛋白-+脂多糖-+间周隙-+,二 细菌的基本结构(Cell struct
11、ures of bacteria),细胞壁(cell wall),细胞壁的功能(1)塑造各种固有形状,保持细胞的渗透压和参与细胞分裂(2)革兰阴性菌的外膜可防止溶菌酶等酶的消化,阻止抗生素透过(3)构成染色反应的差别(4)决定抗原性(5)与致病有关系(6)胞壁缺损的菌细胞:细菌L型(7)物质交换,二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁(cell wall),细菌细胞壁缺陷型细菌的L型(L formed bacteria),二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁(cell wall),概念:细菌细胞壁的肽
12、聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成抑制、导致细胞壁缺陷,但在特殊条件下(高渗环境)仍可存活的细菌形成条件:溶菌酶、青霉素、胆汁、溶葡萄球菌素、抗体、补体等,二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁(cell wall),形态特征:生物学特性:,二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞壁(cell wall),与医学的关系:,致病性,常引起慢性和反复发作的感染;常规检查阴性,L型细菌的专门检验。,二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞膜(cell membra
13、ne)结构,或称胞质膜(cytoplasmic membrane);细胞壁内侧,包绕细胞质;脂质双层镶嵌具有特殊功能的载体蛋白和酶蛋白。,中间体(mesosome)是由细胞膜凹进细胞质内,经扩张和折叠形成的一种特殊的囊膜 一端与细胞膜相连,一端与核质相连。膜上有许多酶系,与细胞分裂形成横隔(胞壁)、DNA复制、芽胞的形成及细胞呼吸有关。拟线粒体,白喉杆菌的中间体(*)包被()起源于细胞膜(),二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞膜(cell membrane)结构,物质交换作用:呼吸作用:分泌作用:生物合成:,摄取营养、排除废物 载体蛋白,膜(中介
14、体)呼吸酶 氧化磷酸化 能量的产生、储存、利用,胞外酶 分解大分子营养物质 致病性,肽聚糖、磷壁酸、脂多糖、荚膜、鞭毛等,二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞膜(cell membrane)功能,二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞质(cytoplasm),基本成分:水,蛋白质,核酸和脂类及少量糖类和盐类,是细菌新陈代谢的场所亚微结构:核糖体、质粒、胞质颗粒,核糖体(ribosome):蛋白质合成场所 70S=50S+30S 红霉素 链霉素人类:80S=60S+40S,二 细菌的基本结构(Cell st
15、ructures of bacteria),细胞质(cytoplasm),质粒(plasmid)染色体外的双股环状DNA,携有遗传信息,能控制细菌的一个或几个特殊性状(这些性状并非细菌生存所必须)。,类鼻疽假单胞菌的大质粒(),二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),细胞质(cytoplasm),白喉杆菌异染颗粒(Albert染色),胞质颗粒(cytoplasmic granules)多为营养和能量的储存物(多糖、脂类、磷酸盐)如:异染颗粒,二 细菌的基本结构(Cell structures of bacteria),核质(nuclear material
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