細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu).ppt

細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)與功能,主講人：伍金娥,細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu),芽孢鞭毛莢膜菌毛性菌毛,一、細(xì)菌芽孢(Spore),概念：某些細(xì)菌生長到一定階段或在一定環(huán)境條件下，細(xì)胞的正常生長和分裂停止，細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì)濃縮，逐步行成一個(gè)圓形、橢圓形或圓柱形的，對不良環(huán)境有較強(qiáng)抵抗力的特殊結(jié)構(gòu)，稱為芽胞。芽胞成熟后可自行從芽胞囊中釋放出來。因芽胞的形成都是在細(xì)胞內(nèi)，故又稱內(nèi)生孢子。,枯草芽孢桿菌,產(chǎn)芽孢細(xì)菌的種類芽孢的構(gòu)造芽孢形成芽孢萌發(fā)芽孢的耐熱機(jī)制研究芽孢的意義伴孢晶體,芽孢,在桿菌中能形成芽孢的種類較多，在球菌和螺旋菌中只有少數(shù)菌種可形成芽孢。產(chǎn)生芽孢的幾個(gè)屬：(Bacillus)芽孢桿菌屬(Clostridium)梭狀芽孢桿菌屬(Sporosarcina)芽孢八疊球菌屬,1、能形成芽孢的細(xì)菌種類,結(jié)構(gòu)示意圖,細(xì)菌芽孢,芽孢的外壁層厚而致密，主要成分為脂蛋白，通透性差,不易著色。核心含有大量的DNA、RNA、蛋白質(zhì)酶等物質(zhì)，還含有2,6吡啶二羧酸（DPA）,DPA是芽孢特有的成分。一般以DPACa的形式存在。皮層主要含芽孢肽聚糖、DPACa，皮層體積大，比較致密。芽孢平均含水量低,約40%.,芽孢形成過程,細(xì)菌芽孢,細(xì)菌芽孢形成示意圖,芽孢萌發(fā),細(xì)菌芽孢特性,1、對高溫、干燥、輻射、化學(xué)藥物有強(qiáng)大的抵抗力。2、含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易著色，折光性強(qiáng)。3、芽胞內(nèi)新陳代謝幾乎停止，處于休眠狀態(tài)，但保持潛在萌發(fā)力。4、一個(gè)芽孢萌發(fā)只產(chǎn)生一個(gè)營養(yǎng)狀態(tài)的細(xì)胞。,芽孢的耐熱機(jī)制,是由芽孢化學(xué)組成的特點(diǎn)決定的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，皮層含水704.芽孢中酶的分子量較營養(yǎng)細(xì)胞小,芽孢的本質(zhì),即不是細(xì)菌生活周期的必經(jīng)階段，也不是細(xì)菌繁殖的一種形式，又不是對環(huán)境的消極反應(yīng)，而是一種生命形式，一種獨(dú)立的休眠體。,伴胞晶體（parasporalcrystal）,少數(shù)芽孢桿菌，如Bacillusthuringiensis（蘇云金芽孢桿菌）在形成芽孢的同時(shí)，會(huì)在芽孢旁形成一個(gè)菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體（即內(nèi)毒素）稱為伴胞晶體。它的干重可達(dá)芽孢囊的約30%，由18種氨基酸組成，大小約0.62.0m。伴胞晶體對200多種昆蟲尤其是鱗翅目昆蟲的幼蟲有毒殺作用，因此可以用做生物農(nóng)藥。,Bacillusthuringiensisviewedbyphasecontrastmicroscopy.Thevegetativecellscontainendospores(phasebright)andcrystalsofaninsecticidalproteintoxin(deltaendotoxin).Mostcellshavelysedandreleasedthesporesandtoxincrystals(thestructureswithabipyramidalshape).,研究芽孢的意義：,1、分類鑒定2、保存菌種3、分離菌種4、生物殺蟲5、滅菌標(biāo)準(zhǔn),一、鞭毛（flagellum）,概念：某些微生物表面由細(xì)胞內(nèi)生出的細(xì)長、波曲、毛發(fā)狀的絲狀附屬物即為鞭毛,鞭毛的長度：一般為1520m，最長可達(dá)70m。鞭毛的直徑：為0.010.02m.,2.觀察和判斷細(xì)菌鞭毛的方法：,1)從固體培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)判斷2)光學(xué)顯微鏡（懸滴法）3)光學(xué)顯微鏡特殊鞭毛染色4)電鏡5)半固體穿刺培養(yǎng),電鏡下的大腸桿菌（示鞭毛）,鞭毛,3.鞭毛的著生方式,4.鞭毛的結(jié)構(gòu),由鞭毛絲鞭毛鉤基體三部分組成：,鞭毛絲：中空螺旋狀、絲狀結(jié)構(gòu)，球蛋白亞基螺旋排列。,鞭毛鉤：又稱鉤形鞘，是連接鞭毛絲和基體的一個(gè)彎曲筒狀部分，蛋白質(zhì)亞基組成。,G菌：L環(huán)、P環(huán)、S環(huán)、M環(huán)G+菌：S環(huán)，M環(huán),基體：由若干個(gè)盤狀物即環(huán)組成。,細(xì)菌鞭毛,革藍(lán)氏陰性菌鞭毛結(jié)構(gòu),革藍(lán)氏陽性菌鞭毛結(jié)構(gòu),5.鞭毛的化學(xué)組成,鞭毛蛋白，3萬6萬Dolton，不同種由不同球蛋白分子亞基構(gòu)成，有些含多糖、類脂等，為極好抗原。,6.鞭毛運(yùn)動(dòng)與細(xì)菌的趨避性運(yùn)動(dòng),趨避性運(yùn)動(dòng)：,化學(xué)趨避性運(yùn)動(dòng)氧趨避性運(yùn)動(dòng)光趨避性運(yùn)動(dòng),細(xì)菌細(xì)胞的特殊構(gòu)造與功能,某些細(xì)菌在一定的營養(yǎng)條件下向細(xì)胞外分泌的一層粘性物質(zhì)。,莢膜(Macrocapsule)：有一定外形，厚200nm，粘性較大，穩(wěn)定。粘液層(Slimelayer)：較疏松，無明顯形狀，可懸浮于基質(zhì)中，增加培養(yǎng)液黏度。微莢(Microcapsule)：厚度在200nm以下，與細(xì)胞接合較緊，不易觀察到。,二、細(xì)菌莢膜,定義,分類,熒光顯微鏡負(fù)染色特殊染色,1.莢膜的觀察：,2.莢膜與菌落形態(tài),S型菌落為產(chǎn)莢膜的細(xì)菌菌落，因其通常光滑透明而稱之S型。R型菌落為不產(chǎn)莢膜的細(xì)菌菌落，因其菌落表面較粗糙而稱之R型。,細(xì)菌莢膜,4.功能細(xì)胞外碳源和能源性儲(chǔ)存物質(zhì)；保護(hù)細(xì)胞免受干燥影響；增強(qiáng)某些病原菌的致病能力，抗宿主細(xì)胞的吞噬作用；污水處理中形成具有良好功能與沉降性能的活性污泥。,細(xì)菌莢膜,危害污染食品后產(chǎn)生黏液狀物；黏附于牙齒表面引起齲齒。,從野菜黃單胞菌（Xanthomonascampestris）莢膜提取黃原膠，它是優(yōu)良的食品添加劑，又是石油開采中優(yōu)良的壓漿劑；,5.莢膜的形成條件,（1）莢膜的形成是微生物的遺傳特征之一，是“種”的特征。但不是細(xì)菌的必要結(jié)構(gòu)，失去莢膜的菌株照樣能夠生活。(2)莢膜的形成與組成明顯受培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件的影響（與環(huán)境密切相關(guān)）。如腸膜明串珠菌(Leuconostomesenterondes)以蔗糖為碳源時(shí)合成葡聚糖成分的莢膜。,三、細(xì)菌菌毛,細(xì)菌菌毛(Piliorfimbria)又稱傘毛，菌毛，是革藍(lán)氏陰性菌和少數(shù)陽性菌性別表面的比鞭毛更細(xì)、短而直硬的絲狀體結(jié)構(gòu)長約0.56mm，個(gè)別可達(dá)20mm，直徑約37nm菌毛由菌毛蛋白(pillin)組成與鞭毛相似，起源與細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)基粒上不具運(yùn)動(dòng)性，但可有助于細(xì)胞在固體物表面的黏附,1.定義,Figure.Fimbriae(commonpili)onthesurfaceofbacteri