原核微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)ppt課件

1、第一章：原核微生物形狀構(gòu)造第一章：原核微生物形狀構(gòu)造Cncnc-micro第一節(jié)細(xì)菌bacteria第二節(jié)放線菌(actinomycetes第三節(jié)藍(lán)細(xì)菌(cyanobacteria)第四節(jié)其他幾種原核微生物(others)1.細(xì)菌的形狀2.察看細(xì)菌的方法3.細(xì)菌細(xì)胞的大小4.細(xì)菌的細(xì)胞構(gòu)造5.細(xì)菌的繁衍方式Cncnc-micro一、細(xì)菌一、細(xì)菌BacteriaBacteria6.細(xì)菌的群體形狀細(xì)菌的形狀構(gòu)造及其功能1.細(xì)菌細(xì)胞形狀Cncnc-micro 球菌(Coccus) 桿菌(Bacillus) 螺旋菌(Spirlla) 其他外形的細(xì)菌a.球菌(coccus)Cncnc-micro單球菌雙

2、球菌四聯(lián)球菌八疊球菌葡萄球菌鏈球菌.單球菌顯微鏡下表示圖單球菌(single coccus). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .雙球菌顯微鏡下表示圖雙球菌(double coccus)上：顯微鏡效下：電鏡照片 四聯(lián)球菌(Micrococcus lactis)八疊球菌八疊球菌(Sarcina ureae)八疊球菌顯微鏡下表示圖左：電鏡照片右：顯微鏡下的金黃色葡萄球菌葡萄球菌(Staphylococcus aureus)鏈球菌鏈球菌顯微鏡下表示圖鏈球菌電鏡照片顯微鏡下的桿菌b.桿菌(bacil

3、lus) c.螺旋菌Spirlla) 弧菌 (vibrio) 螺菌(spirllum 螺旋體(spirochaeta)顯微鏡下的螺旋菌 d.幽門螺旋菌左：顯微數(shù)碼攝像右：構(gòu)造表示圖2.察看細(xì)菌的方法(1) 察看工具(2) 察看方法(1)察看工具tools普通光學(xué)顯微鏡暗視野顯微鏡相差顯微鏡熒光顯微鏡電子顯微鏡(2)察看方法活體察看染色察看壓滴法懸滴法菌絲埋片法細(xì)菌染色法死菌正染色負(fù)染色：簡單染色法鑒別染色法 革蘭氏染色法 抗酸性染色法芽孢染色法莢膜染色法等 活菌: 用美藍(lán)或TTC氯化三苯基四唑等作活菌染色 姬姆薩染色法染色察看3.3.細(xì)菌細(xì)胞的大小細(xì)菌細(xì)胞的大小細(xì)胞的大小是細(xì)菌分類特征不同細(xì)菌

4、細(xì)胞大小不同同一細(xì)菌的不同菌齡細(xì)胞大小不同細(xì)菌細(xì)胞大小還與營養(yǎng)等要素相關(guān)細(xì)胞大小的丈量結(jié)果只是近似值或平均值4.細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造 細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造 細(xì)胞壁 細(xì)胞壁以內(nèi)的構(gòu)造原生質(zhì)體 細(xì)胞壁以外的構(gòu)造Cncnc-micro細(xì)胞壁cell wall)Cncnc-microa.細(xì)胞壁的構(gòu)造b.細(xì)胞壁的功能c.細(xì)胞壁的化學(xué)組成d.細(xì)胞壁與革蘭氏染色e.無壁細(xì)胞與原生質(zhì)體a.細(xì)菌細(xì)胞壁cell wall的構(gòu)造 c.細(xì)胞壁化學(xué)組成高等植物 纖維素 霉菌 幾丁質(zhì)酵母 甘露聚糖，葡聚糖 細(xì)菌肽聚糖N乙酰葡萄糖胺N乙酰胞壁酸短肽脂多糖Cncnc-micro磷壁酸G G細(xì)胞壁成分的區(qū)別成 分肽聚糖磷壁酸類脂質(zhì)蛋白質(zhì)占

5、細(xì)胞壁干重的%含量很高30-95含量較高50普通無20含量很低5-200含量較高-20含量較高 G Gd.細(xì)胞壁與革蘭氏染色甲菌乙菌媒染碘液脫色乙醇復(fù)染沙黃紫色G紅色(G-)初染結(jié)晶紫原生質(zhì)體左側(cè)為大腸桿菌的原生質(zhì)體，右側(cè)為桿狀的大腸菌e.無壁細(xì)胞細(xì)胞與原生質(zhì)體缺壁細(xì)菌 實(shí)驗(yàn)室中構(gòu)成自然界長期進(jìn)化中構(gòu)成：支原體自發(fā)缺壁突變：L型細(xì)菌人工方法去壁徹底除盡：原生質(zhì)體部分去除：球狀體細(xì)胞壁以內(nèi)的構(gòu)造原生質(zhì)體1.細(xì)胞膜cell membrane2.細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物(cytoplasm andinclusion body) 3.核區(qū)(nuclear region or area)4.特殊的休眠構(gòu)造芽孢(e

6、ndospore,spore)abcdea:內(nèi)嵌蛋白;b、c:內(nèi)嵌蛋白或整合蛋白d:外周蛋白;e:多酶復(fù)合體;f:脂雙分子層1.細(xì)胞膜細(xì)菌染色體DNA的復(fù)制方式細(xì)胞膜的功能控制細(xì)胞內(nèi)、外的物質(zhì)的運(yùn)送、交換維持細(xì)胞內(nèi)正常浸透壓以保證屏障作用；合成細(xì)胞壁各種組分和莢膜等大分子的場所；進(jìn)展氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地；許多酶和電子傳送鏈組分的所在部位；鞭毛著生點(diǎn)和提供其運(yùn)動(dòng)所需的能量等。間體Mesosome)的功能相當(dāng)于真核細(xì)胞的線粒體相當(dāng)于真核細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞壁合成有關(guān)能夠與核分裂有關(guān) 有學(xué)者以為間體是一種贗象2.2.細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)(cytoplasm )(cytoplasm )和內(nèi)含物和內(nèi)含

7、物( inclusion body) ( inclusion body) 貯藏物(reserve granule磁小體(megnetosome)羧酶體(carboxysome)氣泡(gas vocuoles)核糖體(ribosome)質(zhì)粒(circular covalently closed DNA)糖原：大腸桿菌、克雷伯氏菌、 藍(lán)細(xì)菌芽孢桿菌等聚羥丁酸： 固氮菌、產(chǎn)堿菌、腸桿菌氮源類藻青素：藍(lán)細(xì)菌含有藻青蛋白：藍(lán)細(xì)菌含有磷源異染粒：迂回螺菌、白喉棒桿菌和分枝桿菌含有硫源：迂回螺菌菌、白喉棒桿菌、結(jié)核分枝桿菌 Reserve granule / Reserve materials碳源及能源類磁

8、小體(megnetosome)1975年由R P Blakemore 在趨磁細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)主要成分是Fe3O4外被一層磷脂、蛋白或糖蛋白膜,是單磁疇晶體,無毒,大小20-100nm,每個(gè)細(xì)胞有2-20顆外形為平截八面體、平行六面體或六棱柱體等適用前景：消費(fèi)磁性定向藥物或抗體，以及制造生物傳感器羧酶體carboxysome存在于一些自養(yǎng)細(xì)菌內(nèi)的多角形或六角形內(nèi)含物大小約10nm與噬菌體相仿內(nèi)含1，5二磷酸核酮糖羧化酶在自養(yǎng)細(xì)菌的CO2固定中起關(guān)鍵作用氣泡gas vocuoles是許多光合型、無鞭毛水生菌中充溢氣體的泡囊狀內(nèi)含物大小為0.21.0um75nm內(nèi)由數(shù)排柱形小空泡組成，外有2nm厚的蛋白膜

9、包裹每個(gè)細(xì)胞中含幾個(gè)或數(shù)百個(gè)氣泡功能：調(diào)理細(xì)胞比重以使細(xì)菌漂浮在最適水層中獲取光能、O2，和營養(yǎng)物質(zhì)核糖體Ribosome)核糖體核糖體亞基連在核糖體Ribosome)多聚核糖體、核糖體亞基 釋 放質(zhì)粒染色體質(zhì)粒(circular covalently closed DNA )質(zhì)粒功能R因子：與抗藥性有關(guān)F因子：與有性接合有關(guān)其他質(zhì)粒：與抗生素，色素合成有關(guān)基因工程中作為目的基因載體3.核區(qū)nuclear region or area又稱核質(zhì)體、原核、擬核、核基因組(genome是一個(gè)大型環(huán)狀DNA分子。長度為0.25-3.00mm每個(gè)細(xì)胞所含的核區(qū)數(shù)普通14個(gè)細(xì)菌除在染色體復(fù)制時(shí)間內(nèi)呈雙倍體

10、外,普通均為單倍體某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期 ， 在細(xì)胞內(nèi)構(gòu)成一個(gè)圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強(qiáng)的休眠體由于一個(gè)營養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)僅生成一個(gè)芽孢，無繁衍功能 芽孢是生物界中抗性最強(qiáng)的生命體。芽孢在普通條件下可堅(jiān)持幾年至幾十年的生活力。4.芽孢(endospore/spore)枯草芽孢桿菌產(chǎn)芽孢細(xì)菌的種類芽孢的構(gòu)造芽孢構(gòu)成芽孢萌生芽孢的耐熱機(jī)制研討芽孢的意義伴孢晶體細(xì)菌的其他休眠構(gòu)造芽孢spores芽孢產(chǎn)芽孢細(xì)菌的種類 菌體 營養(yǎng)細(xì)胞細(xì)菌芽孢構(gòu)造的 方式圖 孢孢孢外壁芽孢衣 皮層 芽孢質(zhì)芽孢核區(qū)芽孢膜芽孢壁中心芽孢的構(gòu)成過程質(zhì)膜內(nèi)陷前芽孢雙層膜構(gòu)成合成DPA皮層合成芽孢裂解DNA濃縮構(gòu)成束狀孢

11、衣合成芽孢萌生萌生過程中的芽孢Life cycle of an endospore -forming bacteriumvegetative cellvegetative cellsporulating cellsporeoutgrowthspore germination研討芽孢的意義細(xì)菌分類、鑒定中的重要形狀學(xué)目的指點(diǎn)菌種保藏制定滅菌參數(shù)蘇云金芽孢桿菌和伴孢晶體少數(shù)芽孢桿菌在構(gòu)成芽孢的同時(shí)，會(huì)在芽孢旁構(gòu)成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體內(nèi)毒素，稱為伴孢晶體。實(shí)意圖義：細(xì)菌殺蟲劑生物農(nóng)藥細(xì)菌的其他休眠構(gòu)造細(xì)菌的休眠構(gòu)造除上述芽孢外，還有孢囊cyst,由固氮菌產(chǎn)生等。孢囊也是在逆境中產(chǎn)生的。孢

12、囊也是在逆境中產(chǎn)生的休眠體。和芽孢一樣沒有繁衍功能。Cncnc-micro 工程 芽孢 孢囊構(gòu)成方式外壁層次外壁成分抗 性貯 藏 物代 表 菌細(xì)胞內(nèi)濃縮并外包多410余層蛋白質(zhì)、肽聚糖近G菌抗熱、輻射及藥物等無特殊貯藏物芽孢桿菌屬、梭菌屬細(xì)胞壁外層加厚少3層左右磷 脂 、 脂 多 糖近G菌抗干旱為主，不抗熱聚羥丁酸PHB固氮菌屬芽孢與孢囊的比較細(xì)胞壁以外的構(gòu)造糖被glycocalyx鞭毛 (flage,復(fù)flaglla)菌毛fimbria,復(fù)fimbriae 性毛pili,單數(shù)pilus鞭毛菌毛性毛糖被糖被(glycocalyx)細(xì)菌負(fù)染后相差顯微鏡圖片示莢膜莢膜成分多糖純多糖雜多糖多肽和多糖

13、蛋白質(zhì)葡聚糖纖維素果聚糖多肽海藻酸透明質(zhì)酸聚-D-谷氨酸莢膜功能維護(hù)作用貯藏養(yǎng)料堆積代謝 廢物附著作用維護(hù)細(xì)菌免受干旱損壞防止噬菌體的吸附和裂解使致病菌免受突破主白細(xì)胞吞噬作為透性屏障或離子交換系介質(zhì)細(xì)菌間的信息識(shí)別作用細(xì)菌糖被實(shí)意圖義鑒定菌種提取葡聚糖“代血漿胞外多糖：黃原膠用于石油開采菌膠團(tuán)用于處置污水鞭毛Flagellum)生長在某些細(xì)菌體表的長絲狀蛋白質(zhì)附屬物，稱為鞭毛，其數(shù)目為一至數(shù)條，具有運(yùn)動(dòng)功能。鞭毛普通長度為1520um直徑為0.01 0.02um察看鞭毛的方法:染料堆積使之加粗后用顯微鏡察看:常用電鏡察看判別鞭毛有無的方法:半固體培育基 平板培育菌落邊緣細(xì)菌鞭毛顯微鏡照片細(xì)菌

14、鞭毛顯微鏡照片鞭毛的類型鞭毛的構(gòu)造電鏡下的大腸桿菌細(xì)菌鞭毛的類型兩端單生單端從生單端單生周生兩端叢生鞭毛絲構(gòu)造圖解：鞭毛蛋白亞基每周為8-10個(gè)亞基鞭毛蛋白亞基是一種球狀蛋白，分子量3-6萬鞭毛絲由直徑 4.5nm 的鞭毛蛋白亞基沿央孔道直徑為20nm螺旋狀繚繞而成。菌毛Pilus)傘毛、纖毛、線毛功能：作為噬菌體的吸附位點(diǎn)作為附著到哺乳動(dòng)物細(xì)胞或其他物體的工具鞭毛菌毛性毛糖被工程 鞭毛 菌毛成 分大 小結(jié) 構(gòu)數(shù) 目功 能著生處菌 種鞭毛蛋白0.010.02270um普通由3股鞭毛蛋白鏈嚴(yán)密絞成繩狀1-數(shù)百根運(yùn)動(dòng)經(jīng)過鉤形鞘與細(xì)胞壁內(nèi)的鞭毛基體銜接許多桿菌和少數(shù)球菌菌毛蛋白0.007-0.009

15、0.5-20um由菌毛蛋白亞基卷成中1-數(shù)百根空螺旋附著，接合細(xì)胞質(zhì)許多G桿菌和球菌 細(xì)菌的鞭毛和菌毛的比較 性毛pili,單數(shù)pilus構(gòu)造和成分與菌毛一樣，但比菌毛長。數(shù)量僅一至少數(shù)幾根。性毛普通見于革蘭氏陰性細(xì)菌的雄性菌珠中。其功能是向雌性菌珠受體菌傳送遺傳物質(zhì)。鞭毛菌毛性毛糖被DNA結(jié)合位點(diǎn)細(xì)菌繁衍方式細(xì)菌群體的形狀細(xì)菌的培育特征細(xì)菌的菌落特征細(xì)菌的其它培育特征細(xì)菌的菌落特征細(xì)菌菌落細(xì)菌細(xì)胞的電子顯微鏡圖片固體培育基外表細(xì)菌菌落照片細(xì)菌菌落特征細(xì)菌菌落特征正面圖前往鞭毛細(xì)菌在瓊脂培育基中穿刺培育的生長特征細(xì)菌在半固體培育上的培育特征細(xì)菌在肉湯培育基中的外表生長特征絮狀環(huán)狀浮膜狀膜狀放線

16、菌放線菌(actinomyces)(actinomyces)什么是放線菌放線菌的形狀構(gòu)造放線菌的繁衍放線菌的菌落特征放線菌的生理放線菌與人類生活放線菌的分布與生活方式放線菌普通分布在含量較低；有機(jī)物豐富和呈微生物堿性的土壤中。107個(gè)g左右能看到：北方春季深層黑土地的白絲能聞到：泥土特有的“泥腥味放線菌的形狀構(gòu)造方式圖基內(nèi)菌絲Substrate mycelium) 又稱營養(yǎng)菌絲，功能是吸收營養(yǎng)，直徑 0.2-1.2um長度100600um，色素可有可無。基內(nèi)菌絲氣生菌絲Aerial mycelium)基內(nèi)菌絲長到一定時(shí)期，長出培育基外，伸向空間的菌絲，直徑11.4um, 長短不一，外形不一，顏

17、色較深。Cncnc-micro 氣生菌絲 孢子絲(Reproductive mycelium) 當(dāng)氣生菌絲生長發(fā)育到一定階段，氣生菌絲上分化出的可構(gòu)成孢子的菌絲。 孢子的外形及在氣生菌絲上陳列的方式隨種而異。Cncnc-micro放線菌孢子絲類型直形彎曲叢生成束單輪生無螺旋 開環(huán)鉤形原始螺旋形松螺旋 緊螺旋螺旋單輪生無螺旋兩級輪生螺旋兩級輪生放線菌的菌落形狀菌落質(zhì)地硬而且致密，菌落小而不廣泛延伸菌落外表呈嚴(yán)密的絨狀或堅(jiān)實(shí)、枯燥多皺。接種針難以挑取，有時(shí)可挑碎，有時(shí)可將整個(gè)菌落挑起。Cncnc-micro老齡菌：幼齡菌菌落與細(xì)菌難以區(qū)分。菌落周圍具放射狀菌絲。由于菌絲和孢子常具不同色素，使菌落正

18、面，反面呈不同色澤。Cncnc-micro2.2.3放線菌的生活史：孢子萌生基內(nèi)菌絲氣生菌絲菌絲孢子絲5 孢子絲分化構(gòu)成的孢子放線菌的繁衍放線菌的繁衍方式分生孢子孢子囊孢子菌絲斷裂其他方式2沿橫隔斷裂構(gòu)成孢子3成熟孢子1孢子絲中構(gòu)成橫隔橫隔斷裂構(gòu)成孢子的過程橫隔斷裂構(gòu)成孢子的過程分生孢子繁衍放線菌生理絕大多數(shù)為異養(yǎng)型，能利用不同的碳水化合物。氮源以Pr,蛋白胨，以及某些氨基酸最適宜，硝酸鹽、銨鹽和尿素次之.普通都需求金屬離子。大多放線菌是好氣性的。最適溫度23370C放線菌與人類絕大多數(shù)抗生素由放線菌產(chǎn)生用來消費(fèi)纖維素、酶、維生素具固氮作用，用于消費(fèi)生物菌肥少數(shù)寄生型放線菌可引起動(dòng)植物病害有的放線菌