细菌的特色构造鞭毛
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细菌的四种特殊结构
细菌的四种特殊结构
细菌的四种特殊结构包括：
1. 胞鞭毛：胞鞭毛是一种细菌表面附着的纤毛结构，它们帮助细菌进行游动。
胞鞭毛通常由一个或多个蛋白质鞭毛组成，可以通过旋转来推动细菌前进。
2. 荚膜：荚膜是一种粘性的多糖或蛋白质层，包裹在细菌外围。
荚膜可以帮助细菌抵抗宿主免疫系统的攻击，还可以提供保护细菌免受环境中的化学性或物理性刺激。
3. 质体：质体是细菌细胞内的一个细胞器，它是一个小的圆形结构，内含有DNA和其他必需的基因组成。
质体独立于细菌
的染色体，可以携带一些特殊的基因，如抗药基因或代谢基因。
4. 内生质鞭毛：内生质鞭毛是一种比胞鞭毛更复杂的结构，位于细菌细胞内。
它们帮助细菌定位和运动，以及在细胞内进行物质运输。
内生质鞭毛通过细胞膜延伸到胞外，并与胞鞭毛不同，它们在某些细菌中可见。
细菌的基本结构和特殊结构
细菌的基本结构和特殊结构1.细菌的基本结构：细菌的基本结构是指所有细菌都具有的结构，由外向内分别是细胞壁、细胞膜、细胞质和核质。
(1)细胞壁是紧贴细胞膜外的一层坚韧而富有弹性形态、保护细菌、与细胞膜共同完成细菌细胞内外物质交换、决定细菌的免疫原性等功能。
G+菌细胞壁由粘肽和穿插于其内的磷壁酸组成。
G-菌细胞壁由内向外依次为粘肽、脂蛋白、脂质双层、脂多糖等多种成分组成。
(2)细胞膜具有物质交换、生物合成、呼吸、形成中介体等作用。
(3)细胞质为原生质，无色透明胶状物。
其内含有质粒、核糖体及胞浆颗粒等有形成分。
(4)核质由双股DNA链高度盘绕形成，是细菌生命活动所必需的遗传物质。
细菌仅有核质，无核膜和核仁，不存在核的形态，故称核质。
2.细菌的特殊结构及其功能：并非所有细菌都具有的结构称为细菌的特殊结构，包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞。
(l)荚膜是某些细菌细胞壁外的一层由细菌分泌的粘液性物质。
它具有抗吞噬作用、抗有害物质的损伤作用和黏附作用，是细菌毒力的构成物质。
(2)鞭毛是某些细菌从胞质内伸出到菌体外的细长弯曲的蛋白丝状物。
它是细菌的运动器官，某些细菌的鞭毛与致病性有关。
有鞭毛的细菌又分为单毛菌、双毛菌、丛毛菌和周毛菌。
(3)菌毛是某些细菌表面比鞭毛细、短而直的丝状物。
分为普通菌毛和性菌毛，前者数量多，可达数百根，与细菌粘附有关，是细菌致病因素之一;后者比前者稍长而粗，数量少(1～4根)，为中空管状物，可传递遗传物质。
(4)芽胞是某些细菌在一定的环境条件下，胞浆发生脱水、浓缩，在菌体内形成一个折光性强、通透性低的圆形或椭圆形小体。
细菌的特殊结构
肺炎双球菌
2.荚膜的成分
大多数细菌（如肺炎球菌、脑膜炎球菌 等）的荚膜由多糖组成。少数细菌的荚 膜为多肽（如炭疽杆菌荚膜为D-谷氨酸 的多肽）。 细菌一般在机体内和营养丰富的培 养基中才能形成荚膜。有荚膜的细菌在 固体培养基上形成光滑型（S型）或粘液 型（M）菌落，失去荚膜后菌落变为粗 糙型（R）。荚膜并非细菌生存所必需， 如荚膜丢失，细菌仍可存活。
（3）微荚膜 荚膜的厚度如在200nm以 下，用光学显微镜不能看见，但可在电 子显微镜下看到，称为微荚膜 。 （4）黏液层：有些细菌分泌一层很疏松、 与周围边界不明显，易与菌体脱离的黏 液样物质，则称为黏液层 (slime layer)。 （5）糖萼：有些细菌具有介于荚膜和黏 液层二者之间的结构，称为糖萼。
E. coli strains undergoing conjugation (TEM x27,700)
四、芽孢 (Spore) 某些革兰氏阳性 菌在一定的环境条件下，可在菌体内形 成一个圆形或卵圆形的休眠体，称为芽 孢，又称内芽孢。
末形成芽孢的菌体称为繁殖体或营养体， 老龄芽孢将脱离原菌体独立存在，称为 游离芽孢，芽孢不能分裂繁殖，是细菌 抵抗外界不良环境，保存生命的一种休 眠结构。 当恢复适宜的环境条件时，芽孢开始萌 发成新的营养体。 炭疽杆菌的芽孢在污染的土壤中数十年 仍能萌发。
4、S层 S为surface之意，是某些细菌 的一种特殊的表层结构，它完整地包裹 菌体，由单一的蛋白质亚单位组成，规 则排列，呈类晶格结构。 作用： 作为分子筛和离子通道。 具有类似荚膜的保护屏障作用。 S层是一种黏附素，可介导细菌对宿主细 胞的黏附以及内化进入巨噬细胞等。 许多致病菌或致病菌株具有S层结构，如 气单胞菌、弯曲菌 、拟杆菌、芽孢杆菌、 立克次体等。
细菌的鞭毛染色及活细菌的运动性观察
细菌的鞭毛染色及活细菌的运动性观察摘要采用硝酸银染色法对苏云金芽孢杆菌与铜绿假单胞菌进行鞭毛染色，在光学显微镜下观察其菌体形态和鞭毛的长短、数量、着生位置，得到清晰的染色结果。
并采用压滴法观察细菌的运动性。
关键词细菌；鞭毛；硝酸银染色法；压滴法1 前言鞭毛是某些细菌表面细长弯曲的丝状物，是细菌的运动器官和特殊构造。
细菌鞭毛的长短、数量和生长位置是鉴别菌种的一个重要的形态学指标，也是细菌重要的抗原物质与致病因素。
根据鞭毛的特征，可将有动力细菌分为单端极鞭毛菌、单端丛鞭毛菌、周鞭毛菌、侧鞭毛菌。
细菌的鞭毛非常纤细，直径一般在20nm左右，用电镜才能观察。
但是，如采用特殊的染色法，则在普通光学显微镜下也能看到它。
鞭毛染色法的基本原理是在染色前先经媒染剂处理，媒染剂吸附在鞭毛上，使鞭毛加粗，然后再进行染色，便可达到普通光学显微镜的辨析范围以内。
常用的媒染剂由丹宁酸和氯化高铁或钾明矾等配制而成。
鞭毛染色一直被提倡作为革兰阴性非发菌的鉴别手段之一，先后出现了Leifsen法、镀银法、Ryu 氏法等多种鞭毛染色的方法。
鞭毛细长透明，其宽度在普通光学显微镜波长检验范围之外，所以不易观察。
采用鞭毛染色法虽能观察到鞭毛的形态、着生位置和数目，但此法既费时又麻烦。
如果仅须了解某菌是否有鞭毛，可采用压滴法直接在光学显微镜下检查活细菌是否具有运动能力，以此来判断细菌是否有鞭毛。
此法较快速、简便。
2 材料与方法2.1材料2.1.1菌种苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）铜绿假单细胞菌（P.Aeruginosa）2.1.2染色液和试剂硝酸银染色液、香柏油、二甲苯、0.01％美兰水溶液。
2.1.3仪器及其他载玻片、擦镜纸、吸水纸、记号笔、镊子、接种环，显微镜。
2.2方法2.2.1硝酸银染色法1）清洗玻片选择光滑无裂痕的玻片，置洗衣粉过滤液中（洗衣粉煮沸后用滤纸过滤，以除去粗颗粒），煮沸20min。
取出用清水冲洗，沥干水后，置95%乙醇中浸泡，用时取出在火焰上烧去酒精。
细菌的特殊结构
细菌的特殊结构细菌的特殊结构有荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞。
1.荚膜：荚膜是某些细菌在细胞壁外包绕的一层界限分明，且不易被洗脱的粘稠性物质，其厚度≥0.2μm，为荚膜；厚度<0.2μm，为微荚膜。
荚膜对碱性染料的亲和性低，不易着色，普通染色只能看到菌体周围有一圈未着色的透明带；如用墨汁作负染色，则荚膜显现更为清楚。
其成分多为糖类，用荚膜染色法于光学显微镜下可见菌体外一层肥厚的透明圈。
其功能是：①对细菌具有保护作用；②致病作用；③抗原性；④鉴别细菌的依据之一。
2.鞭毛：鞭毛是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。
鞭毛纤细，长3～20μm，直径仅l0～20nm，不能直接在光学显微镜下观察到。
经特殊的鞭毛染色使鞭毛增粗并着色后，才能在光学显微镜下看到，也可直接用电子显微镜观察到。
按鞭毛数目和排列方式，可分为：①周鞭毛，菌体周身随意分布的许多鞭毛；②单鞭毛，位于菌体一侧顶端仅l根鞭毛；③双鞭毛，位于菌体两端各l根鞭毛；④丛鞭毛，位于菌体极端有数根成丛的鞭毛。
其功能是：①鉴定价值，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，可避开有害环境或向高浓度环境的方向移动。
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：该菌毛遍布整个菌体表面，形短而直，约数百根。
普通菌毛是细菌的粘附器官，细菌藉菌毛的粘附作用使细菌牢固粘附在细胞上，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l～10根，中空呈管状。
通常把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）。
带性菌毛的细菌具有致育性，细菌的毒力质粒和耐药质粒都能通过性菌毛的接合方式转移。
畜牧微生物学 复习名词解释
18.卫星病毒：是必须依赖宿主细胞内共同感染的辅助性病毒才能复制的核酸分子，有的卫星因子也有外壳蛋白包裹，这些又称卫星病毒 。
19.微生物生态学：研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的科学。
20.常住菌：在动物体表或体内的共生的或寄生的微生物。与其宿主在共同的长期进化过程中，在宿主体内某一特定部位长期适应和选择，定居繁殖，形成的微生物区系。
5.周质空间：革兰氏阴性细菌细胞壁外膜与胞质膜之间的空隙。
6.细胞质：是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。
7.荚膜：一部分细菌，在其生活过程中，可以在细胞壁的外面产生一种黏液样物质，包围整个菌体，称为荚膜。
8.粘液层：有一些细菌能产生比荚膜薄、只有在电镜下才能看见的微荚膜。有些细菌周围产生一些边界不明显、疏松、易与菌体脱离的黏液样物质，称为黏液层。
35.消毒：杀死物体中的病原微生物，叫做消毒。用于消毒的化学药品叫做消毒剂或杀菌剂。
36.防腐：阻止或抑制微生物的生长繁殖叫做防腐或抑菌。用于防腐的化学药品称为防腐剂或抑菌剂。
37.无菌法：无菌是指一定的空间范围内没有活的微生物。所谓无菌法是指在实际操作过程中，防止任何微生物进入动物机体或物体的方法。
9.芽孢：部分种类杆菌、个别种类球菌再生长发育的某一阶段可以在菌体内形成一个内生孢子，成为芽孢。
10.菌落：单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体。
11.菌苔：当固体培养基表面众多菌落连成一片时，便成为菌苔。
12.菌株:一个菌株是指由一个单细胞繁衍而来的克隆或无性繁殖系中的一个微生物或微生物群体。
13.假菌丝：如果酵母生长繁殖旺盛，芽体尚未从母细胞上脱落，又从芽体上生出新的芽体，如此多次反复进行，母细胞与子细胞以极狭窄面积相连成串，似丝状的样子，则称为假菌丝。
19.微生物生态学：研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的科学。
20.常住菌：在动物体表或体内的共生的或寄生的微生物。与其宿主在共同的长期进化过程中，在宿主体内某一特定部位长期适应和选择，定居繁殖，形成的微生物区系。
5.周质空间：革兰氏阴性细菌细胞壁外膜与胞质膜之间的空隙。
6.细胞质：是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。
7.荚膜：一部分细菌，在其生活过程中，可以在细胞壁的外面产生一种黏液样物质，包围整个菌体，称为荚膜。
8.粘液层：有一些细菌能产生比荚膜薄、只有在电镜下才能看见的微荚膜。有些细菌周围产生一些边界不明显、疏松、易与菌体脱离的黏液样物质，称为黏液层。
35.消毒：杀死物体中的病原微生物，叫做消毒。用于消毒的化学药品叫做消毒剂或杀菌剂。
36.防腐：阻止或抑制微生物的生长繁殖叫做防腐或抑菌。用于防腐的化学药品称为防腐剂或抑菌剂。
37.无菌法：无菌是指一定的空间范围内没有活的微生物。所谓无菌法是指在实际操作过程中，防止任何微生物进入动物机体或物体的方法。
9.芽孢：部分种类杆菌、个别种类球菌再生长发育的某一阶段可以在菌体内形成一个内生孢子，成为芽孢。
10.菌落：单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体。
11.菌苔：当固体培养基表面众多菌落连成一片时，便成为菌苔。
12.菌株:一个菌株是指由一个单细胞繁衍而来的克隆或无性繁殖系中的一个微生物或微生物群体。
13.假菌丝：如果酵母生长繁殖旺盛，芽体尚未从母细胞上脱落，又从芽体上生出新的芽体，如此多次反复进行，母细胞与子细胞以极狭窄面积相连成串，似丝状的样子，则称为假菌丝。
微生物细菌的特殊结构
鞭毛推动细菌运动的特点 1） 速度快 大肠杆菌鞭毛旋转可达270转/秒，弧菌平均可达1100转/秒。 2） 细菌的趋避运动 鞭毛的功能是运动，这是原核生物实现其趋性（taxis），即 趋向性的最有效方式。 化学趋避运动或趋化作用（chemotaxis）：细菌对某化学物质 敏感，通过运动聚集于该物质的高浓度区域或低浓度区域。
附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”。
哪些细菌有鞭毛呢？
所有弧菌、螺菌 和假单胞菌，约 半数杆菌和少数 球菌有鞭毛
鞭毛的着生方式
鞭毛着生方式
端生 单端 一根 周生 双端 一束 侧生
一束 一根
鞭毛(flagellum,复flagella)
2）观察和判断细菌鞭毛的方法 电子显微镜直接观察
The flagellum of a G+菌鞭毛基体仅有S,M环 Gram-negative bacterium
键钮 马达转子 马达定子 细胞信号
运动机制
鞭毛的运动机制是通过“栓菌”试验验证的。
鞭毛逆时针旋转推动细菌向前运动； 鞭毛顺时针旋转，菌体停止并翻滚（周 生鞭毛菌）或改变运动方向（极生鞭毛 菌，拉细胞代替了推细胞），然后回到 逆时针旋转推动细菌向前运动。 细菌也可不通过鞭毛旋转来运动。蓝 藻类细菌、粘细菌和一些支原体存在滑 动的运动方式，这些细菌可以3m/s的 速率沿着固体表面滑动。
糖被（glycocalyx）
概念： 包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。 糖被按其有无固定层次、层次厚薄可细分： 层次厚：（大）荚膜 包裹在单个细胞上 在壁上有固定层 层次薄：微荚膜
糖被
松散，未固定在壁上：粘液层 包裹在细胞群上： 菌胶团
粘液层
荚膜
菌胶团
鞭毛
生科2班 高晓丹，陶睿
• 鞭毛（flagellum）在 某些细菌菌体上具有 细长而弯曲的丝状物， 称为鞭毛。鞭毛的长 度常超过菌体若干倍。 在某些菌体上附有细 长并呈波状弯曲的丝 状物，少则1-2根，多 则可达数百根。这些 丝状物称为鞭毛，是 细菌的运动器官。
• 1.鞭毛丝：伸在细胞壁之外的 纤丝状部分，波状，横切面的 微管排列是9+2式，外围环穿过 绕在以两两连接在一起的9组微 管二联体。 • 2.鞭毛钩；在近细胞表面，连 接鞭毛丝与鞭毛运动部分（基 体），较短，弯曲。其直径较 鞭毛丝大（约17mm).它是由与 鞭毛蛋白不同的单一蛋白质组 成的。 • 3.基体：基部埋在细胞壁与细 胞膜中的部分称为基体，由 10—13种不同的蛋白质亚基组 成。基体的结构较复杂，由一
Байду номын сангаас
• 个同心环系与穿过这个环系中 央的小杆组成。同心环系的构 成在革兰氏阴性和阳性细菌中 是不同的。
举例 类型 荧光假单胞 一端从毛菌 菌 霍乱弧菌 一端单毛菌 铜绿假单胞 菌
蛇形水螺菌 深红螺菌 两端鞭毛菌 大肠杆菌 周生鞭毛菌 枯草芽胞杆 菌
•
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滑动学说
• •
• • •
滑动模型 鞭毛的运动是由轴丝动力蛋白所介导的相邻 二联体微管之间的相互滑动所致。从一个二 联体的A管伸出的动力蛋白臂的马达结构在相 邻的二联体的B管上“行走”，其过程如右图。 滑动模型 ⑴A管的动力蛋白头部与B管的接触促使动力 蛋白结合的ATP水解，产物释放，同时造成 头部角度的改变。 ⑵新的ATP结合使动力蛋白头部与B管脱离 ⑶ATP水解，释放的能量使头部的角度复原 ⑷带有水解产物的动力蛋白发挥活性，而另 一侧的动力蛋白则处于失活状态，相邻的二 联体之间的动力蛋白向两侧交替的滑动将导 致鞭毛向不同方向弯曲。
• 鞭毛（flagellum）在 某些细菌菌体上具有 细长而弯曲的丝状物， 称为鞭毛。鞭毛的长 度常超过菌体若干倍。 在某些菌体上附有细 长并呈波状弯曲的丝 状物，少则1-2根，多 则可达数百根。这些 丝状物称为鞭毛，是 细菌的运动器官。
• 1.鞭毛丝：伸在细胞壁之外的 纤丝状部分，波状，横切面的 微管排列是9+2式，外围环穿过 绕在以两两连接在一起的9组微 管二联体。 • 2.鞭毛钩；在近细胞表面，连 接鞭毛丝与鞭毛运动部分（基 体），较短，弯曲。其直径较 鞭毛丝大（约17mm).它是由与 鞭毛蛋白不同的单一蛋白质组 成的。 • 3.基体：基部埋在细胞壁与细 胞膜中的部分称为基体，由 10—13种不同的蛋白质亚基组 成。基体的结构较复杂，由一
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• 个同心环系与穿过这个环系中 央的小杆组成。同心环系的构 成在革兰氏阴性和阳性细菌中 是不同的。
举例 类型 荧光假单胞 一端从毛菌 菌 霍乱弧菌 一端单毛菌 铜绿假单胞 菌
蛇形水螺菌 深红螺菌 两端鞭毛菌 大肠杆菌 周生鞭毛菌 枯草芽胞杆 菌
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滑动学说
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滑动模型 鞭毛的运动是由轴丝动力蛋白所介导的相邻 二联体微管之间的相互滑动所致。从一个二 联体的A管伸出的动力蛋白臂的马达结构在相 邻的二联体的B管上“行走”，其过程如右图。 滑动模型 ⑴A管的动力蛋白头部与B管的接触促使动力 蛋白结合的ATP水解，产物释放，同时造成 头部角度的改变。 ⑵新的ATP结合使动力蛋白头部与B管脱离 ⑶ATP水解，释放的能量使头部的角度复原 ⑷带有水解产物的动力蛋白发挥活性，而另 一侧的动力蛋白则处于失活状态，相邻的二 联体之间的动力蛋白向两侧交替的滑动将导 致鞭毛向不同方向弯曲。
细菌特殊模式构造
• 大量的实验证据显示，接合时，性菌毛与与接受细胞上的受体蛋白结合，去聚合作用产生， 性菌毛缩短，将两个细胞拉近，细胞与细胞间建立起一道细胞质的桥梁，质粒可通过这道 桥转移到另一个细胞中。交换质粒可使细胞获得新的功能，如抗生素抗性。这个过程极为 复杂，其中涉及的蛋白质和过程还处于研究之中
细菌细胞壁以外的构造—糖被
荚膜的观察
荚膜的生理功能
• 1、荚膜富含水分，可保护细胞免于干燥； • 2、能抵御吞噬细胞的吞噬； • 3、为主要表面抗原（K抗原），是有些病原菌的毒力因子； • 4、能保护菌体免受噬菌体和其他物质（溶菌酶和补体）的侵害； • 5、是某些病原菌必须的粘附因子； • 6、贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质
能形成芽孢的细菌种类
在杆菌中能形成芽孢的种类较多，而在球菌和螺旋菌中只有少数 菌种可形成芽孢。 产生芽孢的几个属：
(BACILLUS)芽孢杆菌属
(CLOSTRIDIUM)梭状芽孢杆菌属
(SPOROSARCINA)芽孢八叠球菌属
芽孢的形成过程
轴丝形成 形成前芽孢 前芽孢隔膜形成 前芽孢发育成熟 芽孢形成 芽孢囊裂解
糖被的分类
• 根据糖被的形状和厚度的不同，将荚膜分为四类： • 大荚膜：粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度：＞0.2UM。
微荚膜：粘液状物质较薄，厚度：＜0.2UM,与细胞表面牢固结合。
粘液层：粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散,可向周围环境中扩散,增大黏性。 菌胶团:包裹在细胞群体上的胶状物质。
• 核心（CORE ，包括芽孢壁、芽孢膜、芽孢质、核区）等结构，又称芽孢原生质体， 含水量极低，与一般细胞的区别仅为芽孢壁中不含磷壁酸，芽孢质中含有DPA-CA。
细菌的休眠体——芽孢
细菌细胞壁以外的构造—糖被
荚膜的观察
荚膜的生理功能
• 1、荚膜富含水分，可保护细胞免于干燥； • 2、能抵御吞噬细胞的吞噬； • 3、为主要表面抗原（K抗原），是有些病原菌的毒力因子； • 4、能保护菌体免受噬菌体和其他物质（溶菌酶和补体）的侵害； • 5、是某些病原菌必须的粘附因子； • 6、贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质
能形成芽孢的细菌种类
在杆菌中能形成芽孢的种类较多，而在球菌和螺旋菌中只有少数 菌种可形成芽孢。 产生芽孢的几个属：
(BACILLUS)芽孢杆菌属
(CLOSTRIDIUM)梭状芽孢杆菌属
(SPOROSARCINA)芽孢八叠球菌属
芽孢的形成过程
轴丝形成 形成前芽孢 前芽孢隔膜形成 前芽孢发育成熟 芽孢形成 芽孢囊裂解
糖被的分类
• 根据糖被的形状和厚度的不同，将荚膜分为四类： • 大荚膜：粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度：＞0.2UM。
微荚膜：粘液状物质较薄，厚度：＜0.2UM,与细胞表面牢固结合。
粘液层：粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散,可向周围环境中扩散,增大黏性。 菌胶团:包裹在细胞群体上的胶状物质。
• 核心（CORE ，包括芽孢壁、芽孢膜、芽孢质、核区）等结构，又称芽孢原生质体， 含水量极低，与一般细胞的区别仅为芽孢壁中不含磷壁酸，芽孢质中含有DPA-CA。
细菌的休眠体——芽孢
细菌细胞的特殊结构
细菌细胞的特殊结构
细菌的特殊结构指某些细菌特有的某些结构,具体包括有荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞。
细菌的特殊结构是细胞的可变部分，不是每个都有。
细菌在生物医学研究方面具有重要作用，它可以作为生物某一些基因的载体，研究他们的特殊结构可以清楚的知道某些生物细
菌结构对细胞本身会起什么样的作用。
1、荚膜荚膜能保护细菌抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，保护细菌免受各种体液因子的
损伤，井使细菌对干燥有一定的抵抗力，因而与细菌的毒力有关。
2、鞭毛，鞭毛是某些
细菌的运动器官，由一种称为鞭毛蛋白（flagellin）的弹性蛋白构成，结构上不同于真
核生物的鞭毛。
细菌可以通过调整鞭毛旋转的方向（顺和逆时针）来改变运动状态。
有些
细菌的鞭毛与其致病性有关。
3、菌毛，菌毛是在某些细菌表面存在着一种比鞭毛更细、
更短而直硬的丝状物，须用电镜观察。
特点是：细、短、直、硬、多，菌毛与细菌运动无关，根据形态、结构和功能，可分为分为普通菌毛和性菌毛两种。
普通菌毛对宿主细胞具
有粘附作用，与细菌的致病性有关。
性菌毛通过接合，在细菌之间传递质粒或染色体dna，和细菌的遗传性变异有关。
4、芽胞，某些细菌处于不利的环境，或耗尽营养时，形成内
生孢子，又称芽孢，是对不良环境有强抵抗力的休眠体，由于芽孢在细菌细胞内形成，故
常称为内生孢子。
芽胞是细菌的休眠状态，因而对热、干燥、化学消毒剂和辐射有很强的
抵抗力，能保护细菌免受不良环境的影响。
鞭毛是一部分细菌细胞表面细：氏而呈波状弯曲的丝状物球...
鞭毛是一部分细菌细胞表面细：氏而呈波状弯曲的丝状物。
球菌中除脲芽孢八叠球菌(Sporosarcina ureae)外，通常都没有鞭毛。
杆菌中有一部分长鞭毛，而弧菌、螺旋菌都有鞭毛。
鞭毛的数量、着生位置因种而异，在分类鉴定中有一定意义。
根据鞭毛着生位置主要可区别以下各种情况：(见图2—10)
偏端单生如荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）单生
两端单生
端生
偏端丛生如铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）
丛生
两端丛生如产碱杆菌（Bacillus alcaligenes）周生如大肠埃希氏菌（即大肠杆菌）（Escherichia coli）
鞭毛是细菌的运动器，由鞭毛的旋转、摆动，而使细菌迅速运动。
一般幼龄菌运动活跃，衰孝菌因鞭毛常易脱落而失去运动能力。
细菌运动具有趋性，包括趋光性、趋氧性和趋化性等。
如光合细菌具有趋光性，好氧菌与厌氧菌分别具有正路氧性与负趋氧性。
大肠杆菌对麦芽糖等具有正趋化性。
鞭毛运动可能由细胞膜上的ATP酶水解ATP，提供能量；通过鞭毛基粒传到鞭毛而产生运动。
2013执业兽医资格考试微生物学细菌的特殊结构
第三节 细菌的特殊结构
荚 膜 鞭 毛 芽 孢 菌 毛 ……
一、荚膜 capsule
定义： 一部分细菌， 在其生活过程中，
在细胞壁外产生一
层无色或浅色的粘
液样的物质，包围
整个菌体。
肺炎双球菌涂片
炭疽杆菌组织触片
分类：许多细菌细胞壁外的粘液样物质，根据其厚
薄、成分、溶解性等可分为三类。
物理性质和化学组成：
物理性质：100-500根，遍布菌体表面。
（有一定的体外培养条件）
化学组成：主要是蛋白质。菌毛素（亚
单位）
分类：
普通纤毛：较纤细、较 短，数量较多，每菌可
有100~500条。
性纤毛（Sex pilus）或F
菌毛（fertility）：稍长
而粗，一般不超过4条，
顶端有疙瘩。
Байду номын сангаас产气克雷伯氏菌
炭疽杆菌 链球菌
杂多糖
多肽 透明质酸 大量核酸和多糖 混在一 起构成
结核杆菌
所致细菌群体形态学的变化：
细菌产生荚膜或粘液层，可使液体培养基 具有粘性；
在固体培养基上则形成表面湿润、有光泽
的光滑（S）型或粘液（M）型菌落。失去
荚膜后的细菌则变为粗糙（R）型, 称为 SR变异。
荚膜的产生有“种”的特征，也 与环境条件有密切关系:
荚膜与菌体的连接方式，目前
还不太清楚。
二、鞭毛 flagellum
定义： 大多数弧菌、螺菌、许多杆菌 和个别球菌，存在着突出于菌体表面的 或多或少的、细长呈波状弯曲的丝状物， 是细菌的运动器官，称为鞭毛。
鞭毛的化学组成和物理特性:
• 化学组成：蛋白质 • 物理特性：鞭毛的长度可因细菌种类不同而异， 一般都长于菌体本身若干倍。但很细，（直径仅 10-20nm），需在EM下可见。或用特殊染色法，使 染料沉积在鞭毛上，人为地增大其直径，才能在 光学显微镜下看见。
荚 膜 鞭 毛 芽 孢 菌 毛 ……
一、荚膜 capsule
定义： 一部分细菌， 在其生活过程中，
在细胞壁外产生一
层无色或浅色的粘
液样的物质，包围
整个菌体。
肺炎双球菌涂片
炭疽杆菌组织触片
分类：许多细菌细胞壁外的粘液样物质，根据其厚
薄、成分、溶解性等可分为三类。
物理性质和化学组成：
物理性质：100-500根，遍布菌体表面。
（有一定的体外培养条件）
化学组成：主要是蛋白质。菌毛素（亚
单位）
分类：
普通纤毛：较纤细、较 短，数量较多，每菌可
有100~500条。
性纤毛（Sex pilus）或F
菌毛（fertility）：稍长
而粗，一般不超过4条，
顶端有疙瘩。
Байду номын сангаас产气克雷伯氏菌
炭疽杆菌 链球菌
杂多糖
多肽 透明质酸 大量核酸和多糖 混在一 起构成
结核杆菌
所致细菌群体形态学的变化：
细菌产生荚膜或粘液层，可使液体培养基 具有粘性；
在固体培养基上则形成表面湿润、有光泽
的光滑（S）型或粘液（M）型菌落。失去
荚膜后的细菌则变为粗糙（R）型, 称为 SR变异。
荚膜的产生有“种”的特征，也 与环境条件有密切关系:
荚膜与菌体的连接方式，目前
还不太清楚。
二、鞭毛 flagellum
定义： 大多数弧菌、螺菌、许多杆菌 和个别球菌，存在着突出于菌体表面的 或多或少的、细长呈波状弯曲的丝状物， 是细菌的运动器官，称为鞭毛。
鞭毛的化学组成和物理特性:
• 化学组成：蛋白质 • 物理特性：鞭毛的长度可因细菌种类不同而异， 一般都长于菌体本身若干倍。但很细，（直径仅 10-20nm），需在EM下可见。或用特殊染色法，使 染料沉积在鞭毛上，人为地增大其直径，才能在 光学显微镜下看见。
细菌的鞭毛
细菌的鞭毛细菌的鞭毛鞭毛〔flagellum〕1. 概念：某些微生物外表由细胞内生出的细长、波曲的结构。
2.鞭毛的观察：1)从固体培养基上的菌落形态判断 2)光学显微镜〔悬滴法〕 3)光学显微镜特殊鞭毛染色 4)电镜5)半固体穿刺培养鞭毛的长度：一般为15—20 μm，最长可达70 μ—0.02 μm.鞭毛〔flagellum〕：〔幻灯片040〕细菌体表的细长、波曲的丝状附属物为鞭毛，数目为一到数十根，功能是运动。
检查：电子显微镜直接观察，经鞭毛染色后在光学显微镜下观察，观察暗视野中水浸片或悬滴中运动着的细菌，半固体培养基穿刺接种观察，观察平板菌落形状。
构造：阳性菌鞭毛的基体由S、M两个环组成，阴性菌鞭毛的基体由L、P、S、M四个环组成，环中央有鞭毛杆〔rod〕串插着，鞭毛杆外侧联接一个钩形鞘〔hook〕，其上长有一条长约10~20μm的鞭毛丝〔filament〕。
鞭毛丝一般是由三股鞭毛蛋白链呈螺旋、平行或中间方式紧密结合组成的。
幻灯片047.049.050 示细菌鞭毛的基粒构造。
着生方式：弧菌、螺菌、假单胞菌和局部杆菌有鞭毛，个别球菌也有鞭毛，如Planococcus〔动性球菌属〕。
〔幻灯片044.045.046.051〕鞭毛的着生方式端生周生侧生单端双端单根一束单根一束一根：霍乱弧菌〔Vibrio cholerae〕，蛭弧菌〔Bdellovibrio spp.〕，一端生缺陷假单胞菌〔Pseudomonas diminuta〕等端生一束：荧光假单胞菌〔P.fluorescens〕等两端生一根：鼠咬热螺旋体〔Spirochaeta mosusmuris〕等一束：红色螺菌〔Spirillum rubrum〕，蔓延螺菌〔S.serpens〕等鞭毛着生方式肠杆菌科：大肠杆菌，伤寒沙门氏菌〔Salmonella typhi〕，奇异变形杆菌周生〔Proteus mirabilis〕等芽孢杆菌科：枯草杆菌，丙酮丁醇梭菌〔Chroteridium acetobutylicum〕等侧生：反刍月形单胞菌〔Selenomonas ruminantium〕运动速度：〔幻灯片052.053〕一般每秒20~80μm，例如Pseudomonas aeruginosa〔铜绿假单胞菌〕每秒可移动55μm，是其自身体长的20~30倍。
证明细菌具有鞭毛结构的常用方法
证明细菌具有鞭毛结构的常用方法1 光学显微镜观察使用光学显微镜观察是证明细菌具有鞭毛结构的最可靠的方法之一。
通过对细菌样品的光学显微镜观察，可以清晰可见出细菌鞭毛结构。
由于细菌胞壁上有水和脂质，用光学显微镜观察可以看到它们在胞壁上的形态。
细菌鞭毛通常呈现为一组由精细杆状物中间插有圆锥形的框架的形状；而在位于细菌的一侧的鞭毛，其特征是框架散布在多根杆状物中间，构成钩状结构。
鞭毛的杆状物由同一种聚酰胺，即芒硝复合物构成。
它们能帮助微生物移动，也有助于微生物抵抗传播。
2 DIC荧光技术另一个用于证明细菌具有鞭毛结构的方法是利用DIC荧光技术。
DIC荧光技术对细菌比较有利，因为它能够准确地捕捉细胞的复杂结构。
DIC荧光技术可以用来检测细菌中的鞭毛状的结构，DIC技术还可以与其他技术，例如荧光共振激索和蛋白化学技术进行结合，以更精确的检验细菌的鞭毛结构。
DIC荧光技术利用特殊的荧光探针和激发光谱，以消除背景噪声并显示出微生物细胞细微中的蛋白质或短支聚糖结构，从而帮助识别出细菌中的鞭毛精细结构。
3 免疫荧光实验免疫荧光技术也是用来显示细菌鞭毛结构的有效方法，这种技术利用染色体特异性抗体，将抗体使用特定波长的光激发，从而得到特定细菌抗原的荧光信号。
通过这种方法，可以有效的检测到任何特定的细菌抗原的荧光度，尤其是鞭毛结构。
免疫荧光技术需要抗体和抗原敏感的显微技术，以便能准确可靠地检测鞭毛结构。
此外，如果特定免疫荧光颗粒添加进样品中，也可以检测到特定抗原的细菌抗体的荧光，有助于进一步证明该样品含有鞭毛结构。
4 超声破碎超声破碎也可用于证明细菌具有鞭毛结构。
超声破碎是一种有效消除细菌鞭毛的技术，它由超声波以特定频率的震动分解细菌鞭毛，从而消除其稳定的结构。
超声破碎技术可以有效的检测到细菌鞭毛在各个频率下的分解情况，从而确保细菌鞭毛在程序中被正确地消除。
在此过程中，超声能够精确监测细菌鞭毛的衰减情况，以证明其具有鞭毛结构。
高三复习-细菌都有鞭毛吗
细菌都有鞭毛吗细菌不是都有鞭毛的，鞭毛是属于细胞的特殊结构，有的细菌有，有的细菌没有。
细菌的基本结构如细胞壁、细胞膜、细胞质、核质才是所有的细菌都有的。
细菌的特殊结构还有菌毛、芽孢和荚膜，只有一部分细菌有鞭毛。
原生质神经伸出细胞外形成的鞭状物，一条或多条，有运动、摄食等作用。
鞭毛虫以及各种动植物的精子等都有鞭毛。
是常见的细菌细胞器之一。
在某些菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，少则1-2根，多则可达数百根。
这些丝状物称为鞭毛，作用是负责细菌的运动。
从一些原核细胞和真核细胞表面伸出的、能运动的突起。
鞭毛较长，数目少；纤毛与鞭毛有相同的结构，但较短，数目多。
细菌的鞭毛则有完全不同的结构。
鞭毛一般长约150微米，纤毛5～10微米，两者直径相近，为0.01～0.03微米。
大多数动物和植物的精子都有鞭毛。
精子及许多原生动物都以鞭毛或纤毛为运动器。
具有鞭毛的细菌大多是弧菌、杆菌和个别球菌。
细胞表面的细长鞭状原生质突起，其功能为运动、摄食等，某些细菌菌体的一端、两端或周围也有鞭毛。
主要类型有尾鞭型、茸鞭型等。
尾鞭型：鞭毛的一种类型。
在电镜下观察，鞭毛表面无茸毛(或鞭茸)。
常见于绿藻门、轮藻门游动孢子或精子的鞭毛，高等植物中的苔藓和蕨类的精子均为尾鞭型的鞭毛。
还有一些藻类和低等真菌的游动细胞具1条尾鞭型的鞭毛和1条茸鞭型鞭毛。
茸鞭型：鞭毛的一种类型。
在电镜下观察，鞭毛表面具许多羽状排列的茸毛(或鞭茸)。
常见于裸藻、隐藻门的种类。
在甲藻、褐藻以及一些低等真菌中，常见在同1个游动细胞上具1条茸鞭型鞭毛，另1条为尾鞭型鞭毛。
鞭毛
鞭毛蛋白输出设备： 位于转子胞质面，该 设备可以识别、展 鞭毛组分，并可以使 这些组分移位进入鞭 毛的中央通道和生长 末端，进而在细胞膜 外构建鞭毛；
定子：图中绿色部分所显 示，它是一种穿膜蛋白复 合物，并与肽聚糖层相 连，起到锚定基体的作 用；另外，形成了质子或 钠离子通道，并把质子流 或钠离子流跨膜形成的运 动力转化成为鞭毛马达旋 转所需要的机械功。
图22 FliI及其六聚体的结构示意图
4.2、FliH、FliJ
FliH二聚体结合于一分 子的FliI上；
FliH是FliI ATP酶活性 的负调节蛋白，它与 FliI结合，不但可以使 没有与底物结合的FliI 保持ATPase的低活 性，而且，它还是将 携带底物的FliI定位于 FlhA和FlhB 所必需 的。
周生鞭毛细菌，其鞭毛CCW旋转时向前运动， 这时鞭毛的钩形鞘区域弯曲，形成一个旋转簇，推 动它们前进，而鞭毛CW旋转则使该簇解开，细胞 发生翻滚。
6
运动机制 鞭毛的运动机制是通过“栓菌”试验验证的。
鞭毛逆时针旋转推动细菌向前运动； 鞭毛顺时针旋转，菌体停止并翻滚（周 生鞭毛菌）或改变运动方向（极生鞭毛 菌，拉细胞代替了推细胞），然后回到 逆时针旋转推动细菌向前运动。
2121flifflifmsms环利用去污剂溶解细菌利用去污剂溶解细菌细胞膜碎片可以分细胞膜碎片可以分离得到鞭毛基体在离得到鞭毛基体在这个基体中的这个基体中的msms环主要是由要是由flifflif构成的所构成的所以它又被称为以它又被称为flifflif环具有具有55个结构域个结构域crystalstructuresfligmcflimsubunitorganizationringflimflimflinflin和和fligflig自装配成自装配成c位于位于msms环的胞质侧它们不但负责侧它们不但负责产生扭矩而且还产生扭矩而且还可以切换方向使可以切换方向使得马达可以逆时针得马达可以逆时针ccwccw或顺时或顺时针cwcw旋转旋转因此因此cc环又被称为环又被称为切换蛋白复合切换蛋白复合2222flimflimflinflinflimflim和和flinflin形成一个稳形成一个稳定的复合物其中包括定的复合物其中包括个flimflim拷贝和拷贝和4个flinflin拷贝这个复合物占据拷贝这个复合物占据c环的大部分
定子：图中绿色部分所显 示，它是一种穿膜蛋白复 合物，并与肽聚糖层相 连，起到锚定基体的作 用；另外，形成了质子或 钠离子通道，并把质子流 或钠离子流跨膜形成的运 动力转化成为鞭毛马达旋 转所需要的机械功。
图22 FliI及其六聚体的结构示意图
4.2、FliH、FliJ
FliH二聚体结合于一分 子的FliI上；
FliH是FliI ATP酶活性 的负调节蛋白，它与 FliI结合，不但可以使 没有与底物结合的FliI 保持ATPase的低活 性，而且，它还是将 携带底物的FliI定位于 FlhA和FlhB 所必需 的。
周生鞭毛细菌，其鞭毛CCW旋转时向前运动， 这时鞭毛的钩形鞘区域弯曲，形成一个旋转簇，推 动它们前进，而鞭毛CW旋转则使该簇解开，细胞 发生翻滚。
6
运动机制 鞭毛的运动机制是通过“栓菌”试验验证的。
鞭毛逆时针旋转推动细菌向前运动； 鞭毛顺时针旋转，菌体停止并翻滚（周 生鞭毛菌）或改变运动方向（极生鞭毛 菌，拉细胞代替了推细胞），然后回到 逆时针旋转推动细菌向前运动。
2121flifflifmsms环利用去污剂溶解细菌利用去污剂溶解细菌细胞膜碎片可以分细胞膜碎片可以分离得到鞭毛基体在离得到鞭毛基体在这个基体中的这个基体中的msms环主要是由要是由flifflif构成的所构成的所以它又被称为以它又被称为flifflif环具有具有55个结构域个结构域crystalstructuresfligmcflimsubunitorganizationringflimflimflinflin和和fligflig自装配成自装配成c位于位于msms环的胞质侧它们不但负责侧它们不但负责产生扭矩而且还产生扭矩而且还可以切换方向使可以切换方向使得马达可以逆时针得马达可以逆时针ccwccw或顺时或顺时针cwcw旋转旋转因此因此cc环又被称为环又被称为切换蛋白复合切换蛋白复合2222flimflimflinflinflimflim和和flinflin形成一个稳形成一个稳定的复合物其中包括定的复合物其中包括个flimflim拷贝和拷贝和4个flinflin拷贝这个复合物占据拷贝这个复合物占据c环的大部分
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鞭毛-----运动
生物体对其环境中的不 同物理、化学或生物因
子作有方向性的应答运
鞭毛的生理功能是运动，这是动原称核为趋生性物实
现实现其趋性的最有效方式。
运 正趋性：生物向着高浓度方向运动 环
动
境
方 向
负趋性：
因 子
性
质
趋化性 趋光性
趋氧性
趋 磁性
鞭毛-----运动
鞭毛的运动速度极高，一般每秒达 20~80μm,最高时达100μm，
其余的有周生鞭毛或不长鞭毛 球菌一般无鞭毛，仅个别属如
Planococcus(动球菌属)才长有鞭毛
•由许多直径为4.5nm的
鞭毛-----结构 鞭毛蛋白亚基沿着中央 •四个环：P环，L环， 孔道（直径为20nm)作 S-M环，C环 •把鞭毛螺基旋体状缠绕而成，每周 与鞭毛丝有连8~在10个亚基。
鞭毛-----概念
鞭毛（flagellum,复数flagella）
生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白 质附属物，称为鞭毛，其数目为一至十条， 具有运动功能。
鞭毛长：15~20μm 直径：0.01~0.02μm
鞭毛
鞭毛-----观察方法
观察和判断细菌鞭毛的办法： 电子显微镜直接观察
“质子叶轮模型”：
能量来自细胞膜上的质子动势，"定子"： Mot蛋白亚基，"转子"：S-M环和C环。
当质子流过马达的定子即Mot蛋白亚基中 的孔道时，产生静电，作用于转子S-M环 和C环上按螺旋状排列的电荷，当大量质 子不断流经Mot蛋白时，通过正负电荷间 的吸引，就使基体带动鞭毛丝发生快速 旋转。
端生鞭毛菌的速度超过周生鞭毛菌， 有的螺菌（Spirillum sp.)鞭毛的转速每秒可
达40转，E.coli鞭毛的转速每秒为270转， Vibro alginolyticus(解藻酸弧菌）可达1100转
周生鞭毛菌一般作直线运动，运动速度 慢，端生鞭毛菌多作翻滚运动，方向多 变，运动速度快。
鞭毛-----功能
长：15~20μm 直径：0.01~0.02μm
光学显微镜下观察：
鞭毛染色和视野观察
根据培养特征：
半固体穿刺，菌落形态
鞭毛-----形态 鞭毛在细菌表面的着生方式多样：
单端鞭毛菌 端生丛毛菌
两端鞭毛菌 周毛菌
鞭毛-----形态
弧菌、螺菌类普遍着生鞭毛 在杆菌中，假单胞菌都长有端生鞭毛，
①鉴定价值: 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，可避开有害环境或向高浓度环境的方向移动。
③抗原性： 鞭毛具有特殊H抗原，可用于血清学检查
革兰氏阴性细菌鞭毛结构
革兰氏阳性细菌鞭毛
原核生物（包括古生菌一）起的的结鞭构 毛都有共 同的结构，由基体、钩形鞘和鞭毛丝3部 分组成。
鞭毛蛋白：是一种呈球形或卵圆状的蛋 白质，相对分子质量为3万~6万，在细胞 质内合成后，由鞭毛基部通过中央孔道 不断运输至鞭毛的游离端进行自装配 （不需酶或其他因子协助）。
因此。鞭毛的生长是靠其顶部延伸而非 基部延伸。