课件：化学微生物学课件第章原核.ppt

原核生物 prokaryotes 真核微生物 eukaryotic microorganisms 非细胞微生物 acellular microorganisms 主要内容：形态与大小，细胞结构与功能，繁殖方式与生活史，分类等,第二章 微生物种类及形态结构,2019,-,1,原核生物 Prokaryotes 指一大类细胞核无核膜包裹，只有称作为核区（nuclear region）的裸露DNA的原始单细胞生物。 包括：真细菌 eubacteria 古细菌 archaea,2019,-,2,第一节 原核生物形态、结构与功能,真细菌 1.一般形态及细胞结构 2.放线菌 3.蓝细菌 4.粘细菌 5.蛭弧菌 6.植原体、支原体、立克次氏体、螺原体和衣原体 古生菌 1.概念的提出 2.细胞形态 3.细胞结构,2019,-,3,原核微生物,真细菌(Eubacteria),古生菌（Archaea),一般细菌,放线菌,支原体、立克次氏体、衣原体等,细胞无核膜包围的,DNA裸露的一大类。,2019,-,4,一 真细菌,一般形态及细胞结构 放线菌 蓝细菌 粘细菌 蛭弧菌 支原体、立克次氏体、螺旋体和衣原体,2019,-,5,细 菌 Bacteria,细菌：是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。 在分类学上，细菌隶属于 原核生物界（Procaryotae） 细菌门（Bacteriophyta） 真细菌纲（Eubacteriae） 真细菌亚纲（Eubacteria）,2019,-,6,细菌形态：球状、杆状、螺旋状。自然界中杆菌 最多，球菌次之，螺旋状最少,真细菌,（一）一般形态,2019,-,7,真细菌球菌（coccus）形态,根据分裂方向及相互间连接方式又分为单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。是分类的一个依据。,右图自上而下： 双球菌、链球菌、四联球菌、 八叠球菌、葡萄球菌,2019,-,8,真细菌球菌（coccus）形态,淋病奈瑟氏球菌,2019,-,9,真细菌球菌（coccus）形态,肺炎球菌,链球菌,2019,-,10,真细菌杆菌（bacillus）形态,细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。分：短杆状、棒杆状、梭状、分枝状、螺杆状,杆菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般不作为分类依据。,2019,-,11,真细菌杆菌（bacillus）形态,铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）,2019,-,12,蜡状芽孢杆菌,真细菌杆菌（bacillus）形态,梭状芽孢杆菌,2019,-,13,真细菌杆菌（bacillus）形态,破伤风梭菌,2019,-,14,真细菌螺旋菌（spirilla）形态,弧菌（vibrio)：螺旋周数不足一圈细菌 螺菌（spirillum)：26圈小型、坚硬的螺旋状细菌 螺旋体（spirochaeta)：螺旋周数超6周，体长柔软,弧菌鞭毛偏端生，螺菌鞭毛两端生,2019,-,15,真细菌螺旋菌（spirilla）形态,梅毒密螺旋体,霍乱弧菌,迂回螺菌,2019,-,16,真细菌异常形态,环境条件变化： 培养时间过长，细胞衰老、营养缺乏、代谢物 积累等物理化学因子刺激，阻碍细胞正常发育等 可造成细胞异常形态产生。,2019,-,17,真细菌大小（以m表示）,如：E.Coli长2 m，宽0.5 m . 1500个相当一粒芝麻长 较大细菌，1997年在纳米比亚海岸沉积物中发现的硫细菌（Thiomargarita namibiensis）0.10.3mm，肉眼可见。 较小细菌，1998年芬兰学者E.O.Kajander发现引起尿结石的纳米细菌（nanobacteria），直径仅50nm，为E.Coli的1/10，与病毒大小类似。分裂缓慢，三天才分裂一次，是目前所知最小的具有细胞壁的细菌。,2019,-,18,真细菌大小（以m表示）,费氏刺骨鱼菌(0.08 mm x 0.6 mm) (Epulopiscium fishelsoni)1985年发现）,2019,-,19,真细菌大小（以m表示）,细菌测量方法,显微镜测微尺,显微照相后根据放大倍数进行测算,2019,-,20,影响测量因素： 个体差异 干燥、固定使菌缩短 染色方法不同大小不同 菌龄不同 环境条件，如：渗透压,真细菌大小（以m表示）,2019,-,21,细菌细胞构造模式图,细菌细胞结构,一般结构：CW、CM、拟核、CP 特殊结构：鞭毛、芽孢、荚膜等 细胞壁（cell wall）： 细胞最外一层坚韧厚实的外被， 主要由肽聚糖构成。 作用： 1）维持外形，提高机械强度 2）为细胞生长、分裂、运动必需 3）阻碍抗生素、蛋白酶等大分子进入 4）抗原性、对抗生素和噬菌体的敏感性,2019,-,22,细菌细胞结构CW,2019,-,23,革兰氏染色与CW,细菌细胞结构CW,丹麦医生C.Gram（革兰）于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。,2019,-,24,细菌细胞结构CW,革兰氏染色与CW,1、初染：碱性染料结晶紫初染,2、媒染：加碘液。提高染料和细胞间的相互作用 使二者结合得更牢固。,3、脱色：酒精或丙酮。脱色后将结晶紫保留在 细胞内的为革兰氏阳性细菌，而阴性细菌的结晶紫 被洗掉，细胞呈无色。,4、复染：用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对 涂片进行复染。沙黄使原来无色的革兰氏阴性细菌最后 呈现桃红到红色，而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色,2019,-,25,革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁构造上的比较,2019,-,26,细菌细胞结构革兰氏染色机制,革兰氏染色机制 C.Gram1884发明的鉴别方法。 主要依据CW结构不同。 结晶紫初染，碘媒染形成不溶的结晶紫碘复 合物。G因CW厚，肽聚糖交联密，乙醇脱色 使孔紧密，不含脂类不被乙醇溶解，故为紫色； G正相反。,2019,-,27,革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁构造上的比较,2019,-,28,细菌细胞结构 G+ CW,厚（2080nm），化学成分简单，含90肽聚糖和10磷壁酸。,2019,-,29,肽聚糖（peptidoglycan） 真细菌细胞壁特有成分，如：金葡菌肽聚糖厚20 80nm，40层左右的网格分子交集覆盖细胞上。,细菌细胞结构 G+ CW,G+肽聚糖立体结构,四肽尾 肽桥 聚糖：NAG和NAM NAG：N乙酰葡糖胺 NAM：N乙酰胞壁酸,双糖单位中的-1,4-糖苷键很容易被溶菌酶(lysozyme)所水解，从而引起细菌因肽聚糖细胞壁的“散架”而死亡。,肽聚糖,2019,-,30,肽聚糖三部分组成： 双糖单位：NAG和NAM以1，4糖苷键连接。溶菌酶水解此位点. 四肽尾或四肽侧链：四个aa，L型与D型交替连接。 L-Ala D-Glu L-Lys D-Ala 肽桥：Gly五肽连接两个四肽尾 细菌肽聚糖100多种，主要是肽桥有变化。,G+肽聚糖单体构造,目前所知的肽聚糖已超过100种，在这一 “肽聚糖的多样性”中，主要的变化发生在 肽桥上。,2019,-,31,磷壁酸（teichoic acid） G+ CW特有的酸性多糖，主要甘油磷酸或核糖醇磷酸。,细菌细胞结构 G+ CW,壁磷壁酸：与肽聚糖共价结合，含量与培养基有关。 可用稀酸或稀碱提取。 膜磷壁酸：跨越肽聚糖层与CM交联。含量与培养条件关系不大。又叫脂磷壁酸。可用45%热酚水提取，也可用热水从脱脂的冻干细菌中提取。,2019,-,32,细菌细胞结构 G+ CW,磷壁酸（teichoic acid）主要功能,1、磷酸的负电荷提高细胞周围的Mg2浓度，保证细 胞膜上需要Mg2合成酶活性 2、贮藏磷 3、增强某些致病菌对宿主的粘连、避免白细胞吞噬 及抗补体 4、噬菌体特异吸附受体，赋予G特异表面抗原 5、调节细胞内自溶素活力，防止细胞自溶,2019,-,33,细菌细胞结构 G CW,肽聚糖,外膜,周质空间,外膜蛋白,2019,-,34,1.肽聚糖 12层肽聚糖（23nm），单体结构与G基本同。 与G差别： 四肽尾第三个氨基酸为内消旋二氨基庚二酸（m-DAP） 没有特殊肽桥，两单体连接前一四肽尾的第四个氨基酸D-Ala羧基与后一个四肽尾第三氨基酸m-DAP氨基直接连接,细菌细胞结构 G CW,2019,-,35,细菌细胞结构 G CW,革兰氏阴性菌肽聚糖,2019,-,36,2.外膜 CW外，脂多糖、磷脂、脂蛋白组成。 脂多糖（LPS）：最外层，类脂A、核心多糖、 O-抗原组成。,细菌细胞结构 G CW,2019,-,37,细菌细胞结构 G CW,功能： 类脂A是G致病物质内毒素 物质基础 负电，与磷壁酸相似，吸附 阳离子 LPS结构多变，决定Ag多样性 噬菌体表面吸附受体 部分选择性屏障,2019,-,38,3.外膜蛋白 如： 脂蛋白（lipoprotein）共价键使外膜层牢固连接在肽聚糖内壁层。 孔蛋白：36000蛋白亚基构成的三聚体，中间1nm孔，控制抗生素进出。已知非特异孔蛋白（任何亲水分子进出）和特异孔蛋白（几种特异物质进出）,细菌细胞结构 G CW,2019,-,39,细菌细胞结构 G CW,孔蛋白（porins）对进入外膜层的物质进行选择。,脂蛋白,2019,-,40,4.周质空间 外膜和CM之间，1215nm厚，胶状。,细菌细胞结构 G CW,周质空间,2019,-,41,细菌细胞结构 G CW,周质空间含许多周质蛋白（periplasmic proteins）如：水解酶、合成酶、运送物质的结合蛋白、受体蛋白（与细胞趋化性有关）。,周质蛋白提取：冷休克（渗透休克）法 细菌放Tris-EDTA的20蔗糖溶液保温，质壁分离，快速4，0.005MMgCl2稀释降温，离心。,2019,-,42,细菌细胞结构 特殊细菌CW,某些G的分枝杆菌和诺卡氏菌： 细胞壁含有大量霉菌酸（Mycolic acid一种支链羟基脂质） （1）与感染能力有关； （2）简单染色很难使其着色,抗酸性染色 ：1）细胞与碱性复红和苯酚的混合液一起 加热； 2） 酸性酒精脱色； 3）美蓝复染； 阳性为红色，阴性为蓝色,2019,-,43,细菌细胞结构 特殊细菌CW,用抗酸性染色对宿主体内的麻风及结核分枝杆菌病原体进行检测,2019,-,44,自发突变或人为得到缺壁细菌。,细菌细胞结构 CW缺陷细菌,缺壁细菌,实验室或宿主体内形成,自然界长期进化形成支原体,缺壁突变L型细菌,人工去壁,基本去尽 原生质体（G）,部分去掉 球状体（G-）,2019,-,45,1.L型细菌 1935年英国Lister预防医学研究所发现而得名。 自发突变形成的CW缺损细菌，细胞膨大，对渗透压敏感， 能变形通过细菌滤器，“油煎蛋”菌落。 专指实验室或宿主自发突变、遗传性状稳定、CW缺陷菌,细菌细胞结构 CW缺陷细菌,大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、链球菌、分枝杆菌和霍乱弧菌等 20多种细菌中均有发现，被认为可能与针对细胞壁的抗菌治疗有关。,2019,-,46,2.原生质体 人为用溶菌酶除CW或青霉素抑制CW合成得CM包裹的球状细胞，一般G 特点： 对环境条件变化敏感； 即使有鞭毛，也不能运动； 对噬菌体不敏感； 外源基因容易导入； 在适宜条件下能形成菌落,细菌细胞结构 CW缺陷细菌,2019,-,47,3.球状体 同样方法处理G-，残留部分CW的球形体，比原生质 体抗性强。 球状体特点：(与原生质体类似） 无完整CW，球状，渗透压敏感，革兰氏染色阴性 无法运动，对噬菌体不敏感，比正常细菌易导入外源 遗传物质，是遗传和原生质体育种好材料,细菌细胞结构 CW缺陷细菌,2019,-,48,支原体（Mycoplasma） 自然选择，因其CM含甾醇，较高机械强度。,细菌细胞结构 CW缺陷细菌,2019,-,49,CW内侧，柔软、弹性、半透明，半透性薄膜，78nm， 磷脂（2030）蛋白（5070） 电镜下，暗明暗 磷脂极性头，疏水尾。 证明： 质壁分离、选择性染色、原生质体破裂、电子显微镜观察,细菌细胞结构CM,2019,-,50,2019,-,51,磷脂分子结构：有甘油磷脂和鞘磷脂两种。,细菌细胞结构CM,CM组成磷脂,甘油磷脂 左到右分别是磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、 磷脂酰胆碱、磷脂酰肌醇,鞘磷脂,磷脂分子,2019,-,52,细菌细胞结构CM,非极性尾则由长链 脂肪酸通过酯键连 接在甘油的C1和C2 位上组成，其链长 和饱和度因细菌种 类和生长温度而异。,在极性头的甘油3C上， 不同种微生物具有不同 的R基，如磷脂酸、磷 脂酰甘油、磷脂酰乙醇 胺、磷脂酰胆碱、磷脂 酰丝氨酸或磷脂酰肌醇 等。,CM组成磷脂,2019,-,53,细菌细胞结构CM,在生理温度下，脂肪酸末端排列成固定的晶格。,不饱和脂肪酸的双键可导致膜结构的变形。 当磷脂分子中二者同时存在时，在一定条件 下就阻碍了形成晶格结构所需要的有秩序排列。,膜的流动性很大程度上取决于不饱和脂肪酸的结构和含量。细胞膜上长链脂肪酸的链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异，通常生长温度要求越高的种，其饱和度也越高，反之则低。,CM组成磷脂,2019,-,54,细菌细胞结构CM,CM组成蛋白质,具运输作用的整合蛋白（integral protein)或内在蛋白（intrinsic protein）,具酶促作用的周边蛋白（peripheral protein）或膜外蛋白（ extrinsic protein）,2019,-,55,细菌细胞结构CM,CM组成液态镶嵌模型（fluid mosaic model）,1）膜主体脂双分子层 2）流动性 3）蛋白镶嵌或贯穿或浮在表面 4）不对称性,1972年，辛格（J.S.Singer）和尼科尔森（G.L.Nicolson）,2019,-,56,由磷脂分子形成的双分子膜中加入甾醇类物质可以提高膜的稳定性,细菌细胞结构CM,甾醇的一般结构,真核生物细胞膜中一般含有胆 固醇等甾醇，含量为5%-25%。,原核生物与真核生物的最大区别就是其细胞膜中一般不含胆固醇，而是含有hopanoid（藿烷类化合物 ）。,2019,-,57,1）选择运输 2）维持渗透压 3）合成CW和糖被重要基地 4）细胞产能场所 5）鞭毛基体着生点和旋转供能,细菌细胞结构CM,CM功能,不同种类细菌的膜在其结构和功能方面存在很大差异。 这种差异非常巨大且具有特征性，因此膜化学可被用于对细菌进行鉴定。,2019,-,58,间体（mesosome）： CM内折形成囊状构造。多见于 G，与青霉素酶、DNA复制、 分裂等有关,细菌细胞结构CM,2019,-,59,细菌细胞结构CM,细胞膜：对所有有生命的细胞来说是必需的，对细菌亦然！ 维持细胞内部结构处于稳定且高度有序状态的物理屏障； 细胞重要的代谢活动中心之一； 构成：磷脂，膜蛋白，甾醇类（细菌藿烷类化合物和真核生物胆固醇）,2019,-,60,细胞质（cytoplasm)：除核区外的半透明、胶状、颗粒状物质总称。含水量80左右。 内含物（inclusion body）：颗粒状构造，如：贮藏物、气泡等。,细菌细胞结构CP和内含物,细胞质主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。,2019,-,61,不同化学成分累积成的不溶沉淀颗粒，贮藏营养物。 糖原：E.Coli、芽孢杆菌、蓝细菌等 碳源及能源 PHB：固氮菌、产碱菌、肠杆菌 硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌 氮源： 蓝细菌的藻青素、藻青蛋白 磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌,细菌细胞结构CP和内含物,贮藏物（reserve materials）,贮藏物,2019,-,62,细菌细胞结构CP和内含物,PHB：不溶水，尼罗兰或苏丹黑染色，贮藏能量、碳源、降低细胞渗透压。 聚-羟丁酸(poly-hydroxybutyrate,PHB), 1929年被发现，无毒、可塑、易降解，生产医用塑料、生物降解塑料的好材料。,巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）在含乙酸或丁酸的培养基中生长时，细胞内贮藏的PHB可达其干重的60%。,贮藏物（reserve materials）,2019,-,63,多糖类：在真细菌以糖原为多，I2染褐色。有的细菌积累淀粉颗粒，碘液染为深蓝色。,细菌细胞结构CP和内含物,贮藏物（reserve materials）,2019,-,64,细菌细胞结构CP和内含物,异染粒：又叫迂回体，美蓝或甲苯胺蓝染为红紫色，无机偏磷酸聚合物，线状分子。 颗粒大小：0.51.0m，,贮藏物（reserve materials）,作用：贮存磷和能量，降低渗透压。,2019,-,65,藻青素（cyanophycin） ：蓝细菌中内源性氮源，储备能源，颗粒状，Arg和Asp1：1的分支多肽。,细菌细胞结构CP和内含物,贮藏物（reserve materials）,分子量在25000125000。,2019,-,66,细菌细胞结构CP和内含物,贮藏物（reserve materials）,硫粒（sulfur globules）,一些化能自养菌通过氧化还原性的硫化物如H2S，硫代硫酸盐等产能。 环境中硫素丰富时，胞内以折光性很强的硫粒形式积累硫元素。 环境中还原性硫缺乏时硫粒被细菌重新利用。,2019,-,67,1975年折叠螺旋体的趋磁细菌中发现。Fe3O4颗粒，外包磷脂、蛋白或糖蛋白膜，大小均匀（20100nm），每个菌有220个。 趋磁细菌主要有：水生螺菌属和嗜胆球菌属。,细菌细胞结构CP和内含物,磁小体（megnetosome）,作用：导向，借鞭毛游向有利其生长环境。,2019,-,68,细菌细胞结构CP和内含物,MP,实用前景，包括生产磁性定向药物 或抗体，以及制造生物传感器等。,磁小体（megnetosome）,2019,-,69,自养菌中多角形或六角形，10nm，含1，5二磷酸核酮糖羧化酶，固定CO2作用,细菌细胞结构CP和内含物,羧酶体（carboxysome）,2019,-,70,无鞭毛的水生光合菌中含有的囊状内含物。外层是2nm的蛋白膜。 作用：调节细胞比重使细胞漂浮在最适水层，如：鱼腥蓝细菌属、盐杆菌属等,细菌细胞结构CP和内含物,气泡（gas vocuoles）,气泡,2019,-,71,细菌细胞结构CP和内含物,气泡（gas vocuoles）,气泡的膜只含Pr无磷脂。二种Pr相互交连，形成一坚硬的结构，耐受一定的压力。膜的外表面亲水，而内侧绝对疏水，故气泡只能透气而不能透过水和溶质。,2019,-,72,又叫核质体、拟核、核基因组等，无核膜的原始细胞 核结构。 富尔根染色为紫色的形态不定，ds-DNA，少量蛋白结合，0.253mm长。 功能：遗传物质,细菌细胞结构CN,2019,-,73,细菌细胞结构CN,2019,-,74,圆形或椭圆、厚壁、含水少、抗逆强的休眠体。 无繁殖能力。 耐热、辐射、化学试剂，等不良环境。 如：肉毒梭菌1005个小时以上杀死；芽孢抗uv一般是营养细胞的一倍。,细菌特殊构造芽孢,芽孢（spore）,芽孢是细菌的休眠体，条件适宜可萌发； 多为杆菌，是分类学的重要指标； 可通过芽孢染色在普通显微镜下观察到。,2019,-,75,细菌特殊构造芽孢,芽孢（spore）,2019,-,76,芽孢形态,隐生态（cryptobiosis ):休眠期无任何代谢。 可存活多年，最长在琥珀内蜜蜂中保存25004000万年。 杆菌 好氧芽孢杆菌属 厌氧梭菌属 球菌 芽孢八叠球菌属 螺菌 孢螺菌属等,细菌特殊构造芽孢,芽孢（spore）,产芽孢菌,2019,-,77,细菌特殊构造芽孢,芽孢（spore）,芽孢构造模式,芽孢菌,芽孢囊：产芽孢菌的营养细胞外壳,芽孢,孢外壁：脂蛋白，透性差,芽孢衣：疏水角蛋白,皮层：芽孢肽聚糖、DPACa,核心,芽孢壁：肽聚糖,芽孢质膜：磷脂与蛋白,芽孢质： DPACa、E,核区：DNA,2019,-,78,皮层（cortex）：芽孢占3660，含芽孢肽聚糖，可被溶菌酶水解。710吡啶二羧酸钙盐（ DPACa），不含磷壁酸，渗透压高。 核心（core): 含水低（1025），利于抗热、抗化学物质、酶失活。除DPACa外，其他与一般细胞类似。,细菌特殊构造芽孢,芽孢（spore）,2019,-,79,意义： 1）分类、鉴定重要形态指标； 2）便于筛选产芽孢菌，高温处理 3）菌种保存 4）消毒灭菌指标,细菌特殊构造芽孢,芽孢（spore）,2019,-,80,少数芽孢菌产生碱溶性晶体内毒素，为伴孢晶体。 18种aa组成，杀200多种鳞翅目昆虫，生物杀虫剂。,细菌特殊构造芽孢,伴孢晶体（parasporal crystal ),特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。,2019,-,81,如何杀虫？ 当鳞翅目昆虫幼虫吃进去时，在肠道迅速溶解（中肠 pH 为 9.0-10.5），吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔，肠道中的碱性溶液进入血液，后者 pH升高，昆虫全身麻痹而死亡,细菌特殊构造芽孢,伴孢晶体（parasporal crystal ),2019,-,82,细菌特殊构造芽孢,伴孢晶体（parasporal crystal ),2019,-,83,苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis）Bt 生物杀虫 剂的研究与应用：,细菌特殊构造芽孢,伴孢晶体（parasporal crystal ),将毒蛋白克隆到植物中构建基因工程抗虫作物； 研究如何提高Bt杀虫剂的生产与应用水平 液体或固体发酵生产菌体在农田直接施用；,2019,-,84,细菌特殊构造芽孢,伴孢晶体（parasporal crystal ),2019,-,85,细菌特殊构造芽孢,伴孢晶体（parasporal crystal ),2019,-,86,Bt 生物杀虫剂的生产和应用中存在的相关问题： 噬菌体感染严重影响发酵生产的正常进行； Bt杀虫剂在野外大规模使用时，日光的紫外线破坏其杀虫 晶体蛋白，显著影晌杀虫效果。 黑色素具有防紫外线，抗噬菌感染的特性， 将细菌产生的黑色素用于Bt杀虫剂的生产和应用，或直接构建能自身产生黑色素的Bt工程菌株，,细菌特殊构造芽孢,伴孢晶体（parasporal crystal ),2019,-,87,孢囊（cyst，固氮菌产生）、粘液孢（myxospore, 粘球菌产生）、蛭孢囊（bdellocyst，蛭弧菌产生）、外生孢子（exospore,嗜甲基细菌和红微菌）等。,细菌特殊构造其它休眠构造,其它休眠构造,2019,-,88,细菌特殊构造其它休眠构造,其它休眠构造,粘液孢子(myxospore) 粘细菌(myxobacteria) 产生,2019,-,89,细菌特殊构造其它休眠构造,其它休眠构造,孢囊(cyst) 棕色固氮菌 ( Azotobacter vinelandii),2019,-,90,CW外厚度不定的胶状物质，与遗传、环境等相关。 按无固定层次、层次厚薄可分为：荚膜（capsule）、 微荚膜（Microcapsule)、粘液层（slime layer）、 菌胶团（zoogloea )。 在壁上有固定层 层次厚：大荚膜 包在单细胞 层次薄：微荚膜 糖被 松散，未固定：粘液层 包在细胞群：菌胶团,细菌特殊构造糖被,糖被（ glycocalyx）,2019,-,91,细菌特殊构造糖被,糖被（ glycocalyx）作为分类鉴定的依据,荚膜,2019,-,92,细菌特殊构造糖被,糖被（ glycocalyx）,粘液层,菌胶团,2019,-,93,多糖、多肽或蛋白组成 功能： 1）保护：免受干旱损伤、噬菌体吸附、宿主细胞吞噬 2）贮藏养料 3）透性屏障或离子交换系统，免受重金属离子毒害 4）表面附着，如：引起龋齿的唾液链球菌和变异链球菌 5）信息识别 6）堆积代谢废物,细菌特殊构造糖被,糖被（ glycocalyx）,2019,-,94,某些细菌体表长丝状、波曲的蛋白附属物，使细菌具运动功能。 是分类上重要特征之一。,细菌特殊构造鞭毛,鞭毛（ flagellum ）,暗视野显微镜观察、鞭毛染色光学显微镜观察、半固体穿刺接种、固体接种可以判断是否有鞭毛,鞭毛着生方式,2019,-,95,细菌特殊构造鞭毛,鞭毛（ flagellum ）,2019,-,96,一端生 一根：霍乱弧菌、蛭弧菌 端生 一束：荧光假单孢菌 一根：鼠咬热螺旋体 两端生 一束：红色螺菌、蔓延螺菌 肠杆菌科：大肠杆菌、伤寒沙门氏菌 周生 方式 芽孢杆菌科：枯草杆菌 侧生 ：反刍月形单孢菌,细菌特殊构造鞭毛,鞭毛（ flagellum ）分类依据,2019,-,97,鞭毛运动机制：“旋转论”（rotation theory） “挥鞭论” （bending theory）,细菌特殊构造鞭毛,有关鞭毛运动的机制曾有过“旋转论”（rotation theory）和“挥鞭论”（bending theory）的争议。1974年，美国学者西佛曼（M.Silverman）和西蒙（M.Simon）曾设计了一个“拴菌”试验(tethered-cell experiment)，设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在光学显微镜下观察细胞的行为。结果发现，该菌是在载玻片上不断打转（而非伸缩挥动），从而肯定了“旋转论”是正确的。,鞭毛（ flagellum ）运动机制,2019,-,98,细菌特殊构造鞭毛,鞭毛（ flagellum ）运动机制,西佛曼（M.Silverman） 和西蒙（M.Simon）的 “拴菌”试验 (tethered-cell experiment),2019,-,99,细菌特殊构造鞭毛,鞭毛（ flagellum ）运动方式,细菌以推进方式做直线运动 （逆时针方向旋转） 以翻腾形式做短促转向运动 （顺时针方向旋转）,2019,-,100,纤细、中空、短直、数量多的蛋白附属物 功能：附着物体表面 结构简单，无基粒，菌毛蛋白亚基组成，250300条/cell 有菌毛的细菌以G致病菌为多。,细菌特殊构造菌毛,菌毛（fimbria),2019,-,101,细菌特殊构造菌毛,菌毛（fimbria),2019,-,102,与菌毛同，比菌毛长，数量少，一至几根，一般是G 雄性菌株 功能：传递给受体遗传物质；有的还是RNA嗜菌体特异吸附受体,细菌特殊构造性菌毛,性菌毛（pili）,2019,-,103,一 真细菌,菌丝状生长和孢子繁殖的陆生性强的原核微生物。 一般为G。高（G+C）（6072）群。 生长在含水低、营养充分的微碱土壤。 土腥味主要是放线菌产生的土腥味素（geosmin）引起 70抗生素 与人关系密切： 共生固氮 酶、维生素、抗癌剂、免疫抑制剂等 污水处理、甾体转化、石油脱蜡,（二）放线菌（actinomyces),2019,-,104,典型放线菌链霉菌形态构造 2000年伯杰氏手册记载509种。 基内菌丝：色浅，较细具有吸收 营养和排泄废物 气生菌丝：基内菌丝向空中延伸 较粗 孢子丝：横隔分裂产生孢子,一 真细菌,（二）放线菌（actinomyces),链霉菌结构模式,2019,-,105,孢子丝形态多样， 直、波曲、钩状、 螺旋状等，分 类特征,第一节 真细菌,（二）放线菌（actinomyces),2019,-,106,一 真细菌,（二）放线菌（actinomyces),2019,-,107,无性孢子 如：凝聚孢子，横隔孢子 繁殖方式 孢囊孢子，分生孢子 菌丝断裂 常见于液体培养,一 真细菌,（二）放线菌（actinomyces),2019,-,108,诺卡氏菌属 有营养菌丝，无气生菌丝。营养菌丝成熟后，横隔 分裂产生分生孢子。 还有产生孢囊孢子的放线菌，具有孢囊产生游动孢子 的放线菌,一 真细菌,（二）放线菌（actinomyces),2019,-,109,固体培养基：菌落干燥、不透明、致密、 有色 液体培养基：培养液中球珠状菌丝团使培养液 清而不混,一 真细菌,（二）放线菌（actinomyces),群体 特征：,产生大量分枝和气生菌丝（如：链霉菌） 质地紧密，与培养基结合紧，不易挑起 不能产生大量菌丝（如：诺卡氏菌）粘着力低 粉质，挑起易粉碎,菌落,2019,-,110,放线菌菌落,2019,-,111,一 真细菌,无鞭毛、含叶绿素a、G产氧光合作用的大型原核生物。 通常310m，最大60 m。 细胞形态多样，大体分： 1）二分裂产生的单细胞，如：粘杆蓝细菌属 2）复分裂产生的单细胞，如：皮果蓝细菌属 3）异形胞的菌丝，如：鱼腥蓝细菌属 4）无异形胞菌丝，如：颤蓝细菌属 5）分枝状菌丝，如：飞氏蓝细菌属,（三）蓝细菌（cyanobacteria),2019,-,112,构造与G相似，含叶绿素、藻胆素和固定CO2羧酶体。 水生种类还有气泡。 内含物有糖原、PHB、蓝细菌肽（氮源贮藏物）、聚磷酸盐等。,一 真细菌,（三）蓝细菌（cyanobacteria),2019,-,113,一 真细菌,（三）蓝细菌（cyanobacteria),蓝细菌,2019,-,114,几种特化形式： 异形胞：专司固氮功能，位于细胞链中间或末端 静息孢子：形大、壁厚、色深的休眠细胞，富含贮藏物，抵御不良环境。 链丝段：藻殖段，长细胞链断裂而成的短链段，具繁殖功能。 内孢子：细胞内形成球形或三角形的内孢子，成熟后释放，有繁殖功能。,一 真细菌,（三）蓝细菌（cyanobacteria),2019,-,115,特点： 分布广。河流、湖泊、海洋等水体或与植物共生 形态差异大 细胞中有叶绿素a，进行产氧型光合作用 营养简单，多数固氮 能分泌粘液层，抵抗干旱 有的有气泡，使之漂浮在水体光线充足地方,一 真细菌,（三）蓝细菌（cyanobacteria),2019,-,116,意义： 蓝细菌较古老，21亿17亿年前形成，使地球从无氧到有氧，对好氧生物出现具有重大意义。 重大经济价值，如：发菜念珠蓝细菌、普通木耳念珠蓝细菌、盘状螺旋蓝细菌、最大螺旋蓝细菌等，后两种被开发为“螺旋藻”产品。 120多种有固氮作用 不利方面：湖泊富营养化和海水赤潮，有的产毒素致癌。,一 真细菌,（三）蓝细菌（cyanobacteria),2019,-,117,子实粘细菌，生活史包括：营养细胞阶段和休眠体。 营养细胞杆状、柔软，除无坚硬CW外，其他与细菌 类似。无鞭毛、G。 群体形成粘液层，通过固体表面滑行。 营养缺乏时会形成子实体。,第一节 真细菌,四、粘细菌（Myxobacteria),土壤中常见的腐生菌。,2019,-,118,一 真细菌,（四）粘细菌（Myxobacteria),子实体,2019,-,119,寄生细菌的细菌，单细胞，弧形或逗号状，有的螺旋状； 鞭毛一般偏端端生。 生活史主要寄生和腐生两个阶段。,一 真细菌,（五）蛭弧菌（Bdellovibrio）,2019,-,120,一 真细菌,（五）蛭弧菌（Bdellovibrio）,侵入宿主方式：猛烈撞击宿主，附着宿主，然后钻入周质空间，丧失鞭毛。宿主膨胀，然后蛭弧菌匀称分裂，裂解细胞。,2019,-,121,细长、无鞭毛、柔软，包括圆柱形体、轴索和外膜。 二分裂方式繁殖。 共有五个属，三个属对人致病的有：疏螺旋体属、密螺旋体属和钩端螺旋体属分别引起回归热病、梅毒、钩端螺旋体病。,一 真细菌,（六）螺旋体（Spirochaeta）,2019,-,122,无CW，介于独立生活和细胞内寄生间的最小型原核生物。 人或动物的致病菌，有些是腐生种类。 生活在污水、土壤或堆肥。 侵染植物的称为类支原体（Mycoplasma-like organisms,MLO）,一 真细菌,（七）支原体（Mycoplasma）,2019,-,123,1.细胞很小，150300nm，光镜勉强可见 2.CM含甾醇 3.人工培养要求苛刻，“油煎蛋”菌落 4.无CW，G、形态易变、渗透压敏感 5.二分裂和出芽繁殖 6.含血清、酵母膏和甾醇营养丰富培养基生长 7.多数以糖类为能源，有氧或无氧进行氧化型或发酵型产能 8.基因组小，为大肠杆菌的1/41/5，0.61.1Mb 9.对抑制蛋白合成和破坏含甾体CM的抗生素敏感,一 真细菌,（七）支原体（Mycoplasma）特点）,2019,-,124,一 真细菌,（七）支原体（Mycoplasma）,无CW，柔软，可以通过细菌滤器,2019,-,125,1909年美国医生Ricketts发现，专性寄生真核细胞的G。,一 真细菌,（八）立克次氏体（Rickettsia）,H.T.Ricketts 1909年，首次发现斑疹伤寒的病原体，并因研究此病而牺牲，1916年人们以他的名字命名这类病原体作为纪念。,人类斑疹伤寒、Q热等的病原体，寄生虱、蚤消化道上皮细胞,2019,-,126,1）Cell较大，直径0.30.60.82.0m，光镜可见 2）形态多样，球状、杆状、丝状 3）有CW 4）专性寄生 5）二分裂 6）产能途径不完整