有些细菌有一些特殊的结构,这些结构呢并不是所有的细菌都有。只是部分会有这样的结构。下面介绍一下这些特殊结构。常见的特殊结构有荚膜、芽胞、鞭毛、菌毛等。
一、荚膜。
有些细菌的细胞壁外面包裹一层黏液性物质。是多糖或者蛋白质的多聚体。去除黏液性物质细菌的生命活动不受影响。黏液性物质厚度≥0.2μm边界清楚的称为荚膜。也可以称为大荚膜。反之,<0.2μm地称为微荚膜。还有一种情况是黏液性物质疏松地附着在细菌细胞表面,边界也不是很明显,也容易脱落的称为黏液层。荚膜是细菌致病因子,也是鉴别细菌的方法。
荚膜具有保护细菌,抗吞噬作用。也就是说荚膜能抵抗宿主吞噬细胞的吞噬和消化。同时增强侵袭力。所以荚膜是病原菌的重要毒力因子。荚膜的多糖亲水而且带负电荷,与吞噬细胞膜有静电排斥力,可阻滞表面吞噬活性。因荚膜是黏液性的,所以荚膜多糖使细菌彼此粘连,可附着于组织细胞、无生命物体表面,参与生物被膜的形成,是引起感染的重要因素。
变异链球菌依靠荚膜将变异链球菌固定在牙齿表面,利用口腔中的蔗糖产生大量的乳酸,积聚在附着部位形成生物被膜,导致牙齿珐琅质破坏,发生龋齿。
铜绿假单胞菌,在住院病人的各种导管内黏附,定居形成生物被膜,是院内感染的重要因素。
荚膜处于细菌的最外层,避免和减少溶菌酶、补体、抗体、抗菌药物的损伤,起到一定的抗损害作用。
二、芽胞。
是主要形成芽胞的细菌。比如炭疽芽胞杆菌、破伤风梭菌等。
细菌芽胞的形成受遗传因素的控制和环境因素的影响。芽胞在动物体外细菌不良环境下形成。比如炭疽芽胞杆菌在有氧条件下形成,破伤风梭菌需要在无氧条件下形成。营养缺乏时细菌生长繁殖减速,会启动芽胞形成的基因。
所以芽胞不是繁殖细菌的方式,只是从芽胞变成细菌。相对而言,具有繁殖能力的细菌叫做繁殖体。
芽胞对热、干燥、辐射、化学消毒等理化因素都有强大的抵抗力。一般的细菌繁殖体可在80℃水中快速死亡。而有些细菌芽℃水中存活数小时。所以,被芽胞污染的用具、敷料、手术器械,用一般的方法是不能全部杀死的。需要用压力蒸汽灭菌法。压力蒸汽灭菌是否到位,也是通过看是否存在芽胞为指标。细菌芽胞是某些外源性感染的重要来源。目前发现,可导致人类引起严重疾病的芽胞有以下四个,分别为产气荚膜梭菌、破伤风芽胞梭菌、肉毒梭菌、炭疽芽胞杆菌。这些细菌芽胞不直接引起疾病。当芽胞发芽成繁殖体,才能迅速大量繁殖而致病。可引起坏疽、破伤风、食物中毒、炭疽等疾病。
三、鞭毛。
有不少细菌,比如所有的弧菌、螺菌,部分杆菌,个别球菌,细菌体上附有细长呈波状弯曲的丝状物,有的少,只有1-2根,有的多,可有数百根。这样的丝状物称为鞭毛。鞭毛是干什么的呢,是细菌用来运动的。鞭毛长度约5--20μm,直径12--30nm。鞭毛从细菌的细胞膜长出,游离在细菌细胞外。鞭毛从尖端生长,在细菌体内形成的鞭毛蛋白分子不断添加到鞭毛的末端。机械方法去掉鞭毛,会很快形成新的鞭毛,而且几分钟内恢复动力。鞭毛的蛋白结构不同,具有高度的抗原性,称为鞭毛抗原。
鞭毛的数量和部位不同,可分为,单毛菌(有一根鞭毛,位于细菌体一端,比如霍乱弧菌)、双毛菌(细菌体两端各有一鞭毛,比如空肠弯曲菌)、丛毛菌(细菌体一端或两端有一丛鞭毛,比如铜绿假单胞菌)、周毛菌(细菌体布满许多鞭毛,比如伤寒沙门菌)。
有鞭毛的细菌在液体环境下能主动、自由游动,速度快。而且运动有化学趋向性,向营养物质前进,并且逃离有害物质。有些鞭毛可以参与致病。比如霍乱弧菌、空肠弯曲菌会通过鞭毛运动穿透小肠黏膜表面覆盖的黏液层,使菌体黏附在肠黏膜上皮细胞,产生毒素导致发病。
四、菌毛。
许多细菌体表面存在一种直、细、短的丝状物,这个称为菌毛。菌毛是由结构蛋白亚单位菌毛蛋白组成,螺旋状排列成圆柱体。新形成的菌毛蛋白分子插入菌毛的基底部。菌毛蛋白有抗原性,编码基因位于细菌的染色体或质粒上。
分为普通菌毛和性菌毛。
普通菌毛遍布细菌细胞表面,可达数百根。长0.2--2μm,直径3--8nm。普通菌毛是细菌的黏附结构,参与宿主细胞表面的特异性受体结合,是细菌感染的第一步。也就是说菌毛与细菌的致病性密切相关。菌毛的受体常为糖蛋白或者是糖脂。菌毛结合的特异性决定宿主的易感部位。有些普通菌毛是由质粒编码的,有些细菌的普通鞭毛是由染色体控制。
性菌毛,只有少数的革兰阴性菌有性菌毛。每个细菌的性菌毛数量也少,一个细菌有1--4根。相对普通菌毛而言,性菌毛长而且粗,中间空管状。性菌毛有一种致育因子的质粒编码。所以性菌毛也称为F菌毛。有性菌毛的细菌称为F+菌,无性菌毛的细菌称为F-菌。F+菌和F-菌相遇时,F+菌的性菌毛和F-菌相应地性菌毛受体结合,F+菌体内的质粒或染色体DNA可通过中空的性菌毛进入F-菌体内,这个过程称为接合。细菌的致育性、毒力、耐药性等性状可通过这样的方式传递。性菌毛也是一些噬菌体吸附在菌细胞的受体。