微生物02細(xì)菌ppt課件

1、第二章 微生物的形狀和構(gòu)造一原核微生物Section 1 Bacteria細(xì)菌Section2 Actinomyces 放線菌Section3 Cyanobacteria藍(lán)細(xì)菌Section4 Mycoplasma(支原體) Rickettsia(立克次氏體 Chlamydia(衣原體.原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞核有明顯核區(qū)，無核膜、核仁有核膜，核仁細(xì)胞器無線粒體，能量代謝和許多物質(zhì)代謝在質(zhì)膜上進(jìn)行有線粒體，能量代謝和許多合成代謝在線粒體中進(jìn)行核糖體分布在細(xì)胞質(zhì)中，沉降系數(shù)為70S分布在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，沉降系數(shù)為80S 原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別真核細(xì)胞原核細(xì)胞.第一節(jié) 細(xì)菌Bacteria定義：細(xì)菌是一

2、類細(xì)胞細(xì)而短細(xì)胞直徑約0.5um，長(zhǎng)度約0.55um、構(gòu)造簡(jiǎn)單、細(xì)胞壁堅(jiān)韌、以二等分裂方式繁衍和水生性較強(qiáng)的原核微生物。生存環(huán)境：暖和潮濕、富含有機(jī)物的地方，都有大量細(xì)菌活動(dòng)。有特殊的臭味或酸敗味，發(fā)粘、發(fā)滑。運(yùn)用：工業(yè)上消費(fèi)各種氨基酸、核苷酸、酶制劑、乙醇、丙酮、丁醇、有機(jī)酸、抗生素等；農(nóng)業(yè)上用作殺蟲菌劑、細(xì)菌肥料的消費(fèi)和在沼氣發(fā)酵、飼料青貯等方面的運(yùn)用；醫(yī)藥上如各種菌苗、類毒素、代血漿和許多醫(yī)用酶類的消費(fèi)等；以及細(xì)菌在環(huán)保和國防上的運(yùn)用等，都是利用有益細(xì)菌活動(dòng)的例子。危害：人、動(dòng)物、植物的傳染病、食物和工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品腐爛蛻變。.一、細(xì)菌細(xì)胞的形狀與陳列形狀.Bacterial shape ex

3、amined microscopically. 菌體呈球形或近似球形,以典型的二分裂殖方式繁衍,分裂后產(chǎn)生的新細(xì)胞常堅(jiān)持一定的空間陳列方式.根據(jù)細(xì)胞分裂的方向及分裂后的各子細(xì)胞的空間陳列形狀不同,可將球菌分為以下幾種:單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌等。 球菌(coccus)及其陳列形狀.單球菌細(xì)胞分裂沿一個(gè)平面進(jìn)展，新個(gè)體分散而單獨(dú)存在.如尿素微球菌(Micrococcus ureae).雙球菌細(xì)胞沿一個(gè)平面分裂，新個(gè)體成對(duì)陳列. 如肺炎雙球菌 (Diplococcus pneumoniae).鏈球菌細(xì)胞沿一個(gè)平面進(jìn)展分裂，新個(gè)體不但可堅(jiān)持成對(duì)的樣子，并可連成鏈狀.如：乳

4、鏈球菌 Streptococcus lactis無乳鏈球菌Streptococcus agalactiae)溶血鏈球菌 Streptococcus hemolyticus).四聯(lián)球菌細(xì)胞分裂是沿兩個(gè)相垂直的平面進(jìn)展，分裂后每四個(gè)細(xì)胞特征性地連在一同，呈田字形. 如四聯(lián)微球菌 Micrococcus tetragenus.八疊球菌細(xì)胞按三個(gè)相互垂直的平面進(jìn)展分裂后，每八個(gè)球菌特征性地連在一同成立方體形. 如藤黃八疊球菌 Sarcina ureae).葡萄球菌細(xì)胞無定向分裂，多個(gè)新個(gè)體構(gòu)成一個(gè)不規(guī)那么的群體，猶如一串葡萄。 如： 金黃色葡萄球菌Staphylococcus aureus)白色葡萄球

5、菌Staphylcoccus albus).桿菌(bacillus)及其陳列形狀桿菌是細(xì)菌中種類最多的類型,因菌種不同,菌體細(xì)胞的長(zhǎng)短、粗細(xì)等都有所差別。桿菌的形狀：短桿狀、長(zhǎng)桿狀、棒桿狀、梭狀桿狀、月亮狀、竹節(jié)狀等；按桿菌細(xì)胞繁衍后的陳列方式那么有鏈狀、柵狀、“八字狀等。短桿菌長(zhǎng)桿菌梭狀芽孢桿菌.Scanning electron micrographs illustrating external features of the rod-shaped bacterium E. coli. .Rod shape is called Bacillus. Two bacilli together

6、- Diplobacilli Chains of bacilli are called Streptobacilli Palisades - Rods side by side or in X, V or Y figures桿菌(bacillus)及其陳列形狀2.桿菌端部特征 Bacillus megabacterium Legionella pneumophila (causes Legionnaires Disease)(causes anthrax), Bacillus anthracis Rod-Shaped Bacterium, hemorrhagic E. coli, strain

7、 0157:H7 .螺旋菌(spirilla)螺旋狀的細(xì)菌稱為螺旋菌。根據(jù)其彎曲情況分為：弧菌vibrio)：螺旋不滿一圈，菌體呈弧形或逗號(hào)形 例：霍亂弧菌、逗號(hào)弧菌螺旋菌(spirillum)：螺旋滿26環(huán)，螺旋狀 例：干酪螺菌 螺旋體(spirochaeta)：旋轉(zhuǎn)周數(shù)在6環(huán)以上，菌體柔軟。 例：梅毒密螺旋體Vibrio cholerae.細(xì)菌的異常形狀結(jié)核桿菌的正常形狀結(jié)核桿菌的異常形狀培育時(shí)間、培育溫度、培育基成分、濃度、pH值影響細(xì)菌形狀的 要素 .細(xì)菌特殊形狀柄細(xì)菌、腎形菌、臂微菌、網(wǎng)格硫細(xì)菌、貝日阿托氏菌(絲狀)、具有子實(shí)體的粘細(xì)菌等是特殊形狀的細(xì)菌。.二、細(xì)菌的大小(1)長(zhǎng)度單

8、位：微米(m)(2)表示： 球菌：直徑 桿菌： 寬長(zhǎng) 螺菌： 寬、長(zhǎng)、螺距通常球菌直徑：0.2 1.5 m， 桿菌:長(zhǎng)1 5 m, 寬0.5 1 m。例如：E.coli：平均長(zhǎng)度：2 m ； 寬度0.5m 1500個(gè)大腸桿菌頭尾相接等于3mm; 109個(gè)大腸桿菌重1 mg.細(xì)菌大小舉例 菌名 直徑或?qū)掗L(zhǎng)/ （ m m ）乳鏈球菌金黃色葡萄球菌大腸桿菌枯草芽孢桿菌霍亂弧菌 0.5 1 0.8 1 0.5 (1 3)(0.8 1.2) ( 1.23)(0.2 0.6) (1 3).三 、細(xì)菌染色法:.負(fù)染色 .涂片枯燥固定染色1min水洗、吸干鏡檢簡(jiǎn)單染色制備涂片標(biāo)本染色.步驟：結(jié)果: 陽性菌紫色

9、 陰性菌紅色結(jié)晶紫初染碘液媒染乙醇脫色番紅復(fù)染涂片固定由丹麥醫(yī)生Hans Christian Gram于1884年創(chuàng)建。革蘭氏染色法Gram Stain.Figure 1 - A Gram stain of Gram + Staphylococcus cells. Figure 2 - Gram stain of Gram - E. coli cellsFigure.四、細(xì)菌的繁衍普通為無性繁衍，二分裂法。同形裂殖：裂殖后構(gòu)成的子細(xì)胞大小相等。異形裂殖：分裂產(chǎn)生兩個(gè)大小不等的子細(xì)胞。細(xì)菌分裂過程：菌體伸長(zhǎng)，核質(zhì)體分裂構(gòu)成橫隔壁子細(xì)胞分別無性繁衍有性繁衍少數(shù)有菌毛的菌可進(jìn)展有性繁衍方式.五、細(xì)菌

10、的群體形狀固體培育時(shí)的群體形狀： 菌落colony) 單菌落clone) 菌苔(lawn)culture plate液體培育時(shí)的群體形狀： 一種類：. 不同的微生物種類，其菌落特征不同。同一種菌在不同培育條件下菌落特征也不盡一樣。菌落的特征包括：二菌落形狀1、大小2、顏色3、透明度4、外表形狀5、質(zhì)地6、邊緣形狀7、隆起外形正面觀.Samples were taken from the numbered colonies and examined microscopically.三影響菌落形狀的要素各種微生物在一定條件下構(gòu)成的菌落，其形狀特征有一定的穩(wěn)定性和專注性，因此可以作為識(shí)別、鑒定菌種的

11、一個(gè)根據(jù)，但也受某些要素的影響，察看時(shí)應(yīng)加以留意。1、臨近菌落2、培育時(shí)間3、培育基成分4、培育溫度.細(xì)菌菌落的特征普通都較小，菌落與培育基結(jié)合不嚴(yán)密，用接種針容易挑起，多數(shù)外表較光滑、潮濕、較粘稠，易挑取，質(zhì)地均勻，色澤多樣。.六、細(xì)菌細(xì)胞構(gòu)造普通構(gòu)造：如細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)體、核糖體等，是一切細(xì)菌都有的構(gòu)造特殊構(gòu)造：主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、莢膜和芽孢等，并非一切細(xì)菌都有的構(gòu)造.Figure 1. Schematic diagram of a typical procaryotic cell. Minimally, a procaryote is composed of a cel

12、l wall and plasma membrane that surrounds its cytoplasm containing a chromosome, ribosomes, enzymes, several classes of RNA, and small molecules (precursors). .一細(xì)胞壁cell wall細(xì)胞壁的察看方法： 質(zhì)壁分別染色 電鏡察看G與G細(xì)菌cw的方式構(gòu)造共有組分 肽聚糖特有組分 G 磷壁酸 G 脂多糖細(xì)胞壁是位于菌體的外層，內(nèi)側(cè)緊貼細(xì)胞膜的一層無色透明，堅(jiān)韌而有彈性的構(gòu)造。細(xì)胞壁約占細(xì)胞干重的10%25%。.Figure 3 - Elec

13、tron micrograph of a G+ cell wall. Figure 4 - Electron micrograph of a G- cell wall. .細(xì)胞壁cell wall.Gram Positive.Gram Negative.革蘭氏陽性菌肽聚糖單體概念：肽聚糖是由 N乙酰胞壁酸NAM和N乙酰葡糖胺NAG以及短肽鏈主要是四肽組成的亞單位聚合而成的大分子聚合物。1細(xì)胞壁的根本骨架肽聚糖共有成分肽聚糖網(wǎng)格狀構(gòu)造.Figure 5 - A comparison of L and D amino acids. Note that while the structure is

14、identical, it is impossible to superimpose them.肽聚糖網(wǎng)格狀構(gòu)造. NAG 與 NAM 殘基以-1,4糖苷鍵交替銜接，構(gòu)成聚糖的骨架主鏈；一組一樣的短肽側(cè)鏈接于NAM上；相連主鏈上的短肽側(cè)鏈經(jīng)過一條肽橋、或直接相連，從而構(gòu)成網(wǎng)狀分子構(gòu)造。肽聚糖單體網(wǎng)狀構(gòu)造G+菌肽聚糖單體G菌肽聚糖單體.Figure 8. Schematic diagram of the peptidoglycan sheet of Staphylococcus aureus. G = N-acetyl-glucosamine; M = N-acetyl-muramic acid

15、; L-ala = L-alanine; D-ala = D-alanine; D-glu = D-glutamic acid; L-lys = L-lysine. This is one type of murein found in Gram-positive bacteria. Compared to the E. coli peptidoglycan (Figure 7) there is L-lys in place of DAP (diaminopimelic acid) in the tetrapeptide. The free amino group of L-lys is s

16、ubstituted with a glycine pentapeptide (gly-gly-gly-gly-gly-) which then becomes an interpeptide bridge forming a link with a carboxy group from D-ala in an adjacent tetrapeptide side chain. Gram-positive peptidoglycans differ from species to species, mainly in regards to the amino acids in the thir

17、d position of the tetrapeptide side chain and in the amino acid composition of the interpeptide bridge. .肽聚糖的特點(diǎn)1)為原核生物所特有(古細(xì)菌例外) 2)D-型氨基酸和DAP在真核細(xì)胞中未發(fā)現(xiàn) 3)個(gè)別菌中DAP二氨基庚二酸可為L(zhǎng)ys替代 .革蘭氏陽性細(xì)菌與陰性細(xì)菌肽橋的類型第三型肽橋是在Micrococcus luteus藤黃微球菌中發(fā)現(xiàn)的。其肽橋與肽尾構(gòu)造完全一樣，并可以由12條構(gòu)成，其構(gòu)造為：L-AlaD-GluL-lysD-Ala12 L-Gly第四型肽橋?yàn)镃orynebacte

18、rium poinsettiae猩猩木棒桿菌所特有，其肽橋僅由一個(gè)氨基酸D-丙氨酸組成，把前一肽聚糖鏈的一個(gè)肽尾的第四氨基酸 D-丙氨酸與后一肽尾的第二氨基酸D-谷氨酸相銜接。這種細(xì)菌肽尾的第三氨基酸是L-鳥氨酸L-Orn。.2G+菌的細(xì)胞壁肽聚糖(peptidoglycan)磷壁酸(teichoic acid)細(xì)胞壁厚度 較厚，2030nm細(xì)胞壁分層 不分層肽聚糖含量 含量高30-70肽聚糖層數(shù) 層數(shù)多交聯(lián)度 交聯(lián)度高磷壁酸 有脂多糖 無DAP 無. 磷壁酸t(yī)eichoic acid垣酸 占壁干重4050%。是以磷酸多元醇分子的反復(fù)構(gòu)造單位為主鏈骨架的陰離子多聚物。在多數(shù)情況下，磷壁酸分子中

19、的磷酸多元醇是磷酸甘油，或磷酸核糖醇，因此，根據(jù)主鏈組成不同可以將磷壁酸分為兩大類：磷酸甘油型磷壁酸核糖醇型磷壁酸.根據(jù)結(jié)合部位的不同分為： 壁磷壁酸:含量多，經(jīng)過共價(jià)鍵與肽聚糖分子結(jié)合,并延伸到肽聚糖分子外表, 帶有負(fù)電荷。 膜磷壁酸:與菌細(xì)胞原生質(zhì)膜的脂類結(jié)合。.Figure 8 - The structure of teichoic acid.磷壁酸的功能協(xié)助肽聚糖加固細(xì)胞壁；加強(qiáng)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性；提高膜結(jié)合酶的才干(使細(xì)胞壁構(gòu)成負(fù)電荷環(huán)境,以利于 吸附鎂離子,維持酶活)構(gòu)成噬菌體的吸附位點(diǎn);構(gòu)成外表抗原決議簇的主要成分。 保證革蘭氏陽性致病菌如A族鏈球菌與其寄主間的粘連 .3G的細(xì)胞壁細(xì)

20、胞壁厚度 較薄10-15nm細(xì)胞壁分層 分層： 外壁層 6-10nm 內(nèi)壁層2-3nm肽聚糖含量 只占組分的5-10%肽聚糖層數(shù) 低，普通1-2層肽聚糖交聯(lián)度 較低磷壁酸 有在外膜層脂多糖 無 抗原決議因子 O-抗原 蛋白質(zhì).脂多糖(LPS,lipopolysaccharide)：脂質(zhì)A：為一種糖磷脂，由N-乙酰匍糖胺雙糖、磷酸與多種長(zhǎng)鏈脂肪酸組成，它是細(xì)菌內(nèi)毒素的主要成分。中心多糖：由2-酮-3-脫氧辛糖酸KDO)、L-甘油-D-甘露庚糖、半乳糖及匍糖胺這樣一組糖類組成。它一邊經(jīng)過KDO殘基銜接在脂類A上，另一邊經(jīng)過葡萄糖殘基與O-側(cè)鏈相連。O-側(cè)鏈特異性多糖：是由多糖組成的反復(fù)單位，構(gòu)造復(fù)

21、雜，位于菌體的外外表，又稱菌體抗原。由于各種革蘭氏陰性菌多糖鏈的種類、陳列順序和空間構(gòu)型都不同，呵斥革蘭氏陰性菌的O-抗原有不同的特異性。LPS分子普通都是由三部分區(qū)段組成G-菌的脂多糖成分具有毒性，由于它細(xì)菌外表嚴(yán)密結(jié)合，只需在菌體裂解時(shí)才被釋放出來，故稱為內(nèi)毒素endotoxin) 。.LPS層的主要功能構(gòu)成某些革蘭氏陰性細(xì)菌致病物質(zhì)內(nèi)毒素的物質(zhì)根底；起細(xì)菌自我維護(hù)作用，它可以阻止溶菌酶、抗生素和染料等侵入菌體，也可以阻止周質(zhì)空間中的酶外漏；作為重要的抗緣由子決議了革蘭氏陰性菌抗原的多樣性；是許多噬菌體吸附的受體。. 成分 占細(xì)胞壁干重的%革蘭氏陽性細(xì)菌革蘭氏陰性細(xì)菌 肽聚糖 磷壁酸 類脂

22、質(zhì) 蛋白質(zhì)含量很高（3095）含量較高（50）一般無（50%10-20%Teichoic acids in wallpresentabsentLipid and lipoprotein content0-3%58%Protein content09%Lipopolysaccharide content013%Sensitivity to Penicillin Gyesno (1)Sensitivity to lysozymeyesno (2)Table 5. Correlation of Grams stain with other properties of Bacteria.5細(xì)胞壁的功能

23、1、決議了革蘭氏染色的性質(zhì)；2、決議細(xì)菌的根本形狀；3、決議細(xì)胞的抗膨壓維護(hù)細(xì)胞免受浸透壓變化的破壞4、決議對(duì)溶菌酶的敏感性；5、決議了對(duì)青霉素的抗性；6、為鞭毛運(yùn)動(dòng)提供支點(diǎn)；7、決議細(xì)胞的抗原性；8、決議細(xì)菌的毒性致病性.G菌：細(xì)胞壁厚，肽聚糖網(wǎng)狀分子構(gòu)成一種透性障，當(dāng)乙醇脫色時(shí)，肽聚糖脫水而孔障減少，故保管結(jié)晶紫-碘復(fù)合物在細(xì)胞膜上。呈紫色。G菌：肽聚糖層薄，交聯(lián)松散，乙醇脫色不能使其構(gòu)造收縮，其脂含量高,乙醇將脂溶解，縫隙加大，結(jié)晶紫-碘復(fù)合物溶出細(xì)胞壁，沙黃復(fù)染后呈紅色。革蘭氏染色原理第一步：結(jié)晶紫使菌體著上紫色第二步：碘和結(jié)晶紫構(gòu)成脂溶性大分子復(fù)合物，分子大，能被細(xì)胞壁阻留在細(xì)胞內(nèi)。

24、第三步：酒精脫色，細(xì)胞壁成分和構(gòu)造不同，出現(xiàn)不同的反響。第四步：沙黃復(fù)染，添加脫色菌與背景的反差并區(qū)別于未脫色菌。.溶菌酶對(duì)細(xì)胞壁的作用可切斷NAM和NAG之間的1，4糖苷鍵，引起細(xì)菌裂解。 對(duì)G菌，在EDTA存在下，受溶菌酶作用。 溶菌酶處置后的菌細(xì)胞應(yīng)保管在弱高滲0.1 0.2M蔗糖液中。.青霉素對(duì)細(xì)菌細(xì)胞壁的作用 Penicillium與轉(zhuǎn)肽酶結(jié)合，而使該酶失活，抑制了側(cè)鏈末端的丙氨酸與五肽橋的銜接，破壞了細(xì)菌細(xì)胞壁的完好性即抑制肽聚糖的合成，因此， Penicillium僅對(duì)正在生長(zhǎng)著的細(xì)菌，且主要是對(duì)G+菌有效。.6周質(zhì)空間periplasmic space又稱壁膜空間。指位于細(xì)胞壁

25、與細(xì)胞膜之間的狹窄間隙，革蘭氏陽性細(xì)菌與陰性細(xì)菌均有。內(nèi)中含有多種蛋白質(zhì)，例如蛋白酶、核酸酶等各種解聚酶，運(yùn)送某些物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的結(jié)合蛋白，以及趨化性的受體蛋白等。.7細(xì)胞壁缺損型細(xì)菌原生質(zhì)體protoplast球形體spheroplastL型細(xì)菌L-form原生質(zhì)體的特點(diǎn)：1、無細(xì)胞壁，為圓球形 2、對(duì)環(huán)境敏感：浸透壓，震蕩，離心，易溶菌 3、有鞭毛，而不能運(yùn)動(dòng) 4、不被噬菌體感染由于失去吸附位點(diǎn).L型細(xì)菌指那些實(shí)驗(yàn)室或宿主體內(nèi)經(jīng)過自發(fā)突變而構(gòu)成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷菌株。球狀體sphaeroplast)：又稱原生質(zhì)球，指還殘留部分細(xì)胞壁，尤其是革蘭氏陰性細(xì)菌外膜的原生質(zhì)體。.二細(xì)胞膜(cy

26、toplastic membrane1.概念：細(xì)胞膜是緊貼細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)包圍細(xì)胞質(zhì)的一層柔軟，富有彈性的半透明薄膜。2. 察看分別方法：1)質(zhì)壁分別 (2)選擇性染色 (3)電鏡技術(shù) (4)溶菌酶處置.1972年Singer和Nicolson提出的細(xì)胞膜液態(tài)鑲嵌模型4. 細(xì)胞膜的構(gòu)造與化學(xué)組成細(xì)胞膜液態(tài)鑲嵌模型以為：膜是由球形蛋白與磷脂按照二維陳列方式構(gòu)成的流體鑲嵌式，流動(dòng)的脂類雙分子層構(gòu)成了膜的延續(xù)體，而蛋白質(zhì)象孤島一樣無規(guī)那么地漂流在磷脂類的海洋當(dāng)中。.5. 細(xì)胞膜的功能：a) 控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的運(yùn)送、交換；b) 維持細(xì)胞內(nèi)正常浸透壓的浸透屏障作用；c) 合成細(xì)胞壁各種組分L

27、PS、肽聚糖、磷壁酸和莢膜物質(zhì)等大分子的場(chǎng)所；d) 進(jìn)展氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地；e)參與能量代謝，在細(xì)菌中，電子傳送鏈和ATP合成酶均位于細(xì)胞膜；f) 提供鞭毛的著生點(diǎn)并提供鞭毛運(yùn)動(dòng)所需能量。.三內(nèi)膜系統(tǒng)間體(mesosome)： 細(xì)胞膜內(nèi)褶構(gòu)成的一種管狀、層狀或串狀物，普通位于細(xì)胞分裂的部位或附近。 間體的功能： (1)參與隔膜構(gòu)成 2與核分裂有關(guān) 3類似線粒體功能.四核質(zhì)體(nuclear body; nucleoid)細(xì)菌DNA：長(zhǎng)度：普通為：13mm例：大腸桿菌的DNA長(zhǎng)約1mm。生長(zhǎng)迅速的細(xì)菌在核分裂之后細(xì)胞往往來不及分裂,所以細(xì)胞中常有24個(gè)核，而生長(zhǎng)緩慢的細(xì)菌細(xì)胞中普通

28、只需12個(gè)核，不在染色體復(fù)制時(shí)期普通是單倍體。功能：負(fù)載遺傳信息。 由大型環(huán)狀雙鏈DNA纖絲不規(guī)那么地折疊或纏繞而構(gòu)成的無核膜、核仁的區(qū)域.Examples of nucleoid structure and distribution in Sulfolobus cells. .五質(zhì)粒(plasmids) 細(xì)菌染色體外的共價(jià)閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子分子量約為-100 106 D.攜帶1-100個(gè)基因, 一個(gè)菌細(xì)胞可有一至數(shù)十個(gè)質(zhì)粒。Structure of a bacterium highlighting the bacterial plasmid.質(zhì)粒的特點(diǎn)1、可以在細(xì)胞質(zhì)中獨(dú)立于染色體之外即

29、以游離形狀存在，也可以插入到染色體上以附加體的方式存在；2、在細(xì)胞分裂時(shí)，可以不依賴于細(xì)菌染色體而獨(dú)立進(jìn)展自我復(fù)制，也可以插入到細(xì)菌染色體中與染色體一道進(jìn)展復(fù)制；3、質(zhì)?？梢越?jīng)過轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、或接協(xié)作用而由一個(gè)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì)胞，使兩個(gè)細(xì)胞都成為帶有質(zhì)粒的細(xì)胞；4、質(zhì)粒對(duì)于細(xì)胞生存并不是必要的。.質(zhì)粒的種類1、大腸桿菌的F因子2、細(xì)菌抗藥質(zhì)粒R因子3、大腸桿菌素質(zhì)粒Col因子4、降解質(zhì)粒5、Vi質(zhì)粒.(六)細(xì)胞質(zhì)(cytoplast)及其內(nèi)含物(inclusin) 細(xì)胞質(zhì)功能：細(xì)胞質(zhì)中含有豐富的酶系，是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成、轉(zhuǎn)化、代謝的場(chǎng)所。 細(xì)胞膜內(nèi)除核質(zhì)體外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)可總稱為細(xì)

30、胞質(zhì)。其主要成分有：核糖體、貯藏物、各種酶類、中間代謝物及質(zhì)粒等,少數(shù)細(xì)菌還存在有伴胞晶體或氣泡等。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)外形較大的顆粒狀構(gòu)造為內(nèi)含物，包括各種貯藏物和氣泡、羧酶體等。.核糖體ribosome) 是分散在細(xì)胞質(zhì)中的顆粒狀構(gòu)造，由核糖體核酸占60%和蛋白質(zhì)占40%組成。細(xì)菌的核糖體沉降系數(shù)為：70s，由50s大亞基和 30s 小亞基構(gòu)成。功能：是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的機(jī)構(gòu)。.2.顆粒狀內(nèi)含物.概念：是普遍存在的貯藏物，大小為0.51m ，主要成分是多聚偏磷酸鹽的聚合物，分子呈線狀，嗜堿性強(qiáng)，用美蘭染色時(shí)著色較深，呈紫紅色，與菌體其他部位不同，故稱異染粒。功能：儲(chǔ)存磷元素和能量，降低浸透壓。 含異染粒

31、的細(xì)菌種類:棒狀桿菌和某些芽孢桿菌等. 異染粒metachromatic granule ：.ppppppp+ ATP+ ADP( ) n+ATP( )+ ADPn+1多聚偏磷酸鹽：.聚-羥基丁酸poly-hydroxybutirate，PHB聚羥丁酸顆粒是許多細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)內(nèi)常含有的碳源類貯藏物.PHB不溶于水,易被脂溶性染料(如蘇丹黑)著色。功能:儲(chǔ)存碳源、能源和降低浸透壓。許多好氧菌和光合厭氧菌都含有聚羥丁酸顆粒。.CH3CHOHCH2COOHH-OCCH2CO-OHCH3n(n6)PHB.硫粒是硫元素的貯藏體功能： a.好氧硫細(xì)菌的能源 b.厭氧硫細(xì)菌的電子供體構(gòu)成：當(dāng)環(huán)境中H2S含量高時(shí)

32、，在體內(nèi)積累S；當(dāng)H2S缺乏時(shí),S氧化成硫酸鹽，以提供被菌細(xì)胞生命活動(dòng)所需能量：H2SSSO4-2.淀粉粒和肝糖:都是-1,4或-1,6糖苷鍵的葡萄糖聚合物。這些貯藏物通常較均勻地分布在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，顆粒較小。假設(shè)這類貯藏物大量存在時(shí)，用碘使對(duì)其染色，肝糖粒能被碘液染成紅色，淀粉粒被碘成藍(lán)色。脂肪粒：脂肪粒的折光性較強(qiáng)，它可被脂溶性染料染色；細(xì)胞生長(zhǎng)旺盛時(shí)，脂肪粒增多，細(xì)胞遭破壞后，脂肪粒可游離出來。肝糖、淀粉粒、脂肪滴.氣泡 由蛋白質(zhì)膜構(gòu)成的充溢氣體的泡狀物。有些細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中含有幾個(gè)或多個(gè)氣泡。常見于光合細(xì)菌和水生細(xì)菌。氣泡的功能調(diào)理細(xì)胞比重，加大菌體的浮力,借氣泡漂浮才干，以使其漂浮在適宜的水

33、層中，使無鞭毛菌在適宜的環(huán)境中生長(zhǎng)。氣泡吸收空氣，空氣中的氧氣可供代謝需求。例：許多光合細(xì)菌和水生細(xì)菌、鹽桿菌常含有氣泡。.七糖被(glycocalyx)及其類型某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層粘液性膠狀物質(zhì)。根據(jù)糖被外形和厚度不同，將莢膜分為四類(大莢膜：粘液狀物質(zhì)具有一定外形，相對(duì)穩(wěn)定地附著在細(xì)胞壁外，厚度：0.2m。微莢膜microcopsule)：粘液狀物質(zhì)較薄，厚度：0.2m，與細(xì)胞外表結(jié)實(shí)結(jié)合。粘液層(slime layer)：粘液物質(zhì)沒有明顯的邊緣，比莢膜松散,可向周圍環(huán)境中分散,增大黏性。菌膠團(tuán)(zoogloea):包裹在細(xì)胞群體上的膠狀物質(zhì)。.莢膜的察看熒光顯微鏡 負(fù)染色 特殊染色熒光

34、顯微鏡下的莢膜 .莢膜的生理功能1、莢膜富含水分，可維護(hù)細(xì)胞免于枯燥；2、能抵御吞噬細(xì)胞的吞噬；3、為主要外表抗原K抗原，是有些病原菌的毒力因子；4、能維護(hù)菌體免受噬菌體和其他物質(zhì)溶菌酶和補(bǔ)體的損害；5、是某些病原菌必需的粘附因子；6、貯藏養(yǎng)料，是細(xì)胞外碳源和能源的貯藏物質(zhì).莢膜與消費(fèi)實(shí)際的關(guān)系運(yùn)用：莢膜也可以成為有價(jià)值的資料。如：Leucomostoc mesenteroides 的葡聚糖莢膜已用于消費(fèi)代血漿的主要成分右旋糖酐和葡聚糖凝膠制劑； 從野菜黃單胞菌Xanthomonas campestris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； 用產(chǎn)菌膠團(tuán)的菌進(jìn)展污水

35、處置等； 經(jīng)過莢膜的血清學(xué)反響進(jìn)展細(xì)菌鑒定莢膜膨脹實(shí)驗(yàn)。危害：食品蛻變發(fā)粘；加強(qiáng)致病力；呵斥嚴(yán)重齲齒等。.莢膜與菌落形狀光滑Smooth,S-)型菌落產(chǎn)莢膜的細(xì)菌在固體培育基上構(gòu)成的菌落外表潮濕、有光澤、呈粘液狀，稱S-型菌落。粗糙Rough,R-)型菌落不產(chǎn)莢膜的細(xì)菌構(gòu)成的菌落外表枯燥、粗糙、稱R-型菌落。.莢膜的構(gòu)成條件 1莢膜的構(gòu)成是微生物的遺傳特征之一，是“種的特征。但不是細(xì)菌的必要構(gòu)造，失去莢膜的菌株照樣可以生活。 (2)莢膜的構(gòu)成與組成明顯受培育基成分和培育條件的影響與環(huán)境親密相關(guān)。 如腸膜明串珠菌(Leuconosto mesenterondes)以蔗糖為碳源時(shí)合成葡聚糖成分的莢

36、膜 。.八鞭毛flagellum1. 概念： 某些微生物外表由細(xì)胞內(nèi)生出的細(xì)長(zhǎng)、波曲的構(gòu)造。2.鞭毛的察看： 1)從固體培育基上的菌落形狀判別 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)半固體穿刺培育 鞭毛的長(zhǎng)度:普通為15-20 m，最長(zhǎng)可達(dá)70 m 。鞭毛的直徑:為0.01-0.02 m.3.鞭毛的著生方式.4. 鞭毛的構(gòu)造由鞭毛絲、鞭毛鉤、基體三部分組成鞭毛絲：中空螺旋狀、絲狀構(gòu)造，球蛋白亞基螺旋陳列。鞭毛鉤：又稱鉤形鞘，是銜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：由假設(shè)干個(gè)盤狀物即環(huán)組成。.5. 鞭

37、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).菌毛又稱：纖毛、線毛、須毛、傘毛某些菌體外表存在的短而多的附屬物。菌毛比鞭毛更短、更細(xì)，且又直又硬。數(shù)量很多，不具有運(yùn)動(dòng)功能，但與菌的致病性吸附等有關(guān)九性毛(pilus)與菌毛(fimbria.概念：某些細(xì)菌生長(zhǎng)到一定階段或在一定環(huán)境條件下，細(xì)胞的正常生長(zhǎng)和分裂停頓，細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì)濃縮，逐漸行成一個(gè)圓形、橢圓形或圓柱形的，對(duì)不良環(huán)境有較強(qiáng)抵抗力的特殊構(gòu)造，稱為芽胞。芽胞成熟后可自行從芽胞囊中釋放出來。因芽胞

38、的構(gòu)成都是在細(xì)胞內(nèi)，故又稱內(nèi)生孢子。十芽胞(endospore，spore)芽胞芽胞囊. Figure. Gram stain of Bacillus anthracis, the cause of anthrax.1、Shape,location and relative size to the spore of parent cell.在桿菌中能構(gòu)成芽孢的種類較多，在球菌和螺旋菌中只需少數(shù)菌種可構(gòu)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2、能構(gòu)成芽孢的細(xì)菌種類.芽孢的構(gòu)造芽孢的外壁層厚而致密，

39、主要成分為脂蛋白，通透性差,不易著色。中心含有大量的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。普通以 DPACa的方式存在。皮層主要含芽孢肽聚糖、 DPA Ca，皮層體積大，比較致密。芽孢平均含水量低,約40%.3、芽孢的組成和構(gòu)造芽孢有多層構(gòu)造，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮層和中心：.軸絲構(gòu)成 構(gòu)成前芽孢 前芽孢隔膜構(gòu)成 前芽孢發(fā)育成熟芽孢構(gòu)成 芽孢囊裂解 4、芽孢的構(gòu)成過程.對(duì)高溫、枯燥、輻射、化學(xué)藥物有強(qiáng)大的抵抗力。 含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易著色，折光性強(qiáng)。芽胞內(nèi)新陳代謝幾乎停頓，處于休眠形狀，但堅(jiān)持潛在萌生力。一個(gè)芽孢萌生只產(chǎn)生一個(gè)

40、營(yíng)養(yǎng)形狀的細(xì)胞。5、芽孢的特性.6、芽孢抗熱機(jī)制目前尚不清楚，但能夠與以下要素有關(guān)，如含水量低、壁厚而致密，芽孢中的酶分子量小，比較耐熱。過去還曾以為芽孢抗熱與DPA有關(guān)，如今已否認(rèn)了這種假設(shè)。.7、伴胞晶體parasporal crystal少數(shù)芽孢桿菌，如Bacillus thuringiensis蘇云金芽孢桿菌在構(gòu)成芽孢的同時(shí)，會(huì)在芽孢旁構(gòu)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(duì)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。.Bacillus thuringiensi

41、s viewed by phase contrast microscopy. The vegetative cells contain endospores (phase bright) and crystals of an insecticidal protein toxin (delta endotoxin). Most cells have lysed and released the spores and toxin crystals (the structures with a bipyramidal shape).9、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)菌繁衍的一種方式

42、，又不是對(duì)環(huán)境的消極反響，而是一種生命方式，一種獨(dú)立的休眠體。.8、研討芽孢的意義：1、分類鑒定2、保管菌種3、分別菌種4、生物殺蟲5、滅菌規(guī)范.七、常見細(xì)菌舉例：大腸埃希氏桿菌Escherichia coli枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis北京棒桿菌Corynebacteriun Pekinensis熟記以下根本細(xì)菌學(xué)名：Bac. ThuringiensisClostridium acetobutylicum丙酮丁醇梭菌 Streptococcus pneumoniaeMycobacterium tuberculosis結(jié)核菌 Pseudomonas aeruginosa銅綠假

43、單胞菌 Salmonella typhimurium鼠傷寒沙門氏菌 Slaphylococcus aureusLactobacillus lactis乳酸乳球菌 .第二節(jié) 放線菌Actinomycetes本節(jié)提要：放線菌的根本形狀 放線菌的生活史和繁衍 放線菌的培育特征 放線菌的分類根據(jù)放線菌的主要屬. Actinomycetes是一類具有絲狀分枝的單細(xì)胞，主要以外生孢子的方式繁衍，革蘭氏陽性，與細(xì)菌同屬原核微生物。放線菌菌菌落中的菌絲常從一個(gè)中心向周圍輻射狀呈放射狀生長(zhǎng)，并因此而得名。放線菌有特殊的土霉味。分布：含水量較低、有機(jī)物豐富、呈微堿性的土壤中。估計(jì)每克土壤中約含放線菌孢子107個(gè)。

44、運(yùn)用：放線菌對(duì)人類最突出的奉獻(xiàn)就是它能產(chǎn)生大量的、種類繁多的抗菌素。放線菌還是酶類、維生素的消費(fèi)菌；有的放線菌有固氮才干；放線菌在自然界物質(zhì)循環(huán)中也起著重要作用，由于它們具有較強(qiáng)的分解復(fù)雜有機(jī)物的才干，對(duì)于土壤肥力的提高也有重要作用。危害：只需極少數(shù)放線菌對(duì)人類構(gòu)成危害，某些Actinomyces放線菌屬菌種引起動(dòng)物放線菌病皮膚、腦、肺和足部感染，某些Nocardia諾卡氏菌屬引起人和動(dòng)物的諾卡氏菌??；還有少數(shù)放線菌能引起植物病害。概 述. Streptomyces coelicolor J1501 A picture of colonies producing the pigmented a

45、ntibiotic actinorhodin.Colonies of Streptomyces sp.Sporulating colonies on Tomato-Oatmeal Agar plates.Colonies of Streptomyces sp. Streptomyces lividans 1326 Colonies growing on medium R2YE, producing both undecylprodigiosin and actinorhodin.一、放線菌與細(xì)菌的比較同為單細(xì)胞，菌絲比真菌細(xì)，其直徑與細(xì)菌接近；同屬原核生物。無核膜、核仁和線粒體等。核糖體70S

46、等；胞壁含磷壁酸，二氨基庚二酸，不含幾丁質(zhì)，纖維素；G+;對(duì)環(huán)境的要求與細(xì)菌相近；對(duì)溶菌酶敏感；對(duì)抗生素的反響向細(xì)菌。 總之，放線菌是一類介于細(xì)菌和真菌之間，而更接近于細(xì)菌的原核生物。所以：在Bergeys Manual of Systematic Bacteriology. Vol.4 上歸在分枝菌綱(Actinomycetes) .由分枝狀菌絲組成。菌絲無隔膜，仍屬單細(xì)胞。菌絲直徑與桿菌類似1 m左右；細(xì)胞壁含磷壁酸、二氨基庚二酸，不含幾丁質(zhì)、纖維素；革蘭氏陰性。二、放線菌的形狀構(gòu)造菌絲根據(jù)形狀和功能不同可分為： 基內(nèi)菌絲(Substrate mycelium 氣生菌絲(Aerial my

47、celium) 孢子絲(Reproductive mycelium).Substrate mycelia. .Aerial hyphae emerging from the substrate mycelium.Aerial mycelia. Streptomyces lividans 1326 Lawn of aerial hyphaeReproductive myceliumMagnification of aerail hyphae.放線菌孢子絲類型：二級(jí)輪生一級(jí)輪生叢生松螺旋緊螺旋鉤狀.單輪生螺旋狀放線菌孢子絲的顯微圖片:.Coiled aerial hyphae.三、放線菌的繁衍方式

48、.孢子形狀及其特點(diǎn).四、放線菌的生活史.五、放線菌的菌落形狀質(zhì)地: 致密、枯燥、多皺、小而不蔓延、不挑起，外表有放射狀溝紋。 外形：隨菌種不同可有兩類： (1)產(chǎn)生大量分枝狀菌絲的菌種： 如Strptomyces)構(gòu)成與培育基結(jié)合較緊的 菌落，不易挑起或整個(gè)挑起。 (2)不產(chǎn)生大量菌絲的菌種： 如Nocardia構(gòu)成的菌落呈粉質(zhì)，挑之易碎.鏈霉菌屬(Streptomyces) 共約1000多種。具有發(fā)育良好的菌絲體，菌絲體有基內(nèi)菌絲、氣生菌絲、和孢子絲之分；孢子絲和孢子的形狀因種而異?？股刂饕煞啪€菌產(chǎn)生，而其中90%由鏈霉菌產(chǎn)生。諾卡氏菌屬Nocardia此屬中多數(shù)種沒有氣生菌絲，只需營(yíng)養(yǎng)

49、菌絲。在培育15h至4天內(nèi)，菌絲體產(chǎn)生橫膈膜，分枝的菌絲體忽然全部斷裂成桿狀、球狀或帶叉的桿狀體。小單孢菌屬M(fèi)icromonospora)不行成氣生菌絲，只在營(yíng)養(yǎng)菌絲上長(zhǎng)出很多分枝小梗，頂端著生著一個(gè)孢子；其菌落較鏈霉菌小得多。 放線菌屬Actinomyces) 多為致病菌。只需營(yíng)養(yǎng)菌絲，有隔膜，可斷裂成V或Y形體。 六、放線菌的代表屬.Section3 、Other prokaryotes.一、Cyanobacteria (藍(lán)細(xì)菌二、Mycoplasma(支原體)三、Rickettsia(立克次氏體四、Chlamydia(衣原體五、Archaea古生菌.一、Cyanobacteria (藍(lán)細(xì)

50、菌1、Definition2、Distribution3、Shapes4、Property5、Relationship with human.1、Definition是一類進(jìn)化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素但不構(gòu)成葉綠體、能進(jìn)展產(chǎn)氧性光協(xié)作用的大型原核生物。.Anabaena variabilis.Anabaena flosaquae enlarged 2500X.2、Distribution 藍(lán)細(xì)菌廣泛分布于自然界，包括各種水體、土壤中和部分生物體內(nèi)外，甚至在巖石外表和其他惡劣環(huán)境高溫、低溫、鹽湖、荒漠和冰原等中都可找到它們的蹤跡，因此有“先鋒生物之美稱。.3、Shapes 形狀差別極大；有球狀、桿狀和絲狀體，個(gè)體直徑普通為3-10 mm，有的可達(dá)60 mm。當(dāng)許多個(gè)體聚集在一同，可構(gòu)成肉眼可見的、很大的群體。假設(shè)繁茂生長(zhǎng)，可使水的顏色隨菌體顏色而變化。.4、Property 1