(10)--第一章 原核微生物的形态构造.ppt

1微生物学Microbiology 非细胞生物非细胞生物病毒病毒 真细菌真细菌（细菌、放线菌、蓝细菌、原核生物原核生物 螺旋体、支 原体、立克次氏体和衣原体）古生菌古生菌真核微生物（真菌、藻类、原生动物）真核微生物（真菌、藻类、原生动物）微生物微生物微生物根据其不同的进化水平和性状上的明显差别可分为原核微生物、真核微生物和非细胞微生物三大类群。第二章第二章 原核生物的形态、构造和功能原核生物的形态、构造和功能3教学目的教学目的：n n掌握细菌细胞的结构及组分n n掌握放线菌及其它原核微生物的形态、构造及功能教学方法和手段：教学方法和手段：n n主要通过多媒体课件的讲授和生活中的案例分析来实现教学目的，通过提问、讨论等教学辅助手段促进学生的积极思考，激发学生的潜能。第一节第一节 细菌（细菌（bacteria）细菌细菌是一类细胞细短、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。4细胞的形态构造及其功能细胞的形态构造及其功能5（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n自然界中杆菌最常见，球菌次之，螺旋菌最少。自然界中杆菌最常见，球菌次之，螺旋菌最少。6根根据据分分裂裂方方向向及及随随后后相相互互间间的的连连接接方方式式如：如：肺炎双球菌肺炎双球菌/肺炎链球菌肺炎链球菌如：乳链球菌；如：乳链球菌；无乳链球菌无乳链球菌如：四联小球菌如：四联小球菌如：甲烷八叠球菌如：甲烷八叠球菌如：金黄色葡萄球菌如：金黄色葡萄球菌7单杆菌（如大肠杆菌）单杆菌（如大肠杆菌）链杆菌（如枯草杆菌）链杆菌（如枯草杆菌）双杆菌（如鼠疫杆菌）双杆菌（如鼠疫杆菌）球杆菌（如加德纳菌）球杆菌（如加德纳菌）8麻风分枝杆菌结核分枝杆菌(M.tuberculosis)，俗称结核杆菌，是引起结核病的病原菌。可侵犯全身各器官，但以肺结核为最多见。结核分枝杆菌犰 狳9弧菌弧菌螺菌螺菌螺旋体螺旋体10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um11染色染色细菌细胞微小又透明，一般先要经过染色才能作显微观察细菌细胞微小又透明，一般先要经过染色才能作显微观察12C.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。革兰氏染色革兰氏染色13结晶紫结晶紫碘溶液媒染碘溶液媒染乙醇或丙酮脱色乙醇或丙酮脱色番红复染。番红复染。简单染色法简单染色法 革兰氏染色法革兰氏染色法14uu一般构造：一般细菌都具有的构造一般构造：一般细菌都具有的构造 。包括细胞壁、。包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核区等。细胞膜、细胞质、核区等。uu 特殊构造：仅在部分细菌中才有的或是在特殊环特殊构造：仅在部分细菌中才有的或是在特殊环境条件下才形成的构造。主要有鞭毛、菌毛、糖境条件下才形成的构造。主要有鞭毛、菌毛、糖被（包括荚膜和粘液层）、芽胞等。被（包括荚膜和粘液层）、芽胞等。（二）细菌构造（二）细菌构造15一、基本结构一、基本结构n n细胞壁细胞壁n n细胞膜细胞膜n n细胞质细胞质n n核区核区n n间体间体1718G+代表菌：代表菌：金黄色葡金黄色葡萄球菌萄球菌G-代表菌：代表菌：大肠杆菌大肠杆菌191 1、细菌细胞的一般构造、细菌细胞的一般构造（1）细胞壁（细胞壁（cellcellwall)wall)细胞壁：位于细胞最外的一层厚实、坚韧的细胞壁：位于细胞最外的一层厚实、坚韧的 外被，主要成分为肽聚糖外被，主要成分为肽聚糖。功能功能:固定细胞外形及保护作用等多种功能。固定细胞外形及保护作用等多种功能。生长、分裂、鞭毛运动所必须。生长、分裂、鞭毛运动所必须。阻拦大分子有害物质。阻拦大分子有害物质。抗原性，敏感性。抗原性，敏感性。20(1)(1)革兰氏阳性细菌的细胞壁成分革兰氏阳性细菌的细胞壁成分特点：厚度大特点：厚度大（2080nm）、化学组分简单，一般含、化学组分简单，一般含90%90%肽聚肽聚糖和糖和10%10%磷壁酸磷壁酸21肽聚糖单体肽聚糖单体肽聚糖单体肽聚糖单体:由双糖单位（由双糖单位（由双糖单位（由双糖单位（NN乙酰葡糖胺与乙酰葡糖胺与乙酰葡糖胺与乙酰葡糖胺与NN乙酰胞壁酸组成乙酰胞壁酸组成乙酰胞壁酸组成乙酰胞壁酸组成)、四肽尾或四肽侧链、肽桥或、四肽尾或四肽侧链、肽桥或、四肽尾或四肽侧链、肽桥或、四肽尾或四肽侧链、肽桥或肽间桥三部分组成。肽间桥三部分组成。肽间桥三部分组成。肽间桥三部分组成。双糖单位中的双糖单位中的双糖单位中的双糖单位中的-1,4-1,4-糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键很容易被溶菌酶所水解，很容易被溶菌酶所水解，很容易被溶菌酶所水解，很容易被溶菌酶所水解，从而引起细菌因肽聚糖细胞壁的从而引起细菌因肽聚糖细胞壁的从而引起细菌因肽聚糖细胞壁的从而引起细菌因肽聚糖细胞壁的“散架散架散架散架”而死而死而死而死亡；亡；亡；亡；四肽尾由四个氨基酸分子按四肽尾由四个氨基酸分子按四肽尾由四个氨基酸分子按四肽尾由四个氨基酸分子按L L型与型与型与型与DD型交替方式型交替方式型交替方式型交替方式连接而成；目前所知的肽聚糖已超过连接而成；目前所知的肽聚糖已超过连接而成；目前所知的肽聚糖已超过连接而成；目前所知的肽聚糖已超过100100种，种，种，种，“肽聚糖的多样性肽聚糖的多样性肽聚糖的多样性肽聚糖的多样性”中，主要的变化发生在肽中，主要的变化发生在肽中，主要的变化发生在肽中，主要的变化发生在肽桥上。桥上。桥上。桥上。222223n磷壁酸是大多数磷壁酸是大多数G+菌所特有的成分，约占细胞壁菌所特有的成分，约占细胞壁成分的成分的10%。是一种酸性多糖。是一种酸性多糖。壁磷壁酸壁磷壁酸壁磷壁酸壁磷壁酸:与肽聚糖分子间进行共价结合。与肽聚糖分子间进行共价结合。与肽聚糖分子间进行共价结合。与肽聚糖分子间进行共价结合。膜磷壁酸：膜磷壁酸：膜磷壁酸：膜磷壁酸：跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联。跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联。跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联。跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联。功能：浓缩功能：浓缩功能：浓缩功能：浓缩MgMg2+2+贮藏元素贮藏元素贮藏元素贮藏元素 调节细胞内自溶素调节细胞内自溶素调节细胞内自溶素调节细胞内自溶素 噬菌体吸附受体噬菌体吸附受体噬菌体吸附受体噬菌体吸附受体 表面抗原表面抗原表面抗原表面抗原 增强粘附性；避免白细胞吞噬，抗补体增强粘附性；避免白细胞吞噬，抗补体增强粘附性；避免白细胞吞噬，抗补体增强粘附性；避免白细胞吞噬，抗补体 242)G-细菌的细胞壁：厚度较G+细菌薄，层次较多，成分较复杂，肽聚糖层很薄(仅2-3nm)，故机械强度较G+细菌弱。外壁层是G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（LPS）、磷脂和若干种外膜蛋白。25脂多糖的主要功能：脂多糖的主要功能：脂多糖的主要功能：脂多糖的主要功能：1 1）表面抗原决定簇；）表面抗原决定簇；）表面抗原决定簇；）表面抗原决定簇；2 2）LPSLPS负电荷较强，有吸附负电荷较强，有吸附负电荷较强，有吸附负电荷较强，有吸附MgMg2+2+、CaCa2+2+等阳离子，等阳离子，等阳离子，等阳离子，对细胞膜结构起稳定作用。对细胞膜结构起稳定作用。对细胞膜结构起稳定作用。对细胞膜结构起稳定作用。3 3）类脂）类脂）类脂）类脂A A是革兰氏阴性细菌致病物质是革兰氏阴性细菌致病物质是革兰氏阴性细菌致病物质是革兰氏阴性细菌致病物质内毒素的内毒素的内毒素的内毒素的物质基础；物质基础；物质基础；物质基础；4 4）具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障）具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障）具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障）具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能；功能；功能；功能；5 5）许多噬菌体在细胞表面的吸附受体。）许多噬菌体在细胞表面的吸附受体。）许多噬菌体在细胞表面的吸附受体。）许多噬菌体在细胞表面的吸附受体。26272 2）、细胞膜与间体）、细胞膜与间体（1）细胞膜概念：）细胞膜概念：细胞质膜（细胞质膜（cytoplasmic membrane），又称质膜），又称质膜（plasma membrane）、细胞膜（）、细胞膜（cell membrane）或内膜）或内膜（inner membrane），是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞），是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚约质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚约78nm，由磷脂（占，由磷脂（占20%30%）和蛋白质（占）和蛋白质（占50%70%）组成。组成。结构与功能关系：液态镶嵌模型结构与功能关系：液态镶嵌模型28生理功能：生理功能：能选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢能选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；产物的运送；是维持细胞内正常渗透压的结构屏障；是维持细胞内正常渗透压的结构屏障；是是合成细胞壁和糖被有关成分合成细胞壁和糖被有关成分(如肽聚糖、磷壁酸、如肽聚糖、磷壁酸、LPSLPS和荚膜和荚膜多糖等多糖等)的重要场所；的重要场所；是细胞的产能基地；是细胞的产能基地；是鞭毛基体是鞭毛基体的着生部位，并可提供鞭毛旋转运动所需的能量。的着生部位，并可提供鞭毛旋转运动所需的能量。29n n间体（mesosome）由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或囊状结构。多见于G+菌。间体间体303 3）、）、细胞质和内含物细胞质和内含物（1）概念：）概念：细胞质（细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外）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。含水量约的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约80%。细胞质的主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类和中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、质粒、各种营养物和大分子的单体等，少数细间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等，少数细菌，还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。菌，还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。31细胞内含物细胞内含物n n细胞内含物(inclusion body)指细胞质内一些形状较大的颗粒状构造，主要有：贮藏物：由不同化学成分累积而成的不溶性颗粒。功能：贮存营养物。如碳源、氮源、能源等。磁小体：成分为Fe3O4，外有一层磷脂、蛋白质或糖蛋白膜包裹。水生螺菌属和嗜胆球菌等趋磁细菌中，具有导向功能。可用作磁性定向药物和抗体，以及制造生物传感器等。32n n羧酶体：又称羧化体，是存在于一些自养细菌的多角形或六角形内含物，C02固定中起者关键作用。硫杆菌属、蓝细菌。n n气泡：是存在于许多光能营养型、无鞭毛运动水生细菌中的泡囊状内含物，充满气体。调节细胞比重，以使其漂浮在最适水层中的作用，借以获取光能、氧和营养物质。334）、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。双链环状态的原始细胞核。双链环状DNA分子。分子。342、细菌细胞的特殊构造：、细菌细胞的特殊构造：不是所有细菌细胞都具有的构造，称作特殊构造不是所有细菌细胞都具有的构造，称作特殊构造 1）、糖被（）、糖被（glycocalyx）（1)概念概念 包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的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、层次厚薄又可胶状物质。糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜（细分为荚膜（capsule或或macrocapsule，大荚膜）、，大荚膜）、微荚膜微荚膜(microcapsule)、粘液层、粘液层(slimelayer)和菌胶团和菌胶团(zoogloea)。35荚膜荚膜粘液层粘液层菌胶团菌胶团36糖被功能糖被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；保护细菌免受里金属离子的毒害；保护细菌免受里金属离子的毒害；表面附着作用；表面附着作用；细菌间的信息识别作用；细菌间的信息识别作用；堆积代谢废物。堆积代谢废物。372）、）、鞭毛鞭毛(flagellum,复复flagella)（1)概念概念某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物，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，为细菌的具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官运动器官”。38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：0.010.02mt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3940鞭鞭毛毛的的有有无无和和着着生生方方式式单端鞭毛单端鞭毛端生丛毛端生丛毛两两端端生生鞭鞭毛毛周生鞭毛周生鞭毛412）、菌毛）、菌毛(fimbria，复数，复数fimbriae)长在细菌体表的纤长在细菌体表的纤细、中空、短直、细、中空、短直、数量较多的蛋白质数量较多的蛋白质类附属物，具有使类附属物，具有使菌体附着于物体表菌体附着于物体表面的功能。面的功能。424）、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）中，其功能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（是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质（DNA片段）。片段）。有的性毛还是有的性毛还是RNA噬菌体的特异性吸附受体。噬菌体的特异性吸附受体。435）、芽孢和其它休眠构造）、芽孢和其它休眠构造（1）概念）概念 某些细菌在其某些细菌在其生长发育后期，在细生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强量极低、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）。）。n细菌形成芽孢的能力是由菌体内的芽孢基因决定的，其形成条件因菌种而异。n一个细菌只形成一个芽孢，一个芽孢发芽也只生成一个菌体，因而芽孢不是细菌的繁殖方式。n与芽孢相比，未形成芽孢而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体(vegetative form)。1.芽胞的形成与特点产芽孢细菌的种类产芽孢细菌的种类枯草芽孢杆菌好氧性的芽孢杆菌属（Bacillus）厌氧性的梭菌属（Clostridium）芽孢八叠球菌属（Sporosarcina）孢螺菌属（Sporospirillum）芽孢 菌体 2 2 芽孢的构造芽孢的构造细菌芽孢构造的 模式图 孢外壁核心 皮 层 芽孢质芽孢核区芽孢衣芽孢膜芽孢壁2 芽孢的构造3 芽孢的形成质膜内陷前芽孢双层膜形成皮层合成芽孢裂解DNA浓缩形成束状孢衣合成合成DPA2、6-吡啶二羧酸 4 芽孢的萌发（芽孢的萌发（germination）由休眠状态的芽孢变成营养状态的细菌的过程活化（activation）出芽（germination）生长（outgrowth）活化：人为的热处理；萌发剂。活化是可逆的。所以活化后必须及时接种到合适的培养基上。抑制剂可抑制细菌芽孢的发芽。5 芽孢的耐热机制芽孢的耐热机制是由芽孢化学组成的特点决定的u渗透调节皮层膨胀学说。uDPA-Ca 2+学说。u小酸溶性芽孢蛋白SASP。多因素综合性问题，是一个需深入研究的重要基础理论问题。51芽孢的耐热机制芽孢的耐热机制渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说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。含有2，6 吡啶二羧酸（DPA）含有芽孢特有的芽孢肽聚糖平均含水芽孢40、皮层70，多为结合水芽孢中酶的分子量较营养细胞小Dipicolinic acid（DPA）DPA-Ca2+形成稳定性强的凝胶6 芽孢的特性及研究芽孢的意义芽孢的特性及研究芽孢的意义a 细胞壁厚，难染色b 水分少，40%c 对热、干燥、毒物紫外线有很强的抗性d 不具繁殖力一个菌体一个芽孢芽孢的特性比较芽孢和营养细胞的特点。研究芽孢的意义研究芽孢的意义细菌分类、鉴定中重要的形态学指标指导菌种保藏高温提高芽孢产生菌筛选效率衡量消毒灭菌手段的重要指标；作为无菌标准外科器材：破伤风梭菌（C.tetani）产气荚膜梭菌（C.perfringens）肉类罐头：肉毒梭菌（Clostridium botulinum）5556细菌芽孢的特点细菌芽孢的特点芽孢有较强的抗热，抗辐射，抗化学物和抗静水压的能力。芽孢有较强的抗热，抗辐射，抗化学物和抗静水压的能力。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。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。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。（繁殖功能）养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。（繁殖功能）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。577 伴孢晶体（parasporal crystal）伴孢晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，因而可将这类产伴孢晶体的细菌制成有利于环境保护的生物农药细菌杀虫剂。58裂裂殖殖（fission）指指一一个个细细胞胞通通过过分分裂裂而而形形成成两两个个子子细细胞胞的的过过程程，一一般般细细菌菌均均进进行行横横分分裂裂，少少数数进进行行纵纵分分裂裂。裂裂殖殖的的方方式式有有二二分分裂裂、三三分分裂裂、复复分裂等类型。分裂等类型。芽芽殖殖（budding）芽芽殖殖是是指指在在细细胞胞表表面面（尤尤其其在在其其一一端端）形形成成一一个个小小突突起起，待待其其长长大大到到与与母母细细胞胞相相仿仿后后相相互互分分离离并并独独立立生生活活的的一一种种繁繁殖殖方方式式，凡凡以以这这类类方方式式繁繁殖殖的的细细菌菌，统统称称芽芽生生细细菌菌。如如硝硝化杆菌属等。化杆菌属等。（三）、细菌的繁殖（三）、细菌的繁殖591、裂殖、裂殖 （fission）1）、二分裂（）、二分裂（binary fission）602)三分裂 除了部分细胞进行常规的二分裂繁殖外，还有部分细胞进行成对地“一分为三”方式的三分裂，形成一对Y形细胞，随后仍进行二分裂，其结果就形成了特殊曲网眼状菌丝体。61复分裂复分裂 蛭弧菌在宿主细菌体内生长时，形成不规则的盘曲的长细蛭弧菌在宿主细菌体内生长时，形成不规则的盘曲的长细胞然后细胞多处同时发生均等长度的分裂，形成多个弧胞然后细胞多处同时发生均等长度的分裂，形成多个弧形子细胞。形子细胞。62三、细菌的群体形态（一）在固体培养基上（一）在固体培养基上（一）在固体培养基上（一）在固体培养基上(内内内内)的群体形态的群体形态的群体形态的群体形态n n菌落：菌落：菌落：菌落：在固体培养基上在固体培养基上在固体培养基上在固体培养基上(内内内内)以母细胞为中心的一以母细胞为中心的一以母细胞为中心的一以母细胞为中心的一堆肉服可见的，有堆肉服可见的，有堆肉服可见的，有堆肉服可见的，有定形态、构造等特征的子细定形态、构造等特征的子细定形态、构造等特征的子细定形态、构造等特征的子细胞集团。胞集团。胞集团。胞集团。如果菌落是由一个单细胞繁殖形成的，如果菌落是由一个单细胞繁殖形成的，则它就是则它就是个纯种细胞群或克隆个纯种细胞群或克隆(clone)(clone)。菌落若连成片，则称为菌落若连成片，则称为菌落若连成片，则称为菌落若连成片，则称为菌苔菌苔菌苔菌苔。n n菌落的意义：在微生物分离，纯化、鉴定、计算菌落的意义：在微生物分离，纯化、鉴定、计算菌落的意义：在微生物分离，纯化、鉴定、计算菌落的意义：在微生物分离，纯化、鉴定、计算等研究及选育工作有重要意义等研究及选育工作有重要意义等研究及选育工作有重要意义等研究及选育工作有重要意义6364在固体培养基上（内）的群体形态在固体培养基上（内）的群体形态656667n n(二二)在半固体培养基上在半固体培养基上(内内)的群体形态的群体形态 对菌种鉴定十分重要。对菌种鉴定十分重要。用穿刺接种法接入高层直立柱用穿刺接种法接入高层直立柱。如胶柱液化层中呈现的不同形状来判断某细如胶柱液化层中呈现的不同形状来判断某细菌有否蛋白酶产生和某些其他特征菌有否蛋白酶产生和某些其他特征。根据半固体直立柱表面和穿刺线上细菌群体根据半固体直立柱表面和穿刺线上细菌群体的生长状的生长状 态和有否扩散现象判断该菌的运态和有否扩散现象判断该菌的运动能力动能力68在半固体培养基上（内）的群体形态在半固体培养基上（内）的群体形态6970(三)在液体培养基上（内）的群体形态形成几种不同的群体形态：多数表现为混浊，部分表现为沉淀，一些好氧性细菌则在液向上大量生长，形成有特征性的、厚薄有差异的菌醭、菌膜或环状、小片状不连续的菌膜等。71在液体培养基上（内）的群体形态在液体培养基上（内）的群体形态72常见的细菌类群举例n n葡萄球菌属（葡萄球菌属（葡萄球菌属（葡萄球菌属（StaphylococcusStaphylococcus）G+，通常表现为葡萄串状的群体，为兼，通常表现为葡萄串状的群体，为兼厌气性，大多数生活在温血动物的皮厌气性，大多数生活在温血动物的皮屑，皮腺和粘膜上，有些菌株是致病屑，皮腺和粘膜上，有些菌株是致病的。的。金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌 73大肠杆菌属（大肠杆菌属（大肠杆菌属（大肠杆菌属（EscherichiaEscherichia）G G-，只有一种。，只有一种。，只有一种。，只有一种。大肠杆菌（大肠杆菌（大肠杆菌（大肠杆菌（E.coliE.coli）。单生或成对，。单生或成对，。单生或成对，。单生或成对，周生鞭毛或不生鞭毛，有些菌株有荚膜，化能有周生鞭毛或不生鞭毛，有些菌株有荚膜，化能有周生鞭毛或不生鞭毛，有些菌株有荚膜，化能有周生鞭毛或不生鞭毛，有些菌株有荚膜，化能有机营养型，兼厌气性，生活于人体或温血动物的机营养型，兼厌气性，生活于人体或温血动物的机营养型，兼厌气性，生活于人体或温血动物的机营养型，兼厌气性，生活于人体或温血动物的大肠和粪便中。大肠和粪便中。大肠和粪便中。大肠和粪便中。74美国化学工程师戴维惠特洛克与氨氧化细菌氨氧化细菌从猪圈、牛棚、鸡舍等场所收集而来。向身上喷洒氨氧化细菌，能中和汗水中氨的味道。氨氧化细菌即亚硝化细菌，在硝化作用过程中负责将铵氧化为亚硝酸盐，为G-。第二节第二节 放线菌放线菌放线菌是一类呈丝状生长，主要以孢放线菌是一类呈丝状生长，主要以孢子繁殖和陆生较强的革兰氏子繁殖和陆生较强的革兰氏阳性原核生物。阳性原核生物。放线菌只是形态上的分类，放线菌只是形态上的分类，属于细菌界放线菌门。属于细菌界放线菌门。76概念概念在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，以孢子进行繁殖。在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，以孢子进行繁殖。“介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物”近代生物学技术近代生物学技术放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物，放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物，只不过其细胞形态为分枝状菌丝。只不过其细胞形态为分枝状菌丝。放线菌是一类呈放线菌是一类呈丝状生长丝状生长，主要以，主要以孢子繁殖孢子繁殖和陆生较强的革兰氏和陆生较强的革兰氏阳性阳性原核生物原核生物。77放线菌以孢子或菌丝状态极其广泛地存放线菌以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界，土壤中最多，其代谢产物使在于自然界，土壤中最多，其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味。一般分布在土壤，土壤具有特殊的泥腥味。一般分布在土壤，堆肥等微碱性环境中。堆肥等微碱性环境中。78放线菌与人类关系:抗生素的主要产生菌：链霉素。抗生素的主要产生菌：链霉素。抗生素的主要产生菌：链霉素。抗生素的主要产生菌：链霉素。生化药物生化药物生化药物生化药物固氮：弗兰克氏放线菌属（固氮：弗兰克氏放线菌属（固氮：弗兰克氏放线菌属（固氮：弗兰克氏放线菌属（FrankiaFrankia）。）。）。）。维生素、酶制制产生菌。维生素、酶制制产生菌。维生素、酶制制产生菌。维生素、酶制制产生菌。在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用。面也有应用。面也有应用。面也有应用。极强分解能力：纤维素、橡胶。环保、提高土壤肥极强分解能力：纤维素、橡胶。环保、提高土壤肥极强分解能力：纤维素、橡胶。环保、提高土壤肥极强分解能力：纤维素、橡胶。环保、提高土壤肥力。力。力。力。少数是人和动植物的致病菌：皮肤、脑、肺和脚部少数是人和动植物的致病菌：皮肤、脑、肺和脚部少数是人和动植物的致病菌：皮肤、脑、肺和脚部少数是人和动植物的致病菌：皮肤、脑、肺和脚部感染、植物的疾病。感染、植物的疾病。感染、植物的疾病。感染、植物的疾病。79一、形态与构造一、形态与构造t单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；t菌丝直径与杆菌类似，约菌丝直径与杆菌类似，约1 m；t细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）；t细胞的结构与细菌基本相同，细胞的结构与细菌基本相同，按形态和功能可分为营养、气生和孢子丝三种。按形态和功能可分为营养、气生和孢子丝三种。1、典型放线菌、典型放线菌-链霉菌的形态构造：链霉菌的形态构造：80一般不形成荚膜、菌毛等特殊结构，因此放线菌在肉眼下呈干燥状，同时因是分支丝状体，常误认为是真菌。82.其它放线菌所特有的形态构造（1 1）基内菌丝会断裂成大量杆菌状体的放线菌）基内菌丝会断裂成大量杆菌状体的放线菌NocardiaNocardia(诺卡氏菌属诺卡氏菌属)（2）菌丝顶端形成少量孢子的放线菌icromonospora icromonospora 小单孢菌属小单孢菌属（3）具有孢囊并产孢裹孢子的放线菌 StreptosporangiumStreptosporangium(孢囊链霉菌属孢囊链霉菌属)（4）具有孢囊并产游动孢子的故线菌ActinoplanesActinoplanes(游动放线菌属游动放线菌属)n n二、放线菌的繁殖n n主要以孢子繁殖，其次是断裂生殖。分生孢子能耐干旱耐热84二、放线菌的繁殖二、放线菌的繁殖85放线菌孢子的形成：横割分裂放线菌孢子的形成：横割分裂86三、放线菌的群体特征在固体培养基上：干燥，不透明，表面紧密丝在固体培养基上：干燥，不透明，表面紧密丝在固体培养基上：干燥，不透明，表面紧密丝在固体培养基上：干燥，不透明，表面紧密丝绒状，上有一薄层彩色的干粉，不易挑取，菌落绒状，上有一薄层彩色的干粉，不易挑取，菌落绒状，上有一薄层彩色的干粉，不易挑取，菌落绒状，上有一薄层彩色的干粉，不易挑取，菌落正反面有不同颜色，在菌落边缘的琼脂平面有变正反面有不同颜色，在菌落边缘的琼脂平面有变正反面有不同颜色，在菌落边缘的琼脂平面有变正反面有不同颜色，在菌落边缘的琼脂平面有变形的现象，有泥腥味。形的现象，有泥腥味。形的现象，有泥腥味。形的现象，有泥腥味。在液体培养基上（内）：液面与瓶壁交界处粘在液体培养基上（内）：液面与瓶壁交界处粘在液体培养基上（内）：液面与瓶壁交界处粘在液体培养基上（内）：液面与瓶壁交界处粘贴着一圈菌苔，培养液清而不混，其中悬浮着许贴着一圈菌苔，培养液清而不混，其中悬浮着许贴着一圈菌苔，培养液清而不混，其中悬浮着许贴着一圈菌苔，培养液清而不混，其中悬浮着许多珠状菌丝团，大型菌丝团则沉在瓶底。多珠状菌丝团，大型菌丝团则沉在瓶底。多珠状菌丝团，大型菌丝团则沉在瓶底。多珠状菌丝团，大型菌丝团则沉在瓶底。四四 放线菌放线菌的的分离分离n n1.样品的风干、干热处理（120度1小时）灭活绝大多数真菌和细菌营养细胞；n n2.培养基中加入重铬酸钾抑制细菌和真菌的生长；n n3.分离稀有放线菌时，在培养基中加苯酚可抑制常见的链霉菌的生长，提高分离到稀有放线菌的概率。蓝细菌也称蓝藻或蓝绿藻（blue-green algae），是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a（但不形成叶绿体）、能进行产氧性光合作用的大型原核生物。三三.蓝细菌蓝细菌n 蓝细菌形态差异极大，蓝细菌形态差异极大，蓝细菌形态差异极大，蓝细菌形态差异极大，有单细胞和丝状体两类有单细胞和丝状体两类有单细胞和丝状体两类有单细胞和丝状体两类形态形态形态形态。细胞的直径从。细胞的直径从。细胞的直径从。细胞的直径从3-103-103-103-10 m,m,m,m,最大的可达到最大的可达到最大的可达到最大的可达到60606060 m m m m，丝状体的长度差异很大。多个体聚集在，丝状体的长度差异很大。多个体聚集在，丝状体的长度差异很大。多个体聚集在，丝状体的长度差异很大。多个体聚集在一起，可形成肉眼可见的很大的群体。一起，可形成肉眼可见的很大的群体。一起，可形成肉眼可见的很大的群体。一起，可形成肉眼可见的很大的群体。一.蓝细菌形态 蓝细菌（cyanobacteria)形态蓝细菌细胞形态大体分为5个群：第一群：色球蓝细菌群，由二分裂形成的单细胞或单细胞聚合体。代表属为粘杆蓝菌属。第二群：厚球蓝细菌群，由复分裂形成的单细胞。代表属为皮果蓝菌属。第三群：有异形胞的丝状蓝细菌群，如鱼腥蓝细菌属。第四群：无异形胞的丝状蓝细菌群，如颤蓝菌属。第五群：细胞分裂后会形成分支的丝状体，如费氏蓝菌属。由二分裂形成的单细胞 由复分裂形成的单细胞 有异形胞的菌丝 无异形胞的菌丝第第二二章章原核原核微微生生物物形形态态颤蓝细菌(Oscillatoria)分枝状菌丝 几种蓝细菌的典型形态1、蓝杆菌属；2、聚球蓝菌属；3、粘聚球蓝菌属；4、皮果蓝菌属；5、鱼腥蓝菌属；6、螺旋蓝菌属；7、费氏蓝菌属二二 .构构 造造 蓝细菌构造与G细菌相似：细胞壁双层，含肽聚糖。水生种类在其壁外还有粘质糖被或鞘细胞质周围有复杂的光合色素层类囊体藻胆素（一类辅助光合色素）叶绿素a能固定CO2的羧酶体水生性种类的细胞中常有气泡作碳源营养的糖原、PHB用作氮源营养的蓝细菌肽贮存磷的聚磷酸盐含有两至多个双键的不饱和脂肪酸细胞壁70S核糖体气泡气泡核糖体核糖体浆膜浆膜浆膜脂质颗粒脂质颗粒聚磷酸盐聚磷酸盐蓝细菌肽蓝细菌肽细胞壁细胞壁藻蓝蛋白藻蓝蛋白糖原糖原藻蓝蛋白类囊体羧酶体类囊体类囊体羧酶体羧酶体核区核区5.细胞的特化形式（1）异形胞（heterocyst）存在于丝状生长种类中形大、壁厚、专司固氮功能的细胞。（2）静息孢子（akinete）形大、壁厚、色深的休眠细胞，富含贮藏物，能抵御干旱等不良环境。(1)异形胞(heterocyst)固氮功能(2)静 息 孢 子(akinete)休眠功能异形胞(H)和静息孢子(A)（3）链丝段（hormogonium）又称连锁体或藻殖段，是由长细胞链断裂而成的短链段，具有繁殖功能。（4）内孢子少数种类在细胞内形成许多球形或三角形的内孢子，待成熟后即可释放，具有繁殖作用。Eg.管孢蓝细菌属（Chamaesiphon）三.蓝细菌的繁殖单细胞类群以裂殖方式繁殖，包括二分裂或多分裂。丝状体类群可通过单平面或多平面的裂殖方式加长丝状体，还常通过链丝段繁殖。少数类群以内孢子方式繁殖。四.特 性1）分布极广；2）形态差异极大，有球状、杆状和丝状等形态；3）细胞中含有叶绿素a，进行产氧型光合作用；4）具有原核生物的典型细胞结构：5）营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，多数能固氮，其异形胞（heterocyst）是进行固氮的场所。6）分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，无鞭毛，但能在固体表面滑行，进行光趋避运动。7）静息孢子，富含贮藏物，因此具有强的抗干旱能力。8）许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮，保持在光线最充足的地方，以利光合作用。五.蓝细菌与人类的关系（1）重大的经济价值 具有固氮能力，是良好的绿肥Eg.满江红鱼腥蓝细菌（Anabaena azollae）食用种类Eg.发菜念珠蓝细菌（Nostoc flagelliforme）普通木耳念珠蓝细菌（葛仙米、地耳）盘状螺旋蓝细菌（Spirulina platensis）最大螺旋蓝细菌（S.maxima）螺旋蓝细菌(Spirulina)n n（2）心脏疾病治疗（2）危害 海水“赤潮”和湖泊“水华”的元凶，给渔业和养殖业带来严重危害。少数种类可产生诱发人类肝癌的毒素Eg.微囊蓝细菌属（Microcystis）上面两张照片是一种很常见的蓝细菌：索球藻属（Gomphosphaeria）这种蓝细菌覆盖在水面上，覆盖几毫米厚，把水的表面染成深绿色。每团索球藻有100m大，团里的细胞都裹在粘液里。细胞团外部的黑色物质是由许多细菌构成的，也许他们要呼吸蓝细菌通过光合作用生成的氧气。一种池塘中的蓝藻（蓝细菌）Aphanizomenon flos-aqua;在有营养的水中很常见，能毒害水体，放出臭味第四节第四节 其他类型的原核生物其他类型的原核生物n n支原体（Mycoplasma）n n立克氏体(Rickettsia)n n衣原体(Chlanmydia)n n三类都属于革兰氏阴性原始而小型、主要为细胞内寄生的原核生物。支原体又称类菌质体，是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活的最小型原核生物。多数为致病菌。一、支原体（Mycoplasma)特点：特点：n n可以独立生活的最小微生物，基因组很小可以独立生活的最小微生物，基因组很小可以独立生活的最小微生物，基因组很小可以独立生活的最小微生物，基因组很小n n无细胞壁，形态多样，对渗透压敏感无细胞壁，形态多样，对渗透压敏感无细胞壁，形态多样，对渗透压敏感无细胞壁，形态多样，对渗透压敏感n n细胞很小，加压可通过细菌过滤器细胞很小，加压可通过细菌过滤器细胞很小，加压可通过细菌过滤器细胞很小，加压可通过细菌过滤器n n细胞膜富含甾醇，坚韧细胞膜富含甾醇，坚韧细胞膜富含甾醇，坚韧细胞膜富含甾醇，坚韧n n以二分裂和出芽等方式繁殖以二分裂和出芽等方式繁殖以二分裂和出芽等方式繁殖以二分裂和出芽等方式繁殖n n可人工培养，可人工培养，可人工培养，可人工培养，培养条件要求高，形成的菌落小，呈培养条件要求高，形成的菌落小，呈培养条件要求高，形成的菌落小，呈培养条件要求高，形成的菌落小，呈“油煎蛋油煎蛋油煎蛋油煎蛋”样样样样n n对青霉素等作用于细胞壁的抗生素不敏感对青霉素等作用于细胞壁的抗生素不敏感对青霉素等作用于细胞壁的抗生素不敏感对青霉素等作用于细胞壁的抗生素不敏感n n某些种具有致病性（如肺炎支原体、解脲脲原体等）某些种具有致病性（如肺炎支原体、解脲脲原体等）某些种具有致病性（如肺炎支原体、解脲脲原体等）某些种具有致病性（如肺炎支原体、解脲脲原体等）二、立克次氏体（二、立克次氏体（RickettsiaRickettsia）立克次氏体是大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。H.T.Ricketts 1909年，首次发现洛杉矶斑疹伤寒的病原体，并因研究此病而牺牲，1916年人们以他的名字命名这类病原体作为纪念。主要特征主要特征n n专性寄生于真核细胞内的原核生物专性寄生于真核细胞内的原核生物专性寄生于真核细胞内的原核生物专性寄生于真核细胞内的原核生物n n有细胞壁，细胞较大，有细胞壁，细胞较大，有细胞壁，细胞较大，有细胞壁，细胞较大，G G-n n产能代谢途径不完整产能代谢途径不完