农业微生物重点

第一节 细菌细胞的一般性质一 、细胞的形状与大小二 、细胞的化学成分三 、细胞的繁殖一、 细胞的形状与大小1细菌的基本形态球状杆状螺旋状细菌的异常形态当培养基的 化学组成、浓度、培养温度、pH和培养时间 等发生变化时，会引起微生物的形态的改变。2、细菌的大小1）单位（ 微米 ）： 1米 =103毫米 =106微米 =109纳米 =1010埃2）大小： 细菌的大小可用测微尺在显微镜下进行测量。球形菌测其 直径 ，杆菌测其 宽度与长度 ，螺旋菌则测其 弯曲形长度 球菌： 0.5 2微米 杆菌： 0.5 11 5微米 E.coli:0.52微米 螺旋菌： 0.3 12 60微米常见微生物的大小菌名直径或 宽 长（ m m ）乳 链 球菌金黄色葡萄球菌大 肠 杆菌枯草芽 孢 杆菌霍乱弧菌 0.5 10.8 10.5 (1 3)(0.8 1.2) ( 1.23)(0.2 0.6) (1 3)第二节、原核生物细胞的结构第二节、原核生物细胞的结构 基本结构细胞壁；细胞膜；细胞质；核区；特殊结构鞭毛 spore ；纤毛 pilus;荚膜 capsule芽孢 flagella ；细菌细胞的结构模式图二、细胞壁二、细胞壁 细胞壁位于细胞膜外，具有一定硬度、韧性的，使细胞保持一定形状，并且具有多种生理功能。厚 10 80nm,占细胞干重的10 25。 成分：构成 细菌 细胞壁的主要成分为 肽聚糖 (Peptidoglycan)。 肽聚糖是由（ G） N乙酰葡萄糖胺 (N-acetylglucosamine)、（ M） N一乙酰胞壁酸 (N-acetylmuremic acid)以及短肽聚合而成的多层网状结构大分子化合物 。短肽一般由四五个氨基酸组成。肽聚糖的化学组成和一级结构肽聚糖单体含有三个组成部分 ： 双糖单位 ，即由一个 N乙酰葡萄糖胺 (NAG)和N乙酰胞壁酸 (NAM)通过 ,糖苷键连接而成的。 短肽 “尾 ”，即由四个氨基酸连接起来的短肽，它们连接在 NAM上。这四个氨基酸是按 L型与 D型交替排列的方式连接而成的，即 L-Ala、 D-Glu、L-Lys、 D-Ala； 肽 “桥 ”，指把前一肽聚糖单体肽 “尾 ”中的第 4个氨基酸 L-Ala与后一个肽聚糖单体肽 “尾 ”中的第3个氨基酸 L-Lys通过肽键连接起来短肽。革兰氏染色法 (Gramstaining)革兰氏染色法 是丹麦医生 Gram1884年创立的一种新的使细菌染上颜色的方法。一般先用 草酸胺结晶紫液 初染 ，再加 碘液 媒染 ，使细菌着色，继而用 乙醇 脱色 ，最后用 蕃红 复染 。用此法染色可将细菌分为两大类：一类是经乙醇处理不脱色，而保持其初染的深紫色，称为革兰氏 阳性 反应细菌，简示为 G+；另一类经乙醇处理就迅速脱去原来的着色，而染上蕃红的颜色，称为革兰氏 阴性 反应细菌， 简示为 G-。革兰氏染色法是鉴定细菌的一种主要方法。细菌的鉴别染色法细菌的鉴别染色法 革兰氏染色法革兰氏染色法 GramstainingC.Gram 丹麦医生步骤：涂片固定；结晶紫初染 1min；碘液媒染 1min； 95% 乙醇脱色 30s；番红复染 1min。结果 :阳性菌 紫色 ；阴性菌 红色 。微生物的种类G 菌细胞壁模拟图G+细菌细胞壁的组成90肽聚糖壁磷壁酸： 与肽聚糖分子共价结合10磷壁酸 （ 甘油和核糖醇的聚合物 ） 膜磷壁酸： 与细胞膜相交联G 菌细胞壁模拟图G-细菌细胞壁的组成类脂 A脂多糖 核心多糖外膜 O-特异多糖 外膜蛋白 脂蛋白、孔蛋白（通道蛋白）肽聚糖层 一到少数几层肽聚糖壁膜间隙 水解酶、结合蛋白和化学受体革兰氏阳性菌与阴性菌细胞壁成份的差别革兰氏阳性菌与阴性菌细胞壁成份的差别微生物的种类项 目 革 蓝 氏阳性菌 G+ 革 蓝 氏阴性菌 G- 肽 聚糖 多 层 ， 75% 亚单 位交链 ，网 络紧 密 单层 ， 30% 亚单 位交 链 ，网络 疏松类 脂 极少 脂多糖外膜 无 有壁 质间 隙 很薄 较 厚酸消化的效果 原生 质 体 原生 质 球敏感性 很敏感 中度敏感革兰氏染色的原理从细胞壁的化学组成已知，革兰氏阴性细菌细胞壁中 脂类 物质含量较 高 ， 肽聚糖 含量较 低 ，因而 乙醇处理后， 溶解 了 脂类 ， 增加 了 通透性 ，结晶紫和碘复合物易被乙醇 提出 ，于是革兰氏阴性细菌细胞被脱色。 革兰氏阳性细菌由于细胞壁 肽聚糖 含量 高 ， 脂类含量 低 ，乙醇处理中被 脱水 引起细胞壁肽聚糖层中 孔径 变小，通透性 降低 ，结晶紫一碘复合物被保留在细胞内，细胞不被脱色特殊形态（缺壁细菌）（ 1） L型细菌 L-form： 指那些实验室或宿主体内通过 自发突变 而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。（ 2）原生质体 protoplast ： 是指在人为条件下，用 溶菌酶除尽原有细胞壁或用 青霉素 抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹着的圆球状渗透敏感细胞（ 3）球状体 spheroplast ： 又称原生质球，指还 残留部分 细胞壁，尤其是革兰氏 阴性 细菌外膜的原生质体。（ 4）支原体 mycoplasma ： 是在长期 进化 过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。（五）细胞壁外的表层结构1、表面层（ surface layer）：在有些细菌和古菌细胞表面，由同型蛋白或糖蛋白组成，成网格状，疏松地附着在细胞壁表面，可起到保护细胞、增加细胞吸附能力等作用。2 荚 膜 （ Capsule)某些细菌在一定的营养条件下向细胞外分泌的一层粘性物质，为 多糖 、 多肽 、 多糖蛋白质复合体 。在碳氮比较高和通气良好的条件下有利于荚膜的形成。由于荚膜的折光率比较低，不易着色，故常用 负（衬托）染色法 。荚膜的应用 有利的方面： 人们可以从肠膜明串珠菌 Leucomostoc mesenteroides的糖被中提取葡聚糖以制备 “代血浆 ”或 葡聚糖 利用野油菜黄单胞菌 Xanthomonas campestris的粘液层可提取 黄原胶 污水处理 有害的方面： 污染食品 : 食品变质发粘 增强致病力 引起龋齿三、细胞质膜（ Cytoplasmic membrane）是一层紧贴在细胞壁内侧，围绕细胞质外面的，具有双层分子结构的单位膜，柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚约 78nm，占细胞干重的 10% 左右 ,是生物体生存所必需的细胞结构。成分 ： 50-70% 蛋白质 ， 20-30% 的 磷脂 结构： 1972年由 J.S.Singer和 G.L.Nicolson提出 “流动镶嵌 ”模型。，其中不饱和脂肪酸的结构与含量决定了膜的流动性。认为：膜是由球形蛋白与磷脂按照二维排列方式构成的流体镶嵌式，流动的脂类双分子层构成了膜的连续体，而蛋白质象孤岛一样无规则地漂流在磷脂类的海洋当中。 功能：（ 1）控制细胞内外营养物质和代谢产物的运送与交换。（ 2）维持细胞内正常渗透压 。（ 3）合成细胞壁各组分（脂多糖、肽聚糖、磷壁酸）和荚膜的场所。（ 4）进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。（ 5）信号物质的通道。（二）内膜系统 细胞膜内陷形成的管状、层状