微生物的形态和分类课件.ppt

1、细菌放线菌真菌病毒2015.03.14原核微生物（原核微生物（prokaryotesprokaryotes）：即广义的细菌，指一大类细胞核无核膜包裹细胞核无核膜包裹，只存在称做核区的裸露核区的裸露DNADNA的原始单细胞生物单细胞生物，包括真细菌真细菌（eubacteria）和古细菌（古细菌（archaea)archaea)。多为真细菌，包括细菌、放线菌、细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体。原核细胞和真核细胞的区别原核细胞和真核细胞的区别细菌细菌：一类：一类结构简单结构简单、细胞壁坚韧细胞壁坚韧、主要、主要以以二等分裂二等分裂方式繁殖和水生性较强的方式繁殖和水生性较强的单细单细胞

2、原核胞原核微生物。微生物。第一节第一节 细细 菌（菌（Bacteria）一、细菌的形态与大小一、细菌的形态与大小（一）细菌的形态一）细菌的形态球菌球菌螺旋菌螺旋菌杆菌杆菌1 1、球菌、球菌(coccuscoccus)细胞个体呈球形或近球形，根据其分细胞个体呈球形或近球形，根据其分裂方向及分裂后子细胞的空间排列方裂方向及分裂后子细胞的空间排列方式不同式不同,将球菌分为以下几种类群：将球菌分为以下几种类群：如尿素微球菌如尿素微球菌(Micrococcus ureae)单单 球球 菌菌肺炎双球菌肺炎双球菌 (Diplococcus pneumoniae)双双 球球 菌菌 乳酸链球菌（乳酸链球菌（St

3、reptococcus lactis）嗜热链球菌（嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）链链 球球 菌菌四四 联联 球球 菌菌细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田字形四个细胞特征性地连在一起，呈田字形,如四联球如四联球菌（菌（Micrococcus tetragenusMicrococcus tetragenus）。）。细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌特征性地连在一起成立方体形。八个球菌特征性地连在一起成立方体形。八八 叠叠 球球 菌菌藤

4、黄八叠球菌（藤黄八叠球菌（Sarcina ureaeSarcina ureae)细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。规则的群体，犹如一串葡萄。葡葡 萄萄 球球 菌菌金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus)2 2、杆菌、杆菌(BacillusBacillus)杆菌形态：短杆状、长杆状、棒杆状、杆菌形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮状、竹节状等。梭状杆状、月亮状、竹节状等。短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌炭疽杆菌炭疽杆菌双歧杆菌双歧杆菌芽孢杆菌芽孢杆菌大肠杆

5、菌大肠杆菌3 3、螺旋菌、螺旋菌(SpirillaSpirilla)梅毒密螺旋体梅毒密螺旋体干酪螺菌干酪螺菌霍乱弧菌霍乱弧菌4.4.细菌的特殊形态细菌的特殊形态（二二）细菌的大小细菌的大小（1 1）测量：测微尺）测量：测微尺（2 2）单位：微米（）单位：微米（mm）（3 3）表示：球菌测直径；）表示：球菌测直径；杆菌测长度和宽度杆菌测长度和宽度;螺旋菌测长度、宽度和螺距。螺旋菌测长度、宽度和螺距。个体差异；个体差异；干燥、固定后的菌体比活菌体缩短干燥、固定后的菌体比活菌体缩短1/3-1/3-1/41/4；染色方法的影响：负染色法观察的菌体染色方法的影响：负染色法观察的菌体较大；较大；幼龄细菌一

6、般比成熟的或老龄的细菌大；幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大；环境条件：如培养基中渗透压的改变。环境条件：如培养基中渗透压的改变。细菌大小测量结果的影响因素细菌大小测量结果的影响因素细细菌菌染染色色法法死菌死菌活菌：用美蓝或活菌：用美蓝或TTCTTC等作活菌染色等作活菌染色正染色正染色负染色：荚膜染色法负染色：荚膜染色法革兰染色法革兰染色法抗酸性染色法抗酸性染色法芽孢染色法芽孢染色法吉姆萨染色法吉姆萨染色法 简单染色简单染色 鉴别染色鉴别染色革兰染色法把细菌分为革兰染色法把细菌分为G G+、G G-Christian.Gram（革兰）于（革兰）于18841884年发明的一年发明的一种鉴别不同类

7、型细菌的染色方法。种鉴别不同类型细菌的染色方法。2.2.革兰染色法革兰染色法染色步骤染色步骤结果判断结果判断 菌体呈菌体呈紫色者紫色者为革兰氏阳性菌为革兰氏阳性菌 G G+菌体呈菌体呈红色者红色者为革兰氏阴性菌为革兰氏阴性菌G G-二、细菌细胞的基本结构二、细菌细胞的基本结构细菌细胞的结构模式图细菌细胞的结构模式图 一般构造：一般细菌一般构造：一般细菌 都有的构造。都有的构造。特殊构造：部分细菌特殊构造：部分细菌具有的或一般细菌在具有的或一般细菌在 特殊环境下才有的构特殊环境下才有的构 造。造。位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要由主要由肽聚糖肽聚糖构成

8、，有固定细胞外形和保构成，有固定细胞外形和保护细胞等多种生理功能。护细胞等多种生理功能。(一一)细胞壁（细胞壁（Cell wallCell wall）1.1.证实细胞壁存在的方法证实细胞壁存在的方法（1 1）细菌超薄切片的电子显微镜直接观察；）细菌超薄切片的电子显微镜直接观察；（2 2）质、壁分离质、壁分离与适当的与适当的染色染色，在光学显微镜下观察；，在光学显微镜下观察；（3 3）制备原生质体制备原生质体，观察细胞形态的变化，观察细胞形态的变化 2.2.细胞壁的化学组成细胞壁的化学组成G+肽聚糖肽聚糖磷壁酸磷壁酸G-肽聚糖肽聚糖外膜（脂多糖、磷脂）外膜（脂多糖、磷脂）蛋白（孔蛋白、脂蛋白）蛋

9、白（孔蛋白、脂蛋白）G G+和和G G-的细胞壁成分比较的细胞壁成分比较（1）肽聚糖（肽聚糖（peptidoglycan peptidoglycan）肽聚糖肽聚糖聚糖聚糖短肽：因细菌种类而异短肽：因细菌种类而异B-1B-1，4 4糖苷键糖苷键N-N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺N-N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸G G+细菌的肽聚糖细菌的肽聚糖 溶菌酶：溶菌酶：水解水解N-N-乙酰胞壁酸与乙酰胞壁酸与N-N-乙酰葡萄乙酰葡萄糖胺之间的糖胺之间的B-1B-1，4-4-糖苷键糖苷键；青霉素：与转肽酶结合，使之形成青霉噻青霉素：与转肽酶结合，使之形成青霉噻唑酰基酶，从而唑酰基酶，从而抑制肽聚糖合成最后阶段抑制肽

10、聚糖合成最后阶段的转肽反应的转肽反应。青霉素和溶菌酶对青霉素和溶菌酶对G G+细菌的作用细菌的作用原理原理1.1.两条肽聚肽聚糖结构与两条肽聚肽聚糖结构与G G+相同，但短肽尾中的相同，但短肽尾中的 号位上号位上L-LysL-Lys往往被其他二氨酸取代。往往被其他二氨酸取代。2.2.糖的肽链直接交联糖的肽链直接交联G G-细菌的细胞壁肽聚糖细菌的细胞壁肽聚糖G+G+菌（如金黄色葡萄球菌菌（如金黄色葡萄球菌），肽聚糖层厚，肽聚糖层厚，交联程度较高，且网状结构紧密交联程度较高，且网状结构紧密。G-G-菌（如大肠杆菌），肽聚糖层薄，菌（如大肠杆菌），肽聚糖层薄，交联交联程度较低，且网状结构疏松程度较

11、低，且网状结构疏松。膜磷壁酸，又称脂磷壁酸：膜磷壁酸，又称脂磷壁酸：跨越肽聚糖层并跨越肽聚糖层并与细胞膜与细胞膜上的磷脂上的磷脂进行共价结合。进行共价结合。壁磷壁酸：壁磷壁酸：与肽聚糖分子与肽聚糖分子间间进行共价结合，含量会进行共价结合，含量会随培养基成分而改变随培养基成分而改变 。（2）磷壁酸：磷壁酸：G G+菌特有菌特有磷壁酸的功能磷壁酸的功能 磷壁酸带负电荷，吸附环境中磷壁酸带负电荷，吸附环境中Mg2Mg2+，利于细胞膜稳定及酶活性的调节。利于细胞膜稳定及酶活性的调节。赋予赋予G G+以以特异的表面抗原特异的表面抗原和某些噬菌和某些噬菌体的体的特异性吸附受体特异性吸附受体。调节磷元素平衡

12、。调节磷元素平衡。（3 3）脂多糖：）脂多糖：G G-特有特有 由类脂由类脂A A、核心多糖和、核心多糖和O-O-特异侧链组成。特异侧链组成。类脂类脂A A是是内毒素内毒素的物质基础；的物质基础；调节调节Mg Mg 2+2+、Ca Ca 2+2+浓度；浓度；LPS LPS多变，多变，抗原决定簇抗原决定簇多变；多变；许多噬菌体的吸附受体许多噬菌体的吸附受体 选择性选择性吸收吸收功能。功能。脂多糖的功能脂多糖的功能（4 4）外膜蛋白）外膜蛋白小分子进入细胞的通道小分子进入细胞的通道外膜与肽聚糖连接外膜与肽聚糖连接 4.G 4.G+和和G G-细胞壁构造差异细胞壁构造差异项项 目目革兰氏阳性细菌革兰

13、氏阳性细菌革兰氏阴性细菌革兰氏阴性细菌革兰氏染色反应革兰氏染色反应呈结晶紫的颜色呈结晶紫的颜色（紫色）（紫色）呈复染液的颜色呈复染液的颜色 (红色）红色）肽聚糖肽聚糖厚，一般单层厚，一般单层薄，多层薄，多层磷壁酸磷壁酸多数含有多数含有无无外膜外膜无无有有脂多糖脂多糖(LPS)(LPS)无无有有对溶菌酶抗性对溶菌酶抗性弱弱强强对青霉素抗性对青霉素抗性敏感敏感不敏感不敏感碱性染料的抑菌作用碱性染料的抑菌作用强强弱弱对干燥对干燥抗性强抗性强抗性弱抗性弱产芽孢产芽孢有的可产生有的可产生不产生不产生G G+菌与菌与G G-菌一系列生物学特性的比较菌一系列生物学特性的比较5.5.革兰氏染色机制革兰氏染色机

14、制G G-菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，其脂含量高其脂含量高,乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫-碘复合物溶出细碘复合物溶出细胞壁，沙黄复染后胞壁，沙黄复染后呈红色。呈红色。第一步：结晶紫使菌体着上第一步：结晶紫使菌体着上紫色紫色。第二步：碘和结晶紫形成脂溶性大分子复合物，分子大，能被细第二步：碘和结晶紫形成脂溶性大分子复合物，分子大，能被细 胞壁阻留在细胞内。胞壁阻留在细胞内。第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应。第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应。第四步

15、：沙黄复染，增加脱色菌与背景的反差并区别于未脱色菌。第四步：沙黄复染，增加脱色菌与背景的反差并区别于未脱色菌。G G菌：细胞壁厚，肽聚糖网状分子形成一种透性障，当乙醇菌：细胞壁厚，肽聚糖网状分子形成一种透性障，当乙醇脱色时，肽聚糖脱水而孔障缩小，故保留结晶紫脱色时，肽聚糖脱水而孔障缩小，故保留结晶紫-碘复合物在细碘复合物在细胞膜上，胞膜上，呈紫色。呈紫色。（1 1）固定细胞外形和提高机械强度固定细胞外形和提高机械强度，保护细，保护细 胞免受渗透压等外力的损伤；胞免受渗透压等外力的损伤；（2 2）为）为细胞的生长、分裂和鞭毛细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；运动所必需；（3 3）阻拦大分子有害物

16、质（酶蛋白和某些抗）阻拦大分子有害物质（酶蛋白和某些抗 生素等）进入细胞；生素等）进入细胞；（4 4）赋予细菌特定的抗原性、致病性以及对）赋予细菌特定的抗原性、致病性以及对 抗生素和噬菌体的敏感性。抗生素和噬菌体的敏感性。6.6.细胞壁的生理功能细胞壁的生理功能二、细菌细胞的基本结构二、细菌细胞的基本结构（二）细胞质膜（二）细胞质膜（Cytoplasmic membraneCytoplasmic membrane）也称细胞膜：紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质也称细胞膜：紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性膜。的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性膜。化学组成：化学组成：磷

17、脂磷脂 20%30%20%30%蛋白质蛋白质 50%70%50%70%多糖多糖 1.5%10%1.5%10%磷脂分子由磷酸、甘油、脂肪酸组成。磷脂分子由磷酸、甘油、脂肪酸组成。整合蛋白 寡糖整合整合蛋白蛋白周边蛋白磷 脂糖 脂 根据蛋白质在细胞膜上的部位根据蛋白质在细胞膜上的部位 不同，分为整合蛋白和外周蛋白。不同，分为整合蛋白和外周蛋白。1.1.观察方法观察方法质壁分离后结合鉴别性染色在光学显微镜下观察质壁分离后结合鉴别性染色在光学显微镜下观察；原生质体破裂；原生质体破裂；超薄切片电镜观察；超薄切片电镜观察；2.2.细胞膜的结构模型细胞膜的结构模型 脂质双分子层犹如一脂质双分子层犹如一“海洋

18、海洋”，周边蛋白可在其，周边蛋白可在其上作上作“漂浮漂浮”运动，而整合蛋白则似运动，而整合蛋白则似“冰山冰山”状沉浸状沉浸在其中作横向移动。在其中作横向移动。膜的膜的主体是脂质双分子层主体是脂质双分子层；脂质双分子层脂质双分子层具有流动性；具有流动性；整合蛋白整合蛋白因其表面呈疏水性，故可因其表面呈疏水性，故可“溶溶”于脂质于脂质双分子层双分子层 的的疏水性内层中疏水性内层中；周边蛋白周边蛋白表面含有亲水基团，故可通过静电引力表面含有亲水基团，故可通过静电引力与脂质双分子层表面的与脂质双分子层表面的极性头相连极性头相连；脂质分子间或脂质与蛋白质分子间脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合无共

19、价结合；细胞膜细胞膜“液态镶嵌液态镶嵌”模型主要内容模型主要内容3.3.细胞膜功能细胞膜功能（FunctionFunction）（1 1）物质运输：物质运输：选择性地控制营选择性地控制营养物质和代谢产物的运送；养物质和代谢产物的运送；（2 2）合成合成细胞壁和糖被的各种组细胞壁和糖被的各种组分（脂多糖、肽聚糖、磷壁酸、分（脂多糖、肽聚糖、磷壁酸、荚膜多糖荚膜多糖)；（3 3）产能场所：产能场所：膜上含有氧化膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系；的酶系；（5 5）鞭毛基体的着生部位鞭毛基体的着生部位，并，并提供鞭毛运动所需能量。提供鞭毛运动所需能量。（4 4）传递信息传递信息；4.4.间体间体（Mesosome）青霉素酶分泌、青霉素酶分泌、DNADNA复制、复制、分配以及细胞分裂有关分配以及细胞分裂有关 .“间体间体”仅是电镜制片时因仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝像脱水操作而引起的一种赝像.一种由细胞质膜内褶而形成的囊状构造，其中充满着一种由细胞质膜内褶而形成的囊状构造，其中充满着层状或管状的泡囊。多见于层状或管状的泡囊。多见于G G+。粮油食品微生物精品课程网站http:/www.foodmicrobiology- For Your Attentions!