细菌的特殊结构

二、细菌的特殊结构

细菌除了上述的基本结构外,有些细菌在一定条件下还能形成荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢等特殊结构。

1.荚膜(Capsule)

某些细菌在其生活过程中,细胞壁的外周包围一层界限分明、不易被洗脱的黏液性物质,其厚度≥0.2µm,称为荚膜(图1-2-2)。荚膜对碱性染料不易着色,因此用普通方法染色后只能看到菌体周围有一层未着色的透明带。如果用荚膜染色法,可以清楚地看到荚膜。荚膜并非细菌生存所必需的结构,如荚膜丢失,细菌仍能存活。

图示

图1-2-2 多杀性巴氏杆菌荚膜(瑞氏染色)

荚膜的功能是保护细菌免遭吞噬细胞的吞噬和消化,还能抵抗抗体的作用,因而与细菌的毒力有关,并且是某些致病菌的重要毒力因子。

2.鞭毛(Flagellum)

大多数弧菌、螺菌、杆菌及极少数球菌的菌体表面附着有细长、弯曲的丝状物,一至数十根不等,称为鞭毛(图1-2-3)。鞭毛的直径为5~20nm,长度为10~20nm。在电镜下能直接观察到细菌的鞭毛。鞭毛是细菌的运动器官,将细菌穿刺接种于含0.3%~0.4%琼脂的半固体营养琼脂中培养后观察,如果在穿刺线周围出现扩散现象,表明该菌有鞭毛,具有运动性;反之,则表明该菌无鞭毛,不运动。

图示

图1-2-3 大肠埃希菌鞭毛(透射电镜)

鞭毛的成分是蛋白质,由鞭毛蛋白的亚单位组成,具有抗原性,称为鞭毛抗原或H抗原。不同细菌的H 抗原具有型特异性,常作为血清学鉴定的依据之一。(https://www.daowen.com)

3.菌毛(Pilum)

大多数革兰阴性菌的菌体表面生长一种比鞭毛更短、更细的丝状附属物,称为菌毛(图1-2-4)。菌毛是一种空心的蛋白质管,具有良好的抗原性。按功能不同,可将菌毛分为普通菌毛和性菌毛。

图示

图1-2-4 肺炎克雷伯菌菌毛(透射电镜)

普通菌毛数量较多,均匀分布于菌体表面,作为一种黏附结构,帮助细菌黏附于宿主细胞的受体上,构成细菌的一种侵袭力;性菌毛仅见于少数革兰阴性菌,比普通菌毛长而粗,但数量少,仅1~4 根,并随机分布于菌体的两侧。带有性菌毛的细菌具有致育性,称为F+菌。当细菌间由性菌毛结合时,F+菌可将毒力质粒、耐药质粒和核质等遗传物质通过管状的性菌毛输入F-菌,从而使F-菌获得F+菌的某些特征。此外,性菌毛也是某些噬菌体吸附于细菌表面的受体。

4.芽孢(Spore)

在一定的环境条件下,某些细菌的细胞内形成一个圆形或椭圆形的休眠体构造,称为芽孢(图1-2-5)。芽孢具有较厚的芽孢壁、多层芽孢膜,结构坚实,含水量少,折光性强。芽孢的大小、形状、位置随不同细菌而异,具有一定的鉴别意义。不同的细菌,其芽孢所处的位置也不相同,有的在中部,有的在末端,有的在顶端。例如:肉毒梭菌的芽孢横径比菌体大,位于菌体末端;炭疽杆菌的芽孢比菌体横径小,位于菌体中央;破伤风梭菌的芽孢比菌体大,位于菌体末端,呈鼓槌状。

图示

图1-2-5 枯草杆菌芽孢(革兰染色)

细菌一般在动物体外才形成芽孢,不同细菌形成芽孢的条件也不相同。例如:炭疽杆菌在有氧环境中形成,破伤风梭菌在厌氧且营养不足时形成。芽孢不分裂繁殖,对外界不良环境有强大的抵抗力,是细菌保存生命的一种休眠结构。当环境适宜时,芽孢萌发成新的营养体,进行分裂繁殖。