Bacterial Structure

bacterial structure                                           micro. 1                                  Dr. Saad 

Microbiology 

     Is a science that deals with study of organisms which unable to be seen by naked eye 
such as bacteria , viruses  etc.  

Medical microbiology   

     Is a branch of microbiology deals with micro-organism that causes the diseases for 
human & other organisms and its divided several branch e.g. :-  

1.  bacteriology . 
2.  virology . 
3.  parasitology . 
4.  mycology . 
5.  immunology . 

Microorganisms   

belong to the Protista biologic kingdom include some eukaryotes and prokaryotes, viruses, 
viroids, and prions , these are classified according to their structure, chemical composition, 
and biosynthetic and genetic organization. 

Prokaryotic cells 

have no organelles, no membrane-enclosed nucleus, and no histones; in rare cases, they 
contain complex phospholipids, sphingolipids, and sterols. 

have 70S ribosomes. 

have a cell wall composed from peptidoglycan-containing muramic acid. 

are haploid with a single chromosome. 

have short-lived, unprocessed mRNA. 

have coupled transcription and translation.  

 
Bacteria 
 
 
Typical bacteria 
 
Mycoplasmas 
 
Rickettsia organisms 
 

Chlamydiae 
Koch's postulates (modified) 

1. The organism must always be found in humans with the infectious disease but not found 
in healthy ones. 

2. The organism must be isolated from humans with the infectious disease and grown in 
pure culture. 

3. The organism isolated in pure culture must initiate disease when re-inoculated into 
susceptible animals. 

4. The organism should be re-isolated from the experimentally infected animals. 

Structure of Bacteria 

Size of Bacteria 

Average bacteria 0.5 - 2.0 um in diameter. 

They havent organelles , no nuclear envelope , have a single chromosome and distinct cell 
wall . 

Shapes of Bacteria 

Coccus 

Chain = Streptococcus 

Cluster = Staphylococcus 

Bacillus 

Single = enteric bacteria 

Chain = Lactobacillus 

Cocco-bacillus = enteric bacteria 

Vibrio = curved 

Spirillum =Spirochete 

Bacterial Structures 

Flagella   

Pili 

Capsule 

Plasma Membrane 

Cytoplasm 

Cell Wall 

Lipopolysaccharides 

Teichoic Acids 

Inclusions 

Spores 

Flagell 

Motility - movement 

Swarming occurs with some bacteria spread to entire petridish like : Proteus spp. 

Arrangement basis for classification 

Monotrichous; 1 flagella 

Lophotrichous; tuft at one end 

Amphitrichous; both ends 

Peritrichous; all around bacteria 

Pili  

Short protein appendages smaller than flagella Adhere bacteria to surfaces . Antibodies will 
block adhesion . 

F-pilus; used in conjugation to Exchange of genetic information 

Capsule or Slime Layer 

Glycocalyx - Polysaccharide on external surface 

Adhere bacteria to surface . Prevents Phagocytosis . Complement can’t penetrate sugars 

Cytoplasm 

80% Water {20% Salts-Proteins) 

Osmotic Shock important 

DNA is circular, Haploid 

Plasmids; extra circular DNA may associated with Antibiotic Resistance 

No organelles (Mitochondria, Golgi, etc.) 

Bacterial genome 

is not surrounded by a nuclear membrane, nor does it contain a mitotic apparatus. 

is generally called a nucleoid or nuclear body. 

consists of polyamine and magnesium ions bound to negatively charged, circular, 
supercoiled, double-stranded DNA; small amounts of RNA; RNA polymerase; and other 
proteins. 

Bacterial ribosomes 

have a sedimentation coefficient of 70S and are composed of 30S and 50S subunits 
containing 5S, 16S, and 23S rRNA, respectively. 

ribosomes are the sites of action of many antibiotics that inhibit protein biosynthesis. 

Cell Membrane 

Bilayer Phospholipid 

Water can penetrate 

Flexible 

Not strong, ruptures easily 

Osmotic Pressure created by cytoplasm 

Cell Wall 

Peptido-glycan Polymer (amino acids + 
sugars) , Unique to bacteria 

Sugars : containing N-acetylglucosamine 

N-acetymuramic acid 

D form of Amino acids used not L form 

Hard to break down D form 

Cell Wall 

  Determine shape of bacteria 
  Strength prevents osmotic rupture 
  20-40% of bacteria 
  Unique to bacteria 
  Some antibiotics effect directly 
  Penicillin 

Teichoic Acids 

  Gram + only 
  Glycerol, Phosphates, & Ribitol 
  Attachment for Phages 

LPS 

Functions 

  Toxic; kills mice, pigs, humans 
  G- septicemia; death due to LPS 
  Pyrogen; causes fever 

  DPT vaccination always causes fevers 
  Adjuvant; stimulates immunity 
  Heat Resistant; hard to remove 

Endospores 

  Resistant to heat, radiation, cold , Boiling >1 hr 

still viable . 

  Location important in classification , Central, Sub 

terminal, Terminal 

  Bacillus stearothermophilus –spores Used for 

quality control of heat sterilization equipment ( 
autoclaving ) 

Prokaryotes vs. Eukaryotes 

Cell Wall 

Teichoic Acids 

LPS 

Endospores 

Circular DNA 

Plasmids 

Thanks for you  

Like a phoenix rising from ashes