重要的微生物種類

重要的微生物種類第1頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三莢膜粘液層菌膠團(tuán)第2頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三莢膜的觀察特殊染色熒光顯微鏡下的莢膜負(fù)染色第3頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三莢膜的生理功能1、莢膜富含水分，可保護(hù)細(xì)胞免于干燥；2、能抵御吞噬細(xì)胞的吞噬；3、為主要表面抗原（K抗原），是有些病原菌的毒力因子；4、能保護(hù)菌體免受噬菌體和其他物質(zhì)（溶菌酶和補(bǔ)體）的侵害；5、是某些病原菌必須的粘附因子；6、貯藏養(yǎng)料，是細(xì)胞外碳源和能源的儲(chǔ)備物質(zhì)第4頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三莢膜與生產(chǎn)實(shí)踐的關(guān)系應(yīng)用：莢膜也可以成為有價(jià)值的材料。如：Leucomostocmesenteroides的葡聚糖莢膜已用于生產(chǎn)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（Xanthomonascampestris）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)行污水處理等；通過莢膜的血清學(xué)反應(yīng)進(jìn)行細(xì)菌鑒定（莢膜膨脹試驗(yàn)）。危害：食品變質(zhì)發(fā)粘；增強(qiáng)致病力；造成嚴(yán)重齲齒等。第5頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三莢膜與菌落形態(tài)光滑（Smooth,S-)型菌落——產(chǎn)莢膜的細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上形成的菌落表面濕潤(rùn)、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)菌形成的菌落表面干燥、粗糙、稱R-型菌落。第6頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三莢膜的形成條件

（1）莢膜的形成是微生物的遺傳特征之一，是“種”的特征。但不是細(xì)菌的必要結(jié)構(gòu)，失去莢膜的菌株照樣能夠生活。(2)莢膜的形成與組成明顯受培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件的影響（與環(huán)境密切相關(guān)）。如腸膜明串珠菌(Leuconostomesenterondes)以蔗糖為碳源時(shí)合成葡聚糖成分的莢膜。第7頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三1.3.7細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———鞭毛(flagellum,復(fù)flagella)某些細(xì)菌細(xì)胞表面著生的一至數(shù)十條長(zhǎng)絲狀、螺旋形的附屬物，具有推動(dòng)細(xì)菌運(yùn)動(dòng)功能，為細(xì)菌的“運(yùn)動(dòng)器官”。鞭毛的長(zhǎng)度：一般為15—20μm，最長(zhǎng)可達(dá)70μm。鞭毛的直徑：為0.01—0.02μm.鞭毛的觀察：1)從固體培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)判斷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)半固體穿刺培養(yǎng)第8頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三鞭毛的有無和著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鞭毛的著生方式第9頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三鞭毛的結(jié)構(gòu)由鞭毛絲．鞭毛鉤．基體三部分組成：鞭毛絲：中空螺旋狀、絲狀結(jié)構(gòu)，球蛋白亞基螺旋排列。鞭毛鉤：又稱鉤形鞘，是連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：由若干個(gè)盤狀物即環(huán)組成。第10頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三革蘭氏陰性菌的鞭毛構(gòu)造革蘭氏陰性菌的鞭毛構(gòu)造革蘭氏陽性菌的鞭毛構(gòu)造第11頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三鞭毛的生長(zhǎng)方式是在其頂部延伸第12頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)7、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———

鞭毛(flagellum,復(fù)flagella)3）鞭毛的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)機(jī)制（參見P59）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。第13頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三鞭毛運(yùn)動(dòng)與細(xì)菌的趨避性運(yùn)動(dòng)細(xì)菌以推進(jìn)方式做直線運(yùn)動(dòng)，以翻騰形式做短促轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。CW:順時(shí)針CCW:逆時(shí)針第14頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三細(xì)菌趨避性運(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)鞭毛的功能是運(yùn)動(dòng)，這是原核生物實(shí)現(xiàn)其趨性（taxis）即趨向性的最有效方式。第15頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三化學(xué)趨避運(yùn)動(dòng)或趨化作用（chemotaxis）：細(xì)菌對(duì)某化學(xué)物質(zhì)敏感，通過運(yùn)動(dòng)聚集于該物質(zhì)的高濃度區(qū)域或低濃度區(qū)域。第16頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三光趨避運(yùn)動(dòng)或趨光性（phototaxis）：有的細(xì)菌能區(qū)別不同波長(zhǎng)的光而集中在一定波長(zhǎng)光區(qū)內(nèi)。第17頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三趨磁運(yùn)動(dòng)或趨磁性（magnetotaxis），趨磁細(xì)菌根據(jù)磁場(chǎng)方向進(jìn)行分布。第18頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三１.３.７細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———菌毛(fimbria，復(fù)數(shù)fimbriae)長(zhǎng)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，具有使菌體附著于物體表面的功能。第19頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三每個(gè)細(xì)菌約有250～300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)一步定植和致病。第20頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三1.3.9、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———性毛(pili,單數(shù)pilus)構(gòu)造和成分與菌毛相同，但比菌毛長(zhǎng)，數(shù)量?jī)H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）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RNA噬菌體的特異性吸附受體。第21頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三1.4細(xì)菌的繁殖與菌體形態(tài)一般為無性繁殖，二分裂法。同形裂殖：裂殖后形成的子細(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：①菌體伸長(zhǎng)，核質(zhì)體分裂②形成橫隔壁③子細(xì)胞分離☆少數(shù)有菌毛的菌可進(jìn)行有性繁殖無性繁殖有性繁殖方式1.4.1細(xì)菌的繁殖1.4.1細(xì)菌的繁殖第22頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三細(xì)菌的裂殖過程第23頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三1.4.2細(xì)菌的群體形態(tài)▲固體培養(yǎng)時(shí)的群體形態(tài)：①菌落（colony)②單菌落（clone)③菌苔(lawn)平板培養(yǎng)的群體形態(tài)▲液體培養(yǎng)時(shí)的群體形態(tài)（1）種類：斜面群體形態(tài)第24頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三不同的微生物種類，其菌落特征不同。同一種菌在不同培養(yǎng)條件下菌落特征也不盡相同。菌落的特征包括：（２）菌落形態(tài)1、大小2、顏色3、透明度4、表面狀態(tài)5、質(zhì)地6、邊緣形態(tài)7、隆起形狀（正面觀）第25頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三（３）影響菌落形態(tài)的因素各種微生物在一定條件下形成的菌落，其形態(tài)特征有一定的穩(wěn)定性和專一性，因而可以作為識(shí)別、鑒定菌種的一個(gè)依據(jù)，但也受某些因素的影響，觀察時(shí)應(yīng)加以注意。1、鄰近菌落2、培養(yǎng)時(shí)間3、培養(yǎng)基成分4、培養(yǎng)溫度細(xì)菌菌落的特征一般都較小，菌落與培養(yǎng)基結(jié)合不緊密，用接種針容易挑起，多數(shù)表面較光滑、濕潤(rùn)、較粘稠，易挑取，質(zhì)地均勻，色澤多樣。第26頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三1.5工業(yè)上重要細(xì)菌的形態(tài)、特性及其應(yīng)用

1.5.1.革蘭氏陰性無芽孢桿菌（1）大腸埃希氏菌(Escherichiacoli)大腸埃希氏桿菌，簡(jiǎn)稱為大腸桿菌，是最為著名的原核生物。形態(tài)：短桿或長(zhǎng)桿狀，0.5～1.0×1.0～3.0um，革蘭氏陰性，運(yùn)動(dòng)(周毛)或不運(yùn)動(dòng)，無芽孢，一般無莢膜。菌落呈白色至黃白色，擴(kuò)展，光滑，閃光。Escherich屬菌株和大多數(shù)大腸桿菌是無害，但也有些大腸桿菌是致病的，會(huì)引起腹瀉和尿路感染。

第27頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三O-157（腸胃出血性大腸桿菌）本身對(duì)人無害，獲得新基因產(chǎn)生溶血菌素破壞人體的紅血球、血小板和腎臟組織。有鞭毛的大腸桿菌的菌體在醫(yī)學(xué)上稱“O抗原”，根據(jù)其性質(zhì)不同，可將所有大腸桿菌分為173類，O-157即指編號(hào)為157的大腸桿菌O抗原。大腸桿菌的名聲主要因它易于在實(shí)驗(yàn)室操作、生長(zhǎng)迅速，而且營(yíng)養(yǎng)要求低。應(yīng)用：大腸桿菌能作為宿主供大量的細(xì)菌病毒生長(zhǎng)繁殖大腸桿菌也是最早用作基因工程的宿主菌工業(yè)上生產(chǎn)谷氨酸脫羧酶、天冬酰胺酶和制備天冬氨酸、蘇氨酸及纈氨酸等大腸桿菌也是食品業(yè)和飲用水衛(wèi)生檢驗(yàn)的指示菌第28頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三（2）醋酸桿菌（Acetobacter）菌體從橢圓至桿狀，單個(gè)、成對(duì)或成鏈，革蘭氏陰性，運(yùn)動(dòng)（周毛）或不運(yùn)動(dòng)，不生芽孢。好氣含糖、乙醇和酵母膏的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好有機(jī)酸(食醋等）葡萄糖異構(gòu)酶(高果糖漿)山梨糖(維C中間體）第29頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三（3）假單胞菌（Pseudomonas）革蘭氏陰性，直或微彎桿菌，單個(gè)，卵圓到短桿，有的長(zhǎng)桿，大多數(shù)為0.5～1.0×1.5～4μm，無芽孢，極生鞭毛運(yùn)動(dòng)（單毛或叢毛），有少數(shù)種不運(yùn)動(dòng)。菌苔不明顯呈色，可產(chǎn)生水溶性色素。氧化性而非發(fā)酵性異養(yǎng)菌（氧化葡萄糖，分解蛋白質(zhì)和利用無機(jī)氮）好氧菌應(yīng)用：維C、抗生素、酶及酶抑制劑、有機(jī)酸從石油產(chǎn)品制造產(chǎn)品（水楊酸等）消除環(huán)境污染（處理石油廢水，含酚、氰和化學(xué)農(nóng)藥的污水等）第30頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三1.5.2.革蘭氏陽性無芽孢桿菌(1)短桿菌（Brevibacterium）短而直的桿菌革蘭氏陽性大多數(shù)不運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)種具有周毛或極毛）無芽孢黃色短桿菌乳糖發(fā)酵短桿菌發(fā)酵生產(chǎn)各種氨基酸產(chǎn)氨短桿菌

發(fā)酵生產(chǎn)核苷酸類產(chǎn)物（ATP、IMP、NAD、輔酶、FAD等）第31頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三（2）棒狀桿菌（Corynebacterium）革蘭氏陽性直桿菌（一端膨大的棒狀）折斷分裂（成八字形排列或柵狀排列）大多數(shù)種不運(yùn)動(dòng)多數(shù)好氧谷氨酸棒狀桿菌北京棒狀桿菌

味精生產(chǎn)中使用的主要菌種

第32頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三（3）乳酸桿菌（Lactobacillus）革蘭氏陽性長(zhǎng)絲（單個(gè)或成鏈）無芽孢多數(shù)不運(yùn)動(dòng)微好氧菌

葡萄糖

同型發(fā)酵乳酸異型發(fā)酵乳酸乙醇EMP途徑（丙酮酸還原）磷酸解酮酶途徑（PK)EMP:磷酸甘油醛生成乳酸HMP:乙酰磷酸還原成乙醇第33頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三德氏乳酸桿菌工業(yè)乳酸德氏乳桿菌保加利亞亞種嗜酸乳桿菌干酪乳桿菌酸奶干酪（4）雙歧桿菌（Bifidobacterium）菌體細(xì)胞呈現(xiàn)多形態(tài)革蘭氏陽性不形成芽孢不運(yùn)動(dòng)不抗酸厭氧菌葡萄糖

雙歧途徑乳酸乙醇活性雙歧桿菌的乳制品或微生態(tài)制劑第34頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三（5）丙酸桿菌（Propionibacterium）革蘭氏陽性無芽孢不運(yùn)動(dòng)細(xì)胞呈多形態(tài)薛氏丙酸桿菌傅氏丙酸桿菌丙酸維生素B123.革蘭氏陽性芽孢桿菌（1）枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）直狀、近直狀的桿菌周生或側(cè)生鞭毛革蘭氏陽性，無莢膜芽孢0.5×1.51.8m,中生或近中生枯草芽孢桿菌是工業(yè)發(fā)酵的重要菌種之一。生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、5’-核苷酸酶、某些氨基酸及核苷。第35頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三（2）芽孢梭菌（Clostridium）細(xì)胞桿狀，有芽孢(芽孢大于菌體寬)以周毛運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)革蘭氏陽性，少數(shù)為陰性或不定專性厭氧菌

丙酮丁醇芽孢梭菌

丁酸梭狀芽孢桿菌