微生物課件-原核

1、1第一章 原核生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能華東理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院課程微生物學(xué)第二節(jié) 放線菌第四節(jié) 立克次氏體、支原體、衣原體目錄第一節(jié) 細(xì)菌第三節(jié) 藍(lán)細(xì)菌3微生物非細(xì)胞微生物（病毒和亞病毒因子）細(xì)胞結(jié)構(gòu)真核微生物原核微生物細(xì)菌(Bacteria)古生菌(Archaea)又稱真細(xì)菌（eubacteria），主要包括普通細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體和衣原體6種類型古生菌在進(jìn)化譜系上與真細(xì)菌及真核生物相互并列，且與后者關(guān)系更近，而其細(xì)胞構(gòu)造卻與真細(xì)菌較為接近，同屬于原核生物。第一節(jié) 細(xì)菌4定義狹義上：一類細(xì)胞細(xì)短（直徑約0.5m,長度0.55m）、結(jié)構(gòu)簡單、胞壁堅韌，多以二分裂方式繁殖和水生

2、性較強(qiáng)的原核生物。廣義上：所有原核生物。一、細(xì)菌的形態(tài)、構(gòu)造及其功能5 球狀 桿狀 螺旋狀 其他形態(tài)（如絲狀、三角形、方形等）61.球菌7球菌根據(jù)其分裂球菌根據(jù)其分裂的方向及隨后相的方向及隨后相互間的連接方式互間的連接方式可分為單球菌、可分為單球菌、雙球菌、四聯(lián)球雙球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、菌、八疊球菌、鏈球菌和葡萄球鏈球菌和葡萄球菌等。菌等。8細(xì)胞分裂后，新個體分散而單獨(dú)存在，是單球細(xì)胞分裂后，新個體分散而單獨(dú)存在，是單球菌，如尿素微球菌（菌，如尿素微球菌（Micrococcus ureaeMicrococcus ureae）。）。 9StreptococuusStreptococuus（鏈

3、鏈球菌）球菌） 肺炎鏈球菌肺炎鏈球菌金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌淋病奈瑟氏球菌淋病奈瑟氏球菌2.桿菌1314桿菌的細(xì)胞外形較為復(fù)雜，常用短桿狀、棒桿狀、梭狀、梭桿狀、分枝狀等，并且桿狀細(xì)菌的生長方式隨著細(xì)菌的生長狀態(tài)和培養(yǎng)條件會發(fā)生變化，一般不作為分類依據(jù)。圓桿菌 鏈桿菌 圓桿菌 鏈桿菌銅綠假單胞菌銅綠假單胞菌（綠膿桿菌）（綠膿桿菌）結(jié)核分枝桿菌結(jié)核分枝桿菌炭疽病的病原菌炭疽病的病原菌 -炭疽桿菌炭疽桿菌3.螺旋菌的3種類型19螺旋不足一環(huán)的螺旋狀細(xì)菌，為弧菌滿2 6環(huán)的小型、堅硬的螺旋狀細(xì)菌，為螺菌旋轉(zhuǎn)周數(shù)多（多于6環(huán)），體長而柔軟的螺旋狀細(xì)菌為螺旋體20弧菌弧菌螺旋菌螺旋菌螺旋體螺旋體弧菌

4、：弧菌：菌體只有一個彎曲，其程度不足一圈，菌體只有一個彎曲，其程度不足一圈，形似形似“C”字或逗號，鞭毛偏端生。字或逗號，鞭毛偏端生。(寄生性弧菌寄生性弧菌-蛭弧菌蛭弧菌)霍亂弧菌霍亂弧菌2223螺旋菌螺旋菌螺旋體菌螺旋體菌24梅毒密螺旋體梅毒密螺旋體4、其它形狀、其它形狀1）柄桿菌柄桿菌細(xì)胞上有柄（細(xì)胞上有柄（stalk）、菌絲）、菌絲（hyphae）、附器）、附器（appendages）等細(xì)胞質(zhì)伸）等細(xì)胞質(zhì)伸出物，細(xì)胞呈桿狀或梭狀，出物，細(xì)胞呈桿狀或梭狀，并有特征性的細(xì)柄。并有特征性的細(xì)柄。 一般生活在一般生活在淡淡水中固形物的水中固形物的表面，其表面，其異常形態(tài)使得菌體異常形態(tài)使得菌體的

5、表面積與體積之比增加，的表面積與體積之比增加，能有效地吸收有限的營養(yǎng)物；能有效地吸收有限的營養(yǎng)物；2） 絲狀細(xì)菌絲狀細(xì)菌4.其他形態(tài)273） 方形細(xì)菌方形細(xì)菌4） 星形細(xì)菌星形細(xì)菌二、細(xì)菌的大小28細(xì)菌的大小一般用m衡量，而其亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)則用nm作單位。一般，球菌的直徑為0.5 1.0 m，桿菌為（0.5 1.0 ） m （1.0 3.0 ） m .螺旋菌0.3 1 mm （直徑） 1 50 mm（長度）(長度是菌體兩端點(diǎn)之間的距離，而非實(shí)際長度)一般用大腸桿菌作為代表，它的細(xì)胞平均長度約2m，寬度約0.5m。29菌名菌名大小或直徑大小或直徑/m體積體積/m3納米比亞嗜硫珠菌750200 000

6、 000費(fèi)氏刺猬魚菌806003 000 000貝日阿托氏菌501601 000 000草酸無色菌359580 000巨大鞘絲藍(lán)細(xì)菌88040 000 原綠藍(lán)細(xì)菌3014 000大卵硫菌183 000海葡萄嗜熱菌151 800巴伐利亞磁桿菌21030大腸埃希氏菌122納米古生菌0.40.02肺炎枝原體0.20.005一些原核細(xì)胞的大小和體積較大 的細(xì)菌301985年發(fā)現(xiàn)年發(fā)現(xiàn)費(fèi)氏刺骨魚菌費(fèi)氏刺骨魚菌(0.08 mm x 0.6 mm)(Epulopiscium fishelsoni)比大腸桿菌大比大腸桿菌大100萬倍萬倍 31 最大的細(xì)菌：德國 H N Schulz等發(fā)現(xiàn) 硫細(xì)菌（sulfur

7、 bacterium）：0.321mm Thiomargarita namibiensis，納米比亞嗜硫株菌32最小的細(xì)菌來自勞倫斯貝克利國家實(shí)驗(yàn)室和加州大學(xué)貝克利分校的科學(xué)家第一次捕捉到了一種“極小細(xì)菌” 的顯微成像，科學(xué)家相信這些生物代表了地球生命可能的最小尺寸極限?？茖W(xué)家分析原核生物理論最小直徑100nm，小于該直徑的可能不具有繁殖能力。基于綜合電子顯微鏡成像以及對該細(xì)菌的DNA描述，研究人員發(fā)現(xiàn)這種細(xì)菌非常微小，它的體積平均為0.009立方微米，意味著150個極小細(xì)菌相才當(dāng)于一個大腸桿菌。最大和最小細(xì)菌的個體大小最大和最小細(xì)菌的個體大小33Thiomargarita namibiens

8、is，納米比亞嗜，納米比亞嗜硫株菌（硫株菌（0.75mm）Nanobacteria，納米細(xì)菌（，納米細(xì)菌（100nm）三、細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)34細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)核區(qū)一般結(jié)構(gòu)一般結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu)鞭毛菌毛性菌毛糖被（包括莢膜和粘液層）芽孢細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)圖35361、細(xì)胞壁定義： 在細(xì)胞最外層、多孔性的、具有一定屏障作用的外壁， 水和某些化學(xué)物質(zhì)可以通過，但對大分子物質(zhì)有阻攔作用化學(xué)組成：肽聚糖等 37怎樣證實(shí)細(xì)胞壁的存在怎樣證實(shí)細(xì)胞壁的存在? ?（1）細(xì)菌超薄切片的電鏡直接觀察；）細(xì)菌超薄切片的電鏡直接觀察；（2）適當(dāng)?shù)馁|(zhì)、壁染色，可以在光學(xué)顯微鏡下看到細(xì)胞壁；）適當(dāng)?shù)馁|(zhì)、壁染色，可以在光學(xué)顯微

9、鏡下看到細(xì)胞壁；（3）機(jī)械法破裂細(xì)胞后，分離得到純的細(xì)胞壁；）機(jī)械法破裂細(xì)胞后，分離得到純的細(xì)胞壁；（4）制備原生質(zhì)體，觀察細(xì)胞形態(tài)的變化；）制備原生質(zhì)體，觀察細(xì)胞形態(tài)的變化；38細(xì)胞壁的功能怎樣細(xì)胞壁的功能怎樣? ?（1）固定細(xì)胞外形和提高機(jī)械強(qiáng)度；）固定細(xì)胞外形和提高機(jī)械強(qiáng)度；（2）為細(xì)胞的生長、分裂和鞭毛運(yùn)動所必需；）為細(xì)胞的生長、分裂和鞭毛運(yùn)動所必需；（3）滲透屏障，阻攔酶蛋白和某些抗生素等大分子物質(zhì)）滲透屏障，阻攔酶蛋白和某些抗生素等大分子物質(zhì)（分子量大于（分子量大于800）進(jìn)入細(xì)胞，保護(hù)細(xì)胞免受溶菌酶、消）進(jìn)入細(xì)胞，保護(hù)細(xì)胞免受溶菌酶、消化酶等有害物質(zhì)的損傷；化酶等有害物質(zhì)的損傷；

10、（4）細(xì)菌特定的抗原性、致病性以及對抗生素和噬菌體）細(xì)菌特定的抗原性、致病性以及對抗生素和噬菌體的敏感性的物質(zhì)基礎(chǔ)；的敏感性的物質(zhì)基礎(chǔ)；有報道說大腸桿菌的膨壓有報道說大腸桿菌的膨壓(turgor)可達(dá)可達(dá)2個大個大氣壓氣壓(相當(dāng)于汽車內(nèi)胎的壓力相當(dāng)于汽車內(nèi)胎的壓力)革蘭氏染色革蘭氏染色C.Gram（革蘭）于（革蘭）于1884年年發(fā)明的一種鑒別不同類型發(fā)明的一種鑒別不同類型細(xì)菌的染色方法。細(xì)菌的染色方法。革蘭氏染色原理革蘭氏染色原理（1）革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁41厚度大，化學(xué)組分簡單，一般含60% 95%的肽聚糖和10% 30%的磷壁酸。 肽聚糖，又稱黏肽、胞壁質(zhì)或黏質(zhì)復(fù)合物，是真細(xì)菌細(xì)胞壁的特有

11、成分。 由肽和聚糖兩部分組成，其中的肽包括四肽尾和肽橋兩種，而聚糖則是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸兩種單糖相互間隔連成的單鏈。42雙糖單位四肽尾43類型類型甲肽尾上連接點(diǎn)甲肽尾上連接點(diǎn)肽橋肽橋乙肽尾上連接點(diǎn)乙肽尾上連接點(diǎn)實(shí)例實(shí)例第四氨基酸-CONH-第三氨基酸大腸桿菌第四氨基酸-(Gly)5-第三氨基酸釀酒酵母第四氨基酸-(肽尾)12-第三氨基酸藤黃微球菌第四氨基酸-D-Lys-第二氨基酸星星木棒桿菌肽聚糖分子中的肽聚糖分子中的4 4種主要的肽橋類型種主要的肽橋類型44 結(jié)合在G 細(xì)菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖，主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。磷壁酸的主要生理磷壁酸的主要生理功能功能：通過負(fù)電

12、荷濃縮陽離子，以提高細(xì)胞膜上合成酶的活力；儲藏元素；調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素的活力，防止細(xì)胞自溶而死亡；為噬菌體的特異性吸附受體；賦予細(xì)菌特有的表面抗原，以用來菌種的鑒別。磷壁酸（2）革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁45厚度薄，層次多，成分復(fù)雜。機(jī)械強(qiáng)度較G弱。G 細(xì)菌的典型代表是大腸桿菌，其肽聚糖層埋藏在外膜脂多糖層（LPS）之內(nèi)。 46G 細(xì)菌肽聚糖單體結(jié)構(gòu)與G 細(xì)菌基本相同，僅兩點(diǎn)有差異：四肽尾的第三個氨基酸不是L-Lys，而是被m-DAP所代替； 沒有特殊的肽橋，前后兩單體間的連接通過甲肽尾的第四氨基酸（D-Ala）與乙肽尾的第三個氨基酸（m-DAP）的氨基直接相連。內(nèi)消旋二氨基庚二酸內(nèi)消旋二氨基庚二酸4

13、7 外膜 外膜,又稱“外壁”，是G細(xì)菌細(xì)胞壁特有的結(jié)構(gòu)，化學(xué)成分為脂多糖、磷脂和若干外膜蛋白。 脂多糖，是細(xì)胞壁最外層的一層較厚（8 10mm）的類脂多糖類物質(zhì)；外膜蛋白，指嵌合在脂多糖層和磷脂層外膜上的蛋白。脂多糖的結(jié)構(gòu)如下：LPS核心多糖類脂A: 2個N-乙酰葡糖胺+5個不同的長鏈脂肪酸O-特異側(cè)鏈：多個己糖單位，內(nèi)含葡萄糖、半乳糖等內(nèi)核心區(qū)外核心區(qū)：5個己糖（包括葡糖胺、半乳糖、葡萄糖）3個2-酮-3-脫氧辛糖酸（KDO）3個L-甘油-D-甘露庚糖（Hep）革蘭氏陽性菌：革蘭氏陽性菌：肽聚糖層次多、厚肽聚糖層次多、厚機(jī)械抗性強(qiáng)機(jī)械抗性強(qiáng)對溶菌酶、青霉素敏感對溶菌酶、青霉素敏感不含類脂和脂

14、蛋白不含類脂和脂蛋白不形成內(nèi)毒素不形成內(nèi)毒素革蘭氏染色陽性革蘭氏染色陽性革蘭色陽性菌和陰性菌對比革蘭色陽性菌和陰性菌對比革蘭氏陰性菌：革蘭氏陰性菌：肽聚糖層次少、薄肽聚糖層次少、薄機(jī)械抗性差機(jī)械抗性差對溶菌酶、青霉素不敏感對溶菌酶、青霉素不敏感類脂、脂蛋白組成外膜類脂、脂蛋白組成外膜內(nèi)毒素內(nèi)毒素革蘭氏染色陰性革蘭氏染色陰性革蘭色陽性菌和陰性菌對比革蘭色陽性菌和陰性菌對比50（3）抗酸細(xì)菌的細(xì)胞壁 抗酸細(xì)菌是一類細(xì)胞壁中含大量分枝菌酸等蠟質(zhì)的特殊G細(xì)菌。因其被酸性復(fù)紅染色后，不能像其他G細(xì)菌被鹽酸乙醇脫色，故稱抗酸細(xì)菌。 在抗酸細(xì)菌細(xì)胞壁的外層，是一層厚實(shí)、無定形的蠟質(zhì)，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)、染料、抗菌藥

15、物難以進(jìn)入，故其生長緩慢，對藥物的抵抗力高。 抗酸細(xì)菌細(xì)胞壁的類脂含量可達(dá)60%，而肽聚糖的含量則很低，故反應(yīng)在染色反應(yīng)上雖呈G特性，但在壁的構(gòu)造上類似G-細(xì)菌（其類脂外壁層相當(dāng)于G-細(xì)菌的LPS層）。古生菌又稱古細(xì)菌(Archaebacteria )或稱古菌, 是一個在進(jìn)化途徑上很早就與真細(xì)菌和真核生物相互獨(dú)立的生物類群, 主要包括一些獨(dú)特生態(tài)類型的原核生物,其細(xì)胞壁中都不含真正的肽聚糖, 而含假肽聚糖、糖蛋白或蛋白質(zhì)。51（4）古生菌的細(xì)胞壁假肽聚糖pseudopeptidoglycan)的結(jié)構(gòu)雖與肽聚糖相似, 但其多糖骨架則是由N - 乙酰葡糖胺和N - 乙酰塔羅糖胺糖醛酸( N-ace

16、tyltalosaminouronic acid)以- 1 , 3 - 糖苷鍵( 不被溶菌酶水解) 交替連接而成, 連在后一氨基糖上的肽尾由L-Glu、L-Ala 和L-Lys 3 個L 型氨基酸組成, 肽橋則由L-Glu 1 個氨基酸組成。雖然細(xì)胞壁是一切原核生物的最基本構(gòu)造,但在自然界長期進(jìn)化中和在實(shí)驗(yàn)室菌種的自發(fā)突變中都會產(chǎn)生少數(shù)缺細(xì)胞壁的種類; 此外, 在實(shí)驗(yàn)室中, 還可用人為方法通過抑制新生細(xì)胞壁的合成或?qū)ΜF(xiàn)成細(xì)胞壁進(jìn)行酶解而獲得人工缺壁細(xì)菌。52（5）缺壁細(xì)菌實(shí)驗(yàn)室中形成部分去除：球狀體徹底除盡：原生質(zhì)體缺壁細(xì)菌人工方法去壁自然界長期進(jìn)化中形成：支原體自發(fā)缺壁突變：L型細(xì)菌53L

17、型細(xì)菌(L-form of bacteria ) : 由英國李斯特(Lister ) 研究所的學(xué)者于1935 年發(fā)現(xiàn),故稱“L”型細(xì)菌。當(dāng)時發(fā)現(xiàn)一株桿狀細(xì)菌Streptobacillus moniliformis(念珠狀鏈桿菌) 發(fā)生自發(fā)突變，成為細(xì)胞膨大、對滲透敏感、在固體培養(yǎng)基上形成“ 油煎蛋”似的小菌落, 經(jīng)研究,它是一種細(xì)胞壁缺損細(xì)菌。原生質(zhì)體( protoplast) : 指在人為條件下, 用溶菌酶除盡原有細(xì)胞壁或用青霉素抑制新生細(xì)胞壁合成后, 所得到的僅有一層細(xì)胞膜包裹的圓球狀滲透敏感細(xì)胞。球狀體( sphaeroplast) : 又稱原生質(zhì)球, 指還殘留了部分細(xì)胞壁( 尤其是G

18、- 細(xì)菌外膜層) 的原生質(zhì)體。支原體(Mycoplasma) : 是在長期進(jìn)化過程中形成的、適應(yīng)自然生活條件的無細(xì)胞壁的原核生物, 因?yàn)樗募?xì)胞膜中含有一般原核生物所沒有的甾醇, 故即使缺乏細(xì)胞壁, 其細(xì)胞膜仍有較高的機(jī)械強(qiáng)度。缺壁細(xì)菌缺壁細(xì)菌2.細(xì)胞膜54細(xì)胞膜( cell membrane ) 又稱細(xì)胞質(zhì)膜( cytoplasmic membrane )、 是一層緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè), 包圍著細(xì)胞質(zhì)的柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄膜, 厚約78 nm。成分：由磷脂(占20%30%) 和蛋白質(zhì)(占50%70%)組成。細(xì)胞膜的主要成分是磷脂, 而膜是由兩層磷脂分子整齊地對稱排列而成的。其中每一個磷

19、脂分子由極性頭(磷酸端) 和非極性尾( 烴端)所構(gòu)成。兩個極性頭分別朝向內(nèi)外兩表面, 呈親水性, 而兩個非極性端的疏水尾則埋入膜的內(nèi)層, 于是形成了一個磷脂雙分子層。結(jié)構(gòu)：流動鑲嵌模型55磷脂雙分子層56細(xì)胞膜的磷脂在極性頭的甘油在極性頭的甘油3C上，上，不同種微生物具有不同不同種微生物具有不同的的R基，如磷脂酸、磷基，如磷脂酸、磷脂酰甘油、磷脂酰乙醇脂酰甘油、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰膽堿、磷脂胺、磷脂酰膽堿、磷脂酰絲氨酸或磷脂酰肌醇酰絲氨酸或磷脂酰肌醇等。等。非極性尾則由長鏈非極性尾則由長鏈脂肪酸通過酯鍵連脂肪酸通過酯鍵連接在甘油的接在甘油的C1和和C2位上組成，其位上組成，其鏈長鏈長和和飽和度

20、飽和度因細(xì)菌種因細(xì)菌種類和生長溫度而異。類和生長溫度而異。57細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型有關(guān)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能的解釋, 較多的學(xué)者仍傾向于1972 年由J .S .Singer 和G .L .Nicolson 所提出的流動鑲嵌模型( fluid mosaic model) , 其要點(diǎn)為: 膜的主體是脂質(zhì)雙分子層; 脂質(zhì)雙分子層具有流動性; 整合蛋白因其表面呈疏水性, 故可“溶”于脂質(zhì)雙分子層的疏水性內(nèi)層中; 周邊蛋白表面含有親水基團(tuán), 故可通過靜電引力與脂質(zhì)雙分子層表面的極性頭相連; 脂質(zhì)分子間或脂質(zhì)與蛋白質(zhì)分子間無共價結(jié)合; 脂質(zhì)雙分子層猶如“海洋”, 周邊蛋白可在其上作“漂浮

21、”運(yùn)動, 而整合蛋白則似“ 冰山”沉浸在其中作橫向移動。58細(xì)胞膜細(xì)胞膜的功能的功能控制內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸 維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓 合成細(xì)胞壁和糖被有關(guān)成分的場所 產(chǎn)能基地 鞭毛的著生部位 不同種類細(xì)菌的膜在其結(jié)構(gòu)和功能方面存在很大差異。不同種類細(xì)菌的膜在其結(jié)構(gòu)和功能方面存在很大差異。 這種差異非常巨大且具有特征性，因此膜化學(xué)可被用于這種差異非常巨大且具有特征性，因此膜化學(xué)可被用于 對細(xì)菌進(jìn)行鑒定。對細(xì)菌進(jìn)行鑒定。 59間體它是一種由細(xì)胞膜內(nèi)褶而形成的囊狀構(gòu)造, 其內(nèi)充滿著層狀或管狀的泡囊。多見于G+ 細(xì)菌。每個細(xì)胞含一至數(shù)個。著生部位可在表層或深層, 前者可能與某些酶如青霉素酶的分泌有關(guān), 后者可能

22、與DNA 復(fù)制、分配及細(xì)胞分裂有關(guān)。間體間體(mesosome, (mesosome, 或中體或中體) ) 古生菌的細(xì)胞膜古生菌的細(xì)胞膜l疏水尾由長鏈烴組成l親水頭與疏水尾通過醚鍵連接l獨(dú)特的單分子層或單、雙分子混合層l在甘油分子的C3位上，可連接磷酸酯基、硫酸酯基、糖基等與真細(xì)菌不同的基團(tuán)613、細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）細(xì)胞質(zhì)( cytoplasm) 是指被細(xì)胞膜包圍的除核區(qū)以外的一切半透明、膠體狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。其含水量約為80%。細(xì)胞質(zhì)的主要成分為核糖體、貯藏物、酶類、中間代謝物、質(zhì)粒、各種營養(yǎng)物質(zhì)和大分子的單體等。62核糖體核糖體(ribosome)(ribosome)：構(gòu)成：

23、構(gòu)成：65%65%為核糖核酸，為核糖核酸， 35%35%為蛋白質(zhì)為蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)合成的場所蛋白質(zhì)合成的場所 原核生物原核生物70S70S 真核生物真核生物80S80S 核糖體多，蛋白質(zhì)合成速度快核糖體多，蛋白質(zhì)合成速度快 核糖體少，蛋白質(zhì)合成速度慢核糖體少，蛋白質(zhì)合成速度慢634.4.內(nèi)含物內(nèi)含物( (inclusion body）細(xì)胞內(nèi)含物( inclusion body) 指細(xì)胞質(zhì)內(nèi)一些形狀較大的顆粒狀構(gòu)造。主要包括：貯藏物磁小體羧酶體氣泡64聚聚- - - 羥丁酸羥丁酸( poly-( poly-hydroxybutyrate, PHB)hydroxybutyrate, PHB)碳源類貯

24、藏物, 不溶于水, 而溶于氯仿, 可用尼羅藍(lán)或蘇丹黑染色, 具有貯藏能量、碳源和降低細(xì)胞內(nèi)滲透壓等作用。貯藏物（貯藏物（reserve materialsreserve materials）65異染粒異染粒(metachromatic granules)(metachromatic granules)異染粒, 又稱迂回體，為磷源儲藏物，美藍(lán)染成紅紫色，是無機(jī)偏磷酸的聚合物, 分子呈線狀。一般在含磷豐富的環(huán)境中形成。具有貯藏磷元素和能量以及降低細(xì)胞滲透壓等作用。硫粒（硫粒（sulfur globulessulfur globules）一些化能自養(yǎng)菌通過氧化還原性的硫化物如H2S，硫代硫酸鹽等產(chǎn)能

25、。環(huán)境中硫素豐富時，胞內(nèi)以折光性很強(qiáng)的硫粒形式積累硫元素。環(huán)境中還原性硫缺乏時，硫粒被細(xì)菌重新利用。貯藏物（貯藏物（reserve materialsreserve materials）66磁小體磁小體(megnetosome)(megnetosome)形狀為平截八面體、平行六面體或六棱柱體等, 成分為FeFe3 3O O4 4 , 外有一層磷脂、蛋白質(zhì)或糖蛋白膜包裹, 無毒, 具有導(dǎo)向功能, 即借鞭毛引導(dǎo)細(xì)菌游向鞭毛引導(dǎo)細(xì)菌游向最有利的泥、水界面微氧環(huán)境處生活最有利的泥、水界面微氧環(huán)境處生活。趨磁細(xì)菌還有一定的實(shí)用前景, 包括用作磁性定向藥物和抗體, 以及制造生物傳感器等。67羧酶體羧酶體(

26、 carboxysome)( carboxysome)又稱羧化體, 是存在于一些自養(yǎng)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的多角形或六角形內(nèi)含物, 大小與噬菌體相仿( 約10 nm) , 內(nèi)含1 , 5 - 二磷酸核酮糖羧化酶, 在自養(yǎng)細(xì)菌的CO2 固定中起著關(guān)鍵作用。68氣泡氣泡(gas vacuoles)(gas vacuoles)許多光能營養(yǎng)型、無鞭毛運(yùn)動水生細(xì)菌中的泡囊狀內(nèi)含物, 內(nèi)中充滿氣體。具有調(diào)節(jié)細(xì)胞比重調(diào)節(jié)細(xì)胞比重, , 以使其漂浮在以使其漂浮在最適水層中的作用最適水層中的作用, 借以獲取光能、氧和營養(yǎng)物質(zhì)。每個細(xì)胞含數(shù)個至數(shù)百個氣泡, 它主要存在于多種藍(lán)細(xì)菌中。微生物儲藏物的特點(diǎn)及生理功能：微生物儲藏物

27、的特點(diǎn)及生理功能：不同微生物其儲藏性內(nèi)含物不同不同微生物其儲藏性內(nèi)含物不同（例如厭氣性梭狀芽孢桿菌只含（例如厭氣性梭狀芽孢桿菌只含PHB，大腸桿菌只儲藏糖原，大腸桿菌只儲藏糖原，但有些光合細(xì)菌二者兼有）但有些光合細(xì)菌二者兼有）微生物合理利用營養(yǎng)物質(zhì)的一種調(diào)節(jié)方式微生物合理利用營養(yǎng)物質(zhì)的一種調(diào)節(jié)方式當(dāng)環(huán)境中缺乏能源而碳源豐富時，細(xì)胞內(nèi)就儲藏較多的碳源類內(nèi)含物，當(dāng)環(huán)境中缺乏能源而碳源豐富時，細(xì)胞內(nèi)就儲藏較多的碳源類內(nèi)含物，甚至達(dá)到細(xì)胞干重的甚至達(dá)到細(xì)胞干重的50%，如果把這樣的細(xì)胞移入有氮的培養(yǎng)基時，如果把這樣的細(xì)胞移入有氮的培養(yǎng)基時，這些儲藏物將被作為碳源和能源而用于合成反應(yīng)。這些儲藏物將被作為

28、碳源和能源而用于合成反應(yīng)。儲藏物以多聚體的形式存在，有利于維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的平衡，儲藏物以多聚體的形式存在，有利于維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的平衡，避免不適合的避免不適合的pH，滲透壓等的危害。，滲透壓等的危害。（例如羥基丁酸分子呈酸性，而當(dāng)其聚合成聚（例如羥基丁酸分子呈酸性，而當(dāng)其聚合成聚-羥丁酸（羥丁酸（ PHB）就成為）就成為中性脂肪酸了，這樣便能維持細(xì)胞內(nèi)中性環(huán)境，避免菌體內(nèi)酸性增高。）中性脂肪酸了，這樣便能維持細(xì)胞內(nèi)中性環(huán)境，避免菌體內(nèi)酸性增高。）儲藏物在細(xì)菌細(xì)胞中大量積累，是重要的自然資源。儲藏物在細(xì)菌細(xì)胞中大量積累，是重要的自然資源。70又稱核質(zhì)體、原核、擬核或核基因組。指原核生物所特有的無核

29、膜包裹、無固定形態(tài)的原始細(xì)胞核。用富爾根(Feulgen)染色法可見到呈紫色、形態(tài)不定的核區(qū)。71核區(qū)的化學(xué)成分是一個大型的環(huán)狀雙鏈DNA 分子, 一般不含蛋白質(zhì), 長度約0.253.00 mm,質(zhì)粒(plasmid)：核外基因(細(xì)胞質(zhì)基因)環(huán)狀雙鏈小分子片段決定細(xì)菌的某些遺傳特性獨(dú)立自我復(fù)制，可轉(zhuǎn)移，能攜帶一定的遺傳信息可自行消失在快速生長的細(xì)菌中, 核區(qū)DNA 可占細(xì)胞總體積的20%。核區(qū)除在染色體復(fù)制的短時間內(nèi)呈雙倍體外, 一般均為單倍體72細(xì)菌細(xì)胞的特殊構(gòu)造不是所有細(xì)菌細(xì)胞都具有的構(gòu)造, 稱作特殊構(gòu)造, 一般指糖被( 包括莢膜和粘液層)、鞭毛、菌毛和芽孢等1、糖被(glycocalyx

30、)包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定的透明膠狀物質(zhì)。糖被松散，未固定在壁上：粘液層在壁上有固定層次包裹在單個細(xì)胞上層次?。何⑶v膜層次厚：莢膜包裹在細(xì)胞群上：菌膠團(tuán)73莢膜 (200nm）微莢膜 (200nm)粘液層 (無明顯界面)菌膠團(tuán)（細(xì)胞群）74糖被的成分一般是多糖, 少數(shù)是蛋白質(zhì)或多肽, 也有多糖與多肽復(fù)合型的。經(jīng)特殊的莢膜染色，特別是負(fù)染色（又經(jīng)特殊的莢膜染色，特別是負(fù)染色（又稱背景染色）稱背景染色） 后可在光學(xué)顯微鏡清楚后可在光學(xué)顯微鏡清楚地觀察到它的存在。地觀察到它的存在。糖被的生物學(xué)功能：u 保護(hù)作用u 貯藏養(yǎng)料u 作為透性屏障和離子交換系統(tǒng)u 表面附著作用u 信息識別作用u

31、堆積代謝廢物（1）菌種鑒定）菌種鑒定（2）藥物和化學(xué)試劑）藥物和化學(xué)試劑（3）工業(yè)原料）工業(yè)原料（4）污水處理）污水處理糖被的應(yīng)用：762 2、鞭毛、鞭毛( flagellum, ( flagellum, 復(fù)數(shù)復(fù)數(shù)flagellaflagella)生長在某些細(xì)菌表面的長絲狀、波曲的蛋白質(zhì)附屬物, 稱為鞭毛。鞭毛的長約1520 m, 直徑為0.010.02 m。成分：為蛋白質(zhì)具有運(yùn)動功能結(jié)構(gòu)：鞭毛絲鉤形鞘基體77鞭毛的結(jié)構(gòu)鞭毛的結(jié)構(gòu)78鞭鞭毛的位置和數(shù)目毛的位置和數(shù)目鞭毛運(yùn)動機(jī)制：鞭毛運(yùn)動機(jī)制：“旋轉(zhuǎn)論旋轉(zhuǎn)論” “揮鞭論揮鞭論” 鞭毛生長方式：鞭毛生長方式：頂部延伸頂部延伸1974年，美國學(xué)者西

32、佛曼年，美國學(xué)者西佛曼（M.Silverman）和西蒙（）和西蒙（M.Simon）曾設(shè)）曾設(shè)計了一個計了一個“拴菌拴菌”試驗(yàn)試驗(yàn)(tethered-cell experiment)，設(shè)法把單毛菌鞭毛的游離端，設(shè)法把單毛菌鞭毛的游離端用用相應(yīng)抗體牢牢相應(yīng)抗體牢牢“拴拴”在載玻片在載玻片上，然后在上，然后在光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞的行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞的行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該菌是在載玻片上該菌是在載玻片上不斷打轉(zhuǎn)不斷打轉(zhuǎn)（而非伸縮揮而非伸縮揮動動），從而），從而肯定了肯定了“旋轉(zhuǎn)論旋轉(zhuǎn)論”是正確的。是正確的。793 3、菌毛、菌毛(fimbria)(fimbria)普通菌毛普通菌毛 性菌毛

33、性菌毛80長在細(xì)菌體表的纖細(xì)、中空、短直、數(shù)長在細(xì)菌體表的纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)類附屬物，具有使菌體附著量較多的蛋白質(zhì)類附屬物，具有使菌體附著于物體表面的功能。于物體表面的功能。每個細(xì)菌約有每個細(xì)菌約有250300條菌毛。有菌毛條菌毛。有菌毛的細(xì)菌一般以革蘭氏陰性致病菌居多，借助的細(xì)菌一般以革蘭氏陰性致病菌居多，借助菌毛可把它們牢固地粘附于宿主的呼吸道、菌毛可把它們牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上，進(jìn)一步定消化道、泌尿生殖道等的粘膜上，進(jìn)一步定植和致病。植和致病。81性毛性毛(pili)構(gòu)造和成分與菌毛相同，但比菌毛構(gòu)造和成分與菌毛相同，但比菌毛長，數(shù)量僅一至

34、少數(shù)幾根。長，數(shù)量僅一至少數(shù)幾根。性毛一般見于革蘭氏陰性細(xì)菌的雄性菌株（即供體菌）性毛一般見于革蘭氏陰性細(xì)菌的雄性菌株（即供體菌）中，其功能是向雌性菌株（即受體菌）傳遞遺傳物質(zhì)。中，其功能是向雌性菌株（即受體菌）傳遞遺傳物質(zhì)。有的性毛還是有的性毛還是RNA噬菌體的特異性吸附受體。噬菌體的特異性吸附受體。 824.4.芽孢芽孢芽孢(endospore spore):產(chǎn)芽孢的菌有兩類好氧：芽孢桿菌屬厭氧：梭狀芽孢桿菌屬 特性：含水量低耐熱含DPA-Ca83（1）芽孢的幾個特點(diǎn)）芽孢的幾個特點(diǎn)整個生物界中整個生物界中抗逆性最強(qiáng)抗逆性最強(qiáng)的生命體，是否能消滅芽孢是衡量的生命體，是否能消滅芽孢是衡量各種

35、消毒滅菌手段的最重要的指標(biāo)。各種消毒滅菌手段的最重要的指標(biāo)。芽孢是細(xì)菌的休眠體，在適宜的條件下可以芽孢是細(xì)菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成重新轉(zhuǎn)變成為營為營養(yǎng)態(tài)細(xì)胞；產(chǎn)芽孢細(xì)菌的保藏多用其芽孢。養(yǎng)態(tài)細(xì)胞；產(chǎn)芽孢細(xì)菌的保藏多用其芽孢。沒有沒有繁殖功能繁殖功能芽孢與營養(yǎng)細(xì)胞相比化學(xué)組成存在較大差異，容易在光學(xué)芽孢與營養(yǎng)細(xì)胞相比化學(xué)組成存在較大差異，容易在光學(xué)顯微鏡下觀察。（相差顯微鏡直接觀察；芽孢染色）顯微鏡下觀察。（相差顯微鏡直接觀察；芽孢染色）84（2 2）顯微鏡下的芽孢）顯微鏡下的芽孢85（3）芽孢的構(gòu)造865.孢囊（cyst）u固氮菌的休眠結(jié)構(gòu)u 抗逆作用，抗干旱，但并不完全抗熱u

36、含有PHB，能迅速氧化外源的能源。876.伴孢晶體伴孢晶體：在形成芽孢的同時形成的晶體內(nèi)含物為有毒蛋白質(zhì)一般一個細(xì)菌產(chǎn)生一個作為生物農(nóng)藥例：蘇云金芽孢桿菌Bacillus thuringiensis）四、細(xì)菌的群體形態(tài)88u固體培養(yǎng)基上u半固體培養(yǎng)基u液體培養(yǎng)基89平板上的菌落90半固體培養(yǎng)基中的狀態(tài)91液體培養(yǎng)基中的狀態(tài)92裂殖（大多數(shù)）裂殖（大多數(shù)）當(dāng)一個細(xì)菌生活在合適條件下，通過其連續(xù)的生物合成和平衡生長，細(xì)胞體積、重量不斷增大，最終導(dǎo)致了繁殖。二分裂三分裂復(fù)分裂五、細(xì)菌的繁殖93芽殖（少數(shù)）芽殖（少數(shù)）母細(xì)胞表面形成突起，待其長大到與母細(xì)胞相仿后，相互分離并獨(dú)立生活94第二節(jié)放線菌是抗

37、生素的主要產(chǎn)生菌G菌，細(xì)胞壁成分為肽聚糖分布情況：土壤中較多，適宜中性或偏堿性環(huán)境最佳生長溫度：28-30 可以定義為：主要呈菌絲生長和以孢子繁殖可以定義為：主要呈菌絲生長和以孢子繁殖的革蘭氏陽性細(xì)菌的革蘭氏陽性細(xì)菌95放線菌的特點(diǎn)放線菌的特點(diǎn)t單細(xì)胞單細(xì)胞，大多由分枝發(fā)達(dá)的菌絲組成；，大多由分枝發(fā)達(dá)的菌絲組成；t菌絲直徑與桿菌類似，約菌絲直徑與桿菌類似，約1m mm；t細(xì)胞壁組成與細(xì)菌類似，革蘭氏染色細(xì)胞壁組成與細(xì)菌類似，革蘭氏染色陽陽性（少數(shù)陰性）；性（少數(shù)陰性）；t細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌基本相同，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌基本相同， 按形態(tài)和功能可分為營養(yǎng)菌絲、氣生按形態(tài)和功能可分為營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和

38、孢子絲三種。菌絲和孢子絲三種。直的直的彎曲叢生彎曲叢生成束成束開環(huán)開環(huán), 鉤形鉤形原始螺旋形原始螺旋形單輪生單輪生無螺旋無螺旋松螺旋松螺旋緊螺旋緊螺旋螺旋單輪生螺旋單輪生兩級輪生兩級輪生螺旋兩級輪生螺旋兩級輪生放線菌孢子絲類型97放線菌的生殖放線菌的生殖98放線菌的群體形態(tài)放線菌的群體形態(tài)99放線菌的主要類群放線菌的主要類群1、鏈霉菌屬（streptomyces）2、小單孢菌屬（micromonospora）3、諾卡氏菌屬（nocardia）4、放線菌屬（actinomyces）5、鏈孢囊菌屬（Streptosporangium)100大小相近 生長的pH相近均為原核微生物細(xì)胞壁組成均為肽聚糖

39、放線菌為絲狀菌放線菌與細(xì)菌的比較放線菌與細(xì)菌的比較第三節(jié) 藍(lán)細(xì)菌 101 革蘭氏陰性 有葉綠素但無葉綠體 類囊體進(jìn)行光合作用 營養(yǎng)要求不高“先鋒生物” 有很多具有固氮作用藍(lán)細(xì)菌（藍(lán)細(xì)菌（cyanobacteria)形態(tài)形態(tài)103第四節(jié) 立克次氏體、 支原體、衣原體104支原體（支原體（Mycoplasma）定義：無細(xì)胞壁、介于獨(dú)立生活和細(xì)胞定義：無細(xì)胞壁、介于獨(dú)立生活和細(xì)胞內(nèi)寄生生活間的最小型原核生物。內(nèi)寄生生活間的最小型原核生物。球狀體：球狀體：0.2-0.25 m mm，最小達(dá)，最小達(dá)0.1 m mm；絲狀體絲狀體最長可達(dá)最長可達(dá)150 m mm，因細(xì)胞柔軟因細(xì)胞柔軟且具扭曲性，致使細(xì)胞能

40、通過孔徑比且具扭曲性，致使細(xì)胞能通過孔徑比自身小得多的過濾器。自身小得多的過濾器。105支原體的特性支原體的特性1）無細(xì)胞壁，只有細(xì)胞膜，細(xì)胞形態(tài)多變；）無細(xì)胞壁，只有細(xì)胞膜，細(xì)胞形態(tài)多變；2）個體很小，能通過細(xì)菌過濾器，曾被認(rèn)為）個體很小，能通過細(xì)菌過濾器，曾被認(rèn)為是最小的可獨(dú)立生活的細(xì)胞型生物。是最小的可獨(dú)立生活的細(xì)胞型生物。3）可進(jìn)行人工培養(yǎng)，但營養(yǎng)要求苛刻，菌落）可進(jìn)行人工培養(yǎng)，但營養(yǎng)要求苛刻，菌落微小，呈典型的微小，呈典型的“油煎荷包蛋油煎荷包蛋”形狀；形狀；4）一些支原體能引起人類、牲畜、家禽和）一些支原體能引起人類、牲畜、家禽和作物的病害疾病作物的病害疾病106立克次氏體（立克次

41、氏體（Rickettsia）是大小介于通常的細(xì)菌與病毒之間，是大小介于通常的細(xì)菌與病毒之間，具有一般細(xì)菌具有一般細(xì)菌特征特征，專性活細(xì)胞內(nèi)寄生專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的原核微生物。的原核微生物。專性活細(xì)胞寄生物專性活細(xì)胞寄生物，除五日熱（戰(zhàn)壕熱）立克次氏體（除五日熱（戰(zhàn)壕熱）立克次氏體（Rickettsia wolhynica） 外，均不能在人工培養(yǎng)基上生長繁殖。外，均不能在人工培養(yǎng)基上生長繁殖。t體內(nèi)酶系不完全，一些必需的養(yǎng)料需從宿主細(xì)胞獲得；體內(nèi)酶系不完全，一些必需的養(yǎng)料需從宿主細(xì)胞獲得；t細(xì)胞膜比一般細(xì)菌的膜疏松；細(xì)胞膜比一般細(xì)菌的膜疏松； 可透性膜，使它們有可能容易從宿主細(xì)胞獲得大分子物質(zhì)，可

42、透性膜，使它們有可能容易從宿主細(xì)胞獲得大分子物質(zhì)， 但也決定了它們一旦離開宿主細(xì)胞則易死亡但也決定了它們一旦離開宿主細(xì)胞則易死亡立克次氏體立克次氏體(Ricketts)(Ricketts)107有的立克次氏體釀成嚴(yán)重疾病，如人類的流行性斑疹傷寒、羌蟲熱、有的立克次氏體釀成嚴(yán)重疾病，如人類的流行性斑疹傷寒、羌蟲熱、Q Q熱等，并常伴隨著熱等，并常伴隨著災(zāi)害、戰(zhàn)爭和饑餓，曾長期與人類的痛苦、災(zāi)難聯(lián)系在一起。災(zāi)害、戰(zhàn)爭和饑餓，曾長期與人類的痛苦、災(zāi)難聯(lián)系在一起。防治：防治：預(yù)防為主。預(yù)防為主。108衣原體衣原體(Chlamydia)(Chlamydia)1、形態(tài)：比立克次氏體小，球形或橢圓形，直徑0.2-0.3um。 2、具有細(xì)胞壁，能通過細(xì)菌濾器 3、專性細(xì)胞內(nèi)寄生；可直接侵入。 4、無ATP產(chǎn)生系統(tǒng) 5、對抗生素敏感。不耐熱