微生物形态、结构及功能-细菌.ppt

第二章 微生物形态、结构与功能 1真菌（真菌（酵母、霉菌、蕈菌等酵母、霉菌、蕈菌等）、）、单细胞藻类、单细胞藻类、原生动物等原生动物等微生物微生物非细胞型：病毒非细胞型：病毒细胞型细胞型真核微生物真核微生物原核微生物原核微生物古生菌（古生菌（Archaea）细菌（细菌（Bacteria）古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列，且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌较列，且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌较为接近，同属于原核生物。为接近，同属于原核生物。2第一节第一节 细菌（细菌（bacteriabacteria）一、细胞的形态构造及其功能一、细胞的形态构造及其功能（一）形态和染色（一）形态和染色球状球状杆状杆状螺旋状螺旋状基基本本形形态态3（一）形态和染色（一）形态和染色1、球状、球状 细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。4n细胞分裂沿一个细胞分裂沿一个平面进行，新个平面进行，新个体分散而单独存体分散而单独存在在.n如尿素微球菌如尿素微球菌(Micrococcus ureae)5双球菌：双球菌：细胞沿一个平面分裂，新个细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列体成对排列.如肺炎双球菌如肺炎双球菌(Diplococcus Diplococcus pneumoniaepneumoniae)6链球菌：链球菌：细胞沿一个平面进行分裂，细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状子，并可连成链状.如：如：乳链球菌（乳链球菌（Streptococcus lactis）无乳链球菌（无乳链球菌（Streptococcus agalactiae)溶血链球菌（溶血链球菌（Streptococcus hemolyticus)7四联球菌：四联球菌：细胞分裂是沿两个相垂直的平面细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每四个细胞特征性进行，分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田字形地连在一起，呈田字形.如四联微球菌（如四联微球菌（Micrococcus tetragenus）8八叠球菌：八叠球菌：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 ureaeSarcina ureae)9葡萄球菌：葡萄球菌：细胞无定向分裂，多个细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则新个体形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。的群体，犹如一串葡萄。如：金黄色葡萄球菌如：金黄色葡萄球菌（Staphylococcus Staphylococcus aureus)aureus)白色葡萄球菌白色葡萄球菌（Staphylcoccus Staphylcoccus albusalbus)102、杆状、杆状 细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。大变化。11枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌地衣芽孢杆菌12铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）（绿脓杆菌）13结核分枝杆菌结核分枝杆菌14炭疽病的病原菌炭疽病的病原菌 -炭疽杆菌炭疽杆菌15破伤风梭菌破伤风梭菌16一、细胞的形态构造及其功能一、细胞的形态构造及其功能（一）形态和染色（一）形态和染色3、螺旋状、螺旋状弧菌弧菌螺旋菌螺旋菌螺旋体菌螺旋体菌17弧菌：弧菌：菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，形似形似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。字或逗号，鞭毛偏端生。蛭蛭弧弧菌菌霍乱弧菌霍乱弧菌18螺旋菌：螺旋菌：菌体回转如螺旋，螺菌体回转如螺旋，螺旋数目和螺距大小因旋数目和螺距大小因种而异。鞭毛二端生种而异。鞭毛二端生细胞壁坚韧，菌体较细胞壁坚韧，菌体较硬。硬。19螺旋体菌：螺旋体菌：菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。细胞外鞘内。梅毒密螺旋体梅毒密螺旋体204、大小与重量、大小与重量细菌的大小测量单位是细菌的大小测量单位是m215、染色、染色由于细菌细胞微小又透明，一般先要经过染色才能作显微观察由于细菌细胞微小又透明，一般先要经过染色才能作显微观察革兰氏染色法革兰氏染色法细菌染色细菌染色鉴别染色法鉴别染色法简单染色法简单染色法负染色：负染色：正染色正染色死菌死菌活菌活菌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荚膜染色法荚膜染色法用美蓝或用美蓝或TTC等作活菌染色等作活菌染色22（二（二）细胞的结构细胞的结构一一般般结结构构:一一般般细细菌菌都都有有的的构构造造特特殊殊结结构构：部部分分细细菌菌具具有有的的或或一一般般细细菌菌在在特特殊殊环环境境下下才才有有的的231 1、细菌细胞的一般构造、细菌细胞的一般构造 细胞壁（细胞壁（cell wall）是位于细胞表面，内侧紧贴细是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。约占干胞膜的一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。约占干重的重的1025%1）细胞壁（）细胞壁（cell wall)不同细菌细胞壁的化学组成和结构不同，通过革不同细菌细胞壁的化学组成和结构不同，通过革兰氏染色法可将所有的细菌分为兰氏染色法可将所有的细菌分为革兰氏阳性（革兰氏阳性（G+）和和革兰氏阴性（革兰氏阴性（G）。24 革兰氏阳性的细胞壁成分革兰氏阳性的细胞壁成分25 G+菌细胞壁化学组成以肽聚糖菌细胞壁化学组成以肽聚糖(peptidoglycan)为主。这为主。这是原核微生物所特有的成份，占细胞壁物质总量的是原核微生物所特有的成份，占细胞壁物质总量的40-90%。26 磷壁酸又名垣酸，是大多数磷壁酸又名垣酸，是大多数G+菌所特有的成菌所特有的成分，约占细胞壁成分的分，约占细胞壁成分的10%。27 革兰氏阴性的细胞壁成分革兰氏阴性的细胞壁成分 G-细胞壁的组成和结构比细胞壁的组成和结构比G+更复杂。主要成份为：脂多更复杂。主要成份为：脂多糖糖、磷脂、脂蛋白、肽聚糖。磷脂、脂蛋白、肽聚糖。28 G-肽聚糖，仅占细胞壁干重的肽聚糖，仅占细胞壁干重的5-10%。肽聚糖结构与。肽聚糖结构与G+基基本相同，但短肽尾中的号位上本相同，但短肽尾中的号位上L-Lys往往被其他二氨酸取代往往被其他二氨酸取代，肽桥组成不同。，肽桥组成不同。29 外壁层是外壁层是G细菌细胞壁所特有的结构它位于壁的最外细菌细胞壁所特有的结构它位于壁的最外层，化学成分为脂多糖、磷脂和若干种外蛋白。层，化学成分为脂多糖、磷脂和若干种外蛋白。30 G+细菌与细菌与G-细菌细胞壁的比较细菌细胞壁的比较31革兰氏染色革兰氏染色C.Gram（革兰）于革兰）于1884年发明的一种鉴别不同类年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。型细菌的染色方法。32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用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细用碘溶液进行媒染，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牢固。胞间的相互作用从而使二者结合得更牢固。用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色后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的为革兰氏阳性细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。胞呈无色。用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对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，它使原来无色的涂片进行复染。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，而革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兰氏阳性细菌继续保持深紫色3334 古生菌的细胞壁古生菌的细胞壁These Archaea species live in extreme heat near deep sea vents.35大多为嗜极菌大多为嗜极菌除热原菌属没有细胞壁以外，其余都具有与真细菌除热原菌属没有细胞壁以外，其余都具有与真细菌功能相似的细胞壁功能相似的细胞壁细胞壁中含有假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质细胞壁中含有假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质36-1,3糖苷键不被溶菌酶水解糖苷键不被溶菌酶水解N-乙酰葡糖胺和乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸乙酰塔罗糖胺糖醛酸交替连接而成，连在后一氨基糖上的肽交替连接而成，连在后一氨基糖上的肽尾由尾由L-glu、L-ala和和L-lys三个三个L型氨基酸型氨基酸组成，肽桥则由组成，肽桥则由L-glu一个氨基酸组成。一个氨基酸组成。37 细胞壁缺陷细菌：细胞壁缺陷细菌：缺壁突变缺壁突变L型细菌型细菌 实验室或宿实验室或宿 主体内形成主体内形成 基本去尽基本去尽原生质体（原生质体（G+）缺缺壁壁 人工去壁人工去壁细细菌菌 部分去除部分去除球状体（球状体（G-）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38a.L型细菌（型细菌（L-form of bacteria）细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。异型。大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、链球菌、分枝杆菌和霍乱大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、链球菌、分枝杆菌和霍乱弧菌等弧菌等20多种细菌中均有发现，被认为可能与针对细胞壁的多种细菌中均有发现，被认为可能与针对细胞壁的抗菌治疗有关。抗菌治疗有关。特点：特点：没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态；没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态；有些能通过细菌滤器，故又称有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌滤过型细菌”；对渗透敏感，在固体培养基上形成对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋油煎蛋”似似的小菌落（直径在的小菌落（直径在0.1mm左右）；左右）；39b.原生质体（原生质体（protoplast）在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养在人为条件下，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成的仅由一层细胞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、对渗透压变化敏感的细胞，一般由膜包裹的，圆球形、对渗透压变化敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。革兰氏阳性细菌形成。特点：特点：对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至通气等都易引起其破裂；通气等都易引起其破裂；有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应噬菌体所感染；噬菌体所感染；在适宜条件（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌在适宜条件（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌落，形成芽孢。及恢复成有细胞壁的正常结构。落，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质，是比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。40c.球状体球状体(sphaeroplast)采用上述同样方法，针对革兰氏阴性细菌处理后采用上述同样方法，针对革兰氏阴性细菌处理后而获得的残留部分细胞壁（外壁层）的球形体。与原而获得的残留部分细胞壁（外壁层）的球形体。与原生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培养基上生长。通培养基上生长。41细胞壁主要功能细胞壁主要功能n固定细胞外型、提高机械强度；n为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需；n阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子进入细胞；n赋予细菌特有的抗原性、致病性及对抗生素和噬菌体的敏感性；422 2）细胞膜与间体）细胞膜与间体 细胞膜概念：细胞膜概念：细胞质膜（细胞质膜（cytoplasmic membrane），又称），又称质膜（质膜（plasma membrane）、细胞膜（）、细胞膜（cell membrane）或内膜（）或内膜（inner membrane），是紧贴），是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚约富有弹性的半透性薄膜，厚约78nm，由磷脂，由磷脂（占（占20%30%）和蛋白质（占）和蛋白质（占50%70%）组）组成。成。43 细胞膜的化学组成与结构模型：细胞膜的化学组成与结构模型：a.磷脂磷脂亲水的极性端亲水的极性端疏水的非极性端疏水的非极性端44b.液态镶嵌模型液态镶嵌模型(fluid mosaic model)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”于脂质双分子层于脂质双分子层 的疏水性内层中；的疏水性内层中；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 双分子层表面的极性头相连；双分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；脂质双分子层犹如一脂质双分子层犹如一“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”状沉浸在其中作横向移动。状沉浸在其中作横向移动。1972年，辛格（）和尼科尔森（）年，辛格（）和尼科尔森（）45Embeded protein:46 细胞膜的生理功能：细胞膜的生理功能：选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；是维持细胞内正常渗透压的屏障；是维持细胞内正常渗透压的屏障；合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等）的重要基地；荚膜多糖等）的重要基地；膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所；是细胞的产能场所；是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位；是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位；47 间体（间体（mesosome，或中体），或中体）细胞质膜内褶而形成的囊状构细胞质膜内褶而形成的囊状构造，其中充满着层状或管状的泡囊。造，其中充满着层状或管状的泡囊。多见于革兰氏阳性细菌。多见于革兰氏阳性细菌。青霉素酶分泌、青霉素酶分泌、DNA复制、分配以及细复制、分配以及细胞分裂有关胞分裂有关“间体间体”仅是电镜制片时因脱水操作而仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝像引起的一种赝像48细胞质的主要成分为核糖体、贮细胞质的主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单质粒、各种营养物和大分子的单体等，少数细菌还有类囊体、羧体等，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。酶体、气泡或伴孢晶体等。3 3）细胞质和内含物）细胞质和内含物 概念概念 细胞质（细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外的一）是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约80%。49 核糖体是细胞质中的一种核糖核蛋白的颗粒状核糖体是细胞质中的一种核糖核蛋白的颗粒状物质，由核糖核酸物质，由核糖核酸(60%)和蛋白质和蛋白质(40%)组成，常以组成，常以游离状态或多聚核糖状态分布于细胞质中。其沉降游离状态或多聚核糖状态分布于细胞质中。其沉降系数均为系数均为70s。它是蛋白质的合成场所。它是蛋白质的合成场所。核糖体核糖体(ribosomes)(ribosomes)50 贮藏物贮藏物(reserve materials)(reserve materials)i 聚聚-羟丁酸羟丁酸(poly-hydroxybutyrate,PHB)巨大芽孢杆菌（巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）在含乙酸或在含乙酸或丁酸的培养基中生长时，丁酸的培养基中生长时，细胞内贮藏的细胞内贮藏的PHB可达其可达其干重的干重的60%。类脂性质的碳源类贮藏物类脂性质的碳源类贮藏物 贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物。性沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物。51ii 多糖类贮藏物多糖类贮藏物 在真细菌中以糖原为多糖在真细菌中以糖原为多糖原粒较小，不染色需用电镜观原粒较小，不染色需用电镜观察，用碘液染成褐色，可在光察，用碘液染成褐色，可在光学显微镜下看到。学显微镜下看到。糖原粒糖原粒淀粉粒淀粉粒有的细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色。有的细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色。52iii 异染粒异染粒(metachromatic granules)颗粒大小为，是无机偏磷酸的聚合物，一般颗粒大小为，是无机偏磷酸的聚合物，一般在含磷丰富的环境下形成。功能是贮藏磷元素在含磷丰富的环境下形成。功能是贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压。和能量，并可降低细胞的渗透压。在暗视野显微镜下看到的在暗视野显微镜下看到的迂回螺菌迂回螺菌(Spirillum volutans)异染粒（迂回体）异染粒（迂回体）53iv 藻青素（藻青素（cyanophycin）一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用，通常存在于蓝细菌中。作用，通常存在于蓝细菌中。由含精氨酸和天冬氨由含精氨酸和天冬氨酸残基（酸残基（1:1）的分枝）的分枝多肽所构成，分子量多肽所构成，分子量在在25000125000。54v v 硫粒（硫粒（sulfur globules）很多真细菌在进行产能很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时，常涉及代谢或生物合成时，常涉及对还原性的硫化物如对还原性的硫化物如H2S，硫代硫酸盐等的氧化。硫代硫酸盐等的氧化。在环境中还原性硫素丰在环境中还原性硫素丰富时，富时，常在细胞内以常在细胞内以折光性折光性很强的硫粒的形式积累很强的硫粒的形式积累硫元硫元素素。当环境中还原性硫缺乏当环境中还原性硫缺乏时，可被细菌重新利用。时，可被细菌重新利用。55 气泡（气泡（gas vocuolesgas vocuoles）许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满气体的泡囊状内含物，大小为气体的泡囊状内含物，大小为1.0m75nm1.0m75nm，内由数排柱，内由数排柱形小空泡组成，外有形小空泡组成，外有2nm2nm厚的蛋白质膜包裹。厚的蛋白质膜包裹。功能：调节细胞比功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、适水层中获取光能、O2和营养物质。和营养物质。564）核区（）核区（nuclear region or area）原核生物所特有的无核膜结构、无固定形原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核。态的原始细胞核。572、细菌细胞的特殊结构、细菌细胞的特殊结构1）糖被（）糖被（glycocalyx）概念概念 包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细状物质。糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜（分为荚膜（capsulecapsule或或macrocapsulemacrocapsule，大荚膜）、，大荚膜）、荚膜荚膜(microcapsule)(microcapsule)、粘液层、粘液层(slimelayer)(slimelayer)和菌胶和菌胶团团(zoogloea)(zoogloea)。58荚膜荚膜粘液层粘液层菌胶团菌胶团59 特点特点a.主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。b.经特殊的荚膜染色，特别是负染色（又称背景染经特殊的荚膜染色，特别是负染色（又称背景染色）色）后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。b.产生糖被是微生物的一种遗传特性，其菌落特征及血产生糖被是微生物的一种遗传特性，其菌落特征及血清学反应是是细菌分类鉴定的指标之一。清学反应是是细菌分类鉴定的指标之一。c.荚膜等并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境荚膜等并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境 中的生存有利。中的生存有利。d.细菌糖被与人类的科学研究和生产实践有密切的关细菌糖被与人类的科学研究和生产实践有密切的关 系。系。60 功能功能 保护细菌免受干燥的影响；保护细菌免受干燥的影响；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；与病原菌的毒性密切相关；与病原菌的毒性密切相关；能抵抗吞噬细胞的吞噬能抵抗吞噬细胞的吞噬 表面附着作用表面附着作用 细胞间的信息识别作用细胞间的信息识别作用 堆积代谢废物堆积代谢废物612）鞭毛）鞭毛(flagellum,复复flagella)概念概念 某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官运动器官”。62 鞭鞭 毛毛的的着着生生方方式式单端鞭毛单端鞭毛端生丛毛端生丛毛两端生鞭毛两端生鞭毛周生鞭毛周生鞭毛63 观察和判断细菌鞭毛的方法观察和判断细菌鞭毛的方法t电子显微镜直接观察电子显微镜直接观察鞭毛长度：鞭毛长度：1520m；直径：；直径：t光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜t根据培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌苔）根据培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌苔）形态形态t光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜t根据培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌苔）根据培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌苔）形态形态t具有趋化性与趋光性具有趋化性与趋光性643）菌毛）菌毛(fimbria，复数，复数fimbriae)长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质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，具有使菌体附着于物体表面的功能。类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。65 每个细菌约有每个细菌约有250300条菌毛。有菌毛的细菌一条菌毛。有菌毛的细菌一般以革兰氏阴性致病菌居多，借助菌毛可把它们牢固般以革兰氏阴性致病菌居多，借助菌毛可把它们牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上，进一步定植和致病。膜上，进一步定植和致病。664）性毛）性毛(pili,单数单数pilus)构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的性毛还是性毛还是RNA噬菌体的特异性吸附受体。噬菌体的特异性吸附受体。675）特殊的休眠构造）特殊的休眠构造芽孢芽孢 概念概念 某些细菌在其生长发某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为芽孢的休眠体，称为芽孢（endospore或或spore，偶，偶译译“内生孢子内生孢子”）。）。68 细菌芽孢的特点细菌芽孢的特点整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽孢是衡量整个生物界中抗逆性最强的生命体，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。各种消毒灭菌手段的最重要的指标。芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无、形态、产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。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。大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）微镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）69 芽孢的形成与芽孢的萌发过程芽孢的形成与芽孢的萌发过程70 芽孢的耐热机制芽孢的耐热机制芽孢与母细胞相比不论化学组成、细微结构、生理功能等芽孢与母细胞相比不论化学组成、细微结构、生理功能等方面都完全不同（表方面都完全不同（表3-3）渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取芽孢核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。芽孢核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。核心部分的细胞质却变得高度失水，核心部分的细胞质却变得高度失水，因此，具极强的耐热性。因此，具极强的耐热性。71 伴孢晶体（伴孢晶体（parasporal crystal）少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体或双锥形的碱溶性蛋白晶体内毒素，称为伴孢晶体。内毒素，称为伴孢晶体。特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。72伴孢晶体伴孢晶体鳞翅目幼虫口服鳞翅目幼虫口服伴孢晶体在肠道迅速溶解（中肠伴孢晶体在肠道迅速溶解（中肠 pH 为为9.0-10.5）吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔肠道中的碱性溶液进入血液，后者肠道中的碱性溶液进入血液，后者 pH升高，昆升高，昆虫全身麻痹而死亡虫全身麻痹而死亡73 细菌主要是通过无性繁殖产生后代。其繁殖细菌主要是通过无性繁殖产生后代。其繁殖方式是二分裂，简称裂殖。方式是二分裂，简称裂殖。细菌的繁殖过程分为三个连续步骤：细菌的繁殖过程分为三个连续步骤：核的分裂和隔膜的形成；核的分裂和隔膜的形成；横隔壁形成；横隔壁形成；子细胞分裂。子细胞分裂。另外有的细菌还存在：三分裂和复分裂。另外有的细菌还存在：三分裂和复分裂。二、细菌的分裂二、细菌的分裂74（三）细菌的繁殖（三）细菌的繁殖1、裂殖、裂殖 （fission）1）、二分裂（）、二分裂（binary fission）75三、细菌的群体形态三、细菌的群体形态（一）在固体培养基上（内）的群体形态（一）在固体培养基上（内）的群体形态76（二）在半固体培养基上（内）的群体形态（二）在半固体培养基上（内）的群体形态根据明胶液化层中呈现的不同形状判断某细菌是否产蛋白酶根据明胶液化层中呈现的不同形状判断某细菌是否产蛋白酶根据半固体直立柱表面和穿刺线上细菌群体的生长状态和有根据半固体直立柱表面和穿刺线上细菌群体的生长状态和有否扩散现象判断该菌的运动能力否扩散现象判断该菌的运动能力7778（三）在液体培养基上（内）的群体形态（三）在液体培养基上（内）的群体形态79