步骤方法结果 阳性(G+)阴性(G-) 初染结晶紫30s紫色紫色 媒染剂碘液30s仍为紫色仍为紫色 脱色95%乙醇10~20s保持紫色脱去紫色 复染蕃红(或复红)30~60s仍显紫色红色 细菌的不同显色反应是由于细胞壁对乙醇的通透性和抗脱色能力的差异,主要是肽 聚糖层厚度和结构决定的。经结晶紫染色的细胞用碘液处理后形成不溶性复合物,乙 醇能使它溶解,所以染色的前二步结果是一样的,但在G+细胞中,乙醇还能使厚的 肽聚糖层脱水,导致孔隙变小,由于结晶紫和碘的复合物分子太大,不能通 过细胞壁,保持着紫色。在G细胞中,乙醇处理不但破坏了胞壁外膜,还可能损伤 肽聚糖层和细胞质膜,于是被乙醇溶解的结晶紫和碘的复合物从细胞中渗漏岀来,当 再用衬托的染色液复染时,显现红色。红色染料虽然也能进入已染成紫色的G+细胞, 但被紫色盖没,红色显示不出来 革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁的结构比较如图28所示 ①革兰氏阳性细菌的细胞壁 G+细菌细胞壁具有较厚(20-80nm)而致密的肽聚糖层,多达20层,占细胞壁成 分的60%~90%,它同细胞膜的外层紧密相连(图2-9)。有的G+细菌细胞壁中含 有磷壁酸( teichoic-acid),也称胞壁质( murein),它是甘油和核糖醇的聚合物,磷 壁酸通常以糖或氨基酸的酯而存在。由于磷壁酸带负电荷,它在细胞表面能调节阳离 子浓度。磷壁酸与细胞生长有关,细胞生长中有自溶素( autolysins)酶类起作用 磷壁酸对自溶素有调节功能,阻止胞壁过度降解和壁溶 如果细胞壁的肽聚糖层被消溶,G+细胞成为原生质体( protoplasts),细胞壁不复存 在,而只存留细胞膜。除链球菌外,大多数G+细菌细胞壁中含极少蛋白质。 ②革兰氏阴性细菌的细胞壁G一细菌细胞壁比G+细菌细胞壁薄(15~20nm)而 结构较复杂,分外膜( outer membrane)和肽聚糖层(2~3nm)(图2-10)。在细胞 壁和细胞质膜之间有一个明显的空间,称为壁膜间隙( periplasmic space)。 外膜G-细菌细胞壁外膜的基本成分是脂多糖( lipopolysaccharide,LPS),它同细 胞质膜相同之处也是双层类脂,但除磷脂外还含有多糖和蛋白质 LPS的多糖部分包括核心多糖和O-特异多糖。O-特异多糖由重复分支的碳水化合物 分子组成,含有己糖(葡萄糖、半乳糖和鼠李糖)和二脱氧已糖。由于糖的种类不同
步 骤 方 法 结 果 阳性(G+) 阴性(G—) 初 染 结晶紫 30s 紫 色 紫 色 媒染剂 碘液 30s 仍为紫色 仍为紫色 脱 色 95%乙醇 10~20s 保持紫色 脱去紫色 复 染 蕃红(或复红)30~60s 仍显紫色 红 色 细菌的不同显色反应是由于细胞壁对乙醇的通透性和抗脱色能力的差异,主要是肽 聚糖层厚度和结构决定的。经结晶紫染色的细胞用碘液处理后形成不溶性复合物,乙 醇能使它溶解,所以染色的前二步结果是一样的,但在 G+细胞中,乙醇还能使厚的 肽聚糖层脱水,导致孔隙变小,由于结晶紫和碘的复合物分子太大,不能通 过细胞壁,保持着紫色。在 G—细胞中,乙醇处理不但破坏了胞壁外膜,还可能损伤 肽聚糖层和细胞质膜,于是被乙醇溶解的结晶紫和碘的复合物从细胞中渗漏出来,当 再用衬托的染色液复染时,显现红色。红色染料虽然也能进入已染成紫色的 G+细胞, 但被紫色盖没,红色显示不出来。 革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁的结构比较如图 2-8 所示。 ①革兰氏阳性细菌的细胞壁 G+细菌细胞壁具有较厚(20-80nm)而致密的肽聚糖层,多达 20 层,占细胞壁成 分的 60%~90%,它同细胞膜的外层紧密相连(图 2-9)。有的 G+细菌细胞壁中含 有磷壁酸(teichoic-acid),也称胞壁质(murein),它是甘油和核糖醇的聚合物,磷 壁酸通常以糖或氨基酸的酯而存在。由于磷壁酸带负电荷,它在细胞表面能调节阳离 子浓度。磷壁酸与细胞生长有关,细胞生长中有自溶素(autolysins)酶类起作用, 磷壁酸对自溶素有调节功能,阻止胞壁过度降解和壁溶。 如果细胞壁的肽聚糖层被消溶,G+细胞成为原生质体(protoplasts),细胞壁不复存 在,而只存留细胞膜。除链球菌外,大多数 G+细菌细胞壁中含极少蛋白质。 ②革兰氏阴性细菌的细胞壁 G—细菌细胞壁比 G+细菌细胞壁薄(15~20nm)而 结构较复杂,分外膜(outer membrane)和肽聚糖层(2~3nm)(图 2-10)。在细胞 壁和细胞质膜之间有一个明显的空间,称为壁膜间隙(periplasmic space)。 外膜 G—细菌细胞壁外膜的基本成分是脂多糖(lipopolysaccharide,LPS),它同细 胞质膜相同之处也是双层类脂,但除磷脂外还含有多糖和蛋白质。 LPS 的多糖部分包括核心多糖和 O-特异多糖。O-特异多糖由重复分支的碳水化合物 分子组成,含有已糖(葡萄糖、半乳糖和鼠李糖)和二脱氧已糖。由于糖的种类不同
使各种G一细胞具有不同特性的LPS。核心多糖( core polysaccharide)的主要组分 是酮脱氧辛酸( ketodeoxyoctonate,KDO) 外膜中还含有几种蛋白,如脂蛋白、通透蛋白。有些蛋白具有通孔作用( porin),调 控外界分子进入细胞;有的蛋白分子可以作为噬菌体的受体;许多G一细菌对高等生 物有致病性是由LPS的成分决定的,它的毒性组分常称为内毒素( endotoxins) 肽聚糖层G一细菌细胞壁的肽聚糖层很薄,在大肠杆菌和其它细菌中仅有单 层。肽聚糖层和外膜的内层之间通过脂蛋白连接起来。 壁膜间隙G—细菌细胞壁的外膜与细胞质膜之间存在明显的壁膜间隙,一层薄的肽 聚糖处于其间,肽聚糖层和细胞质膜之间的间隙较宽,肽聚糖层至外膜之间的间隙较 窄。大肠杆菌的壁膜间隙宽度为12~15nm,呈胶胨态。其间含有三类蛋白质:水解 酶,催化食物的初步降解;结合蛋白,启动物质转运过程;化学受体( chemorecept ors),在趋化性中起作用的蛋白。 尽管细胞壁是细菌的重要结构成分,但自然界也存在无壁细菌,如支原体属于 这一类。G+和G一细菌由于自发突变或在培养时用青霉素处理可以形成无壁细胞 或胞壁残缺不全的L型细胞。这种缺乏坚硬的肽聚糖细胞壁的L型细胞可以继续繁殖 甚至再形成胞壁。如果肽聚糖被全部去除无残余留下,则细胞壁不能再合成。这种形 态同无胞壁的支原体是相关的,但不能混淆 (2)细胞膜细胞质膜( cytoplasmic membrane),简称质膜( plasma membrane), 是围绕细胞质外面的双层膜结构,使细胞具有选择吸收性能,控制物质的吸收与排放, 也是许多生化反应的重要部位 质膜的基本结构是磷脂双层( phospholipid bilayer),含有高度疏水的脂肪酸和相对 亲水的甘油两部分。磷脂的亲水和疏水双重性质使它具有方向性,由双层磷脂构成的 质膜其疏水的两层脂肪酸链相对排列在内,亲水的两层磷酸基则相背排列在外,类似 于G一细菌细胞壁外层的双层磷脂结构,称为单位膜,这种排列结构使质膜成为有效 控制物质通透的屏障 质膜很薄,约5~10nm厚。蛋白质镶嵌在双层磷脂中,并伸向膜内外两侧(图2-11)。 分为两类,边缘蛋白( peripheral proteins)和整合蛋白( integral proteins)。边缘蛋 白的含量约为膜蛋白的20%~30%,它们可溶于水溶液;整合蛋白含量为70%~8 0%,不容易从质膜中抽提出来,也不溶于水溶液。同膜类脂一样,整合蛋白也有两 亲性( amphipathic),它的疏水区段埋于类脂中,亲水区段伸向质膜外,可以侧向扩 展,但不能在类脂层中翻转或旋转。蛋白质在双层磷脂中扩散的状况决定于脂肪酸链 的饱和度与支链数以及温度条件,温度愈高,膜的流动性愈大。嗜冷细菌质膜的类脂
使各种 G—细胞具有不同特性的 LPS。核心多糖(core polysaccharide)的主要组分 是酮脱氧辛酸(ketodeoxyoctonate, KDO)。 外膜中还含有几种蛋白,如脂蛋白、通透蛋白。有些蛋白具有通孔作用(porin),调 控外界分子进入细胞;有的蛋白分子可以作为噬菌体的受体;许多 G—细菌对高等生 物有致病性是由 LPS 的成分决定的,它的毒性组分常称为内毒素(endotoxins)。 肽聚糖层 G—细菌细胞壁的肽聚糖层很薄,在大肠杆菌和其它细菌中仅有单 层。肽聚糖层和外膜的内层之间通过脂蛋白连接起来。 壁膜间隙 G—细菌细胞壁的外膜与细胞质膜之间存在明显的壁膜间隙,一层薄的肽 聚糖处于其间,肽聚糖层和细胞质膜之间的间隙较宽,肽聚糖层至外膜之间的间隙较 窄。大肠杆菌的壁膜间隙宽度为 12~15nm,呈胶胨态。其间含有三类蛋白质:水解 酶,催化食物的初步降解;结合蛋白,启动物质转运过程;化学受体(chemorecept ors),在趋化性中起作用的蛋白。 尽管细胞壁是细菌的重要结构成分,但自然界也存在无壁细菌,如支原体属于 这一类。G+ 和 G— 细菌由于自发突变或在培养时用青霉素处理可以形成无壁细胞 或胞壁残缺不全的L型细胞。这种缺乏坚硬的肽聚糖细胞壁的L型细胞可以继续繁殖, 甚至再形成胞壁。如果肽聚糖被全部去除无残余留下,则细胞壁不能再合成。这种形 态同无胞壁的支原体是相关的,但不能混淆。 (2)细胞膜 细胞质膜(cytoplasmic membrane),简称质膜(plasma membrane), 是围绕细胞质外面的双层膜结构,使细胞具有选择吸收性能,控制物质的吸收与排放, 也是许多生化反应的重要部位。 质膜的基本结构是磷脂双层(phospholipid bilayer),含有高度疏水的脂肪酸和相对 亲水的甘油两部分。磷脂的亲水和疏水双重性质使它具有方向性,由双层磷脂构成的 质膜其疏水的两层脂肪酸链相对排列在内,亲水的两层磷酸基则相背排列在外,类似 于 G—细菌细胞壁外层的双层磷脂结构,称为单位膜,这种排列结构使质膜成为有效 控制物质通透的屏障。 质膜很薄,约 5~10nm 厚。蛋白质镶嵌在双层磷脂中,并伸向膜内外两侧(图 2-11)。 分为两类,边缘蛋白(peripheral proteins)和整合蛋白(integral proteins)。边缘蛋 白的含量约为膜蛋白的 20%~30%,它们可溶于水溶液;整合蛋白含量为 70%~8 0%,不容易从质膜中抽提出来,也不溶于水溶液。同膜类脂一样,整合蛋白也有两 亲性(amphipathic),它的疏水区段埋于类脂中,亲水区段伸向质膜外,可以侧向扩 展,但不能在类脂层中翻转或旋转。蛋白质在双层磷脂中扩散的状况决定于脂肪酸链 的饱和度与支链数以及温度条件,温度愈高,膜的流动性愈大。嗜冷细菌质膜的类脂
是高度不饱和的,能在低温下流动:而嗜热细菌质膜类脂的饱和度和支链脂肪酸含量 较高。一般原核细胞质膜不含固醇,但有些原核细胞质膜中含有五环类固醇物(hop anodes),其结构类似于真核生物质膜中的固醇,可能有加固细胞质膜的作用。不具 细胞壁的支原体在质膜中则含有固醇 质膜的基本功能是调控物质的流入与排出,对性质各异的物质具有不同的机制来运 输,包括扩散和主动运输等方式。当质膜内外两侧溶质的浓度不同时,水分从低浓度 溶质一侧通过质膜流向高浓度一侧,直到两侧的浓度达到平衡,或是由于压力而阻止 水分子进一步流动时为止。由于溶质浓度差而使水分通过质膜的过程称为渗透作用, 是被动扩散的一种方式,它对质膜造成一种压力,即渗透压。 质膜常与呼吸作用和磷酸化作用的细胞能量平衡往往是相联系的。在大多数细菌中, 电子转移系统和呼吸酶类位于质膜中。 (3)中体( mesosome)或中间体细菌的细胞膜折皱陷入到细胞质内,形成一些管 状或囊状的形体称中体或中间体,其中酶系发达是能量代谢的场所。此外,细菌细胞 分裂时与细胞壁的隔膜的合成,以及核的复制有关 (4)细胞质( protoplast)细胞质是位于细胞膜内的无色透明粘稠状胶体,是细菌 细胞的基础物质,其基本成分是水、蛋白质、核酸和脂类,也含有少量的糖和无机盐 类。细菌细胞质与其他生物细胞质的主要区别是其核糖核酸含量高,核糖核酸的含量 可达固形物的15%~20%。据近代研究表明,细菌的细胞质可分为细胞质区和染色 质区。细胞质区富于核糖核酸,染色质区含有脱氧核糖核酸。由于细菌细胞质中富有 核糖核酸,因而嗜碱性强,易被碱性和中性染料所着色,尤其是幼龄菌。老龄菌细胞 中核糖核酸常被作为氮和磷的来源而被利用,核酸含量减少,故着色力降低 细胞质具有生命物质所有的各种特征,含有丰富的酶系,是营养物质合成、转化、代 谢的场所,不断地更新细胞内的结构和成分,使细菌细胞与周围环境不断地进行新陈 代谢 (5)细胞核( nucleus)细菌只具有比较原始形态的核或称拟核( nucleoid)。它没 有核膜、核仁,只有一个核质体或称染色质体。一般呈球状、棒状或亚铃状,由于细 胞核分裂在细胞分裂之前进行,所以,在生长迅速的细菌细胞中有两个或四个核,生 长速度低时只有一个或两个核 由于细菌核质体比其周围的细胞质电子密度较低,在电子显微镜下观察呈现透明的核 区域,用高分辨率的电镜可观察到细菌的核为丝状结构,实际上是一个巨大的、连续 的环状双链DNA分子(其长度可达1mm),比细菌本身长很多倍折叠缠绕形成的。 细胞核在遗传性状的传递中起重要作用
是高度不饱和的,能在低温下流动;而嗜热细菌质膜类脂的饱和度和支链脂肪酸含量 较高。一般原核细胞质膜不含固醇,但有些原核细胞质膜中含有五环类固醇物(hop anoides),其结构类似于真核生物质膜中的固醇,可能有加固细胞质膜的作用。不具 细胞壁的支原体在质膜中则含有固醇。 质膜的基本功能是调控物质的流入与排出,对性质各异的物质具有不同的机制来运 输,包括扩散和主动运输等方式。当质膜内外两侧溶质的浓度不同时,水分从低浓度 溶质一侧通过质膜流向高浓度一侧,直到两侧的浓度达到平衡,或是由于压力而阻止 水分子进一步流动时为止。由于溶质浓度差而使水分通过质膜的过程称为渗透作用, 是被动扩散的一种方式,它对质膜造成一种压力,即渗透压。 质膜常与呼吸作用和磷酸化作用的细胞能量平衡往往是相联系的。在大多数细菌中, 电子转移系统和呼吸酶类位于质膜中。 (3)中体(mesosome)或中间体 细菌的细胞膜折皱陷入到细胞质内,形成一些管 状或囊状的形体称中体或中间体,其中酶系发达是能量代谢的场所。此外,细菌细胞 分裂时与细胞壁的隔膜的合成,以及核的复制有关。 (4)细胞质(protoplast) 细胞质是位于细胞膜内的无色透明粘稠状胶体,是细菌 细胞的基础物质,其基本成分是水、蛋白质、核酸和脂类,也含有少量的糖和无机盐 类。细菌细胞质与其他生物细胞质的主要区别是其核糖核酸含量高,核糖核酸的含量 可达固形物的 15%~20%。据近代研究表明,细菌的细胞质可分为细胞质区和染色 质区。细胞质区富于核糖核酸,染色质区含有脱氧核糖核酸。由于细菌细胞质中富有 核糖核酸,因而嗜碱性强,易被碱性和中性染料所着色,尤其是幼龄菌。老龄菌细胞 中核糖核酸常被作为氮和磷的来源而被利用,核酸含量减少,故着色力降低。 细胞质具有生命物质所有的各种特征,含有丰富的酶系,是营养物质合成、转化、代 谢的场所,不断地更新细胞内的结构和成分,使细菌细胞与周围环境不断地进行新陈 代谢。 (5)细胞核(nucleus) 细菌只具有比较原始形态的核或称拟核(nucleoid)。它没 有核膜、核仁,只有一个核质体或称染色质体。一般呈球状、棒状或亚铃状,由于细 胞核分裂在细胞分裂之前进行,所以,在生长迅速的细菌细胞中有两个或四个核,生 长速度低时只有一个或两个核。 由于细菌核质体比其周围的细胞质电子密度较低,在电子显微镜下观察呈现透明的核 区域,用高分辨率的电镜可观察到细菌的核为丝状结构,实际上是一个巨大的、连续 的环状双链 DNA 分子(其长度可达 1mm),比细菌本身长很多倍折叠缠绕形成的。 细胞核在遗传性状的传递中起重要作用
在很多细菌细胞中尚存有染色体外的遗传因子,为环状DNA分子,分散在细胞质中 能自我复制,称为质粒( plasmid)。而附着在染色体上的质粒叫附加体。质粒携带着 遗传信息,一般质粒携带的基因是细菌细胞的次级代谢基因:质粒可自我复制、稳定 遗传,随细菌繁殖在子代细胞中代代相传,质粒在细胞中有时可自行消失,但没有质 粒的细菌不能自行产生。质粒在基因工程的研究中重要的基因载体工具之一。 (6)核糖体( ribosome)核糖体是细胞中核糖核蛋白的颗粒状结构,由核糖核酸(R NA)与蛋白质组成,其中RNA约占60%,蛋白质占40%,核糖体分散在细菌细胞 质中,其沉降系数为70S,是细胞合成蛋白质的场所,其数量多少与蛋白质合成直接 相关,随菌体生长速度而异,当细菌生长旺盛时,每个菌体可有104个,生长缓慢时 只有2000个。细胞内核糖体常成串联在一起,称为多聚核糖体 (7)细菌细胞的内含物细胞质内的主要内含物有以下一些: 气泡( gas vacuole)某些细菌如盐杆菌( Halobacterium)含有气泡,气泡吸收空 气以其中氧气组分供代谢需要,并帮助细菌漂浮到盐水上层吸收较多的大气 (8)颗粒状内含物细菌细胞内含有各种较大的颗粒,大多为细胞贮藏物颗粒的多少 随菌龄及培养条件的不同有很大变化。 ①异染颗粒( metachromatic granules)是普遍存在的贮藏物,其主要成分是多聚 偏磷酸盐,有时也被称为捩转菌素( solutinη),多聚磷酸盐颗粒对棊些染料有特殊反 应,产生与所用染料不同的颜色,因而得名异染颗粒。如用甲苯胺蓝、次甲基蓝染色 后不呈蓝色而呈紫红色。棒状杆菌和某些芽孢杄菌常含有这种异染颗粒。当培养基中 缺磷时,异染颗粒可用为磷的补充来源。 ②聚β-羟基丁酸(poy-β- hydroxybutyric acid)颗粒聚β-羟基丁酸是一类类脂 物,一些细菌如巨大芽孢杆菌、根瘤菌、固氮菌、肠杆菌的细胞内均含有聚β-羟基 丁酸的颗粒(是碳源与能源性贮藏的物质)。由于易被脂溶性染料如苏丹黑( Sudan b ack)着色,故常被误认为是脂肪滴或油球,其结构式为 ③肝糖( glycogen)粒与淀粉粒( granulose)某些肠道杆菌和芽孢杆菌体内可积
在很多细菌细胞中尚存有染色体外的遗传因子,为环状 DNA 分子,分散在细胞质中 能自我复制,称为质粒(plasmid)。而附着在染色体上的质粒叫附加体。质粒携带着 遗传信息,一般质粒携带的基因是细菌细胞的次级代谢基因;质粒可自我复制、稳定 遗传,随细菌繁殖在子代细胞中代代相传,质粒在细胞中有时可自行消失,但没有质 粒的细菌不能自行产生。质粒在基因工程的研究中重要的基因载体工具之一。 (6)核糖体(ribosome) 核糖体是细胞中核糖核蛋白的颗粒状结构,由核糖核酸(R NA)与蛋白质组成,其中 RNA 约占 60%,蛋白质占 40%,核糖体分散在细菌细胞 质中,其沉降系数为 70S,是细胞合成蛋白质的场所,其数量多少与蛋白质合成直接 相关,随菌体生长速度而异,当细菌生长旺盛时,每个菌体可有 104 个,生长缓慢时 只有 2 000 个。细胞内核糖体常成串联在一起,称为多聚核糖体。 (7)细菌细胞的内含物 细胞质内的主要内含物有以下一些: 气泡(gas vacuole) 某些细菌如盐杆菌(Halobacterium)含有气泡,气泡吸收空 气以其中氧气组分供代谢需要,并帮助细菌漂浮到盐水上层吸收较多的大气。 (8) 颗粒状内含物 细菌细胞内含有各种较大的颗粒,大多为细胞贮藏物,颗粒的多少 随菌龄及培养条件的不同有很大变化。 ①异染颗粒(metachromatic granules) 是普遍存在的贮藏物,其主要成分是多聚 偏磷酸盐,有时也被称为捩转菌素(volutin),多聚磷酸盐颗粒对某些染料有特殊反 应,产生与所用染料不同的颜色,因而得名异染颗粒。如用甲苯胺蓝、次甲基蓝染色 后不呈蓝色而呈紫红色。棒状杆菌和某些芽孢杆菌常含有这种异染颗粒。当培养基中 缺磷时,异染颗粒可用为磷的补充来源。 ②聚β-羟基丁酸(poly-β-hydroxybutyric acid)颗粒 聚β-羟基丁酸是一类类脂 物,一些细菌如巨大芽孢杆菌、根瘤菌、固氮菌、肠杆菌的细胞内均含有聚β-羟基 丁酸的颗粒(是碳源与能源性贮藏的物质)。由于易被脂溶性染料如苏丹黑(Sudan b lack )着色,故常被误认为是脂肪滴或油球,其结构式为: ③肝糖(glycogen)粒与淀粉粒(granulose) 某些肠道杆菌和芽孢杆菌体内可积
累一些多聚葡萄糖,用稀碘液可染成红棕色即为肝糖。有些梭状芽孢杄菌在形成芽孢 时有细菌淀粉粒的积累,可被碘液染成蓝色 ④脂肪粒这种颗粒折光性较强,可用苏丹Ⅲ( sudanⅢ)染成红色,随着细菌的生 长细菌体内脂肪粒的数量亦会增加,细胞破裂后脂肪粒游离出来。 ⑤硫滴硫磺细菌,如紫色硫细菌和贝氏硫细菌等,当环境中含有H2S的量很髙时, 它们可以把H2S氧化成硫,在体内积累起来,形成大分子的折光性很强的硫滴,为 硫素贮藏物质。如果环境中H2S不足时,又可把硫进一步转变成硫酸盐,从中获得 能量 ⑥液泡许多细菌当其衰老时,细胞质内就会出现液泡。其主要成分是水和可溶性盐 类,被一层含有脂蛋白的膜包围。 由于细菌的发育阶段不同,以及营养和环境的差异,各种细菌甚至同种细菌之间,内 含物的数量和成分也可不同,但是同一菌种在相同的环境条件下常含有相同的内含 物,这一点有助于细菌的鉴定 2.1.4细菌细胞的特殊结构 鞭毛、荚膜、芽孢等是某些细菌特有的结构,它们在细菌分类鉴定上具有重要作用 (1)鞭毛( flagella某些细菌能从体内长出纤细呈波状的丝状物称为鞭毛,是细菌 的“运动器官”。在电镜下观察能看到鞭毛起源于细胞质膜内侧,细胞质区内一个颗 粒状小体,此小体称为基粒( basal body)。鞭毛自基粒长出穿过细胞壁延伸到细胞 外部(图2-12)。 鞭毛长度一般可超过菌体若干倍,而直径极微小约为10~25nm,由于已超过普通 光学显微镜的可视度,只有用电镜直接观察或经过特殊的染色方法(鞭毛染色),使 染料堆积在鞭毛上因而鞭毛加粗,才可用光学显微镜观察到。另外用悬滴法及暗视野 映光法观察细菌的运动状态以及有半固体琼脂穿刺培养,从菌体生长扩散情况也可以 初步判断细菌是否具有鞭毛 大多数球菌不生鞭毛,杆菌中有的生鞭毛有的不生鞭毛,弧菌与螺旋菌都生鞭 毛。鞭毛着生的位置、数目是细菌种的特征,依鞭毛的数目与位置分下列几种: 单生偏端单生鞭毛菌在菌体的一端长一根鞭毛如霍乱弧菌( brio cholerae)。 两端单生鞭毛菌在菌体两端各生一根鞭毛,如鼠咬热螺旋体( Spirochaeta morus 丛生偏端丛生鞭毛菌在菌体一端丛生鞭毛,如铜绿假单胞杆菌( Pseudomonas a eruginosa)
累一些多聚葡萄糖,用稀碘液可染成红棕色即为肝糖。有些梭状芽孢杆菌在形成芽孢 时有细菌淀粉粒的积累,可被碘液染成蓝色。 ④脂肪粒 这种颗粒折光性较强,可用苏丹Ⅲ(sudan Ⅲ)染成红色,随着细菌的生 长细菌体内脂肪粒的数量亦会增加,细胞破裂后脂肪粒游离出来。 ⑤硫滴 硫磺细菌,如紫色硫细菌和贝氏硫细菌等,当环境中含有 H2S 的量很高时, 它们可以把 H2S 氧化成硫,在体内积累起来,形成大分子的折光性很强的硫滴,为 硫素贮藏物质。如果环境中 H2S 不足时,又可把硫进一步转变成硫酸盐,从中获得 能量。 ⑥液泡 许多细菌当其衰老时,细胞质内就会出现液泡。其主要成分是水和可溶性盐 类,被一层含有脂蛋白的膜包围。 由于细菌的发育阶段不同,以及营养和环境的差异,各种细菌甚至同种细菌之间,内 含物的数量和成分也可不同,但是同一菌种在相同的环境条件下常含有相同的内含 物,这一点有助于细菌的鉴定。 2.1.4 细菌细胞的特殊结构 鞭毛、荚膜、芽孢等是某些细菌特有的结构,它们在细菌分类鉴定上具有重要作用。 (1)鞭毛(flagella) 某些细菌能从体内长出纤细呈波状的丝状物称为鞭毛,是细菌 的“运动器官”。在电镜下观察能看到鞭毛起源于细胞质膜内侧,细胞质区内一个颗 粒状小体,此小体称为基粒 (basal body)。鞭毛自基粒长出穿过细胞壁延伸到细胞 外部(图 2-12)。 鞭毛长度一般可超过菌体若干倍,而直径极微小约为 10~25nm,由于已超过普通 光学显微镜的可视度,只有用电镜直接观察或经过特殊的染色方法(鞭毛染色),使 染料堆积在鞭毛上因而鞭毛加粗,才可用光学显微镜观察到。另外用悬滴法及暗视野 映光法观察细菌的运动状态以及有半固体琼脂穿刺培养,从菌体生长扩散情况也可以 初步判断细菌是否具有鞭毛。 大多数球菌不生鞭毛,杆菌中有的生鞭毛有的不生鞭毛,弧菌与螺旋菌都生鞭 毛。鞭毛着生的位置、数目是细菌种的特征,依鞭毛的数目与位置分下列几种: 单生 偏端单生鞭毛菌 在菌体的一端长一根鞭毛如霍乱弧菌(Vibrio cholerae)。 两端单生鞭毛菌 在菌体两端各生一根鞭毛,如鼠咬热螺旋体(Spirochaeta morsusmuris)。 丛生 偏端丛生鞭毛菌 在菌体一端丛生鞭毛,如铜绿假单胞杆菌(Pseudomonas a eruginosa)