染色與細(xì)菌細(xì)胞形態(tài)細(xì)菌基本結(jié)構(gòu)與功能

1、項(xiàng)目二 細(xì)菌染色與形態(tài)觀察細(xì)菌基本結(jié)構(gòu)與功能,一、細(xì)菌細(xì)胞的形態(tài)與排列狀態(tài),菌體呈球形或近似球形,以典型的二分裂殖方式繁殖,分裂后產(chǎn)生的新細(xì)胞常保持一定的空間排列方式.根據(jù)細(xì)胞分裂的方向及分裂后的各子細(xì)胞的空間排列狀態(tài)不同,可將球菌分為以下幾種:單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌等。,球菌(coccus)及其排列狀態(tài),單球菌,細(xì)胞分裂沿一個(gè)平面進(jìn)行，新個(gè)體分散而單獨(dú)存在.如尿素微球菌(Micrococcus ur

2、eae),雙球菌,細(xì)胞沿一個(gè)平面分裂，新個(gè)體成對(duì)排列. 如肺炎雙球菌 (Diplococcus pneumoniae),,鏈球菌,細(xì)胞沿一個(gè)平面進(jìn)行分裂，新個(gè)體不但可保持成對(duì)的樣子，并可連成鏈狀.如：乳鏈球菌 （Streptococcus lactis）無(wú)乳鏈球菌（Streptococcus agalactiae)溶血鏈球菌（Streptococcus hemolytic

3、us),,四聯(lián)球菌,細(xì)胞分裂是沿兩個(gè)相垂直的平面進(jìn)行，分裂后每四個(gè)細(xì)胞特征性地連在一起，呈田字形. 如四聯(lián)微球菌（Micrococcus tetragenus）,,,,,,,,,,,,,,,,八疊球菌,細(xì)胞按三個(gè)互相垂直的平面進(jìn)行分裂后，每八個(gè)球菌特征性地連在一起成立方體形. 如藤黃八疊球菌（Sarcina ureae),,,,葡萄球菌,細(xì)胞無(wú)定向分裂，多個(gè)新個(gè)體形成一個(gè)不規(guī)則的群體，猶如一串葡萄。 如：金黃色葡萄球菌（

4、Staphylococcus aureus) 白色葡萄球菌（Staphylcoccus albus),桿菌(bacillus)及其排列狀態(tài),桿菌是細(xì)菌中種類最多的類型,因菌種不同,菌體細(xì)胞的長(zhǎng)短、粗細(xì)等都有所差異。桿菌的形態(tài)：短桿狀、長(zhǎng)桿狀、棒桿狀、梭狀桿狀、月亮狀、竹節(jié)狀等；按桿菌細(xì)胞繁殖后的排列方式有鏈狀、柵狀、“八”字狀等。,短桿菌,長(zhǎng)桿菌,梭狀芽孢桿菌,,,桿菌(bacillus)及其排列狀態(tài),雙桿菌,鏈桿菌,桿

5、菌端部特征,,,,巨大芽胞桿菌,嗜肺性軍團(tuán)桿菌,炭疽桿菌,,hemorrhagic E. coli, strain 0157:H7,棒狀、梭狀,螺旋菌(spirilla),螺旋狀的細(xì)菌稱為螺旋菌。根據(jù)其彎曲情況分為：弧菌（vibrio)：螺旋不滿一圈，菌體呈弧形或逗號(hào)形 例：霍亂弧菌、逗號(hào)弧菌螺旋菌(spirillum)：螺旋滿2—6環(huán)，螺旋狀 例：干酪螺菌,霍亂弧菌,▼影響細(xì)菌形態(tài)的因素,因素：培養(yǎng)時(shí)間、

6、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)基成分、濃度、pH值。 一般處于幼齡階段和生長(zhǎng)條件適宜時(shí)，細(xì)菌形態(tài)正常、整齊，表現(xiàn)出特定的形態(tài)。 在較老的培養(yǎng)物中，或不正常的條件下，細(xì)胞常出現(xiàn)不正常形態(tài)，尤其是桿菌，有的細(xì)胞膨大，有的出現(xiàn)梨形，有的產(chǎn)生分枝，有時(shí)菌體顯著伸長(zhǎng)以至呈絲狀等異常形態(tài)。若將它們轉(zhuǎn)移到新鮮培養(yǎng)基中或適宜的培養(yǎng)條件下又可恢復(fù)原來(lái)的形態(tài)。,▼細(xì)菌的異常形態(tài),,,結(jié)核桿菌的正常形態(tài),結(jié)核桿菌的異常形態(tài),▼細(xì)菌特殊形態(tài),柄細(xì)菌、腎形菌、臂微菌、網(wǎng)格硫

7、細(xì)菌、貝日阿托氏菌(絲狀)、具有子實(shí)體的粘細(xì)菌等是特殊形態(tài)的細(xì)菌。,二、細(xì)菌的大小,細(xì)菌的大小,(1)長(zhǎng)度單位：微米(mm)(2)表示：球菌：直徑 桿菌：寬×長(zhǎng) 螺菌：寬× 長(zhǎng)（螺距）通常球菌直徑：0.2 — 1.5 mm， 桿菌:長(zhǎng)1— 5 mm, 寬0.5— 1 mm 。例如：E.coli：平均長(zhǎng)度：2 mm ； 寬度

8、0.5 mm 1500個(gè)大腸桿菌頭尾相接等于3 mm; 109個(gè)大腸桿菌重1 mg. 由于菌種不同，細(xì)菌的大小存在很大的差異；對(duì)于同一個(gè)菌種，細(xì)胞的大小也常隨著菌齡變化。另外，對(duì)于同一個(gè)菌種染色前后其細(xì)胞大小都有所不同。所以，有關(guān)細(xì)菌大小的記載，常是平均值或代表性數(shù)值。,三、細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu),基本結(jié)構(gòu)（所有細(xì)菌都有）包括：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核區(qū)特殊結(jié)構(gòu)（部分細(xì)菌具有）包

9、括：莢膜、鞭毛、纖毛、芽孢。,細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu),（一）細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu),1、細(xì)胞壁 細(xì)胞壁是位于菌體的最外層，內(nèi)側(cè)緊貼細(xì)胞膜的一層無(wú)色透明，堅(jiān)韌而有彈性的結(jié)構(gòu)。細(xì)胞壁約占細(xì)胞干重的10% - 25%。（1）細(xì)胞壁的功能保護(hù)細(xì)胞免受外力損傷,維持菌體外形協(xié)助鞭毛運(yùn)動(dòng)與胞膜一起完成細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換為正常細(xì)胞分裂所必需與細(xì)菌的抗原性．致病性和對(duì)噬菌體的敏感性密切相關(guān)。,（2）細(xì)胞壁的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu) 革蘭氏染色法 細(xì)胞壁化

10、學(xué)組成與結(jié)構(gòu) 革蘭氏染色的機(jī)理 青霉素的作用,革蘭氏染色法是細(xì)菌細(xì)胞的復(fù)合染色法，由丹麥醫(yī)生Hans Christian Gram于1884年創(chuàng)立。基本步驟： 涂片固定——結(jié)晶紫初染1min——碘液媒染1min——95%乙醇脫色0.5min——番紅復(fù)染1min 結(jié)果: 革蘭氏陽(yáng)性菌——紫色； 革蘭氏陰性菌——紅色。,①革蘭氏染色法：,革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌與革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁成分比較,②細(xì)胞壁的化學(xué)組成

11、與結(jié)構(gòu),細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁的基本骨架——肽聚糖 肽聚糖：是由 N—乙酰胞壁酸（NAM）和N—乙酰葡糖胺（NAG）以及少數(shù)氨基酸短肽鏈組成的亞單位聚合而成的大分子復(fù)合體。肽聚糖單體：是由NAG 、 NAM 、肽尾、肽橋構(gòu)成。,,革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌肽聚糖單體,革蘭氏陰性細(xì)菌肽聚糖單體,細(xì)胞壁的基本骨架——肽聚糖,肽聚糖網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu),細(xì)胞壁的基本骨架——肽聚糖,細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu),革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁：由肽聚糖和磷壁酸組成,磷壁酸：占

12、40%。G+菌所特有,其主鏈由數(shù)十個(gè)磷酸甘油或磷酸核糖醇組成,有的還有由D—Ala和還原糖組成的側(cè)鏈。,肽聚糖:占30~70% ,不同菌種中肽聚糖(肽鏈)組分不同。,,細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu),革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁：分內(nèi)壁層和外壁層。,內(nèi)壁層：緊貼胞膜,僅由1—2層肽聚糖分子構(gòu)成,占細(xì)胞壁干重5— 10%,無(wú)磷壁酸。,外壁層：位于肽聚糖層外部。 脂多糖; 脂蛋白包括: 蛋白質(zhì)層: 基質(zhì)

13、蛋白 外壁蛋白 磷脂,,,,,細(xì)胞膜是緊貼細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)包圍細(xì)胞質(zhì)的一層柔軟、富有彈性的半透明薄膜。①細(xì)胞膜的化學(xué)組成,蛋白質(zhì)主要包括 磷脂 糖類 少量核酸,,2、細(xì)胞膜,②細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)1972年Singer和Nicolson提出的細(xì)胞膜液態(tài)鑲嵌模型。,認(rèn)為：膜是由球形蛋白與磷脂按照二維排列方式構(gòu)成的流體鑲嵌式，流動(dòng)的脂類雙分子層構(gòu)成了膜的連續(xù)

14、體，而蛋白質(zhì)象孤島一樣無(wú)規(guī)則地漂流在磷脂類的海洋當(dāng)中。,細(xì)胞膜液態(tài)鑲嵌模型,擬核：由大型環(huán)狀雙鏈DNA纖絲不規(guī)則地折疊或纏繞而構(gòu)成的無(wú)核膜、核仁的區(qū)域。,細(xì)菌DNA：長(zhǎng)度：一般為：1—3mm例：大腸桿菌的DNA長(zhǎng)約1mm。生長(zhǎng)迅速的細(xì)菌在核分裂之后細(xì)胞往往來(lái)不及分裂,所以細(xì)胞中常有2—4個(gè)核，而生長(zhǎng)緩慢的細(xì)菌細(xì)胞中一般只有1—2個(gè)核，不在染色體復(fù)制時(shí)期一般是單倍體。功能：負(fù)載遺傳信息。,擬核,3、擬核（或核質(zhì)體、核區(qū)）,細(xì)胞質(zhì)：