微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

第二章微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)2.1微生物的基本類型

當(dāng)前1頁，總共184頁。傳統(tǒng)的生物界分為:

動物植物微生物當(dāng)前2頁，總共184頁。根據(jù)顯微鏡或電鏡觀察到的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類

無細(xì)胞結(jié)構(gòu)

病毒及亞病毒擬病毒類病毒朊病毒

有細(xì)胞結(jié)構(gòu)

原核

細(xì)菌

放線菌

藍(lán)細(xì)菌

真核

酵母菌

霉菌

藻類

原生動物

動物植物以細(xì)胞結(jié)構(gòu)對微生物分類當(dāng)前3頁，總共184頁。原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的電鏡圖當(dāng)前4頁，總共184頁。原核和真核的定義

主要根據(jù)細(xì)胞核是否完整獨立，是否有核膜包裹。

原核生物細(xì)胞的遺傳物質(zhì)主要是以雙螺旋DNA構(gòu)成的一條染色體(chromosome)，僅形成一個核區(qū)，沒有核膜包圍，無核仁，稱為原核(nucleoid)或擬核，無組蛋白與之相結(jié)合。

真核生物的遺傳物質(zhì)以雙螺旋DNA構(gòu)成一條或一條以上的多條染色體群，形成一個真核(nucleolus)，有一核膜包圍，膜上有孔，有核仁，明顯有別于周圍的細(xì)胞質(zhì)，并有組蛋白與之相結(jié)合。當(dāng)前5頁，總共184頁。原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前6頁，總共184頁。真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前7頁，總共184頁。

原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的主要區(qū)別：表2-1細(xì)胞核的區(qū)別。有無細(xì)胞器的區(qū)別。核糖體的明顯區(qū)別。原核生物的核糖體為70S，而真核生物的核糖體為80S。

當(dāng)前8頁，總共184頁。

MicrobialworldOrganisms(living)Infectiousagents

(non-living)Prokaryotes(unicellular)eukaryotesvirusesviroidsprionsEubacteriaArchaeaAlgae(unicellularormulticellular)Fungi(unicellularormulticellular)Protozoa(unicellular)Othermulticellularorganisms當(dāng)前9頁，總共184頁。2.2原核微生物：細(xì)菌細(xì)菌的概念：細(xì)菌:即單細(xì)胞、原核生物,單個細(xì)菌均能獨立生長繁殖。2.2.1細(xì)菌的形態(tài)、大小和排列P14當(dāng)前10頁，總共184頁。2.2原核微生物：細(xì)菌細(xì)菌的基本外形:①球狀球菌直徑②直桿狀桿菌寬③彎桿狀弧菌或螺旋菌④分枝絲狀放線菌當(dāng)前11頁，總共184頁。細(xì)菌的基本形態(tài)(Madiganetal.,2000)2.2原核微生物：細(xì)菌當(dāng)前12頁，總共184頁。當(dāng)前13頁，總共184頁。細(xì)菌的分裂細(xì)菌細(xì)胞的裂殖，↑示正在分裂，↑↑示已經(jīng)分裂當(dāng)前14頁，總共184頁。細(xì)菌的分裂當(dāng)前15頁，總共184頁。細(xì)菌的分裂與細(xì)菌菌體的排列有些種類的細(xì)菌細(xì)胞，在橫隔壁形成后不久便相互分開，呈單個游離狀態(tài)；而有的卻數(shù)個細(xì)胞相連呈短鏈狀或多個排列成長鏈狀。尤其是球菌，因分裂面的不同，使分裂后排列成單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌和葡萄球菌等。當(dāng)前16頁，總共184頁。細(xì)菌的分裂和排列示意圖當(dāng)前17頁，總共184頁。細(xì)菌菌體的排列當(dāng)前18頁，總共184頁。細(xì)菌菌體的排列當(dāng)前19頁，總共184頁。菌落的電鏡圖當(dāng)前20頁，總共184頁。細(xì)菌菌體的排列

——鏈球菌當(dāng)前21頁，總共184頁。葡萄球菌當(dāng)前22頁，總共184頁。細(xì)菌的基本外形:①球狀球菌單球菌，雙球菌，鏈球菌，四聯(lián)球菌，八疊球菌，葡萄球菌②直桿狀桿菌長桿菌，短桿菌，球桿菌，梭菌③彎桿狀弧菌或螺旋菌另外，有些細(xì)菌會呈現(xiàn)畸形和衰頹形

2.2原核微生物：細(xì)菌當(dāng)前23頁，總共184頁。細(xì)菌的形狀和大小細(xì)菌的大小:

①球狀球菌直徑一般0.5~1.0um②直桿狀桿菌寬0.4~1.0um③彎桿狀弧菌或螺旋菌每克濕的細(xì)菌團(tuán)大約含有1萬億到10萬億個細(xì)菌細(xì)胞。當(dāng)前24頁，總共184頁。細(xì)菌的大小

菌名直徑或?qū)挕灵L度(μm)乳鏈球菌(Streptococcuslactis)0.5~1金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)0.8~1最大八疊球菌(Sarcinamaxima)4~4.5大腸桿菌(Escherichiacoli)0.5×1~3傷寒沙門氏菌(Salmonellatyphi)0.6~0.7×2-3枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)0.8~1.2×1.2~3炭疽芽孢桿菌(Bacillusanthracis)1~1.5×4~8德氏乳細(xì)菌(Lactobacteriumdelbruckii)0.4~0.7×2.8~7霍亂弧菌(Vibriocholerae)0.3~0.6×1~3迂回螺菌(Spirillumvolutans)1.5~2×10~20當(dāng)前25頁，總共184頁。2.2.2細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能2.2.2.1細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核當(dāng)前26頁，總共184頁。細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)當(dāng)前27頁，總共184頁。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

——1、細(xì)菌細(xì)胞壁定義

是一層包圍在細(xì)胞表面，內(nèi)側(cè)緊貼細(xì)胞膜的一層較為堅韌、略具彈性的結(jié)構(gòu)，占細(xì)胞干重的10%-25%功能固定細(xì)胞外形，保護(hù)細(xì)胞細(xì)菌菌體染色時，染料即附著在細(xì)胞壁上。分類革蘭氏陽性菌(G+)革蘭氏陰性菌(G-)當(dāng)前28頁，總共184頁。革蘭氏染色過程制片：挑菌、涂片、干燥、固定初染：結(jié)晶紫染色液染色1min。媒染：滴加盧哥氏碘液，媒染1min。脫色：將玻片傾斜，滴加95%乙醇脫色20—25s復(fù)染：滴加蕃紅復(fù)染1min。鏡檢：鏡檢時先用低倍鏡，再用高倍鏡，最后用油鏡觀察，并判斷菌體的革蘭氏染色反應(yīng)結(jié)果。

菌體藍(lán)紫色為革蘭氏陽性，菌體紅色為革蘭氏陰性當(dāng)前29頁，總共184頁。

通過電鏡觀察以及細(xì)胞壁化學(xué)結(jié)構(gòu)的分析表明革蘭氏陽性細(xì)菌與陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁在結(jié)構(gòu)和化學(xué)組分上有顯著的差異

G＋細(xì)菌

G－細(xì)菌

革蘭氏陰性細(xì)菌與革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁比較圖(引自Prescottetal.,2002)當(dāng)前30頁，總共184頁。革蘭氏陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁當(dāng)前31頁，總共184頁。革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁當(dāng)前32頁，總共184頁。革蘭氏陽性菌和陰性菌的染色原理

——二者細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的差異當(dāng)前33頁，總共184頁。細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)與革蘭氏染色的關(guān)系現(xiàn)在大多認(rèn)為，在染色過程中，細(xì)胞內(nèi)形成了一種不溶性的結(jié)晶紫-碘的復(fù)合物，這種復(fù)合物可被乙醇(或丙酮)從G-

細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)抽提出來，但不能從G+

菌中抽提出來。這是由于G+

菌細(xì)胞壁較厚，肽聚糖含量高，脂質(zhì)含量低甚或沒有，經(jīng)乙醇處理后引起脫水，結(jié)果肽聚糖孔徑變小，滲透性降低，結(jié)晶紫-碘復(fù)合物不能外流，于是保留初染的紫色。而G-細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖層較薄，含量較少，而且脂質(zhì)含量高，經(jīng)乙醇處理后，脂質(zhì)被溶解，滲透性增高，結(jié)果結(jié)晶紫-碘復(fù)合物外滲，細(xì)胞被番紅復(fù)染成紅色。當(dāng)前34頁，總共184頁。革蘭氏染色當(dāng)前35頁，總共184頁。G+G-革蘭氏染色結(jié)果當(dāng)前36頁，總共184頁。革蘭氏染色的意義：

可簡單快捷地將微生物區(qū)分為兩大類，是最常用的細(xì)菌染色法。革蘭氏染色的操作當(dāng)前37頁，總共184頁。其他細(xì)菌染色法

當(dāng)前38頁，總共184頁。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

——2、細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞膜的作用控制細(xì)胞內(nèi)外營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運送與交換，維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障作用合成細(xì)胞壁各組分（脂多糖、肽聚糖、磷壁酸）和莢膜的場所進(jìn)行氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地膜上有某些蛋白質(zhì)能接受光、電及化學(xué)物質(zhì)等產(chǎn)生的刺激信號并發(fā)生構(gòu)象變化，引起細(xì)胞內(nèi)一系列的代謝變化和產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)當(dāng)前39頁，總共184頁。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)示意圖P22

圖2－9當(dāng)前40頁，總共184頁。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前41頁，總共184頁。細(xì)胞膜的選擇性透性當(dāng)前42頁，總共184頁。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

——3、細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中的核糖體、間體（

P22

）和內(nèi)含物2.2原核微生物：細(xì)菌當(dāng)前43頁，總共184頁。內(nèi)含物P23很多細(xì)菌在營養(yǎng)物質(zhì)豐富的時候，其細(xì)胞內(nèi)聚合各種不同的貯藏顆粒，當(dāng)營養(yǎng)缺乏時，它們又能被分解利用。這種貯藏顆粒可在光學(xué)顯微鏡下觀察到，通稱為內(nèi)含物(cytoplasmicinclusions)。貯藏顆粒的多少可隨菌齡及培養(yǎng)條件不同而改變。其中PHB可以用來制作可降解塑料。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

——3、細(xì)胞質(zhì)當(dāng)前44頁，總共184頁。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

——4、細(xì)菌細(xì)胞核位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，無核膜，無核仁，僅為一核區(qū)，稱為擬核（Nucleoid）或原核(Protonucleus)只有一條染色體(Chromosome)，主要為DNA，還有少量RNA和蛋白質(zhì)，但無組蛋白染色體為雙螺旋的大分子鏈構(gòu)成的環(huán)形結(jié)構(gòu)。靜止期呈球形或不規(guī)則的棒狀或啞鈴形DNA總長0.25~3mm,E.coliDNA長1mm,MW為3x109Da,約5x106bp,至少含5x103個基因當(dāng)前45頁，總共184頁。

特別值得一提的：①細(xì)菌如大腸桿菌的ＤＮＡ雙鏈長１mm，需折疊于核區(qū)。②細(xì)菌還有一個或幾個含ＤＮＡ的質(zhì)粒。質(zhì)粒也是遺傳信息的儲存、傳遞者。在遺傳變異和基因工程中有重要作用。

細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

——4、細(xì)菌細(xì)胞核當(dāng)前46頁，總共184頁。細(xì)胞核外DNA——質(zhì)粒質(zhì)粒(Plasmid)為染色體外存在的一種能自我復(fù)制的小環(huán)狀DNA分子較染色體小，約（2~100)x106D每個菌體可含1~數(shù)個質(zhì)粒不同質(zhì)粒之間可重組，質(zhì)粒與染色體也可重組質(zhì)粒對菌體生存并不是必需的，但攜帶有編碼某些特性的基因，其存在可使細(xì)菌細(xì)胞具有某些特性質(zhì)粒的起源

質(zhì)粒的起源,人們認(rèn)為質(zhì)粒可能是來源于某種感染細(xì)菌的病毒粒子,進(jìn)入細(xì)胞后與細(xì)胞形成共生關(guān)系(與線粒體相似)當(dāng)前47頁，總共184頁。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)P23

所謂特殊結(jié)構(gòu)，指一部分細(xì)菌才具有的結(jié)構(gòu)。鞭毛和菌毛莢膜芽孢·········當(dāng)前48頁，總共184頁。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)

——鞭毛定義某些細(xì)菌在細(xì)胞表面伸出細(xì)長、波浪形彎曲、毛發(fā)狀的附屬絲狀物即為鞭毛。特征長度常為菌體的若干倍，最長可達(dá)70um，直徑為10~20nm。只有染色后才能在光鏡下觀察到。鞭毛的功能主要是運動，鞭毛旋轉(zhuǎn)推動菌體運動。當(dāng)前49頁，總共184頁。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)

——鞭毛當(dāng)前50頁，總共184頁。

細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)

——鞭毛當(dāng)前51頁，總共184頁。鞭毛旋轉(zhuǎn)方向與微生物運動方向間的關(guān)系當(dāng)前52頁，總共184頁。鞭毛結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前53頁，總共184頁。鞭毛的功能與應(yīng)用鞭毛的功能主要是運動，鞭毛旋轉(zhuǎn)推動菌體運動鞭毛的主要成分是蛋白質(zhì)，另有少量多糖或脂類鞭毛蛋白是一種抗原物質(zhì)，鞭毛抗原又稱H抗原（菌體抗原稱O抗原）。由于各細(xì)菌的鞭毛蛋白的氨基酸組成不同,因而抗原性質(zhì)各不相同，通過血清學(xué)反應(yīng)可進(jìn)行分類鑒定。如致病性大腸桿菌O157：H7。當(dāng)前54頁，總共184頁。鞭毛和菌毛的電鏡圖當(dāng)前55頁，總共184頁。細(xì)菌的菌毛當(dāng)前56頁，總共184頁。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)

——糖被定義

某些細(xì)菌在一定的營養(yǎng)條件下向細(xì)胞外分泌的一層粘性物質(zhì)。P26莢膜(Macrocapsule)——有一定外形，厚約200nm，粘性較大，穩(wěn)定。粘液層(Slimelayer)——較疏松，無明顯形狀，可懸浮于基質(zhì)中，增加培養(yǎng)液黏度。

當(dāng)前57頁，總共184頁。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)

——莢膜當(dāng)前58頁，總共184頁。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)

——莢膜莢膜的主要成分因菌種而異，大多為多糖、多肽或蛋白質(zhì)，也含有一些其它成分。產(chǎn)莢膜的細(xì)菌菌落通常光滑透明，稱光滑型(S型)菌落，不產(chǎn)莢膜細(xì)菌菌落表面粗糙，稱粗糙型(R型)菌落。

在固體食品表面或液體食品中常因為某些腐敗菌產(chǎn)莢膜而使食品變粘稠。當(dāng)前59頁，總共184頁。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)

——莢膜

莢膜的主要作用是作為細(xì)胞外碳源和能源性貯藏物質(zhì)，并能保護(hù)細(xì)胞免受干燥的影響，同時能增強某些病原菌的致病能力，使之抵抗宿主吞噬細(xì)胞的吞噬。例如能引起肺炎的肺炎雙球菌Ⅲ型，如果失去了莢膜，則成為非致病菌。當(dāng)前60頁，總共184頁。細(xì)菌莢膜的應(yīng)用有些產(chǎn)莢膜細(xì)菌，如腸膜明串珠菌(Leuconostocmesenteroides)則可用于葡聚糖的工業(yè)生產(chǎn)，葡聚糖已被用來治療失血性休克的血漿代用品。野油菜黃單胞菌（Xanthomonascampestris）的粘液層的胞外多糖—黃原膠已被用于石油開采中的鉆井液添加劑以及印染和食品等工業(yè)中。產(chǎn)莢膜細(xì)菌，常常給生產(chǎn)帶來麻煩。牛奶、蜜糖、面包及其它含糖液變得“粘膠狀”就是由于受了某些產(chǎn)莢膜細(xì)菌的污染。有些細(xì)菌能借助莢膜牢固地粘附在牙齒表面引起齲齒。當(dāng)前61頁，總共184頁。微生物細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)

——芽孢P26

細(xì)菌芽孢（Spore)定義

芽孢時某些細(xì)菌在其生活史的一定階段于營養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)形成的一個圓形或橢圓形或圓柱形結(jié)構(gòu)，也稱內(nèi)生孢子（Endospore)。特性抵抗力非常強當(dāng)前62頁，總共184頁。成熟芽孢的結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前63頁，總共184頁。芽孢具有極強的抵抗力芽孢一旦形成，則對各種惡劣環(huán)境條件均具有很強的抵抗能力。芽孢具有極強的抗熱、抗干燥、抗輻射、抗化學(xué)藥物和抗靜水壓等不良環(huán)境的能力。

一般芽孢在普通條件下可保持活力數(shù)年至數(shù)十年之久，肉毒梭狀芽孢桿菌在pH7.0的100℃水中煮8h后才能致死，即使在180℃的干熱中仍可存活10min。芽孢抗性強的例子極多。當(dāng)前64頁，總共184頁。微生物細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)

——芽孢芽孢沒有繁殖意義，因為一個細(xì)胞內(nèi)一般只形成一個芽孢，而一個芽孢也只產(chǎn)生一個營養(yǎng)細(xì)胞。芽孢僅僅是芽孢細(xì)菌生活史中的一環(huán)，是細(xì)菌的休眠體。當(dāng)前65頁，總共184頁。芽孢的形成過程1.軸絲形成2.隔膜形成3.前芽孢形成4.皮層形成5.芽孢衣形成6.芽孢成熟7.芽孢釋放

(P28圖2-14)當(dāng)前66頁，總共184頁。芽孢的顯微鏡觀察芽孢的著生位置、大小、形狀因種而異，可作鑒定依據(jù)。芽孢有較厚的壁。有較強的折光性，不易染色。一般一個細(xì)胞僅有一個芽孢.芽孢有比較厚的壁和高度的折光性，在光學(xué)顯微鏡下觀察芽孢為一透明小體，由于普通堿性染料不易使芽孢著色，通常采用特殊的芽孢染色法以便于觀察。當(dāng)前67頁，總共184頁。芽孢染色后的顯微圖片當(dāng)前68頁，總共184頁。芽孢在細(xì)胞中的形成位置當(dāng)前69頁，總共184頁。微生物細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)

——芽孢芽孢在食品科學(xué)中的重要意義：1、細(xì)菌分類2、滅菌時需要考慮(最難被殺死)3、菌種保藏蘇云金芽孢桿菌的伴孢晶體可用作生物殺蟲劑。當(dāng)前70頁，總共184頁。2.2.3細(xì)菌的繁殖及其菌落細(xì)菌一般進(jìn)行無性繁殖（clone），表現(xiàn)為細(xì)胞的橫分裂，稱為裂殖。(區(qū)分：無性繁殖和有性繁殖）絕大多數(shù)類群在分裂時產(chǎn)生大小相等和形態(tài)相似的兩個子細(xì)胞。電鏡研究表明，細(xì)菌分裂大致經(jīng)過細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的分裂、橫隔壁的形成、子細(xì)胞分離等過程。當(dāng)前71頁，總共184頁。2.2.3細(xì)菌的繁殖及其菌落細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上生長發(fā)育，幾天內(nèi)即可由一個或幾個細(xì)菌分裂繁殖成千上萬個細(xì)胞，聚集在一起形成肉眼可見的群體，稱為菌落(colony)。如果一個菌落是由一個細(xì)菌菌體生長、繁殖而成，則稱為單菌落，由單菌落可以獲得細(xì)菌的純培養(yǎng)。當(dāng)前72頁，總共184頁。細(xì)菌菌落特征當(dāng)前73頁，總共184頁。細(xì)菌菌落特征當(dāng)前74頁，總共184頁。細(xì)菌菌落當(dāng)前75頁，總共184頁。菌落的形態(tài)特征是鑒定菌種的

依據(jù)之一不同種類細(xì)菌的菌落各不相同,同一種細(xì)菌在同一培養(yǎng)基上形成的菌落的形態(tài)特征一般都相同。P29所以菌落的形態(tài)特征是鑒定菌種的依據(jù)之一。當(dāng)前76頁，總共184頁。菌落的形態(tài)特征是鑒定菌種的

依據(jù)之一當(dāng)前77頁，總共184頁。單菌落的概念（如果一個菌落是由一個細(xì)菌菌體生長、繁殖而成，則稱為單菌落）通過單菌落可以獲得細(xì)菌的純培養(yǎng)。因此，可以通過單菌落計數(shù)的方法來計數(shù)細(xì)菌的數(shù)量。在微生物的純種分離中也可以挑起單個菌落進(jìn)行移植的方法來獲得純培養(yǎng)物。當(dāng)前78頁，總共184頁。當(dāng)前79頁，總共184頁。單菌落當(dāng)前80頁，總共184頁。細(xì)菌在肉湯培養(yǎng)基中生長當(dāng)前81頁，總共184頁。其他類型的原核微生物除通常的球狀、桿狀、螺旋狀的單細(xì)胞原核生物細(xì)菌外，還有其他較獨特的原核微生物，常常單獨劃分出來。

如放線菌、支原體、衣原體、立克次氏體等當(dāng)前82頁，總共184頁。特殊的原核生物－－放線菌

放線菌(Actinomycete)菌體形態(tài)為分枝的絲狀體，屬于原核微生物。放線菌革蘭氏染色都呈陽性反應(yīng)，不運動，大部分是腐生菌，少數(shù)為寄生菌。放線菌對國民經(jīng)濟(jì)的重要性，在于它們是抗生素的主要產(chǎn)生菌，許多在臨床和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有使用價值的抗生素都是由放線菌產(chǎn)生的。當(dāng)前83頁，總共184頁。絲狀的放線菌當(dāng)前84頁，總共184頁。鏈霉菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前85頁，總共184頁。放線菌的菌絲由三部分組成

基內(nèi)菌絲吸收營養(yǎng)

氣生菌絲直徑較基內(nèi)菌絲粗，約1~1.4μm，可分化為孢子絲

孢子絲繁殖當(dāng)前86頁，總共184頁。放線菌的菌落瓊脂表面當(dāng)前87頁，總共184頁。放線菌的菌落當(dāng)前88頁，總共184頁。放線菌的菌落當(dāng)前89頁，總共184頁。放線菌的菌落當(dāng)前90頁，總共184頁。放線菌菌絲和孢子絲當(dāng)前91頁，總共184頁。鏈霉菌的孢子絲結(jié)構(gòu)類型當(dāng)前92頁，總共184頁。鏈霉菌的孢子類型當(dāng)前93頁，總共184頁。鏈霉菌的生活史簡圖1.孢子萌發(fā)2.基內(nèi)菌絲體形成

3.氣生菌絲體形成4.孢子絲形成5.孢子絲分化為孢子當(dāng)前94頁，總共184頁。鏈霉菌的生活史簡圖當(dāng)前95頁，總共184頁。放線菌在應(yīng)用上的重要性它們是抗生素的主要產(chǎn)生菌，許多在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上重要的抗生素都是由放線菌產(chǎn)生的。放線菌還可用于生產(chǎn)各種酶和維生素，在甾體轉(zhuǎn)化、石油脫蠟、烴類發(fā)酵、污水處理等方面也有所應(yīng)用。有的菌還能與植物共生，固定大氣中氮氣。

由于放線菌有很強的分解纖維素、石蠟、瓊脂、角蛋白和橡膠等復(fù)雜有機物的能力，故它們在自然界物質(zhì)循環(huán)和提高土壤肥力等方面有著重要的作用。

此外，少數(shù)放線菌也能引起人，畜和植物疾病，如馬鈴薯瘡痂病和人畜共患的諾卡氏菌病等。當(dāng)前96頁，總共184頁。其它類型的原核微生物—藍(lán)細(xì)菌

藍(lán)細(xì)菌

(cyanobacteria)

也稱藍(lán)藻或藍(lán)綠藻

(blue-greenalgae)

是一類能進(jìn)行產(chǎn)氧光合作用的原核微生物。過去被歸入藻類。（葉綠體被認(rèn)為是某些藍(lán)細(xì)菌內(nèi)共生演變形成）當(dāng)前97頁，總共184頁。其它類型的原核微生物—藍(lán)細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌個體細(xì)胞比細(xì)菌大，一般直徑為3~10μm，最大的可達(dá)60μm，如巨顫藍(lán)細(xì)菌，是迄今已知的最大的原核生物細(xì)胞之一，可在池塘中聚集而肉眼可見，故過去被認(rèn)為屬于藻類。大多數(shù)藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞中，以藻藍(lán)素占優(yōu)勢，使細(xì)胞呈特殊的藍(lán)色，故稱藍(lán)細(xì)菌。當(dāng)前98頁，總共184頁。藍(lán)細(xì)菌——“先鋒生物”藍(lán)細(xì)菌是光能自養(yǎng)型生物許多藍(lán)細(xì)菌還具有固氮作用

因此，它們的生活條件、營養(yǎng)要求都不高，只要有空氣、陽光、水分和少量無機鹽類，便能大量成片生長。能適應(yīng)惡劣的生存環(huán)境，有地球“先鋒生物”的稱號。

藍(lán)細(xì)菌在巖石風(fēng)化、土壤形成及保持土壤氮素營養(yǎng)水平上有重要作用；螺旋藻（螺旋藍(lán)細(xì)菌）被開發(fā)為保健食品。當(dāng)前99頁，總共184頁。其他特殊的原核微生物支原體(Mycoplasma)是一類無細(xì)胞壁、能獨立生活的、最小單細(xì)胞微生物。由于無細(xì)胞壁，只有細(xì)胞膜，細(xì)胞形態(tài)多變。立克次氏體(Ricketsio)為專性細(xì)胞內(nèi)寄生物，不能在人工培養(yǎng)基上生長，而必須在活細(xì)胞內(nèi)才能生長繁殖。

衣原體(Chlamydia)是一類在真核細(xì)胞內(nèi)專性寄生的G

-的原核微生物。當(dāng)前100頁，總共184頁。立克次氏體1909年美國醫(yī)生H·T·Ricketts(1871－1910)首次發(fā)現(xiàn)洛杉磯斑疹傷寒的病原體，并于1910年感染并死于于此病，故人們將這類病原菌稱為立克次氏體。立克次氏體是一類只能寄生在真核細(xì)胞內(nèi)的革蘭氏陰性原核微生物。

它與支原體的主要區(qū)別是有細(xì)胞壁;而與衣原體的主要區(qū)別是其細(xì)胞較大，不能通過細(xì)菌過濾器，也不形成包涵體。當(dāng)前101頁，總共184頁。

2.3真核微生物——真菌

真核微生物

凡是細(xì)胞核具有核膜、能進(jìn)行有絲分裂、細(xì)胞質(zhì)中有線粒體或同時存在葉綠體等細(xì)胞器的微小生物，就稱真核微生物。當(dāng)前102頁，總共184頁。真核微生物包括真菌(霉菌、酵母菌和蕈菌）

藻類原生動物

真菌和藻類的區(qū)別：所有真菌都是異養(yǎng)微生物；藻類為自養(yǎng)型的光合生物，具有光合色素

真菌和原生動物的區(qū)別：真菌細(xì)胞都有細(xì)胞壁，細(xì)胞壁成分大都以幾丁質(zhì)為主，部分低等真菌細(xì)胞壁成分以纖維素為主；原生動物無細(xì)胞壁

當(dāng)前103頁，總共184頁。真菌的特點不能進(jìn)行光合作用（與藻類的區(qū)別）以產(chǎn)生大量孢子進(jìn)行繁殖；一般具有發(fā)達(dá)的菌絲體；所有真菌的營養(yǎng)類型都是化能有機型的，營腐生或寄生或共生生活；具細(xì)胞壁，以幾丁質(zhì)或幾丁質(zhì)與纖維素兼而有之。當(dāng)前104頁，總共184頁。真菌的分類分類學(xué)上的類群接合菌亞門子囊菌亞門擔(dān)子菌亞門鞭毛菌亞門半知菌亞門當(dāng)前105頁，總共184頁。真菌的分類(形態(tài)學(xué))

形態(tài)學(xué)上的類群單細(xì)胞真菌----

酵母菌絲狀真菌----

霉菌大型真菌---

蕈菌(菇)當(dāng)前106頁，總共184頁。2.3.1真菌營養(yǎng)體P29原生質(zhì)體單細(xì)胞假菌絲兩型菌絲菌絲體當(dāng)前107頁，總共184頁。2.3.2真菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能當(dāng)前108頁，總共184頁。典型真菌細(xì)胞橫切面示意圖

（細(xì)胞內(nèi)有各種細(xì)胞器）

當(dāng)前109頁，總共184頁。真核細(xì)胞的DNA和組蛋白結(jié)合在一起9+2型鞭毛2.3.2真菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能當(dāng)前110頁，總共184頁。2.3.3真菌的菌絲菌絲（Hypha）

：是由一個孢子萌發(fā)而形成的管狀細(xì)胞，根據(jù)菌絲中是否存在隔膜，可把霉菌的菌絲分為有隔菌絲和無隔菌絲兩大類。當(dāng)前111頁，總共184頁。菌絲和菌絲體

真菌的菌絲結(jié)構(gòu)有兩種類型：無隔膜菌絲

整個菌絲多為長管狀單細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含多個核.有隔膜菌絲

菌絲由橫隔膜分隔成多細(xì)胞，每個細(xì)胞內(nèi)含有一個或多個核。橫隔膜上具有小孔，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核都能自由流通，因此每個細(xì)胞的功能相同。當(dāng)前112頁，總共184頁。真菌的菌絲當(dāng)前113頁，總共184頁。有隔膜菌絲和無隔膜菌絲當(dāng)前114頁，總共184頁。無隔膜菌絲為含多個核的長管狀單細(xì)胞，生長表現(xiàn)為菌絲延長、細(xì)胞核分裂和細(xì)胞質(zhì)增加。存在于低等真菌中，如絕大多數(shù)卵菌和接合菌的菌絲。有隔膜菌絲則有橫膈膜分隔成多細(xì)胞，每個細(xì)胞含有一個或多個核。橫膈膜上有小孔，可供物質(zhì)流通，每個細(xì)胞的功能相同。存在于較高等的真菌中，如子囊菌和擔(dān)子菌。有隔膜菌絲和無隔膜菌絲當(dāng)前115頁，總共184頁。真菌的菌絲真菌菌絲結(jié)構(gòu)可分2種：無隔膜菌絲有隔膜菌絲還可以分為：基內(nèi)菌絲吸收營養(yǎng)氣生菌絲當(dāng)前116頁，總共184頁。真菌菌絲當(dāng)前117頁，總共184頁。菌絲及菌絲體的特殊形態(tài)：P36匍匐菌絲及假根，吸器，附著胞當(dāng)前118頁，總共184頁。菌絲體（Mycelium）：由菌絲互相交錯形成一束的群體組織。菌絲體的特殊形態(tài)：P38菌索和菌絲束菌核子座

當(dāng)前119頁，總共184頁。真菌的菌落霉菌的形態(tài)

霉菌的菌落和放線菌一樣也是由分枝狀菌絲組成。因菌絲較粗而長，形成的菌落較疏松，呈絨毛狀、絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀，一般比細(xì)菌菌落大幾倍到幾十倍。有些霉菌，如根霉、毛霉、鏈孢霉生長很快，菌絲在固體培養(yǎng)基表面蔓延，以至菌落沒有固定大小。有的霉菌菌落生長則有一定的局限性，直徑1~2cm或更小。當(dāng)前120頁，總共184頁。霉菌的菌落當(dāng)前121頁，總共184頁。霉菌菌落特征菌落表面常呈現(xiàn)出肉眼可見的不同結(jié)構(gòu)和色澤特征，這是因為霉菌形成的孢子有不同形狀、構(gòu)造和顏色，有的水溶性色素可分泌到培養(yǎng)基中，使菌落背面呈現(xiàn)不同顏色；一般處于菌落中心的菌絲菌齡較大，位于邊緣的則較年幼。菌落具有“霉味”。同一種霉菌，在不同成分培養(yǎng)基上的菌落特征可能有變化。但各種霉菌，在同一培養(yǎng)基上的菌落形狀、顏色等相對穩(wěn)定。故菌落特征是鑒定霉菌的重要依據(jù)之一。當(dāng)前122頁，總共184頁。霉菌的菌落當(dāng)前123頁，總共184頁。青霉菌落當(dāng)前124頁，總共184頁。黑曲霉的菌苔當(dāng)前125頁，總共184頁。當(dāng)前126頁，總共184頁。當(dāng)前127頁，總共184頁。酵母菌Yeast酵母菌的概念細(xì)胞一般為圓形或卵圓形的真核微生物。

為單細(xì)胞生物。

當(dāng)前128頁，總共184頁。酵母菌酵母菌在自然界分布很廣。主要生長在偏酸性的含糖環(huán)境中，例如，在水果、蔬菜、蜜餞的內(nèi)部和表面以及在果園土壤中最為常見。酵母菌是人類文明史中被應(yīng)用得最早的微生物。早在4000多年前的殷商時代，古中國人就利用酵母釀酒。公元前6000多年古埃及人就利用酵母菌生產(chǎn)啤酒。

當(dāng)前129頁，總共184頁。

酵母在發(fā)酵工業(yè)上的應(yīng)用愈來愈廣，除制作面包、釀酒和飼料加工以外，還可以生產(chǎn)甘油、甘露醇、維生素、各種有機酸和酶制劑等;并可提取核酸、輔酶A、細(xì)胞色素C、ATP、麥角固醇、谷胱甘膚、凝血質(zhì)等貴重藥物但是，有些種的酵母菌也是發(fā)酵工業(yè)上的污染菌，能使發(fā)酵產(chǎn)量降低或產(chǎn)生不良?xì)馕?，還可以引起果汁、果醬、蜂蜜、酒類、肉類等食品變質(zhì)酸(腐)敗。當(dāng)前130頁，總共184頁。酵母菌群體形態(tài)（菌落）酵母菌的菌落與細(xì)菌的有些相似，但較細(xì)菌菌落大而厚，一般呈油脂或蠟脂狀，表面光滑、濕潤、呈乳白色或紅色。有些種的菌落可因培養(yǎng)時間過長而表面皺縮。酵母菌菌落往往有“酒香味”。當(dāng)前131頁，總共184頁。酵母菌的菌落(右圖)當(dāng)前132頁，總共184頁。某些酵母菌的菌落當(dāng)前133頁，總共184頁。2.4非細(xì)胞生物：病毒

病毒Virus

我們通常所接觸的生物，如動物、植物，以及象細(xì)菌、真菌等原核和真核的微生物，都具有一個共同的特征，即都具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

然而，在自然界還有一類體積更為微小、不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特殊微生物，這就是病毒。當(dāng)前134頁，總共184頁。由于病毒極其微小，雖然在歷史上導(dǎo)致了億萬人的死亡，卻是各種類型生物中最遲被發(fā)現(xiàn)的。俄國學(xué)者伊萬諾夫斯基首先發(fā)現(xiàn)了煙草花葉病毒（TMV）。1892年俄國學(xué)者伊萬諾夫斯基(Ivanovski)首次發(fā)現(xiàn)煙草花葉病的感染因子能夠通過細(xì)菌濾器，病葉汁液的濾過液能感染健康煙草發(fā)病。

當(dāng)前135頁，總共184頁。煙草花葉病的感染因子能夠通過

細(xì)菌濾器當(dāng)前136頁，總共184頁。Filtrationofamixtureofbacteriaandviruses.

當(dāng)前137頁，總共184頁。一、病毒的形狀和大小P41病毒的三種基本外形。病毒粒子有各種形態(tài)，其典型代表分別為植物中的煙草花葉病毒（桿形）動物中的腺病毒（20面體形）

E.coliT偶數(shù)噬菌體（蝌蚪形）

2.4非細(xì)胞生物：病毒

當(dāng)前138頁，總共184頁。當(dāng)前139頁，總共184頁。幾種病毒的形態(tài)和相對大小當(dāng)前140頁，總共184頁。幾種病毒的形態(tài)和相對大小當(dāng)前141頁，總共184頁。2、病毒的大小范圍。

病毒個體微小，常以nm表示，其大小相差懸殊。較大的痘病毒直徑約300nm，近似于最小的原核微生物(支原體)，如用姬姆薩、維多利亞藍(lán)、熒光染料或鍍銀等方法染色處理后，在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。而較小的口蹄疫病毒很小，直徑約10~22nm。

病毒能通過細(xì)菌過濾器，其大小大多在20~300nm范圍內(nèi)，超過了普通光學(xué)顯微鏡的分辨能力，必須用電子顯微鏡才能觀察到。

當(dāng)前142頁，總共184頁。二、病毒的結(jié)構(gòu)與功能

P41

1、病毒粒子的結(jié)構(gòu)。

病毒粒子(virion)是指一個結(jié)構(gòu)和功能完整的病毒顆粒。病毒粒子主要由核酸和蛋白質(zhì)組成。核酸位于病毒粒子的中心，構(gòu)成了它的核心或基因組(genome)，蛋白質(zhì)包圍在核心周圍，構(gòu)成了病毒粒子的蛋白質(zhì)殼體(capsid)。

核酸和殼體合稱為核殼體(nucleocapsid)。某些病毒的核殼體外，還有一層包膜(envelope)結(jié)構(gòu)。當(dāng)前143頁，總共184頁。病毒粒子的結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前144頁，總共184頁。2、病毒的表面殼粒對稱與外形的關(guān)系。病毒外殼結(jié)構(gòu)的對稱性二十面體桿狀蝌蚪狀二、病毒的結(jié)構(gòu)與功能

P42

當(dāng)前145頁，總共184頁。病毒的表面殼粒對稱與外形的關(guān)系當(dāng)前146頁，總共184頁。當(dāng)前147頁，總共184頁。噬菌體（細(xì)菌病毒）的蝌蚪狀外形（復(fù)合對稱）當(dāng)前148頁，總共184頁。3、病毒的化學(xué)組成。P44

病毒蛋白質(zhì)（殼粒及其組成的衣殼）。病毒核酸及其類型。病毒包膜中的脂類和糖類。當(dāng)前149頁，總共184頁。當(dāng)前150頁，總共184頁。病毒核酸細(xì)胞生物一般有DNA和RNA兩種核酸，分別儲存有遺傳信息和參與轉(zhuǎn)錄、翻譯。而一種病毒只含有一種核酸，且大多數(shù)病毒只含一條核酸鏈。所含核酸為DNA者稱DNA病毒，所含核酸為RNA則稱為RNA病毒。植物病毒大多數(shù)為RNA病毒，動物病毒一部分為RNA，一部分為DNA病毒，噬菌體則基本上為DNA病毒。病毒核酸的類型多樣，堪稱生物之最。不管病毒核酸為DNA或RNA，都有單鏈、雙鏈、線狀、環(huán)狀、正鏈、負(fù)鏈等種類。當(dāng)前151頁，總共184頁。病毒核酸病毒核酸的類型多樣，堪稱生物之最。不管病毒核酸為DNA或RNA，都有單鏈、雙鏈、線狀、環(huán)狀、正鏈、負(fù)鏈等種類。對單鏈核酸的RNA或DNA病毒，若病毒核酸的堿基序列與mRNA是一致的，則病毒核酸稱為正鏈（+）；若病毒核酸的堿基序列與mRNA互補（-），則病毒核酸稱為負(fù)鏈（-）。當(dāng)前152頁，總共184頁。病毒蛋白

P44結(jié)構(gòu)蛋白非結(jié)構(gòu)蛋白

當(dāng)前153頁，總共184頁。病毒的包膜某些病毒還具有包膜（envelope）。事實上，具有二十面體和桿狀兩種形狀的病毒中，皆有一部分種類在衣殼的外面還有一個稱為包膜的結(jié)構(gòu)。它包裹在衣殼外面，組成成分為脂類、蛋白質(zhì)、糖類。包膜的結(jié)構(gòu)和細(xì)胞膜類似，也為脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)。包膜對內(nèi)部的衣殼和核酸有保護(hù)作用。與病毒的吸附專一性、抗原性密切相關(guān)，有的還具有酶活性。當(dāng)前154頁，總共184頁。病毒的包涵體病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)形成的蛋白質(zhì)結(jié)晶體。可用光學(xué)顯微鏡看到。當(dāng)前155頁，總共184頁。三、病毒的主要特點1、個體極其微小。2、沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。3、結(jié)構(gòu)相對簡單，由核酸與蛋白質(zhì)外殼組成。4、有的病毒有包膜。5、一種病毒中只含有一種核酸。2.4非細(xì)胞生物：病毒

當(dāng)前156頁，總共184頁。三、病毒的主要特點6、病毒沒有獨立代謝所需的酶系。利用宿主細(xì)胞幫助完成復(fù)制過程。7、病毒只能在相應(yīng)的活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行增殖，

寄生具專一性。8、病毒在細(xì)胞外不表現(xiàn)出生命特征。9、病毒對普通抗細(xì)菌的抗生素不敏感。對干擾素敏感。但干擾素的專一性很強。當(dāng)前157頁，總共184頁。病毒的復(fù)制與生長周期P45病毒的復(fù)制,又稱病毒增殖。噬菌體的增殖過程研究得最為徹底。

噬菌體的概念噬菌體即細(xì)菌病毒。當(dāng)前158頁，總共184頁。一、噬菌體的概念當(dāng)前159頁，總共184頁。噬菌體的噬菌斑當(dāng)前160頁，總共184頁。噬菌體的噬菌斑當(dāng)前161頁，總共184頁。病毒的一步生長曲線當(dāng)前162頁，總共184頁。二、烈性噬菌體的生活周期1、一步生長曲線。噬菌體一步生長曲線可分為：