病原 第二章第一节
一、形态
大小:微米(μm)0.2μm~7μm.
最小的细菌(Mycoplasma)大小相当于最大的病毒(poxviruses).
最长的杆菌大小可达到一些酵母菌和人类红细胞大小(7μm).
形态:细菌的形态由坚韧的细胞壁所决定.有球菌coccus、杆菌bacillus、螺形菌spiral bacterium(弧菌、螺菌、螺杆菌)
排列:由细菌分裂时细菌的方向和细菌之间的黏附程度所决定.
二、细菌的结构(Structure of Bacteria)
细菌的基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质
细菌的特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞
【细菌的基本结构】
1.细菌细胞壁
首先由Christian Gram于1884发现,细菌可被染成不同的颜色,这个染色方法称作Gram-stain.;后来发现革兰阳性细菌和革兰阴性细菌染色的不同就在于二者细胞壁组成不同。
☆Gram-positive革兰阳性细菌,G+细胞壁主要由肽聚糖和磷壁酸组成,蓝紫色。
肽聚糖:三维立体结构,坚固15~50层;多聚糖骨架(N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸交替组成);四肽侧链(连在N-乙酰胞壁酸上);五肽交连桥
G+革兰阳性菌特殊组分
磷壁酸(teichoic acid):壁磷壁酸、膜磷壁酸
功能:抗原决定簇;促进细菌的黏附和将细胞壁锚到细胞膜上
特殊蛋白:A蛋白、M蛋白、G-特殊组分
☆Gram-negative革兰阴性细菌,G-细胞壁主要由 肽聚糖,外膜,脂多糖,和脂蛋白组成,红色。
肽聚糖:二维平面结构,疏松1~2层;多聚糖骨架、四肽侧链
G-革兰阴性菌特殊组分
外膜outermembrane(脂质双层)、脂蛋白、脂多糖LPS(脂质A、核心多糖、特异多糖)
1)脂质A(lipid A)
为一种糖磷脂,由D-氨基葡萄糖双糖组成的基本骨架,不同细菌骨架一致。
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
3)特异多糖(specific polysaccharide)最外层,由数个至数十个低聚糖(3~5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),具有种特异性缺失,细菌变为粗糙型特异多糖


细胞壁功能:维持菌体固有的形态,并保护细菌抵抗低渗环境(阳性菌20~25大气压,阴性菌5~6大气压);参与菌体内外的物质交换;菌体表面带有多种抗原表位,可以诱发机体的免疫应答。
磷壁酸功能:重要表面抗原,与血清型分类有关
外膜功能:屏障结构,与致病性相关LPS
2.细菌L型(bacterial L form):某些药物作用于细菌,可抑制肽聚糖
的合成或破坏细胞壁的结构,在高渗环境下,细菌仍可存活,成为细胞壁缺陷型细菌。
形成条件:溶菌酶、青霉素、胆汁、溶葡萄、球菌素、抗体、补体等
生物学特性:多形性、革兰阴性、高渗培养、生长缓慢、荷包蛋样菌落、可回复
与医学的关系:致病性,常引起慢性和反复发作的感染
3.细胞膜(cell membrane)或称胞质膜(cytoplasmic membrane),细胞壁内侧,包绕细胞质
结构:磷脂、蛋白质、 不含胆固醇
中介体(mesosome)是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物,多见于革兰阳性细菌。类似真核细胞的线粒体,为细菌提供能量。
4. 细胞质(cytoplasm)细胞膜包裹的溶胶状物质,或称原生质(protoplasm),由水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成,其中含有许多重要结构。
核糖体(ribosome)RNA和蛋白质;沉降系数70s 50s红霉素+30s链霉素(真核80s 60s+40s)
5.质粒(plasmid)
胞质颗粒:异染颗粒RNA、多偏磷酸盐;嗜碱,着色深;有诊断价值(白喉棒状杆菌)
6. 核质(nuclear material)原核细胞,不具成形的核。遗传物质称为核质或拟核(nucleoid),无核膜、核仁和有丝分裂器;因其功能与真核细胞的染色体相似,决定细菌的遗传变异,亦称细菌的染色体(chromosome)一般为单倍体,是一个共价闭合环状双链DNA分子大肠埃希菌核质分子量约3×109Dal,长度1.1mm,4.7×106碱基,约3000~5000个基因
【细菌的特殊结构】荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞
1.荚膜(capsule)
概念:某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质,为疏水性多糖或蛋白质的多聚体,用理化方法去除后并不影响菌细菌的生命活动(≥0.2μm荚膜,< 0.2μm 微荚膜;化学组成:多糖/多肽;染色:不易着色,负染(墨汁))。
荚膜形成:受遗传控制和环境影响;在动物体内和营养丰富的培养基中才能形成。
荚膜的功能:抗吞噬作用-与毒力有关(肺炎链球菌);粘附作用(导管,医院内感染);抗有害物质的损伤作用;抗干燥作用;
2.鞭毛(flagellum)
概念:许多细菌菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物。鞭毛长5~20μm,直径12~30nm
数量与部位:①单毛菌②双毛菌③丛毛菌④周毛菌
化学组成:鞭毛蛋白
鞭毛的种类:单鞭毛;双鞭毛;丛鞭毛;周鞭毛
鞭毛的结构:从细胞膜长出,游离于胞外
鞭毛的功能:细菌的运动器官;有些细菌的鞭毛与致病性有关;根据鞭毛菌的动力和鞭毛的抗原性(H抗原);可用以鉴定细菌和进行细菌分类.
3.菌毛(pilus或fimbriae)
概念:许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物,与细菌的运动无关。(电镜观察)
种类:普通菌毛ordinary pilus;性菌毛sex pilus(F菌毛)由F质粒编码
功能
普通菌毛:多,短而细,粘附,致病;细菌的粘附结构,与宿主细胞表面特异性受体结合,与致病性密切相关。
性菌毛:少,粗、长、中空,遗传物质传递;接合,毒力、耐药性等性状的遗传物质传递。
4.芽胞(spore)某些革兰阳性细菌在一定的环境条件下,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。芽胞杆菌属、梭菌属(G+)
功能:抵抗力强。耐干燥、热、辐射、化学消毒剂,100℃数小时
抵抗力强的原因:含水量少,不易变性;有多层致密的厚膜;含有吡啶二羧酸DPA,增强酶对热的稳定性.
芽胞是消毒灭菌是否彻底的标准;最可靠方法为高压蒸气灭菌;
致病性:不直接引起疾病,发芽后形成繁殖体后致病;
鉴别意义:根据芽胞位置、大小等。
5.细菌形态与结构检查法
放大法
普通光学显微镜(light microscope)
电子显微镜(electron microscope)
暗视野显微镜(darkfield microscope)
相差显微镜(phase contrast microscope)
荧光显微镜(fluorescence microscope)
同焦点显微镜(cofocal microscope)
染色法
最常用最重要的二种染色法:革兰染色法(Gram stain)和抗酸染色法
革兰染色法步骤:结晶紫染色;卢戈氏碘液染色;酒精脱色;复红染色
意义:可用于鉴别细菌和选择抗菌药物等。