1、第一章 原核微生物 微生物家族 不具有细胞结构的.病毒 原核微生物：细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝细菌 具有细胞结构的 真核微生物：真菌、单细胞藻类、原生动物 原核细胞真核细胞 细胞核 有明显核区,同时具 有RNA和DNA，无 核膜、核仁 同时具有RNA 和DNA，有核 膜，核仁 细胞器 无线粒体，能量代 谢和许多物质代谢 在质膜上进行 有线粒体，能量 代谢和许多合成 代谢在线粒体中 进行 核糖体 分布在细胞质中， 沉降系数为70S 分布在内质网膜 上，沉降系数为 80S 代表 细菌、放线菌、立 克次氏体、支原体、 衣原体、蓝细菌 真菌、单细胞藻 类、原生生物 原核细胞和真核细胞
2、的区别原核细胞和真核细胞的区别 真核细胞 原核细胞 第一节第一节 细菌细菌Bacteria 定义：定义：细菌是一类单细胞原核微生物单细胞原核微生物，形体微小（细胞直 径约0.5um，长度约0.55um）、结构简单、细胞壁坚韧、 以二等分裂方式繁殖和水生性较强。 生存环境：温暖潮湿、富含有机物的地方，都有大量细菌 活动。有特殊的臭味或酸败味，发粘、发滑。 应用：工业上生产各种氨基酸、核苷酸、酶制剂、乙醇、 丙酮、丁醇、有机酸、抗生素等；农业上用作杀虫菌剂、 细菌肥料的生产和在沼气发酵、饲料青贮等方面的应用； 医药上如各种菌苗、类毒素、代血浆和许多医用酶类的生 产等；以及细菌在环保和国防上的应用等
3、，都是利用有益 细菌活动的例子。 危害：人、动物、植物的传染病、食物和工农业产品腐烂 变质 一、细菌的基本形态和大小 （一）形态 球状：球菌 杆状：杆菌 螺旋状：螺旋菌 细菌的形态 菌体呈球形或近似球形菌体呈球形或近似球形, ,以典型的二分裂以典型的二分裂 殖方式繁殖殖方式繁殖, ,分裂后产生的新细胞常保持一定分裂后产生的新细胞常保持一定 的空间排列方式的空间排列方式. .根据细胞分裂的方向及分裂根据细胞分裂的方向及分裂 后的各子细胞的空间后的各子细胞的空间排列状态排列状态不同不同, ,可将球菌可将球菌 分为以下六种分为以下六种: : 单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球单球菌、双球菌、链
4、球菌、四联球菌、八叠球 菌、葡萄球菌等。菌、葡萄球菌等。 球菌(coccus)及其排列状态 单球菌： 细胞分裂沿一个平面进行，细胞分裂沿一个平面进行， 新个体分散而单独存在新个体分散而单独存在. . 如尿素微球菌如尿素微球菌( (Micrococcus ureae) 双球菌： 细胞沿一个平面分裂，新个细胞沿一个平面分裂，新个 体成对排列体成对排列. . 如肺炎双球菌如肺炎双球菌 ( (Diplococcus pneumoniae) ) 链球菌： 细胞沿一个平面进行分裂，新个体不细胞沿一个平面进行分裂，新个体不 但可保持成对的样子，并可连成链状但可保持成对的样子，并可连成链状. . 如：如： 乳
5、链球菌乳链球菌 （Streptococcus lactisStreptococcus lactis） 无乳链球菌（无乳链球菌（Streptococcus Streptococcus agalactiaeagalactiae) ) 溶血链球菌溶血链球菌 （ Streptococcus Streptococcus hemolyticushemolyticus) ) 四联球菌：细胞分裂是沿两个相垂直的细胞分裂是沿两个相垂直的 平面进行，分裂后每四个细平面进行，分裂后每四个细 胞特征性地连在一起，呈田胞特征性地连在一起，呈田 字形字形. . 如四联微球菌如四联微球菌 （Micrococcus tetr
6、agenusMicrococcus tetragenus） 八叠球菌： 细胞按三个互相垂直的细胞按三个互相垂直的 平面进行分裂后，每八平面进行分裂后，每八 个球菌特征性地连在一个球菌特征性地连在一 起成立方体形起成立方体形. . 如尿素八叠球菌如尿素八叠球菌 （Sarcina ureaeSarcina ureae) ) 葡萄球菌： 细胞无定向分裂，分裂细胞无定向分裂，分裂 面不规则，分裂后多个面不规则，分裂后多个 新个体形成一个不规则新个体形成一个不规则 的群体，犹如一串葡萄。的群体，犹如一串葡萄。 如：如： 金黄色葡萄球金黄色葡萄球 菌菌（Staphylococcus Staphylococ
7、cus aureusaureus) ) 白色葡萄球菌 （Staphylcoccus albus) 注意 p无论哪种类型排列的球菌培养物或制片中， 都能看到游离的单个菌体存在。 p球菌分裂后产生的新细胞的排列方式在分 类鉴定上有重要意义。 杆菌(bacillus)及其排列状态 杆菌是细菌中种类最多的类型杆菌是细菌中种类最多的类型, ,因菌种不同因菌种不同, ,菌体细胞的长菌体细胞的长 短、粗细、形状等都有显著差异。短、粗细、形状等都有显著差异。 杆菌的形态：杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮 状、竹节状等；状、竹节状等； 短杆菌 长杆菌 梭状
8、芽孢杆菌 Rod shape is called Bacillus. Two bacilli together - Diplobacilli Chains of bacilli are called Streptobacilli Palisades - Rods side by side or in X, V or Y figures 杆菌大多数菌体分散存在，但也有的杆菌细胞 繁殖后排列成有链状、栅状、“八”字状等。 杆菌端部特征杆菌端部特征 Bacillus megabacterium Legionella pneumophila (causes Legionnaires Disease)
9、(causes anthrax), Bacillus anthracis Rod-Shaped Bacterium, hemorrhagic E. coli, strain 0157:H7 螺旋菌(spirilla) 菌体弯曲呈螺旋状的细菌称为螺旋菌。菌体弯曲呈螺旋状的细菌称为螺旋菌。 根据其弯曲程度和螺旋的次数分为：根据其弯曲程度和螺旋的次数分为： 弧菌（弧菌（vibriovibrio) )：螺旋不满一圈，菌体呈弓形或逗号形螺旋不满一圈，菌体呈弓形或逗号形 例：霍乱弧菌、逗号弧菌例：霍乱弧菌、逗号弧菌 螺旋菌螺旋菌(spirillum(spirillum) )：弯曲超过一周而呈螺旋状，弯曲超
10、过一周而呈螺旋状， 例：减少螺菌、干酪螺菌例：减少螺菌、干酪螺菌 螺旋体螺旋体(spirochaeta(spirochaeta) )：形态与螺旋菌很相似，但不是形态与螺旋菌很相似，但不是 细菌，它是介于细菌与原生动物之间的单细胞原核生物。细菌，它是介于细菌与原生动物之间的单细胞原核生物。 例：梅毒密螺旋体例：梅毒密螺旋体 Vibrio cholerae 影响细菌形态的 因素 培养时间、培养时间、 培养温度、培养温度、 培养基成分、培养基成分、 浓度、浓度、 pH值值 因此，同一菌种在不同的生活环境因此，同一菌种在不同的生活环境 中可以表现出不同的形态。中可以表现出不同的形态。 细菌的异常形态
11、结核杆菌的正常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的异常形态结核杆菌的异常形态 细菌特殊形态 柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、 贝日阿托氏菌(丝状)、具有子实体的粘细 菌等是特殊形态的细菌。 （二）、细菌的大小 (1)长度单位：长度单位：微米微米(m) (2)表示：表示： 球菌：球菌：直径直径 杆菌：杆菌：宽宽 长长 螺菌：螺菌： 宽、长、螺距宽、长、螺距 通常通常球菌直径球菌直径：0.5 0.5 2.02.0 mm， 杆菌杆菌: :长长1 1 5 m, 5 m, 宽宽0.50.5 1 m 1 m。 例如：例如：E.coliE.coli（大肠杆菌）（大肠杆菌）：平均长度：平均长度：2 m 2 m
12、 ； 宽宽 度度0.50.5mm 1500 1500个大肠杆菌头尾相接等于个大肠杆菌头尾相接等于3mm;3mm; 10 109 9个大肠杆菌重个大肠杆菌重1 1 mg.mg. 细菌大小举例 菌名菌名 直径或宽直径或宽长长/ （ mm mm ） 乳链球菌乳链球菌 金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌 大肠杆菌大肠杆菌 枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌 霍乱弧菌霍乱弧菌 0.5 0.5 1 1 0.8 0.8 1 1 0.5 0.5 (1 (1 3)3) (0.8 (0.8 1.2) 1.2) ( 1.21.23 3) (0.2 (0.2 0.6) 0.6) (1 (1 3 3) ) 二、细菌细胞的一般结构 v一
13、般构造一般构造：如细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核及内含物等，是：如细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核及内含物等，是 所有细菌都有的构造所有细菌都有的构造 v特殊构造特殊构造：主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、荚膜和芽孢等，并非所：主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、荚膜和芽孢等，并非所 有细菌都有的构造有细菌都有的构造 （一）一般结构 1、细胞壁、细胞壁 细胞壁细胞壁是位于菌体的外层，内侧紧贴细胞膜的一是位于菌体的外层，内侧紧贴细胞膜的一 层无色透明、坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占层无色透明、坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占 细胞干重的细胞干重的10%25%。 细胞壁细胞壁具有保护细胞及维持细胞外形的功能。具有保护细
14、胞及维持细胞外形的功能。 细胞壁细胞壁是鞭毛运动所必需的，失去细胞壁，鞭毛是鞭毛运动所必需的，失去细胞壁，鞭毛 可以保留，但不能运动。可以保留，但不能运动。 细胞壁细胞壁是多孔的，水及某些化学物质可以通过，是多孔的，水及某些化学物质可以通过， 但对大分子物质有阻拦作用。但对大分子物质有阻拦作用。 细胞壁细胞壁的组成与细菌的抗原性、致病性及对噬菌的组成与细菌的抗原性、致病性及对噬菌 体的敏感性有关。体的敏感性有关。 概念：肽聚糖是由概念：肽聚糖是由 N乙酰胞壁酸（乙酰胞壁酸（NAM）和）和N乙乙 酰葡糖胺（酰葡糖胺（NAG）以及短肽链（主）以及短肽链（主 要是四肽）聚合而成的具有多层网要是四肽）
15、聚合而成的具有多层网 状结构的大分子聚合物。状结构的大分子聚合物。 （1）细胞壁的基本骨架肽聚糖（共有成分） （2）、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性的细胞壁的结构特点）、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性的细胞壁的结构特点 细胞壁的观察方法：细胞壁的观察方法： 质壁分离染色质壁分离染色 电镜观察电镜观察 G 与 与G细菌细菌cw 的模式结构的模式结构 共有组分共有组分 肽聚糖肽聚糖 特有组分特有组分 G 磷壁酸 磷壁酸 G 脂多糖脂多糖 革兰氏阳性细菌的细胞壁较厚，肽聚 糖含量较多，革兰氏阴性细菌的细胞 壁较薄，且分为两层，革兰氏阴性菌 细胞壁中不含垣酸，但脂类含量比革 兰氏阳性细菌高。 （3）、革兰氏染色
16、由于细菌的细胞壁的化学组成和结构不同，用革 兰氏染色法可将所有细菌分为两类，即革兰氏阳 性细菌和革兰氏阴性细菌。 革兰氏染色法是微生物中常用的一种染色方法。 革兰氏染色步骤：涂片固定草酸铵结晶紫液 加碘液使细菌着色乙醇脱色蕃红复染。 染色后为深紫色者称为革兰氏阳性细菌；染色后 为红色的称为革兰氏阴性细菌。 步骤： 结果: 阳性菌阳性菌紫色紫色 阴性菌阴性菌红色红色 结晶紫初染 碘液媒染 乙醇脱色 番红复染 涂片固定 由丹麦医生Hans Christian Gram于1884年创立。 革兰氏染色法（革兰氏染色法（Gram Stain） 革兰氏染色原理 革兰氏阴性细菌的细胞壁因肽聚糖含量较低，网孔
17、较大， 外壁层含脂蛋白磷脂和脂多糖，在革兰氏染色过程中，经 脂溶剂乙醇的处理，溶解了脂类物质，使网孔进一步增大， 通透性增强，结晶紫碘复合物容易被抽提出来，于是细 胞被脱色，而在复染时被染成红色。 革兰氏阳性细菌由于肽聚糖含量高，网孔较小，且不含脂 多糖，脂类含量很少，经乙醇脱水后网孔更小，通透性降 低，结晶紫碘复合物被保留在细胞内，细胞不被脱色而 呈紫色。 区分革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，由于细胞壁结构不同， 在营养需求、对青霉素的敏感性及对物理因素的破坏作用 抗性等方面都有较大差异。 1 1）. .概念概念：细胞膜是：细胞膜是 紧贴细胞壁内侧包围紧贴细胞壁内侧包围 细胞质的一层柔软，细胞质
18、的一层柔软， 富有弹性的具有高度富有弹性的具有高度 选择性的半渗透薄膜。选择性的半渗透薄膜。 （1)1)质壁分离质壁分离 (2)(2)选择性染色选择性染色 (3)(3)电镜技术电镜技术 (4)(4)溶菌酶处理溶菌酶处理 1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态 镶嵌模型 细胞膜液态镶嵌模型细胞膜液态镶嵌模型 认为：膜是由球形蛋白认为：膜是由球形蛋白 与磷脂按照二维排列方与磷脂按照二维排列方 式构成的流体镶嵌式，式构成的流体镶嵌式， 流动的脂类双分子层构流动的脂类双分子层构 成了膜的连续体，而蛋成了膜的连续体，而蛋 白质象孤岛一样无规则白质象孤岛一样无规则 地漂流在磷脂类的海洋地
19、漂流在磷脂类的海洋 当中。当中。 起渗透屏障作用并进行物质的运输；起渗透屏障作用并进行物质的运输； 参与能量的产生，具电子传递和氧化磷酸化的功能；参与能量的产生，具电子传递和氧化磷酸化的功能； 与细胞壁、荚膜的生物合成有关；与细胞壁、荚膜的生物合成有关； 与细胞的运动有关与细胞的运动有关细菌的鞭毛基粒位于细胞膜细菌的鞭毛基粒位于细胞膜 上；上； 与细菌的分裂过程中与细菌的分裂过程中DNADNA复制后的分离有关。复制后的分离有关。 间体间体(mesosome)： 细胞膜向内凹陷形成的一细胞膜向内凹陷形成的一 种管状、层状或串囊状的膜性种管状、层状或串囊状的膜性 结构，一般位于细胞分裂的部结构，一
20、般位于细胞分裂的部 位或附近。位或附近。 间体的功能：间体的功能： (1)参与隔膜、芽胞形成参与隔膜、芽胞形成 （2）与核分裂有关）与核分裂有关 （3）类似线粒体功能）类似线粒体功能 细菌细菌DNADNA： 长度：一般为：长度：一般为：1 13mm3mm 例例：大肠杆菌的：大肠杆菌的DNADNA长约长约1 1mmmm。 生长迅速的细菌在核分裂之生长迅速的细菌在核分裂之 后细胞往往来不及分裂后细胞往往来不及分裂, ,所所 以细胞中常有以细胞中常有2 24 4个核，而个核，而 生长缓慢的细菌细胞中一般生长缓慢的细菌细胞中一般 只有只有1 12 2个核，不在染色体个核，不在染色体 复制时期一般是单倍
21、体。复制时期一般是单倍体。 功能：功能：贮存遗传信息。贮存遗传信息。 细菌的细胞核没有核膜、核仁，只是一个核质体，由环状细菌的细胞核没有核膜、核仁，只是一个核质体，由环状 双链双链DNADNA分子纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的区域，一般位分子纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的区域，一般位 于细胞的中央部分，呈球状、棒状或哑铃状。于细胞的中央部分，呈球状、棒状或哑铃状。 (Bacillus megaterium) Fig.1: Prokaryotic Cell Examples of nucleoid structure and distribution in Sulfolobus cells. 4
22、、质粒、质粒(plasmids) 细菌染色体外的共价闭合环状双链细菌染色体外的共价闭合环状双链DNADNA分子分分子分 子量约为子量约为100 100 10 106 6 D. D.携带携带1 1100100个基因个基因, , 一一 个菌细胞可有一至数十个质粒。个菌细胞可有一至数十个质粒。 Structure of a bacterium highlighting the bacterial plasmid. 质粒的特点：质粒的特点： 1、可以在细胞质中独立于细胞核之外（即以、可以在细胞质中独立于细胞核之外（即以 游离状态）存在，也可以插入到染色体上以游离状态）存在，也可以插入到染色体上以 附加
23、体的形式存在；附加体的形式存在； 2、在细胞分裂时，可以不依赖于细菌染色体、在细胞分裂时，可以不依赖于细菌染色体 而独立进行自我复制，也可以插入到细菌染而独立进行自我复制，也可以插入到细菌染 色体中与染色体一道进行复制；色体中与染色体一道进行复制； 3、质粒可以通过转化、转导、或接合作用而、质粒可以通过转化、转导、或接合作用而 由一个细胞转移到另一个细胞，使两个细胞由一个细胞转移到另一个细胞，使两个细胞 都成为带有质粒的细胞；都成为带有质粒的细胞； 4、质粒对于细胞生存并不是必要的。、质粒对于细胞生存并不是必要的。 4 4、细胞质、细胞质(cytoplast)(cytoplast)及其内含物及
24、其内含物(inclusin(inclusin) ) 1）、细胞质）、细胞质 细胞质功能：细胞质功能： 细胞质中含有丰富的酶系，是营养物质合成、转化、细胞质中含有丰富的酶系，是营养物质合成、转化、 代谢的场所。代谢的场所。 细胞质是细菌细胞的基础物质，是一种无色透明的细胞质是细菌细胞的基础物质，是一种无色透明的 胶状物。其主要成分有：水、蛋白质、核糖、脂类及胶状物。其主要成分有：水、蛋白质、核糖、脂类及 少量的糖类和无机盐。细菌细胞质中含有核糖核酸，少量的糖类和无机盐。细菌细胞质中含有核糖核酸， 幼龄生长活泼的细菌核糖核酸含量较高，易被碱性染幼龄生长活泼的细菌核糖核酸含量较高，易被碱性染 料着色
25、，老龄细胞中核糖核酸含量减少，着色力降低。料着色，老龄细胞中核糖核酸含量减少，着色力降低。 细菌的细胞质和细胞核之间没有膜，细胞质内没有细菌的细胞质和细胞核之间没有膜，细胞质内没有 线粒体。线粒体。 是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖核酸是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖核酸 RNARNA（占（占60%60%）和蛋白质（占）和蛋白质（占40%40%）组成。）组成。 细菌的核糖体细菌的核糖体 沉降系数沉降系数为：为：70s，由，由50s大亚基和大亚基和 30s 小亚基构成，真核生物的核糖体位小亚基构成，真核生物的核糖体位 于内质网膜上，沉降系数为于内质网膜上，沉降系数为80s。有些。有些 抗
26、生素只对抗生素只对70s核糖体起作用，而对核糖体起作用，而对80s 核糖体不起作用，因此可用于防治由细核糖体不起作用，因此可用于防治由细 菌引起的病害而对人体细胞无害。菌引起的病害而对人体细胞无害。 功能：功能：是细胞合成蛋白质的场所。是细胞合成蛋白质的场所。 气 泡 聚 - -羟 基 丁 酸 硫 粒 糖 原 碳 源 及 能 源 类 藻 青 素 氮 源 类 异 染 粒 磷 源 类 储 藏 物羧 酶 体 颗颗 粒粒 状状 内内 含含 物物 、颗粒状内含物颗粒状内含物种类和数量随菌种、菌龄及培种类和数量随菌种、菌龄及培 养条件不同而有很大变化养条件不同而有很大变化 概念：概念：是普遍存在的贮藏物，
27、大小为是普遍存在的贮藏物，大小为0.50.51 1mm ， 主要成分是聚磷酸盐的聚合物，分子呈线状，嗜主要成分是聚磷酸盐的聚合物，分子呈线状，嗜 碱性强，用美兰染色时着色较深，呈红色，与菌碱性强，用美兰染色时着色较深，呈红色，与菌 体其他部位不同，故称异染粒。体其他部位不同，故称异染粒。 功能：功能：贮存磷元素和能量，降低渗透压，在菌种贮存磷元素和能量，降低渗透压，在菌种 鉴定中具有一定意义。鉴定中具有一定意义。 含异染粒的细菌种类含异染粒的细菌种类: :棒状杆菌和某些芽孢杆菌棒状杆菌和某些芽孢杆菌等等. 异染粒异染粒（metachromaticmetachromatic granule gr
28、anule） ： 淀粉粒和淀粉粒和肝糖肝糖: :都是都是-1,4-1,4或或-1,6-1,6糖苷键的葡萄糖苷键的葡萄 糖聚合物。这些贮藏物通常较均匀地分布在细胞质糖聚合物。这些贮藏物通常较均匀地分布在细胞质 内，颗粒较小，可作为细菌的碳源和能量的主要来内，颗粒较小，可作为细菌的碳源和能量的主要来 源。源。 若这类贮藏物大量存在时，用碘使对其染色，若这类贮藏物大量存在时，用碘使对其染色，肝糖肝糖 粒能被碘液染成红棕色，淀粉粒被碘成蓝色。粒能被碘液染成红棕色，淀粉粒被碘成蓝色。 脂肪粒：脂肪粒：脂肪粒的折光性较强，它可被脂溶性染料脂肪粒的折光性较强，它可被脂溶性染料 染色；染色；细胞生长旺盛时，脂
29、肪粒增多，细胞遭破坏细胞生长旺盛时，脂肪粒增多，细胞遭破坏 后，脂肪粒可游离出来。后，脂肪粒可游离出来。 肝糖、淀粉粒、脂肪粒肝糖、淀粉粒、脂肪粒 聚聚- - -羟基丁酸（羟基丁酸（poly-poly-hydroxybutirate-hydroxybutirate，PHBPHB）：）： 聚聚羟基丁酸颗粒是细菌羟基丁酸颗粒是细菌 所特有的贮藏物所特有的贮藏物, ,易被脂溶易被脂溶 性染料性染料( (如苏丹黑如苏丹黑) )着色。着色。 功能功能: :贮存碳源、能源和降贮存碳源、能源和降 低渗透压。低渗透压。 存在于硫细菌中，是硫元素的贮藏体存在于硫细菌中，是硫元素的贮藏体 功能：功能： a.a.好
30、氧硫细菌的能源好氧硫细菌的能源 b.b.厌氧硫细菌的电子供体厌氧硫细菌的电子供体 形成：当环境中形成：当环境中H H2 2S S含量高时，在体含量高时，在体 内积累内积累S S；当；当H H2 2S S不足时不足时,S,S氧化成硫氧化成硫 酸盐，以提供被菌细胞生命活动所酸盐，以提供被菌细胞生命活动所 需能量：需能量： H2SSSO4-2 （二）、细菌的特殊结构 1、荚膜和粘液层 荚膜荚膜：某些细菌细胞壁外的一层粘液性某些细菌细胞壁外的一层粘液性 胶状物质，若这些粘液性物质外围有明显的胶状物质，若这些粘液性物质外围有明显的 界面，而且质地均匀，相对稳定地附于细胞界面，而且质地均匀，相对稳定地附于
31、细胞 壁外，属于细胞结构的一部分，叫荚膜。壁外，属于细胞结构的一部分，叫荚膜。 粘液层粘液层：某些细菌细胞壁外的一层粘液某些细菌细胞壁外的一层粘液 性胶状物质，若这些粘液性物质外围没有明性胶状物质，若这些粘液性物质外围没有明 显的界面，从细胞壁处向外逐渐稀疏，而且显的界面，从细胞壁处向外逐渐稀疏，而且 可扩散到周围环境的，叫粘液层。可扩散到周围环境的，叫粘液层。 菌胶团：菌胶团：有时细菌的荚膜连在一起，成有时细菌的荚膜连在一起，成 为一团，其中包含多个细菌，称为菌胶团。为一团，其中包含多个细菌，称为菌胶团。 荚膜的观察：荚膜的观察： 荧光显微镜荧光显微镜 负染色负染色 特殊染色特殊染色 荧光显
32、微镜下的荚膜荧光显微镜下的荚膜 荚膜的生理功能荚膜的生理功能 1、荚膜富含水分，可保护细胞免于干燥；、荚膜富含水分，可保护细胞免于干燥； 2、吸附阳离子，这在阳离子较少的情况下更具有重要意、吸附阳离子，这在阳离子较少的情况下更具有重要意 义。义。 3、防止被真核生物吞噬、防止被真核生物吞噬 4、能保护菌体免受噬菌体和其他物质（溶菌酶和补体）、能保护菌体免受噬菌体和其他物质（溶菌酶和补体） 的侵害；的侵害； 5、贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质 荚膜与菌落形态荚膜与菌落形态 光滑（光滑（Smooth,S-)型菌落型菌落产荚膜的细菌在固体培产荚膜的细菌在
33、固体培 养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、呈粘液状，称养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、呈粘液状，称 S-型菌落。型菌落。 粗糙（粗糙（Rough,R-)型菌落型菌落不产荚膜的细菌形成的菌不产荚膜的细菌形成的菌 落表面干燥、粗糙、称落表面干燥、粗糙、称R-型菌落。型菌落。 荚膜的形成条件荚膜的形成条件 （1）荚膜的形成是微生物的遗传特征之）荚膜的形成是微生物的遗传特征之 一，是一，是“种种”的特征。但不是细菌的必要结的特征。但不是细菌的必要结 构，失去荚膜的菌株照样能够生活。构，失去荚膜的菌株照样能够生活。 (2)荚膜的形成与组成明显受培养基成分荚膜的形成与组成明显受培养基成分 和培养条件的影
34、响（与环境密切相关）。和培养条件的影响（与环境密切相关）。 如肠膜明串珠菌如肠膜明串珠菌(Leuconosto mesenterondes)以蔗以蔗 糖为碳源时合成葡聚糖成分的荚膜糖为碳源时合成葡聚糖成分的荚膜 。 2、鞭毛、鞭毛（flagellumflagellum）和繖毛（）和繖毛（fimbria） 1）、）、 概念概念： 某些细菌表面由细胞内生出的纤细呈波浪形弯曲的某些细菌表面由细胞内生出的纤细呈波浪形弯曲的 丝状物，是细菌的运动丝状物，是细菌的运动“器官器官”,称为鞭毛。称为鞭毛。 鞭毛的长度：鞭毛的长度：超过细菌菌体的若干倍，一般为超过细菌菌体的若干倍，一般为1520 m，最长可达，
35、最长可达70 m 。但直径很细，直径：为。但直径很细，直径：为0.010.02 m。因此，只有借助电子显微镜才。因此，只有借助电子显微镜才 能观察到鞭毛。但用特殊的鞭毛染色法，使染料在鞭毛上堆积，加大其直径，能观察到鞭毛。但用特殊的鞭毛染色法，使染料在鞭毛上堆积，加大其直径， 也可在光学显微镜下看到。也可在光学显微镜下看到。 2）、鞭毛的观察：）、鞭毛的观察： 1)从固体培养基上的菌落形态判断从固体培养基上的菌落形态判断 2)光学显微镜（悬滴法）光学显微镜（悬滴法） 3)光学显微镜光学显微镜 特殊鞭毛染色特殊鞭毛染色 4)电子显微镜电子显微镜 5)半固体穿刺培养半固体穿刺培养 3）、鞭毛的着生
36、方式 鞭毛着生的位置、数目和排列是细菌种的特征，具有分类 鉴定意义。 根据鞭毛着生方式将细菌分为几种类型： 偏端单毛菌：在菌体的一端长一根鞭毛，如荧光假单胞菌。 单生 两端单毛菌：在菌体的两端各长一根鞭毛，如鼠咬热螺旋体。 偏端丛生毛菌：在菌体的一端长出一束鞭毛，如铜绿假单胞菌 丛生 两端丛毛菌：在菌体两端各长一束鞭毛，如红色螺菌。 周生周毛菌：菌体周生鞭毛，如大肠杆菌。 3）、鞭毛的着生方式 3）、鞭毛的着生方式 4）、）、 鞭毛的化学组成鞭毛的化学组成 鞭毛蛋白，鞭毛蛋白，3万万6万万Dolton，含有，含有14 种以上的氨基酸，另含有少量多糖、种以上的氨基酸，另含有少量多糖、 类脂等，为
37、极好抗原。每根鞭毛就是类脂等，为极好抗原。每根鞭毛就是 一根由鞭毛蛋白构成的微管，能收缩。一根由鞭毛蛋白构成的微管，能收缩。 5）、）、 鞭毛的结构鞭毛的结构 由鞭毛丝鞭毛钩基体三部分组成：由鞭毛丝鞭毛钩基体三部分组成： 鞭毛丝：鞭毛丝：中空螺旋状、丝状中空螺旋状、丝状 结构，球蛋白亚基螺旋排列。结构，球蛋白亚基螺旋排列。 鞭毛钩：鞭毛钩：又称钩形鞘，是连又称钩形鞘，是连 接鞭毛丝和基体的一个弯曲接鞭毛丝和基体的一个弯曲 筒状部分，蛋白质亚基组成。筒状部分，蛋白质亚基组成。 G菌：L环、P环、S环、M环 G+菌：S环，M环 基体：基体：由若干个盘状物即由若干个盘状物即 环组成。环组成。 5、
38、鞭毛的结构鞭毛的结构 6.鞭毛的运动与细菌的趋避性运动鞭毛的运动与细菌的趋避性运动 鞭毛极其纤细易脱落。细菌在幼龄时运转活泼， 衰老时鞭毛脱落而不能运动。此外，细菌在温度 发生变化、或过于燥、或形成孢子时，鞭毛易脱 落。鞭毛具有专一性抗原，可用于血清反应的鉴 定。 趋避性运动：趋避性运动： 化学趋避性运动化学趋避性运动 氧趋避性运动氧趋避性运动 光趋避性运动光趋避性运动 纤毛纤毛比鞭毛更短、更细，且又直又硬。数量很多，不比鞭毛更短、更细，且又直又硬。数量很多，不 具有运动功能，但与菌的致病性、吸附等有关，有的具有运动功能，但与菌的致病性、吸附等有关，有的 纤毛作为细菌接合时遗传物质的通道，称为
39、纤毛作为细菌接合时遗传物质的通道，称为性纤毛性纤毛。 繖毛，也叫纤毛繖毛，也叫纤毛(piluspilus) )或菌毛或菌毛(fimbria(fimbria中中）伞毛）伞毛 1 1）、概念：某些细菌其）、概念：某些细菌其 生活史的一定阶段，在细生活史的一定阶段，在细 胞内部逐渐行成一个圆形、胞内部逐渐行成一个圆形、 椭圆形或圆柱形的，对不椭圆形或圆柱形的，对不 良环境有较强抵抗力的特良环境有较强抵抗力的特 殊结构，称为芽胞。芽胞殊结构，称为芽胞。芽胞 成熟后可自行从成熟后可自行从芽胞囊芽胞囊中中 释放出来。因芽胞的形成释放出来。因芽胞的形成 都是在细胞内，故又称内都是在细胞内，故又称内 生孢子。
40、生孢子。 3、芽胞、芽胞(endosporeendospore，spore)spore) 芽胞芽胞 芽胞囊芽胞囊 Figure. Gram stain of Bacillus anthracis,the cause of anthrax 2）、芽孢的形状、位置及尺寸）、芽孢的形状、位置及尺寸 芽孢的结构芽孢的结构 芽孢的外壁层厚而致密，主要成芽孢的外壁层厚而致密，主要成 分为脂蛋白，通透性差分为脂蛋白，通透性差,不易着色。不易着色。 核心含有大量的核心含有大量的DNADNA、RNARNA、蛋白蛋白 质酶等物质，还含有质酶等物质，还含有2,62,6吡啶吡啶 二羧酸二羧酸（DPADPA）,DPA,
41、DPA是芽孢特有是芽孢特有 的成分。的成分。 皮层主要含芽孢肽聚糖、皮层主要含芽孢肽聚糖、 DPADPA CaCa，皮层体积大，比较致密。皮层体积大，比较致密。 芽孢平均含水量低芽孢平均含水量低, ,约约40%.40%. 3）、芽孢的组成和结构）、芽孢的组成和结构 芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心：芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心： 1 1、对高温、对高温、干燥、干燥、辐射、辐射、化学化学药物药物 有强大的抵抗有强大的抵抗力力。 2 2、含水量低、壁厚而致密，通透性含水量低、壁厚而致密，通透性 差差, ,不易着色，折光性强。不易着色，折光性强。 3 3、芽胞
42、是细菌的休眠体，形成芽孢芽胞是细菌的休眠体，形成芽孢 是细菌生活史中的一个阶段，渡过不是细菌生活史中的一个阶段，渡过不 良环境。良环境。 4 4、一个芽孢一个芽孢萌发只萌发只产生一个营养状产生一个营养状 态的细胞。态的细胞。 4）、芽孢的特性）、芽孢的特性 细胞脱水，核物质凝聚细胞脱水，核物质凝聚 细胞膜内陷，形成横隔细胞膜内陷，形成横隔 壁壁 将核物质包围，前芽孢开始出现将核物质包围，前芽孢开始出现 前芽孢周围形成新的壁前芽孢周围形成新的壁 芽孢形成芽孢形成 芽孢囊芽孢囊裂解裂解 5）、芽孢的形成过程）、芽孢的形成过程 6）、伴胞晶体（）、伴胞晶体（parasporalparasporal
43、crystal crystal） 少数芽孢杆菌，如少数芽孢杆菌，如Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis （苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会（苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会 在芽孢旁形成一个菱形、方形或不规则形的在芽孢旁形成一个菱形、方形或不规则形的 碱溶性蛋白晶体（即碱溶性蛋白晶体（即内毒素）称为内毒素）称为伴胞晶伴胞晶 体体。 伴胞晶体对伴胞晶体对200200多种昆虫尤其是鳞翅目昆虫多种昆虫尤其是鳞翅目昆虫 的幼虫有毒杀作用，因此可以用做生物农药。的幼虫有毒杀作用，因此可以用做生物农药。 Bacillus thuringiensi
44、s viewed by phase contrast m i c r o s c o p y . T h e vegetative cells contain endospores (phase bright) a nd c ryst a l s o f a n insecticidal protein toxin (delta endotoxin). Most cells have lysed and released the spores and toxin crystals (the s t r u c t u r e s w i t h a bipyramidal shape). 7）
45、、研究芽孢的意义）、研究芽孢的意义 1 1、细菌能否形成芽孢，是由该菌的遗传特性决、细菌能否形成芽孢，是由该菌的遗传特性决 定的，研究芽孢，有助于细菌的分类鉴定。定的，研究芽孢，有助于细菌的分类鉴定。 2 2、在评定化学药品或高温灭菌的效果时，通常、在评定化学药品或高温灭菌的效果时，通常 需要以能否杀死最顽固的芽孢杆菌为标准。需要以能否杀死最顽固的芽孢杆菌为标准。 3 3、人们还利用芽孢进行菌种保藏。、人们还利用芽孢进行菌种保藏。 三、细菌的群体形态 固体培养时的群体形态：固体培养时的群体形态： 菌落（菌落（colony) 单菌落（单菌落（clone) 菌苔菌苔(lawn) culture p
46、late 液体培养液体培养 时的群体形时的群体形 态态： 种类种类： （一）、菌落 1、概念：概念：细菌在固体培养基上生长繁殖时， 受培养基表面或深层的限制，不能像在液 体培养中那样自由扩散，由此繁殖的菌体 常聚集在一起，形成肉眼可见的具有各种 形态的群体，称为菌落。 不同的微生物种类，其菌落特征不同。同一种菌在不同的微生物种类，其菌落特征不同。同一种菌在 不同培养条件下菌落特征也不尽相同。不同培养条件下菌落特征也不尽相同。菌落的特征菌落的特征包括：包括： 2、菌落形态、菌落形态 1 1、大小、大小 2 2、形状、形状 3 3、光泽、光泽 4 4、颜色、颜色 5 5、硬度、硬度 6 6、边缘形
47、态、边缘形态 7 7、透明度、透明度 （正面观）（正面观） Samples were taken from the numbered colonies and examined microscopically 3、影响菌落形态的因素、影响菌落形态的因素 各种微生物在一定条件下形成的菌落，其形态特 征有一定的稳定性和专一性，因而可以作为识别、 鉴定菌种的一个依据，但也受某些因素的影响， 观察时应加以注意。 1、邻近菌落、邻近菌落 2、培养时间、培养时间 3、培养基成分、培养基成分 4、培养温度、培养温度 4、细菌菌落的特征、细菌菌落的特征 一般都较小，菌落与培养基结合不紧密，一般都较小，菌落与培
48、养基结合不紧密， 用接种针容易挑起，多数表面较光滑、用接种针容易挑起，多数表面较光滑、 湿润、较粘稠，易挑取，质地均匀，色湿润、较粘稠，易挑取，质地均匀，色 泽多样。泽多样。 （二）菌苔 细菌在斜面或平板培养基表面培养，经生 长繁殖，形成片状或不规则的培养物，称 为菌苔。 严格地说，一个菌落应来源于一个细胞， 如果由几个细菌所形成的菌落连成一片， 就称为菌苔。 （三）液体培养中的特征 在液体培养中，细菌的流动性大，繁殖的 菌体一般分散在全部培养基中，但也有的 细菌生活习性不同，表现出不同的特征。 细菌最普遍的繁殖方式为无性繁殖，细菌最普遍的繁殖方式为无性繁殖， 即即裂殖。裂殖。 裂殖：一个细胞
49、分裂为二个子细胞繁裂殖：一个细胞分裂为二个子细胞繁 殖方式。殖方式。 同型分裂同型分裂：裂殖后形成的子细胞大小：裂殖后形成的子细胞大小 相等。相等。 异型分裂异型分裂：分裂产生两个大小不等的：分裂产生两个大小不等的 子细胞。子细胞。 细菌分裂过程：细菌分裂过程： 菌体伸长，核质体分裂菌体伸长，核质体分裂 形成横隔壁，使细胞质分为两部分形成横隔壁，使细胞质分为两部分 子细胞分离子细胞分离 无性繁殖无性繁殖 有性繁殖有性繁殖 方式方式 其他繁殖方式 五、细菌的分类 细菌分类学是按亲缘关系和相似程度对细 菌进行分类的科学。 细菌分类学的任务就是把自然界种类繁多 的细菌，按照一定的原则，根据它们在进
50、化过程中的亲缘关系和性状上的相似程度， 把类似的细菌归在一起，组成相互联系的 类群，并给予适当的名称，以便进一步研 究。 以啤酒酵母为例，它在分类学上的地位是： 界(Kindom)：真菌界 门(Phyllum)：真菌门 纲(Class)：子囊菌纲 目(Order)：内孢霉目 科(Family)：内孢霉科 属(Genus)：酵母属 种(Species)：啤酒酵母 （一）、微生物的分类单位（一）、微生物的分类单位-1-1 界、门、纲、目、科、属、种 每一分类单位之后可有次要分类单位，如亚门、亚纲、亚目、亚科. 种以下再细分为变种、亚种、菌株、型等，科与属之间还可以有族。 种是分类的基本单位。 1.
