原核微生物的形態(tài)和構(gòu)造

1、 第一章第一章 原核微生物的結(jié)構(gòu)與功能原核微生物的結(jié)構(gòu)與功能原核細胞原核細胞第一節(jié)第一節(jié) 細菌細菌 本節(jié)提要：|細菌的形態(tài)和染色|細菌細胞的一般結(jié)構(gòu)|細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)|細菌的繁殖和培養(yǎng)一一 、細菌的形態(tài)和染色、細菌的形態(tài)和染色(一)細菌的正常形態(tài):細菌的形態(tài)和染色球球菌菌桿菌桿菌螺旋菌螺旋菌細菌的形態(tài)和染色1. 球菌(coccus)單球菌單球菌雙球菌雙球菌八疊球菌八疊球菌四聯(lián)球菌四聯(lián)球菌鏈球菌鏈球菌葡萄球菌葡萄球菌2. 桿菌桿菌(bacillus)細菌的形態(tài)和染色梭狀芽孢桿菌梭狀芽孢桿菌短桿菌短桿菌長桿菌長桿菌3. 螺旋菌（spirilla):螺旋狀的細菌。螺旋不滿一圈稱為弧菌(vibrio

2、)，滿26環(huán)稱為螺旋菌(spirllum)，旋轉(zhuǎn)周數(shù)在6環(huán)以上的稱為螺旋體(spirochaeta)。細菌的形態(tài)和染色螺旋菌螺旋菌弧菌弧菌螺旋體螺旋體4. 細菌的特殊形態(tài)：細菌的形態(tài)和染色柄細菌、腎形菌、臂微菌、網(wǎng)格硫細柄細菌、腎形菌、臂微菌、網(wǎng)格硫細菌、貝日阿托氏菌菌、貝日阿托氏菌(絲狀絲狀)、具有子實、具有子實體的粘細菌等是特殊形態(tài)的細菌。體的粘細菌等是特殊形態(tài)的細菌。(二)細菌的異常形態(tài)：. 畸形： 理化刺激 細菌的形態(tài)和染色結(jié)核桿菌的異常形態(tài)結(jié)核桿菌的異常形態(tài): :結(jié)核桿菌的正常形態(tài)結(jié)核桿菌的正常形態(tài): :. 衰退型：菌細胞衰老、養(yǎng)分缺乏細菌的形態(tài)和染色(三)細菌的大?。杭毦男螒B(tài)和染

3、色(1)測量：測量：測微尺測微尺(2)長度單位：長度單位： 微米微米(m) (3)表示：表示： 球菌：直徑球菌：直徑 桿菌：桿菌： 寬寬長長 螺菌：螺菌： 寬、長、寬、長、螺距螺距真核微生物真核微生物 原核微生物原核微生物肉眼肉眼光學顯微鏡光學顯微鏡電子顯微鏡電子顯微鏡病毒病毒(四)染色細菌的形態(tài)和染色細菌的形態(tài)和染色細菌染色法細菌染色法死菌死菌活菌活菌:用美藍或用美藍或TTC(氯化三苯基四氮唑氯化三苯基四氮唑)等等正染色正染色負染色負染色:莢膜染色法等莢膜染色法等簡單染色法簡單染色法鑒別染色法鑒別染色法革蘭氏染色法革蘭氏染色法抗酸染色法抗酸染色法芽孢染色法芽孢染色法姬姆薩姬姆薩(Giemsa

4、)染色法染色法最常用染色法單染法復染法負染法革蘭氏染色細菌的形態(tài)和染色用一種染料進行染色，較未染色的樣本易于觀察。用一種染料進行染色，較未染色的樣本易于觀察。單染色：細菌的形態(tài)和染色 背景著色，菌體背景著色，菌體不著色，多用于莢膜不著色，多用于莢膜的觀察。的觀察。 二種以上染料進行染色，有鑒定價值。二種以上染料進行染色，有鑒定價值。如革蘭氏染色、抗酸染色等。如革蘭氏染色、抗酸染色等。復染法：細菌的鑒別染色法革蘭氏染色法C.GramC.Gram 丹麥醫(yī)生丹麥醫(yī)生步驟：步驟： 涂片固定；涂片固定； 結(jié)晶紫初染結(jié)晶紫初染1min； 碘液媒染碘液媒染1min； 95%乙醇脫色乙醇脫色0.5min； 番

5、紅復染番紅復染1min。 結(jié)果結(jié)果: : 陽性菌陽性菌紫色紫色； 陰性菌陰性菌紅色紅色。細菌的形態(tài)和染色細菌的形態(tài)和染色一紫二碘三脫色四復染一紫二碘三脫色四復染紫為陽紫為陽, , 紅為陰紅為陰抗酸染色法步驟：步驟： 涂片固定；涂片固定； 酸性復紅初染；酸性復紅初染； 3%醋酸酒精脫色醋酸酒精脫色 美藍復染。美藍復染。 結(jié)果結(jié)果: : 抗酸菌抗酸菌紅色紅色； 非抗酸菌非抗酸菌藍色藍色。細菌的形態(tài)和染色 二、細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)二、細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)細菌細胞的結(jié)構(gòu)：細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)包括：細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)包括： 細胞壁、細胞質(zhì)膜、細胞壁、細胞質(zhì)膜、間體、細胞質(zhì)、核糖體、氣間體、細

6、胞質(zhì)、核糖體、氣泡、細胞核、質(zhì)粒和儲藏物。泡、細胞核、質(zhì)粒和儲藏物。特殊結(jié)構(gòu)包括：特殊結(jié)構(gòu)包括： 莢膜、鞭毛、菌毛、莢膜、鞭毛、菌毛、芽孢和伴孢晶體。芽孢和伴孢晶體。鞭毛菌毛性菌毛芽孢微莢膜莢膜粘液層糖被特殊構(gòu)造細胞壁細胞膜間體核區(qū)內(nèi)含物一般構(gòu)造核糖體細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)1. 1. 概念：細胞壁是位概念：細胞壁是位于胞外緊貼胞膜的一于胞外緊貼胞膜的一層無色透明，堅韌而層無色透明，堅韌而有彈性的結(jié)構(gòu)。有彈性的結(jié)構(gòu)。(一)細胞壁（cell wall)：細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)分離：超聲波、機械破碎、溶菌消化、分離：超聲波、機械破碎、溶菌消化、 差速離心差速離心觀察：染色、質(zhì)壁分離、原生質(zhì)體觀察：染色、質(zhì)壁

7、分離、原生質(zhì)體 、 電子顯微鏡電子顯微鏡 。 2. 細胞壁的分離與觀察細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)重點提示：重點提示：細胞壁的基本骨架細胞壁的基本骨架肽聚糖肽聚糖革蘭氏陽性菌的細胞壁革蘭氏陽性菌的細胞壁 革蘭氏陰性菌的細胞壁革蘭氏陰性菌的細胞壁革蘭氏染色的機理革蘭氏染色的機理 溶菌酶與青霉素的作用溶菌酶與青霉素的作用3. 細胞壁的化學組成與結(jié)構(gòu)細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)概念：肽聚糖是由概念：肽聚糖是由 N乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸(NAM)和和N乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺(NAG)以及以及少數(shù)氨基酸短肽鏈組成的少數(shù)氨基酸短肽鏈組成的亞單位聚合而成的大分子亞單位聚合而成的大分子復合體復合體（1）細胞壁的基本骨架肽聚糖G和和M

8、以以 b b-1,4-糖苷鍵糖苷鍵 連接連接肽聚糖單體細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)由由NAG 、 NAM 、肽尾肽尾、肽橋構(gòu)成肽橋構(gòu)成肽聚糖網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu):細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)肽聚糖的特點:1)為原核生物所特有(古細菌例外)2)D-Glu, D-Ala, M-DAP在自然界蛋白質(zhì)中不存在3)肽橋的變化甚多，由此形成了肽聚糖的多樣性4)個別菌中兩肽尾可直接由肽鍵連接細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)肽聚糖分子中的四種主要肽橋類型肽聚糖分子中的四種主要肽橋類型藤黃微球菌藤黃微球菌(溶壁微球菌溶壁微球菌)星星木棒桿菌星星木棒桿菌E. coliC. poinsettiae第第I種和第種和第IV種肽橋的比較種肽橋的比較細菌細胞的基本結(jié)

9、構(gòu)（2）革蘭氏陽性菌的細胞壁: 占占3070% ,不同不同菌種中肽聚糖菌種中肽聚糖(肽鏈肽鏈)組分不同組分不同,具重要分具重要分類意義。類意義。肽聚糖肽聚糖:由肽聚糖和磷壁酸組成由肽聚糖和磷壁酸組成磷壁酸(teichoic acid):細菌細胞的基本結(jié)構(gòu) 占占40%。G+菌所菌所特有特有,其主鏈由數(shù)十個其主鏈由數(shù)十個磷酸甘油或磷酸核糖磷酸甘油或磷酸核糖醇組成醇組成,有的還有由有的還有由DAla和還原糖組成和還原糖組成的側(cè)鏈。的側(cè)鏈。磷壁酸的分類:細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)(1)按與壁的連接方式分按與壁的連接方式分:壁磷壁酸壁磷壁酸:與肽聚糖分子共與肽聚糖分子共 價結(jié)合價結(jié)合,并延伸到肽并延伸到肽 聚糖

10、分子表面聚糖分子表面, 帶帶 有負電荷。有負電荷。膜磷壁酸膜磷壁酸:與原生質(zhì)膜的脂與原生質(zhì)膜的脂 類共價結(jié)合。類共價結(jié)合。磷壁酸的功能：細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)使細胞壁形成負電荷環(huán)境使細胞壁形成負電荷環(huán)境,以利于吸附以利于吸附鎂離子鎂離子,維持酶活。維持酶活。貯藏貯藏磷元素磷元素增強致病菌對宿主的的粘連、避免被白細胞吞噬及抗補體增強致病菌對宿主的的粘連、避免被白細胞吞噬及抗補體作用作用賦予革蘭氏陽性細菌以特異的賦予革蘭氏陽性細菌以特異的表面抗原表面抗原可作為可作為噬菌體的特異性吸附受體噬菌體的特異性吸附受體能調(diào)節(jié)細胞內(nèi)自溶素的活力，借以能調(diào)節(jié)細胞內(nèi)自溶素的活力，借以防止防止細胞因自溶死亡細胞因自溶死

11、亡（3）革蘭氏陰性菌的細胞壁細菌細胞的基本結(jié)構(gòu) 革蘭氏陰性菌革蘭氏陰性菌的細胞壁結(jié)構(gòu)較的細胞壁結(jié)構(gòu)較復雜復雜,分內(nèi)壁層和分內(nèi)壁層和外壁層。外壁層。內(nèi)壁層:細菌細胞的基本結(jié)構(gòu) 緊貼胞膜緊貼胞膜,僅僅由由12層肽聚糖分層肽聚糖分子構(gòu)成子構(gòu)成,占細胞壁占細胞壁干重干重5 10%,無磷無磷壁酸。壁酸。細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)脂多糖脂多糖 蛋白質(zhì)層蛋白質(zhì)層:脂蛋白脂蛋白、 基質(zhì)蛋白基質(zhì)蛋白、 外壁蛋白外壁蛋白; 磷脂磷脂外壁層:位于肽聚糖層的位于肽聚糖層的外部。包括外部。包括:細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)埋嵌在外壁層中埋嵌在外壁層中,如孔蛋白如孔蛋白,三聚體構(gòu)成三聚體構(gòu)成的疏水孔道貫穿外壁的疏水孔道貫穿外壁層層,使小于

12、使小于800-900D的的分子可通過分子可通過,起分子篩起分子篩作用。作用。基質(zhì)蛋白：細菌細胞的基本結(jié)構(gòu) 為特異性載體為特異性載體,可將可將Vit B12這類較這類較大分子送入細胞內(nèi)大分子送入細胞內(nèi)外壁蛋白：細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)與肽聚糖層共與肽聚糖層共價結(jié)合價結(jié)合,并埋置在外并埋置在外壁層壁層,使外壁層牢固使外壁層牢固的與內(nèi)壁層連接。的與內(nèi)壁層連接。脂蛋白：細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)類脂類脂A:兩個葡糖胺連接多兩個葡糖胺連接多 個脂肪酸個脂肪酸,為內(nèi)毒素為內(nèi)毒素 的中心。的中心。核心多糖核心多糖:與脂質(zhì)與脂質(zhì)A相連相連,由由 糖及其衍生物組成。糖及其衍生物組成。O-側(cè)鏈側(cè)鏈:短多糖鏈短多糖鏈,其順序有其

13、順序有 菌種特異性菌種特異性,具有診斷具有診斷 細菌學意義。細菌學意義。脂多糖(LPS,lipopolysaccharide)：G+細菌與G細菌細胞壁構(gòu)造的比較G+G肽聚糖層肽聚糖層肽聚糖層壁膜間隙外膜細胞質(zhì)膜細胞質(zhì)膜細胞質(zhì)膜細胞壁的結(jié)構(gòu)（ G+細菌與G細菌細胞壁構(gòu)造的比較）革蘭氏陽性細菌（G+）革蘭氏陰性細菌（G）肽聚糖肽聚糖外膜細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)（4）革蘭氏染色的原理 G G菌：細胞壁厚，肽聚糖網(wǎng)菌：細胞壁厚，肽聚糖網(wǎng)狀分子形成一種透性屏障，當狀分子形成一種透性屏障，當乙醇脫色時，肽聚糖脫水而孔乙醇脫色時，肽聚糖脫水而孔障縮小，故保留結(jié)晶紫障縮小，故保留結(jié)晶紫- -碘復碘復合物在細胞膜上。

14、呈紫色。合物在細胞膜上。呈紫色。G菌：肽聚糖層薄，交聯(lián)松菌：肽聚糖層薄，交聯(lián)松散，乙醇脫色不能使其結(jié)構(gòu)收散，乙醇脫色不能使其結(jié)構(gòu)收縮，其脂含量高縮，其脂含量高, ,乙醇將脂溶乙醇將脂溶解，縫隙加大，結(jié)晶紫解，縫隙加大，結(jié)晶紫- -碘復碘復合物溶出細胞壁，沙黃復染后合物溶出細胞壁，沙黃復染后呈紅色。呈紅色。細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)G+和和G-細胞壁細胞壁的對比的對比4 .溶菌酶與青霉素的作用細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)溶菌酶溶菌酶(lysozyme): 作用于作用于NAMNAM的的G1和和NAGNAG的的C1- -C4之間的糖苷鍵，之間的糖苷鍵，所以又稱乙酰胞壁質(zhì)酶。所以又稱乙酰胞壁質(zhì)酶。 對對G-菌，在菌，在

15、EDTA存存在下，受溶菌酶作用。在下，受溶菌酶作用。 細菌細胞的基本結(jié)構(gòu) 溶菌酶處理后溶菌酶處理后的菌細胞應保存在的菌細胞應保存在弱高滲弱高滲(0.1- 0.2 M)(0.1- 0.2 M)蔗糖液中。蔗糖液中。青霉素(penicillium):細菌細胞的基本結(jié)構(gòu) 作用于肽聚糖肽橋作用于肽聚糖肽橋的聯(lián)結(jié)，即抑制肽聚的聯(lián)結(jié)，即抑制肽聚糖的合成，故糖的合成，故僅對生僅對生長著的菌有效，長著的菌有效，主要主要是是G+菌。菌。青霉素作用位點青霉素作用位點 在溶菌酶或青霉素作用下產(chǎn)生細胞壁缺陷或無細胞壁的細菌。細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)缺壁細菌缺壁細菌實驗室或宿實驗室或宿主體內(nèi)形成主體內(nèi)形成在自然界長期進化中形成

16、在自然界長期進化中形成支原體支原體缺壁突變?nèi)北谕蛔僉型細菌型細菌人工去壁人工去壁基本去盡基本去盡-原生質(zhì)體原生質(zhì)體G+部分去盡部分去盡-球狀體球狀體G- 人為條件下，細菌除去細胞壁剩下由細胞膜包裹的部分。多為G+菌。細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)a.原生質(zhì)體(protoplast)：原生質(zhì)體的特點：細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)1) 為圓球形為圓球形2)對環(huán)境敏感：滲透壓，震蕩，離心，易溶菌對環(huán)境敏感：滲透壓，震蕩，離心，易溶菌3)有鞭毛，而不能運動有鞭毛，而不能運動4)不被噬菌體感染（因為沒有吸附位點）不被噬菌體感染（因為沒有吸附位點）5)生物學特性依舊生物學特性依舊原生質(zhì)體的應用： 基礎研究，作為新的子實體,培育

17、新種,可用于雜交育種。細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)b . 球狀體(spheroplast)： 還保留有部分細胞壁的菌體細胞,多見于G菌。細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)特點：特點：除具原生質(zhì)體特點外除具原生質(zhì)體特點外a)a)可有一定抗性，可培養(yǎng)可有一定抗性，可培養(yǎng)b)b)可重新合成細胞壁可重新合成細胞壁c . L型細菌(L-form of bacteria)： 自發(fā)突變形成的細胞壁缺陷(部分或全部),具多形性?？梢陨L繁殖,在培養(yǎng)基上形成油煎蛋菌落。有些可重新合成細胞壁。 嚴格地說,L型細菌專指那些在實驗室或宿主體內(nèi)通過自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)定的細胞壁缺陷菌株細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)d. 支原體(Mycoplasma)：

18、 自然進化自然進化長期進化長期進化而成而成,無細胞壁，細無細胞壁，細胞膜有甾醇胞膜有甾醇,耐機械耐機械壓力壓力5. 細胞壁的功能:1)保護細胞,維持菌形2)具有抗原性致病性對噬菌體的敏感性3)與胞膜一起完成細胞內(nèi)外物質(zhì)交換4)為正常細胞分裂所必需 5)鞭毛運動的支點細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)6.周質(zhì)空間(periplasmic space; periplasm)(1)概念: 位于細胞壁與細胞膜之間的狹窄空隙細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)(2)周質(zhì)空間的特點:a. 充滿松散的網(wǎng)狀肽聚糖b. 含水解酶類c. 含與營養(yǎng)吸收有關的蛋白質(zhì)細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)7. 古生菌的細胞壁古生菌的細胞壁蛋白質(zhì)細胞壁蛋白質(zhì)細胞壁 少數(shù)甲烷

19、菌少數(shù)甲烷菌假肽聚糖細胞壁假肽聚糖細胞壁 甲烷桿菌菌甲烷桿菌菌獨特多糖細胞壁獨特多糖細胞壁 甲烷八疊球菌屬甲烷八疊球菌屬硫酸化多糖細胞壁硫酸化多糖細胞壁 鹽球菌屬鹽球菌屬糖蛋白細胞壁糖蛋白細胞壁 鹽桿菌屬鹽桿菌屬N-乙酰葡糖胺和乙酰葡糖胺和N-乙酰塔羅胺糖醛酸以乙酰塔羅胺糖醛酸以1,3糖苷鍵形成；肽尾糖苷鍵形成；肽尾由由L-Glu、L-Ala和和L-Lys組成，肽橋由組成，肽橋由L-Glu組成組成G+，多含半乳糖胺、葡糖醛酸、葡萄糖和乙酸，無磷酸和硫酸，多含半乳糖胺、葡糖醛酸、葡萄糖和乙酸，無磷酸和硫酸含葡萄糖、甘露糖、半乳糖和它們的氨基糖及糖醛酸和乙酸含葡萄糖、甘露糖、半乳糖和它們的氨基糖及

20、糖醛酸和乙酸CV糖蛋白組成，包括葡萄糖、葡糖胺、甘露糖、核糖和阿拉伯糖；糖蛋白組成，包括葡萄糖、葡糖胺、甘露糖、核糖和阿拉伯糖；蛋白部分由酸性氨基酸組成如蛋白部分由酸性氨基酸組成如Asp，可平衡，可平衡Na+不同蛋白質(zhì)或同種蛋白的許多亞基組成不同蛋白質(zhì)或同種蛋白的許多亞基組成（二）細胞膜(cell membrane)細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)1.1.概念概念: : 細胞膜是細胞膜是緊貼細胞壁內(nèi)緊貼細胞壁內(nèi)側(cè)包圍細胞質(zhì)側(cè)包圍細胞質(zhì)的一層柔軟，的一層柔軟，富有彈性的半富有彈性的半透薄膜。透薄膜。2. 觀察分離方法細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)(1)(1)質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離(2)(2)選擇性染色選擇性染色(3)(3)電鏡

21、技術電鏡技術(4)(4)溶菌酶處理溶菌酶處理3. 細胞膜的化學組成4. 細胞膜的結(jié)構(gòu)細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)1972年年Singer和和Nicolson提提出的細胞膜液態(tài)出的細胞膜液態(tài)鑲嵌模型。鑲嵌模型。5. 細胞膜的功能：(1)細胞內(nèi)外物質(zhì)交換和運送(2)維持細胞內(nèi)正常滲透壓的屏障(3)在原核微生物中,參與生物氧化和 能量產(chǎn)生(3)與細胞壁及莢膜的合成有關(4)是鞭毛著生的位點細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)6.內(nèi)膜系統(tǒng)：膜內(nèi)陷并延伸到細胞質(zhì)內(nèi)，在繁殖和代謝多種過程中起作用細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)間體間體(mesosome)：細胞膜內(nèi)褶形成的一細胞膜內(nèi)褶形成的一種管狀、層狀或串狀種管狀、層狀或串狀物，一般位于細胞分物

22、，一般位于細胞分裂的部位或附近。多裂的部位或附近。多見于見于G+菌菌間體的功能：（1）參與隔膜形成（2）與核分裂有關（3）類線粒體功能細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)表層表層: 與酶如青霉素的分泌有關與酶如青霉素的分泌有關深層深層: 與與DNA的復制、分配以及細胞分裂有關的復制、分配以及細胞分裂有關載色體：載色體：光合細菌光合作用部位，單層與細胞膜相連的內(nèi)膜環(huán)繞，含色素、光合磷酸化所需酶系和電子遞體。細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)（三）核質(zhì)體(nuclear body;nucleoid)1. 概念：概念： 由大型環(huán)狀雙由大型環(huán)狀雙DNA纖絲構(gòu)成的纖絲構(gòu)成的無核膜核仁的區(qū)無核膜核仁的區(qū)域，故又稱類核域，故又稱類核或擬核。

23、或擬核。細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)2. 核質(zhì)體的觀察：(1)光鏡下特殊染色(福爾根染色法),相差顯微鏡，電鏡均可見。(2)在細胞分裂時可見多個。細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)3 . 核質(zhì)體的功能：控制遺傳變異細菌DNA：細菌細胞的基本結(jié)構(gòu) 放射自顯影下，放射自顯影下，24m長長的的E.coli 其其DNA長長11.4m。無。無組蛋白，與精胺、亞精胺結(jié)合，組蛋白，與精胺、亞精胺結(jié)合，故有穩(wěn)定性和柔軟性。故有穩(wěn)定性和柔軟性。4. 質(zhì)粒(plasmids)細菌細胞的基本結(jié)構(gòu) 細菌染色體外的遺傳細菌染色體外的遺傳物質(zhì)，由共價閉合環(huán)狀雙物質(zhì)，由共價閉合環(huán)狀雙鏈鏈DNA分子組成分子量分子組成分子量約為約為100 106 D.

24、攜帶攜帶1100個基因個基因, 一個菌細胞一個菌細胞可有一至數(shù)個質(zhì)粒?？捎幸恢翑?shù)個質(zhì)粒。質(zhì)粒的特點：(1)可自我復制，穩(wěn)定遺傳。對生存 不是必要的。復制與染色體分開， 但同步進行。(2)不同質(zhì)粒攜帶不同遺傳信息。(3)無質(zhì)粒細菌可通過接合、轉(zhuǎn)化、 轉(zhuǎn)導等方式獲得，不能自發(fā)產(chǎn)生。細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)質(zhì)粒的應用：細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)基因工程，體外重組?；蚬こ?，體外重組。（四）核糖體細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)細菌的核糖細菌的核糖體其沉降系數(shù)為體其沉降系數(shù)為70s，由，由50s大亞大亞基和基和 30s 小亞基小亞基構(gòu)成，是細胞合構(gòu)成，是細胞合成蛋白質(zhì)的機構(gòu)。成蛋白質(zhì)的機構(gòu)。(五)細胞質(zhì)及其內(nèi)含物細菌細胞的基本結(jié)

25、構(gòu)1. 成分：成分： 細菌的細胞質(zhì)細菌的細胞質(zhì)是由水，蛋白質(zhì)，是由水，蛋白質(zhì)，核酸，脂類和少量核酸，脂類和少量糖，無機鹽組成的糖，無機鹽組成的無色透明粘稠狀透無色透明粘稠狀透明物質(zhì)。明物質(zhì)。2.顆粒狀內(nèi)含物細菌細胞的基本結(jié)構(gòu) 顆粒狀內(nèi)含物為顆粒狀內(nèi)含物為細胞儲藏物質(zhì)，因種細胞儲藏物質(zhì)，因種而異，隨菌齡及培養(yǎng)而異，隨菌齡及培養(yǎng)條件不同而改變。條件不同而改變。 主要有糖元、異主要有糖元、異染粒、染粒、聚聚羥丁酸、羥丁酸、藻青素、藻青蛋白、藻青素、藻青蛋白、多聚磷酸鹽和硫粒等多聚磷酸鹽和硫粒等。(1)聚羥丁酸顆粒(PHB) 概念:為碳源貯存物性質(zhì):可用尼羅藍或蘇丹黑染色功能:貯存能量，碳源，可降低滲

26、透壓。細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)(2)多糖類貯藏物 (3)異染粒(metachromatic granules)細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)概概 念：為多聚偏磷酸鹽。念：為多聚偏磷酸鹽。功功 能：貯存磷元素和能量，降低能：貯存磷元素和能量，降低 滲透壓。滲透壓。鑒定意義：遇甲基胺藍變紫紅色，鑒定意義：遇甲基胺藍變紫紅色， 如白喉桿菌，鼠疫桿菌、如白喉桿菌，鼠疫桿菌、結(jié)核分支桿菌。結(jié)核分支桿菌。(4)藻青素：概念：存在于藍細菌中的藻青蛋白功能：貯氮，貯能。厭氧時可進行 鳥氨酸循環(huán)。組成：Arg和Asp殘基1:1組成細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)(5)硫粒:細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)形成：取決于環(huán)境硫化物含形成：取決于環(huán)境硫化物含 量

27、量, ,缺缺S S時時, ,氧化成硫酸氧化成硫酸 被菌利用?；驗槟承┍痪谩；驗槟承?菌的解毒產(chǎn)物。菌的解毒產(chǎn)物。功能：功能： a.a.好氧硫細菌的能源好氧硫細菌的能源 b.b.厭氧硫細菌的電子供體厭氧硫細菌的電子供體定義定義: 自養(yǎng)細胞內(nèi)多角形或六角形內(nèi)含物自養(yǎng)細胞內(nèi)多角形或六角形內(nèi)含物功能功能: 自養(yǎng)細菌中固定自養(yǎng)細菌中固定CO2(6)多肽:如蘇蕓金桿菌芽孢旁的多肽稱伴胞晶體，為蛋白質(zhì)毒素，可作為生物殺蟲劑。細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)(7)(7)肝糖粒肝糖粒, ,脂肪滴等脂肪滴等3. 氣泡細菌細胞的基本結(jié)構(gòu) 由蛋白質(zhì)膜構(gòu)成由蛋白質(zhì)膜構(gòu)成的泡狀物，加大菌體的泡狀物，加大菌體的浮力，便于菌體吸的浮力

28、，便于菌體吸收水中的氧氣。常見收水中的氧氣。常見于光合細菌和水生細于光合細菌和水生細菌，借氣泡漂浮能力，菌，借氣泡漂浮能力，使無鞭毛菌在適合環(huán)使無鞭毛菌在適合環(huán)境中生長境中生長。4 . 細胞質(zhì)的功能：提供新陳代謝的場所細菌細胞的基本結(jié)構(gòu)三、細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)三、細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)（一）糖被(glycocalyx)或莢膜(capsule)細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)1. 概念：概念：某些細菌細胞壁某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的外的一層厚度不定的粘液性物質(zhì)。粘液性物質(zhì)。雙球菌的莢膜雙球菌的莢膜菌膠團菌膠團 2. 種類(按有無固定層次和層次厚薄)莢膜 ：0.2m 與菌表面結(jié)合松弛, 震蕩離心可得。粘液層：與

29、菌表面結(jié)合松散,可向菌的周 圍擴散,增大黏性。菌膠團： 多個細菌共有一個莢膜。細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)3. 莢膜的觀察：光鏡負染色特殊染色細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)熒光顯微鏡下的莢膜熒光顯微鏡下的莢膜 負染色負染色 4. 莢膜的組成：因種而異，除水外，主要是多糖（包括同型多糖和異型多糖），此外還有多肽，蛋白質(zhì)，糖蛋白等。細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)5 . 莢膜的形成(1)莢膜的形成是由種的遺傳性所決定為種的特征。(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。如腸膜明串珠菌(Leuconosto mesenterondes)以蔗糖為碳源時合成葡聚糖成分的莢膜 。細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)6. 莢膜的生理功能：（1）

30、保護作用：抗干燥，抗吞噬 （吞噬細胞、噬菌體、蛭弧菌等）（2）貯藏養(yǎng)料（3）具有致病性，抗原性（4）透性屏障和離子交換系統(tǒng)（5）細菌間信息的識別（6）堆積代謝廢物細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)（二）鞭毛(flagellum)1. 概念： 某些微生物表面由細胞內(nèi)生出的細長、波曲的蛋白質(zhì)附屬物。細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)2. 鞭毛的觀察細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)1)暗視野顯微鏡（活菌）暗視野顯微鏡（活菌）2)相差顯微鏡相差顯微鏡3)光學顯微鏡（懸滴法）光學顯微鏡（懸滴法）4)光學顯微鏡光學顯微鏡 特殊鞭毛染色特殊鞭毛染色5)電鏡電鏡6)半固體穿刺培養(yǎng)半固體穿刺培養(yǎng)3. 鞭毛的著生方式細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)4. 鞭毛的化學組成 鞭

31、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。細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)5. 鞭毛的結(jié)構(gòu)細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)鞭毛絲鞭毛絲 中空螺旋狀、中空螺旋狀、絲狀結(jié)構(gòu)，球絲狀結(jié)構(gòu)，球蛋白亞基螺旋蛋白亞基螺旋排列。排列。由鞭毛絲鞭毛鉤基體組成。由鞭毛絲鞭毛鉤基體組成。 鞭毛鉤細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)又稱鉤形鞘，是又稱鉤形鞘，是連接鞭毛絲和基連接鞭毛絲和基體的一個彎曲筒體的一個彎曲筒狀部分，蛋白質(zhì)狀部分，蛋白質(zhì)亞基組成。亞基組成。基體細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)由幾個環(huán)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，由幾個環(huán)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，環(huán)中央有一桿狀結(jié)構(gòu)環(huán)中央有一桿狀結(jié)構(gòu)（鞭毛桿），將鞭毛（鞭毛桿），將鞭毛固定于細胞膜與細

32、胞固定于細胞膜與細胞壁上。壁上。G菌：菌：L環(huán)、環(huán)、P環(huán)、環(huán)、S環(huán)、環(huán)、M環(huán)環(huán)G+菌：菌：S環(huán)，環(huán)，M環(huán)環(huán)革蘭氏陽性與陰性細菌鞭毛的構(gòu)造對比革蘭氏陽性與陰性細菌鞭毛的構(gòu)造對比6. 鞭毛的形成鞭毛的形成 （1）基因有2030個（2）再生是自動裝配(self assembly)， 不需酶和其他因子，只要鞭毛 蛋白絲亞基（3）頂端生長細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)7. 鞭毛的運動細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu) 靠鞭毛絲旋轉(zhuǎn)靠鞭毛絲旋轉(zhuǎn)而動，其動力來而動，其動力來自質(zhì)子動力，由自質(zhì)子動力，由細胞膜內(nèi)外質(zhì)子細胞膜內(nèi)外質(zhì)子濃度差和電勢差濃度差和電勢差決定。決定。運動運動方式：旋轉(zhuǎn)特殊結(jié)構(gòu)“栓菌” 實驗逆時針旋轉(zhuǎn)向前運動順時針旋轉(zhuǎn)

33、翻滾轉(zhuǎn)向逆時針旋轉(zhuǎn)向前游動順時針旋轉(zhuǎn)翻滾轉(zhuǎn)向8. 菌毛細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu) 某些菌體表面某些菌體表面存在的短而多的存在的短而多的附屬物附屬物。 與菌的致病性、與菌的致病性、吸附有關。吸附有關。性菌毛細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)性狀介于菌毛性狀介于菌毛與鞭毛之間，與鞭毛之間，傳遞遺傳信息傳遞遺傳信息。 鞭毛鞭毛 菌毛菌毛 性菌毛性菌毛 形態(tài)數(shù)目著生部位成分功能代表菌 某些細菌在其生長發(fā)育后期 ，在細胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體由于一個營養(yǎng)細胞內(nèi)僅生成一個芽孢，無繁殖功能 芽孢是生物界中抗性最強的生命體。 芽孢在普通條件下可保持幾年至幾十年的生活力。3.芽孢(endospor

34、e/spore)枯草芽孢桿菌產(chǎn)芽孢細菌的種類芽孢的構(gòu)造芽孢形成芽孢萌發(fā)芽孢的耐熱機制研究芽孢的意義伴孢晶體細菌的其他休眠構(gòu)造芽孢spores芽孢產(chǎn)芽孢細菌的種類 菌體（營養(yǎng)細胞）細菌芽孢構(gòu)造的模式圖 孢外壁芽孢衣 皮層 芽孢質(zhì)芽孢核區(qū)芽孢膜芽孢壁核心芽孢的形成過程質(zhì)膜內(nèi)陷前芽孢雙層膜形成合成DPA皮層合成芽孢裂解DNA濃縮形成束狀孢衣合成芽孢的形成：芽孢的形成：細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)軸絲形成軸絲形成形成前芽孢形成前芽孢前芽孢隔膜形成前芽孢隔膜形成前芽孢發(fā)育成熟前芽孢發(fā)育成熟芽孢形成芽孢形成芽孢囊裂解芽孢囊裂解芽孢的耐熱機制芽孢的耐熱機制1.1.是由芽孢化學組成的特點決定的是由芽孢化學組成的特點決定

35、的2.2.含有吡啶含有吡啶2 2，6 6二羧酸（二羧酸（DPA-CaDPA-Ca）3.3.含有芽孢特有的芽孢肽聚糖含有芽孢特有的芽孢肽聚糖4.4.芽孢平均含水芽孢平均含水4040，皮層含水，皮層含水70705.5.芽孢中酶的分子量較營養(yǎng)細胞小芽孢中酶的分子量較營養(yǎng)細胞小產(chǎn)芽孢的細菌產(chǎn)芽孢的細菌產(chǎn)芽孢細菌產(chǎn)芽孢細菌G+G-: 脫硫腸狀菌屬脫硫腸狀菌屬(Desulfotomaculum)桿菌桿菌球菌球菌: 脲芽孢八疊球菌脲芽孢八疊球菌(Sporosarcina ureae)正常型正常型(好氧桿菌好氧桿菌)膨大型膨大型(厭氧桿菌厭氧桿菌)無伴孢晶體無伴孢晶體: 枯草桿菌等大量芽孢桿菌枯草桿菌等大量芽

36、孢桿菌有伴孢晶體有伴孢晶體: 蘇云金桿菌蘇云金桿菌中間型中間型: 丙酮丁醇梭菌等丙酮丁醇梭菌等末端型末端型: 破傷風梭菌等破傷風梭菌等研究芽孢的意義細菌分類、鑒定中的重要形態(tài)學指標指導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)芽孢桿菌在形成芽孢的同時，會在芽孢旁形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。實用意義：細菌殺蟲劑生物農(nóng)藥細菌的其他休眠構(gòu)造細菌的休眠構(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)生的休眠體。和芽孢一樣沒有繁殖功能。Cncnc-micro小結(jié)最常用染色法單染法復染法負染法革蘭氏染色細菌的鑒別染色法革蘭氏染色法C.GramC

37、.Gram 丹麥醫(yī)生丹麥醫(yī)生步驟：步驟： 涂片固定；涂片固定； 結(jié)晶紫初染結(jié)晶紫初染1min； 碘液媒染碘液媒染1min； 95%乙醇脫色乙醇脫色0.5min； 番紅復染番紅復染1min。 結(jié)果結(jié)果: : 陽性菌陽性菌紫色紫色； 陰性菌陰性菌紅色紅色。細菌的形態(tài)和染色細菌的形態(tài)和染色一紫二碘三脫色四復染一紫二碘三脫色四復染紫為陽紫為陽, , 紅為陰紅為陰4類缺壁細菌的比較表類缺壁細菌的比較表項目項目支原體支原體L型細菌型細菌原生質(zhì)體原生質(zhì)體球狀體球狀體形成原因形成原因制備方法制備方法缺壁程度缺壁程度繁殖能力繁殖能力實例實例請說出下面細菌菌體從內(nèi)到外的結(jié)構(gòu)鞭毛菌毛擬核細胞質(zhì)細胞質(zhì)膜細胞壁莢膜cy

38、toplasm特殊構(gòu)造鞭毛菌毛性菌毛芽孢微莢膜莢膜粘液層糖被一般構(gòu)造細胞壁細胞膜間體核區(qū)內(nèi)含物核糖體四、細菌的繁殖和培養(yǎng)四、細菌的繁殖和培養(yǎng)細菌的群體形態(tài)有一定的細菌的群體形態(tài)有一定的穩(wěn)定性穩(wěn)定性和和專一性專一性，是細菌細胞表面狀況、排列方式、代謝產(chǎn)物、是細菌細胞表面狀況、排列方式、代謝產(chǎn)物、好氧性、運動性等反映。好氧性、運動性等反映。（一）繁殖1 .無性繁殖（主要方式）： 二分裂法 三分裂法 復分裂法細菌的繁殖和培養(yǎng)細菌的繁殖和培養(yǎng)2 . 芽殖（少數(shù)種類）細菌的繁殖和培養(yǎng)3 . 有性繁殖（極少數(shù)細菌種類）(二）培養(yǎng)1. 固體培養(yǎng)基 2. 液體培養(yǎng)基 3. 半固體基 細菌的繁殖和培養(yǎng)1. 固體

39、培養(yǎng)基 細菌的繁殖和培養(yǎng)(1)平板培養(yǎng)平板培養(yǎng)菌落：菌落： 單個細胞在單個細胞在固體培養(yǎng)固體培養(yǎng)基基表面經(jīng)過培養(yǎng)形成肉表面經(jīng)過培養(yǎng)形成肉眼可見的，有一定眼可見的，有一定形態(tài)、形態(tài)、構(gòu)造等特征構(gòu)造等特征的微生物集的微生物集團。團。菌落的鑒定價值：菌落的鑒定價值：不同菌的菌落不同。同種菌在不同培養(yǎng)基上菌落不同。同種菌在不同培養(yǎng)條件下菌落不同。細菌的繁殖和培養(yǎng)菌落的特征：包括大小、形狀、隆起狀、顏色、邊緣、光澤、表面形態(tài)（R:光滑、皺褶、顆粒狀、龜裂狀及同心環(huán)等）、質(zhì)地（R：黏、脆、油脂狀、膜狀等）、濕潤度、透明度等。細菌的繁殖和培養(yǎng)細菌菌落特征細菌菌落特征正面圖菌落的大小、形狀、邊緣狀況、質(zhì)地、光

40、澤、顏菌落的大小、形狀、邊緣狀況、質(zhì)地、光澤、顏色及透明度等是微生物分類、鑒定的重要依據(jù)。色及透明度等是微生物分類、鑒定的重要依據(jù)。 細細菌菌菌菌落落菌落的形態(tài)是鑒定菌種的重要特征菌落的形態(tài)是鑒定菌種的重要特征 放線菌在固體培養(yǎng)基上形成與細菌不同的菌落特征，放線放線菌在固體培養(yǎng)基上形成與細菌不同的菌落特征，放線菌菌絲相互交錯纏繞形成質(zhì)地致密的小菌落，干燥、不透明、菌菌絲相互交錯纏繞形成質(zhì)地致密的小菌落，干燥、不透明、難以挑取，當大量孢子覆蓋于菌落表面時，就形成表面為粉難以挑取，當大量孢子覆蓋于菌落表面時，就形成表面為粉末狀或顆粒狀的典型放線菌菌落。末狀或顆粒狀的典型放線菌菌落。二、用固體培養(yǎng)基

41、分離純培養(yǎng)細菌的繁殖和培養(yǎng)(2)斜面培養(yǎng)斜面培養(yǎng)菌苔：菌苔： 微生物密集生長所微生物密集生長所形成的。其作用是可形成的。其作用是可用來用來保存菌種保存菌種。l固體培養(yǎng)基表面眾多固體培養(yǎng)基表面眾多菌落連成一片，呈片菌落連成一片，呈片狀，這就是菌苔。狀，這就是菌苔。 2. 液體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基細菌的繁殖和培養(yǎng) 有微生物生長的培有微生物生長的培養(yǎng)基是渾濁的?？煞譃轲B(yǎng)基是渾濁的?？煞譃楸砻嫔L表面生長（好氧）和（好氧）和沉沉淀生長淀生長（厭氧或菌體自（厭氧或菌體自重）重）細菌在瓊脂培養(yǎng)基中穿刺培養(yǎng)的生長特征細菌在半固體培養(yǎng)上的培養(yǎng)特征3. 半固體培養(yǎng)基第二節(jié)第二節(jié) 放線菌放線菌放線菌的分布與生活方式能

42、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”放線菌的概念放線菌的概念 放線菌放線菌(Actinomycetes)是一類具有絲是一類具有絲狀分枝細胞和無性孢子的原核微生物狀分枝細胞和無性孢子的原核微生物, ,由于由于菌落呈放射狀而得名。菌落呈放射狀而得名。原核微生物放線菌 放線菌的生活類型：腐生（多數(shù)） 寄生（少數(shù)）（一）放線菌的個體形態(tài)特征（一）放線菌的個體形態(tài)特征原核微生物放線菌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（二）放線菌的菌落特征（二）放線菌的菌落特征n液體培養(yǎng)液體培養(yǎng)n 表面常形成一層膜表面常

43、形成一層膜n固體培養(yǎng)基培養(yǎng)固體培養(yǎng)基培養(yǎng)n 質(zhì)地緊密、干燥、多皺、小而質(zhì)地緊密、干燥、多皺、小而向外蔓向外蔓延延、難以挑起，表面有放射狀溝紋。、難以挑起，表面有放射狀溝紋。 原核微生物放線菌放線菌的菌落形態(tài)菌落質(zhì)地硬而且致密，菌落小而不廣泛延伸菌落表面呈緊密的絨狀或堅實、干燥多皺。接種針難以挑取，有時可挑碎，有時可將整個菌落挑起。Cncnc-micro老齡菌、幼齡菌菌落與細菌難以區(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，使菌落正面，背面呈不同色澤。Cncnc-micro二、放線菌的繁殖二、放線菌的繁殖主要形式：無性孢子主要形式：無性孢子 孢子形成形式孢子形成形式 孢子類型孢子類型

44、 凝聚分裂凝聚分裂 凝聚孢子凝聚孢子 橫隔分裂橫隔分裂 橫隔孢子橫隔孢子 液體培養(yǎng)時也可借菌絲斷片進行繁殖液體培養(yǎng)時也可借菌絲斷片進行繁殖原核微生物放線菌1. 凝聚分裂凝聚分裂 原核微生物放線菌細胞質(zhì)細胞質(zhì)分段圍繞核物質(zhì)逐漸凝聚分段圍繞核物質(zhì)逐漸凝聚小段小段孢壁形成孢壁形成成熟釋放成熟釋放2. 橫隔分裂橫隔分裂 基內(nèi)菌絲或基內(nèi)菌絲或氣生菌絲橫隔分氣生菌絲橫隔分裂形成，孢子常裂形成，孢子常為桿狀或柱狀。為桿狀或柱狀。原核微生物放線菌放線菌的特點放線菌的特點1.1.一類介于細菌和真菌之間的單細胞生物一類介于細菌和真菌之間的單細胞生物原核微生物放線菌細胞構(gòu)造和細胞壁的化學組成與細菌相似細胞構(gòu)造和細胞壁的化學組成與細菌相似, ,與細菌同屬原核生物；與細菌同屬原核生物；放線菌菌體呈纖細的菌絲狀放線菌菌體呈纖細的菌絲狀, ,而且分枝而且分枝, ,又又