(2)--2 原核微生物环境微生物学绪论.ppt

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1、第二章 原核生物（真细菌、古细菌）第二节第二节 放线菌放线菌第四节第四节 其它原核微生物其它原核微生物第六节第六节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定第一节第一节 细菌细菌第三节第三节 光合型细菌光合型细菌真真细细菌菌第五节第五节 古细菌古细菌古古细细菌菌三三原原界界分类分类球菌球菌杆菌杆菌螺菌螺菌需氧需氧兼性兼性厌氧厌氧球菌球菌乳酸菌乳酸菌杆菌（有芽孢、无芽孢）杆菌（有芽孢、无芽孢）假丝状杆菌假丝状杆菌按形态及与氧的关系分按形态及与氧的关系分3、光合细菌、光合细菌1、普通、普通 细菌细菌革兰氏阳性革兰氏阳性革兰氏阴性革兰氏阴性4、鞘细菌、滑动细菌、鞘细菌、滑动细菌、5、其它细菌：螺旋体、其它细

2、菌：螺旋体、立克次氏体、支原体和衣原体立克次氏体、支原体和衣原体2、放线菌、放线菌原核微生物：原核微生物：广义广义细菌（细菌（eubacteria），），包括真细菌（细菌、放线菌、黏细菌、蓝包括真细菌（细菌、放线菌、黏细菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体）、古细菌等。细菌、支原体、立克次氏体和衣原体）、古细菌等。是人类研究得最多的一类原核是人类研究得最多的一类原核生物。生物。细细菌菌图图1-1 常见的三种细菌典型形态常见的三种细菌典型形态A.球菌球菌 B.杆菌杆菌 C.螺旋菌螺旋菌第第一一节节 普通细菌普通细菌狭义，单细胞狭义，单细胞单球菌和双球菌单球菌和双球菌1.球菌球菌(coccus)

3、一、形态及大小一、形态及大小球菌(coccus)脑膜炎奈瑟菌脑膜炎奈瑟菌双球菌双球菌(diplococcus)肺炎链球菌肺炎链球菌球菌(coccus)四联球菌四联球菌(tetrad)广泛存在于人和动物的皮肤上，也广泛分布于土壤、水、植物和食品上，是重要的食品腐败性细菌。球菌(coccus)八叠球菌八叠球菌(sarcina)链球菌链球菌(streptococcus)球菌(coccus)球菌(coccus)葡萄球菌葡萄球菌(streptococcus)2.杆菌杆菌u细细胞胞呈呈杆杆杆杆状状状状或或或或圆圆圆圆柱柱柱柱状状状状，菌菌体体直直或或稍稍弯弯，粗粗短短或或细细长长。末末端端钝钝圆、尖、膨大

4、或平裁状。圆、尖、膨大或平裁状。uu直直直直径径径径在在在在0.50.51um11um15um5um（宽宽宽宽径径径径 长）长）长）长）u杆菌：杆菌：单杆菌、双杆菌、链杆菌单杆菌、双杆菌、链杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌短杆菌短杆菌长杆菌长杆菌杆菌的基本形状杆菌的基本形状梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌属于肉毒杆菌属，可引起食物中毒杆菌的形态多样杆菌的形态多样分枝杆菌分枝杆菌双歧杆菌双歧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杆菌的形

5、态多样杆菌的形态多样两端齐平炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌两端尖细白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌 3.螺旋菌螺旋菌 细胞呈弧形的称为弧菌，其中若菌体多于一个弯曲，其程细胞呈弧形的称为弧菌，其中若菌体多于一个弯曲，其程度超过一圈，又称为螺旋菌。直径在度超过一圈，又称为螺旋菌。直径在0.55um，长度不等。长度不等。弧菌弧菌弧菌弧菌 螺旋菌螺旋菌螺旋菌螺旋菌弧菌弧菌螺旋菌螺旋菌螺杆菌螺杆菌淡水中的螺旋菌淡水中的螺旋菌 spirochetes.是一种很常见的细菌是一种很常见的细菌 u自然界中杆菌最常见，球菌次之，而螺自然界中杆菌最常见，球菌次之，而螺旋菌最少。旋菌最少。4.丝状细菌、滑动细菌丝状细菌、滑动细菌u

6、分布在水生境，潮湿土壤和活性污泥中。分布在水生境，潮湿土壤和活性污泥中。有有铁细菌、硫磺细菌、球衣细菌铁细菌、硫磺细菌、球衣细菌等。等。铁细菌硫磺细菌硫磺细菌 细菌的运动为多游动式，但能形成丝状群体的贝日阿细菌的运动为多游动式，但能形成丝状群体的贝日阿托氏菌属托氏菌属(Beggiatoa)和单细胞的噬纤维菌属和单细胞的噬纤维菌属(Cytopha-ga)则靠特殊的运动构造向前滑进。则靠特殊的运动构造向前滑进。贝日阿托氏菌属贝日阿托氏菌属柄细菌柄细菌 肾形菌肾形菌 臂微菌臂微菌 网格硫细菌网格硫细菌 贝日阿托氏菌贝日阿托氏菌(丝状丝状)具子实体的粘细具子实体的粘细菌菌特殊形状细菌特殊形状细菌二、细

7、菌细胞结构及功能 1.细胞的化学组成细胞的化学组成2.原核生物细胞的结构与功能原核生物细胞的结构与功能3.真核细胞与原核细胞结构的异同真核细胞与原核细胞结构的异同1.细菌细胞的化学性质细菌细胞的化学性质 有机物有机物无机物无机物大分子：蛋白质、核酸、脂类、碳水化合物大分子：蛋白质、核酸、脂类、碳水化合物小分子：氨基酸、核苷酸、辅酶等小分子：氨基酸、核苷酸、辅酶等占细胞干物重的99%。小分子无机物和离子小分子无机物和离子糖类糖类脂肪酸脂肪酸核苷酸核苷酸氨基酸氨基酸多糖多糖脂类脂类核酸核酸蛋白质蛋白质单单 体体多聚体多聚体大量元素大量元素微量元素微量元素细胞质细胞质纤纤 毛毛鞭鞭 毛毛核糖体核糖体

8、细胞膜细胞膜细胞壁细胞壁荚荚 膜膜2.原核生物细胞的结构与功能原核生物细胞的结构与功能 细胞壁细胞壁细胞质细胞质质膜质膜原生质体原生质体基本结构基本结构特殊结构特殊结构鞭毛鞭毛芽孢芽孢荚膜荚膜细胞结构细胞结构细菌模式图细菌模式图2.原核生物细胞的结构与功能原核生物细胞的结构与功能 2.1 基本结构基本结构（1）细胞壁：）细胞壁：包在细菌细胞表面、包在细菌细胞表面、内侧紧贴细胞质膜、内侧紧贴细胞质膜、较为坚韧、较为坚韧、略具弹性的结构。略具弹性的结构。占细胞干重占细胞干重10-25%壁厚度壁厚度20-80nm(G+菌菌)10nm(G-菌菌)细胞质胞围细胞膜肽聚糖外膜2)细胞壁的化学组成、结构及革

9、兰氏染色反应细胞壁的化学组成、结构及革兰氏染色反应a.化学组成：化学组成：肽聚糖（两种氨基糖肽聚糖（两种氨基糖+氨基酸组成的坚韧的多聚体结构）氨基酸组成的坚韧的多聚体结构）由双糖单位，四肽尾还有肽桥聚合而成得多层网状大分子结构N-乙酰葡萄糖胺（N-Acetylgluco-samine，又称NAG）和N-乙酰胞壁酸（N-Acetylmuramic Acid，又称NAM）交替连接的杂多糖与不同组成的肽交叉连接形成的大分子。肽聚糖形成的网状结构肽聚糖形成的网状结构：乙酰胞壁酸：乙酰胞壁酸：乙酰葡萄糖胺：乙酰葡萄糖胺1)细胞壁的功能细胞壁的功能b.鞭毛运动的支点鞭毛运动的支点c.细胞壁的化学成分与细菌

10、的抗原性、致病性及对噬菌体的敏感性有关细胞壁的化学成分与细菌的抗原性、致病性及对噬菌体的敏感性有关a.固定外形和保护作用固定外形和保护作用b.结构结构：阳性菌：单层阳性菌：单层肽聚糖较厚肽聚糖较厚、比较致密的结构（、比较致密的结构（20-80nm），具有），具有特殊多聚物特殊多聚物磷壁酸磷壁酸；阴性菌：有两层膜结构阴性菌：有两层膜结构(10nm)，外膜含，外膜含脂多糖脂多糖和脂蛋白，中间为和脂蛋白，中间为薄肽聚糖薄肽聚糖和周质。和周质。古细菌：无肽聚糖。古细菌：无肽聚糖。c.革兰氏染色反应革兰氏染色反应（1884，丹麦，丹麦，GRAM）d.G+菌和菌和G-菌细胞壁组成及结构比较菌细胞壁组成及结

11、构比较教材教材P10表表21。C.GramC.Gram 丹麦医生丹麦医生步骤：步骤：涂片固定；涂片固定；结晶紫初染结晶紫初染1min1min；碘液媒染碘液媒染1min1min；95%95%乙醇脱色乙醇脱色0.5min0.5min；番红复染番红复染2min2min。结果结果:阳性菌阳性菌紫色；紫色；阴性菌阴性菌红色。红色。原因何在？原因何在？u3）细胞壁缺陷型细菌）细胞壁缺陷型细菌 用溶菌酶处理细胞或在培养基中加入青霉素、甘氨酸或丝裂霉素C等因子，破坏或抑制细胞壁的形成。通常包括原生质体原生质体/原原生质球、生质球、L-型细菌型细菌（基因突变的无壁型基因突变的无壁型）、支原体（、支原体（类支原体

12、类支原体）、）、类菌体类菌体。该类细菌被广泛的应用于微生物的遗传学研究。L-型细菌在含丰富营养的固体培养基上生长缓慢，可以形成0.1mm的“油煎蛋”的状的微小菌落，外形不规则，中心致密黑色 类菌体：特殊的无细胞壁的根瘤菌，是根瘤菌固氮的主要形式。原核生物细胞的结构与功能 （2）原生质体）原生质体1)细胞膜细胞膜a.组成及结构组成及结构组成：是由磷脂分子和蛋白质组成。组成：是由磷脂分子和蛋白质组成。结构：结构：POOOO CH2CHCH2OOCCOOHRb.细胞膜的功能细胞膜的功能.渗透屏障的功能。渗透屏障的功能。.参与细胞壁和荚膜的生物合成。（载体脂类）参与细胞壁和荚膜的生物合成。（载体脂类）

13、.参与能量的产生参与能量的产生氧化磷酸化、光和磷酸化。（电子氧化磷酸化、光和磷酸化。（电子传导系统）传导系统）2）内膜系统）内膜系统 中间体：中间体：(mesosome)：存在于细胞质中一个或数个较大的、不规存在于细胞质中一个或数个较大的、不规则的由细胞质膜内陷而成的、管状的、囊状的物质。与细胞合成分裂、则的由细胞质膜内陷而成的、管状的、囊状的物质。与细胞合成分裂、呼吸、芽孢形成有关。呼吸、芽孢形成有关。类囊体：类囊体：(thylakoid)：蓝细菌中存在，含色素，是光合作用场所 载色体：不放氧光合作用场所载色体：不放氧光合作用场所 羧酶体：自养细菌固定羧酶体：自养细菌固定CO2的部位，为特有

14、内膜结构。的部位，为特有内膜结构。IV.控制物质交换，传递信息。控制物质交换，传递信息。3)细胞质细胞质包含在细菌细胞质膜以内的所有部分称细胞质包含在细菌细胞质膜以内的所有部分称细胞质细胞质纤 毛鞭 毛核糖体细胞膜细胞壁荚 膜b.核区核区原核、类核或染色质区原核、类核或染色质区处于细胞质中部的絮状的区域。处于细胞质中部的絮状的区域。含一个染色体及质粒。含一个染色体及质粒。附加体：附加体：附着在染色体的质粒。附着在染色体的质粒。功能：细菌遗传信息的物质基础。功能：细菌遗传信息的物质基础。a.细胞质区：细胞质区：核蛋白体核蛋白体（或核糖体）：直径（或核糖体）：直径10nm，沉降系数为沉降系数为70

15、s的颗粒，由核的颗粒，由核糖核酸糖核酸(RNA)和蛋白质组成。和蛋白质组成。功能：蛋白质合成场所功能：蛋白质合成场所质粒质粒(plasmids)(plasmids)细菌染色体外的共价闭合环状双链细菌染色体外的共价闭合环状双链DNADNA分子分子量约为分子分子量约为-100 10-100 106 6 D.D.携带携带1-1001-100个基因个基因,一个菌细胞可有一至数一个菌细胞可有一至数十个质粒。十个质粒。C:内含物（内含物（20）核糖体、气泡、聚羟基丁酸盐（PHB）、异染粒、肝糖粒、硫滴 糖原糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢杆菌和蓝细菌等 碳源及能源类碳源及能源类 聚-羟丁酸（PHB）：固氮

16、菌、产碱菌和肠杆菌等 硫粒硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌等贮藏物贮藏物 藻青素：蓝细菌 氮源类氮源类 藻青蛋白：蓝细菌 磷源（异染粒）：磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌聚聚-羟基丁酸（羟基丁酸（poly-poly-hydroxybutirate-hydroxybutirate，PHBPHB）聚聚羟丁酸颗粒是许多细菌细胞质内羟丁酸颗粒是许多细菌细胞质内常含有的碳源类储藏物常含有的碳源类储藏物.PHBPHB不溶于水不溶于水,易被脂溶性染料易被脂溶性染料(如苏丹黑如苏丹黑)着色。着色。功能功能:贮存碳源、能源和降低渗透压。贮存碳源、能源和降低渗透压。许多好氧菌和光合厌氧菌都含

17、有聚许多好氧菌和光合厌氧菌都含有聚羟丁酸颗粒。羟丁酸颗粒。聚磷细菌聚磷细菌它无毒、可塑、易降解，被认为是生产医用塑料、生物降解塑料的良好原料。CH3CHOHCH2COOHPHBPHB硫粒硫粒硫粒硫粒是硫元素的贮藏体是硫元素的贮藏体功能：功能：a.a.好氧硫细菌的能源好氧硫细菌的能源 b.b.厌氧硫细菌的电子供体厌氧硫细菌的电子供体形成：当环境中形成：当环境中H H2 2S S含量高时，在体内积累含量高时，在体内积累S S；当当H H2 2S S不足时不足时,S,S氧化成硫酸盐，以提供被菌细氧化成硫酸盐，以提供被菌细胞生命活动所需能量：胞生命活动所需能量：H2SSSO4-22.2 特殊结构特殊结

18、构（1）荚膜）荚膜在一定营养条件下，部分细菌能够向细胞外分泌一在一定营养条件下，部分细菌能够向细胞外分泌一些胶粘性的物质，并附着在细胞的表面，这类物质些胶粘性的物质，并附着在细胞的表面，这类物质称之为荚膜。分为称之为荚膜。分为荚膜、微荚膜和黏液层荚膜、微荚膜和黏液层不同细胞的荚膜连在一起，形成一个内含多个菌体不同细胞的荚膜连在一起，形成一个内含多个菌体的胶团，称菌胶团。的胶团，称菌胶团。双球菌的荚膜双球菌的荚膜菌胶团菌胶团 .碳能源载体，使细胞免受干燥的危害。碳能源载体，使细胞免受干燥的危害。a.荚膜的组分荚膜的组分多糖和多肽多糖和多肽b.荚膜的主要功能：荚膜的主要功能：III荚膜多糖荚膜多糖

19、信号物质信号物质.病原菌的荚膜与致病能力有关病原菌的荚膜与致病能力有关c.活性污泥中的菌胶团活性污泥中的菌胶团丝状、球状、蘑菇状菌胶团丝状、球状、蘑菇状菌胶团大型指状菌胶团大型指状菌胶团（2）鞭毛）鞭毛1）形态特征）形态特征鞭毛是从细胞膜内长出，穿过壁伸出体外，形成细长的丝。鞭毛是从细胞膜内长出，穿过壁伸出体外，形成细长的丝。主要成分：蛋白，含少量多糖和脂类。主要成分：蛋白，含少量多糖和脂类。细菌鞭毛的电镜照片细菌鞭毛的电镜照片弧菌鞭毛的电镜照片弧菌鞭毛的电镜照片2）功能）功能：细菌细胞运动的器官。：细菌细胞运动的器官。3）类型）类型：根据鞭毛着生位置和数目来分。：根据鞭毛着生位置和数目来分。

20、一端、二端、一端、二端、丛生、周生丛生、周生细菌鞭毛着生类型原核生物细胞的结构与功能 （）菌毛（菌须）（）菌毛（菌须）1）形态特征）形态特征附着在细菌表面的短而僵直附着在细菌表面的短而僵直的丝状附着物。（须）。的丝状附着物。（须）。特点：短、细、硬、多特点：短、细、硬、多2）功能）功能：菌膜、性器：菌膜、性器普通菌毛普通菌毛(Bacterial Pili)性菌毛性菌毛Conjugation(Sex)Pilus 原核生物细胞的结构与功能 （）芽孢（）芽孢 在一定的生长阶段，细菌胞内形成一个球形或卵形的、具在一定的生长阶段，细菌胞内形成一个球形或卵形的、具有厚壁构，并处于休眠状态的物质，这种物质称

21、为有厚壁构，并处于休眠状态的物质，这种物质称为芽孢芽孢。功能：功能：抵抗逆境抵抗逆境类型：类型：大小、着生部位大小、着生部位细菌芽孢的各种类型细菌芽孢的各种类型左：端位；中：近端位；右：中央位左：端位；中：近端位；右：中央位枯草杆菌营养细胞和芽孢囊枯草杆菌营养细胞和芽孢囊超薄切片电镜照片超薄切片电镜照片芽孢：厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为芽孢：厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为（endosporeendospore或或sporespore，偶译偶译“内生孢子内生孢子”）。）。形成芽孢后，营养细胞一般就会死亡。但芽孢细菌并不形成芽孢后，营养细胞一般就会死亡。但芽孢细菌并不是完

22、全靠形成芽孢繁殖的是完全靠形成芽孢繁殖的裂殖。裂殖。芽孢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，在球菌和螺旋菌较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。中只有少数菌种可形成芽孢。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芽孢的结构芽孢的结构芽孢的外壁层厚而致密，主芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差要成分为脂

23、蛋白，通透性差,不易着色。不易着色。核心含有大量的核心含有大量的DNADNA、RNARNA、蛋白质酶等物质，还含有蛋白质酶等物质，还含有2,62,6吡啶二羧酸吡啶二羧酸（DPADPA）,DPADPA是芽孢特有的成分。一般以是芽孢特有的成分。一般以 DPACaDPACa的形式存在的形式存在。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，比较皮层体积大，比较致密。致密。芽孢平均含水量低芽孢平均含水量低,约约40%.40%.芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心：芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心：2)芽孢构造构造芽孢与营养细胞相比化学组成

24、存在较大差异，容易在光学显微芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）3 3）细菌芽孢的特点）细菌芽孢的特点整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽孢是衡量整个生物界中抗逆性最强的生命体，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。各种消毒灭菌手段的最重要的指标。常规加压蒸汽灭菌的条件：常规加压蒸汽灭菌的条件：121121，15 min15 min以上以上 115115，30 min30 min以上以上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

25、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。养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。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。4）伴孢晶体（parasporal crystal）少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体内毒素，称为伴孢晶体。伴孢晶体对伴孢晶体对200200多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，多种昆虫尤其是鳞翅目

26、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物农药细菌杀虫剂。细菌杀虫剂。特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。伴孢晶体3.原核细胞与真核细胞的比较原核细胞与真核细胞的比较（1）细胞的大小和形状的区别）细胞的大小和形状的区别（2）细胞结构的区别）细胞结构的区别自己总结自己总结2）形状形状细菌：球状、杆状和螺旋状。细菌：球状、杆状和螺旋状。真核生物：一般为椭圆形或柱状，部分种类分化成菌丝体、孢子等真核生物：一般为椭圆形或柱状，部分种类分化成菌丝体、孢子等1）大小）大小原核生物：直径或宽度原核生物：直径或

27、宽度0.5-2.0um 真核细胞：真核细胞：2-200um.三、三、细菌的培养特征细菌的培养特征u细菌的繁殖细菌的繁殖 裂殖、异型分裂、出芽 部分的采用有性结合，但以无性繁殖为主u细菌的群体特征细菌的群体特征 菌落、纯培养、液体培养 菌落的特征主要由各种微生物菌落的特征主要由各种微生物遗传特性遗传特性决定，同时决定，同时也与培养基成分及培养条件有关也与培养基成分及培养条件有关，当固定培养基成分，当固定培养基成分及培养条件相同时，不同种类微生物形成的菌落特征及培养条件相同时，不同种类微生物形成的菌落特征是固定的，可作为微生物鉴定的重要依据。是固定的，可作为微生物鉴定的重要依据。菌落形态菌落形态菌

28、落描述菌落描述菌落描述菌落描述a.a.隆隆隆隆 起起起起特特特特征征征征描描描描述述述述 b.b.边边边边 缘缘缘缘特特特特征征征征描描描描述述述述 c.c.表表表表 面面面面特特特特征征征征描描描描述述述述u细菌在固体培养基上的菌落特征细菌在固体培养基上的菌落特征 湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位的颜色一致等。央部位的颜色一致等。固体培养基上菌落的生长情况固体培养基上菌落的生长情况光滑型菌落光滑型菌落粗糙型菌落粗糙型菌落粘液型菌落粘液型菌落在液体培养基中的培养特征在液体培养基中的

29、培养特征u1.1.多数细菌呈现均匀浑浊（表现均匀生长）。多数细菌呈现均匀浑浊（表现均匀生长）。u2.2.部部分分形形成成菌菌膜膜(专专性性需需氧氧菌菌），在在液液体体培培养养基基表面上形成菌膜，液体透明明或者稍浑浊。表面上形成菌膜，液体透明明或者稍浑浊。u3.3.在液体底部形成沉淀。在液体底部形成沉淀。u菌落在微生物学工作中有很多应用，主菌落在微生物学工作中有很多应用，主要用于微生物的分离、纯化、鉴定、计要用于微生物的分离、纯化、鉴定、计数等研究和选种、育种等实际工作中。数等研究和选种、育种等实际工作中。细菌在液体培养基中的生长情况细菌在液体培养基中的生长情况菌膜菌膜菌沉淀菌沉淀均匀浑浊均匀浑

30、浊对照对照细菌在半固体培养基中的生长情况细菌在半固体培养基中的生长情况1、3：有动力：有动力2：无动力：无动力四、环境工程常见微生物p16u活性污泥：主要是细菌（以好氧性异养菌为主），如：活性污泥：主要是细菌（以好氧性异养菌为主），如：产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、假单孢菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、假单孢菌属、动胶菌属动胶菌属，其次尚有无色杆菌、诺卡氏菌、蛭弧菌、，其次尚有无色杆菌、诺卡氏菌、蛭弧菌、分枝杆菌、硝化细菌、大肠埃希氏菌等，属化能异养分枝杆菌、硝化细菌、大肠埃希氏菌等，属化能异养菌，多数为革兰氏阴性菌，可以有效地分解废水污染菌，多数为革兰氏阴性菌，可以有效地分解废水

31、污染物。丝状细菌，如球衣细菌、贝氏硫菌、线硫菌，它物。丝状细菌，如球衣细菌、贝氏硫菌、线硫菌，它们附着于污泥或与菌胶团交织而构成活性污泥骨架；们附着于污泥或与菌胶团交织而构成活性污泥骨架；u生物膜中常见微生物：芽孢杆菌、不动杆菌、专性厌生物膜中常见微生物：芽孢杆菌、不动杆菌、专性厌氧的脱硫弧菌以及假单孢菌、产碱杆菌、黄杆菌、无氧的脱硫弧菌以及假单孢菌、产碱杆菌、黄杆菌、无色杆菌、微球菌和动胶菌等兼性菌色杆菌、微球菌和动胶菌等兼性菌。u原生动物原生动物u此外尚有酵母菌、丝状霉菌、单胞藻类、轮虫线虫等。此外尚有酵母菌、丝状霉菌、单胞藻类、轮虫线虫等。细细菌菌第二节第二节 放线菌放线菌 放线菌放线菌

32、是是介于细菌与丝状真菌之间而又接近于细菌介于细菌与丝状真菌之间而又接近于细菌的一类的一类多核多核 单单 细胞细胞的丝状原核生物。的丝状原核生物。呈丝状生长、呈丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物为主。主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物为主。细胞结构细胞结构:无细胞器无细胞器,无核膜无核膜形态：无隔菌丝体形态：无隔菌丝体细胞组分：细胞壁含磷壁酸细胞组分：细胞壁含磷壁酸G+特征特征基本特征基本特征 适合在适合在微碱性微碱性的土壤环境。降解污染物、改良的土壤环境。降解污染物、改良土壤、产抗生素土壤、产抗生素u过过去去曾曾认认为为它它是是“介介于于细细菌菌与与真真菌菌之之间间的的微微生生物物”

33、。随随着着电电子子显显微微镜镜的的广广泛泛使使用用和和一一系系列列其其他他技技术术的的发发展展，越越来来越越多多的的证证据据表表明明，放放线线菌菌无无非非是是一一类类具具有有丝丝状状分分枝细胞的细菌。枝细胞的细菌。单细胞单细胞u放放线线菌菌一一般般分分布布在在含含水水量量较较低低、有有机机物物丰丰富富和和呈呈微微碱碱性性的的土土壤壤环环境境中中。为为泥泥土土所所特特有有的的“泥泥腥腥味味”，主主要要是是由由放放线线菌菌产产生生的的。在在每每克克土土壤壤中中，放放线线菌菌的的孢孢子子数数一般在一般在10107 7左右。左右。u除除枝枝动动菌菌属属为为革革兰兰氏氏阴阴性性外外，其其余余全全部部放放

34、线线菌菌均均为为革革兰氏染色阳性兰氏染色阳性。u放放线线菌菌可可以以产产生生抗抗菌菌素素17001700种种以以上上，放放线线菌菌还还可产生维生素和酶类。可产生维生素和酶类。u弗兰克菌科弗兰克菌科与多种非豆科植物形成根瘤固氮。与多种非豆科植物形成根瘤固氮。u放线菌有很强的分解纤维素、石蜡、琼脂、角放线菌有很强的分解纤维素、石蜡、琼脂、角蛋白和橡胶等复杂有机物的能力，在自然界物蛋白和橡胶等复杂有机物的能力，在自然界物质循环和提高土壤肥力等方面有着重要的作用。质循环和提高土壤肥力等方面有着重要的作用。u只有极少数的放线菌对人类构成危害。只有极少数的放线菌对人类构成危害。（一）放线菌的形态结构（一）

35、放线菌的形态结构依据分布和功能分类依据分布和功能分类基内菌丝基内菌丝气生菌丝气生菌丝孢子丝孢子丝0.2-0.8m1-1.4m不同类型的孢子丝不同类型的孢子丝灰色链霉菌的直形孢子链灰色链霉菌的直形孢子链玫瑰花链霉菌能登亚种玫瑰花链霉菌能登亚种的螺旋形孢子链的螺旋形孢子链（下）下）（二）放线菌的繁殖方式（二）放线菌的繁殖方式无性繁殖无性繁殖凝聚分裂凝聚分裂横隔膜分裂横隔膜分裂孢囊孢子孢囊孢子分生孢子分生孢子无性孢子无性孢子菌丝断裂菌丝断裂放线菌放线菌放线菌的繁殖方式放线菌的繁殖方式放线菌放线菌 在气生在气生菌丝菌丝顶端膨大成端膨大成孢子囊，囊中形成子囊，囊中形成孢子。子。1、孢囊孢子、孢囊孢子链孢

36、囊菌属链孢囊菌属放线菌的繁殖方式放线菌的繁殖方式放线菌放线菌2、横隔孢子、横隔孢子（节孢子、粉子、粉孢子）子）气生菌气生菌丝横隔分横隔分裂形成。裂形成。放线菌的繁殖方式放线菌的繁殖方式放线菌放线菌3、分生孢子、分生孢子在气生菌在气生菌丝顶端形成端形成成串或成串或单个个孢子。子。（三）放线菌代表属（三）放线菌代表属链霉菌属链霉菌属诺卡菌属诺卡菌属小单孢菌属小单孢菌属代表属代表属（四）放线菌的菌落特征（四）放线菌的菌落特征放大镜下可见菌落外围具辐射状菌丝。放大镜下可见菌落外围具辐射状菌丝。菌落相对于其它细菌来说较小；菌落相对于其它细菌来说较小；菌落干燥、不透明；质地致密，不易挑取；菌落干燥、不透明

37、；质地致密，不易挑取；表面光平或有皱折，有颜色鲜艳的干粉；表面光平或有皱折，有颜色鲜艳的干粉；放线菌的菌落特征放线菌的菌落特征A：诺尔斯氏链霉菌诺尔斯氏链霉菌 B：皮疽诺卡氏菌；皮疽诺卡氏菌；C：酒红指孢囊菌酒红指孢囊菌 D：游动放线菌；游动放线菌；E：小单胞菌小单胞菌F：皱双孢马杜拉放线菌皱双孢马杜拉放线菌 A：卡特利链霉菌；卡特利链霉菌；B：弗氏链霉菌；弗氏链霉菌；C：吸水链霉菌金泪亚种；吸水链霉菌金泪亚种；D：卡那霉素链霉菌；卡那霉素链霉菌；E：除虫链霉菌；除虫链霉菌；F：生磺酸链霉菌生磺酸链霉菌放线菌的菌落特征放线菌的菌落特征产抗生素的放线菌产抗生素的放线菌放线菌的菌落特征放线菌的菌落

38、特征放线菌能抑制部分真菌放线菌能抑制部分真菌1、概念、概念 也称蓝藻或蓝绿藻（也称蓝藻或蓝绿藻（blue-green algaeblue-green algae），），是一类含有叶绿素是一类含有叶绿素a a、能以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能、同化能、同化COCO2 2为有机物质的光合细菌。为有机物质的光合细菌。归归蓝藻蓝藻的原因的原因因为它和高等植物一样具有因为它和高等植物一样具有光合色素光合色素-叶绿素叶绿素a a，能进行产氧型光合作用。能进行产氧型光合作用。第三节第三节 光合型细菌光合型细菌（一）蓝细菌（一）

39、蓝细菌 形状：形状：球状、杆状，球状、杆状，单细胞或多细胞连接的丝状单细胞或多细胞连接的丝状。大小：大小：直径范围，直径范围，0.560m,大多大多3-10m。2、蓝细菌形态大小：、蓝细菌形态大小：链杆状丝状聚合体球状（正在分裂）知识延伸知识延伸藻类涵盖了原核生物、原生生物界和植物界。原藻类涵盖了原核生物、原生生物界和植物界。原核生物界中的藻类有核生物界中的藻类有蓝绿藻蓝绿藻和一些生活在无机动物中的原核绿藻。属和一些生活在无机动物中的原核绿藻。属于原生生物界中的藻类有裸藻门、甲藻门（或称涡鞭毛藻）、隐藻门、于原生生物界中的藻类有裸藻门、甲藻门（或称涡鞭毛藻）、隐藻门、金黄藻门（包括硅藻等浮游藻

40、）、红藻门、绿藻门和褐藻门（海带）。金黄藻门（包括硅藻等浮游藻）、红藻门、绿藻门和褐藻门（海带）。而生殖构造复杂的轮藻门则属于植物界。而生殖构造复杂的轮藻门则属于植物界。所以说：藻类不一定属于微生物，但微生物包含某些藻类。所以说：藻类不一定属于微生物，但微生物包含某些藻类。蓝细菌蓝细菌-胡萝卜素胡萝卜素藻胆蛋白藻胆蛋白两种兰色素：红光下含量高两种兰色素：红光下含量高一种红色素：绿光下含量高一种红色素：绿光下含量高有效地利用光源，好氧有效地利用光源，好氧 3、蓝细菌细胞组成特点、蓝细菌细胞组成特点气泡：气泡：存在于细胞质中。存在于细胞质中。功能：利于菌体漂浮水面进行光合作用功能：利于菌体漂浮水面

41、进行光合作用-无细胞核和叶绿体无细胞核和叶绿体-有有70S核糖体，肽聚糖核糖体，肽聚糖-对青霉素敏感对青霉素敏感叶绿素叶绿素a4、蓝细菌的主要生理特点、蓝细菌的主要生理特点5、蓝细菌代表类群、蓝细菌代表类群代表类群：铜色微囊藻属代表类群：铜色微囊藻属 曲鱼腥藻属曲鱼腥藻属 大颤藻属大颤藻属与红螺光合菌的区别，红螺菌是厌氧微生物，不产氧光合与红螺光合菌的区别，红螺菌是厌氧微生物，不产氧光合异形胞异形胞(2)部分具有固部分具有固N能力（热带地区、水稻田）能力（热带地区、水稻田）(1)进行放氧光合作用进行放氧光合作用(有氧条件有氧条件下下)异异型型细细胞胞是进行是进行无氧无氧固氮固氮反应的反应的场所

42、。场所。念念珠珠藻藻属属 腔球腔球藻属藻属皮皮果果藻藻属属色球色球藻属藻属单单歧歧藻藻属属曲曲鱼鱼腥腥藻藻n淡水藻，淡水藻，引起水花引起水花（水花中最常见最频（水花中最常见最频繁最具危害性繁最具危害性）铜铜色色微微囊囊藻藻常见的是常见的是铜色微囊藻铜色微囊藻、曲鱼腥藻曲鱼腥藻等。等。蓝藻引起的水华（二）光合细菌u光合细菌（photosynthetic bacteria,简称PSB），是地球上最古老的具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行光合作用且不产生氧气的一类细菌的总称，这是与绿色植物、藻类及其他光合作用生物的不同之处。u光合细菌广泛分布于沼泽、池塘、湖泊、河流、水沟、海洋及土壤

43、中，忍耐高温、高盐及低温、低盐的能力特别强，甚至在90高温的温泉中，在含30盐分的盐湖里，在深达2000米的深海里，在南极冰封的海岸上，都能找到光合细菌的踪迹。u由于光合细菌具有独特的生理功能和菌体内所含的丰富营养，近两年在水产养殖中得到了广泛应用，并取得了较好的养殖效果和较大的经济效益。它是生物制品，无毒无副作用，无耐药性，无污染，并且能降解鱼药的污染，是一种优良的水产环境改良剂和饲料添加剂。光合细菌光合细菌u特征：不含叶绿素（不显绿色），只含有菌不含叶绿素（不显绿色），只含有菌绿素及类胡萝卜素；绿素及类胡萝卜素；能进行不产氧光合作用（循环光合磷能进行不产氧光合作用（循环光合磷酸化）酸化）u

44、常见类群红螺菌目红螺菌目在环保中起作用。在环保中起作用。红螺菌科红螺菌科外硫红螺菌科外硫红螺菌科绿硫菌科绿硫菌科绿色丝状细菌绿色丝状细菌第四节 其它细菌支原体、立克次氏体和衣原体支原体（支原体（Mycoplasma）立克次氏体（立克次氏体（Rickettsia）衣原体（衣原体（Chlamydia）革兰氏阴性细菌，其大小和特性均介于通常的细菌与病毒之间。革兰氏阴性细菌，其大小和特性均介于通常的细菌与病毒之间。立克次氏体（立克次氏体（Rickettsia）是大小介于通常的细菌与病毒之间，在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。许多方面类似细菌，专性活细胞

45、内寄生的原核微生物。（1）立克次氏体（）立克次氏体（Rickettsia）1）概念）概念u立立克克次次氏氏体体有有细细胞胞壁壁，杆杆、球球状状，常常多多态态，大大小小为为0.3-10.2-0.5um,只只能能在在活活细细胞胞内内生生长长，在在动动物物体体外外存存活活困困难难,对对四四环环素素、氯霉素等敏感。氯霉素等敏感。u立立克克次次医医生生首首先先发发现现这这类类微微生生物物。他他在在研研究究斑斑疹疹伤伤寒寒病病时时，不不幸幸感感染染而而牺牺牲牲，年仅年仅3939岁。岁。u他他的的学学生生范范鲁鲁纳纳泽泽克克继继续续研研究究，同同样样不不幸幸感感染染而而牺牺牲。牲。u斑斑疹疹伤伤寒寒病病在在

46、本本世世纪纪初初曾曾引引起起几几万万人人死死亡亡，立立克克次次氏氏体体还还引引起起Q Q热热、战战壕壕热热病病等等，可可用用广广谱谱性性抗抗菌菌素素治疗。治疗。u动物的淋巴细胞，红色的是寄生的立克次氏体。2）特性）特性a:某些性质与病毒相近某些性质与病毒相近专性活细胞寄生物，除五日热（战壕热）立克次氏体专性活细胞寄生物，除五日热（战壕热）立克次氏体（Rickettsia wolhynica）外均不能在人工培养基上生长繁殖。外均不能在人工培养基上生长繁殖。t体内酶系不完全，一些必需的养料需从宿主细胞获得；体内酶系不完全，一些必需的养料需从宿主细胞获得；t细胞膜比一般细菌的膜疏松；细胞膜比一般细菌

47、的膜疏松；可透性膜，使它们有可能容易从宿主细胞获得大分子物质，可透性膜，使它们有可能容易从宿主细胞获得大分子物质，但也决定了它们一旦离开宿主细胞则易死亡但也决定了它们一旦离开宿主细胞则易死亡大小介于病毒与一般细菌之间，其中伯氏立克次氏体大小介于病毒与一般细菌之间，其中伯氏立克次氏体（Rickettsia burneti）能通过细菌过滤器能通过细菌过滤器一般个体：一般个体：球状体：球状体：0.2-0.5 m mm；杆状体：杆状体：0.3-0.5 x 0.3-2 m mm；b:从一种宿主传至另一宿主的特殊生活方式从一种宿主传至另一宿主的特殊生活方式主要以节肢动物（虱、蜱主要以节肢动物（虱、蜱pi、

48、螨等）、螨等）为媒介，寄生在它们的消化道表皮为媒介，寄生在它们的消化道表皮细胞中，然后通过节肢动物叮咬和细胞中，然后通过节肢动物叮咬和排泄物传播给人和其他动物。排泄物传播给人和其他动物。(2)(2)支原体（支原体（Mycoplasma）1)概念概念又称类菌质体，是介于一般细菌与立克次氏体之间的原核微生物。又称类菌质体，是介于一般细菌与立克次氏体之间的原核微生物。2)特性特性1）无细胞壁，只有细胞膜，细胞形态多变）无细胞壁，只有细胞膜，细胞形态多变；青霉素无效青霉素无效2）个体很小，能通过细菌过滤器，曾被认为是最小的可独立）个体很小，能通过细菌过滤器，曾被认为是最小的可独立 生活的细胞型生物。生

49、活的细胞型生物。3）可进行人工培养，但营养要求苛刻，菌落微小，呈典型的）可进行人工培养，但营养要求苛刻，菌落微小，呈典型的 “油煎荷包蛋油煎荷包蛋”形状；形状；4）一些支原体能引起人类、牲畜、家禽和作物的病害疾病）一些支原体能引起人类、牲畜、家禽和作物的病害疾病5）应用活组织细胞培养病毒或体外组织细胞培养时，常被支）应用活组织细胞培养病毒或体外组织细胞培养时，常被支 原体污染；原体污染；抗生素的作用原理抗生素的作用原理u（1）抑制细菌细胞壁的合成（如青霉素）抑制细菌细胞壁的合成（如青霉素）；u（2）影响细菌细胞膜的通透性（如多粘）影响细菌细胞膜的通透性（如多粘菌素）；菌素）；u（3）抑制菌体蛋

50、白质的合成（如氯霉素、）抑制菌体蛋白质的合成（如氯霉素、四环素）；四环素）；u（4）抑制细菌核酸合成（如灰黄霉素）。）抑制细菌核酸合成（如灰黄霉素）。阿奇霉素、罗红霉素、阿奇霉素、罗红霉素、左氧氟沙星等广谱等广谱治疗支原体感染治疗支原体感染核区核区没有具有核仁、核膜的细胞核染色体DNA为共价闭和环状u（3 3）螺旋体螺旋体u有有细细胞胞壁壁，大大小小为为0.09-0.753-500um。主主要要有有钩钩端端螺螺旋旋体体、梅梅毒毒螺螺旋旋体体，可可以以引引起起毛毛细细血血管管损损害害、内内脏脏损损害害。离离开开人人体体迅迅速速死死亡亡，90%90%靠靠接接触触传传染染5%5%靠靠输输血血传传染染