關於細菌莢膜（capsule）的敘述，下列何者最不適當？

本題觀念：

本題考查的是細菌莢膜（Capsule）的構造、成分及其生理功能。莢膜是位於細菌細胞壁外的一層黏液狀物質，主要被視為一種致病因子（Virulence factor），而非維持細菌基本生命所必須的構造。

選項分析

• A. 莢膜對細菌的生長是絕對必要的結構（最不適當）

  • 解析：這是錯誤的敘述。莢膜並非細菌生存或生長所「絕對必要」的結構。在實驗室培養條件下，細菌若失去莢膜（例如發生基因突變），通常仍能存活並繁殖。這種現象在微生物學上稱為S-R變異（Smooth-Rough variation），即有莢膜的細菌菌落呈現光滑型（Smooth, S），失去莢膜後菌落呈現粗糙型（Rough, R），但細菌本身依然具有生命力。莢膜的主要功能是保護細菌對抗惡劣環境（如免疫系統攻擊、乾燥），而非參與基本的代謝或分裂過程。

• B. 炭疽桿菌（Bacillus anthracis）產生多肽莢膜（polypeptide capsule）

  • 解析：這是正確的敘述。絕大多數細菌的莢膜是由多醣體（Polysaccharide）組成，但炭疽桿菌是著名的例外，其莢膜是由**聚-D-麩胺酸（poly-D-glutamic acid）**組成的多肽聚合物。這個特殊的化學成分使其具有微弱的免疫原性，更難被宿主免疫系統識別。

• C. 莢膜具有抵抗免疫細胞吞噬作用（phagocytosis）的能力

  • 解析：這是正確的敘述。莢膜最重要的致病機轉之一就是抗吞噬作用（Antiphagocytic activity）。莢膜的親水性、負電荷及其物理屏障作用，能阻礙中性球和巨噬細胞對細菌的吞噬，使細菌能在宿主體內大量繁殖。例如肺炎鏈球菌（Streptococcus pneumoniae）若失去莢膜即失去致病力。

• D. 莢膜能促進細菌與其他細菌或宿主組織表面的黏附作用

  • 解析：這是正確的敘述。莢膜和黏液層（Slime layer）統稱為糖萼（Glycocalyx），具有黏性，能幫助細菌**附著（Adhesion）在宿主細胞表面（如呼吸道上皮）或醫療器材上，這也是形成生物膜（Biofilm）**的第一步，有助於細菌定殖（Colonization）並抵抗抗生素。

答案解析

選項 (A) 敘述最不適當。莢膜對於細菌的「致病性」和「在宿主體內的生存」至關重要，但對於細菌在一般營養環境下的「生長與存活」並非絕對必要結構（不像細胞膜或核糖體那樣不可或缺）。

核心知識點

考生應掌握細菌莢膜的以下重點：

1. 生理功能：
   • 抗吞噬（最重要的致病機轉）。
   • 附著（Adhesion）：幫助定殖及形成生物膜（Biofilm）。
   • 抗乾燥：富含水分，保護細菌免於脫水。
2. 化學成分：
   • 絕大多數為多醣體（Polysaccharide）（如：肺炎鏈球菌、腦膜炎雙球菌、流感嗜血桿菌）。
   • 特例：炭疽桿菌（Bacillus anthracis） 為 多肽（Polypeptide, poly-D-glutamic acid）。
3. 鑑定方法：
   • Quellung reaction（膨脹反應）：利用特異性抗體結合莢膜，使其在顯微鏡下折射率改變而看似膨脹，用於血清分型。
   • 印墨染色（India ink stain）：背景染色法，用於觀察隱球菌（Cryptococcus neoformans，具厚多醣莢膜的黴菌）或細菌莢膜。
4. 疫苗應用：許多疫苗（如肺炎鏈球菌疫苗、Hib疫苗）的成分即為莢膜多醣抗原或其結合蛋白。

參考資料

1. StudySmarter - Capsules: Benefits, Composition & Usage: 確認莢膜非生長必需，但在惡劣環境下有助生存。
2. PubMed - The capsule of Bacillus anthracis: 確認炭疽桿菌莢膜為 poly-D-glutamic acid。
3. Britannica - Bacterial Capsule: 確認莢膜的抗吞噬與附著功能。
4. Microbe Online - Bacterial Capsule: 確認 S-R 變異及非致病性突變株仍可生長。