環(huán)境生物工程第一章用

環(huán)境生物工程第一章用第一頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日草履蟲第二頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日1細(xì)菌

1.1細(xì)菌的形態(tài)與大小第三頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日球狀球菌細(xì)胞個(gè)體呈球形或橢圓形，不同種的球菌在細(xì)胞分裂時(shí)會(huì)形成不同的空間排列方式，常被作為分類依據(jù)。分有：?jiǎn)吻蚓㈦p球菌（肺炎球菌）、四聯(lián)球菌、八疊球菌（甲烷球菌）、鏈球菌、葡萄球菌。第四頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日雙球菌

四聯(lián)球菌八疊球菌

鏈球菌

葡萄球菌第五頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日桿狀細(xì)胞呈桿狀或圓柱形，一般其粗細(xì)（直徑）比較穩(wěn)定，而長度則常因培養(yǎng)時(shí)間、培養(yǎng)條件不同而有較大變化。分有：?jiǎn)螚U菌、雙桿菌和鏈桿菌。第六頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日單桿菌雙桿菌鏈桿菌球桿菌第七頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日炭疽病的病原菌

-------炭疽桿菌第八頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日螺旋菌

螺旋菌呈螺旋卷曲狀，螺紋不滿一圈的稱為弧菌。弧菌螺旋菌螺旋體菌第九頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日弧菌：菌體只有一個(gè)彎曲，其程度不足一圈，

形似“C”字或逗號(hào)，鞭毛偏端生。蛭弧菌霍亂弧菌第十頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日螺旋菌：菌體回轉(zhuǎn)如螺旋，螺旋數(shù)目和螺距大小因種而異。鞭毛二端生細(xì)胞壁堅(jiān)韌，菌體較硬。第十一頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)菌的大小細(xì)菌的大小測(cè)量單位是μm第十二頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日大小的測(cè)量方法顯微鏡測(cè)微尺顯微照相后根據(jù)放大倍數(shù)進(jìn)行測(cè)算第十三頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)菌的大小以微米（μm）計(jì)。多數(shù)球菌的大?。ㄖ睆剑?.5～2.0μm；桿菌（長×寬）為（1～5）×（0.5～1.0）μm；螺旋菌（寬度×彎曲長度）為（0.25～1.7）×（2～60）μm；另外，細(xì)菌的大小與個(gè)體的發(fā)育情況有關(guān)，剛分裂的新細(xì)菌小，隨發(fā)育逐漸變大，老化后又變小。第十四頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日鞭毛菌毛芽孢微莢膜莢膜粘液層糖被特殊構(gòu)造細(xì)胞壁細(xì)胞膜間體核區(qū)內(nèi)含物一般構(gòu)造細(xì)菌細(xì)胞的模式構(gòu)造1.2細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)核糖體①②③④⑤⑥細(xì)胞質(zhì)第十五頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)胞壁細(xì)菌細(xì)胞壁（cellwall）是位于細(xì)胞最外的一層（一般結(jié)構(gòu)）厚實(shí)、堅(jiān)韌的外被，主要成分為肽聚糖。細(xì)菌細(xì)胞壁可用電子顯微鏡直接觀察細(xì)菌的超薄切片。細(xì)菌細(xì)胞壁絕大多數(shù)以肽聚糖為基本成分，但不同細(xì)菌，細(xì)胞壁在結(jié)構(gòu)和成分上各有自己的特點(diǎn)。第十六頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日革蘭氏染色1884年，丹麥醫(yī)生C.Gram發(fā)明程序：（1）初染（結(jié)晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S）（3）脫色（95%乙醇10~20S）（4）復(fù)染（蕃紅30~60S）結(jié)果判斷：菌體呈紫色的為革蘭氏陽性菌（G+）

菌體呈紅色的為革蘭氏陰性菌（G-）第十七頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日

ABBBABAA（1）初染（結(jié)晶紫30S）革蘭氏染色程序和結(jié)果（1）初染（結(jié)晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S）（3）脫色（95%乙醇10~20S）（4）復(fù)染（蕃紅30~60S）第十八頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日ABBBABAA革蘭氏染色程序和結(jié)果（2）媒染劑（碘液30S）（1）初染（結(jié)晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S）

（3）脫色（95%乙醇10~20S）（4）復(fù)染（蕃紅30~60S）第十九頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日ABBBABAA革蘭氏染色程序和結(jié)果（3）脫色（95%乙醇10~20S）（1）初染（結(jié)晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S）（3）脫色（95%乙醇10-20S）（4）復(fù)染（蕃紅30~60S）第二十頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日ABBBABAA革蘭氏染色程序和結(jié)果（4）復(fù)染（蕃紅30~60S）A：革蘭氏陽性細(xì)菌G+B：革蘭氏陰性細(xì)菌G﹣（1）初染（結(jié)晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S）（3）脫色（95%乙醇10~20S）（4）復(fù)染（蕃紅30~60S）第二十一頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日G+細(xì)菌與G﹣細(xì)菌細(xì)胞壁構(gòu)造的比較肽聚糖層細(xì)胞質(zhì)膜G＋G﹣肽聚糖層壁膜間隙外膜細(xì)胞質(zhì)膜第二十二頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)（

G+細(xì)菌與G﹣細(xì)菌細(xì)胞壁構(gòu)造的比較）革蘭氏陽性細(xì)菌（G+）革蘭氏陰性細(xì)菌（G﹣）肽聚糖肽聚糖外膜第二十三頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日為什么通過革蘭氏染色G+呈蘭色，G-呈紅色？①脫色劑----95%乙醇為脂溶劑破壞G﹣的外膜、肽聚糖層和細(xì)胞質(zhì)膜，于是被乙醇溶解的結(jié)晶紫和碘的復(fù)合物從細(xì)胞中滲漏出來，當(dāng)再用藩紅復(fù)染時(shí)，顯現(xiàn)紅色。②但在G+細(xì)胞中，乙醇使厚的肽聚糖層脫水，導(dǎo)致孔隙變小，由于結(jié)晶紫和碘的復(fù)合物分子較大，不能通過細(xì)胞壁，保持紫色。第二十四頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)菌細(xì)胞壁功能：1.保護(hù)原生質(zhì)體免受滲透壓引起的破裂作用；2.維持細(xì)菌的形態(tài)。溶菌酶處理不同形態(tài)的菌體細(xì)胞壁后，菌體均呈球狀。3.細(xì)胞壁為多孔結(jié)構(gòu)的分子篩，可以阻擋某些分子的進(jìn)入。4.細(xì)胞壁為鞭毛提供支點(diǎn)，使鞭毛運(yùn)動(dòng)。第二十五頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)胞質(zhì)膜主要由磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)構(gòu)成。磷脂分子水溶性甘油和磷酸難溶于水的脂肪酸第二十六頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日第二十七頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)胞質(zhì)膜的超薄切片電鏡照片（標(biāo)尺：0.2μm）

第二十八頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)胞膜的生理功能：①是維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障；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；②含有合成細(xì)胞壁和形成橫膈膜組分的酶，合成細(xì)胞壁重要基地；③膜內(nèi)陷形成中間體，含有細(xì)胞色素，參與呼吸作用。④膜上含有進(jìn)行能量代謝的酶系，在細(xì)胞質(zhì)膜上進(jìn)行物質(zhì)代謝和能量代謝，是細(xì)胞的產(chǎn)能場(chǎng)所；⑤細(xì)胞質(zhì)膜上有鞭毛基粒，是鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉(zhuǎn)的供能部位第二十九頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）是細(xì)胞質(zhì)膜包圍的除核區(qū)外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。含水量約80%。細(xì)胞質(zhì)的主要成分為核糖體、內(nèi)含顆粒、擬核、多種酶類和中間代謝物、各種營養(yǎng)物等。第三十頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含物

核糖體

核糖體是細(xì)胞質(zhì)中的一種核糖、核蛋白的顆粒狀物質(zhì)由核糖核酸RNA(60%)和蛋白質(zhì)(40%)組成，常以游離狀態(tài)或多聚核糖狀態(tài)分布于細(xì)胞質(zhì)中。它是蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所。第三十一頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含物

內(nèi)含顆粒

貯藏物是一類由不同化學(xué)成分累積而成的不溶性沉淀顆粒。當(dāng)細(xì)菌生長到成熟階段，因營養(yǎng)過剩而形成。主要功能是貯存營養(yǎng)物。①異染粒因其可用藍(lán)色的染料（甲苯胺藍(lán)或甲烯藍(lán)）染成紫紅色顆粒大小為0.5～1.0μm，是無機(jī)偏磷酸的聚合物，一般在含磷豐富的環(huán)境下形成。功能是貯藏磷元素和能量，在老齡細(xì)菌中，異染粒常被用作碳源和磷源。第三十二頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日②聚β-羥丁酸為脂溶性物質(zhì)，不溶于水。很容易被脂溶性染料蘇丹黑著染，在光學(xué)顯微鏡下清晰可見。當(dāng)缺乏營養(yǎng)時(shí)，被用作碳源和磷源。③硫粒一些硫化菌如：貝日阿托氏菌可以利用H2S作為能源，氧化為硫粒積累在菌體，當(dāng)缺乏營養(yǎng)時(shí)，氧化體內(nèi)硫粒為SO42-,從中獲得能量。硫粒具有很好的折光性，在光學(xué)顯微鏡下可輕松看到。④肝糖和淀粉粒均可用碘染色，前者為紅褐色，后者為藍(lán)色，二者可作為碳源和能源。第三十三頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日第三十四頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日⑤氣泡（gasvocuole）許多光合營養(yǎng)型、無鞭毛運(yùn)動(dòng)的水生細(xì)菌中存在的充滿氣體的泡囊狀內(nèi)含物，大小為0.2～1.0μm×75nm，內(nèi)由數(shù)排柱形小空泡組成，外有2nm厚的蛋白質(zhì)膜包裹。功能：調(diào)節(jié)細(xì)胞比重以使細(xì)胞漂浮在最適水層中獲取光能、O2和營養(yǎng)物質(zhì)通常，一種菌含有一種或兩種內(nèi)含顆粒。第三十五頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日擬核原核生物所特有的、無核膜結(jié)構(gòu)、無固定形態(tài)的原始細(xì)胞核。沒有核膜和核仁。它由DNA高度折疊組成。例如：大腸桿菌體長為1～2微米，但其DNA長度為1100微米，等于菌體的1000倍，由于高度折疊而只占菌體的很小一部分。擬核攜帶著細(xì)菌的全部遺傳信息，其功能就是：決定著細(xì)菌的遺傳性狀和傳遞遺傳信息，是重要的遺傳物質(zhì)。第三十六頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日第三十七頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日擬核細(xì)菌的染色體和質(zhì)粒染色體質(zhì)粒第三十八頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日間體是質(zhì)膜向內(nèi)延伸的膜結(jié)構(gòu)，它是一種由細(xì)胞膜內(nèi)褶而形成的囊狀構(gòu)造，其內(nèi)充滿著層狀或管狀的泡囊。功能（不完全清楚），推測(cè)可能有如下一些功能：①相當(dāng)于真核細(xì)胞的線粒體；②相當(dāng)于真核細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)③與細(xì)胞壁的合成有關(guān)；④可能與核分裂有關(guān)。

但近年來，有的學(xué)者提出不同觀點(diǎn)，認(rèn)為間體只是電鏡制片時(shí)因脫水操作而引起的一種假象。第三十九頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)莢膜：有些細(xì)菌在細(xì)胞壁外面存在被外多糖。如果具有較好結(jié)構(gòu)也不易洗掉，稱為莢膜；如果薄并且容易消失稱為粘液層。莢膜的成分一般為多糖，少數(shù)是蛋白質(zhì)或多肽，也有多糖與多肽復(fù)合型。莢膜、粘液層、菌膠團(tuán)、衣鞘莢膜的化學(xué)組成：含水率在90～98％，其他有機(jī)組分為多糖或多肽。多數(shù)：水+多糖少數(shù)：水+多肽正是由于含水很多，莢膜很難在顯微鏡下被清晰觀察到。但又很難被染料著色，為了觀察清楚，人們想出了一個(gè)好辦法。第四十頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日負(fù)染色法又稱襯托法

1.先染菌體。

2.再將背景染成黑色。在菌體及背景的襯托下，二者之間會(huì)出現(xiàn)透明區(qū)，就是莢膜，在顯微鏡下清晰可見。第四十一頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日莢膜的功能：1.具有莢膜的S-型肺炎鏈球菌毒力強(qiáng)，有助于侵入人體。2.具有保護(hù)功能。免受噬菌體的吞噬；免受干燥影響。3.當(dāng)缺乏營養(yǎng)時(shí)，可作為碳源和能源，有的可作氮源。4.具有生物吸附作用。在污水生物處理中可將水中的有機(jī)物吸附到菌體上。第四十二頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日粘液層有些細(xì)菌不產(chǎn)生莢膜，仍分泌粘液的多糖，其疏松的粘附在菌體細(xì)胞壁表面上，與外界沒有明顯的邊緣。在污水處理中也有一定的生物吸附功能。第四十三頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日

菌膠團(tuán)有些細(xì)菌由于遺傳特性，細(xì)菌按一定的方式互相粘結(jié)在一起，并被一個(gè)公共的莢膜包圍形成一定形狀的細(xì)菌集團(tuán)，稱作菌膠團(tuán)。形狀有：蘑菇形、分支狀、球形等。見課本P30圖1.2-6。在污水處理中也有一定的生物吸附功能。第四十四頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)

特殊的休眠構(gòu)造——芽孢

某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期或遇到不良環(huán)境時(shí)，在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)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（spore，偶譯“內(nèi)生孢子”）。

所有的芽孢都可以抵擋外界不良環(huán)境。它是抵擋外界不良環(huán)境的休眠體。第四十五頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日枯草桿菌芽孢的超薄切片電鏡照片（標(biāo)尺：0.2μm）左：端位；中：近端位；右：中央位,細(xì)菌芽孢的各種類型第四十六頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)菌芽孢的特點(diǎn)整個(gè)生物界中抗逆性最強(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)。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)。芽孢與營養(yǎng)細(xì)胞相比化學(xué)組成存在較大差異，容易在光學(xué)顯微鏡下觀察。第四十七頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日芽孢的抵抗機(jī)制

芽孢與母細(xì)胞相比不論化學(xué)組成、細(xì)微結(jié)構(gòu)、生理功能等方面都完全不同。1.含水率低，38～40％。（細(xì)菌平均含水率在70～90％。）2.芽孢壁厚而致密。分為三層，外層為蛋白質(zhì)性質(zhì)，中層為皮層，由肽聚糖構(gòu)成。內(nèi)層為孢子壁，肽聚糖構(gòu)成。芽孢萌發(fā)時(shí)，孢子壁形成細(xì)胞壁。3.含有耐熱性的2，6—吡啶二羧酸。芽孢變成細(xì)胞時(shí)，2，6—吡啶二羧酸消失。4.含有耐熱性的酶。由于芽孢具有上述本領(lǐng)，可以對(duì)不良環(huán)境：高溫、干燥、光線、化學(xué)藥物有很強(qiáng)的抵抗力。例如：細(xì)菌的營養(yǎng)細(xì)胞在70～80℃時(shí)10min就會(huì)死亡，可芽孢在120～140℃時(shí)可生存幾個(gè)小時(shí)。第四十八頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日原因是它們除了染色體之外，還在進(jìn)化過程中獲得了額外的遺傳物質(zhì)。在炭疽芽孢桿菌中，那是兩種不同的質(zhì)粒。其中一種決定炭疽芽孢桿菌可以產(chǎn)生莢膜。細(xì)菌有了莢膜，就可以抵抗動(dòng)物身體內(nèi)白細(xì)胞的吞噬。所以，炭疽芽孢桿菌在動(dòng)物的身體內(nèi)，才能生長得那么快；動(dòng)物死亡的時(shí)候，它們的器官和血液里幾乎充滿了這種細(xì)菌，也才能造成那樣嚴(yán)重的污染。另一種決定這種細(xì)菌產(chǎn)生兩種毒素。一種叫致死因子，另一種叫水腫因子。這可能是最厲害的細(xì)菌毒素，只要有一個(gè)分子進(jìn)入細(xì)胞，就能使細(xì)胞破裂死亡。正由于這些毒素，食草動(dòng)物感染炭疽后，才會(huì)那么快死亡；也由于毒素破壞了血管的細(xì)胞，才會(huì)那么嚴(yán)重的出血，把細(xì)菌帶出體外，造成無法收拾的污染。第四十九頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日鞭毛螺旋絲一般構(gòu)造：鉤型鞘基體外膜外膜細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜肽聚糖肽聚糖鉤型鞘螺旋絲L-環(huán)P-環(huán)G+細(xì)菌鞭毛G﹣細(xì)菌鞭毛特殊結(jié)構(gòu)S-環(huán)M-環(huán)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜功能細(xì)胞壁功能第五十頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日偏端單生兩端單生周生鞭毛如：熒光假單胞如：鼠咬熱螺旋體偏端叢生如：丁香假單胞兩端叢生如：紅色螺菌如：大腸桿菌5）鞭毛（特殊結(jié)構(gòu)）

根據(jù)鞭毛的數(shù)量和排列情況，細(xì)菌分為以下五種類型：第五十一頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日運(yùn)動(dòng)鞭毛生理功能運(yùn)動(dòng)方式：旋轉(zhuǎn)

第五十二頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日菌毛

菌毛又稱纖毛、傘毛、線毛或須毛，是一種長在細(xì)菌體表的纖細(xì)、中空、短直且數(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上的功能。菌毛比鞭毛簡(jiǎn)單，無基體等構(gòu)造，直接著生于細(xì)胞質(zhì)膜上。直徑一般為3-10nm，每菌一般有250-300條。菌毛多數(shù)存在于G﹣致病菌中。借助菌毛可使自己牢固地粘附在寄主體上。特殊結(jié)構(gòu)第五十三頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日菌毛使菌體附著于寄主細(xì)胞表面新附著端受體端菌毛的功能第五十四頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日請(qǐng)說出下面細(xì)菌菌體從內(nèi)到外的結(jié)構(gòu)鞭毛菌毛擬核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞壁莢膜cytoplasm第五十五頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日1.3細(xì)菌的培養(yǎng)特征培養(yǎng)基：人工配制的供給微生物營養(yǎng)物質(zhì)的基質(zhì)。固體培養(yǎng)基(加入約1.5%的瓊脂);

半固體培養(yǎng)基(加入0.3-0.5%的瓊脂);

液體培養(yǎng)基。

在不同培養(yǎng)基上細(xì)菌會(huì)出現(xiàn)具有不同的培養(yǎng)特征。在固體培養(yǎng)基上，稱為菌落菌落：?jiǎn)蝹€(gè)微生物接種在固體培養(yǎng)基上，在合適的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，生長繁殖形成一堆由無數(shù)個(gè)個(gè)體組成的肉眼可見的群體。

菌落特征主要有：大小、形狀、光澤、顏色、質(zhì)地軟硬、透明度等。第五十六頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日培養(yǎng)皿通常稱平板細(xì)菌在培養(yǎng)基上生長，會(huì)形成各種顏色和外觀的菌落。純化的菌落是菌種鑒定、通過誘變技術(shù)或基因工程改良的前提。單菌落（純菌落）第五十七頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日Streptomycescoelicolor-1第五十八頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日

銅綠假單孢粘質(zhì)沙雷氏菌沙門氏菌費(fèi)氏志賀氏菌第五十九頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日

菌落形態(tài)菌落的特征主要由各種微生物特殊的遺傳特性決定，同時(shí)也與培養(yǎng)基成分及培養(yǎng)條件有關(guān)當(dāng)固定培養(yǎng)基成分及培養(yǎng)條件相同時(shí)，不同種類微生物形成的菌落特征是固定的，可作為微生物鑒定的重要依據(jù)。第六十頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日沒有鞭毛不運(yùn)動(dòng)的細(xì)菌，特別是球菌，常形成較小、較厚、邊緣較整齊的菌落；有鞭毛的細(xì)菌則較大而扁平，邊緣波狀、鋸齒狀等；有莢膜的細(xì)菌菌落較大并且表面光滑，而沒有莢膜的則表面較粗糙；具有芽孢的細(xì)菌菌落表面常有褶皺并且不透明。第六十一頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日細(xì)菌菌落具有一些共同的特征：小、濕潤、粘稠、與基質(zhì)結(jié)合松散，易被剝離，質(zhì)地均勻，各部位顏色一致。但不同的細(xì)菌菌落也具有自己特有的特征。霉菌（真菌）菌落啤酒紅酵母菌（真菌）菌落具有放射狀或樹狀分枝的菌絲

第六十二頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日在液體中群體細(xì)菌的生存形式隨密度不同或者在液體培養(yǎng)基表面形成膜（輕）使培養(yǎng)液混濁（中）或產(chǎn)生絮狀沉淀（粘重，如菌膠團(tuán)、活性污泥）。第六十三頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日1.4細(xì)菌的物理化學(xué)性質(zhì)

（一）細(xì)菌表面電荷和等電點(diǎn)細(xì)菌表面帶負(fù)電荷；由細(xì)菌表面的蛋白質(zhì)（兩性電解質(zhì)）的等電點(diǎn)和外界的pH值所決定。（二）細(xì)菌染色原理及染色方法1.染色原理通過染色，可增加菌體與背景的反差，在顯微鏡下可清楚地看見菌體的形態(tài)。常用的染料是堿性染料（由于細(xì)菌表面經(jīng)常帶負(fù)電〕。特殊的染色方法：如、鞭毛染色、負(fù)染色法等。2.染色方法染色方法分兩大類：簡(jiǎn)單染色和復(fù)合染色。第六十四頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日3.革蘭氏染色法革蘭氏染色的機(jī)制有以下兩點(diǎn)：

(1)革蘭氏染色與等電點(diǎn)的關(guān)系

G+菌的等電點(diǎn)低于G-菌，所帶負(fù)電荷更多，因此，它與結(jié)晶紫的結(jié)合力較大，不易被乙醇脫色。

(2)革蘭氏染色與細(xì)胞壁的關(guān)系

G+的細(xì)胞壁脂類少，肽聚糖多，G-則相反，故乙醇容易進(jìn)入G-細(xì)胞，進(jìn)行脫色。

第六十五頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日2古菌過去，由于研究手段技術(shù)原因，對(duì)古菌的了解很少，一直將它列入細(xì)菌范疇內(nèi)。從1977年起，人們改進(jìn)了研究方法，發(fā)現(xiàn)這類菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及生存環(huán)境條件等方面的特殊性，所以將它從細(xì)菌中劃分出來，稱為古細(xì)菌（而細(xì)菌則稱為真細(xì)菌），或稱古菌?，F(xiàn)在已將它與細(xì)菌、真核生物并列第六十六頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日2.1古菌的特點(diǎn)

①古菌的形態(tài)細(xì)胞很薄，扁平。有精確的方角和垂直的邊構(gòu)成直角幾何形態(tài)的細(xì)胞。

②古菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)大多數(shù)古菌的細(xì)胞壁不含有二氨基庚二酸和胞壁酸。組合多為脂蛋白，蛋白質(zhì)為酸性的，脂類是非皂化性甘油二醚的磷脂和糖脂的衍生物。有內(nèi)含子。

③古菌的代謝代謝有多樣性。在代謝過程中有特殊的輔酶，如絕對(duì)厭氧的產(chǎn)甲烷菌有輔酶M、F420、F430等。

第六十七頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日2.1古菌的特點(diǎn)

④古菌的呼吸類型多為嚴(yán)格厭氧、兼性厭氧，少數(shù)為好氧。⑤古菌的繁殖以細(xì)胞分裂的方式繁殖，但繁殖速度較慢。⑥古菌的生活習(xí)性大多數(shù)生活在極端環(huán)境。如：高鹽分、極熱、極酸和絕對(duì)厭氧的環(huán)境中。它有特殊的代謝途徑。第六十八頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日2.2古菌的分類按照古菌的生活習(xí)性和生理特點(diǎn)，古菌可分為三大類型：產(chǎn)甲烷菌、嗜熱嗜酸菌、極端嗜鹽菌。

①產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)甲烷菌與其他微生物（水解菌、產(chǎn)酸菌）協(xié)同作用，能使有機(jī)物甲烷化，產(chǎn)生具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生物能物質(zhì)—甲烷。產(chǎn)甲烷菌是嚴(yán)格厭氧菌，現(xiàn)把它分為3目、7科、19屬、70種。第六十九頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日第七十頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日

產(chǎn)甲烷菌的培養(yǎng)方法：由于產(chǎn)甲烷菌是嚴(yán)格厭氧的，其分離和培養(yǎng)等要求特殊的環(huán)境和方法。如厭氧的培養(yǎng)條件、厭氧的操作條件（如厭氧手套箱）。在環(huán)境工程中，產(chǎn)甲烷菌具有特殊的意義。在厭氧條件下，產(chǎn)甲烷菌與其他菌（水解菌、產(chǎn)酸菌等）共同作用，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷，這就是所謂的“沼氣發(fā)酵”。第七十一頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日②嗜熱嗜酸菌包括古生硫酸還原菌和極端嗜熱古菌。這一類菌的特點(diǎn)：好氧、嚴(yán)格厭氧或兼性厭氧，G－，桿狀、絲狀或球狀，專性嗜熱（最適溫度在70～105℃之間），嗜酸性和嗜中性，自養(yǎng)或異養(yǎng)。大多數(shù)是硫代謝菌。③極端嗜鹽菌這類菌對(duì)NaCL有特殊的適應(yīng)性和需要性。棲息在高鹽環(huán)境。通常極端嗜鹽菌的要求鹽濃度下限為1.5mol/L（約9％），大多數(shù)為2～4mol/L（約12～23％），甚至高達(dá)5.5mol/L（32％，達(dá)飽和狀態(tài)）。有的種類也能在低鹽濃度下生長。第七十二頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日

這種細(xì)菌是英國微生物學(xué)家安東尼·瓦爾斯比于１９８０年發(fā)現(xiàn)的，地點(diǎn)在紅海附近一個(gè)鹽分含量很高的水池里。它身長約0.15微米，呈方形，樣子有點(diǎn)像郵票，這在細(xì)菌中極為罕見。

在這種喜歡鹽分的方形細(xì)菌被發(fā)現(xiàn)２０多年后，科學(xué)家最近終于在實(shí)驗(yàn)室中成功培養(yǎng)了它，方形細(xì)菌還對(duì)氯化鎂有極強(qiáng)耐受力。太陽系的一些天體如木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二和木衛(wèi)三上，有著氯化鎂含量很高的鹽水。研究方形細(xì)菌有可能為在這些天體上尋找生命提供線索。

第七十三頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日

黑暗食物鏈：依靠地球內(nèi)源能量即地?zé)嶂С?，在深海黑暗和高溫的環(huán)境下，通過化合作用生產(chǎn)有機(jī)質(zhì)。有光食物鏈：在常溫和有光的環(huán)境下通過光合作用生產(chǎn)有機(jī)質(zhì)

深部生物圈

微小的原核生物，新陳代謝極其緩慢，但"壽命"極長第七十四頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日3放線菌1.放線菌的形態(tài)構(gòu)造2.放線菌的繁殖3.放線菌的群體特征4.放線菌的生活史

從分類學(xué)上，是真細(xì)菌的一大類群，G+。在伯杰氏手冊(cè)中屬厚壁菌門，放線菌綱。是介于細(xì)菌和真菌之間的單細(xì)胞微生物：（1）細(xì)胞結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成與細(xì)菌同屬原核生物。（2）菌體呈纖細(xì)的菌絲，且分枝，又以外生孢子的形式繁殖，這些特征又與霉菌相似。第七十五頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日3.1放線菌的形態(tài)構(gòu)造

放線菌的形態(tài)比細(xì)菌復(fù)雜些，但仍屬于單細(xì)胞。在顯微鏡下，放線菌呈分枝絲狀，我們把這些細(xì)絲一樣的結(jié)構(gòu)叫做菌絲，菌絲直徑與細(xì)菌相似，小于1微米。菌絲細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌基本相同。

根據(jù)菌絲形態(tài)和功能的不同，放線菌菌絲可分為基內(nèi)菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種。鏈霉菌屬是放線菌中種類最多、分布最廣、形態(tài)特征最典型的類群，其形態(tài)如下圖所示。放線菌的菌絲鏈霉菌的一般形態(tài)和構(gòu)造第七十六頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日第七十七頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日光學(xué)顯微鏡下觀察到的放線菌第七十八頁，共九十三頁，編輯于2023年，星期日3.2放線菌的繁殖

放線菌沒有有性繁殖，主要通過形成無性孢子方式進(jìn)行無性繁殖，成熟的分生孢子或孢囊孢子散落在適宜環(huán)境里發(fā)芽形成新的菌絲體；另一種方式是菌絲體的無限伸長和分枝，在液體振蕩培養(yǎng)（或工業(yè)發(fā)酵）中，放線菌每一個(gè)脫落的菌絲片段，在適宜條件下都能長成新的菌絲體，也是一種無性繁殖方式