微生物原核M课件.ppt

1、第二章第二章 原核微生物的形原核微生物的形 态、构造和功能态、构造和功能名词解释类的掌握方法l结构性名词：存在部位、主要成分、形态大小、作用。比如芽孢。l对比性名词：共同点、差异性。比如转导与转化。l其它名词：包括制作方法、工艺流程、作用等。比如生长曲线。什么是原核微生物?原核微生物是指一大类细胞核无核膜包裹，只有被称作核区的裸露DNA的单细胞生物,亦即广义的细菌。原核微生物的主要类群：微生物微生物非细胞型非细胞型细胞型细胞型（病毒）（病毒）原核微生物原核微生物真核微生物真核微生物(Eukarya)古生菌古生菌(Archaea)细菌细菌(Bacteria)原核细胞真核细胞细胞核有明显核区，无核

2、膜、核仁有核膜、核仁细胞器无线粒体，能量代谢和许多物质代谢在质膜上进行有线粒体，能量代谢和许多合成代谢在线粒体中进行核糖体分布在细胞质中，沉降系数为70S分布在内质网膜上，沉降系数为80S真核细胞原核细胞 第一节 细菌 狭义细菌(bacteria)是指一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。细菌分布:大气、水体、土壤、动植物体内细菌种类和数量:种类繁杂,数量巨大细菌对人类社会生活的影响：1.有害影响:动植物致病菌,引起食物和物品腐烂变质等。同学们能否举出例子（日常生活或工厂）。2.有益作用:细菌发酵产品生产、农业杀虫菌剂、细菌肥料生产、细菌浸矿、微生态制剂、

3、污水处理等。“生物界超级明星生物界超级明星”大肠杆菌（大肠杆菌（Escherichia Escherichia coli)coli)。一、细菌的形态与大小一、细菌的形态与大小（一）细菌的形态（一）细菌的形态细菌个体的基本形态细菌个体的基本形态:球状、杆状和螺旋状三大类型球状、杆状和螺旋状三大类型 基本形基本形态态球状球状杆状杆状螺旋状螺旋状细菌细胞的形态与排列状态杆菌()及其排列状态杆菌是细菌中种类最多的类型杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同因菌种不同,菌体细胞的长菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。短、粗细等都有所差异。杆菌的形态：杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮短杆状、

4、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮状、竹节状等；按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、状、竹节状等；按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、栅状、“八八”字状等。字状等。短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌读音：gn jn杆菌（bacillus）杆状或类似杆状的细菌。广泛分布于自然界。腐生或寄生。如大肠杆菌、枯草杆菌等。l大多数杆菌中等大小长25um，宽0.31um。l大的杆菌如炭疽杆菌(35um1.01.3um),l小的如野兔热杆菌(0.30.7um0.2um)。l菌体的形态多数呈直杆状，也有的菌体微弯。l菌体两端多呈钝圆形，少数两端平齐（如炭疽杆菌）。l也有两端尖细（如梭杆菌）。l或末端膨大呈棒状（如白喉

5、杆菌）。排列一般分散存在，无一定排列形式，偶有成对或链状，个别呈特殊的排列如栅栏状或v、y、l字样。l根据其排列组合情况，也可有单杆菌，双杆菌和链杆菌之分。不过杆菌的排列特征远不如球菌那样固定，同一种杆菌往往可以有3种形态同时存在。l单杆菌，有长杆菌和短杆菌（或近似球形）。产芽孢杆菌有枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。l梭状的芽孢杆菌有溶纤维梭菌（Clostridium cellulosolvens）。l肉毒杆菌最棒的功能，不是除皱纹，而是可以用来消除国字脸或改善脸型。有国字脸的人，可以在左右下颚打肉毒杆菌，就能让肌肉变得紧实，进而改善你的脸型。肉毒杆菌l一种致命病菌，在繁殖

6、过程中分泌毒素，是毒性最强的蛋白质之一。在19世纪有“香肠之毒”恶名的肉毒杆菌(因为经常在此类肉至类罐头中发现)，经过分离培养后，最早用于病理治疗，改善肌肉痉挛、内斜视等疾病。在治疗过程中，医生们发现它在消除皱纹方面有着异乎寻常的功能，其效果远远超过其他任何一种化妆品或整容术。因此，利用肉毒杆菌毒素消除皱纹的整容手术应运而生。枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌地衣芽孢杆菌结核分枝杆菌结核分枝杆菌破伤风梭菌破伤风梭菌 Bacillus megabacterium Legionella pneumophila(causes Legionnaires Disease)(causes anthrax

7、),Bacillus anthracis Rod-Shaped Bacterium,hemorrhagic E.coli,strain 0157:H7（1 1）球）球 菌菌 l球菌是一种细菌。细菌可分为球菌、杆菌和螺旋菌三大类。l球菌呈球形或近似球形。球菌分裂后产生的自细胞保持一定的排列方式，在分类鉴定上有重要意义。根据排列方式不同，可分为单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌和葡萄球菌等。l1）单球菌 细胞沿一个平面进行分裂，子细胞分散而单独存在，如尿素微球菌(Micrococcus ureae)。l2）双球菌 细胞沿一个平面分裂，子细胞成双排列,如肺炎链球菌（Diplococcus p

8、neumoniae）；肺炎双球菌、脑膜炎双球菌。l3）链球菌 细胞沿一个平面分裂，子细胞呈链状排列,如乳链球菌（Streptococcus lactic）；l4）四联球菌（Micrococcus tetragenus）细胞按两个互相垂直的平面分裂，子细胞呈田字形排列；l5）八叠球菌 细胞按三个互相垂直平面进行分裂，子细胞呈立方体排列，如甲烷八叠球菌（Sarcina methanica）；l6）葡萄球菌 细胞分裂无定向，子细胞呈葡萄状排列,如金黄色葡萄球菌（Stephylococcus aureus）。(a)单球菌 (b)双球菌 (c)四联球菌 (d)八叠球菌 (e)葡萄球菌 (f)链球菌 各种

9、不同形状的球菌 各种不同形状的杆菌 (a)球杆菌(b)单杆菌 (c)双杆菌(d)链杆菌各种不同形状的螺旋菌(a)螺菌(b)螺旋体(c)弧菌 球菌杆菌螺旋型菌螺旋菌(spirilla)螺旋状的细菌称为螺旋菌。螺旋状的细菌称为螺旋菌。根据其弯曲情况分为：根据其弯曲情况分为：弧菌（弧菌（vibrio)vibrio)：螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形 例：霍乱弧菌、逗号弧菌例：霍乱弧菌、逗号弧菌螺旋菌螺旋菌(spirillum)(spirillum)：螺旋满螺旋满2 26 6环，螺旋状环，螺旋状 例：干酪螺菌例：干酪螺菌 螺旋体螺旋体(spirochaeta)(spir

10、ochaeta)：旋转周数在旋转周数在6 6环以上，菌体柔环以上，菌体柔软。软。例：梅毒密螺旋体例：梅毒密螺旋体Vibrio cholerael在厌氧污泥中的螺旋菌有l紫硫螺旋菌（Thiospirillum violaceum）、红螺菌属（Rhodospirillum）l和绿螺菌属。特殊形态的细菌特殊形态的细菌柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌日阿托氏菌(丝状丝状)、具有子实体的粘细菌等、具有子实体的粘细菌等是特殊形态的细菌。是特殊形态的细菌。细菌特殊形态细菌特殊形态（二）细菌大小单位m（微米，即10-6m),亚细胞nm(纳米，10-9m）多

11、数细菌细胞的直径约0.5mm,长度约0.55 mm。但已报道最小的纳米细菌(nanobacteria)直径甚至小于0.05 mm；最 大 的 球 菌 纳 米 比 亚 嗜 硫 珠 菌(Thiomargarita namibia)，其直径大小可达100-750m！(1)长度单位：长度单位：微米微米(m)(2)表示：表示：球菌：球菌：直径直径 杆菌：杆菌：宽宽长长 螺菌：螺菌：宽、长、螺距宽、长、螺距通常通常球菌直径球菌直径：0.2 0.2 1.51.5 mm，杆菌杆菌:长长1 1 5 m,5 m,宽宽0.50.5 1 m 1 m。例如：例如：E.coliE.coli：平均长度：平均长度：2 m 2

12、 m；宽度宽度0.5m0.5m 1500 1500个大肠杆菌头尾相接等于个大肠杆菌头尾相接等于3mm;3mm;10 109 9个大肠杆菌重个大肠杆菌重1 mg.1 mg.细菌大小的测量细菌大小的测量1 1、范围、范围0.5 1 mm（直径）（直径）0.2 1 mm(直径直径)X 1 80 mm(长度长度)0.3 1 mm(直径直径)X 1 50 mm(长度长度)(长度是菌体两端点之间的距离长度是菌体两端点之间的距离,而非而非实际长度实际长度)细菌细胞的模式构造二、细菌的结构二、细菌的结构 基本结构基本结构特殊结构特殊结构（一）细胞壁（一）细胞壁（cell wall）(一)细胞壁（cell wa

13、ll）细胞壁概念：是细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要成分为肽聚糖，具有固定外形和保护细胞等多种功能。细胞壁功能：固定细胞外形和提高机械强度，保护细胞免受外力的损伤；为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需；阻拦酶蛋白或抗生素等有害物质进入细胞；赋予细菌特定的抗原性和致病性(如内毒素)，并与细菌对抗生素和噬菌体的敏感性密切相关。革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌细胞壁的构造 细胞壁类型：革兰氏阳性细菌细胞壁、革兰氏阴性细菌细胞壁革兰氏阳性细菌细胞壁、革兰氏阴性细菌细胞壁革兰氏阳性细菌 革兰氏阴性细菌 细胞膜 肽聚糖磷壁酸脂磷壁酸 肽聚糖 周质空间 细胞膜 外膜 脂多糖 孔蛋白 磷脂 脂蛋白 膜蛋白 膜蛋

14、白 1、革兰氏阳性细菌的细胞壁结构特点：细胞壁厚度大（2080 nm)；化学组分 简单，一般含90%肽聚糖和10%磷壁酸。(1)肽聚糖：肽聚糖是由多糖链经短肽相交联而形成的网络状分子，是真细菌细胞壁特有的成分，构成细菌细胞壁坚硬的骨架部分。短肽交联 多糖链n（M）（G）革兰氏阳性细菌细胞壁肽聚糖的单体图解左：简化的单体分子间的连接；右：单体的分子构造。箭头示溶菌酶的水解位点表 肽聚糖分子中的四种主要肽桥类型类型 甲肽尾上连接点 肽桥 乙肽连接点 例 I 第四氨基酸 -CO.NH-直接相连 第三氨基酸 E.coli(G-)II 第四氨基酸 -(Gly)5 第三氨基酸 S.aureus(G+)II

15、I 第四氨基酸 -(肽尾)12-第三氨基酸 M.luteus(G+)IV 第四氨基酸 -D-Lys-第二氨基酸 C.poinsettiae(G+)（2）磷壁酸（teichoic acid）磷壁酸是结合在革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖，是革兰氏阳性细菌所特有的成分之一。甘油磷壁酸的结构模式（左）及其单体（右）磷壁酸类型：根据糖成分：甘油磷壁酸 核糖醇磷壁酸 根据与壁中结合分子类型及分布：壁磷壁酸 脂磷壁酸 磷壁酸的主要生理作用：因带负电荷，故可与环境中的Mg2+等阳离子结合，提高这些离子的浓度，以保证细胞膜上一些合成酶维持高活性的需要；对一些革兰氏阳性致病菌(如A族链球菌)而言，可借此(主

16、要为膜磷壁酸)与其宿主粘连；赋予革兰氏阳性菌以特异的表面抗原；是某些噬菌体特异性吸附受体。2、革兰氏阴性细菌细胞壁结构 特点：肽聚糖层很薄（仅23nm），在肽聚 糖层外还有一个外膜，成分较复杂，整个壁厚度较G+菌薄，机械强度较G+菌弱。(1)肽聚糖层：特点（以大肠杆菌为例）：肽聚糖层薄（2-3nm）四肽尾的第三个不是L-Lys，而是内消旋二氨基庚二酸（MDAP）没有特殊的肽桥，其前后两个单体间的联 系仅由前一肽尾的第4个氨基酸即D丙 氨酸的羧基与后一肽尾第3个氨基酸即M DAP的氨基直接连接。（因而只能形成较疏密、机械强度较差的肽聚糖网络）(2)外膜：特点：a.是G-细菌细胞壁特有的结构，位于

17、壁的 最外层b.化学成分是脂多糖、磷脂和若干种外膜 蛋白功能：a.控制细胞透性;b.提高Mg2+浓度;c.决定细胞壁抗原性;d.类脂A是类毒素的主要成分G-菌外膜脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)沙门氏菌属脂多糖中的类脂A结构 活活 菌菌 染染 色色简 单 染 色 法抗 酸 染 色革 兰 氏 染 色复 杂 染 色 法普 通 染 色芽 孢 染 色 法荚 膜 染 色 法细 胞 壁 染 色 法特 殊 染 色正 染 色负 染 色死 菌 染 色细 菌 染 色细菌染色法细菌染色法3、革兰氏染色 （1）革兰氏染）革兰氏染色色 细菌细菌染色法染色法死菌死菌活菌活菌:正染色正染色 负染色负染

18、色:简单染色法简单染色法鉴别染色法鉴别染色法荚膜染色法等荚膜染色法等革兰氏染色法革兰氏染色法抗酸性染色法抗酸性染色法芽孢染色法芽孢染色法姬姆萨染色法姬姆萨染色法用美蓝或用美蓝或TTC(氧化三苯基四氮唑氧化三苯基四氮唑)等等作活菌染色作活菌染色（1）革兰氏染色）革兰氏染色1、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染2、用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和、用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细胞间的相互作用从而使二者结合得更固。细胞间的相互作用从而使二者结合得更固。3、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色后仍将结晶紫保留在细胞内

19、的为革兰氏阳性后仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细胞呈无色。细胞呈无色。4、用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料、用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对涂片进行复染。例如沙黄，它使原来无色对涂片进行复染。例如沙黄，它使原来无色的革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而的革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色革兰氏阳性细菌继续保持深紫色成 分 革兰氏阳性细菌 革兰氏阴性细菌革兰氏染色反应肽聚糖含量肽聚糖结构细胞壁厚度及层次磷壁酸脂多糖与类脂质对溶菌酶对青霉素和磺胺与细胞膜的关系菌体呈紫色含量高，

20、占细胞壁干重的3095%)多层,紧密20-80nm,单层多数,含量较高(50)一般无敏感敏感不紧密经脱色、复染后菌体呈红色含量低，占细胞壁干重的520%1-2层,疏松10nm左右(其中外壁层约8nm),无含量较高（分布在外壁层）不敏感不敏感紧密表 革兰氏阳性细菌与阴性细菌细胞壁成分的比较4、细胞壁缺损细胞壁缺损几类细胞壁缺损或无细胞壁的细菌类型：几类细胞壁缺损或无细胞壁的细菌类型：原生质体原生质体(protoplast)：指在人工条件下用溶菌酶除尽原有细：指在人工条件下用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制细胞壁的合成后，所留下的仅由细胞膜包胞壁或用青霉素抑制细胞壁的合成后，所留下的仅由细胞膜包

21、裹着的细胞，常见于革兰氏阳性菌；裹着的细胞，常见于革兰氏阳性菌；球状体或原生质球球状体或原生质球(sphaeroplast)：指还残留部分细胞壁的原：指还残留部分细胞壁的原生质体，常见于革兰氏阴性细菌；生质体，常见于革兰氏阴性细菌；细胞壁缺陷细菌：细胞壁缺陷细菌：缺壁缺壁细菌细菌实验室或宿实验室或宿主体内形成主体内形成在自然界长期进化中形成在自然界长期进化中形成支原体支原体缺壁突变缺壁突变-L型细菌型细菌人工去壁人工去壁基本去尽基本去尽-原生质体原生质体 （G+）部分去除部分去除-球状体球状体 （G-）L型细菌：型细菌：L型细菌应专指那些在实验室中通过自发突变而形型细菌应专指那些在实验室中通过

22、自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株。成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株。1935年时，年时，在英国李斯特在英国李斯特(Lister)预防医学研究所中发现一种由自发突变而形成的细胞壁预防医学研究所中发现一种由自发突变而形成的细胞壁缺损的细菌缺损的细菌念珠状链杆菌念珠状链杆菌(Streptobacillus moniliformis)，它的细胞膨大，对渗透压十分敏感，在固体培养基上形成它的细胞膨大，对渗透压十分敏感，在固体培养基上形成“油油煎蛋煎蛋”似的小菌落。由于似的小菌落。由于Lister研究所的第一字母是研究所的第一字母是“L”，故称，故称L型细菌。型细菌。李俊刚在李俊刚在“生物学通报生

23、物学通报”（1990年第年第12期）发表的期）发表的关关于于L-型细菌型细菌(P24),对该菌进行了详细的介绍。对该菌进行了详细的介绍。特点：特点：没有完整而坚韧的细胞壁没有完整而坚韧的细胞壁,细胞呈多形态；细胞呈多形态；有些能通过细菌滤器有些能通过细菌滤器,故又称故又称“滤过型细菌滤过型细菌”；对渗透敏感对渗透敏感,在固体培养基上形成在固体培养基上形成“油煎蛋油煎蛋”似的小菌落（直径在似的小菌落（直径在0.1mm左右）；左右）；（2）原生质体（）原生质体（protoplast）在人为条件下在人为条件下,用溶菌酶处理或在含青霉素用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形的培

24、养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的圆球形、对渗透成的仅由一层细胞膜包裹的圆球形、对渗透压变化敏感的细胞压变化敏感的细胞,一般由革兰氏阳性细菌形一般由革兰氏阳性细菌形成。成。（3）球状体）球状体(sphaeroplast),又称原生质球又称原生质球 采用上述同样方法采用上述同样方法,针对革兰氏阴性细菌处针对革兰氏阴性细菌处理后而获得的残留部分细胞壁理后而获得的残留部分细胞壁(外壁层外壁层)的球形的球形体体.与原生质体相比与原生质体相比,它对外界环境具有一定的它对外界环境具有一定的抗性抗性,可在普通培养基上生长可在普通培养基上生长.对环境条件变化敏感对环境条件变化敏感,低渗

25、透压、振荡、离心低渗透压、振荡、离心 甚至通气等都易引起其破裂；甚至通气等都易引起其破裂；有的原生质体具有鞭毛有的原生质体具有鞭毛,但不能运动但不能运动,也不被也不被 相相 应噬菌体所感染；应噬菌体所感染；在适宜条件在适宜条件(如高渗培养基如高渗培养基)可生长繁殖可生长繁殖,形成形成 菌落菌落,形成芽孢及恢复成有细胞壁的正常结构形成芽孢及恢复成有细胞壁的正常结构.比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物 质质,是研究遗传规律和进行原生质体育种的良是研究遗传规律和进行原生质体育种的良 好实验材料好实验材料。(二)细胞质膜（cytoplasmic membran

26、e）特点:1.原核微生物的细胞膜一般不含胆固醇等甾醇（支原体除外），这一点与真核生物明显不同。多烯类抗生素因可破坏含甾醇的细胞质膜，故可抑制支原体和真核生物，但对其他的原核生物则无抑制作用。2.很多革兰氏阳性细菌可由细胞质膜内褶而形成囊状构造-间体（mesosome），其中充满着层状或管状的泡囊。间体与某些酶如青霉素酶的分泌有关，还可能与DNA的复制、分配以及与细胞分裂有关。Bacillus fastidiosus间体（mesosome）（三）细胞质和内含物 细胞质（cytoplasm）:是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶体状、颗粒状物质的总称。原核微生物的细胞质是不流动的，这一点与真核

27、生物明显不同。细胞质组成:水分，约80核糖体（由50S大亚基和30S小亚基组成）各种化合物：如基质成分、中间代谢物、营养物和大 分子等细胞内含物（inclusion body）：如类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。（细胞质内形状较大的颗粒细胞质内形状较大的颗粒 状构造称为内含物，包括各种状构造称为内含物，包括各种储储藏物和羧酶体、藏物和羧酶体、气泡等。）气泡等。）聚-b-羟丁酸（poly-b-hydroxybutyrate，PHB）：细胞质内属于类脂性质的碳 源类贮藏物，具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压等作用。作为生物聚合物具有良好应用前景。聚磷酸颗粒（polyphosphate gran

28、ules，PP）：因可被美蓝或甲本胺蓝染色成红紫色又被称作异染粒（metachromatic granules）。成分为正磷酸单体酯键相连的线性聚合物，具有贮藏磷元素、能量和降低细胞渗透压等作用。趋磁水生螺菌(Acuaspirillum magnetotacticum)电镜照片磁细菌在磁场中做波状迁移链状排列的磁性颗粒分离的磁小体磁小体(magnetosome):成分为F3O4,外有一层磷脂、蛋白质或糖蛋白包裹，具导向功能。羧酶体（carboxysome）存在于一些自养细菌胞内的多角形或六角形内含物，内含1，5二磷酸核酮糖羧化酶，是自养细菌固定二氧化碳的场所。存在于硫杆菌属（Thiobacil

29、lus）、贝日阿托氏菌属（Beggiatoa）、硝化细菌和一些蓝细菌中。图示硫杆菌的羧酶体羧酶体气泡（gas vacuoles）：泡囊状内含物，内中充满气体，内有数排柱形小空泡，外为蛋白质膜包裹。具有调节细胞比重，使其漂浮在水中，借以获取光能、氧和营养物质。主要存在于多种蓝细菌中。(四)核区（nuclear region）核区又称原核（prokaryon）或拟核（nucleoid），指原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核。(六)糖被（glycocalyx）糖被是某些细菌在一定营养条件下向胞外分泌出厚度不定的胶粘状物质包被于细胞壁的外表，此称为糖被。（b）（d）粘液层（a）SEM

30、和荚膜（b）荧光显微镜照片，粘液层（c）和荚膜（d）示意图（a）（c）糖被类型：包裹在单个细胞壁上 有固定层的糖被 荚膜（capsule）微荚膜（microcapsule）呈松散状态、未固定的的糖被 粘液层（slime layer）包裹几个细胞或一群细胞 菌胶团（zoogloca）糖被的主要成分糖被的主要成分：多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。：多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。糖被的功能：糖被的功能：保护作用：其上大量极性基团可保护菌体免保护作用：其上大量极性基团可保护菌体免受干旱损伤或防止噬菌体的吸附和裂解；一些动物致病菌的荚受干旱损伤或防止噬菌体的吸附和裂解；一些动物致病菌的荚膜还可保护

31、它们免受宿主白细胞的吞噬，例如肺炎克雷伯氏菌膜还可保护它们免受宿主白细胞的吞噬，例如肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)的荚膜既可使其粘附于人体呼吸道并的荚膜既可使其粘附于人体呼吸道并定植，又可防止白细胞的吞噬；定植，又可防止白细胞的吞噬；贮藏碳源和能源养料，以备贮藏碳源和能源养料，以备营养缺乏时重新利用；营养缺乏时重新利用；作为透性屏障或作为透性屏障或(和和)离子交换系统，可离子交换系统，可保护细菌免受重金属离子的毒害；保护细菌免受重金属离子的毒害；表面附着作用，例如引起表面附着作用，例如引起龋齿的唾液链球菌龋齿的唾液链球菌(Streptococcus salivar

32、ius)会分泌一种己糖会分泌一种己糖基转移酶，使蔗糖转变成果聚糖，从而使细菌牢牢粘附于牙齿基转移酶，使蔗糖转变成果聚糖，从而使细菌牢牢粘附于牙齿表面，可腐蚀牙表珐琅质层并引起龋齿；表面，可腐蚀牙表珐琅质层并引起龋齿；细菌间的信息识别细菌间的信息识别作用作用;堆积代谢废物。堆积代谢废物。(六)鞭毛(flagellum,复flagella)生长在某些细菌体表的长丝状、波状弯曲的蛋白质附属物称为鞭毛，其数目为一至数十条，具有运动功能。鞭毛的长约1520mm，直径为0.010.02mm。细菌鞭毛(flagellum)电镜照 片（引 自“Foundations of Microbiology）1、鞭毛在

33、细胞表面的着生方式：一端生：一根，一束一端生：一根，一束两端生：两端各生一根鞭毛，两端各生一束鞭毛两端生：两端各生一根鞭毛，两端各生一束鞭毛周生周生侧生侧生G-细菌鞭毛的一般结构细菌鞭毛的一般结构2、鞭毛的一般结构、鞭毛的一般结构G+细菌鞭毛结构特点：细菌鞭毛结构特点：革兰氏阳性细菌的鞭毛结构较为简单，如枯革兰氏阳性细菌的鞭毛结构较为简单，如枯草芽孢杆菌鞭毛的基体仅有草芽孢杆菌鞭毛的基体仅有S和和M两个环，而鞭两个环，而鞭毛丝和钩形鞘则与革兰氏阴性菌相同。毛丝和钩形鞘则与革兰氏阴性菌相同。3、鞭毛运动的机制 “旋转论(rotation theory)”4、鞭毛的功能、鞭毛的功能 与细菌运动有关

34、，是原核生物实现其趋向与细菌运动有关，是原核生物实现其趋向性性(taxis)的有效方式。的有效方式。(七七)菌毛菌毛(fimbria)和性毛和性毛(pili)1、菌毛、菌毛(fimbria)，是一种长在细菌体表的纤细、中空、是一种长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。比鞭毛简单，无基体等构造，直接着物体表面的功能。比鞭毛简单，无基体等构造，直接着生于细胞质膜上。直径一般生于细胞质膜上。直径一般3-10nm，每菌有，每菌有250 300条。多存于条。多存于G-致病菌中，参与菌致病菌中，参与菌 体吸

35、附于宿主粘膜体吸附于宿主粘膜 上皮细胞上。上皮细胞上。大肠杆菌菌毛（fimbria）(引自“Foundations of Microbiology”)大肠杆菌性毛（pili）电镜照片(引自“Foundations of Microbiology)2、性毛又称性菌毛、性毛又称性菌毛(pilus)，长度比菌毛长，数量少，长度比菌毛长，数量少，每个细胞仅一至少数几根，其构造和成分与菌毛相同。每个细胞仅一至少数几根，其构造和成分与菌毛相同。功能：参功能：参与细菌结与细菌结合作用，合作用，传递遗传传递遗传物质。物质。(八)特殊的休眠构造芽孢 某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一某些细菌在其生长发育后

36、期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠强的休眠构造，称为构造，称为芽孢或内生芽孢或内生孢子孢子(spore(spore，Endospore)Endospore)。主要种类：主要种类：芽芽孢杆菌属和羧孢杆菌属和羧菌属菌属 1、芽孢特点、芽孢特点（1）芽孢是休眠构造而不是繁殖构造）芽孢是休眠构造而不是繁殖构造（2）芽孢抗逆性极强）芽孢抗逆性极强（3）芽孢休眠能力极强）芽孢休眠能力极强2、细菌芽孢构造的模式图、细菌芽孢构造的模式图轴丝形成轴丝形成 形成前芽孢形成前芽孢 前芽孢隔膜形成前芽孢隔膜形成 前芽孢发育成熟前芽孢发育成熟芽

37、孢形成芽孢形成 芽孢囊芽孢囊裂解裂解 4、芽孢耐热的分子机制：（1）渗透调节皮层膨胀学说（2）吡啶二羧酸钙（DPA）学说5.5.伴孢晶体伴孢晶体 少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌在其少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体双锥形的碱溶性蛋白晶体内毒素，称为伴内毒素，称为伴孢晶体。它的干重可达芽孢囊重的孢晶体。它的干重可达芽孢囊重的30%30%左右，左右，由由1818种氨基酸组成。由于伴孢晶体对种氨基酸组成。由于伴孢晶体对200200多种多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，因而可昆虫尤其是鳞翅目的

38、幼虫有毒杀作用，因而可将这类产伴孢晶体的细菌制成有利于环境保护将这类产伴孢晶体的细菌制成有利于环境保护的生物农药细菌杀虫剂。的生物农药细菌杀虫剂。6、细菌其它休眠构造-孢囊 孢囊是固氮菌尤其是棕色固氮菌等少数细菌孢囊是固氮菌尤其是棕色固氮菌等少数细菌在缺乏营养的条件下，由营养细胞的外壁加厚、在缺乏营养的条件下，由营养细胞的外壁加厚、细胞失水而形成的一种抗干旱但不抗热的圆形休细胞失水而形成的一种抗干旱但不抗热的圆形休眠体，一个营养细胞仅形成一个孢囊，因此与芽眠体，一个营养细胞仅形成一个孢囊，因此与芽孢一样只是休眠体。孢囊在适宜的外界条件下，孢一样只是休眠体。孢囊在适宜的外界条件下，可发芽和重新进

39、行营养生长。可发芽和重新进行营养生长。1、分类鉴定、分类鉴定2、保存菌种、保存菌种3、分离菌种、分离菌种4、生物杀虫、生物杀虫5、灭菌标准、灭菌标准三、细菌的繁殖与培养特征三、细菌的繁殖与培养特征(一)细菌的繁殖细菌一般为无性繁殖。多数繁殖方式：二分裂繁殖 少数其它方式：三分裂，如绿色硫细菌 复分裂，如小型弧状细菌 芽殖，如芽生杆菌属 杆菌二分裂格形暗网菌三分裂蛭弧菌复分裂(二)细菌的培养特征 细菌的培养特征主要指细菌在固体、半固体和细菌的培养特征主要指细菌在固体、半固体和液体培养基中生长后所表现出的群体形态特征，不液体培养基中生长后所表现出的群体形态特征，不同的细菌有其固有的培养特征。同的细

40、菌有其固有的培养特征。(1)(1)平板培养平板培养(2)(2)固体斜面培养固体斜面培养（3 3）液体培养基液体培养基（4 4）半固体培养半固体培养1、细菌的固体培养特征、细菌的固体培养特征 菌落（菌落（colonycolony）：）：是指在固体培养基上，由一个是指在固体培养基上，由一个细菌或孢子生长、繁殖形成的肉眼可见的群体。细菌或孢子生长、繁殖形成的肉眼可见的群体。菌落特征菌落特征:湿润湿润,较光滑，较透明，较粘稠，易挑较光滑，较透明，较粘稠，易挑起，质地均匀，菌落正反面及边缘与中央部位的颜色起，质地均匀，菌落正反面及边缘与中央部位的颜色一致。一致。生物学意义生物学意义:微生物分类鉴定的指征

41、之一。微生物分类鉴定的指征之一。菌苔（菌苔（bacterial lawnbacterial lawn）：）：是指在固体培养基上是指在固体培养基上由许多细菌或孢子生长、繁殖形成的肉眼可见、相互由许多细菌或孢子生长、繁殖形成的肉眼可见、相互连成一片的大量菌落群体。连成一片的大量菌落群体。l 菌落形态包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、颜色和透 明程度等。每一种细菌在一定条件下形成固定的菌落特征。不同种或同种在不同的培养条件下，菌落特征是不同的。这些特征对菌种识别、鉴定有一定意义。l细胞形态是菌落形态的基础，菌落形态是细胞形态在群体集聚时的反映。细菌是原核微生物，故形成的菌落也小；细菌个体之间充

42、满着水分，所以整个菌落显得湿润，易被接种环挑起；球菌形成隆起的菌落；有鞭毛细菌常形成边缘不规则的菌落；具有荚膜的菌落表面较透明，边缘光滑整齐；有芽孢 的菌落表面干燥皱褶；有些能产生色素的细菌菌落还显出鲜艳的颜色。2、细菌的半固体培养特征、细菌的半固体培养特征半固体培养基：含半固体培养基：含0.35-0.4%琼脂琼脂穿刺接种法：穿刺接种法：用途：观察细菌是否扩散生长，判断细菌运动性及是否用途：观察细菌是否扩散生长，判断细菌运动性及是否 含鞭毛。含鞭毛。3、细菌的液体培养特征、细菌的液体培养特征 多数呈浑浊状，少数形成沉淀、菌醭、菌膜等。多数呈浑浊状，少数形成沉淀、菌醭、菌膜等。枯草芽孢杆菌枯草芽

43、孢杆菌(Bacillus subtilisBacillus subtilis)大肠杆菌大肠杆菌(Escherichia coliEscherichia coli)乳酸杆菌乳酸杆菌(LactobacillusLactobacillus)丙酮丁醇梭菌丙酮丁醇梭菌(Clos.acetobutyleumClos.acetobutyleum)肠膜明串珠菌肠膜明串珠菌(Leuconostoc Leuconostoc mesenteroidesmesenteroides)醋酸杆菌醋酸杆菌(AcetobacterAcetobacter)棒状杆菌棒状杆菌(CorynebacteriumCorynebacteri

44、um)短杆菌短杆菌(BrevibacteriumBrevibacterium)黄单孢菌黄单孢菌(Xanthomonas)(Xanthomonas)：大肠埃希氏杆菌（大肠埃希氏杆菌（Escherichia coliEscherichia coli）枯草芽孢杆菌（枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilisBacillus subtilis）北京棒杆菌（北京棒杆菌（Corynebacteriun PekinensisCorynebacteriun Pekinensis）熟记以下基本细菌学名：Bac.Thuringiensis苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌Clostridium acetobuty

45、licum丙酮丁醇梭菌丙酮丁醇梭菌Streptococcus pneumoniae肺炎链球菌肺炎链球菌Mycobacterium tuberculosis结核分枝杆菌结核分枝杆菌Pseudomonas aeruginosa铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌Salmonella typhimurium鼠伤寒沙门氏菌鼠伤寒沙门氏菌Staphylococcus aureus金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌Lactobacillus lactis乳酸杆菌乳酸杆菌一、放线菌的特征一、放线菌的特征1 1、什么是放线菌（、什么是放线菌（actinomycesactinomyces）？）？放线菌放线菌是一类有分枝状的菌丝体

46、是一类有分枝状的菌丝体 (mycelium)(mycelium)和以孢子进和以孢子进行繁殖的丝状细菌。行繁殖的丝状细菌。2 2、为什么属于原核生物？、为什么属于原核生物？放线菌的菌丝体为单细胞，菌丝直径比真菌细，与细菌接近；放线菌的菌丝体为单细胞，菌丝直径比真菌细，与细菌接近；无核膜、核仁和线粒体等，核糖体为无核膜、核仁和线粒体等，核糖体为70S70S，属原核生物；，属原核生物；细胞壁含胞壁酸，二氨基庚二酸，不含几丁质，纤维素，革细胞壁含胞壁酸，二氨基庚二酸，不含几丁质，纤维素，革兰氏染色阳性；兰氏染色阳性；对环境对环境pHpH值的要求是近中性或微偏碱，这与细菌相近而不同值的要求是近中性或微偏

47、碱，这与细菌相近而不同于真菌于真菌 (一般偏酸性一般偏酸性)；凡能抑制细菌的抗生素也能抑制放线菌，而抑制真菌的抗生凡能抑制细菌的抗生素也能抑制放线菌，而抑制真菌的抗生素对放线菌无抑制作用；素对放线菌无抑制作用；对溶菌酶敏感。对溶菌酶敏感。第二节第二节 放线菌放线菌 Actinomycetes是一类具有丝状分枝的单细胞是一类具有丝状分枝的单细胞，主要以外生孢，主要以外生孢子的形式繁殖，子的形式繁殖，革兰氏阳性革兰氏阳性，与细菌同属原核微生物。，与细菌同属原核微生物。放线菌菌落放线菌菌落中的菌丝常从一个中心向四周辐射状呈放射状生长，并因此而得名。中的菌丝常从一个中心向四周辐射状呈放射状生长，并因此

48、而得名。放线菌有特殊的土霉味。放线菌有特殊的土霉味。分布：分布：含水量较低、有机物丰富、呈微碱性的土壤中。估计每克含水量较低、有机物丰富、呈微碱性的土壤中。估计每克土壤中约含放线菌孢子土壤中约含放线菌孢子107-108个。个。应用：应用：放线菌对人类最突出的贡献就是它能产生大量的、种类繁放线菌对人类最突出的贡献就是它能产生大量的、种类繁多的抗菌素。放线菌还是酶类、维生素的生产菌；有的放线菌有固多的抗菌素。放线菌还是酶类、维生素的生产菌；有的放线菌有固氮能力；放线菌在自然界物质循环中也起着重要作用，由于它们具氮能力；放线菌在自然界物质循环中也起着重要作用，由于它们具有较强的分解复杂有机物的能力，

49、对于土壤肥力的提高也有重要作有较强的分解复杂有机物的能力，对于土壤肥力的提高也有重要作用。用。危害：危害：只有极少数放线菌对人类构成危害，某些只有极少数放线菌对人类构成危害，某些Actinomyces（放（放线菌属）菌种引起动物放线菌病（皮肤、脑、肺和足部感染），某线菌属）菌种引起动物放线菌病（皮肤、脑、肺和足部感染），某些些Nocardia（诺卡氏菌属）引起人和动物的诺卡氏菌病；（诺卡氏菌属）引起人和动物的诺卡氏菌病；还有少数还有少数放线菌能引起植物病害。放线菌能引起植物病害。二、放线菌的形态与结构二、放线菌的形态与结构-链霉菌属（链霉菌属（StreptomycesStreptomyces）

50、的放线菌）的放线菌1、链霉菌菌体形态与结构、链霉菌菌体形态与结构 孢子丝孢子丝 孢子孢子 气生菌丝气生菌丝 培养基表面培养基表面 基内菌丝基内菌丝 基内菌丝：基内菌丝：又称营养菌丝或初级菌丝体，匍匐生长在培养基又称营养菌丝或初级菌丝体，匍匐生长在培养基内或培养基表面。其主要功能为吸收营养物质和排泄代谢废物，内或培养基表面。其主要功能为吸收营养物质和排泄代谢废物，一般无横隔膜一般无横隔膜(诺卡氏菌属除外诺卡氏菌属除外)。直径。直径0.21.2m，但长度差，但长度差别很大，短的小于别很大，短的小于100m，长的可达，长的可达600m以上。无色或产生以上。无色或产生水溶性或脂溶性色素而呈现黄、绿、橙