细菌的生物学性状.pptx
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1、第一节细菌(bacterium)细菌(bacterium)的定义:细菌是一种形体微小、结构简单、无成形细胞核、亦无核仁和核膜,仅有核蛋白体的原核单细胞微生物(prokaryotesingle-cellmicroorganism)。第1页/共52页细菌的基本特点(bacteriasbasiccharacter):具有细胞壁(cellwall)、原始的核质(originalkaryoplasm),以二分裂方式繁殖和对抗生素等药物敏感(sensitivetoantibiotic)。第2页/共52页一、细菌的大小与形态(Sizeandshapesofbacterial)第3页/共52页SIZE OF
2、BACTERIAUnit for measurement:Micron or micrometer,m:1m=10-3mm Size:Varies with kinds of bacteria,and also related to their age and external environment.lCocci:sphere,1mlBacilli:rods,0.5-1minwidth-3minlengthlSpiralbacteria:13minlengthand0.3-0.6minwidth第4页/共52页.细菌的大小(sizeofbacteria)光学显微镜(lightmicrosco
3、pe);测量单位:微米(m)细菌的观察(opticalmethods):细菌本身为无色半透明,需经过染色(staining)才能观察到细菌的形态(morphology)(轮廓figure)和其结构(structure)第5页/共52页.细菌的形态(morphology):三大类形态球 菌(coccus)、杆 菌(bacillus)和 螺 形 菌(spiralabacterium)三大类第6页/共52页1、球菌(coccus):0.81.2m,外观呈圆球性或近似球性(肾形、豆形等)(often often occur occur in in characteristic characterist
4、ic aggregates aggregates(pairs,(pairs,chains,tetrads,clusters,etc.).chains,tetrads,clusters,etc.).双球菌(diplococcus):一个平面上分裂,如脑膜炎球菌、肺炎球菌。第7页/共52页.链球菌(streptococcus):一个平面上分裂,分裂后多个菌体粘连成链状。如溶血性链球菌(hemolyticstreptococcus)。第8页/共52页四联球菌八叠球菌.四联球菌(retrad)、八叠球菌(sarcina)第9页/共52页.葡萄球菌(staphylococcus):多个不规则的平面上分裂
5、,粘连成葡萄串状。如金黄色葡萄球菌(staphyloccusaurea)。第10页/共52页杆菌(bacillus)(bacilli,bacilli,or or cylindrical cylindrical or or rod-shapes rod-shapes cell)scell)s外形呈杆形,其大小、长短及粗细不一致,(最大的如炭疽杆菌)球杆菌、链杆菌、梭杆菌、棒状杆菌(如白喉杆菌)及分支杆菌(如结核分支杆菌)。球杆菌第11页/共52页棒状杆菌(如白喉杆菌diphtheriabacillus)分支杆菌(如结核分支杆菌tuberclebacillus)第12页/共52页螺形菌(spira
6、labacterium)(spiral or curved formsspiral or curved forms)弧菌(vibrio):只有一个弯曲(菌体长23m),呈弧状或逗点状(图1)螺菌(spirillum):有数个弯曲(菌体较长36m)(图2)(图1)(图2)第13页/共52页.总结(summarize)细菌的形态受温度(temperature)、PH、离子和培养时间等因素的影响。(选择生长繁殖的对数期观察其大小及形态为宜)第14页/共52页Structure of BacteriaParticular structures capsule 荚膜荚膜flagella 鞭毛鞭毛pili
7、 菌毛菌毛spore 芽胞芽胞Essential structures cell wall cell wall 细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁cell membrane cell membrane 细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜Cytoplasm Cytoplasm 细胞质细胞质细胞质细胞质nuclear materialnuclear material 核质核质核质核质第15页/共52页细 菌 的 结 构(bacterias structure)细菌的基本结构(EssentialEssential structure)(细胞壁、细胞膜、细胞质、核质、核蛋白体和质粒)细菌的特殊结构(Particular
8、structure)(荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢)第16页/共52页二、细菌的基本结构(basicstructure)细菌的结构分基本结构(细胞壁、细胞膜、细胞质、核质、核蛋白体和质粒)和特殊结构(荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢)。(CellWall、Cell MembraneCell Membrane、Cytoplasm Cytoplasm、Nucleics acidsNucleics acids、plasmid)plasmid)第17页/共52页(一)细胞壁(cellwall):一种膜状结构;主要组分是肽聚糖(peptidoglycan)(又称粘肽mucopeptide、糖肽或胞壁质),为细菌细胞壁(
9、原核生物细胞)所特有的物质。细胞壁的观察方法:膜壁分离法、特殊染色法以及电子显微镜观察等方法第18页/共52页1.G+菌(Gram-Positive Gram-Positive Cell Cell Wall)Wall)的 肽 聚 糖(peptidoglycan):三部分组成(1)聚糖骨架:由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁两种氨基糖交替间隔排列组成(经-1,4糖苷键联结而成)(2)四肽侧链:由L-丙氨酸、D-谷氨酸、L-赖氨酸、D-丙氨酸组成。(3)五肽交链桥:五个苷氨酸组成五肽交链桥将相临的两条聚糖骨架连接起来成三维立体结构。第19页/共52页Gram-Positive Cell Wall Mo
10、st Gram-positive bacteria have a relatively thick(about 20 to 80 nm),continuous cell wall,which is composed largely of peptidoglycan(also known as mucopeptide or murein).In thick cell walls,other cell wall polymers(such as the teichoic acids,polysaccharides,and peptidoglycolipids)are covalently atta
11、ched to the peptidoglycan.第20页/共52页MMMMMMMMMMMMGGGGGGGGGGGGabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdG+菌的肽聚糖结构:G:N-乙酰葡萄糖胺M:N-乙酰胞壁酸第21页/共52页2.G的肽聚糖(peptidoglycan):二部分组成(1)聚糖骨架:同G+菌(2)四肽侧链:第三位氨基酸(L-赖氨酸)被二氨基庚二酸(DAP)取代G菌没有五肽交链桥,故只形成二维结构第22页/共52页Gram-Negative Cell Wall In contrast,the peptidoglycan
12、 layer in Gram-negative bacteria is thin(about 5 to 10 nm thick);in E coli,the peptidoglycan is probably only a monolayer thick.Outside the peptidoglycan layer in the Gram-negative envelope is an outer membrane structure(about 7.5 to 10 nm thick).In most Gram-negative bacteria,this membrane structur
13、e is anchored noncovalently to lipoprotein molecules(Brauns lipoprotein),which,in turn,are covalently linked to the peptidoglycan.The lipopolysaccharides of the Gram-negative cell envelope form part of the outer leaflet of the outer membrane structure.第23页/共52页丙MGGGDAPMG丙丙丙谷谷DAPG-菌的肽聚糖结构DAP:二氨基庚二酸第2
14、4页/共52页3.G+菌细胞壁的特殊组分(SpecialSpecialcomponentscomponentsofofGramGrampositivepositivecellcellwallwall):磷壁酸(teichoicacid)及表面特殊蛋白组分(1)壁磷壁酸:通过磷脂与肽聚糖的M共价连结膜磷壁酸(又称脂磷壁酸LTA):末端糖脂与细胞膜外层的糖脂共价连结。另外,与细胞壁其他成分协同,能粘附在人体细胞表面,与细菌的致病性有关。磷壁酸的抗原性很强,是G+菌的重要表面抗原,与血清学分型有关。第25页/共52页G+菌的特殊组分:磷壁酸及一些表面蛋白膜磷壁酸壁磷壁酸肽聚糖细胞膜磷脂蛋白质细胞壁第
15、26页/共52页脂质双层细胞膜肽聚糖微孔蛋白 脂多糖脂蛋白营养结合蛋白外膜周浆间隙4.G菌细胞壁的特殊组分(SpecialSpecial componentscomponents ofofGramGramnegativenegativecellcellwallwall):外膜(outermembrane),是G-菌细胞壁的主要结构。由三部分组成第27页/共52页脂质双层:中间嵌有蛋白质,称为外膜蛋白(lipoproteinlipoprotein),其中包括孔蛋白,具有物质交换作用,并具有通透性屏障作用,能阻止多种大分子物质和青霉素、溶菌酶等进入细胞。所以,G菌对青霉素、溶菌酶以及去污剂和碱性染
16、料等比G+菌有较大的抵抗力。有的外膜蛋白还是噬菌体、细菌素和性菌毛的受体第28页/共52页 脂质双层脂多糖(LipopolysacchrideLipopolysacchride,LPSLPS):由脂质A,A,核心多糖和特异性多糖组成脂质A:内毒素生物活性主要组分,无种属 特异性核心多糖:有属特异性特异多糖:G-菌的菌体抗原(O抗原),有种特异性第29页/共52页 Gramnegativebacterialmajorpermeabilitybarrier(通透性屏障)lspacebetweeninnerandoutermembraneperiplasmicspace(周浆间隙)vstoredeg
17、radativeenzymes(降解酶)lGrampositivebacterialnoperiplasmicspaceOuterMembrane第30页/共52页5.细胞壁(cellwall)的功能(function):(1)维持菌体的固有形态及抵抗低渗环境;(2)参与菌体内外物质交换;(3)带有多种抗原,诱发机体产生免疫应答并与血清分型有关(如磷壁酸、M蛋白)。(4)参与细菌的致病:LTA具有粘附致病作用;M蛋白具有抗吞噬作用,并对Tcel及Bcel等免疫细胞有生物活性作用。第31页/共52页Functions of Cell WallMaintaining the cells chara
18、cteristic shape-the rigid wall compensates for the flexibility of the phospholipid membrane and keeps the cell from assuming a spherical shape Countering the effects of osmotic pressureProviding attachment sites for bacteriophagesProviding a rigid platform for surface appendages-flagella,fimbriae,an
19、d pili all emanate from the wall and extend beyond itPlay an essential role in cell divisionBe the sites of major antigenic determinants of the cell surface。Resistance of Antibiotics 第32页/共52页6 细 胞 壁 缺 陷 型 细 菌(L型 细 菌 L-formedbacteria):(1)形成原因:肽聚糖结构受理化或生物因素(例青霉素(penicillin)和溶菌酶(lysozyme)的破坏及合成被抑制第33页
20、/共52页Wall-less forms of Bacteria.When bacteria are treated with 1)enzymes that are lytic for the cell wall e.g.lysozyme or 2)antibiotics that interfere with biosynthesis of peptidoglycan,wall-less bacteria are often produced.Usually these treatments generate non-viable organisms.Wall-less bacteria t
21、hat can not replicate are referred to as spheroplasts(when an outer membrane is present)or protoplasts(if an outer membrane is not present).Occasionally wall-less bacteria that can replicate are generated by these treatments(L forms).第34页/共52页(2)形态:多型性;均为G阴性;去除诱导因素后,L型可回复为原菌L型葡萄球菌葡萄球菌第35页/共52页(3)培养特
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