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荚膜

某些细菌表面的特殊结构

荚膜(capsule)是某些细菌表面的特殊结构，是位于细胞壁表面的一层松散的粘液物质，荚膜的成分因不同菌种而异，主要是由葡萄糖与葡萄糖醛酸组成的聚合物，也有含多肽与脂质的。如肺炎球菌，边界不明显的称为黏液层（slime layer），如葡萄球菌。荚膜对细菌的生存具有重要意义，细菌不仅可利用荚膜抵御不良环境；保护自身不受白细胞吞噬；而且能有选择地黏附到特定细胞的表面上，表现出对靶细胞的专一攻击能力。

简介
荚膜(capsule)是某些细菌表面的特殊结构，是位于细胞壁表面的一层松散的粘液物质，荚膜的成分因不同菌种而异，主要是由葡萄糖与葡萄糖醛酸组成的聚合物，也有含多肽与脂质的。
举例
许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类物质，边界明显的称为荚膜（capsule），如肺炎球菌，边界不明显的称为黏液层（slime layer），如葡萄球菌。荚膜对细菌的生存具有重要意义，细菌不仅可利用荚膜抵御不良环境；保护自身不受白细胞吞噬；而且能有选择地黏附到特定细胞的表面上，表现出对靶细胞的专一攻击能力。例如，伤寒杆菌能专一性地侵犯肠道淋巴组织。细菌荚膜的纤丝还能把细菌分泌的消化酶贮存起来，以备攻击靶细胞之用。
分类
荚膜或大荚膜：与细胞壁结合牢固，厚度≥0.2微米的称为荚膜或大荚膜。如肺炎双球菌。
微荚膜：与细胞壁结合牢固，厚度<0.2微米的称为微荚膜。如伤寒沙门菌的Vi抗原。
黏液层（slime layer）：疏松黏附于细胞表面，边界不明显且易被洗脱的称为黏液层。
糖萼：介于荚膜和黏液层之间的结构称为糖萼。
菌胶团
化学组成
多糖：多数细菌的荚膜由多糖组成。多糖的分子组成和构型多样，令其结构极为复杂，成为血清学分型的基础。例如肺炎双球菌，根据其荚膜多糖的抗原性，至少可将其分成85个血清型。
多肽：少数细菌荚膜为多肽，如炭疽芽胞杆菌、鼠疫杆菌等。
荚膜的含水率在90%～98%，有的细菌的荚膜含多糖（单体为D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖、L-鼠李糖、L-岩藻糖等）。炭疽杆菌含多肽（单体为D-谷氨酸）。巨大芽孢杆菌的荚膜有多糖组成网状结构，其间隙镶嵌以D-谷氨酸组成的多肽。有的荚膜含脂类或脂类蛋白复合体。
形成条件
荚膜的形成与环境条件密切相关。一般在动物体内或含有血清或糖的培养基中容易形成荚膜，在普通培养基上或连续传代则易消失。有荚膜的细菌在固体培养基上形成粘液（M）型或光滑（S）型菌落，失去荚膜后其菌落变成粗糙（R）型。
染色特性
荚膜对碱性染料亲和力低，不易着色，可用特殊染色法将荚膜染成与菌体不同的颜色。如用墨汁作负染色，则荚膜显现更为清楚,先用染料染菌体，然后用墨汁将背景涂黑，即负染色法（亦称衬托法）；采用荚膜特殊染色法可将荚膜染成与菌体不同的颜色。
功能
①抗吞噬作用：荚膜因其亲水性，带正电及其空间占位、屏障作用，可有效抵抗寄主吞噬细胞的吞噬作用。还可以保护自身免受噬菌体的吸附。
②黏附作用：荚膜多糖可使细菌彼此间粘连，也可黏附于组织细胞或无生命物体表面，是引起感染的重要因素，具有荚膜的S-型肺炎链球菌毒力强，有助于肺炎链球菌侵染人体；废水生物处理中的细菌荚膜有生物吸附作用，将废水中的有机物、无机物及胶体吸附在细菌体表面上。
③抗有害物质的损伤作用：处于细菌细胞最外层，荚膜犹如盔甲可有效保护菌体免受或少受多种杀菌、抑菌物质的损伤，如溶菌酶、补体等。
④抗干燥作用：荚膜多糖为高度水合分子，含水量在95%以上，可帮助细菌抵抗干燥对生存的威胁。
⑤当缺乏营养时，荚膜可被利用作碳源和能源，有的荚膜还可作氮源。
应用
①据荚膜抗原不同分血清型
②鉴别细菌
③制备疫苗
细菌是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体，是大自然物质循环的主要参与者。细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成，有的细菌还有荚膜、鞭毛、菌毛、伞毛等特殊结构。
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