细菌的形态与结构
细菌是一类单细胞原核细胞型微生物,体积微小,结构简单,无典型的细胞核,无内质网、高尔基复合体等细胞器,具有细胞壁。一、细菌的大小和形态 (一)细菌的大小 细菌通常以微米(μm)为测量单位。须用显微镜放大数百至上千倍才能看到。一般球菌的直径约1μm,中等大小的杆菌长2~3μm,宽0.3~0.5μm。
(二)细菌的形态与排列方式 细菌有三种基本形态,即球形、杆形和螺旋形,分别称为球菌、杆菌和螺形菌。1.球菌 球菌呈球形或近似球形。直径约1μm。根据细菌分裂平面不同以及菌体分离程度的差异,有多种排列方式: (1)双球菌:如脑膜炎奈瑟菌、肺炎链球菌、淋病奈瑟菌。 (2)链球菌:如溶血性链球菌。 (3)四联球菌和八叠球菌。 (4)葡萄球菌:如金黄色葡萄球菌。
2.杆菌 杆菌呈杆状或球杆状。多数杆菌分散存在,有的杆菌可排列成链状,如炭疽芽胞杆菌;有的呈分支状,如结核分枝杆菌;有的呈栅栏状,如白喉棒状杆菌。
3.螺形菌 菌体弯曲呈螺形,可分两类: (1)弧菌:只有一个弯曲,如霍乱弧菌。 (2)螺菌:有数个弯曲,如鼠咬热螺菌。
二、细菌的结构 包括基本结构(细胞壁、细菌膜、细胞质和核质等)和特殊结构。
(一)基本结构1.细胞壁 细胞壁包被于细菌细胞最外层,是具有坚韧性和弹性的复杂结构。 (1)细胞壁的主要功能:①维持菌体固有形态并起保护作用;②与细胞膜共同完成菌体内外的物质交换;③细胞壁上的抗原决定簇,决定着其抗原性;④细胞壁是鞭毛运动的支点。
(2)细胞壁的主要成分:革兰阳性(G+)菌和革兰阴性(G-)菌的细胞壁化学组成,既有相同又有不同的成分。1)肽聚糖:又称黏肽。为革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁的共同成分。肽聚糖的结构由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成(革兰阴性菌的肽聚糖无交联桥)。2)磷壁酸:为革兰阳性菌细胞壁特殊成分。磷壁酸是革兰阳性菌重要的表面抗原,可用于细菌的血清学分型。3)外膜层:为革兰阴性菌细胞壁特殊成分。位于细胞壁肽聚糖的外侧,由脂多糖、脂质双层、脂蛋白三部分组成。
G+菌的肽聚糖之间通过五肽交联桥与四肽侧链交联,构成三维立体结构。G-菌的肽聚糖由四肽侧链直接交联,形成二维结构。
2.细胞膜 细胞膜是位于细胞壁内侧,紧包在细胞质外面,是一层具有半渗透性的生物膜。 (1)细胞膜的结构和成分:为脂质双层,主要化学成分为脂质和蛋白质及少量多糖。蛋白质多数是酶及载体蛋白。3.细胞质 其基本成分是水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐等。胞质内核糖核酸含量高,易被碱性染料着色。细胞质是细菌蛋白质和酶类合成的重要场所。
用光学显微镜和电镜观察,可见到细胞质中含有多种颗粒,如: (1)核蛋白质:化学成分是RNA和蛋白质。核糖体是蛋白质的合成场所。 (2)核质:核质是由一条闭环双链DNA反复盘绕卷曲而成的块状物。是细菌的主要遗传物质。 (3)质粒:是染色体以外的遗传物质,为双链闭环DNA分子,携带遗传信息,控制细菌某些特定的遗传性状。 (4)胞质颗粒:又称内含物,多数为细菌贮存的营养物质,包括多糖、脂类、磷酸盐等。较常见的有异染颗粒,其主要成分是RNA与多偏磷酸盐,嗜碱性强。异染颗粒是鉴定细菌的依据之一。
(二)特殊结构 细菌的特殊结构有荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞。1.荚膜 是某些细菌在细胞壁外包绕的一层界限分明的黏稠性物质,其厚度≥0.2μm,为荚膜。其功能:①抗吞噬作用;②抗原性;③鉴别细菌。
2.鞭毛 由细胞质伸出的蛋白性丝状物,其长度通常超过菌体数倍。弧菌、螺菌及部分杆菌具有鞭毛。 按鞭毛数目和排列方式,可分为: (1)周鞭毛菌体周身分布的许多鞭毛。 (2)单鞭毛菌体一侧顶端仅1根鞭毛。 (3)双鞭毛菌体两端各1根鞭毛。 (4)丛鞭毛菌体极端有数根鞭毛。 其功能是: (1)鉴定细菌鞭毛是细菌的运动器官,细菌能否运动可用于鉴定。 (2)致病作用 鞭毛运动能增强细菌对宿主的侵害,因运动往往有化学趋向性。 (3)抗原性 鞭毛具有特殊H抗原,可用于血清学检查。
3.菌毛 许多革兰阴性菌和个别阳性菌,细菌表面有极其纤细的蛋白性丝状物,称为菌毛。菌毛比鞭毛更细,且短而直,硬而多,须用电镜才能看到。菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类。 (1)普通菌毛:遍布整个菌体表面。细菌借菌毛的黏附作用使细菌牢固黏附在细胞上,并在细胞表面定居,导致感染。 (2)性菌毛:性菌毛比普通菌毛长而粗,仅有1~4根,中空呈管状。有性菌毛的细菌称为雄性菌(F+菌),无性菌毛的细菌称为雌性菌(F-菌)。性菌毛能将F+菌的某些遗传物质转移给F-菌,使后者也获得F+菌的某些遗传特性。
4.芽胞 芽胞是某些细菌在一定条件下,细胞质、核质脱水浓缩而形成的圆形或椭圆形的小体。由于芽胞对理化因素具有强大抵抗力,故在医学实践中具有重要意义:
三、细菌L型(非典型形态与结构)L型是细菌、真菌等微生物的细胞壁缺陷型。在理化因素、生物因素作用下,细菌细胞壁肽聚糖结构遭到破坏或合成受到抑制时,部分细菌仍保持一定的生命力,成为细胞壁缺陷的细菌,即细菌L型。 细菌L型生长缓慢,营养要求高,对渗透压敏感,普通培养基上不能生长,培养时必须用高渗的含血清的培养基。细菌L型可形成三种类型的菌落:①油煎蛋样菌落(典型L型细菌)②颗粒型菌落(简称G型菌落)③丝状菌落(简称F型菌落)
具有抗吞噬作用的细菌结构是 A.细胞壁 B.荚膜 C.芽胞 D.鞭毛 E.菌毛
『正确答案』B『答案解析』荚膜的首要功能就是有抗吞噬作用。
与细菌动力有关的结构是 A.细胞壁 B.荚膜 C.芽胞 D.鞭毛 E.菌毛
『正确答案』D『答案解析』鞭毛是细菌的动力结构。
内毒素的主要成分为 A.肽聚糖 B.蛋白质 C.鞭毛 D.核酸 E.脂多糖
『正确答案』E『答案解析』内毒素的主要成分是脂多糖,外毒素的主要成分是蛋白质。
不属于细菌基本结构的是 A.鞭毛 B.细胞质 C.细胞膜 D.核质(拟核) E.细胞壁
『正确答案』A『答案解析』鞭毛是细菌的特殊结构。
判断达到灭菌效果的标准是 A.杀灭细菌芽胞 B.杀灭细菌繁殖体 C.使细菌失去荚膜 D.破坏细菌鞭毛 E.破坏细菌质粒
『正确答案』A『答案解析』杀灭细菌的芽胞是判卷达到灭菌效果的标准。
与细菌黏附作用有关的结构是 A.细胞壁 B.荚膜 C.芽胞 D.鞭毛 E.菌毛
『正确答案』E『答案解析』菌毛是与细菌粘附作用相关的结构。
革兰染色所用染液的顺序是 A.稀释复红-碘液-乙醇-结晶紫 B.结晶紫-乙醇-碘液-稀释复红 C.结晶紫-碘液-乙醇-稀释复红 D.稀释复红-乙醇-结晶紫-碘液 E.稀释复红-结晶紫-碘液乙醇
『正确答案』C『答案解析』革兰染色的染液顺序是:结晶紫-碘液-乙醇-稀释复红。
细菌的染色性与细菌的何种物理性状有关 A.光学性质 B.带电现象 C.表面积 D.渗透压 E.半渗透性
『正确答案』B『答案解析』细菌根据其带电现象的不同即其等电点不同,导致细菌的染色性不一样。
细菌细胞壁的主要功能是 A.生物合成 B.维持细菌的外形 C.参与物质交换 D.呼吸作用 E.能量产生
『正确答案』B『答案解析』细菌细胞壁的主要功能是维持细菌的固有形态。
下列哪种为革兰阳性菌细胞壁的特殊成分 A.脂多糖 B.脂质 C.磷壁酸 D.肽聚糖 E.脂蛋白
『正确答案』C『答案解析』革兰阳性菌细胞壁的特殊成分是磷壁酸,革兰阴性菌的细胞壁特殊成分是外膜层。
有关细菌内毒素的特点下列错误的是 A.主要由革兰阴性杆菌产生 B.化学成分主要是脂多糖 C.对人体组织有选择性毒性作用 D.可单独激活补体旁路途径 E.可使鲎血液变形细胞溶解物凝固
『正确答案』C『答案解析』外毒素的毒性是有选择性的,而内毒素毒性没有选择性。
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