细菌的特殊结构.ppt

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1、细菌的特殊结构v芽孢芽孢v鞭毛鞭毛v荚膜荚膜v菌毛菌毛v性菌毛性菌毛一、细菌芽孢一、细菌芽孢(Spore)概念：某些细菌生长到一定阶概念：某些细菌生长到一定阶段或在一定环境条件下，细胞段或在一定环境条件下，细胞的正常生长和分裂停止，细胞的正常生长和分裂停止，细胞内细胞质浓缩，逐步行成一个内细胞质浓缩，逐步行成一个圆形、椭圆形或圆柱形的，对圆形、椭圆形或圆柱形的，对不良环境有较强抵抗力的特殊不良环境有较强抵抗力的特殊结构，称为芽胞。芽胞成熟后结构，称为芽胞。芽胞成熟后可自行从可自行从芽胞囊芽胞囊中释放出来。中释放出来。因芽胞的形成都是在细胞内，因芽胞的形成都是在细胞内，故又称内生孢子。故又称内生

2、孢子。枯草芽孢杆菌产芽孢细菌的种类芽孢的构造芽孢形成芽孢萌发芽孢的耐热机制研究芽孢的意义伴孢晶体芽孢spores在杆菌中能形成芽孢的种类在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。芽孢。产生芽孢的几个属：产生芽孢的几个属：(Bacillus)Bacillus)芽孢杆菌属芽孢杆菌属(Clostridium)Clostridium)梭状芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属(SporosarcinaSporosarcina)芽孢八叠球菌属芽孢八叠球菌属1 1、能形成芽孢的细菌种类、能形成芽孢的细菌种类结构示意图细菌芽孢细菌芽孢芽孢的外壁层厚而致密

3、，主要芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差成分为脂蛋白，通透性差,不易不易着色。着色。核心含有大量的核心含有大量的DNADNA、RNARNA、蛋蛋白质酶等物质，还含有白质酶等物质，还含有2,62,6吡吡啶二羧酸啶二羧酸（DPADPA）,DPA,DPA是芽孢特是芽孢特有的成分。一般以有的成分。一般以 DPACaDPACa的的形式存在形式存在。皮层主要含芽孢肽聚糖、皮层主要含芽孢肽聚糖、DPACaDPACa，皮层体积大，比较致皮层体积大，比较致密。密。芽孢平均含水量低芽孢平均含水量低,约约40%.40%.芽孢形成过程芽孢形成过程细菌芽孢细菌芽孢 轴丝轴丝形成形成隔膜隔膜形成形成前孢子前

4、孢子前孢子前孢子形成形成形成形成皮层皮层形成形成孢子外孢子外孢子外孢子外壳层形成壳层形成壳层形成壳层形成芽孢芽孢成熟成熟芽孢芽孢释放释放细菌芽孢形成示意图细菌芽孢形成示意图芽孢萌发细菌芽孢特性细菌芽孢特性11、对高温、干燥、辐射、化学药物对高温、干燥、辐射、化学药物有强大的抵抗力。有强大的抵抗力。22、含水量低、壁厚而致密，通透性含水量低、壁厚而致密，通透性差差,不易着色，折光性强。不易着色，折光性强。33、芽胞内新陈代谢几乎停止，处于芽胞内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，但保持潜在休眠状态，但保持潜在萌发萌发力。力。44、一个芽孢萌发只产生一个营养状一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。态的

5、细胞。芽孢的耐热机制是由芽孢化学组成的特点决定的1.含有吡啶2，6二羧酸（DPA-Ca）2.含有芽孢特有的芽孢肽聚糖3.芽孢平均含水40，皮层含水704.芽孢中酶的分子量较营养细胞小芽孢的本质芽孢的本质即不是细菌生活周期的必经阶段，也不是细即不是细菌生活周期的必经阶段，也不是细菌繁殖的一种形式，又不是对环境的消极反菌繁殖的一种形式，又不是对环境的消极反应，而是一种生命形式，一种独立的休眠体。应，而是一种生命形式，一种独立的休眠体。伴胞晶体（伴胞晶体（parasporalparasporal crystal crystal）少少数数芽芽孢孢杆杆菌菌，如如Bacillus Bacillus thu

6、ringiensisthuringiensis（苏苏云云金金芽芽孢孢杆杆菌菌）在在形形成成芽芽孢孢的的同同时时，会会在在芽芽孢孢旁旁形形成成一一个个菱菱形形或或双双锥锥形形的的碱碱溶溶性性蛋蛋白白晶晶体体（即即内内毒毒素素）称称为为伴伴胞胞晶晶体体。它它的的干干重重可可达达芽芽孢孢囊囊的的约约30%30%，由由1818种种氨氨基基酸酸组组成成，大大小小约约0.60.62.02.0m m。伴伴胞胞晶晶体体对对200200多多种种昆昆虫虫尤尤其其是是鳞鳞翅翅目目昆昆虫虫的的幼虫有毒杀作用，因此可以用做生物农药。幼虫有毒杀作用，因此可以用做生物农药。Bacillus thuringiensis vi

7、ewed by phase contrast microscopy.The vegetative cells contain endospores(phase bright)and crystals of an insecticidal protein toxin(delta endotoxin).Most cells have lysed and released the spores and toxin crystals(the structures with a bipyramidal shape).研究芽研究芽孢孢的意的意义义：1、分类鉴定、分类鉴定2、保存菌种、保存菌种3、分离菌种、

8、分离菌种4、生物杀虫、生物杀虫5、灭菌标准、灭菌标准一、鞭毛一、鞭毛（flagellumflagellum）1.概念：概念：某些微生物表面由某些微生物表面由细细胞内生出的胞内生出的细长细长、波曲、波曲、毛发状毛发状的丝状附属物即为鞭毛的丝状附属物即为鞭毛 鞭毛的长度：鞭毛的长度：一般为一般为1520 m1520 m，最长可，最长可达达70 m 70 m。鞭毛的直径：为鞭毛的直径：为0.010.02 0.010.02 m.m.2.观察和判断细菌鞭毛的方法：观察和判断细菌鞭毛的方法：v 1)从固体培养基上的菌落形态判断从固体培养基上的菌落形态判断v 2)光学显微镜（悬滴法）光学显微镜（悬滴法）v

9、3)光学显微镜光学显微镜 特殊鞭毛染色特殊鞭毛染色 v 4)电镜电镜 v 5)半固体穿刺培养半固体穿刺培养电镜下的大肠杆菌（示鞭毛）鞭鞭 毛毛3.鞭毛的着生方式鞭毛的着生方式4.鞭毛的鞭毛的结结构构由鞭毛由鞭毛丝丝鞭毛鞭毛钩钩基体三部分基体三部分组组成：成：鞭毛丝鞭毛丝：中空螺旋状、丝状中空螺旋状、丝状结构，球蛋白亚基螺旋排列。结构，球蛋白亚基螺旋排列。鞭毛钩鞭毛钩：又称钩形鞘，是连又称钩形鞘，是连接鞭毛丝和基体的一个弯曲接鞭毛丝和基体的一个弯曲筒状部分，蛋白质亚基组成。筒状部分，蛋白质亚基组成。G菌：L环、P环、S环、M环 G+菌：S环，M环基体基体：由若干个盘状物即由若干个盘状物即环组成。

10、环组成。细菌鞭毛细菌鞭毛革蓝氏阴性菌鞭毛结构革蓝氏阴性菌鞭毛结构革蓝氏阳性菌鞭毛结构革蓝氏阳性菌鞭毛结构5.鞭毛的化学鞭毛的化学组组成成鞭毛蛋白，鞭毛蛋白，3万万6万万Dolton，不同种，不同种由不同球蛋白分子由不同球蛋白分子亚亚基构成，有些含基构成，有些含多糖、多糖、类类脂等，脂等，为为极好抗原。极好抗原。6.鞭毛运动与细菌的趋避性运动鞭毛运动与细菌的趋避性运动趋避性运动：趋避性运动：化学趋避性运动化学趋避性运动氧趋避性运动氧趋避性运动光趋避性运动光趋避性运动细菌细胞的特殊构造与功能细菌细胞的特殊构造与功能 某些细菌在一某些细菌在一定的营养条件定的营养条件下向细胞外分下向细胞外分泌的一层粘

11、性泌的一层粘性物质。物质。荚荚膜膜(Macrocapsule)：有有一一定定外外形形，厚厚200nm，粘性较大，稳定。粘性较大，稳定。粘粘液液层层(Slime layer)：较较疏疏松松，无无明明显显形形状状，可可悬悬浮浮于于基基质质中中，增增加加培培养养液黏度。液黏度。微微 荚荚(Microcapsule)：厚厚度度在在200nm以以下下，与与细细胞接合较紧，不易观察到。胞接合较紧，不易观察到。二、细菌荚膜二、细菌荚膜定义定义分类分类荧光显微镜荧光显微镜 负染色负染色 特殊染色特殊染色1.荚膜的观察：荚膜的观察：2.荚膜与菌落形态荚膜与菌落形态S型型菌落为产荚膜的细菌菌落，因其通常光滑透菌落

12、为产荚膜的细菌菌落，因其通常光滑透明而称之明而称之S型。型。R型型菌落为菌落为不不产荚膜的细菌菌落，因其菌落表面产荚膜的细菌菌落，因其菌落表面较粗糙而称之较粗糙而称之R型。型。细菌荚膜细菌荚膜3.组成：组成：大多为多糖、多肽、蛋白质大多为多糖、多肽、蛋白质4.功能功能u细胞外碳源和能源性储存物质；细胞外碳源和能源性储存物质；u保护细胞免受干燥影响；保护细胞免受干燥影响；u增强某些病原菌的致病能力，增强某些病原菌的致病能力，抗宿主细胞的抗宿主细胞的 吞噬作用；吞噬作用；u污水处理中形成具有良好功能污水处理中形成具有良好功能与沉降性能的活性污泥。与沉降性能的活性污泥。细菌荚膜细菌荚膜 危害危害污染

13、食品后产生污染食品后产生黏液状物；黏液状物；v黏附于牙齿表面黏附于牙齿表面引起龋齿引起龋齿。v从野菜黄单胞菌（从野菜黄单胞菌（Xanthomonas campestris）荚膜提取黄原胶，它是优良的）荚膜提取黄原胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开采中优良的压浆剂；食品添加剂，又是石油开采中优良的压浆剂；5.荚膜的形成条件荚膜的形成条件 （1）荚荚膜的形成是微生物的膜的形成是微生物的遗传遗传特征之特征之一，是一，是“种种”的特征。但不是的特征。但不是细细菌的必要菌的必要结结构，失去构，失去荚荚膜的菌株照膜的菌株照样样能能够够生活。生活。(2)荚荚膜的形成与膜的形成与组组成明成明显显受培养基成分

14、受培养基成分和培养条件的影响（与和培养条件的影响（与环环境密切相关）。境密切相关）。如如肠肠膜明串珠菌膜明串珠菌(Leuconosto mesenterondes)以蔗以蔗糖糖为为碳源碳源时时合成葡聚糖成分的合成葡聚糖成分的荚荚膜膜。三、细菌菌毛三、细菌菌毛v细菌菌毛细菌菌毛(Pili or fimbria)又称伞毛，菌毛，是革又称伞毛，菌毛，是革蓝氏阴性菌和少数阳性菌性别表面的比鞭毛更细、蓝氏阴性菌和少数阳性菌性别表面的比鞭毛更细、短而直硬的丝状体结构短而直硬的丝状体结构v长约长约0.56mm，个别可达，个别可达20mm，直径约，直径约37nmv菌毛由菌毛蛋白菌毛由菌毛蛋白(pillin)组

15、成组成v与鞭毛相似，起源与细胞膜内侧基粒上与鞭毛相似，起源与细胞膜内侧基粒上v不具运动性，但可有助于细胞在固体物表面的黏不具运动性，但可有助于细胞在固体物表面的黏附附v细细菌菌菌菌毛毛(Pili or fimbria)又又称称纤纤毛毛，是是革革蓝蓝氏氏阴阴性性菌菌和和少少数数阳阳性性菌菌菌菌体体表表面面的的比比鞭鞭毛毛更更细细、短短而直硬的丝状体结构。而直硬的丝状体结构。v长长 约约 0.56mm，个个 别别 可可 达达 20mm，直直 径径 约约37nmv菌毛由菌毛蛋白菌毛由菌毛蛋白(pillin)组成。组成。v与鞭毛相似，起源与细胞膜内侧基粒上。与鞭毛相似，起源与细胞膜内侧基粒上。v不不具

16、具运运动动性性，但但可可有有助助于于细细胞胞在在固固体体物物表表面面的的黏黏附。附。1.定义定义Figure.Fimbriae(common pili)on the surface of bacterial cells.细菌菌毛细菌菌毛 2.分分类类普通菌毛普通菌毛普通菌毛普通菌毛(Common pili)(Common pili)可增加细菌吸附于其他细胞可增加细菌吸附于其他细胞可增加细菌吸附于其他细胞可增加细菌吸附于其他细胞 和物体的能力。和物体的能力。和物体的能力。和物体的能力。性菌毛性菌毛性菌毛性菌毛(Sex pili or conjugal pili)(Sex pili or conjugal pili)很少，仅很少，仅很少，仅很少，仅1414根，根，根，根，是细菌传递游离基因的器官，是细菌传递游离基因的器官，是细菌传递游离基因的器官，是细菌传递游离基因的器官，细菌结合时遗传物质的通道。细菌结合时遗传物质的通道。细菌结合时遗传物质的通道。细菌结合时遗传物质的通道。细细 菌菌 纤纤 毛毛普通菌毛图普通菌毛图性菌毛图性菌毛图