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細(xì)菌的結(jié)構(gòu)

 

  (三)胞漿(Cytoplasm)是無色透明膠狀物,基本成份是水、蛋白質(zhì)、脂類、核酸及少量無機(jī)鹽。細(xì)胞漿中還存在一些胞漿顆粒。

  1.質(zhì)粒(Plasmid)這是染色體外的遺傳物質(zhì),為雙股環(huán)狀DNA。分子量比染色體小,可攜帶某些遺傳信息,例如耐藥因子、細(xì)菌素及性菌毛的基本均編碼在質(zhì)粒上。質(zhì)粒能進(jìn)行獨(dú)立復(fù)制,失去質(zhì)粒的細(xì)菌仍能正常存活。質(zhì)?赏ㄟ^接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)作用等將有關(guān)性狀傳遞給另一細(xì)菌。

  2.核糖體(Ribosome)電鏡下可見到胞漿中有大量沉降系數(shù)為70S的顆粒,即核糖體。其化學(xué)組成70%為RNA,30%為蛋白質(zhì)。細(xì)胞中約90%的RNA和40%的蛋白質(zhì)存在于核糖體中。當(dāng)mRNA連成多聚核蛋白體(Polyribosome),就成為合成蛋白質(zhì)的場所。細(xì)菌的70S核糖體由50S和30S兩個(gè)亞基組成。鏈霉素能與細(xì)菌核糖體的30S基結(jié)合,紅霉素能與50S亞基結(jié)合,從而干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成而導(dǎo)致細(xì)菌的死亡;真核細(xì)胞的核糖體為80S,因此對人體細(xì)胞則無影響。

  3.胞漿顆粒(Cytoplasma granula)大多數(shù)為營養(yǎng)貯藏物,較為常見的是貯藏高能磷酸鹽的異染顆粒(Metachrometic granula),嗜堿性較強(qiáng),用特殊染色法可以看得更清晰。根據(jù)異染顆粒的形態(tài)及位置,可以鑒別細(xì)菌。

  (四)核質(zhì)(Nnclear materal)或擬核(Nucleoid)是細(xì)菌的遺傳物質(zhì),決定細(xì)菌的遺傳特征。集中在細(xì)胞漿的某一區(qū)域,多在菌體中部。它與真核細(xì)胞的細(xì)胞核不同點(diǎn)在于四周無核膜,故不成形,也無組蛋白包繞。一個(gè)菌體內(nèi)一般含有1~2個(gè)核質(zhì)。現(xiàn)已證明,細(xì)菌的核質(zhì)是由雙股DNA組成的單一的一根環(huán)狀染色體反復(fù)回旋盤繞而成,細(xì)菌的染色體是裸露的DNA。

  大腸桿菌的染色體分子量為3×109,伸展后長度約達(dá)1.1mm,約含5×106堿基對,足可攜帶3,000~5,000個(gè)基因,以滿足細(xì)菌生命活動(dòng)的全部需要,核質(zhì)具有細(xì)胞核的功能,控制細(xì)菌的各種遺傳性狀。細(xì)菌胞漿中含有大量RNA,用堿性染料染色著色很深,將核質(zhì)掩蓋,不易顯露。若用酸或RNA酶處理,使RNA水解,再用富爾根(Feulgen)氏法染色,便可染出核質(zhì),在普通光學(xué)顯微鏡下可以看見,一般呈球狀、棒狀或啞鈴狀。

  二、特殊結(jié)構(gòu)

  細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)包括莢膜、鞭毛、菌毛和芽胞。

  (一)莢膜(Capsule)許多細(xì)菌胞壁外圍繞一層較厚的粘性、膠凍樣物質(zhì),其厚度在0.2um以上,普通顯微鏡可見,與四周有明顯界限,稱為莢膜。如肺炎雙球菌(圖2-7)。其厚度在0.2um以下者,在光學(xué)顯微鏡下才不能直接看到,必須以電鏡或免疫學(xué)方法才能證明,稱為微莢膜(Microcapsule),如溶血性鏈球菌的M蛋白、傷寒桿菌的Vi抗原及大腸桿菌的K抗原等。

圖2-7 肺炎球菌莢膜

  大多數(shù)細(xì)菌(如肺炎球菌、腦膜炎球菌等)的莢膜由多糖組成。鏈球菌莢膜為透明質(zhì)酸;少數(shù)細(xì)菌的莢膜為多肽(如炭疽桿菌莢膜為D-谷氨酸的多肽)。

  細(xì)菌一般在機(jī)體內(nèi)和營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中才能形成莢膜。有莢膜的細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上形成光滑型(S型)或粘液型(M)菌落,失去莢膜后菌落變?yōu)榇植谛停≧)。莢膜并非細(xì)菌生存所必需,如莢膜丟失,細(xì)菌仍可存活。醫(yī)學(xué)全在線網(wǎng)站www.med126.com

  莢膜除對鑒別細(xì)菌有幫助外,還能保護(hù)細(xì)菌免遭吞噬細(xì)胞的吞噬和消化作用,因而與細(xì)菌的毒力有關(guān)。莢膜抗吞噬的機(jī)理還不十分清楚,可能由于莢膜粘液層比較光滑,不易被吞噬細(xì)胞捕捉之故。莢膜能貯留水分使細(xì)菌能抗干燥,并對其他因子(如溶菌酶、補(bǔ)體、抗體、抗菌藥物等)的侵害有一定抵抗力。

 。ǘ)鞭毛(Flagllum)在某些細(xì)菌菌體上具有細(xì)長而彎曲的絲狀物,稱為鞭毛。鞭毛的長度常超過菌體若干倍。不同細(xì)菌的鞭毛數(shù)目、位置和排列不同,可分為單毛菌(Monotrichate)、雙毛菌(Amphitrichate)、絲毛菌(Lophotrichate)、周毛菌(Peritrichate)(圖2-8)。

圖2-8 細(xì)菌的鞭毛(示意)

  鞭毛自細(xì)胞膜長出,游離于細(xì)胞外。用電子顯微鏡研究鞭毛的超微結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)鞭毛的結(jié)構(gòu)分為:基礎(chǔ)小體、鉤狀體和絲狀體三個(gè)部分組成(圖2-9)。

圖2-9 大腸桿菌鞭毛根部結(jié)構(gòu)模式圖

  1.基礎(chǔ)小體(Basalbody)位于鞭毛根部,埋在細(xì)胞壁中。革蘭氏陰性菌鞭毛的基礎(chǔ)小體由一根圓柱和兩對同心環(huán)所組成,一對是M環(huán)與S環(huán),附著在細(xì)胞膜上;另一對是P環(huán)與L環(huán),連在胞壁的肽聚糖和外膜上(M、S、P、L分別代表細(xì)胞膜、膜上、肽聚糖、外膜中的脂多糖)。革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁無外膜,其鞭毛只有M與S環(huán)而無P環(huán)和L環(huán)。鞭毛運(yùn)動(dòng)需要能量,細(xì)胞膜中的呼吸鏈可供其所需。

  2.鉤狀體(Hook)位于鞭毛伸出菌體之處,呈鉤狀彎曲,鞭毛此轉(zhuǎn)變向外伸出,成為絲狀體。

  3.絲狀體(Filament)呈纖絲狀,伸出于菌體之外,是由鞭毛蛋白亞單位呈緊螺旋狀纏繞而成的中空的管狀結(jié)構(gòu)。鞭毛蛋白是一種纖維蛋白,其氨基酸組成與骨骼肌動(dòng)蛋白相似,可能與鞭毛的運(yùn)動(dòng)性有關(guān)。

  鞭毛是細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官,往往有化學(xué)趨向性,常朝向有高濃度營養(yǎng)物質(zhì)的方向移動(dòng),而避開對其在害的環(huán)境。常存在于桿菌及弧菌中。鞭毛的數(shù)量、分布可用以鑒別細(xì)菌。鞭毛抗原有很強(qiáng)的抗原性,通常稱為H抗原,對某些細(xì)菌的鑒定、分型及分類具有重要意義。

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