原核生物的形态构造和功能课件.ppt

1、第一章第一章 原核生物的形态、构造和功能原核生物的形态、构造和功能本章的学习目的与要求：本章的学习目的与要求： 理解原核微生物的定义、类群及特点；熟理解原核微生物的定义、类群及特点；熟练握细菌的一般构造、特殊构造和功能及细菌练握细菌的一般构造、特殊构造和功能及细菌的菌落特征；的菌落特征； 熟练掌握革兰氏染色的原理和一熟练掌握革兰氏染色的原理和一般实验操作方法和步骤；掌握真细菌、古生菌般实验操作方法和步骤；掌握真细菌、古生菌与真核生物细胞的主要特征区别；比较细菌、与真核生物细胞的主要特征区别；比较细菌、支原体、立克次氏体、衣原体与病毒的主要特支原体、立克次氏体、衣原体与病毒的主要特征；掌握放线菌

2、的形态构造、繁殖方式以及菌征；掌握放线菌的形态构造、繁殖方式以及菌落特征。落特征。第一节第一节 细菌细菌第二节第二节 放线菌放线菌第三节第三节 其它几类原核微生物其它几类原核微生物原核生物原核生物：即：即广义的细菌广义的细菌，指一大类细胞核无核膜包裹，只存在，指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区的裸露称作核区的裸露DNADNA的原始的原始单细胞生物单细胞生物，包括，包括真细菌真细菌和和古生菌古生菌两大类群。两大类群。第一节第一节 细菌细菌 BacteriaBacteria一、概述：一、概述：细菌细菌是一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二是一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式

3、繁殖和水生性较强的原核生物。分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。1 1、生境：温暖、潮湿、富含有机质的地方。、生境：温暖、潮湿、富含有机质的地方。2 2、细菌对人类的危害：、细菌对人类的危害：(1)(1)有些细菌能引起传染病；有些细菌能引起传染病；(2)(2)不少腐败菌能引起工农业产品的腐败变质。不少腐败菌能引起工农业产品的腐败变质。3 3、细菌对人类的贡献：、细菌对人类的贡献：(1) (1) 工业上：利用细菌生产氨基酸、核苷酸、酶制剂、乙醇、丙工业上：利用细菌生产氨基酸、核苷酸、酶制剂、乙醇、丙酮、丁醇、有机酸、抗生素等酮、丁醇、有机酸、抗生素等(2) (2) 农业上：生产生物杀虫剂、细菌肥

4、料。农业上：生产生物杀虫剂、细菌肥料。(3) (3) 医药上：生产各种疫苗、类毒素、代血浆。医药上：生产各种疫苗、类毒素、代血浆。(4) (4) 在环保、国防上：在环保、国防上：二、细菌的形态和大小二、细菌的形态和大小（一）（一）基本形态基本形态：球状、杆状、螺旋状。：球状、杆状、螺旋状。1 1、球菌球菌 CoccusCoccus：细胞呈球形或近似球形。细胞呈球形或近似球形。 单球菌单球菌: : 分裂后的细胞分散而单独存在的为单球菌。分裂后的细胞分散而单独存在的为单球菌。 双球菌双球菌: : 分裂后两个球菌成对排列。分裂后两个球菌成对排列。 链球菌链球菌 分裂是沿一个平面进行，分裂后细胞排列成

5、链分裂是沿一个平面进行，分裂后细胞排列成链状。状。四联球菌四联球菌 沿两个相垂直的平面分裂，分裂后每四个细沿两个相垂直的平面分裂，分裂后每四个细胞在一起呈田字形。胞在一起呈田字形。八叠球菌八叠球菌 按按3 3个互相垂直的平面进行分裂后，每个互相垂直的平面进行分裂后，每8 8个球个球菌在一起成立方形菌在一起成立方形。 葡萄球菌：分裂面不规则，多个球菌聚在一起，像一串串葡萄球菌：分裂面不规则，多个球菌聚在一起，像一串串葡萄。葡萄。 2 2、杆菌杆菌 Bacillus (Bacterium)Bacillus (Bacterium)： (1) (1) 形态：短杆状、纺锤状、棒状、梭状、月亮状、分枝状、

6、形态：短杆状、纺锤状、棒状、梭状、月亮状、分枝状、竹节状等竹节状等(2) (2) 排列方式：链状、栅状、排列方式：链状、栅状、“八八”字状及有鞘衣的丝状等。字状及有鞘衣的丝状等。 3 3、螺旋菌螺旋菌 SpirillumSpirillum：是细胞呈弯曲杆状细菌统称，一般分是细胞呈弯曲杆状细菌统称，一般分散存在。根据其长度、螺旋数目和螺距等差别，分为弧菌、螺散存在。根据其长度、螺旋数目和螺距等差别，分为弧菌、螺菌和螺旋体。菌和螺旋体。弧菌：菌体弯曲呈弧形或逗号形，螺旋不足一环。弧菌：菌体弯曲呈弧形或逗号形，螺旋不足一环。 螺菌螺菌：菌体回转如螺旋，螺旋为菌体回转如螺旋，螺旋为2-62-6环。环。

7、螺旋体：螺旋超过螺旋体：螺旋超过6 6环。环。异常形态异常形态 一般，幼龄，生长条件适宜，形状正常、整齐。老龄，不一般，幼龄，生长条件适宜，形状正常、整齐。老龄，不正常，异常形态。正常，异常形态。 畸形：畸形：由于理化因素刺激，阻碍细胞发育引起。由于理化因素刺激，阻碍细胞发育引起。 衰颓形：衰颓形：由于培养时间长，细胞衰老，营养缺乏，或排泄物积由于培养时间长，细胞衰老，营养缺乏，或排泄物积累过多引起。累过多引起。 （二）（二）细菌大小细菌大小 1 1、单位：、单位：umum，亚细胞构造单位亚细胞构造单位nmnm2 2、表示：、表示： 细菌细胞的大小一般用细菌细胞的大小一般用显微测微尺显微测微尺

8、测量，并以多个菌体的测量，并以多个菌体的平均值或变化范围表示。平均值或变化范围表示。 球菌球菌大小以直径表示；大小以直径表示；杆菌杆菌以宽长表示；以宽长表示；螺旋菌螺旋菌以宽以宽弯曲长度表示。弯曲长度表示。（三）常用的细菌染色法：（三）常用的细菌染色法： 三、三、细菌细胞结构细菌细胞结构（一）基本结构：一般细菌都具有的构造。（一）基本结构：一般细菌都具有的构造。1 1、细胞壁、细胞壁 cell wallcell wall： 细胞壁在细菌菌体的最外层。为坚韧、略具有弹性的结构。细胞壁在细菌菌体的最外层。为坚韧、略具有弹性的结构。（1 1）功能：）功能：1 1）维持细胞外形；）维持细胞外形；2 2

9、）保护细胞免受机械损伤和渗透压危害；）保护细胞免受机械损伤和渗透压危害；3 3）鞭毛运动支点；）鞭毛运动支点；4 4）正常细胞分裂必需；）正常细胞分裂必需；5 5）一定的屏障作用；）一定的屏障作用； 6 6）噬菌体受体位点所在。）噬菌体受体位点所在。7) 7) 与细菌的抗原性、致病性有关。与细菌的抗原性、致病性有关。 （2 2）形态特征形态特征 1 1）光镜下观察：通过染色、质壁分离、制成原生质体。）光镜下观察：通过染色、质壁分离、制成原生质体。 2 2）电镜观察。）电镜观察。(3) (3) 细胞壁的构成：细胞壁的构成：革兰氏阳性细菌与阴性细菌的细胞壁成分革兰氏阳性细菌与阴性细菌的细胞壁成分(

10、 (占细胞壁干重的占细胞壁干重的%)%)成成 分分革兰氏阳性细菌革兰氏阳性细菌革兰氏阴性细菌革兰氏阴性细菌肽聚糖肽聚糖磷壁酸磷壁酸类脂质类脂质蛋白质蛋白质含量很高（含量很高（30-9530-95）含量较高（含量较高（5050）一般无（一般无（22）0 0含量很低（含量很低（520520）0 0含量较高（约含量较高（约2020）含量较高含量较高革兰氏染色革兰氏染色：革兰氏染色程序和结果革兰氏染色程序和结果步步 骤骤试试 剂剂结结 果果阳性（阳性（G+）阴性（阴性（G-）初初 染染结晶紫结晶紫紫紫 色色紫紫 色色媒染媒染碘液碘液仍为紫色仍为紫色仍为紫色仍为紫色脱脱 色色95%乙醇乙醇保持紫色保持紫

11、色脱去紫色脱去紫色复复 染染蕃红（或复红）蕃红（或复红）仍显紫色仍显紫色红红 色色 革兰氏染色中最关键的一步是脱色，如果脱色过度，革兰氏染色中最关键的一步是脱色，如果脱色过度，会将会将G+误认为误认为G-；如果脱色不足，会将如果脱色不足，会将G-误认为误认为G+。 1 1）革兰氏阳性菌）革兰氏阳性菌 Gram positiveGram positive 以金黄色葡萄球菌为例以金黄色葡萄球菌为例（i i）细胞壁构成：一连续层，厚细胞壁构成：一连续层，厚20-8020-80nmnm两部分：两部分： 网状骨架：微纤丝组成网状骨架：微纤丝组成 基质：骨架埋于基质中基质：骨架埋于基质中( (ii) ii

12、) 化学组成：主要是肽聚糖（网状骨架）和磷壁酸（基质）化学组成：主要是肽聚糖（网状骨架）和磷壁酸（基质）i i）肽聚糖肽聚糖 peptidoglycanpeptidoglycan ( (粘肽、胞壁质粘肽、胞壁质) )：是真细菌细胞壁中：是真细菌细胞壁中的特有成分。是呈多层网状结构的大分子复合体，由许多亚单位的特有成分。是呈多层网状结构的大分子复合体，由许多亚单位（肽聚糖单体）交联而成。（肽聚糖单体）交联而成。亚单位亚单位a. a. 双糖单位：双糖单位：N-N-乙酰胞壁酸（乙酰胞壁酸（NAMNAM）和和N-N-乙酰葡萄糖胺（乙酰葡萄糖胺（NAGNAG）通通过过-1-1，4 4糖苷键相连而成。糖苷

13、键相连而成。M M和和G G交替连接，从而形成了肽聚糖层交替连接，从而形成了肽聚糖层的骨架的骨架 聚糖。聚糖。b. b. 短肽：是连接在胞壁酸分子上的、由四个氨基酸以短肽：是连接在胞壁酸分子上的、由四个氨基酸以L L、D D交替交替连接起来的短肽。含连接起来的短肽。含D-D-谷氨酸、谷氨酸、D-D-和和L-L-丙氨酸和二氨基庚二酸丙氨酸和二氨基庚二酸或赖氨酸或赖氨酸L-Ala-D-L-Ala-D-GluGlu-L-Lys-D-Ala-L-Lys-D-Ala 。 c. c. 肽桥肽桥：短肽之间连接。：短肽之间连接。 肽聚糖生理功能：是真细菌细胞壁中的特有成分，它构成了壁肽聚糖生理功能：是真细菌细

14、胞壁中的特有成分，它构成了壁的坚硬度，决定细胞的形态，并防止渗透压引起的裂解。的坚硬度，决定细胞的形态，并防止渗透压引起的裂解。ii) ii) 磷壁酸磷壁酸 teichoicteichoic acid ( acid (垣酸垣酸) ) G+G+特有成分。多元醇与磷酸复合物，通过磷酸二酯键与特有成分。多元醇与磷酸复合物，通过磷酸二酯键与NAMNAM相连，分为壁磷壁酸和膜磷壁酸。相连，分为壁磷壁酸和膜磷壁酸。 生理功能：生理功能：a.a.通过分子上的大量负电荷浓缩细胞周围的通过分子上的大量负电荷浓缩细胞周围的MgMg2+2+，以提高细胞以提高细胞膜上一些合成酶的活力；膜上一些合成酶的活力；b.b.贮

15、藏元素；贮藏元素； c.c.调节细胞内自溶素的活力，借以防止细胞因自溶而死亡；调节细胞内自溶素的活力，借以防止细胞因自溶而死亡； d.d.作为噬菌体的特异性吸附受体；作为噬菌体的特异性吸附受体； e.e.赋予赋予G+G+细菌特异的表面抗原，因而可用于菌种鉴定；细菌特异的表面抗原，因而可用于菌种鉴定；f.f.增强某些致病菌（如增强某些致病菌（如A A族链球菌）对宿主细胞的粘连，避免被白族链球菌）对宿主细胞的粘连，避免被白细胞吞噬，并有抗补体的作用。细胞吞噬，并有抗补体的作用。 2) 2) 革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌 Gram negativeGram negative 以大肠杆菌为例：以大肠杆菌为

16、例： （i i）细胞壁构成细胞壁构成：G G- -细菌细胞壁比细菌细胞壁比G G细菌细胞壁薄（细菌细胞壁薄（15152020nmnm）而结构较复杂而结构较复杂i i）内壁层：厚内壁层：厚2-3 2-3 nmnm，单（双）分子层，由肽聚糖构成。单（双）分子层，由肽聚糖构成。与与G+G+区别：交联低；区别：交联低；DAPDAP取代取代 L-LysL-Lys；无特殊肽桥。无特殊肽桥。ii)ii)外壁层（外膜）：由脂多糖、磷脂和外膜蛋白构成。外壁层（外膜）：由脂多糖、磷脂和外膜蛋白构成。内层：脂蛋白层，以脂类部分与肽聚糖相连。内层：脂蛋白层，以脂类部分与肽聚糖相连。中层：磷脂层。中层：磷脂层。外层：脂

17、多糖层，外壁重要成分，外层：脂多糖层，外壁重要成分，8-10 8-10 nmnm。iiiiii）周质空间：在周质空间：在G-G-细菌中，其外膜与细胞膜间的狭窄胶质细菌中，其外膜与细胞膜间的狭窄胶质空间。空间。 ( (ii) ii) 脂多糖脂多糖 lipopolysaccharidelipopolysaccharide LPS LPS，G-G-特有成分。特有成分。i i）结构结构：类脂：类脂A + A + 核心多糖核心多糖 + + O-O-侧链侧链 ii) ii) 功能：功能：a.a.内毒素物质基础；内毒素物质基础； b.b.吸附镁、钙离子以提高它们在细胞表面的浓度；吸附镁、钙离子以提高它们在细

18、胞表面的浓度； c.c.决定决定G-G-表面抗原多样性；表面抗原多样性； d.d.噬菌体受体位点；噬菌体受体位点；e.e.具有某种选择性吸收功能具有某种选择性吸收功能（iii）外膜蛋白：指嵌合在外膜蛋白：指嵌合在LPSLPS层和磷脂层外膜上的层和磷脂层外膜上的2020余种蛋余种蛋白。其中脂蛋白具有使外膜层与内壁肽聚糖层紧密连接的功能；白。其中脂蛋白具有使外膜层与内壁肽聚糖层紧密连接的功能；三聚体跨膜蛋白可控制分子量大于三聚体跨膜蛋白可控制分子量大于600600的物质进入。的物质进入。 （iviv ）G G+ +与与G G- -比较比较（iviv）革兰氏染色机制革兰氏染色机制 主要是细胞壁组成及

19、结构差异造成的。主要是细胞壁组成及结构差异造成的。结晶紫液初染和碘液媒染：在细菌的细胞壁内可形成不溶于水的结晶紫液初染和碘液媒染：在细菌的细胞壁内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。结晶紫与碘的复合物。乙醇脱色：乙醇脱色： G G细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密且不含细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密且不含类脂类脂 ，把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色；，把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色； G G- -细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度低，结晶细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度低，结晶紫与碘复合物的溶出，细胞退成无色。紫与碘复合物的溶出，

20、细胞退成无色。 复染复染: : G G- -细菌呈现红色，而细菌呈现红色，而G G+ +细菌则仍保留最初的紫色。细菌则仍保留最初的紫色。3 3）古生菌：细胞壁功能与真细菌相似）古生菌：细胞壁功能与真细菌相似 ，但不含真正的肽聚糖，但不含真正的肽聚糖，而含假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质。而含假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质。 假肽聚糖：假肽聚糖： 聚糖：聚糖： 由由N-N-乙酰葡萄糖胺和乙酰葡萄糖胺和N-N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸通过乙酰塔罗糖胺糖醛酸通过-1-1，3 3糖苷键交替连接而成。糖苷键交替连接而成。 肽尾：肽尾： 由由L-L-GluGlu、L L-Ala-Ala和和L-Lys3L-Lys3个个L L型

21、氨基酸组成。型氨基酸组成。 肽桥：由肽桥：由L-Glu1L-Glu1个氨基酸组成。个氨基酸组成。4 4）抗酸细菌）抗酸细菌一类特殊的革兰氏阳性菌一类特殊的革兰氏阳性菌a.a.呈革兰氏阳性，但细胞壁分层，外层为蜡质层，内层为肽聚呈革兰氏阳性，但细胞壁分层，外层为蜡质层，内层为肽聚糖层。糖层。b.b.类脂含量高，而肽聚糖含量低。类脂含量高，而肽聚糖含量低。原生质体原生质体protoplastprotoplast：人工条件下用溶菌酶除去细胞壁或用人工条件下用溶菌酶除去细胞壁或用青霉素抑制细胞壁合成后，所留下的仅由一层细胞膜包裹的圆青霉素抑制细胞壁合成后，所留下的仅由一层细胞膜包裹的圆球状细胞。一般由

22、球状细胞。一般由G+G+形成。形成。特点：特点：对渗透压敏感；对渗透压敏感；对相应的噬菌体缺乏敏感性；不能进行对相应的噬菌体缺乏敏感性；不能进行正常的鞭毛运动；细胞不能分裂。正常的鞭毛运动；细胞不能分裂。 5)5) 缺壁细菌：指细胞壁缺乏或缺损的细菌。包括原生质体、缺壁细菌：指细胞壁缺乏或缺损的细菌。包括原生质体、球球状体、状体、 L L型细菌和支原体。型细菌和支原体。球状体球状体：残留部分细胞壁，一般由残留部分细胞壁，一般由G G- -形成。有一定抗性。形成。有一定抗性。 特点：对渗透压敏感；长鞭毛也不运动；对噬菌体不敏感；特点：对渗透压敏感；长鞭毛也不运动；对噬菌体不敏感；细胞不能分裂等。

23、细胞不能分裂等。 L L型细菌：一种由自发突变形成的变异型，无完整细胞壁，在型细菌：一种由自发突变形成的变异型，无完整细胞壁，在固体培养基表面形成固体培养基表面形成 油煎蛋油煎蛋 状小菌落。状小菌落。支原体：长期进化形成。无细胞壁的原核生物，因为它的细支原体：长期进化形成。无细胞壁的原核生物，因为它的细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，故即使缺乏细胞壁，胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，故即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度其细胞膜仍有较高的机械强度. .2 2、细胞膜、细胞膜 cell membranecell membrane(1)(1)形态特征形态特征： 在细胞壁与细胞质之间的

24、一层柔软而富有弹性的半透性在细胞壁与细胞质之间的一层柔软而富有弹性的半透性膜，厚膜，厚7-87-8nmnm。在电镜下观察到的细胞膜，是在内外两暗色在电镜下观察到的细胞膜，是在内外两暗色层之间夹着一浅色中间层的一种双层膜结构。层之间夹着一浅色中间层的一种双层膜结构。(2) (2) 化学组成化学组成：蛋白和磷脂，蛋白含量高达：蛋白和磷脂，蛋白含量高达75%75%，种类也多。，种类也多。膜不含甾醇类。膜不含甾醇类。1) 1) 磷脂：磷脂： 磷脂双分子层磷脂双分子层由两层磷脂分子整齐地对称排列而成。由两层磷脂分子整齐地对称排列而成。2) 2) 蛋白：蛋白：i i整合蛋白（或内嵌蛋白）：嵌埋在呈液态的磷

25、脂双分子层整合蛋白（或内嵌蛋白）：嵌埋在呈液态的磷脂双分子层中，具运输功能。中，具运输功能。iiii周边蛋白（或膜外蛋白）：周边蛋白（或膜外蛋白）：“漂浮漂浮”在磷脂双分子层的在磷脂双分子层的外表面，具有酶促作用。外表面，具有酶促作用。 (3) (3) 膜结构膜结构液态镶嵌模型液态镶嵌模型 膜的主体是脂质双分子层；膜的主体是脂质双分子层； 脂质双分子层具有流动性；脂质双分子层具有流动性； 整合蛋白因其表面呈疏水性，故可整合蛋白因其表面呈疏水性，故可“溶溶”于脂质双分子层的于脂质双分子层的疏水性内层中；疏水性内层中； 周边蛋白表面含有亲水基团，故可通过静电引力与脂质双分周边蛋白表面含有亲水基团，

26、故可通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头相连；子层表面的极性头相连；脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合；脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合； 脂质双分子层犹如脂质双分子层犹如“海洋海洋”，周边蛋白可在其上作，周边蛋白可在其上作“漂浮漂浮”运动，而整合蛋白则似运动，而整合蛋白则似“冰山冰山”沉浸在其中作横向移动。沉浸在其中作横向移动。(4) (4) 功能：功能：1)1) 高度选择透性膜，控制物质运输；高度选择透性膜，控制物质运输；2)2) 渗透屏障，维持正常渗透压；渗透屏障，维持正常渗透压；3) 3) 重要代谢活动中心；重要代谢活动中心； 4) 4) 与细胞壁、糖被合成有关；与细胞

27、壁、糖被合成有关； 5) 5) 鞭毛着生点，供运动能量。鞭毛着生点，供运动能量。(5) (5) 观察方法观察方法 通过质壁分离、选择性染色或原生质体破裂等方通过质壁分离、选择性染色或原生质体破裂等方法在光镜下观察；电镜观察。法在光镜下观察；电镜观察。3 3、间体间体 mesosomemesosome( (中质体中质体) ) 细菌的细胞膜折皱陷入到细胞质内，形成一些管状或囊状细菌的细胞膜折皱陷入到细胞质内，形成一些管状或囊状的形体称中体或中间体。的形体称中体或中间体。功能：功能：1 1）拟线粒体，呼吸酶系发达。）拟线粒体，呼吸酶系发达。2 2）与壁合成，核分裂，芽孢形成有关。）与壁合成，核分裂，

28、芽孢形成有关。 4 4、核区核区 nuclear body nuclear body 类核，核质体类核，核质体(1) (1) 特点：无核膜、核仁、固定形态，结构简单，细胞分裂特点：无核膜、核仁、固定形态，结构简单，细胞分裂前核分裂。一般为单倍体。前核分裂。一般为单倍体。(2) (2) 成分：成分：DNADNA：环状双链，超线圈结构环状双链，超线圈结构。(3)(3) 形态特征：呈球状、棒状或哑铃状，在电镜下呈透明区形态特征：呈球状、棒状或哑铃状，在电镜下呈透明区域。域。 (4)(4)功能：是负载遗传信息的物质基础。功能：是负载遗传信息的物质基础。(5)(5) 观察方法：观察方法： 在普通光学显微

29、镜下，通过富尔根染色法观察。在普通光学显微镜下，通过富尔根染色法观察。 5 5、核糖体核糖体 ribosome RSribosome RS核糖核蛋白的颗粒状结构，核糖核蛋白的颗粒状结构，RNA+RNA+蛋白。蛋白。原核：原核：游离态、多聚核糖体，游离态、多聚核糖体，7070S S多聚核糖体：一条多聚核糖体：一条mRNAmRNA与一定数目的单个与一定数目的单个RSRS结合而成。结合而成。真核：真核：游离态、结合内质网上，游离态、结合内质网上，7070、8080S S功能：是细胞合成蛋白质的部位。功能：是细胞合成蛋白质的部位。 6 6、细胞质及其内含物、细胞质及其内含物(1)(1)细胞质：是指被细

30、胞膜包围的除核区以外的一切半透明、胶细胞质：是指被细胞膜包围的除核区以外的一切半透明、胶体状、颗粒状物质的总称。体状、颗粒状物质的总称。原核与真核不同原核与真核不同原核生物的细胞质不流动。原核生物的细胞质不流动。 主要成分：水、蛋白、核酸、脂类及少量糖和无机盐。富含核主要成分：水、蛋白、核酸、脂类及少量糖和无机盐。富含核糖核酸。糖核酸。(2) (2) 内含物：指细胞质内一些形状较大的颗粒状结构。内含物：指细胞质内一些形状较大的颗粒状结构。 贮藏物贮藏物：一类由不同化学组分累积而成的不溶性颗粒，其主：一类由不同化学组分累积而成的不溶性颗粒，其主要功能是贮存营养物。要功能是贮存营养物。 微生物储藏

31、物的特点及生理功能：微生物储藏物的特点及生理功能： 1 1） 不同微生物其储藏性内含物不同。不同微生物其储藏性内含物不同。 2 2） 微生物合理利用营养物质的一种调节方式。微生物合理利用营养物质的一种调节方式。 3 3） 储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不适合的避免不适合的pHpH，渗透压等的危害。渗透压等的危害。 4 4） 储藏物在细菌细胞中大量积累，是重要的自然资源。储藏物在细菌细胞中大量积累，是重要的自然资源。 磁小体磁小体：存在于一些趋磁细菌中，成分为存在于一些趋磁细菌中，成分为FeFe3 3O O4 4,

32、 , 具有导向功能。具有导向功能。 羧酶体羧酶体：存在于若干化能自养细菌中，呈多角形，在自养细菌的存在于若干化能自养细菌中，呈多角形，在自养细菌的COCO2 2固定中起关键作用。固定中起关键作用。 气泡气泡: :指存在于许多光合营养型无鞭毛运动的水生细菌的细胞内指存在于许多光合营养型无鞭毛运动的水生细菌的细胞内充满气体的小囊泡。其作用是调节细胞比重，使其漂浮在合适水层充满气体的小囊泡。其作用是调节细胞比重，使其漂浮在合适水层中。中。液泡：许多细菌当其衰老时，细胞质内就会出现液泡。其主要成液泡：许多细菌当其衰老时，细胞质内就会出现液泡。其主要成分是水和可溶性盐类，被一层含有脂蛋白的膜包围。分是水

33、和可溶性盐类，被一层含有脂蛋白的膜包围。伴孢晶体：少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成伴孢晶体：少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体，称为伴孢晶体一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体，称为伴孢晶体（即（即 内毒素）。内毒素）。质粒质粒：i i概念：染色体外，独立存在的，能自主复制的遗传物质。呈概念：染色体外，独立存在的，能自主复制的遗传物质。呈双股环状双股环状DNADNA，可游离存在，也可整合到宿主可游离存在，也可整合到宿主DNADNA上。上。 ii.ii.功能：质粒携带着某些染色体上所没有的基因，使细菌等原功能：质粒携带着某些染

34、色体上所没有的基因，使细菌等原核生物被富裕了某些对其生存并非必不可少的特殊功能，如接合、核生物被富裕了某些对其生存并非必不可少的特殊功能，如接合、产毒、抗药、固氮、产特殊酶或降解毒物等功能。产毒、抗药、固氮、产特殊酶或降解毒物等功能。（二）特殊结构（二）特殊结构1 1、糖被糖被： 包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。 (1)(1)种类：种类： 糖被的有无、厚薄除与菌种的遗传性相关外，还与环境糖被的有无、厚薄除与菌种的遗传性相关外，还与环境尤其是营养条件密切相关。尤其是营养条件密切相关。(3) (3) 观察方法：折光率低，负染法

35、观察。观察方法：折光率低，负染法观察。 (2) (2) 成分：成分：90%90%以上为水，余为多糖（肽）或蛋白质也有多糖以上为水，余为多糖（肽）或蛋白质也有多糖与多肽复合型的。与多肽复合型的。(4) (4) 功能：功能： 1 1）保护细菌免受干旱损伤；）保护细菌免受干旱损伤； 2 2）加强致病力，保护病原菌免受宿主吞噬细胞的吞噬；）加强致病力，保护病原菌免受宿主吞噬细胞的吞噬； 3 3）贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用；）贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用；4 4）堆积某些代谢产物；）堆积某些代谢产物；5 5）通过荚膜或其有关构造可使菌体附着于适当的物体表面；）通过荚膜或其有关构造可使菌体附着于

36、适当的物体表面；6 6）是细菌的分类依据之一。）是细菌的分类依据之一。7 7）作为透性屏障和离子交换系统，以保护细菌免受重金属离子）作为透性屏障和离子交换系统，以保护细菌免受重金属离子的毒害；的毒害；8 8）细菌间的信息识别作用。）细菌间的信息识别作用。 (5) (5) 与生产实践的关系与生产实践的关系1 1）用于菌种鉴定；）用于菌种鉴定；2 2）用作药物和生化试剂；）用作药物和生化试剂；3 3）用作工业原料；）用作工业原料；4 4）用于污水的生物处理）用于污水的生物处理 ；5 5）有些细菌的糖被会给人类带来有害作用。）有些细菌的糖被会给人类带来有害作用。3 3、S S层层 是一层包围在原核生

37、物细胞壁外、由大量蛋白质或是一层包围在原核生物细胞壁外、由大量蛋白质或糖蛋白亚基以方块形或六角形方式排列的连续层。糖蛋白亚基以方块形或六角形方式排列的连续层。 与细胞表面的结合方式：与细胞表面的结合方式：（1 1） G G+ +菌：结合在肽聚糖层表面菌：结合在肽聚糖层表面（2 2） G G- -菌：黏合在细胞壁外膜上菌：黏合在细胞壁外膜上（3 3）古生菌：直接紧贴在细胞膜外）古生菌：直接紧贴在细胞膜外3 3、鞭毛、鞭毛flagellumflagellum： 生长在某些细菌表面呈丝状、波曲的蛋白质附属物。生长在某些细菌表面呈丝状、波曲的蛋白质附属物。 (1)(1)化学成分：主要是蛋白质。化学成分

38、：主要是蛋白质。 (2)(2)着生方式着生方式： (3) (3) 构造：由鞭毛丝、钩形鞘及基体组成。构造：由鞭毛丝、钩形鞘及基体组成。 G G+ +与与G G- -区别；原区别；原核与真核区别。核与真核区别。1 1）革兰氏阴性菌的鞭毛构造）革兰氏阴性菌的鞭毛构造 2 2）G G+ +菌鞭毛结构较为简单，其基体仅菌鞭毛结构较为简单，其基体仅S S环和环和M M环组成。环组成。 (4) (4) 观察方法：观察方法：1) 1) 电镜观察电镜观察2) 2) 染色后在光镜下观察染色后在光镜下观察3) 3) 观察水浸片或悬滴标本中细菌的运动来确定鞭毛的存在。观察水浸片或悬滴标本中细菌的运动来确定鞭毛的存在

39、。4) 4) 肉眼观察肉眼观察 a. a. 半固体穿刺培养半固体穿刺培养b. b. 根据细菌在平板培养基上的菌落形状判断是否有鞭毛。根据细菌在平板培养基上的菌落形状判断是否有鞭毛。(5) (5) 功能：功能： 1)1) 赋予细菌趋性运动的功能。赋予细菌趋性运动的功能。 鞭毛着生状态决定运动特点鞭毛着生状态决定运动特点 单毛菌和丛毛菌多做直线运动，速度快，有时也可轻微摆动。单毛菌和丛毛菌多做直线运动，速度快，有时也可轻微摆动。 周毛菌常呈不规则运动，且常伴有滚动。周毛菌常呈不规则运动，且常伴有滚动。 鞭毛运动的机制鞭毛运动的机制旋转论旋转论 ：栓菌实验：栓菌实验 2) 2) 作为菌种分类鉴定的重

40、要指标。作为菌种分类鉴定的重要指标。 大多数球菌不生鞭毛，杆菌中有的生鞭毛有的不生鞭毛，大多数球菌不生鞭毛，杆菌中有的生鞭毛有的不生鞭毛，弧菌与螺旋菌都生鞭毛。弧菌与螺旋菌都生鞭毛。 4 4、菌毛菌毛fimbriafimbria ( (piluspilus ) )： 长在细菌体表的一种纤细、中空、短直、数量较多的蛋白长在细菌体表的一种纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质附属物。多见于质附属物。多见于G-,G-,特别是革兰氏阴性致病菌。特别是革兰氏阴性致病菌。(1) (1) 形态：直径形态：直径7-107-10nm ,nm ,长长2-32-3umum。它发生于质膜或紧贴质膜的它发生于质膜或紧贴质膜

41、的细胞质中，是僵硬的蛋白质丝或细管。细胞质中，是僵硬的蛋白质丝或细管。(2) (2) 功能：不具有运动功能。但能使细菌较牢固地粘附在物体功能：不具有运动功能。但能使细菌较牢固地粘附在物体表面上。表面上。5 5、性菌毛性菌毛（F F菌毛）菌毛） 性状介于鞭毛和菌毛之间，即比菌毛稍长，每一个细胞有性状介于鞭毛和菌毛之间，即比菌毛稍长，每一个细胞有1-41-4根，其功能是在不同性别的菌株间根，其功能是在不同性别的菌株间传递传递DNADNA片段片段，有的性菌，有的性菌毛还是噬菌体的吸附受体。毛还是噬菌体的吸附受体。 6 6、芽孢、芽孢 spore, spore, endosporeendospore(

42、1)(1)概念：概念：某些某些细菌在细菌在生长发育后期生长发育后期，可在细胞内形成一个圆，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的形或椭圆形的抗逆性休眠体抗逆性休眠体，称为芽孢（又称内生孢子）。，称为芽孢（又称内生孢子）。 (2)(2)形态：形态：呈梭状、棒槌状等呈梭状、棒槌状等 。(3)(3)化学组成及结构：含水量低（平均化学组成及结构：含水量低（平均40%40%），壁致密，芽孢肽），壁致密，芽孢肽聚糖和吡啶聚糖和吡啶-2,6-2,6-二羧酸钙（二羧酸钙（DPA-Ca DPA-Ca ）。）。 Central coreCortexSpore coat / membraneexosporium(4) (

43、4) 芽孢的形成过程芽孢的形成过程七个阶段七个阶段1)1) 轴丝形成：轴丝形成：2) 2) 横隔膜形成：横隔膜形成：3) 3) 前孢子形成：前孢子形成：4) 4) 皮层形成：皮层形成：5) 5) 芽孢衣形成：芽孢衣形成：6) 6) 芽孢成熟：芽孢成熟：7) 7) 芽孢释放：芽孢释放：(5) (5) 芽孢的萌发：指由休眠状态的芽孢变成营养状态的细菌芽孢的萌发：指由休眠状态的芽孢变成营养状态的细菌的过程，主要包括活化、出芽、生长三个阶段。的过程，主要包括活化、出芽、生长三个阶段。(6)(6)细菌芽孢的特点：细菌芽孢的特点： 1 1）整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽）整个生物界中抗逆性最

44、强的生命体，是否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标；孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标；2 2）芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变）芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成营养态细胞，产芽孢细菌的保藏多用其芽孢；成营养态细胞，产芽孢细菌的保藏多用其芽孢； 3 3）芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴）芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标；定中的重要指标； 4 4）芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，易在光）芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，易在光学显微镜下观察。学显微镜下观察。(7)(7)芽孢的耐热机制：芽孢的耐热

45、机制： 1)1) 渗透调节皮层膨胀学说：渗透调节皮层膨胀学说： 2)2) 芽孢皮层中含有营养细胞所没有的芽孢皮层中含有营养细胞所没有的2 2，6-6-吡啶二羧酸钙盐，吡啶二羧酸钙盐，它能稳定芽孢中的生物大分子，从而增强了芽孢的耐热性。它能稳定芽孢中的生物大分子，从而增强了芽孢的耐热性。(8) (8) 伴孢晶体伴孢晶体：少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁：少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体，称为形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体，称为伴孢晶体（即伴孢晶体（即 内毒素）。内毒素）。(9) (9) 孢囊孢囊: :一些固氮菌在外界缺

46、乏营养的条件下，由整个营养细一些固氮菌在外界缺乏营养的条件下，由整个营养细胞外壁加厚、细胞失水而形成的一种抗干旱但不抗热的圆形胞外壁加厚、细胞失水而形成的一种抗干旱但不抗热的圆形休眠体。休眠体。 (10) (10) 观察方法观察方法： 芽孢染色法芽孢染色法 四、细菌繁殖方式：四、细菌繁殖方式：（一）无性繁殖：裂殖为主，少数芽殖和孢子（一）无性繁殖：裂殖为主，少数芽殖和孢子生殖生殖。1 1、裂殖裂殖： 即即1 1个母细胞分裂成两个子细胞。个母细胞分裂成两个子细胞。 分裂时，核分裂时，核DNADNA先复制为两个新双螺旋链，拉开后形成两个核先复制为两个新双螺旋链，拉开后形成两个核区。在两个核区间产生

47、新的双层质膜与壁，将细胞分隔为两个，区。在两个核区间产生新的双层质膜与壁，将细胞分隔为两个，各含各含1 1个与亲代相同的核个与亲代相同的核DNADNA。2 2、芽殖、芽殖与孢子生殖与孢子生殖 即在母细胞表面先形成突起，逐渐长大同母细胞分开。与裂即在母细胞表面先形成突起，逐渐长大同母细胞分开。与裂殖不同的是，芽细胞的胞壁大部分为新合成的物质。芽殖方式因殖不同的是，芽细胞的胞壁大部分为新合成的物质。芽殖方式因菌种而异。菌种而异。 有少数细菌能由有少数细菌能由1 1个细胞形成许多分裂孢子或节孢子（与真菌个细胞形成许多分裂孢子或节孢子（与真菌的孢子不同，有的甚小，以致可通过细菌滤器）。的孢子不同，有的

48、甚小，以致可通过细菌滤器）。 （二）有性繁殖：极少。（二）有性繁殖：极少。 五、群体形态五、群体形态（一）在固体培养基上（内）的（一）在固体培养基上（内）的群体形态群体形态： 1 1、菌落：在适宜的培养条件下，微生物在固体培养基表面（有、菌落：在适宜的培养条件下，微生物在固体培养基表面（有时为内部）生长繁殖，形成以母细胞为中心的一堆肉眼可见的、时为内部）生长繁殖，形成以母细胞为中心的一堆肉眼可见的、有一定形态构造的子细胞集团，这就是菌落。有一定形态构造的子细胞集团，这就是菌落。(1)(1)克隆（克隆（cloneclone）：若菌落是由一个单细胞发展而来的，则它若菌落是由一个单细胞发展而来的，则

49、它就是一个纯种细胞群或克隆。就是一个纯种细胞群或克隆。(2)(2)菌苔菌苔( (lawn)lawn)：如果将某一纯种的大量细胞密集地接种到固体如果将某一纯种的大量细胞密集地接种到固体培养基表面，结果长成的各培养基表面，结果长成的各“菌落菌落”互相连成一片，这就是菌互相连成一片，这就是菌苔。苔。 菌落特征包括菌落的大小、形态（圆形、丝状、不规则状、菌落特征包括菌落的大小、形态（圆形、丝状、不规则状、假根状等），侧面观察菌落隆起程度（如扩展、台状、低凸状、假根状等），侧面观察菌落隆起程度（如扩展、台状、低凸状、乳头状等），菌落表面状态（如光滑、皱褶、颗粒状龟裂、同乳头状等），菌落表面状态（如光滑、

50、皱褶、颗粒状龟裂、同心圆状等），表面光泽（如闪光、不闪光、金属光泽等），质心圆状等），表面光泽（如闪光、不闪光、金属光泽等），质地（如油脂状、膜状、粘、脆等），颜色与透明度（如透明、地（如油脂状、膜状、粘、脆等），颜色与透明度（如透明、半透明、不透明等）。半透明、不透明等）。 2 2、细菌菌落特征细菌菌落特征：细菌菌落湿润，较光滑，较透明，较粘：细菌菌落湿润，较光滑，较透明，较粘稠，易挑取，小而突起或大而平坦，菌落正反面或边缘与稠，易挑取，小而突起或大而平坦，菌落正反面或边缘与中央部位的颜色一致，一般有臭味。中央部位的颜色一致，一般有臭味。(1)(1)球菌：菌落小而突起，边缘极其圆整。球菌：菌