微生物绪与学习教案.pptx

会计学1微生物绪与微生物绪与第一页，共127页。二、本门课程(kchng)的内容与任务1 内容：微生物的形态大小、结构与功能(gngnng)、微生物的生理、生长与繁殖、遗传与变异等基础知识；微生物在环境中的生态；微生物在自然界物质循环中的作用；微生物在环境中 的应用微生物基础知识 微生物在环境工程中的应用(yngyng)微生物实验2 任务:为掌握污染物的生物处理打下基础第2页/共127页第二页，共127页。三、学习(xux)方法与要求微生物学(wi shn w xu)基础病毒原核微生物真核微生物微生物的生理微生物的生长(shngzhng)繁殖与生存因子微生物的遗传与变异微生物生态:各种环境中的微生物微生物在环境工程中的应用:污水生物处理污水深度处理微污染源水生物处理第3页/共127页第三页，共127页。四、微生物概述(i sh)1 什么(shn me)是微生物？一切(yqi)肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称结构特点：小体积小简构造简单低进化低，低等生物分类：非细胞型微生物：病毒、亚病毒等原核微生物：细菌、古细菌、放线菌、蓝细菌等真核微生物：真菌、显微藻类、原生动物、微型后生动物第4页/共127页第四页，共127页。2 微生物的五大(w d)共性体积小面积(min j)大吸收(xshu)多转化快生长旺繁殖快适应强易变异分布广种类多第5页/共127页第五页，共127页。3 微生物学(wi shn w xu)研究微生物生命活动(hu dng)的科学分类(fn li):基础微生物学应用微生物学4 微生物的发现和微生物学的发展发现：1676年列文虎克自制显微镜发现了微生物奠基人：巴斯德（微生物）科赫（细菌学）5 微生物学推动了生命科学的发展第6页/共127页第六页，共127页。Antony van Leeuwenhoek(1632-1723)第7页/共127页第七页，共127页。Pasteur(1822-1895)1861年解决(jiju)了自生说争论创立(chungl)了免疫学发酵(f jio)的研究 创立了巴氏消毒法主要贡献：第8页/共127页第八页，共127页。Pastuer 试验(shyn)煮沸的长颈瓶内的培养基无微生物生长，还指出某些微生物能生长在缺氧(qu yn)状况下。第9页/共127页第九页，共127页。Koch(1843-1910)建立炭疽芽孢杆菌(gnjn)和炭疽病之间的关系Koch 定 律1、微生物必须在患病动物中存在，而不存在于健康(jinkng)个体中；2、该微生物能离开动物进行纯培养；3、纯培养的微生物还能致病；4、该微生物还能再从患病动物中分离出来，再纯培养，和原来分离出来的一样。第10页/共127页第十页，共127页。Koch主要(zhyo)贡献：找到并分离(fnl)了多种传染病 传染病原则(yunz)科赫定律 用固体培养基分离纯化微生物的技术 配制培养基第11页/共127页第十一页，共127页。Koch 助手(zhshu)Hesse发明了琼脂凝固剂Petri 发明培养皿平板(pngbn)进行纯培养第12页/共127页第十二页，共127页。第一章 原 核 微 生 物（Prokaryomicrobe）（1）包括(boku):细菌、古细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体、粘细菌等（2）特点(tdin)是：有原始的核，无核膜；缺少细胞器和相应的内部结构概述(i sh)：第13页/共127页第十三页，共127页。1.1 细 菌细菌(xjn)：是一类细胞细而短（细胞直径约0.5um，长度约0.55um）、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原核微生物,单细胞生物。第14页/共127页第十四页，共127页。一、形态(xngti)与大小1 基本(jbn)形态杆状杆菌(gnjn)球状球菌螺旋状螺旋菌、弧菌除上述基本形态外，还有丝状菌及星形、方形等其他形状的细菌第15页/共127页第十五页，共127页。杆 菌 杆菌(gnjn)细胞呈杆状或圆柱形。有长杆菌(gnjn)、短杆菌(gnjn)。Arrangements of Bacilli 第16页/共127页第十六页，共127页。Single Rod(Bacillus)第17页/共127页第十七页，共127页。Scanning Electron Micrograph of Pseudomonas aeruginosa 第18页/共127页第十八页，共127页。Streptobacillus Arrangement第19页/共127页第十九页，共127页。F球 菌F 细胞呈球状或椭圆形。根据(gnj)细胞分裂后新细胞所保持的空间排列方式，分为以下几种情形：F单球菌尿素微球菌F双球菌肺炎双球菌F链球菌溶血链球菌F四联球菌四联微球菌F八叠球菌尿素八叠球菌F葡萄球菌金黄色葡萄球菌第20页/共127页第二十页，共127页。第21页/共127页第二十一页，共127页。Electron Micrograph of Neisseria gonorrhoeae,a Diplococcus第22页/共127页第二十二页，共127页。Streptococcus pyogenesNote gram-positive(purple)cocci in chains(arrows).第23页/共127页第二十三页，共127页。Electron Micrograph of Streptococcus pyogenes,a Streptococcus第24页/共127页第二十四页，共127页。Tetrad Arrangement 第25页/共127页第二十五页，共127页。Sarcina Arrangement第26页/共127页第二十六页，共127页。Electron Micrograph of Staphylococcus aureus,a Staphylococcus第27页/共127页第二十七页，共127页。transmission electron micrograph of Streptococcus 第28页/共127页第二十八页，共127页。F螺 旋 菌F 细胞呈弯曲杆状的细菌统称为螺旋菌。包括：F弧菌 偏端单生鞭毛或丛生(cngshng)鞭毛F螺旋菌 两端都有鞭毛。第29页/共127页第二十九页，共127页。Spiral Forms第30页/共127页第三十页，共127页。Electron Micrograph of Vibrio cholerae,a VibrioCaption:-Vibrio cholerae-Gram-negative,facultatively anaerobic,curved(vibrio-shaped),rod prokaryote;causes Asiatic cholera.第31页/共127页第三十一页，共127页。Scanning Electron Micrograph of Leptospira interrogans第32页/共127页第三十二页，共127页。2 细菌(xjn)的大小球菌(qijn)，一般以直径来表示杆菌和螺旋菌，以长和宽来表示。如 2.5 1 m 细菌大小的度量(dling)：以m为单位细菌大小的表示：细菌大小的测定：在显微镜下使用显微测微尺测定第33页/共127页第三十三页，共127页。细菌(xjn)的形态是相对稳定的 不同(b tn)细菌大小不同(b tn)，细菌大小随菌龄变化 自然界中杆菌(gnjn)最常见，球菌次之，螺菌最少注 意:第34页/共127页第三十四页，共127页。二、细菌的细胞(xbo)结构 特殊构造(guzo)：部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造(guzo)，如粘液层、荚膜、菌胶团、鞭毛、菌毛、芽孢、衣鞘及光合作用层片等一般构造：一般细菌(xjn)都有的构造，如细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核、间体、内含物等第35页/共127页第三十五页，共127页。细胞质膜外结构原生质体细胞膜细胞质拟 核第36页/共127页第三十六页，共127页。第37页/共127页第三十七页，共127页。1 细胞壁（cell wall）概 念：是细胞质膜外面坚韧(jinrn)而带有弹性的一层薄膜，使细胞保持一定形状，保障其在不同渗透压条件下生长，即使在不良环境中也能防止胞溶作用。化学组成：主由肽聚糖构成 肽聚糖是N-乙酰氨基(nj)葡萄糖(NAG)和带有交替排列的D-型或L-型氨基(nj)酸侧链的N-乙酰胞壁酸(NAM)的多聚体。第38页/共127页第三十八页，共127页。Structure of Peptidoglycan：G+第39页/共127页第三十九页，共127页。A Peptidoglycan Monomer：G-The peptidoglycan monomer in E.coli,most gram-negative bacteria,and many gram-positive bacteria.These monomers join together to form chains and the chains are then joined by cross-links between the tetrapeptides to provide strength.第40页/共127页第四十页，共127页。革兰氏阳性菌肽聚糖：约20-80nm磷壁酸少量(sholing)蛋白质和脂肪革兰氏阴性菌内壁层：肽聚糖（约10nm）外壁层：脂多糖(du tn)磷 脂蛋白质或脂蛋白（无磷壁酸）（G+）（G-）注：缺细胞壁的原核(yun h)微生物有：L-型细菌、原生质体、球状体、支原体等第41页/共127页第四十一页，共127页。第42页/共127页第四十二页，共127页。第43页/共127页第四十三页，共127页。1）G+细菌细胞壁组成(z chn)革兰氏阳性细菌细胞壁具有较厚（2080nm）而致密的肽聚糖层，多达40层，占细胞壁的成分6090%，它同细胞膜的外层紧密相连；革兰氏阳性细菌细胞壁中含有磷壁酸（teichoi-acid），它又分为两种，即壁磷壁酸和膜磷壁酸。第44页/共127页第四十四页，共127页。第45页/共127页第四十五页，共127页。2）G-细菌细胞壁组成外膜 革兰氏阴性细菌只有一薄层肽聚糖(23nm)，但是在肽聚糖层外边，仍有另一层外膜，作为另外的屏障。外膜上含有许多独特的结构：把外膜与肽聚糖层连接起来的布朗(Brauns)脂蛋白；使营养物被动运输通过(tnggu)膜的膜孔蛋白和起保护细胞作用的脂多糖(LPS)。脂多糖也称为内毒素，对哺乳动物有高度毒性。第46页/共127页第四十六页，共127页。G-细菌细胞壁外膜的基本成分是脂多糖，此外还有磷脂、多糖和蛋白质。外膜被分为脂多糖层（外）、磷脂层（中）、脂蛋白层（内）。肽聚糖层 G-细菌细胞壁肽聚糖层很薄，约有23nm厚。它与外膜的脂蛋白层相连。周质空间 周质空间(periplasmic space，即壁膜间隙(jin x)）是革兰氏阴性细菌细胞膜与外膜两膜之间的一个透明的区域。第47页/共127页第四十七页，共127页。周质空间含有与营养物运输和营养物进入有关的蛋白质，如营养物进入细胞的蛋白；营养物运输的酶，如蛋白水解酶；细胞防御有毒化合物的酶，如破坏青霉素的-内酰胺酶。革兰氏阳性细菌以上这些酶常分泌到胞外周围，革兰氏阴性(ynxng)细菌则依靠它的外膜，保持这些酶与菌的紧密结合。第48页/共127页第四十八页，共127页。特特 征征G+细菌细菌G-细菌细菌肽聚糖肽聚糖层厚层厚层薄层薄类脂类脂极少极少脂多糖脂多糖外膜外膜缺缺有有壁质间隙壁质间隙很薄很薄较厚较厚细胞状态细胞状态僵硬僵硬僵硬或柔韧僵硬或柔韧酸消化的效果酸消化的效果原生质体原生质体原生质球原生质球对染料和抗生对染料和抗生素的敏感性素的敏感性很敏感很敏感中度敏感中度敏感G+与G-菌的细胞壁的特征(tzhng)比较 第49页/共127页第四十九页，共127页。功能(gngnng):（1）维持细菌(xjn)的细胞形态（2）抵抗(dkng)外界环境的低渗（3）协助鞭毛运动（4）细胞分裂所必须（5）阻挡有害物质进入细胞（6）与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性有关第50页/共127页第五十页，共127页。紧贴在细胞壁内侧而包围 细胞质的一层柔软(rurun)而富有弹性的薄膜选择(xunz)透过性膜半透膜结构磷脂(ln zh)双分子层2 细胞膜（cytoplasmic membrane）第51页/共127页第五十一页，共127页。Diagram of a Cytoplasmic Membrane 第52页/共127页第五十二页，共127页。第53页/共127页第五十三页，共127页。F细胞膜的构造：是一个磷脂双分子层F其中(qzhng)埋藏着与物质运输、能量代谢和信号接收有关的整合蛋白(integral)，它是完全地与膜连接而且贯穿全膜的蛋白F另外，有通过电荷相互作用，疏松附着于膜的外周蛋白(peripheral proteins)。它是由于磷脂带正电荷极性头，只是通过电荷作用与膜松散连接的一类F膜中的脂类和蛋白质均在运动，而且是彼此之间互相相对运动F膜内陷形成（中）间体（mesosome）第54页/共127页第五十四页，共127页。F细胞膜的功能：F维持渗透压梯度和溶质的转移。细胞膜由含有亲水区域的和疏水区域的两性分子磷脂组成，膜对于大分子或电荷高的分子成为一个选择渗透屏障，它们不易通过磷脂双分子的疏水性内层，选择性的控制内、外营养物质和代谢产物的运送。维持细胞内正常渗透压的屏障。F参与(cny)细胞壁、糖被合成。细胞质膜上有合成细胞壁和形成横隔膜组分的酶。第55页/共127页第五十五页，共127页。F细胞膜的功能：F参与物质(wzh)代谢和能量代谢。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F为鞭毛提供附着点。细胞质膜上有鞭毛基粒，鞭毛由此长出。F间体是从质膜向内伸展的细胞质中主要单位膜结构，其功能可能参与呼吸作用、同DNA的复制和细胞的分裂有关第56页/共127页第五十六页，共127页。F细胞质（cytoplasm）：指除核以外，质膜以内的原生质。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。F细胞质的主要成分：含水的、含有细胞功能所需的各种(zhn)分子、RNA和蛋白质的混合物，含水量约80%。细胞质的主要成分是核糖体。3 细胞质和内含(ni hn)物第57页/共127页第五十七页，共127页。F核糖体(ribosome)F 由一个小的亚基和一个大的亚基组成，核糖体的亚基是由蛋白质和RNAs组成的复合物，是细胞中合成蛋白质的场所。原核细胞中的核糖体，尽管在形状(xngzhun)上和功能上与真核细胞相似，但是组建核糖体亚基的蛋白质和RNAs性质上有差别。第58页/共127页第五十八页，共127页。F内含物(inclusion bodies)F 细胞质内形状较大的颗粒状构造称为内含物，包括各种(zhn)贮藏物和羧酶体、气泡等，在光学显微镜下可观察到：F聚-羟基丁酸盐(PHB)颗粒；F多聚磷酸盐颗粒(也称异染粒)；F某些细菌中也能看到脂肪滴；第59页/共127页第五十九页，共127页。气泡：在蓝细菌(蓝绿藻)和生活在水环境中的其它光合细菌内发现的一个有趣的内含体。在细胞内四周排列的由蛋白质构成的气泡，可提供浮力(fl)，使得细菌漂浮靠近水的表面羧酶体（carboxysome）：又称为多角体，是自养细菌细胞内所特有的多角形或六角形内含物，可能是固定CO2场所贮藏物：是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒第60页/共127页第六十页，共127页。碳源及能源类氮源类磷源：聚磷菌糖原:大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢杆菌PHB：硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫细菌藻青素：蓝细菌藻青蛋白：蓝细菌贮藏(zhcng)物第61页/共127页第六十一页，共127页。内含物内含物存在于存在于组成组成功能；功能；非单位膜被包裹的非单位膜被包裹的聚聚-经基丁酸经基丁酸许多细菌许多细菌主要是主要是PHB贮备碳和能源贮备碳和能源硫滴硫滴H2S氧化细菌和紫硫氧化细菌和紫硫光合细菌光合细菌液状硫液状硫能源能源气泡气泡许多水生细菌许多水生细菌罗纹蛋白膜罗纹蛋白膜浮力浮力羧基化体羧基化体自养细菌自养细菌CO2固定酶固定酶固定固定CO2的部位的部位绿色体绿色体绿色光合细菌绿色光合细菌类脂、蛋白、菌绿素类脂、蛋白、菌绿素捕光中心捕光中心碳氢内含物碳氢内含物许多利用碳氢化合许多利用碳氢化合物的细菌物的细菌包裹在蛋白质壳中内含包裹在蛋白质壳中内含物物能源能源磁小体磁小体许多水生细菌许多水生细菌磁铁颗粒磁铁颗粒趋磁性趋磁性无膜包裹的无膜包裹的多聚葡糖苷多聚葡糖苷许多细菌许多细菌高分子葡萄糖聚合物高分子葡萄糖聚合物碳源和能源碳源和能源多聚磷酸盐多聚磷酸盐许多细菌许多细菌高分子磷酸盐聚合物高分子磷酸盐聚合物磷酸盐贮藏物磷酸盐贮藏物藻青素藻青素(cyanophycin)许多蓝细菌许多蓝细菌精氨酸和天冬氨酸的多精氨酸和天冬氨酸的多肽肽氮源氮源藻胆蛋白体藻胆蛋白体许多蓝细菌许多蓝细菌捕光色素和蛋白质捕光色素和蛋白质捕捉光能捕捉光能细菌(xjn)细胞质中的内含物 第62页/共127页第六十二页，共127页。4 拟核（nucleoid）指原核生物所特有的无核膜(h m)结构、无固定形态的原始细胞核。一般为14个核区 细菌的DNA在细胞质中为单个环状染色体、双链结构，无核膜(h m)包围，在电子显微镜中常可看到细胞内分离的核区，称为拟核。第63页/共127页第六十三页，共127页。Electron Micrograph of Nucleoid DNA第64页/共127页第六十四页，共127页。细菌的DNA位于细胞质中，由一个染色体构成，不同种的细菌之间染色体大小不同。其DNA是环状、致密(zhm)超螺旋，与组蛋白相类似的蛋白质结合。古细菌的染色体和细菌的染色体类似，是一个单个环状的DNA分子，大小通常小于大肠杆菌的DNA。第65页/共127页第六十五页，共127页。function:The nucleoid is the genetic material of the bacterium.Genes located along the DNA are transcribed into RNA which,in the case of mRNA,is then translated into protein at the ribosomes.In other words,DNA determines what proteins and enzymes an organism can synthesize and,therefore,what chemical reactions it is able to carry out.第66页/共127页第六十六页，共127页。第67页/共127页第六十七页，共127页。&鞭毛（flagellum）&是从细胞质膜和细胞壁伸出细胞外面的蛋白质组成的丝状体结构，使细菌具有运动性。&鞭毛纤细而具有刚韧性(rn xn)，直径仅20nm，长度达15-20 m。5、细菌形态(xngti)之鞭毛菌毛性菌毛第68页/共127页第六十八页，共127页。有鞭毛的细菌(xjn)，鞭毛数目和在细胞表面分布因种不同而有差异，是细菌(xjn)鉴定的依据之一。鞭毛有三类：单生鞭毛、丛生鞭毛和周生鞭毛。鞭毛与细菌(xjn)运动有关，如趋化性和趋渗性等。5、细菌(xjn)形态之鞭毛菌毛性菌毛第69页/共127页第六十九页，共127页。Bacterial Flagellar Arrangements单生鞭毛(binmo)、丛生鞭毛(binmo)、对生鞭毛(binmo)、周生鞭毛(binmo)第70页/共127页第七十页，共127页。Monotrichous Flagellum of Vibrio cholerae第71页/共127页第七十一页，共127页。Transmission Electron Micrograph of Escherichia coli O157:H7第72页/共127页第七十二页，共127页。Salmonella with a peritrichous arrangement of flagella第73页/共127页第七十三页，共127页。&菌毛（pili）&细菌(xjn)细胞表面发现的象头发样的特殊的蛋白质表膜附属物，有几微米长。5、细菌(xjn)形态之鞭毛菌毛性菌毛第74页/共127页第七十四页，共127页。Bacterial Pili第75页/共127页第七十五页，共127页。Electron Micrograph of Escherichia coli with Pili第76页/共127页第七十六页，共127页。&性菌毛（sex pili）&与遗传物质从一个细菌转移到另一个细菌有关，即在细菌接合交配时起作用。性菌毛比菌毛稍长，数量(shling)少，只有一根或几根。5、细菌形态(xngti)之鞭毛菌毛性菌毛第77页/共127页第七十七页，共127页。Electron Micrograph of Escherichia coli with a Conjugation Pilus第78页/共127页第七十八页，共127页。6、细菌形态(xngti)之芽孢&芽孢（endospore）&某些细菌(xjn)在它生活史中的某个阶段或某些细菌(xjn)在它遇到外界不良环境时，在其细胞内形成一个圆形或椭圆形的内生孢子。是生物界中抗逆性最强的休眠体。第79页/共127页第七十九页，共127页。在一些属包括芽孢杆菌属和梭菌属中产生细菌的芽孢。它们是由细菌的DNA和外部多层蛋白质及肽聚糖包围而构成，芽孢对干燥(gnzo)和热具有高度抗性。6、细菌形态(xngti)之芽孢第80页/共127页第八十页，共127页。F形态与结构 F 芽孢结构相当复杂，最里面为核心，含核质、核糖体和一些酶类，由核心壁所包围；核心外面为皮层，由肽聚糖组成(z chn)；皮层外面是由蛋白质所组成(z chn)的芽孢衣；最外面是芽孢外壁。一般含内生芽孢的细菌总称为孢子囊(sporangium)。6、细菌形态(xngti)之芽孢第81页/共127页第八十一页，共127页。第82页/共127页第八十二页，共127页。孢外壁：主含脂蛋白，透性差芽孢衣：主含疏水性(shuxng)脂蛋白，抗酶解、抗药物，多价阳离子难通过皮 层：主含芽孢(y bo)肽聚糖及DPA-Ca，体积大，渗透压高核 心：芽孢(y bo)壁、芽孢(y bo)质膜、芽孢(y bo)质和核区芽孢第83页/共127页第八十三页，共127页。F生理特性 F芽孢杆菌属和梭菌属产生的一种特化的繁殖结构，它无繁殖功能。F在光学显微镜下用特殊的芽孢染色(如孔雀绿染色)或通过相差显微镜能够观察(gunch)到芽孢。F由于芽孢有许多层包围细菌遗传物质的结构，使其具有惊人的、对所有类型环境应力的抗性，为抗逆性休眠体。如热、紫外线辐射、化学消毒剂和干燥。6、细菌形态之芽孢第84页/共127页第八十四页，共127页。Endospore stain of Clostridium tetani第85页/共127页第八十五页，共127页。Electron Micrograph of Clostridium botulinum 第86页/共127页第八十六页，共127页。芽孢芽孢芽孢芽孢(y(y bo)bo)的特点的特点的特点的特点(1)(1)含水量下降，蛋白质凝含水量下降，蛋白质凝固点提高，受热不易变固点提高，受热不易变性性(2)(2)形成了厚而致密的芽孢形成了厚而致密的芽孢壁，渗透性降低，代谢壁，渗透性降低，代谢活力随之降低，使其处活力随之降低，使其处于休眠状态于休眠状态(3)(3)合成了一些耐热性较强合成了一些耐热性较强的酶的酶(4)(4)合成了特有的耐热芽孢合成了特有的耐热芽孢成分成分(chng fn)(2,6-(chng fn)(2,6-吡吡啶二羧酸钙盐啶二羧酸钙盐)6、细菌形态之芽孢第87页/共127页第八十七页，共127页。研究(ynji)芽孢的意义(1)芽孢的有无在细菌鉴定中 是一项重要的形态学指标(2)芽孢的存在有利于 菌种的筛选和保藏(3)是否能杀灭一些代表菌的芽孢就 成了衡量各种消毒灭菌措施(cush)的主要指标6、细菌形态之芽孢第88页/共127页第八十八页，共127页。7、细菌形态(xngti)之细胞外层：糖被F特性：F包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质F为细胞的外层结构，起保护细胞免受干燥和有毒化合物的损害，也使细菌附着(fzhu)于物体表面。F糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜、微荚膜、粘液层和菌胶团。第89页/共127页第八十九页，共127页。糖被包裹(bogu)在单个细胞上包裹在细胞群上：菌胶团（形成(xngchng)的公共荚膜）在壁上有固 定 层松散，未固定(gdng)在壁上：粘液层层 次 厚：（大）荚膜层次薄：微荚膜第90页/共127页第九十页，共127页。Capsule stain of Enterobacter aerogenes第91页/共127页第九十一页，共127页。第92页/共127页第九十二页，共127页。F功能：F对细菌表面(biomin)起渗透屏障作用F保护细胞免受吞噬F保护细胞免受干燥损伤F帮助细菌附着到物体表面(biomin)F表面(biomin)吸附作用7、细菌形态之细胞(xbo)外层：糖被第93页/共127页第九十三页，共127页。三、细菌的培养(piyng)特征1、有关的基本概念 菌落（colony）：单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部(nib)生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体，称为菌落。菌苔(lawn)：当固体培养基表面众多菌落连成一片时，便成为菌苔。第94页/共127页第九十四页，共127页。三、细菌的培养(piyng)特征培养(piyng)物：在人为条件下，培养(piyng)繁殖得到的 微生物群体。纯培养(piyng)物(pure culture)：只有一种 微生物的培养(piyng)物培养(piyng)基(culture medium)：培养(piyng)微生物的 营养物质无菌技术(aseptic technique)：防止微生物进入机体或物体的技术。常用的是高压蒸气灭菌法第95页/共127页第九十五页，共127页。三、细菌的培养(piyng)特征F 菌落特征(tzhng)的概念F 各种细菌在一定条件下形成的菌落具有一定的稳定性和专一性特征(tzhng)，称为菌落特征(tzhng)。它是衡量菌种纯度、辨认和鉴定菌种的重要依据。F菌落特征(tzhng)描述F 菌落特征(tzhng)包括大小，形状，隆起形状，边缘情况，表面状态，表面光泽，质地，颜色，透明度等。第96页/共127页第九十六页，共127页。第97页/共127页第九十七页，共127页。F影响菌落特征的因素 F细胞结构和生长行为；F邻近菌落影响菌落的大小(dxio)；F培养条件，尤其是培养基成分。第98页/共127页第九十八页，共127页。2 2、培、培 养养 特特 征征（1 1）在固体）在固体(gt)(gt)培养基培养基上的培养特征上的培养特征（2 2）在半固体）在半固体(gt)(gt)培养培养基上的培养特征基上的培养特征（3 3）在液体培养基中的培）在液体培养基中的培养特征养特征第99页/共127页第九十九页，共127页。2 细菌(xjn)悬液的稳定性 水处理(chl)中的重要意义四、细菌的物理化学(w l hu xu)性质1 细菌表面电荷 氨基酸的等电点 细菌表面含表面蛋白：有等电点，一般为pH25 细菌培养液的pH比等电点高，细菌带负电荷。3 细菌细胞的革兰氏染色第100页/共127页第一百页，共127页。F细菌细胞(xbo)革兰氏染色F1884年革兰姆克里斯琴(Christian Gram)发明；F细菌常被分成两类：G+和G-F染色反应的差别是由于两类细菌的细胞(xbo)壁结构的差异引起。第101页/共127页第一百零一页，共127页。革兰氏染色(rns)程序 步步 骤骤方方 法法结果结果阳性阳性(G(G+)阴性阴性(G(G-)初初 染染结晶紫结晶紫30s30s紫紫 色色紫紫 色色媒染剂媒染剂碘液碘液30s30s仍为紫色仍为紫色仍为紫色仍为紫色脱脱 色色95%95%乙醇乙醇10-10-20s20s保持紫色保持紫色脱去紫色脱去紫色复复 染染蕃红蕃红(或复红或复红)30-60s)30-60s仍显紫色仍显紫色红红 色色第102页/共127页第一百零二页，共127页。Gram Stain of Staphylococcus aureus第103页/共127页第一百零三页，共127页。Gram Stain of Escherichia coli第104页/共127页第一百零四页，共127页。五、环境工程中重要五、环境工程中重要五、环境工程中重要五、环境工程中重要(zhngyo)(zhngyo)的细菌的细菌的细菌的细菌1 1 球菌球菌 广泛分布于自然界，多数为广泛分布于自然界，多数为G+G+，不能运动，少数厌氧，微球，不能运动，少数厌氧，微球菌科为代表菌科为代表2 2 杆菌杆菌（1 1）芽孢杆菌：产芽孢，多数为）芽孢杆菌：产芽孢，多数为G+G+，周身鞭毛，周身鞭毛(binmo)(binmo)常见的常见的有枯草芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌、有枯草芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、丙酮丁醇羧菌、溶纤维素芽孢杆丙酮丁醇羧菌、溶纤维素芽孢杆菌等。菌等。第105页/共127页第一百零五页，共127页。（2 2 2 2）无芽孢杆菌：主要有假单胞菌科、硝化杆菌科、硫杆菌科、肠杆菌）无芽孢杆菌：主要有假单胞菌科、硝化杆菌科、硫杆菌科、肠杆菌）无芽孢杆菌：主要有假单胞菌科、硝化杆菌科、硫杆菌科、肠杆菌）无芽孢杆菌：主要有假单胞菌科、硝化杆菌科、硫杆菌科、肠杆菌科、固氮菌科等。科、固氮菌科等。科、固氮菌科等。科、固氮菌科等。假单胞菌科：多需氧异养型，其假单胞菌属科可降解糖类假单胞菌科：多需氧异养型，其假单胞菌属科可降解糖类假单胞菌科：多需氧异养型，其假单胞菌属科可降解糖类假单胞菌科：多需氧异养型，其假单胞菌属科可降解糖类(tn li)(tn li)(tn li)(tn li)和蛋和蛋和蛋和蛋白质，动胶菌属化能异养，对糖类白质，动胶菌属化能异养，对糖类白质，动胶菌属化能异养，对糖类白质，动胶菌属化能异养，对糖类(tn li)(tn li)(tn li)(tn li)物质有很强的氧化能力。物质有很强的氧化能力。物质有很强的氧化能力。物质有很强的氧化能力。硫杆菌科：多数自养，能将硫和硫化氢氧化为硫酸，在自然界硫转化中有硫杆菌科：多数自养，能将硫和硫化氢氧化为硫酸，在自然界硫转化中有硫杆菌科：多数自养，能将硫和硫化氢氧化为硫酸，在自然界硫转化中有硫杆菌科：多数自养，能将硫和硫化氢氧化为硫酸，在自然界硫转化中有重要作用。重要作用。重要作用。重要作用。硝化杆菌科：严格化能自养，有机环境中不生长，有的氧化氨为亚硝酸盐，硝化杆菌科：严格化能自养，有机环境中不生长，有的氧化氨为亚硝酸盐，硝化杆菌科：严格化能自养，有机环境中不生长，有的氧化氨为亚硝酸盐，硝化杆菌科：严格化能自养，有机环境中不生长，有的氧化氨为亚硝酸盐，而有的氧化亚硝酸盐为硝酸盐，在氮素转化中其重要作用。而有的氧化亚硝酸盐为硝酸盐，在氮素转化中其重要作用。而有的氧化亚硝酸盐为硝酸盐，在氮素转化中其重要作用。而有的氧化亚硝酸盐为硝酸盐，在氮素转化中其重要作用。第106页/共127页第一百零六页，共127页。固氮菌科：固定大气中的氮固氮菌科：固定大气中的氮大肠杆菌科：作为水体大肠杆菌科：作为水体(shu t)(shu t)污染的污染的 指示生物指示生物3 3 螺旋菌螺旋菌 菌体为弯曲的杆状或螺旋状，菌体为弯曲的杆状或螺旋状，多为多为G-G-，好养或厌氧。比较，好养或厌氧。比较重要的有螺菌属，厌氧或微好重要的有螺菌属，厌氧或微好养，主要存在于污水中。养，主要存在于污水中。第107页/共127页第一百零七页，共127页。1.2 1.2 古古 菌（菌（Archaea）2 2 初步掌握古菌的特点初步掌握古菌的特点(tdin)(tdin)，了解研究古菌的，了解研究古菌的意义和价值意义和价值1 了解(lioji)古菌在微生物中的类别第108页/共127页第一百零八页，共127页。1.3 1.3 放放 线线 菌菌（ActinomycetesActinomycetes）分布：土壤是其主要场所，特别是中性或偏碱性分布：土壤是其主要场所，特别是中性或偏碱性分布：土壤是其主要场所，特别是中性或偏碱性分布：土壤是其主要场所，特别是中性或偏碱性(ji(ji n xnn xn)土壤和有机质丰富的土壤中较多，土壤和有机质丰富的土壤中较多，土壤和有机质丰富的土壤中较多，土壤和有机质丰富的土壤中较多，陆生性强陆生性强陆生性强陆生性强概述：因菌落在固体培养基上呈放射状生长而得名。菌体为单细胞，介于细菌和丝状真菌之间而又接近于细菌的一类原核(yun h)生物。放线菌是一个大类群，多数为革兰氏阳性。第109页/共127页第一百零九页，共127页。F 放线菌与人类生活及生产(shngchn)的关系 F 多为腐生，少数为寄生。腐生菌在自然界物质循环中起积极作用。寄生型放线菌会引起放线菌病和诺卡氏病。F 主要能产生大量的、种类繁多的抗生素。世界上绝大多数的抗生素由放线菌产生。F 其他作用：酶制剂的生产(shngchn)、甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等第110页/共127页第一百一十页，共127页。F 形态结构F放线菌菌体为单细胞，大多数由分枝发达(fd)的菌丝组成。根据放线菌菌丝的形态和功能,其菌丝可分为营养菌丝、气生菌丝和孢子丝三种(见图)。第111页/共127页第一百一十一页，共127页。第112页/共127页第一百一十二页，共127页。营养(yngyng)菌丝 又称为初级菌丝体、一级菌丝体或基内菌丝，匍匐生长于培养基内，主要生理功能是吸收营养(yngyng)物。营养(yngyng)菌丝一般无隔膜；直径0.2-0.8m；长度差别很大；短的小于100 m，长的可达600 m；有的产生色素：黄、橙、红、紫、蓝、绿、灰、褐、黑等，有脂溶性和水溶性，脂溶性局限于菌丝，水溶性可在培养基中扩散第113页/共127页第一百一十三页，共127页。气生菌丝 又称为二级菌丝体。营养菌丝体发育到一定(ydng)时期，长出培养基外并伸向空间的菌丝为气生菌丝。孢 子 丝 当气生菌丝发育到一定程度，其上部分化出可形成(xngchng)孢子的菌丝即为孢子丝，又名产孢丝或繁殖菌丝。气生菌丝和孢子丝伸展在空气中，菌丝间不存在，毛细管水 第114页/共127页第一百一十四页，共127页。第115页/共127页第一百一十五页，共127页。F 菌落特征 F 放线菌的菌落由菌丝体组成，一般圆形、初期光平，后期产生皱褶。在光学显微镜下观察，菌落周围具有(jyu)辐射状菌丝。F 据种的不同分为两类。第116页/共127页第一百一十六页，共127页。由大量产生分枝的和气生菌丝的菌种所形成的菌落，如链霉菌特点：菌落小而不蔓延，质地致密，表面呈紧密的绒状，坚实，干燥，多皱，与培养基结合紧密，不易挑取，或挑起(tio q)后不易破碎。有时气生菌丝体呈同心圆环状，大量孢子布满整个菌落表面后，形成絮状，粉状或颗粒状的典型放线菌菌落。有的产生色素。第117页/共127页第一百一十七页，共127页。由不产生大量菌丝的种类形成(xngchng)，如诺卡氏菌。特点：菌落粘着力差，结构呈粉质状，用针挑取则粉碎。第118页/共127页第一百一十八页，共127页。F繁殖方式 F 放线菌主要通过形成无性孢子的方式