细菌形态特征与结构

项目二细菌任务一细菌的形态结构一、细菌的形态结构（一）细菌细胞的形态和排列方式细菌细胞的基本形态有球状、杆状、螺旋状三种（图1-1），分别称为球菌、杆菌和螺旋菌，其中以杆状最为常见，球状次之，螺旋状较为少见。

仅有少数细菌或一些细菌在培养不正常时为其他形状，如丝状、三角形、方形、星形等。

图1-1 细菌的三种基本形态（左为模式图，右为照片）1. 球菌球菌单独存在时，细胞呈球形或近球形。

根据其繁殖时细胞分裂面的方向不同，以及分裂后菌体之间相互粘连的松紧程度和组合状态，可形成若干不同的排列方式（图1-2）。

A B C DE F图1-2 球菌的形态及排列方式（A.单球菌； B.双球菌； C.四联球菌； D.八叠球菌； E.链球菌； F 葡萄球菌）（1）单球菌细胞沿一个平面进行分裂，子细胞分散而独立存在，如尿素微球菌。

（2）双球菌细胞沿一个平面分裂，子细胞成双排列,如褐色固氮菌。

（3）四联球菌细胞按两个互相垂直的平面分裂，子细胞呈田字形排列,如四联微球菌。

（4）八叠球菌细胞按三个互相垂直的平面分裂，子细胞呈立方体排列,如尿素八叠球菌。

（5）链球菌细胞沿一个平面分裂，子细胞成链状排列,如溶血链球菌。

（6）葡萄球菌细胞分裂无定向，子细胞呈葡萄状排列,如金黄色葡萄球菌。

细菌细胞的形态与排列方式在细菌的分类鉴定上具有重要的意义。

但某种细菌的细胞不一定全部都按照特定的排列方式存在，只是特征性的排列方式占优势。

2. 杆菌杆菌细胞呈杆状或圆柱状，形态多样。

不同杆菌其长短、粗细差别较大，有短杆或球杆状（长宽非常接近），如甲烷短杆菌属；有长杆或棒杆状（长宽相差较大），如枯草芽孢杆菌。

不同杆菌的端部形态各异，有的两端钝圆，如腊状芽孢杆菌；有的两端平截，如炭疽芽孢杆菌；有的两端稍尖，如梭菌属；有的一端分支，呈“丫”或叉状，如双歧杆菌属，有的一端有一柄，如柄细菌属。

也有的杆菌稍弯曲而呈月亮状或弧状，如脱硫弧菌属。

杆菌的细胞排列方式有“八”字状、栅状、链状等多种（图1-3）。

细菌的形态与结构细菌，是一类微生物中最为常见的生物体，具有非常小的体积和简单的细胞结构。

了解细菌的形态与结构对于深入研究其生理生态特征和应用具有重要的意义。

本文将详细介绍细菌的形态特征和细胞结构，以加深对细菌微观世界的认识。

一、形态特征细菌的形态主要包括球菌状、棒状和螺旋状三种基本形态。

1. 球菌状：球菌是一种呈球形或近似球形的细菌。

其特点是细胞直径相对较小，一般在0.5至2微米之间，且在不同生长条件下可出现单个球菌、成对球菌、链球菌等不同排列方式。

球菌状细菌常见的代表有肺炎球菌、链球菌等。

2. 棒状：棒状细菌，即杆菌，是一类呈长棍形或短棒形的细菌。

其细胞长度相对较长，直径较小，一般在0.5至1微米之间。

棒状细菌在不同的生长环境下，可形成散生杆菌、链状杆菌或其他不同排列方式。

常见的棒状细菌有大肠杆菌、炭疽杆菌等。

3. 螺旋状：螺旋状细菌，顾名思义，呈螺旋形状。

其特点是细胞体细长且呈螺旋状，直径相对较小，一般在0.2至2微米之间。

螺旋状细菌具有较高的运动能力，可分为单螺旋、双螺旋、多螺旋等多种类型。

典型螺旋状细菌有梅毒螺旋体、弯曲菌等。

以上是细菌最基本的形态特征，不同形态的细菌在细胞结构和生理功能上存在差异，这也为研究细菌的种类和属性提供了基础。

二、细胞结构细菌的细胞结构相对简单，主要由细胞壁、细胞膜、质粒、核糖体等组成。

1. 细胞壁：细菌的细胞壁位于细胞质膜的外侧，是细菌独有的结构。

细胞壁主要由多糖、多肽等物质构成，可分为厚壁细菌和薄壁细菌两类。

细胞壁对于细菌的形态保持、抗外界环境压力和免疫反应具有重要作用。

2. 细胞膜：细菌的细胞膜位于细胞质膜的内侧，是控制物质进出和细胞呼吸代谢的关键结构。

细菌细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，与能量代谢、细胞分裂等过程密切相关。

3. 质粒：质粒是一种存在于细菌细胞质中的小型环状DNA分子。

质粒可携带一些非必需基因，如耐药性基因、毒力基因等，对细菌的适应性和传播能力起到重要作用。

金黄色葡萄球菌形态与染色：G+,球形葡萄串状排列,无特殊结构.无鞭毛无芽胞,一般不形成荚膜.菌落特点：呈圆形,表面光滑、凸起、湿润、边缘整齐、有光泽、不透明的白色或金黄色菌落,周围有β溶血环培养基：营养要求不高,琼脂平板、血平板均可.生化反应：β溶血+,触酶试验+,能分解葡萄糖、麦芽糖、蔗糖,产酸不产气,分解甘露醇致病菌.a群链球菌化脓性链球菌形态染色：G+,球菌链状排列,可有荚膜,无芽胞,无鞭毛,有菌毛.菌落特点：在血平板上可形成灰白色、圆形、凸起、有乳光的细小菌落,菌落周围出现透明溶血环.培养基：营养要求较高,加有血液、血清等成分的培养基.生化反应：β溶血+,触酶-,分解葡萄糖,产酸不产气,不分解菊糖,不被胆汁溶解肺炎链球菌形态与染色：G+,矛头状尖向外双球菌,有荚膜,无鞭毛,无芽胞.菌落特点：在固体培养基上形成小圆形、隆起、表面光滑、湿润的菌落,菌落周围有草绿色溶血环.随着培养时间延长,细菌产生的自溶酶裂解细菌,使血平板上的菌落中央凹陷,边缘隆起成“脐状”培养基:营养要求较高,加有血液、血清等成分的培养基.生化反应：分解葡萄糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖等,产酸不产气.对菊糖发酵,大多数新分离株为阳性.肺炎链球菌自溶酶可被胆汁或胆盐激活,使细菌加速溶解,故常用胆汁溶菌试验与甲型链球菌区别.淋病奈瑟菌形态与染色：G-,双球菌,肾形,似一对咖啡豆,无芽胞,无鞭毛,有菌毛,新分离菌株有荚膜.菌落特点：菌落凸起、圆形、灰白色或透明、表面光滑的细小菌落.培养基：专性需氧,营养要求高,多用巧克力培养基生化反应：氧化酶、触酶试验阳性,对糖类的生化活性最低,只能氧化分解葡萄糖,产酸不产气.脑膜炎奈瑟菌形态染色：G-菌,呈肾形或豆形,两菌相对呈双球状,无鞭毛,无芽胞,新分离的菌株有多糖荚膜和菌毛.菌落特点：无色、圆形、凸起、光滑、透明、似露滴状的小菌落.培养基：专性需氧,在普通琼脂培养基上不能生长.需在巧克力色血琼脂培养基上.生化反应：绝大多数菌株能分解葡萄糖和麦芽糖,产酸不产气因淋病奈瑟菌不分解麦芽糖,借此可与淋球菌区别,不分解乳糖、甘露醇、半乳糖和果糖,触酶试验阳性,氧化酶试验阳性.能产生自容酶.大肠杆菌大肠埃希菌形态染色：G-菌,短杆状,有周身鞭毛和周身菌毛,无芽胞.菌落特点：灰白色,圆形,湿润,有的可出现溶血环,中等大小S型菌落.培养基：无特殊要求,琼脂平板、血平板均可.生化反应：β溶血+,能发酵葡萄糖、乳糖等多种糖类,产酸并产气.吲哚试验阳性、甲基红反应阳性、VP试验阴性、枸橼酸盐IMViC试验阴性.志贺菌形态染色：G-菌,无芽胞,无鞭毛,无荚膜,有的菌株有菌毛.菌落特点：.菌落光滑圆形,微凸,无色半透明,SS平板上无色透明.培养基：需氧或兼性厌氧,能在普通培养基上生长生化反应：分解葡萄糖,产酸不产气.除宋内氏志贺氏菌迟缓发酵乳糖外,均不发酵乳糖,甲基红试验阳性,VP试验阴性,不能利用柠檬酸盐,分解葡萄糖,产酸不产气.除宋内氏志贺氏菌迟缓发酵乳糖外,均不发酵乳糖,吲哚反应不定,甲基红试验阳性,VP试验阴性,不分解尿素,不产生硫化氢,不液化明胶,赖氨酸脱羧酶阴性.沙门菌属形态染色：G-菌,两端钝圆,无芽孢,一般无荚膜,除鸡白痢沙门氏菌和鸡伤寒沙门氏菌外,其他都有周身鞭毛,有菌毛.菌落特点：中等大小、圆形、表面光滑、无色半透明、边缘整齐的菌落,其菌落特征亦与大肠杆菌相似无粪臭味.培养基：需氧及兼性厌氧菌,营养要求不高,普通琼脂培养基.生化反应：发酵葡萄糖,麦芽糖,甘露醇,产酸产气,不发酵乳糖、蔗糖,不产吲哚、V-P反应阴性,不水解尿素和对苯丙氨酸不脱氨.霍乱弧菌形态染色：G-,弧形或逗点状,呈鱼群状,部分有荚膜Capsule、菌毛Pilus、一端有鞭毛Flagellum,不形成芽胞.菌落特点：在碱性平板上菌落直径为2mm,圆形,光滑,透明培养基：营养要求不高,耐碱不耐酸,pH 8.5 - 9.0蛋白胨水或碱性琼脂平板生化反应：不要求破伤风梭菌 C.tetanus形态染色：G+菌,细长杆菌,散在排列,芽胞型的芽胞呈正圆形,位于菌体顶端,直径大于菌体,使芽胞和菌体呈鼓槌状,周身鞭毛.菌落特点：在血琼脂平板上形成圆形、扁平的菌落.菌落中心结实,周边疏松似―羽毛状‖.菌落周围有α溶血环,培养时间延长可变为β溶血环.培养基：专性厌氧,疱肉培养基、血琼脂培养基不要求生化反应：一般不发酵糖类,能产生溶血素.产气荚膜梭菌形态染色：G+菌,粗大杆菌,两端钝圆,单个或成双排列,偶见链状.芽胞椭圆形,位于菌体中央或次极端,芽胞直径不大于菌体,荚膜+,鞭毛-菌落特点：无特殊培养基：厌氧性细菌,对厌氧程度的要求并不太严,牛乳培养基生化反应：所有型菌株均能发酵葡萄糖、麦芽糖、乳糖和蔗糖,产酸产气.不发酵甘露醇或水杨苷；液化明胶,产生H2S,不能消化已凝固的蛋白质和血清,吲哚阴性.主要代谢产物为乙酸和丁酸,有时也形成丁醇.双圈溶血环及汹涌发酵为特点肉毒梭菌形态染色：G+大杆菌,鞭毛+,芽胞呈椭圆形,位于近极端,使细菌呈网球拍状,无荚膜.有β溶血,厌氧菌.菌落特点：培养基：生化反应：不要求艰难梭菌形态染色：G+大杆菌,芽胞呈卵圆形,位于近极端,使细菌呈网球拍状,有荚膜.部分细菌有周鞭毛培养基：专性厌氧菌,蛋黄—果糖琼脂培养基菌落特点：生化反应：不要求结核分枝杆菌形态染色：G+菌,微弯曲的细长杆菌,单个或条索状或短链状排列,抗酸染色呈红色.菌落特点：懒：18-24小时分裂一代,一般2-4周可见生长；丑：干燥粗糙菌落,乳白色或米黄色,菜花样.培养基：馋：营养要求高,常用罗氏培养基,内含蛋黄、甘油、马铃薯、无机盐和孔雀绿,专性需氧.生化反应：不发酵糖类、合成烟酸、还原硝酸盐、触酶试验阳性、热触酶试验阴性不怕烟碱、干燥麻风分枝杆菌形态染色：G+菌,形态染色与结核分枝杆菌相似,菌体细长略弯曲常呈束状排列,无芽胞,无鞭毛,抗酸染色阳性.涂片观察可见有大量麻风分枝杆菌存在的感染细胞,这种细胞的胞质呈泡沫状,称泡沫细胞或麻风细胞.菌落特点：无培养基：不能在体外人工培养,可用小鼠足垫和犰狳作为该菌研究和繁殖的动物.生化反应：不要求布鲁斯菌形态染色：初次分离呈G-小球杆菌或短杆菌,无芽胞,无鞭毛,光滑型菌有微荚膜菌落特点：微小、透明、凸起的光滑菌落.有毒株形成S菌落.培养基：需氧菌,双相肝浸液培养基生化反应：血琼脂培养基上不溶血鼠疫耶尔森菌形态染色：G-菌,短粗杆菌.菌体呈卵圆形,两端钝圆,用特殊染色可见明显的两端浓染,有荚膜,无芽胞,无鞭毛.菌落特点：无色透明、中央厚而致密、周围有薄而不整齐边缘的圆形细小菌落,花边样或破草帽样.培养基：兼性厌氧菌,营养要求不高,普通琼脂培养基即可.生化反应：菌膜呈钟乳石状下沉炭疽芽胞杆菌形态染色：G+菌.致病菌中最大的粗大杆菌,两端平切,无鞭毛,芽胞呈椭圆形,位于菌体中央,小于菌体宽度,可形成荚膜,形似竹节.菌落特点：粗糙菌落,边缘不整齐,卷发状边缘培养基：需氧或兼性需氧,普通琼脂培养基,血琼脂平板和NaHCO3琼脂平板生化反应：缓慢溶解明胶,如倒松树状支原体形态染色：无细胞壁,高度多形性,体积小,是能够人工培养的最小的原核细胞性微生物,能通过细菌滤器,常为分枝丝状,细胞膜由蛋白质、脂质、蛋白质构成.菌落特点：油煎蛋状菌落培养基：在无生命培养基上可以繁殖,肺炎支原体需要较高的营养,常用含20%动物血清及10%酵母浸液软琼脂培养基生化反应：不要求立克次体形态染色：形态类似球杆菌,在宿主内可呈现球形、哑铃形、长杆状、丝状,多形性.用吉姆萨染色法可将立克次体染成蓝色或紫色,用麦氏染色法可将立克次体染成红色.菌落特点：不要求培养基：立克次体为专性胞内寄生,只能在活细胞中繁殖.常用的培养方法有鸡胚卵黄囊内接种、组织细胞培养和动物接种等.生化反应：不要求衣原体形态染色：分原体和始体,原体存在于细胞外,具有很强的感染性,吸附于易感细胞表面通过吞噬作用进入细胞,胞膜在原体周围形成空泡.原体在空泡内逐渐增大,形成始体.始体在细胞空泡内通过二分裂方式繁殖并形成众多子代原体,成熟的原体从宿主细胞内释放再感染其他细胞.用麦氏或吉木萨法染色,将原体染成红色或紫色,始体染成深蓝色.沙眼衣原体包涵体由于含有糖原,碘染色法可染成褐色.菌落特点：不要求培养基：大多数衣原体可以用鸡胚卵黄囊及各种传代细胞培养.生化反应：不要求钩端螺旋体形态染色：钩端螺旋体为细长弯曲的杆菌,暗视野显微镜下,螺旋体盘绕细密、规则,形似细小闪亮的珍珠串,一端或两端呈钩状.电镜下呈圆柱状,最外层为外膜,其内为肽聚糖层和胞质膜包绕的细胞质,有两根细丝位于外膜和肽聚糖层之间,G-,但不易着色,常用frontana 镀银染色,被染成棕褐色.菌落特点：在液体培养基中呈半透明云雾状生长培养基：营养要求不高,常用柯氏培养基生化反应：生化反应不活泼,不分解糖类和蛋白质梅毒螺旋体形态染色：梅毒螺旋体细长卷曲,两端尖直,运动活泼,在外膜和胞质间有3-4根轴丝,也称内鞭毛.用吉木萨法染成红色,frontana 镀银染色法染成棕褐色.菌落特点：不要求培养基：在无生命培养基中不能生长生化反应：不要求形态染色：菌落特点：培养基：生化反应：。

细菌细菌是一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。

细菌的形态(The morphology of Bacteria)基本形态：球状(Coccus) 杆状(Rod) 螺旋状(Spirillum)自然界中的细菌数量杆状＞球状＞螺旋状球菌：细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据杆菌细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。

杆菌有的笔直,有的弯曲,杆菌两端的情况在分类上很重要螺旋菌和螺旋体：螺旋状的细菌，称为螺旋菌。

特殊形态：柄杆菌（prosthecate bacteria）星形细菌（star-shaped bacteria ）方形细菌（square-ahaped bacteria）异常形态细菌的大小细菌大小测量: 显微测微尺细胞大小表示：直径×长, 单位：微米细菌大小测量结果的影响因素个体差异干燥、固定后的菌体会一般由于脱水而比活菌体缩短1/3-1/4；染色方法的影响，一般用负染色法观察的菌体较大幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大；环境条件，如培养基中渗透压的改变也会导致细胞大小的变化。

一般细菌的大小范围0.5 ~1 mm (直径)0.2~1 mm(直径)×1~ 80 mm(长度)0.3~1 mm (直径) ×1~ 50 mm(长度)(长度是菌体两端点之间的距离，而非实际长度)细菌细胞的结构细胞壁（Cell wall）细胞壁是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。

细胞壁的功能：（1）固定细胞外形和提高机械强度;（2）为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需;（3）渗透屏障，阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质（分子量大于800）进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤;（4）细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性的物质基础;细菌染色法活菌：用美蓝或TTC（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色死菌：正染色负染色G+和G- 细胞壁结构比较(平面模型)参见P12革兰氏阳性细菌的细胞壁化学组分简单: 一般只含肽聚糖(peptidoglycan) 90%和磷壁酸(teichoic acid) 10% 。

简述常见细菌形态与结构的变异及临床意义细菌是一类微生物，其形态和结构的变异对于其生存和繁殖具有重要意义。

了解不同细菌的形态变异及其临床意义，对于诊断和治疗细菌感染具有重要的指导意义。

细菌的形态主要分为球菌、杆菌和螺旋菌三种类型。

球菌的形态呈圆球状，可分为单球菌和链球菌两种。

单球菌为单个球状细菌，链球菌则是多个单球菌连成链状。

球菌常见的有溶血性链球菌、肺炎链球菌等。

杆菌的形态呈长条状，常见的有大肠杆菌、结核杆菌等。

螺旋菌的形态呈螺旋状，常见的有幽门螺杆菌等。

细菌的结构也有一定的变异。

细菌的结构主要包括细胞壁、细胞膜、质粒和鞭毛等。

细胞壁是细菌外层的保护层，可以分为厚壁菌和薄壁菌两种类型。

厚壁菌的细胞壁较厚，常见的有葡萄球菌等，而薄壁菌的细胞壁较薄，常见的有大肠杆菌等。

细胞膜是细菌内外环境的隔离层，质粒是细菌的额外遗传物质，鞭毛则是细菌的运动器官。

细菌的形态和结构变异对其生存和繁殖具有重要影响，从而对临床具有一定的意义。

首先，细菌的形态和结构可以用于细菌的鉴定和分类。

通过观察细菌的形态和结构特征，可以初步确定细菌的种类，从而指导临床的诊断和治疗。

例如，溶血性链球菌是引起咽炎和皮肤感染的常见病原菌，通过对其链状形态的观察，可以初步判断患者是否感染溶血性链球菌。

细菌的形态和结构变异也与其致病性和耐药性有关。

一些细菌的形态和结构特征与其致病性相关。

例如，肺炎链球菌的胶囊是其致病性的关键因素，能够抵抗宿主的免疫攻击，从而引起严重的肺炎。

此外，细菌的结构变异还与其耐药性有关。

一些细菌可以通过改变细胞壁的结构或合成酶的产生来抵抗抗生素的作用，从而导致抗生素的治疗效果下降。

细菌的形态和结构变异还对疫苗的研发和治疗策略的选择具有指导作用。

疫苗的研发需要深入了解细菌的形态和结构特征，以选择合适的抗原进行疫苗设计。

例如，流感病毒疫苗的研发需要根据病毒的蛋白质结构进行选择合适的抗原。

此外，对于细菌感染的治疗，了解细菌的形态和结构变异可以帮助选择合适的抗生素和治疗方案。

简述细菌的基本形态和细胞构造。

细菌的基本形态包括球状、杆状和螺旋状，分别被称为球菌、杆菌和螺旋菌。

以下是各种细菌的基本形态的特点：
1. 球菌：呈球形或近似球形，直径多在0.5~
2.0μm之间。

按其排列方式又可分为单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌等。

2. 杆菌：呈杆状，是细菌中的主要类群。

细胞大小因种类不同而异，常为0.5~2μm×1~10μm。

有的杆菌可长达20μm以上，宽度0.1μm左右。

3. 螺旋菌：菌体呈弯曲的或直的螺旋形，有的弯曲部分呈弓形或弧形，有的螺旋部分形成松紧度不一的弹簧丝样构造。

大多数螺旋菌的长度比宽度大数倍至数十倍，大小一般为(1~6)μm×(0.2~0.6)μm。

细菌的细胞构造主要包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核质。

其中，细胞壁是细菌细胞的最外层结构，主要由肽聚糖组成，具有维持细菌形态和保护细胞内部结构的作用。

细胞膜是细菌细胞的内膜结构，具有物质转运、能量转换和信息传递等功能。

细胞质是细菌细胞内物质代谢的主要场所，包括细胞质膜、细胞质基质和核糖体等成分。

核质是细菌细胞的遗传物质，主要分布在细胞质中，具有自主复制、遗传信息传递等功能。

此外，某些细菌还具有鞭毛、菌毛等特殊构造，这些构造与细菌的运动、黏附和感染等功能密切相关。