山大微生物學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1、PAGE PAGE 69山東大學(xué)微生物學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)第1章： 緒論重點(diǎn)與難點(diǎn)剖析1、微生物及其共性微生物的研究對象以及它們區(qū)別于其他生物的特征（微生物的共同特征）微生物：是肉眼看不清、微小生物的統(tǒng)稱。其研究對象包括：病毒、古菌、細(xì)菌、真菌、許多單細(xì)胞藻類和原生動物。其中病毒屬于非細(xì)胞類特殊類群，古菌和細(xì)菌屬于原核生物， 真菌、,單細(xì)胞藻類和原生動物屬于真核生物。微生物以其獨(dú)特的共性特征而區(qū)別于其他生物，歸納為五大共性：（1）體積小, 結(jié)構(gòu)簡單，表面積/體積比值大;（2）代謝活力強(qiáng), 吸收多, 轉(zhuǎn)化快;（3）生長旺, 繁殖快;（4）分布廣, 種類多（多樣性）;（5）適應(yīng)性強(qiáng), 易變異。體積小、比表面

2、積大特別有利于它們和周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換。微生物的其它很多屬性都和這一特點(diǎn)密切相關(guān)。微生物的主要特征貫穿于基礎(chǔ)微生物教學(xué)的各個章節(jié)中。2、微生物學(xué)(Microbiology)微生物學(xué)是研究微生物以及其獨(dú)特的相關(guān)研究技術(shù)的科學(xué)。3、微生物的發(fā)現(xiàn)1676年，微生物學(xué)的先驅(qū)荷蘭人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次觀察到了細(xì)菌。列文虎克的興趣和愛好就是利用業(yè)余時間制造顯微鏡，并具有高超的使用技術(shù)。據(jù)說他曾制作過400多架單式顯微鏡和放大鏡，放大率一般為50200倍。4、微生物學(xué)的建立（巴斯德與柯赫對微生物學(xué)發(fā)展的重要作用與意義-奠基者）法國人巴斯德（Louis

3、Pasteur）（18221895）和德國人柯赫（Robert Koch）（ 18431910）被譽(yù)為微生物學(xué)的奠基人，是由于他們偉大的貢獻(xiàn)。他們的工作為今天的微生物學(xué)奠定了科學(xué)原理和基本的方法。1)、巴斯德的主要貢獻(xiàn)及意義：巴斯德開辟了微生物領(lǐng)域，并以倡導(dǎo)疾病細(xì)菌學(xué)說、發(fā)明預(yù)防接種方法而聞名，具體貢獻(xiàn)為：(1) 以著名的曲徑瓶試驗徹底否定了“自然發(fā)生”學(xué)說；巴斯德簡單而完美的實(shí)驗奠定了一種科學(xué)而理性的基礎(chǔ)，表明微生物可以通過理性的科學(xué)的方法進(jìn)行研究。自生說被否定的意義之一是：既然不是自生的，就必然已經(jīng)存在，人們就可以去探索它，尋找它。由此將微生物的探索方法由一項科學(xué)性觀察轉(zhuǎn)向成了一項實(shí)驗科學(xué)

4、，打開了研究感染性疾病病因的方法之門。 (2) 在免疫學(xué)的預(yù)防接種方面，發(fā)現(xiàn)傳染疾病的微菌，在特殊的培養(yǎng)之下可以減輕毒力，變成防病的藥苗。首次制成狂犬疫苗； (3) 發(fā)現(xiàn)并證實(shí)發(fā)酵是由微生物引起的；(4)其他貢獻(xiàn)，如巴斯德消毒法等2)、柯赫的主要貢獻(xiàn)及意義對病原細(xì)菌的研究作出了突出的貢獻(xiàn)：包括具體證實(shí)了炭疽桿菌是炭疽病的病原菌；發(fā)現(xiàn)了肺結(jié)核病的病原菌（1905年獲諾貝爾獎）；提出了證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則 著名的柯赫原則，即 = 1 * GB3 在每一相同病例中都出現(xiàn)這種微生物； = 2 * GB3 要從寄主分離出這樣的微生物并在培養(yǎng)基中培養(yǎng)出來； = 3 * GB3 用這

5、種微生物的純培養(yǎng)接種健康而敏感的寄主，同樣的疾病會重復(fù)發(fā)生； = 4 * GB3 從試驗發(fā)病的寄主中能再度分離培養(yǎng)出這種微生物來。微生物學(xué)基本操作技術(shù)方面的貢獻(xiàn)包括：細(xì)菌純培養(yǎng)方法的建立；設(shè)計了各種培養(yǎng)基，實(shí)現(xiàn)了在實(shí)驗室內(nèi)對各種微生物的培養(yǎng)；流動蒸汽滅菌；染色觀察和顯微攝影等技術(shù)。柯赫根據(jù)巴斯德的工作，證明了微生物是疾病的原因，并進(jìn)一步表明：特定的疾病是由特定的微生物引起的。進(jìn)一步將微生物研究推向更高的一種科學(xué)水平上，形成了疾病確定的“柯赫原則”。與此同時柯赫還向微生物學(xué)貢獻(xiàn)了一系列研究技術(shù)。“柯赫原則”以及柯赫發(fā)明的純培養(yǎng)技術(shù)，促進(jìn)了微生物學(xué)的極大發(fā)展。5、微生物學(xué)的發(fā)展及貢獻(xiàn) (1)多學(xué)科

6、交叉促進(jìn)微生物學(xué)全面發(fā)展，使微生物學(xué)發(fā)展成為生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)一門發(fā)展最快，影響最大、體現(xiàn)生命科學(xué)發(fā)展主流的前沿科學(xué)。 (2)微生物學(xué)推動生命科學(xué)的發(fā)展。.促進(jìn)許多重大生命理論問題的突破；對生命科學(xué)研究技術(shù)的貢獻(xiàn)，如細(xì)胞的人工培養(yǎng)、突變體篩選、DNA重組技術(shù)和遺傳工程、.微生物與人類基因組計劃等。 第2章： 純培養(yǎng)技術(shù)和顯微技術(shù)重點(diǎn)與難點(diǎn)剖析一、 純培養(yǎng)技術(shù)1、分離獲得微生物的純培養(yǎng)物是研究利用微生物的基礎(chǔ)。獲得純培養(yǎng)物涉及的相關(guān)技術(shù)包括：無菌技術(shù)、 微生物的分離與分離純化技術(shù)和微生物培養(yǎng)和保藏技術(shù)。 2、無菌技術(shù)：包括培養(yǎng)基和物品的各種滅菌技術(shù)和微生物各種接種過程的無菌操作技術(shù)等。重點(diǎn)在實(shí)驗課中

7、掌握相關(guān)的技術(shù)原理和操作規(guī)范，以牢固樹立“無菌”的思想和概念。3、固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)物的基本方法和原理純培養(yǎng)指的是只有一種微生物組成的細(xì)胞群體。自然環(huán)境中微生物是混雜在一起的，因此分離獲得純培養(yǎng)物的基本原理：首先采用方法將單個的細(xì)胞與其他細(xì)胞分離開，進(jìn)而提供細(xì)胞合適的營養(yǎng)和條件，使其生長成為可見的群體。進(jìn)行微生物的分散主要采用稀釋的方法，而固體培養(yǎng)基由于能夠使分散的細(xì)胞固著于一定的位置，與其他的細(xì)胞分離，從而生長成為一個單細(xì)胞來源的群體-即純培養(yǎng)，而成為常用而簡便的分離介質(zhì)和營養(yǎng)介質(zhì)。固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)物由于稀釋方法的差異和接種平板的方式差異而分為以下幾種方法：（1）劃線平板法將合適的無菌

8、培養(yǎng)基倒入無菌培養(yǎng)皿中，冷卻后制備成平板，按以下方法劃線：平板劃線法中細(xì)胞的分離和稀釋過程發(fā)生在接種環(huán)在固體平板表面上的劃線和移動過程中，產(chǎn)生的單個細(xì)胞在培養(yǎng)基表面生長的后代就是純培養(yǎng)物。（2）傾注平板法和涂布平板法這兩種方法的共同點(diǎn)就是在將細(xì)胞接種到培養(yǎng)基之前，通過液體稀釋的方法分散細(xì)胞，最常用的液體稀釋方法為10倍系列稀釋，參考下圖：隨著稀釋程度的增大，單位體積中的微生物細(xì)胞數(shù)量減少，細(xì)胞得以分散。稀釋傾注平板法的操作是：選擇細(xì)胞得以分散的合適稀釋度的菌懸液與滅完菌冷卻到50-55C的培養(yǎng)基混合均勻，一起倒入無菌培養(yǎng)皿中，冷卻形成平板后，培養(yǎng)。稀釋傾注平板法操作較麻煩。在進(jìn)行微生物分離純化

9、時，該方法需要樣品與熱的培養(yǎng)基混合，因此對熱敏感微生物的影響明顯；該方法操作過程中，樣品中的微生物有的分布于平板表面，有的則裹在培養(yǎng)基中，后者則會影響嚴(yán)格好氧微生物的生長；而且，對于同一種微生物，平板表面的菌落形態(tài)與培養(yǎng)基內(nèi)的菌落形態(tài)會存在著明顯的差別，影響菌落形態(tài)的判別。在進(jìn)行微生物計數(shù)時，該方法細(xì)胞分散均勻，計數(shù)較準(zhǔn)確。稀釋涂布平板方法的操作是：首先將滅完菌冷卻到50-55C的培養(yǎng)基倒入無菌培養(yǎng)皿中冷卻形成平板，然后選擇細(xì)胞得以分散的合適稀釋度的菌懸液加到平板中央，以三角刮刀將之均勻地涂布于整個平板上，培養(yǎng)。稀釋涂布平板方法操作相對簡單，它克服了傾注平板方法對熱敏感微生物、嚴(yán)格好氧微生物和

10、培養(yǎng)基內(nèi)部菌落帶來的不利影響，是實(shí)驗室中經(jīng)常使用的常規(guī)分離方法。其存在的問題是有時會由于菌液太多或者涂布不均勻而使細(xì)胞分散不充分，影響計數(shù)結(jié)果和分離純化效果。（3）稀釋搖管法主要用于厭氧微生物的分離純化，是稀釋平板法的一種變通。其基本操作流程為：試管培養(yǎng)基融化 50度保溫 樣品梯度稀釋后加入試管培養(yǎng)基中 搖勻冷卻凝固 石蠟油封閉 培養(yǎng)。細(xì)胞固著于試管的瓊脂柱中，再加以石蠟覆蓋，就可以進(jìn)行厭氧菌的分離純化。由于氧的存在對嚴(yán)格厭氧微生物有毒害作用，因此嚴(yán)格厭氧菌的培養(yǎng)往往需要專業(yè)的厭氧操作設(shè)備。因此，稀釋搖管法在雖然觀察和挑取菌落時比較困難，但是在缺乏專業(yè)設(shè)備的條件下，此法仍是一項方便有效地進(jìn)行厭

11、氧微生物分離、純化和培養(yǎng)的低成本方法。所有以稀釋為基礎(chǔ)達(dá)到分離純培養(yǎng)物的方法，其前提條件是該類群的微生物細(xì)胞必須在群體中占有數(shù)量上的優(yōu)勢，才能夠在不斷的稀釋中不被淘汰而保留下來。4、液體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)的原理液體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)物仍然基于稀釋的基本原理，但是需要高度稀釋，致使一支試管中分配不到一個微生物細(xì)胞，至多只有一個細(xì)胞，這樣才能夠在液體培養(yǎng)基中獲得純培養(yǎng)物。因此根據(jù)統(tǒng)計學(xué)原理，采用稀釋法進(jìn)行液體分離純培養(yǎng)物時，必須要求在同一個稀釋度的許多平行試管中，大多數(shù)（一般應(yīng)超過95%）試管中表現(xiàn)為不生長，這時表現(xiàn)為生長的試管中為純培養(yǎng)的可能幾率就增大（據(jù)統(tǒng)計計算，若同一稀釋度的試管中有95%表現(xiàn)為

12、不生長，在有細(xì)菌生長的試管中培養(yǎng)物來源于一個細(xì)胞（即純培養(yǎng)）的幾率為97.5%。來源于兩個細(xì)胞的幾率為2.44%，來源于三個細(xì)胞的幾率為0.04%）5、選擇培養(yǎng)分離與富集培養(yǎng)所有以稀釋為基礎(chǔ)達(dá)到分離純培養(yǎng)物的方法，其前提條件是該類群的微生物細(xì)胞必須在群體中占有數(shù)量上的優(yōu)勢，才能夠在不斷的稀釋中不被淘汰而保留下來。非數(shù)量優(yōu)勢微生物類群的分離純化則可以首先通過選擇培養(yǎng)與富集培養(yǎng)的方式使其數(shù)量增加，成為數(shù)量優(yōu)勢菌群后，再通過上述各種平板法進(jìn)行分離和純化。選擇培養(yǎng)就是通過添加抑制劑，抑制大多數(shù)其它微生物的生長；或者選擇特定的營養(yǎng)物，使得需要的微生物易于快速生長。沒有一種培養(yǎng)基或一種培養(yǎng)條件能夠滿足自然

13、界中一切生物生長的要求，在一定程度上所有的培養(yǎng)基都是選擇性的。富集培養(yǎng)就是利用不同微生物間生命活動特點(diǎn)的不同，制定特定的環(huán)境條件，使僅適應(yīng)于該條件的微生物旺盛生長，從而使其在群落中的數(shù)量大大增加，人們能夠更容易地從自然界中分離到所需的特定微生物。 6、 微生物的保藏技術(shù)性狀穩(wěn)定的菌種純培養(yǎng)物是微生物學(xué)工作最重要的基本要求，否則生產(chǎn)或科研都無法正常進(jìn)行。影響微生物菌種穩(wěn)定性的因素：a）變異 b）污染 c）死亡 基本要求：在一定時間內(nèi)使菌種不死、不變、不亂?；痉椒ǎ荷顟B(tài): 培養(yǎng)基傳代培養(yǎng)(斜面、平板、半固體); 寄主傳代培養(yǎng) 休眠態(tài) 冷凍(液氮、低溫冰箱); 干燥(沙土管、冷凍真空干燥)其它方

14、法：濾紙片;明膠片;蒸餾水對于一些比較重要的微生物菌株，則要盡可能多的采用各種不同的手段進(jìn)行保藏，以免因某種方法的失敗而導(dǎo)致菌種的喪失。二、顯微技術(shù) 由于微生物微小，多數(shù)肉眼無法看見，因此對于微生物世界的認(rèn)識必須借助于顯微技術(shù)。顯微技術(shù)不僅與顯微鏡自身的原理和特點(diǎn)有關(guān)，也取決于進(jìn)行顯微觀察時對顯微鏡的正確使用及良好的標(biāo)本制作和觀察技術(shù)。因此顯微技術(shù)是微生物學(xué)的重要內(nèi)容之一，在了解各種顯微工具及其原理和應(yīng)用優(yōu)勢后，還必須緊密結(jié)合試驗課程熟練掌握微生物學(xué)研究的常規(guī)顯微工具。 1、顯微鏡的分辨率顯微鏡物象是否清楚不僅決定于放大倍數(shù)，還與顯微鏡的分辨率（Resolution）有關(guān)， 它是決定觀察效果的

15、最重要的指標(biāo)。分辨率（力)（Resolution，R) 指的是顯微鏡能夠分辨兩點(diǎn)之間最小距離能力。能夠分辨的距離越小，分辨率越高，反之越低。依據(jù)德國理學(xué)家Ernst Abbe，在19世紀(jì)70年代建立的在Abbe的公式中，兩物體之間的最小可分辨距離被稱為最小距離（d）0.5 最小可分辨距離： d = n sin 公式解析：（l）所用光源的光波波長（），是影響最小可分辨距離的最主要因素?？梢姽夤饩€的波長為400-700nm，其中藍(lán)光的波長最短（400-500nm），最小可分辨距離最小，所提供的分辨率最高（所以為什麼大多數(shù)顯微鏡的濾光片都是藍(lán)色的）。（2）: 為物鏡鏡口角的半數(shù)，它取決于物鏡的直徑和

16、工作距離。（3）n：玻片（樣品）與物鏡間介質(zhì)的折射率(空氣：干燥物系；香柏油：油浸物系)。（4）n sin : 被稱為數(shù)值口徑（Numerical Aperture, NA)，它是決定物鏡性能的最重要的指標(biāo)。分辨率從定義上講，與可分辨的最小距離（d）成反比，可表示為：（）。以這種方式將最小可分辨距離與分辨率作為兩個概念分開理解，比較容易理解提高分辨率的相關(guān)措施（獲得最小分辨距離 提高分辨率）：（1）減短光波波長（）。（2）增加鏡口角(),這是增加數(shù)值口徑的因素之一。（3）增加介質(zhì)的折射率(n)，這是增加數(shù)值口徑的重要因素。如，利用油鏡進(jìn)行顯微觀察時，以香柏油取代空氣，其重要作用就是提高介質(zhì)折射

17、率，使數(shù)值口徑和分辨率均得到提高，同時香柏油與玻璃的折射率相近，使得很多原來在透鏡和載玻片表面因折射和反射而損失的光線可以進(jìn)入物鏡，提高照明亮度，改善觀察效果。2、明視野顯微鏡明視野顯微鏡即常用的普通光學(xué)顯微鏡，其照明光線直接進(jìn)入視野，屬透射照明。生活的細(xì)菌在明視野顯微鏡下觀察是透明的，不易看清。解決的措施，一方面是對觀察的樣品進(jìn)行改造，發(fā)展出各種染色技術(shù)，通過特殊的染色方法使細(xì)胞著色，增加與背景的反差，便于觀察；另一方面進(jìn)行顯微鏡的改造，由此發(fā)展出不同種類的顯微鏡，適用于不同的觀察目的。3、暗視野顯微鏡 暗視野顯微鏡則利用特殊的聚光器遮擋中心光源，實(shí)現(xiàn)斜射照明，使照射到樣品上的透射光線無法進(jìn)

18、入物鏡，但由樣品反射或折射的光線進(jìn)入物鏡，因此，整個視野是暗的，而樣品是明亮的，由此達(dá)到增加反差，便于觀察的目的。并且，使用暗視野顯微鏡，即使所觀察微粒的尺寸小于顯微鏡的分辨率，仍然可以發(fā)現(xiàn)其存在。4、相差顯微鏡光波的長短表現(xiàn)為顏色差別，光的振幅高低表現(xiàn)為明亮程度的不同。觀察樣品各部分厚薄、密度不同，光線通過時直射光和衍射光的光程產(chǎn)生差別，導(dǎo)致出現(xiàn)相位差。相差顯微鏡配備了特殊的光學(xué)裝置，利用光的干涉現(xiàn)象，將光的相位差轉(zhuǎn)變成人眼可辨的振幅差（明暗差），形成反差，從而提高了各種結(jié)構(gòu)間的對比度，使各種結(jié)構(gòu)變得清晰可見，因此相差顯微鏡很適合觀察活的細(xì)胞以及細(xì)胞內(nèi)的一些細(xì)微結(jié)構(gòu)。相差顯微鏡實(shí)現(xiàn)這一目的的

19、特殊的光學(xué)裝置主要是環(huán)狀光圈和相板。5、熒光顯微鏡紫外線光源照射在具有熒光素的樣本上，熒光素激發(fā)出熒光，使標(biāo)本在暗的視野中顯現(xiàn)出光亮的物體，不同的熒光素還表現(xiàn)為不同的顏色，由此可以進(jìn)行定性和定量的研究。主要應(yīng)用于免疫學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)和分子生物學(xué)等方面。6、電子顯微鏡透射電子顯微鏡與掃描電子顯微鏡電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡的差異：1） 以電子波(波長最短可達(dá)到0.005 nm)代替光源，由于波長的極大縮短而大大提高了分辨率。光鏡的最高分辨率可達(dá)到0.2m，這種局限是由可見光的性質(zhì)決定的，與顯微鏡自身的性能無關(guān)。電鏡實(shí)際的分辨率比光鏡提高約1000倍。2）電鏡鏡筒中要求高真空（在電子的運(yùn)行中如遇到游離

20、的氣體分子會因碰撞而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致物象散亂不清）。電子顯微鏡因需在真空條件下工作，所以很難觀察活的生物。3）以電子透鏡（電磁圈）代替光學(xué)透鏡，通過電磁圈使電子“光線”匯聚、聚焦。4）電子像人肉眼看不到，需用熒光屏來顯示或感光膠片作記錄。 電子顯微鏡按結(jié)構(gòu)和用途可分為：透射電子顯微鏡(transmission electron microscope): 電子束穿過薄切片掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope): 觀察樣品的表面結(jié)構(gòu) 7、掃描隧道顯微鏡是目前分辨率最高的顯微鏡，其橫向分辨率可以達(dá)到0.1-0.2 nm，縱向分辨率可以達(dá)到0.001 nm，足以 HY

21、PERLINK file:/C:Documents%20and%20Settingsgroup3微生物學(xué)電子版教材WSWX02eo22-1O.htm t _blank 對單 HYPERLINK file:/C:Documents%20and%20Settingsgroup3微生物學(xué)電子版教材WSWX02eo22-1O.htm t _blank 個的原子進(jìn)行觀察。由于在掃描時不接觸樣品，又沒有高能電子束轟擊，因而可以避免樣品的變形。不僅可以在真空，而且可以在保持樣品生理條件的大氣及液體環(huán)境下工作， 所以對生命科學(xué)研究領(lǐng)域具有十分重要的意義。 8、細(xì)菌染色法由于微生物細(xì)胞微小，含水量多，因此在光學(xué)

22、顯微鏡下為透明狀態(tài)，與背景沒有反差，無法進(jìn)行觀察，因此通過各種染色方法提高其反差。細(xì)菌菌體(等電點(diǎn)一般pH 2-5)在中性堿性或弱酸性溶液中帶負(fù)電荷，易于堿性染料(正電荷)進(jìn)行結(jié)合，所以常用堿性染料進(jìn)行染色。常見堿性染料:結(jié)晶紫，番紅，美藍(lán)，孔雀綠；中性紅等。常用的染色方法：染色操作的基本程序為：制片干燥固定染色水洗干燥鏡檢革蘭氏染色（C.Gram于1884年發(fā)明的一種鑒別不同類型細(xì)菌的染色方法。）結(jié)晶紫初染 碘液媒染 酒精脫色番紅復(fù)染 第3章：微生物細(xì)胞的類群、形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能原核微生物重點(diǎn)與難點(diǎn)剖析1、微生物的主要類群：2、原核微生物指細(xì)胞核無核膜包裹，只存在由裸露DNA組成的核區(qū)（nuc

23、lear region) 的原始單細(xì)胞生物。主要類群包括細(xì)菌與古生菌。細(xì)菌又稱真細(xì)菌（eubacteria），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等 (三菌三體）。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。3、細(xì)菌細(xì)胞的基本形態(tài)基本形態(tài)：球狀、 桿狀、螺旋狀和其他形狀。球狀菌：細(xì)胞個體呈球形或橢圓形，球菌在細(xì)胞分裂時形成的不同空間排列方式，常被作為分類依據(jù)。桿狀菌：細(xì)胞呈桿狀或圓柱形，一般其粗細(xì)（直徑）比較穩(wěn)定，可作為分類依據(jù)；而長度和排列方式常因生長階段和培養(yǎng)條件不同而發(fā)生較大變化，一般不作為分類依

24、據(jù)。螺旋狀：包括（1）弧菌，其菌體只有一個彎曲，其程度不足一圈，形似“C”字或逗號，鞭毛偏端生。（2）螺菌, 菌體回轉(zhuǎn)如螺旋，螺旋數(shù)目和螺距大小因種而異(1-20)。鞭毛二端生。細(xì)胞壁堅韌，菌體較硬。（3）螺旋體菌,菌體柔軟，螺旋數(shù)目因種而異(3-70)。用于運(yùn)動的類似鞭毛的軸絲位于細(xì)胞外鞘內(nèi)。其它形狀：包括柄桿菌、星形細(xì)菌、方形細(xì)菌及各種條件下細(xì)胞正常發(fā)育受阻而產(chǎn)生的異常形態(tài)4、細(xì)菌細(xì)胞的大小一般細(xì)菌大小的度量單位為微米（micrometer, m）， 目前發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌中最小的與無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒相仿（約50 nm）；最大的肉眼可見（0.75 mm）。一般細(xì)菌的大小范圍：球菌，0.5 1m （直

25、徑）；桿菌0.2 1m （直徑） 1 80m（長度）；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)。5、細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)6、細(xì)胞壁的主要功能固定細(xì)胞外形和提高機(jī)械強(qiáng)度，從而使其免受滲透壓等外力的損傷。為細(xì)胞的生長、分裂和鞭毛運(yùn)動所必需。失去了細(xì)胞壁的原生質(zhì)體，也就喪失了這些重要功能；阻攔酶蛋白和某些抗生素等大分子物質(zhì)（分子量大于800）進(jìn)入細(xì)胞，保護(hù)細(xì)胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物質(zhì)的損傷；賦予細(xì)菌具有特定的抗原性、致病性以及對抗生素和噬菌體的敏感性。7、革蘭氏陽性（G+）和革蘭氏陰性（G-）細(xì)菌細(xì)胞壁的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)革蘭氏陽

26、性（G+）菌細(xì)胞壁特點(diǎn)：厚度大（2080nm），化學(xué)組分簡單，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。肽聚糖是真細(xì)菌細(xì)胞壁中的特有成分。磷壁酸為革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁中特有的一種酸性多糖。革蘭氏陰性（G-）細(xì)菌細(xì)胞壁特點(diǎn)結(jié)構(gòu)分為肽聚糖層和外膜層。其特點(diǎn)是肽聚糖層薄 (2-3nm)，層次多，化學(xué)組分復(fù)雜，強(qiáng)度低。8、肽聚糖單體的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)肽聚糖單體中的化學(xué)組成：雙糖單位，由由N-乙酰胞壁酸（ NAM or M ）和 N-乙酰葡萄糖胺（ NAG or G ）l兩種單糖之間以-1,4-糖苷鍵 M(1)-G(4)連接形成。該糖苷鍵很容易被溶菌酶 (lysozyme) 所水解，從而引起細(xì)菌因肽聚糖細(xì)胞壁的

27、“散架”而死亡。雙糖單位是肽聚糖中糖鏈骨架的基本結(jié)構(gòu)單位。四肽側(cè)鏈，由四個氨基酸分子按L型與D型交替方式連接而成，連接于糖骨架的N-乙酰胞壁酸分子上。肽橋連接一條肽側(cè)鏈的4位氨基酸和另一條肽側(cè)鏈的3位氨基酸，變化多樣，是不同微生物肽聚糖多樣性的基礎(chǔ)。目前所知的肽聚糖已超過100種，主要的變化發(fā)生在肽橋上。（附結(jié)構(gòu)示意圖）9、磷壁酸革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁上特有的化學(xué)成分，主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。膜磷壁酸(又稱脂磷壁酸)跨越肽聚糖層并與細(xì)胞膜相交聯(lián)的，由甘油磷酸鏈分子與細(xì)胞膜上的磷脂進(jìn)行共價結(jié)合后形成。其含量與培養(yǎng)條件關(guān)系不大。可用45%熱酚水提取，也可用熱水從脫脂的凍干細(xì)菌中提取。壁磷壁酸

28、，它與肽聚糖分子間進(jìn)行共價結(jié)合，含量會隨培養(yǎng)基成分而改變，一般占細(xì)胞壁重量的10%，有時可接近50%。用稀酸或稀堿可以提取。磷壁酸的主要生理功能 (p41) 其磷酸分子上較多的負(fù)電荷可提高細(xì)胞周圍Mg2+的濃度，進(jìn)入細(xì)胞后就可保證細(xì)胞膜上一些需Mg2+的合成酶提高活性；貯藏磷元素；增強(qiáng)某些致病菌如A族鏈球菌(Streptococcus)對宿主細(xì)胞的粘連、避免被白細(xì)胞吞噬以及抗補(bǔ)體的作用；賦予革蘭氏陽性細(xì)菌以特異的表面抗原；可作為噬菌體的特異性吸附受體；能調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素(autolysin)的活力，借以防止細(xì)胞因自溶而死亡。因為在細(xì)胞正常分裂時，自溶素可使舊壁適度水解并促使新壁不斷插入，而當(dāng)其

29、活力過強(qiáng)時，則細(xì)菌會因細(xì)胞壁迅速水解而死亡。10、革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁 （1） 肽聚糖它的肽聚糖埋藏在外膜層之內(nèi)，是僅由12層肽聚糖網(wǎng)狀分子組成的薄層(23nm)，含量約占細(xì)胞壁總重的10%，故對機(jī)械強(qiáng)度的抵抗力較革蘭氏陽性菌弱。 四肽尾的第3個氨基酸不是L-lys，而是內(nèi)消旋二氨基庚二酸(m-DAP),一種只有在原核微生物細(xì)胞壁上才有的氨基酸。沒有特殊的肽橋，其前后兩個單體間的連接僅通過甲四肽尾的第4個氨基酸D-ala的羧基與乙四肽尾的第3個氨基酸mDAP的氨基直接相連 ,只形成較為疏稀、機(jī)械強(qiáng)度較差的肽聚糖網(wǎng)套。 （2）外膜位于革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁外層，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干種蛋白

30、質(zhì)組成的膜，有時也稱為外壁。a 脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）位于革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁最外層的一層較厚（810nm）的類脂多糖類物質(zhì)，由類脂A、核心多糖(core polysaccharide)和O-特異側(cè)鏈（O-specific side chain，或稱O-多糖或O-抗原）三部分組成。Man, mannose, 甘露糖Abe, abequose, -脫氧巖藻糖Rha, rhamnose,鼠李糖Gal, galactose, 半乳糖Glu, glucose, 葡萄糖GluNac, N-acetylglucosamine, N-乙酰葡萄糖胺Hep, heptoses,

31、庚糖KDO, 2-keto-3-deoxyotonate, 2-酮-3-脫氧辛酮酸 脂多糖的主要功能 LPS結(jié)構(gòu)的多變，決定了革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞表面抗原決定簇的多樣性；因其負(fù)電荷較強(qiáng)，故與磷壁酸相似，也有吸附Mg2+、Ca2+等陽離子以提高其在細(xì)胞表面濃度的作用； 類脂A是革蘭氏陰性細(xì)菌致病物質(zhì)內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)；是許多噬菌體在細(xì)胞表面的吸附受體； 具有控制某些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的部分選擇性屏障功能；可透過若干種較小的分子（嘌呤、嘧啶、雙糖、肽類和氨基酸等），但能阻攔溶菌酶、抗生素（青霉素等）、去污劑和某些染料等較大分子進(jìn)入細(xì)胞膜。 b 外膜蛋白(outer membrane protein)嵌合在L

32、PS和磷脂層外膜上的蛋白。有20余種，但多數(shù)功能尚不清楚?？椎鞍祝╬orins）是由三個相同分子量（36000）蛋白亞基組成的一種三聚體跨膜蛋白，中間有一直徑約1nm的孔道，通過孔的開閉，可對進(jìn)入外膜層的物質(zhì)進(jìn)行選擇。非特異性孔蛋白：可通過分子量小于800900的任何親水性分子特異性孔蛋白：只容許一種或少數(shù)幾種相關(guān)物質(zhì)通過，如維生素B12和核苷酸等。C 周質(zhì)空間(periplasmic space, periplasm) 又稱壁膜間隙。在革蘭氏陰性細(xì)菌中，一般指其外膜與細(xì)胞膜之間的狹窄空間（寬約1215nm），呈膠狀。周質(zhì)空間是進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)的重要中轉(zhuǎn)站和反應(yīng)場所在周質(zhì)空間中，存在著多種周質(zhì)蛋

33、白(periplasmic proteins)：水解酶類；合成酶類；結(jié)合蛋白；受體蛋白；周質(zhì)空間：壁膜間隙，也有觀點(diǎn)認(rèn)為革蘭氏陽性細(xì)菌中同樣存在。11、古細(xì)菌的細(xì)胞壁特點(diǎn)在古生菌中，與真細(xì)菌類似功能但化學(xué)成分差別甚大的細(xì)胞壁。已研究過的一些古生菌，它們細(xì)胞壁中沒有真正的肽聚糖，而是由多糖（假肽聚糖）、糖蛋白或蛋白質(zhì)構(gòu)成的。因此，古生菌類群細(xì)胞壁成份多樣，差異大。 （1）假肽聚糖(pseudopeptidoglycan)細(xì)胞壁：代表菌甲烷桿菌屬( Methanobacterium )。（2）獨(dú)特多糖細(xì)胞壁：代表菌甲烷八疊球菌( Methanosarcina )（3）硫酸化多糖細(xì)胞壁：代表菌鹽球菌

34、（Halococcus）（4）糖蛋白(glycoprotein)：代表菌鹽桿菌屬( Halobacterium)（5）蛋白質(zhì)細(xì)胞壁： 有的是由幾種不同蛋白組成，如甲烷球菌( Methanococcus )和甲烷微菌( Methanomicrobium )；有的則由同種蛋白的許多亞基組成， 甲烷螺菌屬( Methanospirillum )。12、缺壁細(xì)菌（1）L型細(xì)菌（L-form of bacteria）：細(xì)菌在某些環(huán)境條件下（實(shí)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(xì)胞壁缺陷變異型。因英國李斯德（Lister）預(yù)防研究所首先發(fā)現(xiàn)而得名（1935年，念珠狀鏈桿菌 Streptoba

35、cillus moniliformis）大腸桿菌、變形桿菌、葡萄球菌、鏈球菌、分枝桿菌和霍亂弧菌等20多種細(xì)菌中均有發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為可能與針對細(xì)胞壁的抗菌治療有關(guān)。特點(diǎn)：沒有完整而堅韌的細(xì)胞壁，細(xì)胞呈多形態(tài)；有些能通過細(xì)菌濾器，故又稱“濾過型細(xì)菌”；對滲透敏感，在固體培養(yǎng)基上形成“油煎蛋”似的小菌落（直徑在0.1mm左右）；（2）原生質(zhì)體（protoplast）在人為條件下，用溶菌酶處理或在含青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)而抑制新生細(xì)胞壁合成而形成的僅由一層細(xì)胞膜包裹的，圓球形、對滲透壓變化敏感的細(xì)胞，一般由革蘭氏陽性細(xì)菌形成。特點(diǎn)：對環(huán)境條件變化敏感，低滲透壓、振蕩、離心甚至通氣等都易引起其破裂；比正常有

36、細(xì)胞壁的細(xì)菌更易導(dǎo)入外源遺傳物質(zhì)，是研究遺傳規(guī)律和進(jìn)行原生質(zhì)體育種的良好實(shí)驗材料。（3）球狀體(sphaeroplast) ，又稱原生質(zhì)球采用上述同樣方法，針對革蘭氏陰性細(xì)菌處理后而獲得的殘留部分細(xì)胞壁（外壁層）的球形體。與原生質(zhì)體相比，它對外界環(huán)境具有一定的抗性，可在普通培養(yǎng)基上生長。（4）枝原體(Mycoplasma)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。因它的細(xì)胞膜中含有一般原核生物所沒有的甾醇，所以即使缺乏細(xì)胞壁，其細(xì)胞膜仍有較高的機(jī)械強(qiáng)度。13、細(xì)菌細(xì)胞膜的特點(diǎn)細(xì)胞質(zhì)膜是緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)、包圍著細(xì)胞質(zhì)的一層柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄膜，厚約78nm，由磷脂

37、（占20%30%）和蛋白質(zhì)（占50%70%）組成。膜蛋白包括具運(yùn)輸功能的整合蛋白）或內(nèi)嵌蛋白；具有酶促作用的周邊蛋白或膜外蛋白等。細(xì)菌細(xì)胞膜是一個重要的代謝活動中心，其膜蛋白約占細(xì)菌細(xì)胞膜的50%70%，比任何一種生物膜都高，而且種類也多。真核生物細(xì)胞膜中一般含有膽固醇等甾醇，含量為5%-25%。原核生物與真核生物的最大區(qū)別就是其細(xì)胞膜中一般不含膽固醇，而是含有（hopanoid）。由磷脂分子形成的雙分子膜中加入甾醇類物質(zhì)可以提高膜的穩(wěn)定性14、細(xì)菌細(xì)胞膜的生理功能選擇性地控制細(xì)胞內(nèi)、外的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運(yùn)送；是維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障；合成細(xì)胞壁和糖被的各種組分（肽聚糖、磷壁酸、LPS

38、、莢膜多糖等）的重要基地；膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代謝的酶系，是細(xì)胞的產(chǎn)能場所；是鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉(zhuǎn)的供能部位.15、古生菌的細(xì)胞質(zhì)膜重點(diǎn)在于其獨(dú)特性和多樣性在本質(zhì)上也是由磷脂組成，但它比真細(xì)菌或真核生物具有更明顯的多樣性。 親水頭（甘油）與疏水尾（烴鏈）間是通過醚鍵而不是酯鍵連接的； 組成疏水尾的長鏈烴是異戊二烯的重復(fù)單位（如四聚體植烷、六聚體鯊烯等），它與親水頭通過醚鍵連接成甘油二醚（glycerol diether）或二甘油四醚(diglycerol tetraether)等，而在真細(xì)菌或真核生物中的疏水尾則是脂肪酸； 古生菌的細(xì)胞質(zhì)膜中存在著獨(dú)特的單分子層膜或單、

39、雙分子層混合膜，而真細(xì)菌或真核生物的細(xì)胞質(zhì)膜都是雙分子層。具體地說，當(dāng)磷脂為二甘油四醚時，連接兩端兩個甘油分子間的兩個植烷（phytanyl）側(cè)鏈間會發(fā)生共價結(jié)合，形成了二植烷(diphytanyl)，這時就形成了獨(dú)特的單分子層膜（圖3-12）。目前發(fā)現(xiàn)，單分子層膜多存在于嗜高溫的古生菌中，其原因可能是這種膜的機(jī)械強(qiáng)度要比雙分子層質(zhì)膜更高。 在甘油的3C分子上，可連接多種與真細(xì)菌和真核生物細(xì)胞質(zhì)膜上不同的基團(tuán)，如磷酸酯基、硫酸酯基以及多種糖基等。 細(xì)胞質(zhì)膜上含多種獨(dú)特脂類。僅嗜鹽菌類即已發(fā)現(xiàn)有細(xì)菌紅素（bacterioruberin）、-胡蘿卜素、-胡蘿卜素、番茄紅素、視黃醛（retinal）

40、，可與蛋白質(zhì)結(jié)合成視紫紅質(zhì)(bacteriorhodopsin)和萘醌等。 16、細(xì)胞內(nèi)儲存物與其存在的意義聚-羥丁酸(poly-hydroxybutyrate, PHB)，類脂性質(zhì)的碳源類貯藏物。它無毒、可塑、易降解,被認(rèn)為是生產(chǎn)醫(yī)用塑料、生物降解塑料的良好原料。多糖類貯藏物，包括糖原顆粒和淀粉顆粒。在真細(xì)菌中以糖原為多，糖原顆粒較小，不染色時需用電鏡觀察，用碘液染成褐色，可在光學(xué)顯微鏡下看到。有的細(xì)菌積累淀粉粒，用碘液染成深蘭色。異染粒(metachromatic granules)，是無機(jī)偏磷酸的聚合物，一般在富磷的環(huán)境下形成，貯藏磷元素和能量，并可降低細(xì)胞的滲透壓，用美蘭或者甲苯胺蘭染

41、色可呈現(xiàn)紫紅色而得名。藻青素（cyanophycin），一種內(nèi)源性氮源貯藏物，同時還兼有貯存能源的作用，通常存在于藍(lán)細(xì)菌中。 硫粒（sulfur globules），在環(huán)境中還原性硫素豐富時，很多真細(xì)菌在氧化H2S，硫代硫酸鹽時，常在細(xì)胞內(nèi)形成折光性很強(qiáng)的硫粒，積累硫元素。當(dāng)環(huán)境中環(huán)境中還原性硫缺乏時，可被細(xì)菌重新利用作能源。微生物儲藏物的特點(diǎn)及生理功能： = 1 * GB3 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PHB，大腸桿菌只儲藏糖原，但有些光和細(xì)菌二者兼有; = 2 * GB3 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

42、源類內(nèi)含物，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，這些儲藏物將被作為碳源和能源而用于合成反應(yīng)。 = 3 * GB3 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pH，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-羥丁酸（ PHB）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。 = 4 * GB3 儲藏物在細(xì)菌細(xì)胞中大量積累，還可以被人們利用。 17、細(xì)菌芽孢（1）基本概念：某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期，在細(xì)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(qiáng)的休眠體，稱為芽孢（endospore或spore，偶譯“內(nèi)生

43、孢子”）。產(chǎn)芽孢的細(xì)菌多為桿菌，也有一些球菌。芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置是細(xì)菌分類和鑒定中的重要指標(biāo)。（2）芽孢的構(gòu)造 （3）芽孢的形成與萌發(fā)芽孢形成的7個階段：軸絲形成；隔膜形成，產(chǎn)生前孢子；前孢子被吞沒，雙層膜形成，抗輻射力提高；皮層形成；芽孢衣形成；孢衣完成，折光性和抗熱性增強(qiáng)-芽孢成熟；芽孢囊裂解，成熟芽孢釋放。由休眠狀態(tài)的芽孢變成營養(yǎng)狀態(tài)細(xì)菌的過程，稱為芽孢的萌發(fā)。包括 活化(activation)、出芽(germination)和生長(outgrowth)3個階段。4）芽孢的耐熱機(jī)制滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說：芽孢衣對多價陽離子和水分的透性很差， 皮層的離子強(qiáng)度很高，產(chǎn)生極高的滲透

44、壓奪取芽孢核心的水分，結(jié)果造成皮層的充分膨脹。皮層含水量約70%，核心部分的細(xì)胞質(zhì)高度失水含水量極低（10%25%），因此，具極強(qiáng)的耐熱性。其他學(xué)說：針對在芽孢形成過程中會合成大量的為營養(yǎng)細(xì)胞所沒有的DPA-Ca，不少學(xué)者提出Ca2+與DPA的螯合作用會使芽孢中的生物大分子形成一種穩(wěn)定而耐熱性強(qiáng)的凝膠。總之，有關(guān)芽孢耐熱機(jī)制是一個重要的有待進(jìn)一步深入研究的基礎(chǔ)理論問題。 5）伴孢晶體（parasporal crystal） 少數(shù)芽孢桿菌，例如蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)在其形成芽孢的同時，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。它的

45、干重可達(dá)芽孢囊重的30%左右，由18種氨基酸組成。由于伴孢晶體對200多種昆蟲尤其是鱗翅目的幼蟲有毒殺作用。 6）芽孢研究意義 = 1 * GB3 芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置是細(xì)菌分類、鑒定中的重要形態(tài)學(xué)指標(biāo) = 2 * GB3 利用芽孢的耐熱特性，提高芽孢產(chǎn)生菌的篩選效率 = 3 * GB3 芽孢是細(xì)菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營養(yǎng)態(tài)細(xì)胞；芽孢菌的長期保藏 = 4 * GB3 芽孢是抗逆性最強(qiáng)的生命體，是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要的指標(biāo)。肉毒梭菌（Clostridium botulinum）產(chǎn)生肉毒素， pH7.0時在100下要煮沸5.09.5h； 115

46、下進(jìn)行加壓蒸汽滅菌，需1040min才能殺滅；121下則僅需10min。這就要求食品加工廠在對肉類罐頭進(jìn)行滅菌時，應(yīng)掌握在121下維持20min以上。 破傷風(fēng)梭菌(Clostridium tetani)產(chǎn)生破傷風(fēng)毒素，121滅菌10min或115下滅菌30min才可。 18、糖被包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)，稱為糖被。糖被按其有無固定層次、層次厚薄又可細(xì)分為莢膜、微莢膜、粘液層和菌膠團(tuán)糖被的化學(xué)成分：莢膜的功能 保護(hù)作用：其上大量極性基團(tuán)可保護(hù)菌體免受干旱損傷； 防止噬菌體的吸附和裂解； 一些動物致病菌的莢膜還可保護(hù)它們免受宿主白細(xì)胞的吞噬; 作為透性屏障或（和）離子交換系統(tǒng)

47、，可保護(hù)細(xì)菌免受重金屬離子的毒害；貯藏養(yǎng)料，以備營養(yǎng)缺乏時重新利用；表面附著作用細(xì)菌糖被的研究意義糖被的有無及其性質(zhì)的不同可用于菌種鑒定葡聚糖制備“代血漿”或葡聚糖生化試劑(如 “Sephadex”)；黃原膠(xanthan或Xc，又稱黃桿膠，野油菜黃單胞菌(Xanthomonas campestris)的胞外多糖，可用于石油開采、印染、食品等工業(yè)中；產(chǎn)生菌膠團(tuán)的細(xì)菌在污水的微生物處理過程中具有分解、吸附和沉降有害物質(zhì)的作用（活性污泥）。有些細(xì)菌的糖被也可對人類帶來不利的影響。19、鞭毛（1）鞭毛: 生長在某些細(xì)菌體表的長絲狀、波曲的蛋白質(zhì)附屬物，數(shù)目為一至數(shù)十條，具有運(yùn)動功能。鞭毛的有無和著

48、生方式具有十分重要的分類學(xué)意義：單端鞭毛；端生叢毛；兩端生鞭毛；周生鞭毛。P60（2）觀察和判斷細(xì)菌鞭毛的方法：電子顯微鏡直接觀察 光學(xué)顯微鏡下觀察：鞭毛染色和暗視野顯微鏡根據(jù)培養(yǎng)特征判斷：半固體穿刺、菌落（菌苔）形態(tài)（3）鞭毛的結(jié)構(gòu)：由基體、鞭毛鉤和鞭毛絲三部分組成。革蘭氏陽性細(xì)菌基體：L, P 和S-M環(huán)； 革蘭氏陰性細(xì)菌基體：S-M環(huán)。在S-M環(huán)下方的Fli蛋白，起開關(guān)作用，控制鞭毛正轉(zhuǎn)或者逆轉(zhuǎn)，在S-M環(huán)旁側(cè)的Mot蛋白，通過消耗能量，驅(qū)動S-M環(huán)的快速旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)能量來源：細(xì)胞膜上的質(zhì)子勢。 鞭毛的生長方式是在其頂部延伸；鞭毛蛋白亞基螺旋狀纏繞而成，每周為810個亞基。 20、放線菌的

49、基本概念放線菌（Actinomycetes）是具有菌絲、以孢子進(jìn)行繁殖、高G+C/mol（60-72）、革蘭氏染色陽性的一類原核微生物。 21、放線菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)單細(xì)胞，大多由分枝發(fā)達(dá)的菌絲組成；菌絲直徑與桿菌類似，約1mm；細(xì)胞壁組成與細(xì)菌類似，絕大多數(shù)革蘭氏染色陽性；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、氣生菌絲和孢子絲三種。1、營養(yǎng)菌絲(基內(nèi)菌絲, 基絲, 初級菌絲體)：匍匐生長于培養(yǎng)基內(nèi)，吸收營養(yǎng)，一般無隔膜，不斷裂，直徑0.2-0.8 mm，長度差別很大，有的可產(chǎn)生色素。2、氣生菌絲(二級菌絲體)：營養(yǎng)菌絲發(fā)育到一定階段，伸向空間形成氣生菌絲，疊生于營養(yǎng)菌絲上，可覆蓋

50、整個菌落表面。在光學(xué)顯微鏡下觀察，顏色較深，直徑較粗（1-1.4 mm），有的產(chǎn)色素。3、孢子絲：氣生菌絲發(fā)育到一定階段，其上可分化出形成孢子的菌絲，即孢子絲，又稱產(chǎn)孢絲或繁殖菌絲。孢子絲形狀和排列方式因種而異，常被作為對放線菌進(jìn)行分類的依據(jù)。絕大部分菌具有生長發(fā)育良好的菌絲體，以孢子進(jìn)行繁殖，菌落特征類似于霉菌。4、孢子：孢子形狀有圓形、橢圓形、桿狀或柱形, 不穩(wěn)定； 孢子表面形狀: 光滑、瘤狀、鱗片狀、刺狀、毛發(fā)狀，穩(wěn)定。 孢子的形狀、顏色和表面紋飾是分類的特征之一。22、放線菌的生長與繁殖孢子在適宜的條件下萌發(fā)，長出1-3個芽管，形成營養(yǎng)菌絲，漸次分化出氣生菌絲和繁殖菌絲（孢子絲），孢子

51、絲釋放孢子。23、放線菌的菌落形態(tài)能產(chǎn)生大量分枝和氣生菌絲的菌種（如鏈霉菌）菌落質(zhì)地致密，與培養(yǎng)基結(jié)合緊密，小而不蔓延，不易挑起或挑起后不易破碎。絲絨狀，粉末狀。不能產(chǎn)生大量菌絲體的菌種（如諾卡氏菌）粘著力差，粉質(zhì)，針挑起易粉碎24、放線菌的分布特點(diǎn)及與人類的關(guān)系 = 1 * GB3 放線菌常以孢子或菌絲狀態(tài)極其廣泛地存在于自然界，土壤中最多，其代謝產(chǎn)物使土壤具有特殊的泥腥味。 = 2 * GB3 能產(chǎn)生大量的、種類繁多的抗生素（抗生素8000多種, 其中80%是由放線菌產(chǎn)生, 放線菌產(chǎn)生的90%由鏈霉菌產(chǎn)生）. = 3 * GB3 有的放線菌可用于生產(chǎn)維生素、酶制制；此外，在甾體轉(zhuǎn)化、石油脫

52、蠟、烴類發(fā)酵、污水處理等方面也有應(yīng)用. = 4 * GB3 少數(shù)寄生型放線菌可引起人、動物（如皮膚、腦、肺和腳部感染）、植物（如馬鈴薯和甜菜的瘡痂病）的疾病。25、藍(lán)細(xì)菌的基本概念藍(lán)藻或藍(lán)綠藻（blue-green algae），分布廣泛，是一類含有葉綠素a、能以水作為供氫體和電子供體、通過產(chǎn)氧型光合作用將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能、同化CO2為有機(jī)物質(zhì)的光合細(xì)菌。以前曾歸于藻類，因為它和高等植物一樣具有光和色素葉綠素a，能進(jìn)行產(chǎn)氧型光合作用。原核，無葉綠體，70S核糖體，細(xì)胞壁中有肽聚糖（對溶菌酶敏感）。其形態(tài)學(xué)特點(diǎn):1）具有原核生物的典型細(xì)胞結(jié)構(gòu)，細(xì)胞壁構(gòu)造相似于G 菌;2）形態(tài)差異極大，有球狀、桿

53、狀和絲狀等形態(tài)；3）細(xì)胞中含有葉綠素a，存在于豐富的內(nèi)膜系統(tǒng)上，進(jìn)行產(chǎn)氧型光合作用；4）許多水生種類細(xì)胞質(zhì)中有氣泡，使菌體漂浮，保持在光線最充足的地方，以利光合作用。5）無鞭毛，但能在固體表面滑行，趨光性。6）分泌粘液層、莢膜或形成鞘衣，因此具有強(qiáng)的抗干旱能力。7）細(xì)胞中常有各種貯存物：糖原，聚磷酸鹽，PHB，氮源（藻青素）。8）細(xì)胞的幾種特化形式。藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞的幾種特化形式異形胞（heterocyst）：一般存在于成絲狀生長的種類中，位于細(xì)胞鏈的中間或末端，數(shù)目少而不定。光學(xué)顯微鏡下壁厚、色淺、多少中空的細(xì)胞，與鄰近細(xì)胞間有孔道相同。固氮場所。靜息孢子：厚壁細(xì)胞，休眠構(gòu)造，可以萌發(fā)成營養(yǎng)體。鏈

54、絲段（hormogonia）：長形細(xì)胞斷裂而成的短片段，具有繁殖功能。26、支原體、立克次氏體和衣原體支原體（Mycoplasma），立克次氏體（Rickettsia），衣原體（Chlamydia），革蘭氏陰性細(xì)菌，其大小和特性均介于通常的細(xì)菌與病毒之間。（1） 支原體（Mycoplasma）不具細(xì)胞壁，只有細(xì)胞膜，細(xì)胞柔軟；濾過性；對滲透壓敏感(但其抗性大于去細(xì)胞壁的原生質(zhì)體)；形態(tài)多變,小球狀絲狀；非常小,150nm300nm，勉強(qiáng)可在光學(xué)顯微鏡下看到； 細(xì)胞膜上有甾醇；可以自主生長(人工培養(yǎng)基可培養(yǎng)), 菌落“油煎蛋”形,小(= 0.11mm)；除肺炎支原體外，支原體一般不使人致病，但較

55、多的支原體能引起牲畜、家禽和作物的病害。（2）立克次氏體（Rickettsia）體內(nèi)酶系不完全，是一類嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生的原核微生物； CW呈G 反應(yīng)；細(xì)胞球狀、球桿狀，大小為0.3-0.60.8-2um, 光學(xué)顯微鏡下可見； 無濾過性。立克次氏體主要以節(jié)肢動物（虱、蜱、螨等）為媒介，寄生在它們的消化道表皮細(xì)胞中，然后通過節(jié)肢動物叮咬和排泄物傳播給人和其他動物。有的立克次氏體能引起人類的流行性斑疹傷寒、恙蟲熱、Q熱等嚴(yán)重疾病，而且立克次氏體大多是人獸共患病原體。（3）衣原體 (Chlamydia)介于立克次氏體與病毒之間，能通過細(xì)菌濾器，專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的一類原核微生物。過去誤認(rèn)為“大病毒”，

56、但它們的生物學(xué)特性更接近細(xì)菌而不同于病毒(細(xì)胞結(jié)構(gòu),同時含有DNA和RNA)。體內(nèi)缺乏產(chǎn)能系統(tǒng)，專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的一類原核微生物，又稱能量寄生物；CW呈G 反應(yīng)； 細(xì)胞呈球形或橢圓形，直徑0.2-0.3 um，有濾過性；在宿主細(xì)胞內(nèi)生長繁殖具有獨(dú)特的生活周期，即存在原體和始體兩種形態(tài)。衣原體廣泛寄生于人類、哺乳動物及鳥類，僅少數(shù)致病，如人的沙眼衣原體，鳥的鸚鵡熱衣原體。有的還是人獸共患的病原體。1956年，我國微生物學(xué)家湯飛凡等應(yīng)用雞胚卵黃囊接種法，在國際上首先成功地分離培養(yǎng)出沙眼衣原體?，F(xiàn)衣原體可用多種細(xì)胞培養(yǎng)。 支原體、立克次氏體、衣原體與細(xì)菌、病毒的比較第4章：微生物細(xì)胞的類群、形態(tài)、結(jié)

57、構(gòu)與功能真核微生物重點(diǎn)與難點(diǎn)剖析1、真核生物凡是細(xì)胞核具有核膜、能進(jìn)行有絲分裂、細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時存在葉綠體等細(xì)胞器的生物，稱為真核生物。具有上述特征的微小生物，稱為真核微生物。2、真核微生物類群及特點(diǎn)真核微生物包括真菌，單細(xì)胞藻類和原生動物。真菌的主要類群有酵母、霉菌和蕈菌。其中真菌的特點(diǎn)為：1.具有細(xì)胞核，進(jìn)行有絲分裂；2.細(xì)胞質(zhì)中含有線粒體但沒有葉綠體，不進(jìn)行光合作用，無根、莖、葉的分化；3.以產(chǎn)生有性孢子和無性孢子二種形式進(jìn)行繁殖；4.營養(yǎng)方式為化能有機(jī)營養(yǎng)（異養(yǎng)）、好氧；5.不運(yùn)動（僅少數(shù)種類的游動孢子有1-2根鞭毛）；6.種類繁多，形態(tài)各異、大小懸殊，細(xì)胞結(jié)構(gòu)多樣；2、酵母(

58、yeast)酵母菌是一群單細(xì)胞的真核微生物。通常指以芽殖或裂殖來進(jìn)行無性繁殖的單細(xì)胞真菌，以區(qū)分霉菌。有些可產(chǎn)生子囊孢子進(jìn)行有性繁殖。3、酵母的形態(tài)與結(jié)構(gòu)個體細(xì)胞形態(tài)：卵圓、圓、圓柱、梨形等單細(xì)胞，其細(xì)胞直徑一般比細(xì)菌粗10倍左右。有的酵母菌子代細(xì)胞連在一起成為鏈狀，稱為假絲酵母。其細(xì)胞的模式構(gòu)造見下圖：酵母的群體菌落形態(tài)：與細(xì)菌菌落類似，但一般較細(xì)菌菌落大且厚，表面濕潤，膏狀，易被挑起。菌落質(zhì)地均勻，顏色一致。多為乳白色，少數(shù)呈紅色，黑色（褐色）。一般有悅?cè)说南阄丁?、酵母細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)酵母菌細(xì)胞壁的厚度為2570nm，重量約占細(xì)胞干重的25%，主要成分為葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質(zhì)和少量幾丁質(zhì)、少

59、量脂質(zhì)。它們在細(xì)胞壁上自外至內(nèi)的分布次序是甘露聚糖、蛋白質(zhì)、葡聚糖。 蝸牛酶中含有纖維素酶，甘露聚糖酶，葡糖酸酶，幾丁質(zhì)酶和脂酶等30多種酶，可水解酵母菌細(xì)胞壁，制備酵母原生質(zhì)體，或者水解子囊壁，釋放子囊孢子。5、酵母的液泡液泡內(nèi)含有一些水解酶代謝中間產(chǎn)物，金屬離子，聚磷酸，類脂等物質(zhì)； 其功能儲存營養(yǎng)物， 如糖原和脂肪； 含有多種酶類， 如蛋白酶、核酸酶、纖維素酶等； 持細(xì)胞滲透壓。6、酵母的生長繁殖（1）無性繁殖 = 1 * GB3 芽殖，是酵母主要的無性繁殖方式，成熟細(xì)胞長出一個小芽，到一定程度后脫離母體繼續(xù)長成新個體。 = 2 * GB3 裂殖：少數(shù)酵母菌可以象細(xì)菌一樣借細(xì)胞橫割分裂而

60、繁殖，例如裂殖酵母。 = 3 * GB3 無性孢子：某些酵母菌可以產(chǎn)生芽孢子(假絲酵母), 擲孢子(擲孢酵母), 厚壁孢子(假絲酵母)等無性孢子進(jìn)行繁殖。（2）有性繁殖酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式進(jìn)行有性繁殖，其過程為： = 1 * GB3 兩個性別不同的單倍體細(xì)胞靠近，相互接觸； = 2 * GB3 接觸處細(xì)胞壁消失，兩個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)融合，稱為質(zhì)配； = 3 * GB3 兩個細(xì)胞的細(xì)胞核融合，形成二倍體核，稱為核配。二倍體核進(jìn)行減數(shù)分裂時，形成4個或8個子囊孢子，而原有的營養(yǎng)細(xì)胞就成為子囊。子囊孢子萌發(fā)形成單倍體營養(yǎng)細(xì)胞。7、霉菌絲狀真菌霉菌（mold）是一些“絲狀真菌”的統(tǒng)稱，不是分類