環(huán)境工程微生物學(xué)第二章-原核微生物3課件

第一節(jié)真細(xì)菌（Eubacteria）第二節(jié)放線菌(Actinomyces)第三節(jié)藍(lán)細(xì)菌（Cyanobacteria）第四節(jié)支原體、立克次氏體和衣原體第五節(jié)古生菌（myxobacteria）

第二章原核生物1（一）概念第二節(jié)放線菌(Actinomyces)

放線菌是一類（具有分枝狀菌絲體的）高(G+C)mol%的革蘭氏陽性細(xì)菌?！恫苁舷到y(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊》第一版，原核生物被分為4個門7個綱，放線菌被分為原核生物界，厚壁菌門，絲狀菌綱，放線菌目?！恫苁舷到y(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊》第二版將放線菌提升為放線菌門（細(xì)菌域共30個門），包括一個綱，5個亞綱，近200個屬。

教材P42：伯杰氏第8版8科31屬2（一）概念“介于細(xì)菌與絲狀真菌之間又接近細(xì)菌的一類絲狀原核生物”放線菌實(shí)際上是屬于細(xì)菌范疇內(nèi)的原核微生物，只不過其細(xì)胞形態(tài)為分枝狀菌絲。第二節(jié)放線菌(Actinomyces)特點(diǎn)：具有分枝狀菌絲、以孢子進(jìn)行繁殖，陸生性較強(qiáng)、革蘭氏染色陽性的一類原核微生物，屬于真細(xì)菌范疇。3（二）形態(tài)與結(jié)構(gòu)第二節(jié)放線菌(Actinomyces)5（二）形態(tài)與結(jié)構(gòu)第二節(jié)放線菌(Actinomyces)有些放線菌是無分枝的單細(xì)胞Phase-contrastmicrographofstrainCorynebacteriummarinum

D7015T6（二）形態(tài)與結(jié)構(gòu)1、營養(yǎng)菌絲匍匐生長于培養(yǎng)基內(nèi)，吸收營養(yǎng)，也稱基內(nèi)菌絲。一般無隔膜，直徑0.2-0.8mm，長度差別很大，有的可產(chǎn)生色素。第二節(jié)放線菌(Actinomyces)7（二）形態(tài)與結(jié)構(gòu)2、氣生菌絲營養(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（1-1.4mm），有的產(chǎn)色素。第二節(jié)放線菌(Actinomyces)8（二）形態(tài)與結(jié)構(gòu)第二節(jié)放線菌(Actinomyces)10二、放線菌（二）形態(tài)與結(jié)構(gòu)營養(yǎng)菌絲匍匐生長于培養(yǎng)基內(nèi)，吸收營養(yǎng)營養(yǎng)菌絲發(fā)育到一定階段，伸向空間形成氣生菌絲氣生菌絲發(fā)育到一定階段，其上可分化出形成孢子的菌絲，即孢子絲11孢子在適宜的條件下萌發(fā)，長出1-3個芽管（三）生長與繁殖營養(yǎng)菌絲氣生菌絲繁殖菌絲（孢子絲）孢子絲釋放孢子第二節(jié)放線菌(Actinomyces)13（三）生長與繁殖繁殖方式無性孢子菌絲斷裂孢囊孢子分生孢子常見于液體培養(yǎng)中，工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)抗生素時都以此法大量繁殖放線菌細(xì)菌的芽胞是休眠體，而放線菌的孢子是繁殖體第二節(jié)放線菌(Actinomyces)14（三）生長與繁殖第二節(jié)放線菌(Actinomyces)15（四）菌落形態(tài)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）不能產(chǎn)生大量菌絲體的菌種（如諾卡氏菌）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。粘著力差，粉質(zhì)，針挑起易粉碎第二節(jié)放線菌(Actinomyces)17（四）菌落形態(tài)18（五）分布特點(diǎn)及與人類的關(guān)系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。能產(chǎn)生大量的、種類繁多的抗生素（其中90%由鏈霉菌產(chǎn)生）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、石油脫蠟、烴類發(fā)酵、污水處理等方面也有應(yīng)用少數(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?。┑募膊?。第二節(jié)放線菌(Actinomyces)19第三節(jié)藍(lán)細(xì)菌2、特性1）分布極廣；從熱帶到兩極，從海洋到高山，到處都有它們的蹤跡。土壤、巖石、以至在樹皮或其它物體上均能成片生長.2）形態(tài)差異極大，有球狀、桿狀和絲狀等形態(tài)；3）細(xì)胞中含有葉綠素a，進(jìn)行產(chǎn)氧型光合作用；4）具有原核生物的典型細(xì)胞結(jié)構(gòu)：細(xì)胞核無核膜，也不進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸，革蘭氏染色陰性。21第三節(jié)藍(lán)細(xì)菌2、特性5）營養(yǎng)極為簡單，不需要維生素，以硝酸鹽或氨作為氮源，多數(shù)能固氮，其異形細(xì)胞（heterocyst）是進(jìn)行固氮的場所。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）無鞭毛，但能在固體表面滑行，進(jìn)行光趨避運(yùn)動。8）許多種類細(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。223、注意掌握一個概念:異形胞異形胞（heterocyst）某些絲狀藍(lán)藻所特有的變態(tài)營養(yǎng)細(xì)胞，是一種缺乏光合結(jié)構(gòu)、通常比普通營養(yǎng)細(xì)胞大的厚壁特化細(xì)胞。異形胞中含有豐富的固氮酶，為藍(lán)藻固氮的場所。2325螺旋藻——來自美麗的程海湖262007年6月24日赤潮水華第四節(jié)支原體、立克次氏體和衣原體（一）立克次氏體（Rickettsia）1、概念29（一）立克次氏體（Rickettsia）2、特性1）某些性質(zhì)與病毒相近專性活細(xì)胞寄生物，除五日熱（戰(zhàn)壕熱）立克次氏體（Rickettsiawolhynica）外均不能在人工培養(yǎng)基上生長繁殖。能量代謝系統(tǒng)不完全,不能利用葡萄糖；細(xì)胞內(nèi)酶系統(tǒng)不完全，缺少代謝活動必需的脫氫酶和輔酶A；細(xì)胞質(zhì)膜的通透性過大,

可透性膜，使它們?nèi)菀讖乃拗骷?xì)胞獲得大分子物質(zhì)，但也決定了它們離開宿主細(xì)胞則易死亡大小介于病毒與一般細(xì)菌之間，大部分不能通過細(xì)菌濾器.(其中伯氏立克次氏體(Rickettsiaburneti）能通過)一般個體：球狀體：0.2-0.5mm；桿狀體：0.3-0.5x0.3-2mm；第四節(jié)支原體、立克次氏體和衣原體30（一）立克次氏體（Rickettsia）2、特性第四節(jié)支原體、立克次氏體和衣原體31（一）立克次氏體（Rickettsia）2、特性2）從一種宿主傳至另一宿主的特殊生活方式主要以節(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。第四節(jié)支原體、立克次氏體和衣原體32（一）立克次氏體（Rickettsia）2、特性2）從一種宿主傳至另一宿主的特殊生活方式有的立克次氏體釀成嚴(yán)重疾病，如人類的流行性斑疹傷寒、羌蟲熱、Q熱等。第四節(jié)支原體、立克次氏體和衣原體33（二）支原體（Mycoplasma）1、一般概念

又稱類菌質(zhì)體，是介于一般細(xì)菌與立克次氏體之間的原核微生物。沒有細(xì)胞壁，曾被認(rèn)為是自由生活的最小的原核微生物。第四節(jié)支原體、立克次氏體和衣原體34（二）支原體（Mycoplasma）2、特性1）無細(xì)胞壁，只有細(xì)胞膜，細(xì)胞形態(tài)多變；2）個體很小，能通過細(xì)菌過濾器；3）可進(jìn)行人工培養(yǎng)，但營養(yǎng)要求苛刻，菌落微小，呈典型的“油煎荷包蛋”形狀；4）一些支原體能引起人類、牲畜、家禽和作物的病害疾病。球狀體：0.2-0.25mm，最小達(dá)0.1mm；絲狀體最長可達(dá)150mm，因細(xì)胞柔軟且具扭曲性，致使細(xì)胞能通過孔徑比自身小得多的過濾器。第四節(jié)支原體、立克次氏體和衣原體35（二）支原體（Mycoplasma）2、特性第四節(jié)支原體、立克次氏體和衣原體36（二）支原體（Mycoplasma）2、特性第四節(jié)支原體、立克次氏體和衣原體

應(yīng)用活組織細(xì)胞培養(yǎng)病毒或體外組織細(xì)胞培養(yǎng)時，常被支原體污染；3738三、支原體、立克次氏體和衣原體（三）衣原體（Chlamydia）1、概念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”，但它們的生物學(xué)特性更接近細(xì)菌而不同于病毒。39（三）衣原體（Chlamydia）2、特性1）細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)菌類似；具有類似的細(xì)胞壁，70S核糖體也是由30S和50S二個亞基組成）2）細(xì)胞呈球形或橢圓形，直徑0.2-0.3mm，能通過細(xì)菌濾器；3）專性活細(xì)胞內(nèi)寄生；衣原體有一定的代謝活性，能進(jìn)行有限的大分子合成，但缺乏產(chǎn)生能量的系統(tǒng)，必須依賴宿主獲得ATP，因此又被稱為“能量寄生型生物”。4）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)。40整個過程48h41（三）衣原體（Chlamydia）2、特性5）衣原體廣泛寄生于人類、哺乳動物及鳥類，少數(shù)致??；6）衣原體不耐熱，60度10分鐘即被滅活，但它不怕低溫，冷凍干燥可保藏多年。對紅霉素、氯霉素、四環(huán)素敏感。42（三）衣原體（Chlamydia）2、特性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。沙眼衣原體是人類砂眼的病原體，甚至引起結(jié)膜炎、角膜炎、角膜血管翳等臨床癥狀，成為致盲的重要原因。43表13－1支原體、立克次氏體、衣原體與細(xì)菌、病毒的比較44第五節(jié)古生菌（Archaea）一、概念的提出1977年，CarlWoese以16SrRNA序列比較為依據(jù)，提出的獨(dú)立于真細(xì)菌和真核生物之外的生命的第三種形式。

在分類地位上與真細(xì)菌和真核生物并列為三域（Domain），并且在進(jìn)化譜系上更接近真核生物。

在細(xì)胞構(gòu)造上與真細(xì)菌較為接近，同屬原核生物。

多生活于一些生存條件十分惡劣的極端環(huán)境中，例如高溫、高鹽、高酸等。

原名：古細(xì)菌（Archaebacteria）；后改名：古生菌（Archaea）45微生物（病毒）古生菌（Archaea）細(xì)菌（Bacteria）非細(xì)胞型細(xì)胞型原核微生物真核微生物（Eukarya）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。Eubacteria（真細(xì)菌）Archaebacteria

（古生菌）真核生物46第七節(jié)古生菌（Archaea）二、細(xì)胞形態(tài)在顯微鏡下，古生菌與細(xì)菌具有類似的個體形態(tài)。47484950第七節(jié)古生菌（Archaea）三、細(xì)胞結(jié)構(gòu)在細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能上，古生菌既有類似真細(xì)菌之處，也有類似真核生物之處，還具有一些自己獨(dú)特的特點(diǎn)。51三、細(xì)胞結(jié)構(gòu)（一）細(xì)胞壁具有與真細(xì)菌類似功能的細(xì)胞壁；細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分均差別甚大；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。熱原體屬(Thermoplasma)沒有細(xì)胞壁；52三、細(xì)胞結(jié)構(gòu)（一）細(xì)胞壁β-1,3糖苷鍵不被溶菌酶水解N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔羅糖胺糖醛酸交替連接而成，連在后一氨基糖上的肽尾由L-glu、L-ala和L-lys三個L型氨基酸組成，肽橋則由L-glu一個氨基酸組成。53三、細(xì)胞結(jié)構(gòu)（二）細(xì)胞膜古生菌的質(zhì)膜在本質(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。2、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；1.磷脂的親水頭仍由甘油組成，但疏水尾由長鏈烴組成，一般為異戊二烯的重復(fù)單位；親水頭與疏水尾間由特殊的醚鍵連接成甘油二醚或二甘油四醚。54古生菌細(xì)胞膜的化學(xué)組成：醚鍵性質(zhì)由一個氧原子連接兩個烴基的有機(jī)化合物。通式為R—O—R′。55真細(xì)菌細(xì)胞膜的化學(xué)組成：磷脂：親水的極性端疏水的非極性端56三、細(xì)胞結(jié)構(gòu)（二）細(xì)胞膜古生菌的質(zhì)膜在本質(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。3、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、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。例如，當(dāng)磷脂為二甘油四醚時，連接兩端二個甘油分子間的兩個植烷側(cè)鏈會發(fā)生共價結(jié)合，形成獨(dú)特的單分子層膜。因多出現(xiàn)在嗜熱菌中，故推測這種膜可能具有更高的機(jī)械強(qiáng)度57三、細(xì)胞結(jié)構(gòu)（三）細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物

無復(fù)雜內(nèi)膜的細(xì)胞器；

核糖體為70S

有些種類的細(xì)胞質(zhì)中具有有一定功能的顆粒狀內(nèi)含物產(chǎn)甲烷嗜熱菌細(xì)胞內(nèi)的氣泡58（四）