细菌的荚膜芽孢和鞭毛染色过程

二、细菌的特殊结构

(一)荚膜

某些细菌细胞壁外包绕一层较厚的透明黏液性物质，称为荚膜(capsule)(图2－5)。荚膜厚度一般＞0．2μm，在普通光学显微镜下可见，若厚度＜0．2μm则光镜下不易见，称为微荚膜。荚膜经革兰染色不易着色，但在普通光学显微镜下，荚膜在菌体周围呈现一不着色区域。特殊染色可将荚膜染成与菌体不同的颜色。电镜或免疫学方法　可证实其存在。

图2－5　细菌荚膜

多数细菌的荚膜化学组成为多糖，如肺炎链球菌的荚膜;少数细菌荚膜的化学组成为多肽，如炭疽杆菌荚膜;个别为透明质酸，如链球菌荚膜。

荚膜的形成除与遗传因素有关外，还与细菌生长环境密切相关，在人和动物体内或营养丰富的培养基中容易形成，在营养不良的环境中易消失。

荚膜的功能及意义有四个方面。①抗干燥功能:可保证细菌在干燥环境中的代谢。②抗吞噬功能:具有抗吞噬细胞吞噬作用，避免菌体被溶菌酶、补体及其他杀菌物质和抗菌药物杀伤，从而增加细菌侵袭力。③抗原性:荚膜成分具有抗原特异性，可进行细菌的鉴别及分型。④黏附功能:可黏附于组织细胞表面或无生命物体表面，形成生物膜，是引起感染的重要因素。

(二)鞭毛

某些细菌表面附着有细长弯曲呈波浪状的丝状物，称为鞭毛(flagellum)。根据鞭毛数目及排列方式，可将细菌分为单毛菌、双毛菌、丛毛菌及周毛菌四种(图2－6)，可作为鉴别细菌的依据。

图2－6　细菌鞭毛

鞭毛是细菌的运动器官，有鞭毛的细菌进行定向运动，无鞭毛的细菌进行无规则布朗运动。临床实验室可通过细菌鞭毛染色镜检、不染色标本镜检动力观察和半固体培养基穿刺接种进行细菌的动力检查，以鉴别细菌。

鞭毛的化学成分为蛋白质，具有抗原性，对细菌的鉴别及分型具有意义。有些细菌的鞭毛和黏附及致病有关，如霍乱弧菌及空肠弯曲菌。

(三)菌毛

某些细菌表面遍布有比鞭毛更细更短更直的丝状物，称为菌毛(pilus)。菌毛光镜下不可见，需借助电子显微镜观察。

菌毛分为普通菌毛和性菌毛两种。①普通菌毛:遍布菌体表面，数量多，短而直，是细菌的黏附器官。细菌借助普通菌毛黏附于呼吸道、消化道或泌尿道宿主细胞表面，进而侵入、致病。若无菌毛则易被黏膜细胞的纤毛运动或肠蠕动或尿液冲洗而被排除体外。因此普通菌毛与细菌的致病有关。②性菌毛:比普通菌毛长而粗，为中空管状结构，有1～4根，由F质粒编码，可传递细菌某些遗传物质。通常把具有性菌毛的细菌称为雄性菌或F^－菌，将无性菌毛的细菌称为雌性菌或F^—菌。雄性菌可通过性菌毛将某些遗传物质传递给雌性菌，使得雌性菌获得这些遗传物质决定的新特性，如细菌的耐药性、毒力等。

(四)芽胞

某些细菌在一定环境条件下，细胞质脱水浓缩，在菌体内形成圆形或椭圆形小体，称为芽胞(spore)。芽胞折光性强，不易着色，在普通光镜下只能观察到无色透明芽胞体，经特殊染色可着色观察。

芽胞的形成除受决定形成芽胞的基因影响外，也受环境因素的影响。一般在不利于细菌生长繁殖的环境中形成芽胞。芽胞仍保留细菌的酶、核质等成分，但生命活动相对静止，不进行分裂繁殖，所以芽胞是细菌的休眠体，非细菌的繁殖方式。形成芽胞后，芽胞可留于菌体，但通常游离于环境中，如遇适宜环境，即可吸收水分膨大发育成新的菌体，称为繁殖体。一个细菌只能形成一个芽胞，一个芽胞也只能形成一个菌体。

芽胞的功能与意义主要有四个方面。①抵抗力强大:细菌芽胞对外界(如热、干燥、辐射、化学消毒剂等)具有强大抵抗力。一般细菌繁殖体在80℃水中迅速死亡，而有的细菌芽胞可耐受100℃沸水数小时。②潜在的病源:芽胞本身不致病，但其一旦进入机体，在体内发芽转化为繁殖体后就能迅速繁殖而致病。③判断灭菌效果:被芽胞污染的用具、敷料、手术器械等，一般不易将其杀死。杀灭芽胞最可靠的方法　是高压蒸汽灭菌。进行灭菌时应以芽胞是否被杀死作为判断灭菌效果的指标。④鉴别细菌:不同细菌形成芽胞的大小、形态、在菌体中的位置都不同，可用于鉴别细菌(图2－7)。

图2－7　细菌芽胞形态与位置