微生物的形态和构造课件.pptx

1、v定义：细菌是原核生物中的一大类群，细胞个体微小、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的单细胞原核微生物。v生存环境：温暖潮湿、富含有机物的地方，都有大量细菌活动。有特殊的臭味或酸败味，发粘、发滑。v应用：v工业上生产各种氨基酸、核苷酸、酶制剂、乙醇、丙酮、丁醇、有机酸、抗生素等；v农业上用作杀虫菌剂、细菌肥料的生产和在沼气发酵、饲料青贮等方面的应用；v医药上如各种菌苗、类毒素、代血浆和许多医用酶类的生产等；v以及细菌在环保和国防上的应用等，都是利用有益细菌活动的例子。v危害：人、动物、植物的传染病、食物和工农业产品腐烂变质。菌体呈球形或近似球形菌体呈球形或近似球形,以典型的二

2、分裂殖以典型的二分裂殖方式繁殖方式繁殖,分裂后产生的新细胞常保持一定的分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式空间排列方式.根据细胞分裂的方向及分裂后根据细胞分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间的各子细胞的空间排列状态排列状态不同不同,可将球菌分可将球菌分为以下几种为以下几种:单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。菌、葡萄球菌等。细胞分裂沿一个平面进行，细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在新个体分散而单独存在.如尿素微球菌如尿素微球菌(Micrococcus ureae)细胞沿一个平面分裂，新个细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列

3、体成对排列.如肺炎双球菌如肺炎双球菌 (Diplococcus pneumoniae)脑膜炎奈瑟菌脑膜炎奈瑟菌双球菌双球菌(diplococcus)肺炎链球菌肺炎链球菌细胞沿一个平面进行分裂，新个体不细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状但可保持成对的样子，并可连成链状.如：如：乳链球菌乳链球菌 （Streptococcus lactisStreptococcus lactis）无乳链球菌（无乳链球菌（Streptococcus Streptococcus agalactiae)agalactiae)溶血链球菌溶血链球菌 （Streptococcus Streptoc

4、occus hemolyticus)hemolyticus)链球菌链球菌(streptococcus)细胞分裂是沿两个相垂直的细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每四个细平面进行，分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田胞特征性地连在一起，呈田字形字形.如四联微球菌如四联微球菌 （Micrococcus tetragenusMicrococcus tetragenus）四联球菌四联球菌(tetrad)细胞按三个互相垂直的细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八平面进行分裂后，每八个球菌特征性地连在一个球菌特征性地连在一起成立方体形起成立方体形.如藤黄八叠球菌如藤黄八叠球菌 （Sarcina

5、ureaeSarcina ureae)八叠球菌八叠球菌(sarcina)细胞无定向分裂，多个新细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群个体形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。体，犹如一串葡萄。如：如：金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌（Staphylococcus Staphylococcus aureus)aureus)白色葡萄球菌（Staphylcoccus albus)葡萄球菌葡萄球菌(streptococcus)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

6、状、棒杆状、梭状杆状、月亮短杆状、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Scanning electron micrographs illustrating external features of the rod-shaped bacterium E.coli.Bacillus megabacterium Legionella pneumophila(causes Legionnaires Disease)(causes anthrax),B

7、acillus anthracis Rod-Shaped Bacterium,hemorrhagic E.coli,strain 0157:H7 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)(spirochaeta)：旋转周数在：旋

8、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 cholerae培养时间、培养时间、培养温度、培养温度、培养基成分、培养基成分、浓度、浓度、pH值值柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌(丝状)、具有子实体的粘细菌等是特殊形态的细菌。(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

9、：平均长度：平均长度：2 m 2 m；宽度宽度0 0.5.5mm 1500 1500个大肠杆菌头尾相接等于个大肠杆菌头尾相接等于3 3mm;mm;10 109 9个大肠杆菌重个大肠杆菌重1 1 mg.mg.v一般构造一般构造：如细胞：如细胞壁、细胞膜、细胞质、壁、细胞膜、细胞质、核质体、核糖体等，核质体、核糖体等，是所有细菌都有的构是所有细菌都有的构造造v特殊构造特殊构造：主要有：主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、鞭毛、菌毛、性菌毛、荚膜和芽孢等，并非荚膜和芽孢等，并非所有细菌都有的构造所有细菌都有的构造细胞壁的观察方法：细胞壁的观察方法：染色染色 质壁分离质壁分离 电镜观察电镜观察机械破裂细胞，分离

10、机械破裂细胞，分离得到纯的细胞壁得到纯的细胞壁细胞壁是位于菌体的外层，内细胞壁是位于菌体的外层，内侧紧贴细胞膜的一层无色透明，侧紧贴细胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的结构。细胞壁坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占细胞干重的约占细胞干重的10%10%25%25%。1.1.证实细胞壁的方法证实细胞壁的方法a.固定细胞外形和提高机械强度固定细胞外形和提高机械强度b.为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需c.阻拦有害物质进入细胞阻拦有害物质进入细胞d.细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性的物质基础。素和噬菌体的敏感性的物质基

11、础。1）革兰氏染色与细胞壁：（1）革兰氏染色C.Gram（革兰）于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阴性菌革兰染色两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖，但各有其特殊组分。1)革兰染色法：革兰染色法：涂片 风干 固定 结晶紫 碘液 95%乙醇 复红1min1min脱色1、细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁：（1）革兰氏染色1、细胞壁（3）革兰氏阴性细菌的细胞壁肽聚糖外膜外膜蛋白周质空间1、细胞壁（2）革兰氏阳性细菌的细胞壁特点：厚度大（2080nm）化学组分简单，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。1、细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁：（2）革兰氏阳性细菌的细胞

12、壁A、肽聚糖厚约厚约2080nm，由，由40层左右的网格状分子交织成层左右的网格状分子交织成的网套覆盖在整个细胞上。的网套覆盖在整个细胞上。双糖单位原核生物所特有的已糖1、细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁：（2）革兰氏阳性细菌的细胞壁A、肽聚糖由四个氨基酸分子按L型与D型交替方式连接而成双糖单位中的-1,4-糖苷键很容易被溶菌酶(lysozyme)所水解，从而引起细菌因肽聚糖细胞壁的“散架”而死亡。1、细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁：（3）革兰氏阴性细菌的细胞壁A、肽聚糖埋藏在外膜层之内，是仅由埋藏在外膜层之内，是仅由12层肽聚糖网状分子层肽聚糖网状分子组成的薄层组成的薄层(23nm)，含量约占细胞

13、壁总重的，含量约占细胞壁总重的10%，故对机械强度的抵抗力较革兰氏阳性菌弱。故对机械强度的抵抗力较革兰氏阳性菌弱。内消旋二氨基庚二酸(m-DAP)（只在原核微生物细胞壁上发现）没有特殊的肽桥，只形成较为疏稀、机械强度较差的肽聚糖网套革兰阴性菌细胞壁结构革兰阴性菌细胞壁结构1、细胞壁（3）革兰氏阴性细菌的细胞壁A、肽聚糖埋藏在外膜层之内，是仅由埋藏在外膜层之内，是仅由12层肽聚糖网状分子层肽聚糖网状分子组成的薄层组成的薄层(23nm)，含量约占细胞壁总重的，含量约占细胞壁总重的10%，故对机械强度的抵抗力较革兰氏阳性菌弱。故对机械强度的抵抗力较革兰氏阳性菌弱。内消旋二氨基庚二酸(m-DAP)（只

14、在原核微生物细胞壁上发现）没有特殊的肽桥，只形成较为疏稀、机械强度较差的肽聚糖网套1、细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁：（3）革兰氏阴性细菌的细胞壁B、外膜(outer membrane)位于革兰氏阴性细菌细胞壁外层，由位于革兰氏阴性细菌细胞壁外层，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干种蛋白脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干种蛋白质组成的膜，有时也称为外壁。质组成的膜，有时也称为外壁。1、细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁：（3）革兰氏阴性细菌的细胞壁B、外膜(outer membrane)脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚（810nm）的类脂多糖类物质，由类

15、脂A、核心多糖(core polysaccharide)和O-特异侧链（O-specific side chain，或称O-多糖或O-抗原）三部分组成。脂多糖结构模式图脂多糖结构模式图肽聚糖肽聚糖：其立体构型使细胞壁坚固；：其立体构型使细胞壁坚固；是维持细菌形态的基础成分；是维持细菌形态的基础成分；是青霉素作用的靶分子是青霉素作用的靶分子;有致病作用。有致病作用。磷壁酸磷壁酸：具有免疫原性；具有免疫原性；具有致病性，以脂磷壁酸具有致病性，以脂磷壁酸 （lipoteichoic acid,LTA)为主。为主。原生质体原生质体protoplast球形体球形体spheroplastL型细菌型细菌L-

16、form4 支原体支原体原生质体的特点：原生质体的特点：1 1、无细胞壁，为圆球形、无细胞壁，为圆球形 2 2、对环境敏感：渗透压，震荡，离心，易溶菌、对环境敏感：渗透压，震荡，离心，易溶菌 3 3、有鞭毛，而不能运动、有鞭毛，而不能运动 4 4、不被噬菌体感染（因为失去吸附位点）、不被噬菌体感染（因为失去吸附位点）1 1）概念）概念：细胞膜是：细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软，细胞质的一层柔软，富有弹性的半透明薄富有弹性的半透明薄膜。膜。（1)1)质壁分离质壁分离 (2)(2)选择性染色选择性染色 (3)(3)电镜技术电镜技术 (4)(4)溶菌酶处理溶菌酶处理19

17、72年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型细胞膜液态镶嵌模型细胞膜液态镶嵌模型认为：膜是由球形蛋白认为：膜是由球形蛋白与磷脂按照二维排列方与磷脂按照二维排列方式构成的流体镶嵌式，式构成的流体镶嵌式，流动的脂类双分子层构流动的脂类双分子层构成了膜的连续体，而蛋成了膜的连续体，而蛋白质象孤岛一样无规则白质象孤岛一样无规则地漂流在磷脂类的海洋地漂流在磷脂类的海洋当中。当中。a)a)控制细胞内外物质（营养物质和代谢废物）的运送、控制细胞内外物质（营养物质和代谢废物）的运送、交换；交换；b)b)维持细胞内正常渗透压的渗透屏障作用；维持细胞内正常渗透压的渗透屏障作用；c)c)合成细胞壁（

18、合成细胞壁（LPSLPS、肽聚糖、磷壁酸）和糖被等各、肽聚糖、磷壁酸）和糖被等各成分的场所；成分的场所；d)d)产能基地；产能基地；f)f)提供鞭毛的着生点并提供鞭毛运动所需能量。提供鞭毛的着生点并提供鞭毛运动所需能量。5)间体间体(mesosome)：细胞膜内褶形成的一种管细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物，一般位于状、层状或串状物，一般位于细胞分裂的部位或附近。细胞分裂的部位或附近。间体的功能：间体的功能：(1)参与隔膜形成参与隔膜形成 （2）与核分裂有关）与核分裂有关 （3）类似线粒体功能）类似线粒体功能 细胞质功能：细胞质功能：细胞质中含有丰富的酶系，细胞质中含有丰富的酶系，是营养

19、物质合成、转化、代是营养物质合成、转化、代谢的场所。谢的场所。细胞膜内除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状细胞膜内除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称为细胞质。物质的总称为细胞质。其主要成分有：核糖体、贮藏物、各种酶类、中间其主要成分有：核糖体、贮藏物、各种酶类、中间代谢物及质粒等代谢物及质粒等,少数细菌还存在有伴胞晶体或气泡等。少数细菌还存在有伴胞晶体或气泡等。细胞质内形状较大的颗粒状构造为细胞质内形状较大的颗粒状构造为内含内含物，包括各种物，包括各种贮藏物和气泡、羧酶体等。贮藏物和气泡、羧酶体等。是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸（占

20、（占60%60%）和蛋白质（占）和蛋白质（占40%40%）组成。）组成。细菌的核糖体细菌的核糖体沉降系数沉降系数为：为：70s，由，由50s大亚基和大亚基和 30s 小亚基小亚基构成。构成。功能功能：是细胞合成蛋白是细胞合成蛋白质的机构。质的机构。气 泡聚-羟 基 丁 酸硫 粒糖 原碳 源 及 能 源 类藻 青 素氮 源 类异 染 粒磷 源 类储 藏 物羧 酶 体颗颗 粒粒 状状 内内 含含 物物概念概念：是普遍存在的贮是普遍存在的贮藏物，大小为藏物，大小为0 0.5.51 1mm，主要成分是多聚偏磷酸主要成分是多聚偏磷酸盐的聚合物，分子呈线盐的聚合物，分子呈线状，嗜碱性强，用美兰状，嗜碱性强

21、，用美兰染色时着色较深，呈紫染色时着色较深，呈紫红色，与菌体其他部位红色，与菌体其他部位不同，故称异染粒。不同，故称异染粒。功能：功能：贮存磷元素和能贮存磷元素和能量，降低渗透压。量，降低渗透压。含异染粒的细菌种类含异染粒的细菌种类:棒棒状杆菌和某些芽孢杆菌状杆菌和某些芽孢杆菌等等.聚聚羟丁酸颗粒是许多细羟丁酸颗粒是许多细菌细胞质内常含有的碳源类菌细胞质内常含有的碳源类储藏物储藏物.PHBPHB不溶于水不溶于水,易被易被脂溶性染料脂溶性染料(如苏丹黑如苏丹黑)着色。着色。功能功能:贮存碳源、能源和降贮存碳源、能源和降低渗透压。低渗透压。许多好氧菌和光合厌氧菌都许多好氧菌和光合厌氧菌都含有聚含有

22、聚羟丁酸颗粒。羟丁酸颗粒。是硫元素的贮藏体是硫元素的贮藏体功能：功能：a.a.好氧硫细菌的能源好氧硫细菌的能源 b.b.厌氧硫细菌的电子供体厌氧硫细菌的电子供体形成：当环境中形成：当环境中H H2 2S S含量高时，在体内含量高时，在体内积累积累S S；当；当H H2 2S S不足时不足时,S,S氧化成硫酸盐，氧化成硫酸盐，以提供被菌细胞生命活动所需能量：以提供被菌细胞生命活动所需能量：H2SSSO42-由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。有些细菌细有些细菌细胞质中含有几个或多个气泡。胞质中含有几个或多个气泡。常见于光合细菌和水生细常见于光合细菌和水生细菌菌。气

23、泡的功能：气泡的功能：调节细胞比重，调节细胞比重，加大菌体的加大菌体的浮力浮力,借气泡漂浮能力，借气泡漂浮能力，以使以使其漂浮在合适的水层中，其漂浮在合适的水层中，使无使无鞭毛菌在合适的环境中生长。鞭毛菌在合适的环境中生长。气泡吸收空气，空气中的氧气气泡吸收空气，空气中的氧气可供代谢需要。可供代谢需要。例：许多例：许多光合细菌和水生细菌、光合细菌和水生细菌、盐杆菌常含有气泡。盐杆菌常含有气泡。细菌染色体外的共价闭合环状双链细菌染色体外的共价闭合环状双链DNADNA分子分分子分子量约为子量约为100 100 10 106 6 D.D.携带携带1 1100100个基因个基因,一一个菌细胞可有一至数

24、十个质粒。个菌细胞可有一至数十个质粒。Structure of a bacterium highlighting the bacterial plasmid.1、可以在细胞质中独立于染色体之外（即以、可以在细胞质中独立于染色体之外（即以游离状态）存在，也可以插入到染色体上以游离状态）存在，也可以插入到染色体上以附加体的形式存在；附加体的形式存在；2、在细胞分裂时，可以不依赖于细菌染色体、在细胞分裂时，可以不依赖于细菌染色体而独立进行自我复制，也可以插入到细菌染而独立进行自我复制，也可以插入到细菌染色体中与染色体一道进行复制；色体中与染色体一道进行复制；3、质粒可以通过转化、转导、或接合作用而、

25、质粒可以通过转化、转导、或接合作用而由一个细胞转移到另一个细胞，使两个细胞由一个细胞转移到另一个细胞，使两个细胞都成为带有质粒的细胞；都成为带有质粒的细胞；4、质粒对于细胞生存并不是必要的。、质粒对于细胞生存并不是必要的。1、大肠杆菌的大肠杆菌的F F因子因子2 2、细菌抗药质粒（细菌抗药质粒（R R因子）因子）3 3、大肠杆菌素质粒（、大肠杆菌素质粒（ColCol因子）因子）4 4、降解质粒、降解质粒5 5、ViVi质粒质粒1.概念：概念：某些微生物表面由细胞内生出的某些微生物表面由细胞内生出的细长、波曲的结构。细长、波曲的结构。鞭毛的长度：鞭毛的长度：一般为一般为151520 20 m m

26、，最长可，最长可达达70 70 m m。鞭毛的直径：为鞭毛的直径：为0.010.010.02 0.02 m.m.2.观察和判断细菌鞭毛的方法：观察和判断细菌鞭毛的方法：l 1)从固体培养基上的菌落形态判断从固体培养基上的菌落形态判断l 2)光学显微镜（悬滴法）光学显微镜（悬滴法）l 3)光学显微镜光学显微镜 特殊鞭毛染色特殊鞭毛染色 l 4)电镜电镜 l 5)半固体穿刺培养半固体穿刺培养单 根一 束单 端单 根一 束双 端端端 生生周周 生生侧 生鞭鞭 毛毛 的的 着着 生生 方方 式式由鞭毛丝鞭毛钩基体三部分组成：由鞭毛丝鞭毛钩基体三部分组成：鞭毛丝鞭毛丝：中空螺旋状、丝状中空螺旋状、丝状结

27、构，球蛋白亚基螺旋排列。结构，球蛋白亚基螺旋排列。鞭毛钩鞭毛钩：又称钩形鞘，是连又称钩形鞘，是连接鞭毛丝和基体的一个弯曲接鞭毛丝和基体的一个弯曲筒状部分，蛋白质亚基组成。筒状部分，蛋白质亚基组成。G菌：L环、P环、S环、M环 G+菌：S环，M环基体基体：由若干个盘状物即由若干个盘状物即环组成。环组成。鞭毛蛋白，鞭毛蛋白，3万万6万万Dolton，不同种，不同种由不同球蛋白分子亚基构成，有些含由不同球蛋白分子亚基构成，有些含多糖、类脂等，为极好抗原。多糖、类脂等，为极好抗原。趋避性运动：趋避性运动：化学趋避性运动化学趋避性运动氧趋避性运动氧趋避性运动光趋避性运动光趋避性运动（或线毛、菌毛、伞毛）

28、（或线毛、菌毛、伞毛）某些菌体表面存在的短而多的附属物。某些菌体表面存在的短而多的附属物。纤毛比鞭毛更短、更细，且又直又硬。数量很多，不纤毛比鞭毛更短、更细，且又直又硬。数量很多，不具有运动功能，但与菌的致病性吸附等有关具有运动功能，但与菌的致病性吸附等有关多糖多糖多肽多肽其他物质其他物质(三）荚膜三）荚膜l包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质物质叫做糖被（叫做糖被（glycocalyx）l按其有无固体层次、层次厚薄又可细分为：按其有无固体层次、层次厚薄又可细分为：l荚膜：荚膜：粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附粘液状物质具有一定外形，相对

29、稳定地附着在细胞壁外，厚度着在细胞壁外，厚度：0.2m。l微荚膜（微荚膜（microcopsule)：粘液状物质较薄，厚粘液状物质较薄，厚度：度：0.2m ，与细胞表面牢固结合。与细胞表面牢固结合。l粘液层粘液层(slime layer)：粘液物质没有明显的边缘，：粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散比荚膜松散,可向周围环境中扩散可向周围环境中扩散,增大黏性。增大黏性。l菌胶团菌胶团(zoogloea):包裹在细胞群体上的胶状物质。包裹在细胞群体上的胶状物质。荧光显微镜荧光显微镜 负染色负染色 特殊染色特殊染色荧光显微镜下的荚膜荧光显微镜下的荚膜 1、荚膜富含水分，可保护细胞免于干燥；荚膜富含水

30、分，可保护细胞免于干燥；2、能抵御吞噬细胞的吞噬；、能抵御吞噬细胞的吞噬；3、为主要表面抗原（、为主要表面抗原（K抗原），是有些病原菌的抗原），是有些病原菌的毒力因子；毒力因子；4、能保护菌体免受噬菌体和其他物质（溶菌酶和、能保护菌体免受噬菌体和其他物质（溶菌酶和补体）的侵害；补体）的侵害；5、是某些病原菌必须的粘附因子；、是某些病原菌必须的粘附因子；6、贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质物质应用：荚膜也可以成为有价值的材料。如：应用：荚膜也可以成为有价值的材料。如：Leucomostoc Leucomostoc mesenteroides mesente

31、roides 的葡聚糖荚膜已用于生产的葡聚糖荚膜已用于生产代血浆的主代血浆的主要成分要成分右旋糖酐和葡聚糖凝胶制剂；右旋糖酐和葡聚糖凝胶制剂；从野菜从野菜黄单胞菌（黄单胞菌（Xanthomonas campestrisXanthomonas campestris）荚膜提取黄原）荚膜提取黄原胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开采中优良的胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开采中优良的压浆压浆剂剂；用产菌用产菌胶团的菌进行胶团的菌进行污水处理等；污水处理等；通过荚通过荚膜的血清学反应进行细菌鉴定（荚膜膨胀试验）。膜的血清学反应进行细菌鉴定（荚膜膨胀试验）。危害：食品变质发粘；增强致病力；造成严重龋齿

32、等。危害：食品变质发粘；增强致病力；造成严重龋齿等。光滑（光滑（Smooth,S-)型菌落型菌落产荚膜的细菌在固体培产荚膜的细菌在固体培养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、呈粘液状，称养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、呈粘液状，称S-型菌落。型菌落。粗糙（粗糙（Rough,R-)型菌落型菌落不产荚膜的细菌形成的菌不产荚膜的细菌形成的菌落表面干燥、粗糙、称落表面干燥、粗糙、称R-型菌落。型菌落。（1）荚膜的形成是微生物的遗传特征之）荚膜的形成是微生物的遗传特征之一，是一，是“种种”的特征。但不是细菌的必要结的特征。但不是细菌的必要结构，失去荚膜的菌株照样能够生活。构，失去荚膜的菌株照样能够生活。(

33、2)荚膜的形成与组成明显受培养基成分荚膜的形成与组成明显受培养基成分和培养条件的影响（与环境密切相关）。和培养条件的影响（与环境密切相关）。如肠膜明串珠菌如肠膜明串珠菌(Leuconosto mesenterondes)以蔗以蔗糖为碳源时合成葡聚糖成分的荚膜糖为碳源时合成葡聚糖成分的荚膜。概念：某些细菌生长到一概念：某些细菌生长到一定阶段或在一定环境条件定阶段或在一定环境条件下，细胞的正常生长和分下，细胞的正常生长和分裂停止，细胞内细胞质浓裂停止，细胞内细胞质浓缩，逐步行成一个圆形、缩，逐步行成一个圆形、椭圆形或圆柱形的，对不椭圆形或圆柱形的，对不良环境有较强抵抗力的特良环境有较强抵抗力的特殊

34、结构，称为芽胞。芽胞殊结构，称为芽胞。芽胞成熟后可自行从成熟后可自行从芽胞囊芽胞囊中中释放出来。因芽胞的形成释放出来。因芽胞的形成都是在细胞内，故又称内都是在细胞内，故又称内生孢子。生孢子。芽胞芽胞芽胞囊芽胞囊 在杆菌中能形成芽孢的种类在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。芽孢。产生芽孢的几个属：产生芽孢的几个属：(Bacillus)Bacillus)芽孢杆菌属芽孢杆菌属(Clostridium)Clostridium)梭状芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属(Sporosarcina)(Sporosarcina)芽孢八叠球菌属芽孢八

35、叠球菌属芽孢的结构芽孢的结构芽孢的外壁层厚而致密，主要成芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差分为脂蛋白，通透性差,不易着色。不易着色。核心含有大量的核心含有大量的DNADNA、RNARNA、蛋白蛋白质酶等物质，还含有质酶等物质，还含有2,62,6吡啶吡啶二羧酸二羧酸（DPADPA）,DPA,DPA是芽孢特有是芽孢特有的成分。一般以的成分。一般以 DPADPACaCa的形式的形式存在存在。皮层主要含芽孢肽聚糖、皮层主要含芽孢肽聚糖、DPADPACaCa，皮层体积大，比较致密。皮层体积大，比较致密。芽孢平均含水量低芽孢平均含水量低,约约40%.40%.芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽

36、孢衣、皮层和核心：芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心：1 1、对高温、对高温、干燥、辐射、化学药物干燥、辐射、化学药物有强大的抵抗力。有强大的抵抗力。2 2、含水量低、壁厚而致密，通透性含水量低、壁厚而致密，通透性差差,不易着色，折光性强。不易着色，折光性强。3 3、芽胞内新陈代谢几乎停止，处于芽胞内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，但保持潜在休眠状态，但保持潜在萌发萌发力。力。4 4、一个芽孢萌发只产生一个营养状一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。态的细胞。即不是细菌生活周期的必经阶段，也不是细即不是细菌生活周期的必经阶段，也不是细菌繁殖的一种形式，又不是对环境的消极反菌繁殖

37、的一种形式，又不是对环境的消极反应，而是一种生命形式，一种独立的休眠体。应，而是一种生命形式，一种独立的休眠体。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、灭菌标准少数芽孢杆菌，如少数芽孢杆菌，如Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis（苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会（苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋在芽孢旁形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体（即白晶体（即内毒素）称为伴胞晶体。它的内毒素）称为伴胞晶体。它的干重可达芽孢囊的约干重可达芽孢囊的

38、约30%30%，由，由1818种氨基酸组种氨基酸组成，大小约成，大小约0.60.62.02.0m m。伴胞晶体对。伴胞晶体对200200多多种昆虫尤其是鳞翅目昆虫的幼虫有毒杀作用，种昆虫尤其是鳞翅目昆虫的幼虫有毒杀作用，因此可以用做生物农药。因此可以用做生物农药。Bacillus thuringiensis viewed by phase contrast m i c r o s c o p y.T h e vegetative cells contain endospores(phase bright)a nd c ryst a l s o f a n insecticidal protei

39、n toxin(delta endotoxin).Most cells have lysed and released the spores and toxin crystals(the s t r u c t u r e s w i t h a bipyramidal shape).一般为无性繁殖，一般为无性繁殖，二分裂法。二分裂法。同形裂殖：裂殖后形成的子细同形裂殖：裂殖后形成的子细胞大小相等。胞大小相等。异形裂殖：分裂产生两个大小异形裂殖：分裂产生两个大小不等的子细胞。不等的子细胞。细菌分裂过程：细菌分裂过程：菌体伸长，核质体分裂菌体伸长，核质体分裂形成横隔壁形成横隔壁子细胞分离子细胞分

40、离无性繁殖无性繁殖有性繁殖有性繁殖方式方式固体培养时的群体形态：固体培养时的群体形态：菌落（菌落（colony)单菌落（单菌落（clone)菌苔菌苔(lawn)culture plate液体培养时的群体形态液体培养时的群体形态：（一）种类（一）种类：不同的微生物种类，其菌落特征不同。同一种菌在不同的微生物种类，其菌落特征不同。同一种菌在不同培养条件下菌落特征也不尽相同。不同培养条件下菌落特征也不尽相同。菌落的特征菌落的特征包括：包括：1 1、大小、大小2 2、颜色、颜色3 3、透明度、透明度4 4、表面状态、表面状态5 5、质地、质地6 6、边缘形态、边缘形态7 7、隆起形状、隆起形状（正面观

41、）（正面观）各种微生物在一定条件下形成的菌落，其形态特征有一定的稳定性和专一性，因而可以作为识别、鉴定菌种的一个依据，但也受某些因素的影响，观察时应加以注意。1、邻近菌落、邻近菌落2、培养时间、培养时间3、培养基成分、培养基成分4、培养温度、培养温度一般都较小，菌落与培养基结合不紧密，一般都较小，菌落与培养基结合不紧密，用接种针容易挑起，多数表面较光滑、用接种针容易挑起，多数表面较光滑、湿润、较粘稠，易挑取，质地均匀，色湿润、较粘稠，易挑取，质地均匀，色泽多样。泽多样。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

42、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

43、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，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

44、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。Streptomyces coelicolor J1501 A picture of colonies producing the pigmented antibiotic actinorhodin.Sporulating colonies on Tomato-Oatmeal Agar plates.Streptomyces lividans 1326 Colonies growing on medium R2YE,producing both undecylprodigiosin and actinorhod

45、in.v同为单细胞，菌丝比真菌细，其直径与细菌接近；同为单细胞，菌丝比真菌细，其直径与细菌接近；v同属原核生物。无核膜、核仁和线粒体等。核糖体同属原核生物。无核膜、核仁和线粒体等。核糖体70S等；等；v胞壁含磷壁酸，二氨基庚二酸，不含几丁质，纤维素；胞壁含磷壁酸，二氨基庚二酸，不含几丁质，纤维素；G+;v对环境的要求与细菌相近；对环境的要求与细菌相近；v对溶菌酶敏感；对溶菌酶敏感；v对抗生素的反应向细菌。对抗生素的反应向细菌。总之，放线菌是一类介于细菌和真菌之间，而更接近于总之，放线菌是一类介于细菌和真菌之间，而更接近于细菌的原核生物。细菌的原核生物。所以：在所以：在Bergeys Manua

46、l of Systematic Bacteriology.Vol.4 上归在分枝菌纲上归在分枝菌纲(Actinomycetes)菌丝根据形态和功能不同可菌丝根据形态和功能不同可分为：分为：营养菌丝营养菌丝(Substrate(Substrate myceliummycelium）气生菌丝气生菌丝(Aerial mycelium)(Aerial mycelium)孢子丝孢子丝(Reproductive(Reproductive mycelium)mycelium)横隔分裂缩缢分裂分生孢子孢子囊孢子无性孢子（主要）无性孢子（主要）菌丝片段菌丝片段放线菌的繁殖放线菌的繁殖质地质地:致密、干燥、多皱、

47、小致密、干燥、多皱、小而不蔓延、不挑起，表面有而不蔓延、不挑起，表面有放射状沟纹。放射状沟纹。形状：随菌种不同可有两类：形状：随菌种不同可有两类：(1)产生大量分枝状菌丝的菌产生大量分枝状菌丝的菌种：种：如如Strptomyces)形成与培形成与培养基结合较紧的养基结合较紧的 菌落，不易菌落，不易挑起或整个挑起。挑起或整个挑起。(2)不产生大量菌丝的菌种：不产生大量菌丝的菌种：如如Nocardia形成的菌落呈粉形成的菌落呈粉质，挑之易碎质，挑之易碎链霉菌属链霉菌属(Streptomyces)(Streptomyces)共约共约10001000多种。具有发育良好的菌丝体，菌丝体有基内多种。具有发

48、育良好的菌丝体，菌丝体有基内菌丝、气生菌丝、和孢子丝之分；孢子丝和孢子的形态因种菌丝、气生菌丝、和孢子丝之分；孢子丝和孢子的形态因种而异。抗生素主要由放线菌产生，而其中而异。抗生素主要由放线菌产生，而其中90%90%由链霉菌产生由链霉菌产生。诺卡氏菌属诺卡氏菌属（NocardiaNocardia）此属中多数种没有气生菌丝，只有营养菌丝。在培养此属中多数种没有气生菌丝，只有营养菌丝。在培养15h15h至至4 4天内，菌丝体产生横膈膜，分枝的菌丝体突然全部断裂成杆天内，菌丝体产生横膈膜，分枝的菌丝体突然全部断裂成杆状、球状或带叉的杆状体。状、球状或带叉的杆状体。小单孢菌属小单孢菌属（Micromonospora)Micromonospora)不行成气生菌丝，只在营养菌丝上长出很多分枝小梗，顶端不行成气生菌丝，只在营养菌丝上长出很多分枝小梗，顶端着生着一个孢子；其菌落较链霉菌小得多。着生着一个孢子；其菌落较链霉菌小得多。放线菌属放线菌属（Actinomyces)Actinomyces)多为致病菌。只有营养菌丝，有隔膜，可断裂成多为致病菌。只有营养菌丝，有隔膜，可断裂成V V或或Y Y形体。形体。