background image

Structure of Bacteria 

Prof.Dr. Mohammad Alfaham 

Microbiology 


background image

Chapter 4 

Size of Bacteria 

• Average bacteria 0.5 - 2.0 um in diam. 

– RBC is 7.5 um in diam. 

• Surface Area ~12 um^2 
• Volume is ~4 um 
• Surface Area to Volume is 3:1 
• Typical Eukaryote Cell SA/Vol is 0.3:1 
• Food enters through SA, quickly reaches all 

parts of bacteria 

• Eukaroytes need structures & organelles 


background image

Chapter 4 

Shapes of Bacteria 

• Coccus 

– Chain = Streptoccus 
– Cluster = Staphylococcus 

• Bacillus 

– Chain = Streptobacillus 

• Coccobacillus 
• Vibrio = curved 
• Spirillum 
• Spirochete 
• Square 
• Star 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 

 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 

Bacterial Structures 

• Flagella   
• Pili 
• Capsule 
• Plasma Membrane 
• Cytoplasm 
• Cell Wall 
• Lipopolysaccharides 
• Teichoic Acids 
• Inclusions 
• Spores 


background image

Chapter 4 

Flagella  

• Motility - movement 
• Swarming occurs with some bacteria 

– Spread across Petri Dish 
– Proteus species most evident 

• Arrangement basis for classification 

– Monotrichous; 1 flagella 
– Lophotrichous; tuft at one end 
– Amphitrichous; both ends 
– Peritrichous; all around bacteria 

• Observe Picture in Micro Lab. 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 

Mono- or Lophotrichorus  


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 

Pili 

• Short protein appendages 

– smaller than flagella 

• Adhere bacteria to surfaces 

– E. coli has numerous types 

• K88, K99, F41, etc. 

– Antibodies to will block adherance 

• F-pilus; used in conjugation 

– Exchange of genetic information 

• Flotation; increase boyancy 

– Pellicle (scum on water) 
– More oxygen on surface 


background image

Chapter 4 

F-Pilus for Conjugation 


background image

Chapter 4 

Capsule or Slime Layer 

• Glycocalyx - Polysaccharide on external 

surface 

• Adhere bacteria to surface 

– S. mutans and enamel of teeth 

• Prevents Phagocytosis 

– Complement can’t penetrate sugars 


background image

Chapter 4 

Cytoplasm 

• 80% Water {20% Salts-Proteins) 

– Osmotic Shock important 

• DNA is circular, Haploid 

– Advantages of 1N DNA over 2N DNA 
– More efficient; grows quicker 
– Mutations allow adaptation to environment 

quicker 

• Plasmids; extra circular DNA 

– Antibiotic Resistance 

• No organelles (Mitochondria, Golgi, etc.) 


background image

Chapter 4 

Cell Membrane 

• Bilayer Phospholipid 
• Water can penetrate 
• Flexible 
• Not strong, ruptures easily 

– Osmotic Pressure created by cytoplasm 

 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 

Cell Wall  

• Peptido-glycan Polymer (amino acids + 

sugars) 

• Unique to bacteria 
• Sugars; NAG & NAM 

– N-acetylglucosamine 
– N-acetymuramic acid 

• D form of Amino acids used not L form 

– Hard to break down D form 

• Amino acids cross link NAG & NAM 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 

Cell Wall Summary 

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

– Penicillin 


background image

Chapter 4 

Video Clip on Cell Wall 


background image

Chapter 4 

Teichoic Acids 

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


background image

Chapter 4 

 


background image

Chapter 4 

Lipopolysaccharide (LPS) 

• Endotoxin or Pyrogen 

– Fever causing 
– Toxin nomenclature 

• Endo- part of bacteria 
• Exo- excreted into environment 

• Structure 

– Lipid A 
– Polysaccharide 

• O Antigen of E. coli, Salmonella 

• G- bacteria only 

– Alcohol/Acetone removes 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 

LPS (cont’d) 

• 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 
• Detection (all topical & IV products) 

– Rabbits (measure fever) 
– Horse shoe crab (Amoebocytes Lyse in 

presence of LPS) 


background image

Chapter 4 

LPS (cont’d.) 

• Appearance of Colonies 

– Mucoid = Smooth (lots of LPS or capsule) 
– Dry = Rough (little LPS or capsule) 

• O Antigen of Salmonella and E. coli 

– 2,000 different O Ags of Salmonella 
– 100’s different O Ags of E. coli 

• E. coli O157 

• O Ags differ in Sugars, not Lipid A 


background image

Chapter 4 

Endospores 

• Resistant structure 

– Heat, irradiation, cold 
– Boiling >1 hr still viable 

• Takes time and energy to make spores 
• Location important in classification 

– Central, Subterminal, Terminal 

• Bacillus stearothermophilus -spores 

– Used for quality control of heat sterilization 

equipment 

• Bacillus anthracis - spores  

– Used in biological warfare 


background image

Chapter 4 

 


background image

Chapter 4 


background image

Chapter 4 

G+ vs. G- 

• G+ 

– Thicker cell wall 
– Teichoic Acids 

 

• G- 

– Endotoxin - LPS 

 

• Which are more sensitive to Penicllin? 
• Alcohol/Acetone affects which more? 


background image

Chapter 4 

Prokaryotes vs. Eukaryotes 

• Cell Wall 
• Teichoic Acids 
• LPS 
• Endospores 
• Circular DNA 
• Plasmids 


background image

Chapter 4 

Eukaryote Cell Structure 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 16 عضواً و 179 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل