第六章节 细菌家族种类多 形形色色有善恶

细菌个头很小，必须用显微镜放大几百倍到一千倍才能看见。通常以微米来计算它们的大小。细菌的大小极不一致，杆菌有的长达 8 微米，有的长

度只有 0.5 微米，球菌的直径一般在 0.5 微米左右。细菌的形态有球菌、杆菌、弧菌三种（图 6—1）。

球菌呈圆球状，也有肾脏或矛头状者。根据细菌分裂后排列的情况，又可分为双球菌、链球菌、葡萄球菌。杆菌呈杆状，有单个的也有成双或链状排列的。各种杆菌的长度和宽度比例和大小均不一致，有的菌体粗短、两端钝圆，称为球杆菌；有的两端平截呈方形，如炭疽杆菌；也有一端膨大呈棒状，如白喉杆菌。弧菌菌体弯曲呈弧形，如霍乱弧茵。

细菌是一种单细胞生物，其基本构造与一般植物细胞相似，有胞壁、胞浆膜、胞浆、胞核、空泡和细胞内颗粒（图 6—2）。

图 6—1 细菌的形态

图 6—2 细菌的基本构造模式

（球菌、杆菌、弧菌）

胞壁，是菌细胞表面的一层坚韧而具有弹性的膜。其主要功能是保持菌细胞的固有形态，胞壁的化学组成各不相同，例如革兰氏阴性菌胞壁中含有一种脂多糖；革兰氏阳性菌胞壁中含有一种壁酸。前者是细菌内毒素的组成成分；后者与抗菌素的作用原理有关，如青霉素有抑制壁酸合成的作用。故青霉素对革兰氏阳性菌的感染有疗效。

胞浆膜，是在胞壁内紧密包围胞浆的一层薄膜，具有半渗透性，有吸收养料、排泄废物及维持渗透压平衡的功能。

胞浆，是充满于整个胞浆膜内的一种胶体物质，由各种有机物及无机物组成，其中最主要的成分是核糖核酸、蛋白质和酶。细菌胞浆中的核酸分布均匀，含量丰富。当细菌所处的环境在中性时，核酸分子的磷酸根带有阴电荷，易与碱性染料染色素基上的阳电荷结合，故细菌胞浆易被碱性染料染上。因胞浆内含有许多酶系统，故细菌的主要代谢活动是在胞浆内进行的。

胞核，细菌的核被包干胞浆中，而胞浆中的核糖核酸（PNA）在胞浆中均匀分布且易与碱性染料结合，故影响胞核对染料的着色。若用核糖酸酶除去胞浆中的核糖核酸，则胞核很容易被染料着色而显示出来。核的主要成分是脱氧核糖核酸（DNA）和蛋白质，而 DNA 是细菌遗传和变异的物质基础。

细菌除了有上述基本构造外，某些细菌还具有英膜、鞭毛、芽胞、异染颗粒等特殊构造。这种特殊构造不是每种细菌都有，也不是一种细菌全部具备，故对鉴别细菌有一定的意义。

英膜，肺炎双球菌、炭疽杆菌、产气英膜杆菌及流感杆菌等，在机体内

（或在含有丰富蛋白质的培养基内）可自菌体分泌一种粘性物质，围绕在胞壁的周围，称为英膜。英膜能保护细菌免受白细胞的吞噬，便于细菌在体内侵袭和扩散，故属于细菌的毒力因素之鞭毛，伤寒杆菌、绿脓杆菌及霍乱弧菌等自茵体胞浆内长出细长的丝状物，称为鞭毛。它是细菌的运动器官，其数目不定，有的一根、有的多根、有的成束（图 6—3）。

芽胞，破伤风杆菌、炭疽杆菌等，在一定条件下，可使胞浆浓缩，聚集于菌体的某一位置，而形成折光力较强的圆形或卵圆形的小体，称为芽胞。

一个细菌只能形成一个芽胞，而一个芽胞在适宜条件下也只能长出一个菌体，因此不能认为芽胞是细菌的一种繁殖形式。根据它具有强大的抵抗力， 可以认为芽胞是一种保存和延续物种的特殊生存状态。能产生芽胞的细菌， 在它未形成芽胞时，称它为繁殖体（图 6—4）。芽胞在医疗实践中的意义有：

图 6—3 细菌的菌毛与鞭毛

图 6—4 细菌芽胞的结构示意图

①由于芽胞含水较少，并有坚韧的外膜，因此对理化因素（如高温、干燥、化学药品等）具有强大的抵抗力。如破伤风杆球菌和炭疽杆菌的芽胞， 在干燥条件下可活存数年或数十年之久。一旦环境合适，芽胞又发育成繁殖体。所以在医疗实践中不但要杀死繁殖体，还应特别注意杀灭芽胞，以防因被芽胞污染给伤员带来不必要的痛苦。

②根据芽胞形状、大小和在菌体内的位置，常可作为识别细菌之参考。例如炭疽杆菌的芽胞比菌体小，呈卯圆形，位于菌体的中央；破伤风杆菌的芽胞比菌体大，正圆形，位于菌体的顶端，形如鼓槌状。

异染颗粒是一种特殊的核蛋白，有人认为是细菌的代谢产物。它对碱性和中性染料着色较深，可染出与菌体着色不同的颗粒，故称之为异染颗粒。用异染颗粒染色法染色，该颗粒更为显著。分布在菌体两端者，又称为极体， 白喉杆菌就具有这种极体，在识别它时有一定意义。

细菌是无色半透明体。用光学显微镜观察其形态与构造时，需要染色后才看得比较清楚。细菌和其它生物一样，在合适的环境条件下，具有生长繁殖和新陈代谢的能力。

细菌的化学组成与植物细胞相似，主要含有水分、蛋白质、核酸、糖类、脂类和无机盐。

细菌的营养需要和其它生物一样，必须从外界环境中摄取营养物质，以供其生长繁殖的需要。由于它是一个单细胞生物，无特殊的摄食器官，因此营养物质的摄取全由菌体表面的渗透作用来完成。供给细菌生长繁殖的营养物质有水、无机盐类、碳和氮化台物、生长因素等。

生长日子是调节代谢作用的重要因子，需量极微。例如流行性感冒杆菌除供给一般营养物以外，还需供给血液才能生长，因血液中含有该菌所必须的生长因子（即 X 因子与 Y 因子），它们均为细菌呼吸过程中所需要的重要的辅酶。如果将流感杆菌与金黄色葡萄球菌同时培养，则靠近葡萄球菌的流感杆菌菌落较大，称为“卫星现象”，即因葡萄球菌能合成多量的 Y 因子所致。

培养基是将细菌所需要的营养物质，按一定比例配制，即可成为适合于细菌生长繁殖的培养基。培养基除含有细菌所需要的营养物，以及一定浓度的盐类以维持合适的渗透压外，还需保持适宜的酸碱度（大多数细菌适于在pH7.2～7.6 的弱碱性环境中发育）。培养基的种类很多，依其物体状态有固体、液体和半固体之分；按其性质和用途，又分普通与特殊两大类。

细菌的主要繁殖方式是二分裂法。即由一个变为二个，由二个变为四个

（但因受培养基内营养物的限制、代谢产物的堆积，细菌不可能无止境地分裂下去）。各种细菌分裂繁殖的速度各不相同，例如在细菌繁殖最旺盛的时期内，霍乱弧菌 15～20 分钟分裂一次，而结核杆菌分裂一次需十几个小时。

细菌的新陈代谢是细菌进行生命活动的主要内容。其本质是由菌体内的

酶系统对物质进行一系列生物化学反应的过程。细菌进行代谢活动的基本方式与一般生物的代谢相同，也分为分解代谢（异化作用）和合成代谢（同化作用）两种。因为细菌不能直接利用较复杂的大分子化台物（多糖、蛋白质等），须先将它们逐步分解为简单物后，才能被吸收利用。如多糖类须先经糖水解酶的作用，分解成双糖、单糖，再进一步分解成其它简单物质；蛋白质也是如此，经蛋白酶的作用，将蛋白质分解成膘、胨，再分解成氨基酸， 供吸收利用，这一过程称为分解代谢。将吸入菌体内的简单物质，通过酶的作用，合成新的糖类、蛋白质，构成菌体成分，这一过程称为合成代谢。细菌就是借着这种代谢过程并通过细胞膜的渗透作用，使营养物不断进入细胞，代谢产物不断地排出菌体外，而实现其生命活动。

各种细菌含有各自独特的酶系统，在代谢过程中除合成自己的菌体成分外，还可以生产出多种代谢产物，其中有的是分解产物，有的是合成产物， 这些代谢产物，有的可用于疾病的防治，有的与致病性有关。分解产物有两个方面：一是细菌分解糖类后，可以产生有机酸气体醛类和醇类；二是细菌作用于蛋白质及其分解产物（氨基酸等）可以产生多种物质，如有机酸、硫化氢、靛基质及二氧化碳、氢等。

合成产物：①毒素，病原性细菌可以合成对机体有毒的物质，称为毒素。它和细菌的致病作用有直接关系。通常有外毒素与内毒素之分。外毒素为蛋白质，一般不耐热（加热 60～80℃时 10～30 分钟被破坏），在细菌生活时即能分泌到菌体外，进入培养基中或侵害宿主组织细胞；而内毒素则存在于细菌的胞壁中，通常在细菌死亡溶解后才放出。②酶类，细菌除能产生代谢所需的酶以外，还能合成与致病性有关的酶类，如卵磷脂酶、血浆凝固酶、透明质酸酶等，③抗菌素，某些微生物在代谢过程中能产生一种抑制或杀灭其它微生物的物质，称为抗菌素。如青霉菌所产生的青霉素，即可对葡萄菌等有抑菌或杀菌作用。抗菌素对人类疾病的防治起重要作用。④色素，有些细菌能合成色素，这种色素有脂溶性和水溶性两种。⑤维生素，有些细菌如人肠道内的大肠杆菌可以合成维生素 B 及 K，被人利用。

细菌和其它生物一样，在一定时间内和一定条件下，维持一定的特性而不改变，并可将这些特性传给后代，称为遗传性。另一方面，细菌在繁殖过程中，其生物性状不断变化，不断更改其固有的特性，称为变异性。遗传性和变异性结合起来，就构成了细菌种型问的差异和种型的特异性。一般所指的细菌则仅包括真细菌和放线菌两类。这类细菌已被人们认识的约有 2000 种以上。能够作为生物战剂的细菌就不多了。它们是致病性、传染性和战场使用性强的，主要有鼠疫杆菌、霍乱弧菌、炭疽杆菌、类疽杆菌、类鼻疽杆菌、土拉杆菌、布鲁氏杆菌、嗜肺军团杆菌等。