最新微生物学 第二章 微生物的形态和构造PPT课件.ppt

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1、微生物学微生物学 第二章第二章 微生物的形态微生物的形态和构造和构造 第一节 细菌 体小而细 形简而短(球、杆、弧)是一类 壁坚而韧 单细胞原核生物 二等分裂 水生性很强Myobacterium tuberculosis(TB)(2)革兰氏染色法金黄色葡萄球菌大肠杆菌G+菌 肽聚糖含量高，层多厚，交联度大，无类脂G-菌 肽聚糖含量低，层少薄，交联度小，类脂多(二)构造1 1 细菌细胞的一般构造细菌细胞的一般构造细菌细胞的一般构造细菌细胞的一般构造 (1)细胞壁 (2)细胞膜和间体 (3)细胞质 (4)核质体2 2 细菌细胞的特殊构造细菌细胞的特殊构造细菌细胞的特殊构造细菌细胞的特殊构造 (1)

2、荚膜 (2)鞭毛 (3)芽孢(1)细胞壁 位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖构成，有固定外形和保护细胞等多种功能。肽聚糖肽聚糖单体双糖单位双糖单位N-乙酰葡萄糖胺(G)N-乙酰胞壁酸(M)肽尾肽尾短肽(45个氨基酸)肽桥肽桥15个氨基酸溶菌酶溶菌酶、青霉素青霉素对细菌细胞壁的作用青霉素杀细菌Penicillin kills bacteria by interfering with the ability to synthesize cell wall.In this sequence,Escherichia coli were incubated in penicillin fo

3、r 30 minutes.The bacteria lengthen,but cannot divide.Eventually the weak cell wall ruptures(last panel).磷壁酸功能功能G+抗原(表面抗原决定因子为磷壁酸)噬菌体的吸附位点聚集阳离子Mg2+保持胞壁透性激活酶活性 G+特有的 同肽聚糖混在一起的是一类 分子比较短(69个)的阴离子多聚物 以 甘油磷壁酸 为主链 核糖醇磷壁酸脂多糖 G G-特有的特有的 位于外壁外层位于外壁外层是一类是一类 厚度厚度810nm810nm 类脂类脂+各种多糖各种多糖功能功能功能功能保护作用、屏障作用保护作用、屏障作

4、用浓缩阳离子浓缩阳离子MgMg2+2+、CaCa2+2+噬菌体吸附位点噬菌体吸附位点G G-表面抗原表面抗原内毒素物质基础内毒素物质基础外壁层中的蛋白质周质空间(Periplasmic space)2 特殊结构(1)荚膜capsule某些细菌壁外存在某些细菌壁外存在着一层厚度不定的着一层厚度不定的胶状物质。胶状物质。成分成分多糖多肽功能功能非必需的储藏养料，堆积代谢产物保护作用附着的物质基础种类种类菌胶团菌胶团意义意义鉴定菌种鉴定菌种制成代血浆或制成代血浆或SephadexSephadex污水处理污水处理三次采油三次采油 微荚膜微荚膜 荚膜荚膜 粘液层粘液层 某些细菌长在体表的长某些细菌长在体

5、表的长丝状、波曲的附属物。丝状、波曲的附属物。鞭毛细丝：鞭毛球蛋白 三条丝状亚基 一条鞭毛细丝钩形鞘：蛋白质亚基组成基体：套管作用(2)鞭毛flegellumn nA motile E.coli propels itself from place to place by rotating its flagella.To A motile E.coli propels itself from place to place by rotating its flagella.To move forward,the flagella rotate counterclockwise and the or

6、ganism move forward,the flagella rotate counterclockwise and the organism swims.But when flagellar rotation abruptly changes to clockwise,the swims.But when flagellar rotation abruptly changes to clockwise,the bacterium tumbles in place and seems incapable of going anywhere.Then bacterium tumbles in

7、 place and seems incapable of going anywhere.Then the bacterium begins swimming again in some new,random direction.the bacterium begins swimming again in some new,random direction.n nSwimming is more frequent as the bacterium approaches a chemoattractant Swimming is more frequent as the bacterium ap

8、proaches a chemoattractant(food).Tumbling,hence direction change,is more frequent as the bacterium(food).Tumbling,hence direction change,is more frequent as the bacterium moves away from the chemoattractant.So it is a complex combination of moves away from the chemoattractant.So it is a complex comb

9、ination of swimming and tumbling that keeps them in areas of higher food swimming and tumbling that keeps them in areas of higher food concentrations.concentrations.鞭毛运动原核生物与真核生物鞭毛差异(3)芽孢Endosporen n某些细菌在其生长发育某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形抗逆一个圆形或椭圆形抗逆性休眠体。性休眠体。芽孢的形成图图示示为苏为苏云金芽云金芽孢孢杆菌。杆菌。芽孢的萌

10、发 由休眠状态的芽孢变由休眠状态的芽孢变为营养状态的细菌过程。为营养状态的细菌过程。n n活化活化n n出芽出芽n n生长生长芽孢耐热机制 筛选筛选利利 保存菌种、鉴定菌种保存菌种、鉴定菌种 灭菌指标：灭菌指标：121121，1010 食品工业：罐头发胖食品工业：罐头发胖害害 发酵工业发酵工业 产毒菌产毒菌n nDPA-Ca DPA-Ca 吡啶二羧酸钙盐吡啶二羧酸钙盐学说学说n n皮层膨胀学说皮层膨胀学说实际意义实际意义二 细菌群体形态n n菌落菌落(colony)(colony)以母细胞为中心的、肉眼以母细胞为中心的、肉眼可见的、有一定形态构造的子可见的、有一定形态构造的子细胞群体。细胞群体

11、。n n克隆克隆(clone)(clone)如果菌落是由一个单细胞如果菌落是由一个单细胞发展而来的，则它就是一个纯发展而来的，则它就是一个纯种细胞群或克隆。种细胞群或克隆。菌苔菌苔(lawn)(lawn)大量细胞密集地接种到固大量细胞密集地接种到固体培养基表面，结果长成的体培养基表面，结果长成的“菌落菌落”连成一片。连成一片。菌落形态是个体形态的集中表现 个体个体 群体群体球状体球状体 小、圆、隆起小、圆、隆起杆状杆状 大、圆、隆起大、圆、隆起 大、扁平大、扁平鞭毛鞭毛 很大、不规则很大、不规则芽孢芽孢 透明度差，皮肤透明度差，皮肤 状皱褶状皱褶荚膜群体荚膜群体 透明度高，鼻透明度高，鼻 涕状

12、，菌落大涕状，菌落大(2)细胞膜n n紧贴细胞壁内侧的一层由磷脂和蛋白质组成紧贴细胞壁内侧的一层由磷脂和蛋白质组成的柔软、富有弹性的半透性薄膜的柔软、富有弹性的半透性薄膜功能渗透作用、层析作用主动运输 合成基地三基地 产能基地 酶基地助鞭毛运动间体mesosomen n 由细胞膜内褶形成由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或囊的一种管状、层状或囊状结构，一般位于细胞状结构，一般位于细胞分裂部位或其邻近，其分裂部位或其邻近，其功能主要是促进细胞间功能主要是促进细胞间隔的形成并与遗传物质隔的形成并与遗传物质的复制及其相互分离有的复制及其相互分离有关关。(3)细胞质 透明粘液状物质透明粘液状物质透明粘液

13、状物质透明粘液状物质 核酸、蛋白质、脂类、糖核酸、蛋白质、脂类、糖核酸、蛋白质、脂类、糖核酸、蛋白质、脂类、糖 无机盐、水无机盐、水无机盐、水无机盐、水 C C源源源源 糖朊糖朊糖朊糖朊 有机有机有机有机 PHB(PHB(聚聚聚聚 -羟丁酸羟丁酸羟丁酸羟丁酸)藻青素藻青素藻青素藻青素 储藏物储藏物储藏物储藏物 N N源源源源 核糖体核糖体核糖体核糖体 多肽多肽多肽多肽 内含物内含物内含物内含物 无机无机无机无机 异染颗粒异染颗粒异染颗粒异染颗粒 硫磺硫磺硫磺硫磺 气泡气泡气泡气泡 类囊体类囊体类囊体类囊体 羧酶体羧酶体羧酶体羧酶体聚-羟丁酸功能储藏能源和碳源储藏能源和碳源储藏能源和碳源储藏能源

14、和碳源维持细胞中性环境，避免酸性增高维持细胞中性环境，避免酸性增高维持细胞中性环境，避免酸性增高维持细胞中性环境，避免酸性增高降低细胞渗透压降低细胞渗透压降低细胞渗透压降低细胞渗透压芽孢杆菌固氮菌 由由由由-丁酸单位形丁酸单位形丁酸单位形丁酸单位形成的直链聚合物，集成的直链聚合物，集成的直链聚合物，集成的直链聚合物，集合成高度折射性的小合成高度折射性的小合成高度折射性的小合成高度折射性的小球状物，随细胞老化球状物，随细胞老化球状物，随细胞老化球状物，随细胞老化更加突出。更加突出。更加突出。更加突出。异染颗粒主要成分n n偏聚磷酸盐偏聚磷酸盐n n多聚磷酸盐多聚磷酸盐异染现象 这些颗粒可以用很多

15、碱性染料染色。如用甲苯胺蓝染色时同多聚磷酸盐结合成淡红紫色储藏能源和磷源降低渗透压菌种鉴定功能羧酶体 是化能自养类细菌所特有的内是化能自养类细菌所特有的内膜结构，被一层厚约膜结构，被一层厚约3.5nm的蛋白的蛋白质单层膜所包围，是固定质单层膜所包围，是固定CO2的的场所场所。1,5-2P1,5-2P核酮糖羧化酶核酮糖羧化酶酶系酶系 Calvine Calvine循环中的关循环中的关键酶键酶 5-P 5-P核酮糖激酶核酮糖激酶气泡 由一层膜包起来，由一层膜包起来，该膜由蛋白质组成，含该膜由蛋白质组成，含有重复的蛋白质亚单位。有重复的蛋白质亚单位。功能使细胞具浮力有利于吸收溶解氧细胞骨架 (4)核

16、质体n n细菌为大型环状的双链细菌为大型环状的双链DNADNA，多为，多为0.253mm0.253mm。n n每个细菌所含的核质体为每个细菌所含的核质体为1414个，少数有个，少数有2020多个。多个。n n核质体为单倍体，仅在染核质体为单倍体，仅在染色体复制的短期为双倍体。色体复制的短期为双倍体。第二节 放线菌Actinomycetes一一 定义：是一类呈菌丝定义：是一类呈菌丝状生长、主要以孢子状生长、主要以孢子繁殖和陆生性较强的繁殖和陆生性较强的原核生物。原核生物。二 放线菌近细菌特征n n原核原核n n菌丝直径与细菌相仿菌丝直径与细菌相仿n n细胞壁的主要成分是肽聚糖细胞壁的主要成分是肽

17、聚糖n n有鞭毛的放线菌孢子同细菌鞭有鞭毛的放线菌孢子同细菌鞭毛相同毛相同n n放线菌噬菌体同细菌的相似放线菌噬菌体同细菌的相似n npHpH值同多数细菌相似，呈碱性值同多数细菌相似，呈碱性n nDNADNA重组方式同细菌同重组方式同细菌同n n核糖体为核糖体为70S70Sn n对溶菌酶敏感对溶菌酶敏感n n同细菌有相同敏感的抗生素同细菌有相同敏感的抗生素三 放线菌的分布土壤空气、水体、反刍动物肠道四 放线菌的作用利利利利 产生抗生素、生产酶制剂、提取维生素、固氮作用害害害害 动植物病害结核杆菌结核杆菌麻风杆菌麻风杆菌疮痂病疮痂病五 放线菌的形态构造(一一)形态构造形态构造1 1 基内菌丝基内

18、菌丝2 2 气生菌丝气生菌丝3 3 孢子丝孢子丝吸收营养气生菌丝及孢子丝n n功能：繁殖功能：繁殖n n直、钩状、螺旋状直、钩状、螺旋状(圈数、方向圈数、方向)、轮生、轮生、螺旋数目、疏密程度、螺旋数目、疏密程度、旋转方向等等旋转方向等等n n(二)放线菌的繁殖 横割分裂n n干燥、小、密n n菌落表面颜色为孢子丝颜色+孢子的颜色n n菌丝细，直径同细菌类似n n菌丝密n n菌落边缘下陷，难以挑起。六 放线菌的菌落 第三节 蓝细菌(cyanobacteria)异型胞第四节支原体、立克次氏体和衣原体n n斑疹伤寒斑疹伤寒n n突尼斯，巴斯德研究所，突尼斯，巴斯德研究所，尼科尔尼科尔(1928(1

19、928年诺贝尔年诺贝尔奖奖)，体虱，体虱n nH.T.Ricketts,1910H.T.Ricketts,1910年去世年去世一 支原体(Mycoplasma)n n类菌质体、类胸膜肺炎微生类菌质体、类胸膜肺炎微生物物n n是一类无壁、是一类无壁、GG-、能通过细、能通过细菌滤器、可以人工培养的最菌滤器、可以人工培养的最小型原核生物。小型原核生物。特征无细胞壁，多形(可通过细菌滤器、对抑制细胞壁的青霉素和溶菌酶不敏感、对抑制蛋白质的抗生素敏感膜(外、中、内)三层二等分裂、少芽殖菌落形态：油煎蛋状二 立克次氏体(Rickettsia)n n是一类只能寄生在真核生是一类只能寄生在真核生物细胞内的革兰氏阴性原物细胞内的革兰氏阴性原核微生物。核微生物。特征特征有细胞壁(对抑制细胞壁的青霉素和溶菌酶敏感二等分裂有不够完整的产能代谢途径，利用谷氨酸产能而不能利用葡萄糖三 衣原体(Chlamydia)n n是一类在真核细胞内营专性是一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型革兰氏阴性能量寄生的小型革兰氏阴性原核生物原核生物n n生活史萤光抗体染色，黄绿色为衣原体能量寄生物能量寄生物 原体原体小细胞(壁厚)寄主细胞寄主细胞 始体始体(空泡空泡)大细胞(壁薄)包涵体破裂大量繁殖感染