细菌的形态与结构
教学目的和要求：
1. 掌握：细菌细胞壁的主要组成、功能；革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁的不同点及意义；中介体、质粒的概念及其作用；核蛋白体的组成及意义；异染颗粒的意义；L-型细菌的概念及其意义；细菌的特殊结构及意义；革兰氏染色的步骤、结果及医学意义。
思 考 题：
1．细菌的测量单位是什么？细菌有哪些基本形态？
2．细菌有那些特殊结构？研究细胞特殊结构有什么意义？ 3．细菌L 型的生物学特点和临床意义有哪些？ 4．微生物有多少？如何分类？（按结构和组成）
5．G+菌和G-菌细胞壁结构在致病性、检测和治疗上有何差别？
第1 章细菌的形态与结构（Morphology and Structure of Bacterium） 广义细菌：包括细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体和放线菌等； 狭义：细菌（数量最大，种类繁多，致病种类多）。 一、细菌的大小与形态（8min） （一）大小
1.体积微小，以微米作为测量单位 2.无色半透明
3.革兰染色法：G+菌（紫兰色）、G-菌（红色） （二）形态按其外形可分为
1. 球菌（coccus） 球形或近似球形，直径0.8~1.2μm。如双球菌、链球菌、四 联球菌和八叠球菌、葡萄球菌。
2. 杆菌（bacillus） 杆状，各种杆菌大小、长短与粗细差异较大。如炭疽芽胞 杆菌、大肠埃希菌、布鲁斯菌等
3. 螺形菌（spirala bacterium） 菌体弯曲 1）弧菌（vibrio） 只有一个弯曲
2）螺菌三（pirillum） 有数个弯曲较僵硬，如鼠咬热螺菌 3）也有菌体弯曲呈弧形或螺旋形，称为螺杆菌。
细菌的形态可受各种理化因素的影响，只有在生长条件适宜时其形态才较为典型。
二、细菌的基本结构（30min） （一）细胞壁（cell wall）
细菌细胞的最外层结构，坚韧而有弹性。一般光镜下不易看到。 1. 主要功能
1) 维持细菌固有的外形，保护细菌抗低渗环境。 2) 和细胞膜一起参与细胞内外物质的交换。 3) 带有多种抗原决定簇，决定菌体的抗原性。 2.组成：主要成分是肽聚糖 1) 肽聚糖（peptidoglycan）（又称粘肽-mucopetide）G+菌和G－菌的共有组分 组成：聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥――G+菌 聚糖骨架和四肽侧链――G－菌
① 聚糖骨架：各种细菌均相同，N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺交替间隔排列。 ② 四肽侧链：组成及连接方式因菌种而异，N-乙酰胞壁酸上连接四肽侧链。 ③ 五肽桥：五个甘氨酸组成
G+菌有：四肽侧链间由五肽交联桥相连成三维空间结构； G-菌：无多数四肽侧链呈游离状态部分成二维平面结构。
凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质，均能损伤细胞壁而使细菌变形或裂解。
溶菌酶――切断N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺的连接
青霉素――干扰甘氨酸交联桥与四肽侧链上的D-丙氨酸之间的连接 2) 磷壁酸（teichoic acid） ：G+菌细胞壁的特殊组分 ① 组成：核糖醇和甘油残基连接而成，穿插于肽聚糖层中 ② 分类：壁磷壁酸――其长链的一端与肽聚糖上的胞壁酸连 膜磷壁酸（脂磷壁酸）――结合在细胞膜上
③ 作用：调节离子通过粘肽层中起作用；与某些细菌的酶活性有关；与细菌的致病性和抗原性有关
3) 外膜(outer membrane) ：G-菌细胞壁的特殊组分 ① 脂蛋白(lipoprotein)：肽聚糖层与脂质双层之间。 ② 脂质双层：结构类似细胞膜（有通透屏障作用），中间镶嵌有一些特殊的蛋白质（外膜蛋白）。
③ 脂多糖(lipopolysaccharide,LPS) ：G-菌的内毒素。 ⅰ 脂类A（lipid A）：内毒素的毒性部分和主要成分，与细菌的致病性有关。无种属特异性
ⅱ 核心多糖（core polysaccharide）：位于脂质A 的外层。具有属特异性。 ⅲ 寡糖重复单位（oligosaccharide repeat unit）：位于脂多糖的最外层，G-菌的菌体抗原（O 抗原）。不同种G-菌的特异性寡糖的单糖种类、位置、排列顺序和空间构型不同，决定了细菌种或型的特异性。
4) 细菌的L 型（L-form bacteria）细菌细胞壁缺陷型
概念：在高渗环境下仍可存活的细胞壁受损的细菌，即为细菌的L 型。
特点： ①多形性，大小不一，绝大多数细菌的L 型染色呈G-性。②在高渗、低琼脂含血清的培养基中能缓慢生长，形成“油煎蛋”样细小菌落。有的成颗粒状或丝状菌落。③某些细菌的L 型仍有致病能力，在临床上可引起慢性感染。对于症状明显而标本常规培养为阴性时要考虑作L 型检验。④G+菌的L 型又称原生质体，G-菌的L 型又称原生质球。 （二）细胞膜（cell membrane）
又称胞质膜（cytoplasmic membrane）：位于细胞壁的内侧，紧密包绕在细胞质的外面。是一层半透性薄膜。结构与功能与真核细胞的细胞膜基本相同，只是不含有胆固醇。
1. 主要功能：渗透与运输作用；细胞呼吸作用；生物合成作用，参与细菌分裂。 2. 中介体(mesosome) 细菌细胞膜向细胞质内陷，并折叠形成囊状物。多见于G+ 菌，常位于菌体侧面或靠近中部。在细菌分裂时，起着类似真核细胞有丝分裂时纺锤丝的作用。中介体扩大了细胞膜的表面积，相应地增加了呼吸酶的含量，可为细菌提供大量能量。功能类似真核细胞的线粒体，故有拟线粒体之称。 （三）细胞质（cytoplasm）
又称细胞浆，为细胞膜内侧的胶状物质，是细菌新陈代谢的重要场所。基本成分
为水、无机盐、核酸、蛋白质和脂类。 1.核糖体（ribosome）：沉降系数为70S，由50S 和30S 两个亚基组成。细菌蛋白质合成的场所。链霉素结合核糖体30S 小亚基；红霉素结合核糖体50S 大亚基干扰蛋白质的合成，从而杀死细菌。 2.质粒(plasmid)：染色体外的遗传物质，为双股闭合环状DNA；可携带遗传信息， 控制细菌某些遗传性状；能独立自行复制； 通过接合或转导等方式在细菌间传递。
3. 胞质颗粒（cytoplasmic granules）：大多数为营养储藏物，包括多糖、脂类、 多磷酸盐等。这些颗粒常随菌种、菌龄及环境而异。 （四）核质（nuclear material）（ 拟核-nucleoid） 细菌的遗传物质。一条双股环状的DNA 分子组成的，DNA 分子反复回旋盘绕成超螺旋状。具有染色体的功能，控制细菌的各种遗传性状。 二、细菌的特殊结构（30min） （一）荚膜(capsule)
包绕在细胞壁外的一层较厚的粘液性物质(厚度200nm)。（厚度〈200nm 为微荚膜） 1. 大多为多糖，少数为多肽或糖与蛋白复合物。 2. 用特殊染色法可将荚膜染成与菌体不同的颜色。
3. 荚膜一般在动物体内和营养丰富的培养基中才能形成。 4. 荚膜具有抗原性，可有助鉴别细菌及作为分型的依据。
5. 功能：增强细菌的致病性。具体表现为抗吞噬、抗有害物质的损伤、粘附作用。
（二）鞭毛(flagellum)
附着在菌体上的细长并呈波状弯曲的丝状物
1. 是细菌的运动器官（鞭毛蛋白是一种弹性纤维蛋白）。 2. 用特殊染色法染色。
3. 具有特殊的抗原性（H 抗原）。
4. 鞭毛菌可分为4 类：周毛菌、丛毛菌、双毛菌和单毛菌
（三）菌毛(pilus or fimbria) 菌体表面的比鞭毛更细、更短而直的丝状物 1. 电镜下可见。
2. 化学成分为蛋白质，称菌毛蛋白。菌毛蛋白有抗原性。 3. 分类：
普通菌毛――数百根，细菌的粘附结构，与致病性有关；
性菌毛――1～4 根，比普通菌毛长而粗，中空呈管状。与细菌的接合传递有关（是由一种致育因子F 质粒编码）。 （四）芽胞(spore)
某些细菌在一定的条件下，胞质脱水浓缩，在菌体内部形成一个圆形或卵圆形 的小体。该小体具多层致密的膜结构。 1. 要用特殊染色法染色。
2. 芽胞形成受遗传因素的控制和环境因素的影响，形成条件因菌种而异。 3. 芽胞是细菌的休眠状态。能保存细菌全部生命活动的物质。
4. 芽胞的大小、形状和在菌体内的位置随菌种而异，对鉴别细菌有重要意义。 5. 芽胞对热、干燥、辐射及消毒剂有很强的抵抗力（通透性低、含水量少、吡啶二羧酸）
6. 高压蒸气灭菌是杀灭芽胞的最有效的方法。（临床上将杀死芽胞作为消毒灭菌
效果的判定指标）
四、细菌形态与结构检查（10min） （一）显微镜放大法 1.普通光学显微镜 2.电子显微镜 （二）染色法
革兰染色法：G+菌（紫兰色）、G-菌（红色） 细菌的生理
教学目的和要求：
1. 掌握：细菌生长繁殖的条件及方式；根据细菌对氧需要的分类及细菌厌氧生长的原理；细菌生化反应的概念及其在细菌鉴别上的意义；细菌合成代谢产物的种类及意义。
思 考 题：
1. 试述细菌生长繁殖的条件。
2. 根据细菌对氧气的需求不同，可把细菌分为那几类？其中厌氧性细菌在有氧的环境中不能生长的原因是什么？
3. 试述细菌的生长曲线及其医学意义。
4. 什么是培养基？根据培养基使用的目的不同，可将培养基分为那几种？它们有何用途？
5. 什么是细菌的生化反应？常见的生化反应有哪些？它们分别是检测细菌对何种营养物质的代谢能力？
第2 章细菌的生理（Physiology of Bacterium） 概述
一、细菌的理化性状（5min） （一）化学组成
多种化学成分包括水、无机盐类、蛋白质、糖类、脂质和核酸等。水占细胞总重 量的75%-90%。还有碳、氢、氮、氧和少数的无机离子。 （二）细菌的物理性状
1.光学特性：细菌为半透明体。
2.表面积：细菌菌体微小，相对表面积大，有利于同外界进行物质交换。 3.带电现象：细菌固体成分的50%~80%是蛋白质，蛋白质由兼性离子氨基酸组成。 4.半透性：细菌的细胞壁和细胞膜都是半透性。允许水及部分小分子物质通过。 5.渗透压：细菌内含有高浓度的营养物质和无机盐。G+菌：20~25 个大气压； G- 菌：5~6 个大气压。
二、细菌的营养与生长繁殖（15min） （一）细菌的营养类型
根据细菌所利用的能源和碳源不同，将细菌分为两大营养类型 1.自养菌：利用简单的无机物为原料,合成菌体成分。 碳源---CO2； 氮源---N2、NH3、NO2-
化能自养菌---所需能量来自无机物的氧化。 光能自养菌---通过光合作用获得能量。
2.异养菌：利用多种有机物为原料，如蛋白质、糖类等，才能合成菌体成分并获
