原核微生物细菌 (2)精选PPT.ppt

关于原核微生物细菌(2)第1页，讲稿共85张，创作于星期日第一节第一节 原核微生物原核微生物（一）细菌的个体形态与排列方式（一）细菌的个体形态与排列方式（二）细菌细胞的大小（二）细菌细胞的大小（三）细菌细胞的结构与功能（三）细菌细胞的结构与功能（四）细菌的繁殖（四）细菌的繁殖（五）细菌的菌落形态特征（五）细菌的菌落形态特征 一、细菌一、细菌第2页，讲稿共85张，创作于星期日（一）细菌的个体形态与排列方式（一）细菌的个体形态与排列方式细菌的形态细菌的形态球状球状（球菌）（球菌）杆状（杆菌）杆状（杆菌）螺螺菌菌弧弧菌菌螺旋状（螺旋菌）螺旋状（螺旋菌）丝状（丝状菌）丝状（丝状菌）第3页，讲稿共85张，创作于星期日1.1.球菌球菌单球菌单球菌双球菌双球菌肺炎链球菌肺炎链球菌第4页，讲稿共85张，创作于星期日链球菌链球菌第5页，讲稿共85张，创作于星期日四联球菌四联球菌第6页，讲稿共85张，创作于星期日八叠球菌八叠球菌第7页，讲稿共85张，创作于星期日葡萄球菌葡萄球菌第8页，讲稿共85张，创作于星期日2.2.杆菌杆菌不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌 3-10 m大中大肠埃希菌 2-3 m小布鲁菌 0.6-1.5 m第9页，讲稿共85张，创作于星期日3.3.螺旋菌螺旋菌弧菌弧菌第10页，讲稿共85张，创作于星期日螺菌螺菌第11页，讲稿共85张，创作于星期日4.4.丝状菌丝状菌第12页，讲稿共85张，创作于星期日细菌的形态除上述几种基本形态外，还有其他形态的细菌的形态除上述几种基本形态外，还有其他形态的细菌，如柄细菌属细菌，如柄细菌属，细胞呈弧状或肾状并具有一细胞呈弧状或肾状并具有一根特征性的细柄，可附着于基质上。此外还有根特征性的细柄，可附着于基质上。此外还有呈星状的星状菌属，正方形的细菌等呈星状的星状菌属，正方形的细菌等(如下图如下图)。特殊形态的细菌特殊形态的细菌第13页，讲稿共85张，创作于星期日 在正常的生长条件下，细菌的形态是相在正常的生长条件下，细菌的形态是相对稳定的。一般处于幼龄阶段和生长条件适对稳定的。一般处于幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态正常、整齐、表现出特定的宜时，细菌形态正常、整齐、表现出特定的形态。但形态。但培养基的化学组成、浓度、培养温培养基的化学组成、浓度、培养温度、度、pHpH、培养时间等的变化，会引起细菌培养时间等的变化，会引起细菌的形态改变，或死亡，或细胞破裂，或出的形态改变，或死亡，或细胞破裂，或出现畸形。现畸形。有些细菌则是多形态的，有周期性的有些细菌则是多形态的，有周期性的生活史，如粘细菌可形成无细胞壁的营养生活史，如粘细菌可形成无细胞壁的营养细胞和子实体。细胞和子实体。第14页，讲稿共85张，创作于星期日（二）细菌细胞的大小（二）细菌细胞的大小n细菌的大小可以用测微尺在显微镜下进行测量，也可细菌的大小可以用测微尺在显微镜下进行测量，也可通过投影法或照相制成图片，再按放大倍数测算。通过投影法或照相制成图片，再按放大倍数测算。表表示细菌大小的常用单位是示细菌大小的常用单位是m(m(微米微米)。n球菌大小以其直径表示，多为球菌大小以其直径表示，多为 0.5 0.5 1 1 m m。n杆菌和螺旋菌以其宽度与长度表示，杆菌的宽度一般为杆菌和螺旋菌以其宽度与长度表示，杆菌的宽度一般为 0.4 0.4 10 10 m m，长度为宽度的一倍或几倍。但螺旋菌的长度为宽度的一倍或几倍。但螺旋菌的长度是菌体两端点间的距离，而不是真正的长度，它的真长度是菌体两端点间的距离，而不是真正的长度，它的真正长度应按其螺旋的直径和圈数来计算。细菌的大小因菌正长度应按其螺旋的直径和圈数来计算。细菌的大小因菌种而异，见下表种而异，见下表 。第15页，讲稿共85张，创作于星期日菌菌 名名 直直径径或或宽宽长长度度 (m)m)乳链球菌乳链球菌(Streptococcus lactis Streptococcus lactis)0.5-1 0.5-1 金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus)0.8-1 0.8-1 最大八叠球菌最大八叠球菌(Sarcina maxima Sarcina maxima)4-4.5 4-4.5 大肠杆菌大肠杆菌(Escherichia coli Escherichia coli)0.5 1-3 0.5 1-3 伤寒沙门氏菌伤寒沙门氏菌(Salmonella typhi Salmonella typhi)0.6-0.7 2-30.6-0.7 2-3枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis Bacillus subtilis)0.8-1.2 1.2-3 0.8-1.2 1.2-3 炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis Bacillus anthracis)1-1.5 4-8 1-1.5 4-8 德氏乳细菌德氏乳细菌(Lactobacterium delbruckii Lactobacterium delbruckii)0.4-0.7 2.8-70.4-0.7 2.8-7霍乱弧菌霍乱弧菌(Vibrio cholerae Vibrio cholerae)0.3-0.6 1-3 0.3-0.6 1-3 迂回螺菌迂回螺菌(Spirillum volutans Spirillum volutans)1.5-2 10-201.5-2 10-20第16页，讲稿共85张，创作于星期日n细菌的大小在个体发育过程中有变化。刚分裂的细菌的大小在个体发育过程中有变化。刚分裂的新细菌小，随发育逐渐变大，老龄细菌变小。新细菌小，随发育逐渐变大，老龄细菌变小。n例如，培养例如，培养4 4小时的枯草杆菌比培养小时的枯草杆菌比培养2424小时的长小时的长5 57 7倍。倍。n细菌的宽度变化小，细菌大小的变化与代谢产物细菌的宽度变化小，细菌大小的变化与代谢产物的积累和渗透压增加有关。的积累和渗透压增加有关。第17页，讲稿共85张，创作于星期日（三）细菌细胞的结构与功能（三）细菌细胞的结构与功能基本结构：基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核特殊结构：特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢形态与结构形态与结构形态与结构形态与结构第18页，讲稿共85张，创作于星期日1.1.细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构n细胞壁n细胞膜n细胞质n原核第19页，讲稿共85张，创作于星期日（1 1）细）细 胞胞 壁壁 细胞壁细胞壁(Cell wall)是包围在细胞表面，内侧紧是包围在细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧、略具弹性的结构，贴细胞膜的一层较为坚韧、略具弹性的结构，占细胞干重的占细胞干重的 10 25%。细胞壁的化学组成和结构细胞壁的化学组成和结构细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两大类，细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两大类，两者的化学组成和结构不同。两者的化学组成和结构不同。第20页，讲稿共85张，创作于星期日革兰氏阳性菌（革兰氏阳性菌（G+菌）菌）n革兰氏阳性细菌只有一层厚约革兰氏阳性细菌只有一层厚约 20 20 80 80nm nm 的的细胞壁。细胞壁的化学组成以肽聚糖为主，占细胞壁。细胞壁的化学组成以肽聚糖为主，占细胞壁物质总量的细胞壁物质总量的 40 40 90%90%，另外还结，另外还结合有磷壁酸，少量蛋白质和脂肪。磷壁酸是合有磷壁酸，少量蛋白质和脂肪。磷壁酸是G G+菌细胞壁特有的成分。菌细胞壁特有的成分。第21页，讲稿共85张，创作于星期日革兰氏阴性菌（革兰氏阴性菌（G-菌菌）nG G-菌的细胞壁比菌的细胞壁比G G+菌的薄，厚度为菌的薄，厚度为10nm10nm，可分，可分为内壁层和外壁层。内壁层紧贴细胞膜，厚约为内壁层和外壁层。内壁层紧贴细胞膜，厚约 2 2 3 3nm nm，由肽聚糖组成，不含磷壁酸，占细由肽聚糖组成，不含磷壁酸，占细胞壁干重的胞壁干重的 5 5 10%10%。外壁层又分为。外壁层又分为3 3层，层，厚度约厚度约 8 8 10 10nm nm，最外层是脂多糖，中间是最外层是脂多糖，中间是磷脂层，内层为脂蛋白。磷脂层，内层为脂蛋白。第22页，讲稿共85张，创作于星期日 G-菌菌G+菌菌 革兰氏阴性细菌与革兰氏阳性细菌细胞壁比较图革兰氏阴性细菌与革兰氏阳性细菌细胞壁比较图第23页，讲稿共85张，创作于星期日细胞壁细胞壁革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌强度强度较坚韧较坚韧较疏松较疏松厚度厚度厚，厚，20-80nm薄，薄，10-15nm肽聚糖层数肽聚糖层数多，可多达多，可多达50层层少，少，1-3层层肽聚糖含量肽聚糖含量占细胞壁干重占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重占细胞壁干重10%-20%磷壁酸磷壁酸有有无无外膜外膜无无有有细细 胞胞 壁壁革兰氏阴性细菌与革兰氏阳性细菌细胞壁的比较革兰氏阴性细菌与革兰氏阳性细菌细胞壁的比较第24页，讲稿共85张，创作于星期日革兰氏染色革兰氏染色 革兰氏染色是用于细菌鉴别的一种重要染革兰氏染色是用于细菌鉴别的一种重要染色方法。它是根据革兰氏阳性细菌、阴性细菌色方法。它是根据革兰氏阳性细菌、阴性细菌细胞壁结构、组成的不同而使用一系列的染色细胞壁结构、组成的不同而使用一系列的染色处理使之差别显色。处理使之差别显色。第25页，讲稿共85张，创作于星期日革兰氏染色原理：革兰氏染色原理：第一步：结晶紫使菌体着上紫色第一步：结晶紫使菌体着上紫色第二步：碘和结晶紫形成大分子复合物，分子大，能被细胞壁第二步：碘和结晶紫形成大分子复合物，分子大，能被细胞壁阻留在细胞内。阻留在细胞内。第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应。应。G G+：细胞壁厚，肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇脱色时，肽：细胞壁厚，肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，故结晶紫聚糖因脱水而孔径缩小，故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞碘复合物被阻留在细胞内，不能被酒精脱色，仍呈紫色。内，不能被酒精脱色，仍呈紫色。G G-：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，因：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，因其含脂量高，乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫其含脂量高，乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫-碘复合物碘复合物溶出细胞壁，酒精将细胞脱色，细胞无色，蕃红复染后溶出细胞壁，酒精将细胞脱色，细胞无色，蕃红复染后呈红色。呈红色。第26页，讲稿共85张，创作于星期日滴加少量无滴加少量无菌水菌水挑取菌体挑取菌体涂片涂片干燥干燥固定固定染色染色水洗水洗干燥干燥第27页，讲稿共85张，创作于星期日第28页，讲稿共85张，创作于星期日染色结果金黄色葡萄球菌革兰氏染色结果第29页，讲稿共85张，创作于星期日染色结果大肠杆菌革兰氏染色结果第30页，讲稿共85张，创作于星期日染色结果金黄色葡萄球菌和大肠杆菌混合菌样的革兰氏染色结果第31页，讲稿共85张，创作于星期日染色结果枯草芽孢杆菌革兰氏染色结果第32页，讲稿共85张，创作于星期日细细 胞胞 壁壁维持细菌的固有形态；保护原生质体免受渗透压引起的破裂；与细胞膜一起参与细胞内外物质交换；为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。（2）细菌细胞壁的生理功能）细菌细胞壁的生理功能第33页，讲稿共85张，创作于星期日（2）细胞膜细胞膜细胞膜是紧贴在细胞壁的内侧而包围细胞质的一层柔软细胞膜是紧贴在细胞壁的内侧而包围细胞质的一层柔软而富有弹性的薄膜。它是半渗透膜，厚约而富有弹性的薄膜。它是半渗透膜，厚约 8 8nm nm。细菌细菌细胞膜占细胞干重的细胞膜占细胞干重的 10%10%左右。左右。细胞膜的化学组成细胞膜的化学组成n其化学成分主要为脂质其化学成分主要为脂质(30%40%)30%40%)、蛋白质、蛋白质 (60%70%)(60%70%)和多糖（和多糖（2 2）。）。n蛋白质与膜的透性及酶的活性有关。蛋白质与膜的透性及酶的活性有关。n脂质是磷脂，由磷酸、甘油、脂肪酸和含氮碱组成。脂质是磷脂，由磷酸、甘油、脂肪酸和含氮碱组成。第34页，讲稿共85张，创作于星期日细胞膜的结构细胞膜的结构细胞膜电细胞膜电镜照片镜照片载体蛋白载体蛋白脂质双层脂质双层细胞膜细胞膜模式结构图模式结构图第35页，讲稿共85张，创作于星期日 细胞膜的生理功能细胞膜的生理功能A A 控制细胞内、外的物质控制细胞内、外的物质（营养物质和代谢废物营养物质和代谢废物）的运送、的运送、交换；交换；B B 维持细胞内正常渗透压的屏障作用；维持细胞内正常渗透压的屏障作用；C C 合成细胞壁各种组分和荚膜等大分子的场所；合成细胞壁各种组分和荚膜等大分子的场所；D D 进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；E E 传递信息。膜上的某些特殊蛋白质能接受光、电及化学物质等传递信息。膜上的某些特殊蛋白质能接受光、电及化学物质等产生的刺激信号并发生构象变化，从而引起细胞内的一系列代产生的刺激信号并发生构象变化，从而引起细胞内的一系列代谢变化和产生相应的反应。谢变化和产生相应的反应。第36页，讲稿共85张，创作于星期日内膜系统内膜系统n中间体中间体：是由细胞膜局部内陷折叠而成，它与细胞壁的是由细胞膜局部内陷折叠而成，它与细胞壁的合成、核质分裂、细胞呼吸以及芽孢形成有关。由于中间合成、核质分裂、细胞呼吸以及芽孢形成有关。由于中间体具有类似真核细胞线粒体的作用，又称拟线粒体。体具有类似真核细胞线粒体的作用，又称拟线粒体。n类囊体类囊体：是蓝细菌细胞中存在的囊状体，由单位膜组成，是蓝细菌细胞中存在的囊状体，由单位膜组成，上面分布有叶绿素、藻胆色素等光合色素和有关酶类，是光上面分布有叶绿素、藻胆色素等光合色素和有关酶类，是光合作用的场所。合作用的场所。第37页，讲稿共85张，创作于星期日 白喉杆菌白喉杆菌细胞膜与中间体细胞膜与中间体中间体中间体部分细胞膜折叠形成的向内陷入细胞质中的囊状物部分细胞膜折叠形成的向内陷入细胞质中的囊状物功功能能 类类似似真真核核细细胞胞线线粒粒体体，为为细细菌菌提提供供大大量量能能量量。第38页，讲稿共85张，创作于星期日载色体载色体 ：是一些不放氧的光合细菌的细胞质膜多：是一些不放氧的光合细菌的细胞质膜多次凹陷折叠而形成的片层状、微管状或囊状结构。次凹陷折叠而形成的片层状、微管状或囊状结构。载色体含有菌绿素和类胡萝卜素等光合色素及进载色体含有菌绿素和类胡萝卜素等光合色素及进行光合磷酸化所需要的酶类和电子传递体，是进行光合磷酸化所需要的酶类和电子传递体，是进行光合作用的部位。行光合作用的部位。羧酶体或称多角体羧酶体或称多角体 ：是自养细菌所特有的内膜结构。：是自养细菌所特有的内膜结构。羧酶体由以蛋白质为主的单层膜包围，厚约羧酶体由以蛋白质为主的单层膜包围，厚约 35 35nmnm，内含固定内含固定COCO2 2所需的所需的1,5-1,5-二磷酸核酮糖羧化酶和二磷酸核酮糖羧化酶和5-5-磷磷酸核酮糖激酶，是自养细菌固定酸核酮糖激酶，是自养细菌固定COCO2 2 的场所。的场所。第39页，讲稿共85张，创作于星期日（3 3）细胞质）细胞质n细胞质是细胞膜以内，除核物质以外的细胞质。细胞质是细胞膜以内，除核物质以外的细胞质。它无色透明，呈粘胶状，它无色透明，呈粘胶状，主要成分为水、蛋白主要成分为水、蛋白质、核酸、脂类，也含有少量的糖和盐类。质、核酸、脂类，也含有少量的糖和盐类。幼幼龄菌由于富含核糖核酸，嗜碱性强，易被碱性龄菌由于富含核糖核酸，嗜碱性强，易被碱性染料和中性染料着染，着色均匀。染料和中性染料着染，着色均匀。n此外，细胞质内还含有核糖体、颗粒状内含物此外，细胞质内还含有核糖体、颗粒状内含物和气泡等物质。和气泡等物质。第40页，讲稿共85张，创作于星期日核糖体核糖体核糖体亦称核蛋白体，为多肽和蛋白质合成的场所。在电子显核糖体亦称核蛋白体，为多肽和蛋白质合成的场所。在电子显微镜下可见到细菌的核糖体游离于细胞质中，系微镜下可见到细菌的核糖体游离于细胞质中，系 70 70S S 的颗的颗粒，由粒，由 50 50S S 和和 20 20S S 两个亚单元组成，化学成分为蛋白质与两个亚单元组成，化学成分为蛋白质与核糖核酸核糖核酸(RNA)RNA)。细菌细胞中绝大部分细菌细胞中绝大部分(约约 90%)90%)的的 RNA RNA 存在于核糖体内。原核生物的核糖体常以游离状态或多聚核糖存在于核糖体内。原核生物的核糖体常以游离状态或多聚核糖体状态分布于细胞质中。而真核细胞的核糖体既可以游离状态体状态分布于细胞质中。而真核细胞的核糖体既可以游离状态存在于细胞质中，也可结合于内质网上。存在于细胞质中，也可结合于内质网上。第41页，讲稿共85张，创作于星期日 内含颗粒内含颗粒n很多细菌在营养物质丰富的时候，其细胞内聚很多细菌在营养物质丰富的时候，其细胞内聚合各种不同的贮藏颗粒，当营养缺乏时，它们合各种不同的贮藏颗粒，当营养缺乏时，它们又能被分解利用。这种贮藏颗粒可在光学显微又能被分解利用。这种贮藏颗粒可在光学显微镜下观察到，通称为镜下观察到，通称为 内含颗粒内含颗粒。贮藏颗粒的贮藏颗粒的多少可随菌龄及培养条件不同而改变。多少可随菌龄及培养条件不同而改变。第42页，讲稿共85张，创作于星期日A 异染颗粒异染颗粒n最早发现于迂回螺中。异染粒是以无机偏磷酸最早发现于迂回螺中。异染粒是以无机偏磷酸盐聚合物为主要成分的一种无机磷的贮备物。盐聚合物为主要成分的一种无机磷的贮备物。异染颗粒嗜碱性或嗜中性较强，用蓝色染料异染颗粒嗜碱性或嗜中性较强，用蓝色染料(如甲苯胺蓝或甲烯蓝如甲苯胺蓝或甲烯蓝)染色后不呈蓝色而呈染色后不呈蓝色而呈紫红色，故称异染颗粒。紫红色，故称异染颗粒。第43页，讲稿共85张，创作于星期日B 聚聚-羟基丁酸颗粒羟基丁酸颗粒n是一种碳源和能源性贮藏物。它是是一种碳源和能源性贮藏物。它是 D-3-D-3-羟基丁酸的直链羟基丁酸的直链聚合物。用革兰氏染色时，这类物质不着色聚合物。用革兰氏染色时，这类物质不着色 ，但易被脂溶，但易被脂溶性染料如苏丹黑着色，在光学显微镜下可见（如图性染料如苏丹黑着色，在光学显微镜下可见（如图 ）。根）。根瘤菌属瘤菌属(Rhizobium Rhizobium)、固氮菌属固氮菌属(Azotobacter Azotobacter)、假单胞菌属假单胞菌属(Pseudomonas Pseudomonas)等细菌常积累等细菌常积累。第44页，讲稿共85张，创作于星期日 细胞内含物细胞内含物 A.A.细胞中的硫滴细胞中的硫滴 B.B.聚聚羟基丁酸颗粒羟基丁酸颗粒 A AB B第45页，讲稿共85张，创作于星期日C肝糖粒和淀粉粒肝糖粒和淀粉粒：肝糖粒较小，只能在电镜下观察到，如用：肝糖粒较小，只能在电镜下观察到，如用稀碘液染色成红褐色，可在光学显微镜下看到。有的细菌积累淀稀碘液染色成红褐色，可在光学显微镜下看到。有的细菌积累淀粉粒，用碘液可染成深蓝色。肝糖粒、淀粉粒都是碳源贮藏物。粉粒，用碘液可染成深蓝色。肝糖粒、淀粉粒都是碳源贮藏物。D硫滴：硫滴：某些氧化硫的细菌细胞内可积累硫滴。如贝氏硫菌某些氧化硫的细菌细胞内可积累硫滴。如贝氏硫菌属属(Beggiatoa Beggiatoa)、发硫菌属发硫菌属(Thiothrix Thiothrix)在细胞内常含有强在细胞内常含有强折光性的硫滴，此为贮存的硫，系通过氧化硫化氢而形成，作为能量折光性的硫滴，此为贮存的硫，系通过氧化硫化氢而形成，作为能量储备，需要时可被细菌再利用。储备，需要时可被细菌再利用。E磁小体：磁小体：存在于水生细菌和趋磁细菌中，是细胞内磁铁矿存在于水生细菌和趋磁细菌中，是细胞内磁铁矿 FeFe3 3O O4 4的晶体颗粒，数目不等。不同种类的细菌磁小体形态不同，的晶体颗粒，数目不等。不同种类的细菌磁小体形态不同，有正方形、长方形、还有刺状之分。含有磁小体的细菌表现出有正方形、长方形、还有刺状之分。含有磁小体的细菌表现出趋磁性、即沿着地磁场转向和迁移。磁小体由一层含有磷脂、趋磁性、即沿着地磁场转向和迁移。磁小体由一层含有磷脂、蛋白质和糖蛋白的膜包围。蛋白质和糖蛋白的膜包围。第46页，讲稿共85张，创作于星期日异染颗粒异染颗粒质粒质粒细菌核蛋白体细菌核蛋白体电镜照片第47页，讲稿共85张，创作于星期日F 气泡气泡某些水生细菌，如蓝细菌、不放氧的光合细菌和某些水生细菌，如蓝细菌、不放氧的光合细菌和盐细菌细胞内贮存气体的特殊结构称气泡。气盐细菌细胞内贮存气体的特殊结构称气泡。气泡由许多小的的气囊泡由许多小的的气囊(gas vesicle)gas vesicle)组成，组成，气囊膜只含蛋白质而无磷脂。气泡的大小、形气囊膜只含蛋白质而无磷脂。气泡的大小、形状和数量随细菌种类而异。气泡能使细胞保持状和数量随细菌种类而异。气泡能使细胞保持浮力，从而有助于调节并使细菌生活在它们需浮力，从而有助于调节并使细菌生活在它们需要的最佳水层位置，以利获得氧、光和营养。要的最佳水层位置，以利获得氧、光和营养。第48页，讲稿共85张，创作于星期日 （4 4）拟核）拟核细菌的核因没有核膜和核仁，故称拟核。细菌的核因没有核膜和核仁，故称拟核。n由由DNADNA纤维组成，即由一条环状双链的纤维组成，即由一条环状双链的DNADNA分分子高度折叠缠绕形成。子高度折叠缠绕形成。n拟核携带细菌全部遗传信息，控制细菌生长拟核携带细菌全部遗传信息，控制细菌生长发育、遗传与变异、繁殖等生命活动。发育、遗传与变异、繁殖等生命活动。第49页，讲稿共85张，创作于星期日2.2.细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构n荚膜荚膜n鞭毛鞭毛n菌毛菌毛n芽孢芽孢第50页，讲稿共85张，创作于星期日（1 1）荚膜）荚膜n有些细菌生活在一定营养条件下，可向细胞壁外分泌出一有些细菌生活在一定营养条件下，可向细胞壁外分泌出一层粘性物质，根据这层粘性物质的厚度，可溶性及在细胞层粘性物质，根据这层粘性物质的厚度，可溶性及在细胞表面存在的状况可把它们分为荚膜、微荚膜、粘液层或衣表面存在的状况可把它们分为荚膜、微荚膜、粘液层或衣鞘。鞘。n荚膜荚膜(Capsule)Capsule)或大荚膜或大荚膜(macrocapsule)macrocapsule)：这层物这层物质粘滞性较大，相对稳定地附着在细胞壁外，具一定质粘滞性较大，相对稳定地附着在细胞壁外，具一定外形，厚约外形，厚约 200 200nm nm。它与细胞结合力较差。通过液体它与细胞结合力较差。通过液体震荡培养或离心可将其从细胞表面除去。荚膜很难着色，震荡培养或离心可将其从细胞表面除去。荚膜很难着色，用负染色法可在光学显微镜下观察到，即背景和细胞着用负染色法可在光学显微镜下观察到，即背景和细胞着色，荚膜不着色。色，荚膜不着色。第51页，讲稿共85张，创作于星期日微荚膜微荚膜(microcapsule)microcapsule)的厚度在的厚度在 200 200nm nm 以下，它与以下，它与细胞表面结合较紧，用光学显微镜不易观察到，但可细胞表面结合较紧，用光学显微镜不易观察到，但可采用血清学方法证明其存在。微荚膜易被胰蛋白酶消采用血清学方法证明其存在。微荚膜易被胰蛋白酶消化。化。粘液层粘液层(slime layer)slime layer)比荚膜疏松，无明显形状，比荚膜疏松，无明显形状，悬浮在基质中更易溶解，并能增加培养基粘度。通悬浮在基质中更易溶解，并能增加培养基粘度。通常情况下，每个菌体外面包围一层荚膜。常情况下，每个菌体外面包围一层荚膜。菌胶团（菌胶团（zoogloea zoogloea）有的细菌，它们的荚膜物质有的细菌，它们的荚膜物质互相融合，在一起成为一团胶状物，其内常包含有互相融合，在一起成为一团胶状物，其内常包含有多个菌体。多个菌体。荚膜产生受遗传特性控制，但并非是细胞绝对必要的荚膜产生受遗传特性控制，但并非是细胞绝对必要的结构，失去荚膜的变异株同样正常生长。而且，即使结构，失去荚膜的变异株同样正常生长。而且，即使用特异性水解荚膜物质的酶处理，也不会杀死细菌。用特异性水解荚膜物质的酶处理，也不会杀死细菌。第52页，讲稿共85张，创作于星期日衣鞘（衣鞘（SheathSheath）水生境中的丝状菌多数有衣鞘，如球衣菌属、水生境中的丝状菌多数有衣鞘，如球衣菌属、纤发菌属、发硫菌属、亮发菌属、泉发菌属等纤发菌属、发硫菌属、亮发菌属、泉发菌属等丝状体表面的粘液层或荚膜硬质化，形成一个丝状体表面的粘液层或荚膜硬质化，形成一个透明坚硬的空壳，叫衣鞘。透明坚硬的空壳，叫衣鞘。第53页，讲稿共85张，创作于星期日荚膜的主要成分因菌种而异，大多为多糖、多肽或蛋荚膜的主要成分因菌种而异，大多为多糖、多肽或蛋白质，也含有一些其它成分。白质，也含有一些其它成分。产荚膜的细菌菌落通常产荚膜的细菌菌落通常光滑透明，称光滑型光滑透明，称光滑型(S S 型型)菌落，不产荚膜细菌菌菌落，不产荚膜细菌菌落表面粗糙，称粗糙型落表面粗糙，称粗糙型(R R 型型)菌落。菌落。荚膜的主要作用是作为细胞外碳源和能源性贮藏物荚膜的主要作用是作为细胞外碳源和能源性贮藏物质，并能保护细胞免受干燥的影响，同时能增强某质，并能保护细胞免受干燥的影响，同时能增强某些病原菌的致病能力，使之抵抗宿主吞噬细胞的吞些病原菌的致病能力，使之抵抗宿主吞噬细胞的吞噬。例如能引起肺炎的肺炎双球菌噬。例如能引起肺炎的肺炎双球菌型，如果失去型，如果失去了荚膜，则成为非致病菌。了荚膜，则成为非致病菌。第54页，讲稿共85张，创作于星期日荚荚 膜膜多糖或多肽第55页，讲稿共85张，创作于星期日（2 2）鞭毛）鞭毛某些细菌的细胞表面伸出细长、波曲、毛发状的附属物称为鞭某些细菌的细胞表面伸出细长、波曲、毛发状的附属物称为鞭毛。鞭毛细而长，其长度常为细胞的若干倍，最长可达毛。鞭毛细而长，其长度常为细胞的若干倍，最长可达 70 70 m m，但直径只有但直径只有 10 10 20 20nm nm。因此，用光学显微镜因此，用光学显微镜看不见。如果采用特殊的鞭毛染色法，使染料沉积在看不见。如果采用特殊的鞭毛染色法，使染料沉积在鞭毛上，加粗其直径，就可在光学显微镜下观察到细鞭毛上，加粗其直径，就可在光学显微镜下观察到细菌鞭毛，但真实形态只有在电镜下可见。另外，采用菌鞭毛，但真实形态只有在电镜下可见。另外，采用悬滴法悬滴法及及暗视野映光法暗视野映光法观察细菌运动状态及用半固体琼脂穿观察细菌运动状态及用半固体琼脂穿刺培养，从细菌生长的扩散情况，可初步判断细菌是否有刺培养，从细菌生长的扩散情况，可初步判断细菌是否有鞭毛。鞭毛。第56页，讲稿共85张，创作于星期日细菌鞭毛的数目和着生位置是细菌种的特征。据此，可将有细菌鞭毛的数目和着生位置是细菌种的特征。据此，可将有鞭毛的细菌分为四类鞭毛的细菌分为四类 ：一端单毛菌一端单毛菌(monotrichaete)monotrichaete)在菌体的一端只生一在菌体的一端只生一根鞭毛，如霍乱弧菌（根鞭毛，如霍乱弧菌（Vibrio cholerae Vibrio cholerae）。）。两端单鞭毛菌两端单鞭毛菌(amphitrichaete)amphitrichaete)菌体两端各具一根菌体两端各具一根鞭毛，如鼠咬热螺旋体鞭毛，如鼠咬热螺旋体(Spirochaet a morsusmuris Spirochaet a morsusmuris)。丛生鞭毛菌丛生鞭毛菌(lophotrichaete)lophotrichaete)菌体一端生一束菌体一端生一束鞭毛，如铜绿假单胞菌鞭毛，如铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa)；菌体两端各具一束鞭毛，如红色螺菌菌体两端各具一束鞭毛，如红色螺菌(Spirillum Spirillum rubrum rubrum)。周生鞭毛菌周生鞭毛菌(peritrichaete)peritrichaete)周身都有鞭毛，如大周身都有鞭毛，如大肠杆菌肠杆菌 、枯草杆菌等。、枯草杆菌等。第57页，讲稿共85张，创作于星期日 鞭毛是细菌的运动器官，但并非生命活动所必需。鞭毛是细菌的运动器官，但并非生命活动所必需。它极易脱落，它极易脱落，有鞭毛的细菌一般在幼龄时具鞭毛，老龄时脱落。如除去鞭毛，有鞭毛的细菌一般在幼龄时具鞭毛，老龄时脱落。如除去鞭毛，并不影响细菌生存。并不影响细菌生存。螺旋菌和弧菌一般都具鞭毛；杆菌中有的生螺旋菌和弧菌一般都具鞭毛；杆菌中有的生鞭毛，有的不具鞭毛；球菌中仅尿素八叠球菌生鞭毛。鞭毛，有的不具鞭毛；球菌中仅尿素八叠球菌生鞭毛。有鞭毛的有鞭毛的细菌并不一定总是运动的，有时也会丧失运动性。运动性的丧细菌并不一定总是运动的，有时也会丧失运动性。运动性的丧失可由于环境变化或突变引起。某些无鞭毛的细菌也能运动，失可由于环境变化或突变引起。某些无鞭毛的细菌也能运动，如粘细菌、蓝细菌，主要为在物体表面滑行运动，这些微生物如粘细菌、蓝细菌，主要为在物体表面滑行运动，这些微生物如悬浮在液体中就丧失其运动性。螺旋体则通过轴丝如悬浮在液体中就丧失其运动性。螺旋体则通过轴丝 的收缩运的收缩运动。细菌运动还表现出趋光性动。细菌运动还表现出趋光性 和趋化性和趋化性 ，亦即向着光或某种亦即向着光或某种化学吸引物运动。此外，有的细菌还可以从某些物质或环境化学吸引物运动。此外，有的细菌还可以从某些物质或环境因子游开，以避免伤害。因此，细菌运动可看成是一种适应因子游开，以避免伤害。因此，细菌运动可看成是一种适应作用，即增加微生物与食物或其它有利环境相遇机会，或者作用，即增加微生物与食物或其它有利环境相遇机会，或者避免有害因子以利于生存。避免有害因子以利于生存。第58页，讲稿共85张，创作于星期日化学组成化学组成鞭毛蛋白鞭毛蛋白功能功能第59页，讲稿共85张，创作于星期日第60页，讲稿共85张，创作于星期日第61页，讲稿共85张，创作于星期日（3 3）菌毛）菌毛 n很多革兰氏阴性菌及少数阳性菌的细胞表面有一些比鞭很多革兰氏阴性菌及少数阳性菌的细胞表面有一些比鞭毛更细、较短而直硬的丝状体结构，称为菌毛毛更细、较短而直硬的丝状体结构，称为菌毛 亦称伞亦称伞毛或纤毛。菌毛直径大约毛或纤毛。菌毛直径大约 3-7 3-7nm nm，长度约长度约 0.5-6 0.5-6 m m，有些菌毛可长达有些菌毛可长达 20 20m m。菌毛由菌毛蛋白组成，菌毛由菌毛蛋白组成，与鞭毛相似，也起源于细胞质膜内侧基粒上。菌毛与鞭毛相似，也起源于细胞质膜内侧基粒上。菌毛不具运动功能，也见于非运动的细菌中。因机械因不具运动功能，也见于非运动的细菌中。因机械因素而失去菌毛细菌素而失去菌毛细菌 很快又能形成新的菌毛，因此很快又能形成新的菌毛，因此认为菌毛可能经常脱落并不断更新。认为菌毛可能经常脱落并不断更新。第62页，讲稿共85张，创作于星期日菌菌 毛毛Pilus性菌毛性菌毛化学组成化学组成菌毛蛋白菌毛蛋白普通菌毛普通菌毛与致病有关与致病有关性菌毛性菌毛与遗传变异有关与遗传变异有关种类与功能种类与功能普通菌毛普通菌毛第63页，讲稿共85张，创作于星期日普通菌毛性菌毛第64页，讲稿共85张，创作于星期日n遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。n为粘附结构，与细菌感染致病性有关。为粘附结构，与细菌感染致病性有关。n菌毛的受体常为糖蛋白或糖脂，与菌毛结合的特菌毛的受体常为糖蛋白或糖脂，与菌毛结合的特异性决定了宿主的易感部位。异性决定了宿主的易感部位。普通菌毛普通菌毛第65页，讲稿共85张，创作于星期日n仅见于少数仅见于少数G G-菌。数量少，菌。数量少，1-41-4根。根。n比普通菌毛长而粗，中空呈管状。比普通菌毛长而粗，中空呈管状。n性菌毛由致育因子（性菌毛由致育因子（F F）编码，故又称编码，故又称F F菌毛。菌毛。n为细菌遗传物质转移的接合器官为细菌遗传物质转移的接合器官。n性菌毛是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体。性菌毛是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体。性菌毛性菌毛第66页，讲稿共85张，创作于星期日性菌毛的接合过程第67页，讲稿共85张，创作于星期日（4 4）芽孢）芽孢 n某些细菌在其生活史的一定阶段，于营养细胞某些细菌在其生活史的一定阶段，于营养细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的结构，称内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的结构，称为芽孢为芽孢 。因为细菌芽孢都形成在菌体内，故因为细菌芽孢都形成在菌体内，故亦称内生孢子亦称内生孢子。含有芽孢的菌体细菌称为孢子含有芽孢的菌体细菌称为孢子囊囊 。芽孢成熟后可脱落出来。生成芽孢的细芽孢成熟后可脱落出来。生成芽孢的细菌多为杆菌，球菌和螺旋菌仅少数种能生芽孢。菌多为杆菌，球菌和螺旋菌仅少数种能生芽孢。第68页，讲稿共85张，创作于星期日 芽孢形成的位置、形状、大小因菌种而异，在分类鉴定上有芽孢形成的位置、形状、大小因菌种而异，在分类鉴定上有一定意义，有些细菌的芽孢位于细胞的中央，其直径大于细胞直一定意义，有些细菌的芽孢位于细胞的中央，其直径大于细胞直径，孢子囊呈梭状，如某些梭状芽孢杆菌属的种；芽孢在细胞顶径，孢子囊呈梭状，如某些梭状芽孢杆菌属的种；芽孢在细胞顶端，若其直径大于细胞的直径时，则孢子囊呈鼓槌状，如破伤风端，若其直径大于细胞的直径时，则孢子囊呈鼓槌状，如破伤风梭菌梭菌(Clostridium tetani Clostridium tetani)；芽孢直径小于细胞直径，则细芽孢直径小于细胞直径，则细胞不变形，如常见的枯草芽孢杆菌胞不变形，如常见的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis Bacillus subtilis)。芽孢有比较厚的壁和高度的折光性，在光学显微镜下观察芽芽孢有比较厚的壁和高度的折光性，在光学显微镜下观察芽孢为一透明小体，由于普通碱性染料不易使芽孢着色，通常采用孢为一透明小体，由于普通碱性染料不易使芽孢着色，通常采用特殊的芽孢染色以便于观察。利用电子显微镜，不仅可观察到芽特殊的芽孢染色以便于观察。利用电子显微镜，不仅可观察到芽孢的表面特征，还可观察到一个成熟的芽孢具有核心、内膜、初孢的表面特征，还可观察到一个成熟的芽孢具有核心、内膜、初生细胞壁、皮层、外膜、外壳层及外孢子囊等多层结构。生细胞壁、皮层、外膜、外壳层及外孢子囊等多层结构。第69页，讲稿共85张，创作于星期日功能与医学上意义：功能与医学上意义：特殊结构概念：菌体脱水而成，为休眠体概念：菌体脱水而成，为休眠体对外界的抵抗力增加对外界的抵抗力增加发芽形成繁殖体仍有致病性发芽形成繁殖体仍有致病性有鉴别作用有鉴别作用应以杀死芽孢为灭菌效果的指标应以杀死芽孢为灭菌效果的指标形成的条件：形成的条件：不良环境条件不良环境条件芽孢的特性：芽孢的特性：很强的抗性很强的抗性第70页，讲稿共85张，创作于星期日芽孢没有繁殖意义，因为一个细胞内一般只形成一个芽孢，而芽孢没有繁殖意义，因为一个细胞内一般只形成一个芽孢，而一个芽孢也只产生一个营养细胞。芽孢仅仅是芽孢细菌生活史中一个芽孢也只产生一个营养细胞。芽孢仅仅是芽孢细菌生活史中的一环，是细菌的休眠体。的一环，是细菌的休眠体。形成芽孢需要一定的外界条件，这些条件因菌种而异。然而，形成芽孢需要一定的外界条件，这些条件因菌种而异。然而，芽孢一旦形成，则对恶劣环境条件均具有很强的抵抗能力。有的芽孢一旦形成，则对恶劣环境条件均具有很强的抵抗能力。有的芽孢，在一定条件下可保存几十年而不丧失其生活力。芽孢尤其芽孢，在一定条件下可保存几十年而不丧失其生活力。芽孢尤其能耐高温，如枯草杆菌的芽孢在沸水中可存活能耐高温，如枯草杆菌的芽孢在沸水中可存活 1 1 小时，破伤风小时，破伤风杆菌的芽孢可存活杆菌的芽孢可存活 3 3 小时，而肉毒梭菌的芽孢则可忍受小时，而肉毒梭菌的芽孢则可忍受 6 6 小时小时左右，即使在左右，即使在 180 180 的干热中仍可存活的干热中仍可存活 10 10 分钟。除耐热外，分钟。除耐热外，芽孢也能抵抗低温，