微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)細菌

關于微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)細菌第1頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四原核細胞與真核細胞結(jié)構(gòu)的異同1大小的區(qū)別原核細胞小，多數(shù)0.5~2微米，形狀各異，以單細胞為主。真核細胞個體大，多數(shù)2~200微米，以多細胞和組織結(jié)構(gòu)為主。2細胞結(jié)構(gòu)和功能的差異原核細胞結(jié)構(gòu)簡單、無細胞器、無有絲分裂。真核細胞結(jié)構(gòu)復雜，細胞器發(fā)達。第2頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四表1原核和真核細胞主要結(jié)構(gòu)對比細胞結(jié)構(gòu)原核生物真核生物細胞壁成分肽聚糖、多糖、蛋白質(zhì)等多糖如纖維素、幾丁質(zhì)細胞膜成分不含固醇含固醇核糖體70s(30s,50s)80s(40s,60s)細胞器無有多種細胞分裂缺有絲分裂有絲分裂有性生殖以無性為主有基因中內(nèi)含子一般沒有有細胞骨架無有第3頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四第2節(jié)原核微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)本章共兩節(jié),主要學習內(nèi)容包括：原核生物細胞結(jié)構(gòu)重點：原核生物細胞的特點及特殊結(jié)構(gòu)第4頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)

原核生物細胞的結(jié)構(gòu)與功能原核生物是沒有固定細胞核的生物。分類地位（在生物界的位置）：（1）Margulis(1978)提出的三原界學說：古細菌原界、真細菌原界和真核生物界（1）Woese（1990）提出三域系統(tǒng)，將三原界改為三域。（P83)第5頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四一、原核生物的個體形態(tài)

特點:

小，１～５微米，有球、桿、絲、片狀等。最小的菌納米細菌,直徑50nm.

大小差別較大:最大嗜硫珠菌,直徑0.32~1mm.第6頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四基本形態(tài)有三種:(1)球菌（cocus):單球菌、雙球菌、鏈球菌、四鏈球菌、葡萄球菌(2)桿菌(Bacillus):長桿菌、短桿菌、球桿菌。有的柵攔狀排列(３)螺旋菌（Spirills)：弧菌、螺菌第7頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四三種形態(tài)的細菌第8頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四1球菌圖第9頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四2桿菌第10頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四螺菌圖(螺旋菌)第11頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四細菌的特殊形態(tài)第12頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四二、原核細胞的結(jié)構(gòu)與功能細菌細胞的結(jié)構(gòu)與功能的模式圖第13頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四細菌細胞第14頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四細菌細胞的構(gòu)造：細胞壁細胞膜原生質(zhì)體基本結(jié)構(gòu)內(nèi)含物鞭毛菌毛特殊結(jié)構(gòu)莢膜芽孢第15頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四（一）細胞壁cellwall１細胞壁的基本結(jié)構(gòu)和化學成分：主要成分：是肽聚糖和少量的脂類。肽聚糖：Peptidoglycan:

由N-乙酰葡萄糖胺（NAG)和N-乙酰胞壁酸（NAM).這兩種氨基糖直接或通過氨基酸間橋交替項鏈形成長鏈。形成肽聚糖套層。（P70)第16頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四細菌細胞壁成分第17頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四2革蘭氏染色反應：丹麥醫(yī)生革蘭（HansChristianGram),于１８８４年發(fā)明。過程：固定－結(jié)晶紫染色－碘媒染－酒精脫色－蕃紅染色結(jié)果：由于細胞壁的結(jié)構(gòu)和成分的不同分為兩種染色結(jié)果。由此將原核生物分為兩大類：G+:紫色，細胞壁厚G-:紅色，細胞壁薄第18頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四第19頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四３G+細菌的細胞壁：細胞壁厚，20~80nm，有致密的肽聚糖層，占細胞壁成分的60~90%。含有磷壁酸（多聚磷酸甘油或多聚磷酸核醇的衍生物）。第20頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四G+細菌的細胞壁：第21頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四4G-細菌的細胞壁：具有很大強度能膨脹至表面的幾倍。細胞壁薄，10~15nm，化學成分復雜，分為內(nèi)壁層和外壁層。（1）壁膜間隙：（2）肽聚糖層（內(nèi)壁層）：（3）外膜（外壁層）：脂多糖為主第22頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四G-細菌的細胞壁：第23頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四圖革蘭氏G-細菌脂多糖、類脂A、磷脂、孔蛋白的排列方式

第24頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四兩種細菌細胞壁比較第25頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四5細胞壁外的表層結(jié)構(gòu)（1）表面層（S層）：許多細菌的細胞壁外面還存在結(jié)構(gòu)層次，由同型蛋白或糖蛋白組成，網(wǎng)狀。普遍存在于真細菌和古細菌中。（2）被外多糖和莢膜：不容易洗掉為莢膜，反之為黏液層功能：保護、障礙氧氣、黏附作用等第26頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四細菌莢膜第27頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四（二）細胞膜和內(nèi)膜系統(tǒng)1細胞膜（Cellmembrane)是圍繞細胞質(zhì)外層的雙層膜系統(tǒng)。（1）基本結(jié)構(gòu)：由兩層磷脂和蛋白質(zhì)組成的，這種膜結(jié)構(gòu)稱為單位膜。一般占細胞干重的10%,其中磷脂占20~30%,蛋白質(zhì)50~70%,糖類占1.5~10%.（與真核細胞不同的是:無固醇，無胞飲和胞吞現(xiàn)象）第28頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四圖細菌細胞質(zhì)膜的基本結(jié)構(gòu)第29頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四原核生物與真核生物的細胞質(zhì)膜比較

第30頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四

2與質(zhì)膜相連的內(nèi)膜系統(tǒng)（1）間體：常與核質(zhì)相聯(lián)系，與細胞分裂有關。（2）光合作用內(nèi)膜：光合細菌具有。不同細菌不同，可撲捉光能。（3）非光合作用內(nèi)膜：有些特殊細菌的呼吸酶位于此膜上。第31頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四（三）核區(qū)和質(zhì)粒1核區(qū)（nuclearregion):是一條很廠的環(huán)狀雙螺旋DNA鏈（有少數(shù)不成環(huán)）又稱細菌染色體。亦稱為擬核。第32頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四2質(zhì)粒Plasmid：在許多細菌細胞中存在的核DNA以外的共價小閉合環(huán)狀DNA，通常為1~100X106

，含幾百個堿基。（1）質(zhì)粒的主要特性可自我復制和穩(wěn)定遺傳；為非必要的遺傳物質(zhì)（對細菌而言），控制次要性狀。如抗藥性、結(jié)合性等；可轉(zhuǎn)移：由共體細胞向受體細胞轉(zhuǎn)移；可消除：經(jīng)常溫、化學物質(zhì)、抗菌素處理可以消失。第33頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四（2）質(zhì)粒的主要種類：按照功能分抗性質(zhì)粒、接合質(zhì)粒、細菌素質(zhì)粒、Ti質(zhì)粒、固氮質(zhì)粒等。如：大腸桿菌中的Col因子，產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)類殺菌素。大腸桿菌中的Ent因子，產(chǎn)生腸毒素

第34頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四表:細菌質(zhì)粒所能控制的性狀

細菌質(zhì)粒性狀

大腸桿菌中的F因子使宿主產(chǎn)生性纖毛，決定“性別”大腸桿菌中的Col因子產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)類殺菌素大腸桿菌中的Ent因子產(chǎn)生腸毒素大腸桿菌中的Hty因子決定溶血素的產(chǎn)生大腸桿菌中的RYB質(zhì)?？墒顾拗鳟a(chǎn)生限制性內(nèi)切酶與甲基化酶

G-細菌中的R因子抗磺胺藥與多種抗生素金黃色葡萄球菌中的抗Cd++、Hg++等重

P1258因子金黃色葡萄球菌PZA10產(chǎn)生內(nèi)毒素B假單胞菌中的質(zhì)粒能降解某些復雜的有機物根癌病農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒能使感染植株產(chǎn)生根癌病第35頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四（四）細胞質(zhì)及內(nèi)含物細胞質(zhì)膜包裹的原生質(zhì)體（包括核區(qū)和質(zhì)粒）。成分：水分70%以上，蛋白質(zhì)、碳水化合物、無機鹽、小分子物質(zhì)等主要組成細胞漿、核糖體和其它內(nèi)含物。第36頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四1核糖體和協(xié)助蛋白核糖體是細胞中核糖核蛋白的顆粒狀結(jié)構(gòu)，由65%的RNA和35%的蛋白質(zhì)組成，以游離狀態(tài)或多聚狀態(tài)存在于細胞中。核糖體的組成：70s(30s,50s兩個亞基，古細菌不同）30s:16srRNA和21種不同蛋白50s:5srRNA,23srRNA以及32種不同蛋白第37頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四細菌核糖體第38頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四2細胞漿主要成分：水、蛋白質(zhì)、脂類、糖、無機鹽等。還有貯藏物如糖原和淀粉細菌特有物：聚β-羥基丁酸（貯藏物）。3其它內(nèi)含物如液泡、氣泡、羥基化體（自養(yǎng)細菌固定二氧化碳）、一些細菌還有硫滴、磁粒等第39頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四圖細胞內(nèi)含物

A.細胞中的硫滴B.聚β—羥基丁酸顆粒

第40頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四（五）細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)1鞭毛（flagella)：由蛋白質(zhì)組成的細長結(jié)構(gòu)直徑15~25nm，最長70微米。（1）結(jié)構(gòu)：鞭毛絲、鞭毛鉤、基體（2）著生方式：單生、叢生、周生（3）功能：運動第41頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四鞭毛結(jié)構(gòu)第42頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四第43頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四(a)G-細菌（

b）

G+細菌

(a)G-細菌（b）G+細菌第44頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四鞭毛著生方式

(單生、從生、周生）第45頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四第46頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四2菌毛fimbria

有叫纖毛、散毛、線毛是一類生長在菌體表面的纖細、中空、短直數(shù)量較多的蛋白質(zhì)微絲。直徑3~10nm，G陰性菌多，G陽性菌少。功能：黏附于宿主表面。第47頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四菌毛第48頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四菌毛和鞭毛第49頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四3性毛Pilus構(gòu)造成分與菌毛相似，但較長。一般在G陰性的雄性菌株上。在細菌交配時起作用。向雌性菌株傳遞遺傳物質(zhì)。第50頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四性毛第51頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四4芽孢spore某些細菌在一定生長階段可在細胞內(nèi)形成一個圓形、橢圓形或圓柱形高度折光的內(nèi)生孢子。（1）結(jié)構(gòu)芽孢囊、孢外壁、芽孢衣、皮層、核心核心由芽孢壁、芽孢膜、芽孢質(zhì)和核區(qū)組成，可發(fā)育成新的細菌個體。第52頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四芽孢的結(jié)構(gòu)第53頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四芽孢(芽孢桿菌)第54頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四芽孢第55頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四芽孢產(chǎn)生第56頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四（2）芽孢的特性抗熱、抗干燥、抗輻射、抗化學藥物和靜水壓等，有很強的存活力?？梢源婊顢?shù)年甚至數(shù)十年。原因：含水量低（40%左右），含有特殊的DPA-Ca(2，6-吡啶羧酸鈣鹽），具有高滲透壓。第57頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四四、細菌的繁殖和菌落特征1細菌的繁殖繁殖：一個母細胞產(chǎn)生二個或二個以上子細胞的過程稱為繁殖。細菌的繁殖以無性繁殖為主，主要是裂殖。過程：細胞伸長，細胞核及細胞質(zhì)分裂、橫隔壁形成、子細胞分離。（孢間連絲、分裂后暫時不分開）少數(shù)細菌可以芽殖如Blastobacter,少數(shù)種類可以有性繁殖。第58頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四2細菌的菌落特征：菌落：在培養(yǎng)基表和內(nèi)部聚集形成一個肉眼可見的、具有一定形態(tài)的子細胞群體，稱為菌落。由多個同種細胞密集接種長成的子細胞群則稱為菌薹（lawn).第59頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四菌落特征包括：大小、形狀、邊緣、光澤、質(zhì)地、透明度、顏色、隆起和表面狀況。細菌斜面培養(yǎng)特征：菌薹生長程度、形狀、光澤、質(zhì)地、透明度、顏色等細菌液體培養(yǎng)特征：表面狀況、混濁度、沉淀、有無氣泡和色澤。第60頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四細菌菌落第61頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四Bacterialcolony第62頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四第63頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四第64頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四在液體培養(yǎng)基中第65頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四Bacterialcolony第66頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四三、幾種特殊的原核生物1放線菌：屬于革蘭氏陽性菌群。是一類能形成分枝菌絲和分生孢子的特殊菌群。因菌落放射狀而得名。很多抗菌素產(chǎn)生于放線菌。如土霉素、鏈霉素、慶大霉素、利福平等到目前為止，已分離得到的放線菌產(chǎn)生的抗生素達4000種以上。第67頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四放線菌是一類介于細菌和真菌之間的單細胞生物.一方面,放線菌的細胞構(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;另一方面,放線菌菌體呈纖細的菌絲狀,而且分枝,又以外生孢子的形式繁殖,這些特征又與霉菌相似.放線菌菌落中的菌絲常從一個中心向四周輻射狀生長,因此叫放線菌.第68頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四放線菌的菌落特征1第69頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四放線菌的菌落特征2第70頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四（1）放線菌的形態(tài)大部分放線菌由分枝狀的菌絲組成，菌絲大多無隔膜，屬單細胞。菌絲的粗細與細菌中的桿菌寬度相近（1μm左右）?？煞譃闋I養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲。孢子絲形態(tài)多種，常用于分類。細胞壁含胞壁酸、二氨基庚二酸，不含幾丁質(zhì)、纖維素；第71頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四放線菌絲第72頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四鏈霉菌的一般形態(tài)和構(gòu)造（模式圖）第73頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四(2)繁殖放線菌主要通過形成無性孢子的方式進行繁殖，也可借菌絲斷片（液體培養(yǎng)時）進行繁殖。凝聚分裂形成凝聚孢子、產(chǎn)生孢子囊、橫隔分裂產(chǎn)生橫隔孢子。形成分生孢子、孢囊孢子和橫隔孢子。第74頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四放線菌孢子絲類型：垂直單輪(無螺旋)彎曲叢生松環(huán)、初級螺旋鉤狀松螺旋緊螺旋單輪(有螺旋)雙輪(無螺旋)雙輪(有螺旋)第75頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四分生孢子(conidiospores):在氣生菌絲頂端形成成串或單個孢子，菌絲分裂形成。第76頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四

在氣生菌絲頂端或基內(nèi)菌絲頂端膨大或盤卷纏繞形成孢子囊，在孢子囊內(nèi)形成孢囊孢子。孢囊孢子第77頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四橫隔孢子

基內(nèi)菌絲或氣生菌絲橫隔分裂形成，孢子常為球桿狀，體積大小相似，又稱節(jié)孢子或粉孢子。第78頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四3代表屬（1）鏈霉屬Streptomyces:菌絲無隔膜，有三種菌絲，形成分生孢子。包括1000多種第79頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四灰色鏈霉菌的直線孢子鏈第80頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四鏈霉屬Streptomyces菌落第81頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四（2）諾卡氏屬Nocardia菌絲有隔膜，分枝菌絲體可斷裂成桿狀和球狀。多數(shù)無氣生菌絲。第82頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四諾卡氏屬Nocardia菌落第83頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四（3）放線菌屬Actinomyces菌絲直徑小于1微米，有橫隔，可斷裂成Y字型。無氣生菌絲，不產(chǎn)孢。多引起病害。第84頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四AgarplatecultureofanActinomyces第85頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四2藍細菌:革蘭氏陰性含葉綠素可光合作用?？膳c植物共生形成地衣、紅萍（固氮魚腥藻和蕨類的共生體）。形狀：球狀、桿狀。3~30微米，裂殖。第86頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四藍細菌第87頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四3黏細菌（Myxobacteria)革蘭氏陰性，可以滑行，產(chǎn)生子實體。粘菌的聚集:環(huán)境變得缺乏營養(yǎng)時，這些阿米巴起初作為一群孤立的細胞，隨后聯(lián)合起來，形成了一個由幾萬細胞組成的團塊。這個“假合胞體”經(jīng)受分異，始終變化著形狀。一只“腳”形成了，它由約三分之一的細胞組成，并包含豐富的纖維素。這只腳支撐著一個圓形芽孢團塊，這些芽孢將使自身分離并伸展，只要遇到合適的營養(yǎng)媒質(zhì)，它們便迅速繁殖，并因而形成一個新的阿米巴群體。它經(jīng)過變態(tài)，從而取得能動性，去侵入其他環(huán)境。

第88頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四第89頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四第90頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四4蛭弧菌Bdellovibrio寄生于其他細菌，并引起裂解。個體小。第91頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四5立克次氏體革蘭氏陰性，小，球狀、桿狀、絲狀。不完全代謝，只能寄生于真核細胞內(nèi)。如斑疹傷寒第92頁，共102頁，2023年，2月20日，星期四