课件：章原核微生物.pptVIP

第二章 原核微生物,1,2019,-,原核微生物是指一大类仅含一个DNA分子的原始核区而无核膜包裹的原始单细胞生物。,真细菌：细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、 立克次氏体和衣原体等 古生菌：产甲烷菌、极端嗜盐菌、嗜热嗜酸菌等,2,2019,-,本章主要内容,第一节 细菌 第二节 放线菌 第三节 蓝细菌 第四节 其他原核微生物,小结,3,2019,-,细菌是一大类细胞细小、结构简单、种类繁多、细胞壁坚韧、主要以二分裂繁殖和水生性较强的单细胞原核微生物。,第一节 细菌,4,2019,-,本节内容,一、细菌的形态结构及其功能 二、细菌的繁殖方式 三、细菌的群体特征,5,2019,-,一、细菌的形态结构及其功能,（一）细菌的形态、大小和染色 （二）细菌的结构及其功能,6,2019,-,（一）细菌的形态、大小和染色,7,2019,-,1、细菌细胞的形状与排列方式,细菌的形态可以说是千差万别，但就单个有机体而言，其基本形态可分为球状、杆状与螺旋状三种。,基本形态,球状 杆状 螺旋状,8,2019,-,（1）球菌 球状的细菌称为球菌。根据其细胞的分裂面和子细胞分离与否，有不同的排列方式，如单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌和葡萄球菌等。,9,2019,-,金黄色葡萄球菌,10,2019,-,肺炎双球菌,11,2019,-,（2）杆菌 杆状的细菌称为杆菌，自然界中大多数细菌是杆菌，杆菌一般其粗细（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。,12,2019,-,短杆菌,长杆菌,13,2019,-,杆菌端部特征,Bacillus megabacterium,Legionella pneumophila (causes Legionnaires Disease),(causes anthrax), Bacillus anthracis,Rod-Shaped Bacterium, hemorrhagic E. coli, strain 0157:H7,14,2019,-,杆状细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。,15,2019,-,细菌的异常形态,结核杆菌的正常形态,结核杆菌的异常形态,16,2019,-,铜绿假单胞菌 （绿脓杆菌）,17,2019,-,结核分枝杆菌,18,2019,-,炭疽病的病原菌 -炭疽杆菌,19,2019,-,破伤风梭菌,20,2019,-,（3）螺旋菌 螺旋状的细菌称为螺旋菌。,21,2019,-,霍乱弧菌,22,2019,-,寄生性弧菌-蛭弧菌,23,2019,-,其它形态的细菌,柄杆菌,星形和方形的细菌,24,2019,-,2、细菌的大小 细菌大小的常用度量单位是微米，不同细菌的大小相差很大。,25,2019,-,几种细菌大小的比较,26,2019,-,“纳米比亚硫磺珍珠”,27,2019,-,28,2019,-,3、细菌的染色,29,2019,-,革兰氏染色,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。通过革兰氏染色可把几乎所有细菌都分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两大类，它是菌种分类鉴定的重要指标。,30,2019,-,1、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染,2、用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细 胞间的相互作用从而使二者结合得更牢固。,3、用乙醇或丙酮进行脱色。在脱色后仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细菌；结晶紫被洗掉，细胞呈无色的为革兰氏阴性菌。,4、用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料（如沙黄）对涂片进行复染。它使原来无色的革兰氏阴性细菌被染成红色，而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色。,操作步骤,31,2019,-,32,2019,-,细菌细胞的模式构造如图。其中把一般细菌都有的构造称一般构造，而把部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造称为特殊构造。,（二）细菌的结构及其功能,33,2019,-,细菌的构造,一般构造,特殊构造,细胞壁,细胞膜,细胞质和内含物,核区,鞭毛,菌毛,性毛,糖被,芽孢,34,2019,-,细胞壁是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖构成，有固定细胞外形和保护细胞等多种生理功能。,1、细胞壁,35,2019,-,巨大芽孢杆菌质壁分离后可见细胞壁，着色深的是细胞膜,36,2019,-,赋予细菌具有特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。,细胞壁的主要功能,固定细胞外形和提高机械强度，从而使其免受渗透压等外力的损伤。,屏障功能，可阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质（分子量大于800）进入细胞；,为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需。,37,2019,-,（1）革兰氏阳性细菌的细胞壁,特点：厚度大（20-80nm） 化学组分简单，一般由肽聚糖和磷壁酸组成。,肽聚糖,磷壁酸,38,2019,-,肽聚糖 又称粘肽、胞壁质或粘肽复合物，是真细菌细胞壁中的特有成分。肽聚糖分子是由肽与聚糖两部分组成，其中的肽有四肽尾和肽桥两种，聚糖则由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸相互间隔连接而成，呈长链骨架状 。肽聚糖相互交联成网格。金黄色葡萄球菌细胞壁由40层左右的网格状分子组成。网状的肽聚糖大分子实际上是由大量小分子单体聚合而成的。,原核生物所特有的已糖,39,2019,-,肽聚糖单体,由四个氨基酸分子按L型 与D型交替方式连接而成,由一个N-乙酰葡糖胺（G）通过-1,4-糖苷键与另一个N-乙酰胞壁酸（M）相连，后者为原核生物所特有的已糖。,40,2019,-,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。,41,2019,-,细菌肽聚糖中几种主要肽桥类型,42,2019,-,磷壁酸 又称垣酸，是革兰氏阳性菌特有的成分，是结合在革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。,膜磷壁酸（又 称脂磷壁酸） ，跨越肽聚糖 层与细胞膜上 的磷脂进行共 价结合后形成。 其含量与培养 条件关系不大。 可用45%热酚水提取，也可用热水从脱脂的冻干 细菌中提取。,壁磷壁酸，它与肽聚糖分子间进行共价结合，可用稀酸或稀碱可以提取，含量有时可达细胞壁重的50%，其含量多少与培养基成分密切相关。,43,2019,-,磷壁酸有五种类型，主要为甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸两类。,44,2019,-,45,2019,-,磷壁酸的主要生理功能为：,其磷酸分子上较多的负电荷可提高细胞周围Mg2+的浓度，进入细胞后就可保证细胞膜上一些需Mg2+的合成酶提高活性；,贮藏磷元素；,增强某些致病菌如A族链球菌对宿主细胞的粘连，避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用；,赋予革兰氏阳性细菌以特异的表面抗原；,可作为噬菌体的特异性吸附受体；,能调节细胞内自溶素的活力，借以防止细胞因自溶而死亡。,协助肽聚糖加固细胞壁。,可作为细菌分 类、鉴定的依据,46,2019,-,（2）革兰氏阴性细菌的细胞壁,肽聚糖,外膜,外膜蛋白,周质空间,47,2019,-,肽聚糖,埋藏在外膜层之内，是仅由1-2层肽聚糖网状分子 组成的薄层(2-3nm)，含量约占细胞壁总重的10%， 故对机械强度的抵抗力较革兰氏阳性菌弱。,内消旋二氨基庚二酸(m-DAP) （只在原核微生物细胞壁上发现）,没有特殊的肽桥，只形成较为稀疏 、机械强度较差的肽聚糖网套,48,2019,-,外膜(outer membrane),位于革兰氏阴性细菌细胞壁外层，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干种蛋白质组成的膜，有时也称为外壁或脂多糖层。外膜与细胞膜的磷脂双分子层很相似。,革兰氏阴性菌细胞壁示意图,49,2019,-,脂多糖（LPS） 是位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚（8-10nm）的类脂多糖类物质，由类脂A、核心多糖和O-特异侧链（O-多糖或O-抗原）三部分组成。,50,2019,-,阿比可糖,2-酮-3-脱氧辛糖酸,L-甘油-D-甘露庚糖,51,2019,-,主要功能为： 其中的类脂A是革兰氏阴性细菌致病物质内毒素的物质基础； 因其负电荷较强，故与磷壁酸相似，也有吸附Mg2+、Ca2+等阳离子以提高其在细胞表面浓度的作用； 由于LPS结构的多变，决定了革兰氏阴性细菌细胞表面抗原决定簇的多样性， 是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体； 具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能。,52,2019,-,外膜蛋白,指嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白。,脂蛋白，其作用是使细胞壁的外壁层牢固地连接在由肽聚糖所组成的内壁层上。,孔蛋白，每个孔蛋白分子是由三个相同分子量蛋白亚基组成的一种三聚体跨膜蛋白，中间有一直径约1nm的孔道。 非特异性孔蛋白，其充水孔道可通过分子量小于800-900的任何亲水性分子； 特异性孔蛋白，其上存在专一性结合位点，只容许一种或少数几种相关物质通过，其中最大的孔蛋白可通过分子量较大的物质，如维生素B12和核苷酸等。,53,2019,-,脂蛋白,孔蛋白,54,2019,-,周质空间,又称壁膜间隙。在革兰氏阴性细菌中，一般指其外膜与细胞膜之间的狭窄空间（宽约12-15nm），呈胶状。在周质空间中，存在着多种周质蛋白。,55,2019,-,革兰氏阳性细菌与阴性细菌细胞壁的比较,A 构造比较,56,2019,-,B 成分比较,革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁成分的比较表,57,2019,-,C、肽聚糖结构的比较,58,2019,-,（3）革兰氏染色的原理,59,2019,-,（4）古生菌的细胞壁,在古生菌中，除了热原体属没有细胞壁外，其余都具有与真细菌类似功能的细胞壁。已研究过的一些古生菌，它们细胞壁中没有真正的肽聚糖，因此被称为“疵壁菌”。它们的细胞壁是由多糖（假肽聚糖）、糖蛋白或蛋白质构成的。,60,2019,-,假肽聚糖细胞壁 甲烷杆菌属古生菌的细胞壁是由假肽聚糖（拟胞壁质）组成的。它的多糖骨架是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸以-1,3糖苷键交替连接而成，肽尾由L-glu、L-ala和L-lys三个L型氨基酸组成，连N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸上，肽桥则由L-glu一个氨基酸组成。,61,2019,-,自发缺壁突变L型细菌 实验室中形成 彻底除尽原生质体（G+） 缺壁细菌 人工方法去壁 部分去除球状体（G-） 在自然界长期进化中形成支原体,（5）缺壁细菌,62,2019,-,原生质体（protoplast） 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，一般由革兰氏阳性细菌形成。,球状体(sphaeroplast) 又称原生质球，指还残留着部分细胞壁，尤其是革兰氏阴性细菌外膜的原生质体。,63,2019,-,原生质体和球状体的共同特点,无完整的细胞壁， 细胞呈球状， 对渗透压极其敏感， 革兰氏染色阴性， 即使有鞭毛也无法运动， 对相应噬菌体不敏感，,如在形成原生质体或球状体以前已有噬菌体侵入，则它仍能正常复制、增殖和裂解； 如在形成原生质体前正在形成芽孢，则该芽孢也仍能正常形成。,64,2019,-,L型细菌 L型细菌专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陷菌株。,特点：,没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态；,有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”；,对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似 的小菌落（直径在0.1mm左右）；,1935年由英国李斯德（Lister）预防医学研究所首先发现而得名,L型在一定的条件下可恢复产生细胞壁而变为原来的细菌,这称为L型的回复.不易回复的叫稳定L型,易回复的叫不稳定L型。,65,2019,-,支原体 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。因它的细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。,66,2019,-,又称质膜、细胞膜或内膜，是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚约78nm，由磷脂和蛋白质组成。,2、细胞质膜,67,2019,-,亲水的极性端,疏水的非极性端,磷脂,68,2019,-,69,2019,-,蛋白质可分为两大类，一类是结合于膜上的蛋白质，称为整合蛋白，它们插入或贯穿磷脂双分子层，后者称为跨膜蛋白，这些蛋白具有具运输功能。另一类松散的附着于膜上称为周缘蛋白或膜外蛋白。,70,2019,-,液态镶嵌模型,膜的主体是脂质双分子层； 脂质双分子层具有流动性； 整合蛋白因其表面呈疏水性，故可“溶”于脂质双分子层的疏水性内层中； 周边蛋白表面含有亲水基团，故可通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头相连； 脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合； 脂质双分子层犹如一“海洋”，周边蛋白可在其上作“漂浮”运动，而整合蛋白则似“冰山”状沉浸在其中作横向移动。,71,2019,-,72,2019,-,细胞膜的生理功能为：,选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送； 是维持细胞内正常渗透压的屏障； 合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等）的重要基地； 膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所； 参与DNA复制与子细胞的分离； 是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。,73,2019,-,间体是一种由细胞质膜内褶而形成的片状、管状或囊状构造。多见于革兰氏阳性细菌。每个细胞含一至少数几个。,间体,74,2019,-,与某些酶如青霉素酶的分泌和DNA的复制、分配以及与细胞分裂有关。,间体的作用,“间体”仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝像,复制子假说,75,2019,-,76,2019,-,载色体,在紫色光合细菌中，细胞膜内陷延伸或折叠形成发达的片层状、管状或囊状的载色体。在绿色光合细菌中，细胞膜下有许多不与细胞膜连着的膜囊绿体。它们的膜上有光合色素和电子传递组分，是进行光合作用的场所，这类内膜系统也常称为类囊体。,77,2019,-,（2）古细菌的细胞质膜,亲水头（甘油）与疏水尾（烃链）间是通过醚键而不是酯键连接的； 组成疏水尾的长链烃是异戊二烯的重复单位，它与亲水头通过醚键连接成甘油二醚或二甘油四醚等，而在真细菌或真核生物中的疏水尾则是脂肪酸； 古生菌的细胞质膜中存在着独特的单分子层膜或单、双分子层混合膜，而真细菌或真核生物的细胞质膜都是双分子层。具体地说，当磷脂为二甘油四醚时，连接两端两个甘油分子间的两个植烷侧链间会发生共价结合，形成了二植烷，这时就形成了独特的单分子层膜（图3-12）。目前发现，单分子层膜多存在于嗜高温的古生菌中，其原因可能是这种膜的机械强度要比双分子层质膜更高。 在甘油的3C分子上，可连接多种与真细菌和真核生物细胞质膜上不同的基团，如磷酸酯基、硫酸酯基以及多种糖基等。 细胞质膜上含多种独特脂类。仅嗜盐菌类即已发现有细菌红素、-胡萝卜素、-胡萝卜素、番茄红素、视黄醛（可与蛋白质结合成视紫红质）和萘醌等。,78,2019,-,细胞质是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。,细胞质的主要成分为核糖体（70S）、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。,3、细胞质和内含物,79,2019,-,细胞内含物指细胞质内形状较大的颗粒状构造，包括各种贮藏物和羧酶体、气泡等。主要有：,贮藏物 磁小体 羧酶体 气泡,80,2019,-,（1）贮藏物,贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，这些颗粒通常较大，并为单层膜所包围，它们在营养物质过剩时积累，在营养物质贫乏时动用，故称储藏性颗粒。,81,2019,-,聚-羟丁酸(PHB)：,是存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的碳源类贮藏物，具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。,PHB于1925年被发现，至今已发现 60属以上的细菌能合成并贮藏。,它无毒、可塑、易降解， 被认为是生产医用塑料、 生物降解塑料的良好原料。,82,2019,-,多糖类贮藏物,包括糖原和淀粉类。在真细菌中以糖原为多。糖原可用碘液染成褐色，在光学显微镜下可见。,83,2019,-,异染粒,又称迂回体或捩转菌素，这是因为它最早是在迂回螺菌被发现并可用美蓝或甲苯胺蓝染成红紫色的缘故。是无机偏磷酸的聚合物。功能是贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压。,84,2019,-,藻青素,通常存在于蓝细菌中，是一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用。一般呈颗粒状，由含精氨酸和天冬氨酸残基（1:1）的分枝多肽所构成。,85,2019,-,元素硫颗粒,在硫细菌、紫色细菌、蓝细菌等细菌在富含H2S的环境中会形成高折射的元素硫颗粒。此颗粒是硫元素与能源的贮藏物。,86,2019,-,（2）磁小体,其成分为Fe3O4，外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹，无毒，大小均匀（20100nm），每个细胞内有220颗。形状为平截八面体、平行六面体或六棱柱体等。,87,2019,-,88,2019,-,（3）羧酶体,又称羧化体，是存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物。内含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的CO2固定中起着关键作用。在排硫硫杆菌、硝化细菌和一些蓝细菌中均可找到羧酶体。,89,2019,-,（4）气泡,内由数排柱形小空泡组成，外有2nm厚的蛋白质膜包裹,存在于许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中。,90,2019,-,气泡的功能： 调节细胞比重，使细菌悬浮于最适的水层中，以获得氧气、光能和营养物质。,91,2019,-,细菌没有真正的细胞核，在菌体的中央有一个核区，它无核膜结构、没有核仁、没有固定形态，非常原始。它是一个大型环状双链DNA分子，还有RNA与少量蛋白质与之结合。,4、核区（拟核）,92,2019,-,质粒 除染色体DNA外，很多细菌还含有一种自主复制的染色体外遗传成分，叫质粒。细菌的质粒通常是小型环状双链DNA。,93,2019,-,生长在某些细菌体表的长丝状、波曲的蛋白质附属物，称为鞭毛，其数目为一至数十条，具有运动功能。,5、鞭毛,94,2019,-,观察鞭毛的方法,最直接的方法用电子显微镜。 鞭毛染色法，可用光学显微镜观察。 在暗视野中，观察运动着的细菌，也可根据其运动方式判断它们是否具有鞭毛。 在半固体直立柱中用穿刺法接种某一细菌，经培养后，若在穿刺线周围有呈混浊的扩散区，说明该菌具有运动能力，并可推测其长有鞭毛，反之，则无鞭毛； 根据某菌在平板培养基上的菌落外形也可推断它有无鞭毛，一般地说，如果该菌长出的菌落形状大、薄且不规则，边缘极不圆整，说明该菌运动能力很强，反之，若菌落外形圆整、边缘光滑、厚度较大，则说明它是无鞭毛的细菌。,95,2019,-,（1）鞭毛的着生方式,96,2019,-,（2）鞭毛的结构,原核微生物（包括古生菌）鞭毛的构造由基体、鞭毛钩和鞭毛丝三部分组成。,97,2019,-,L环,P环,S环,M环,钩形鞘（鞭毛钩）,鞭毛丝,革兰氏阴性细菌的鞭毛,98,2019,-,鞭毛的生长方式是在其顶部延伸,99,2019,-,革兰氏阳性细菌的鞭毛,S环,M环,100,2019,-,（3）鞭毛的运动,鞭毛菌的运动速度极快，极生鞭毛菌的运动速度明显高于周生鞭毛菌。一般速度在每秒2080m范围，最高可达每秒100m（每分钟达到3000倍体长），超过了陆上跑得最快的动物猎豹的速度（每分钟1500倍体长或每小时110公里）。,101,2019,-,菌毛是一种长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，由许多菌毛蛋白亚基围绕中心作螺旋状排列，呈中空管状。,6、菌毛,102,2019,-,103,2019,-,菌毛的功能：,促进细菌的粘附。 促使某些细菌缠集在一起在液体表面形成菌膜以获取充分的氧气。 是许多革兰氏阴性细菌的抗原菌毛抗原。,104,2019,-,又称性丝、性菌毛，构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的性毛还是RNA噬菌体的特异性吸附受体。,7、性毛,105,2019,-,106,2019,-,目前发现的性丝有两种：F性丝和I性丝。 F性丝参与F因子和一些抗生素抗性质粒的转移； I性丝参与其它一些抗生素抗性质粒、产大肠杆菌素质粒和其它质粒的转移。,107,2019,-,包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质，称为糖被。糖被的主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜（大荚膜）、微荚膜、粘液层和菌胶团。,8、糖被,108,2019,-,荚膜,粘液层,菌胶团,109,2019,-,糖被的功能为： 保护作用 附着作用 屏障功能 贮藏养料 信息识别 堆积废物,110,2019,-,某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、折光性强、抗逆性极强的休眠体，称为芽孢（内生孢子）。每一营养细胞内仅生成一个芽孢，故不起繁殖作用。,9、芽孢,111,2019,-,（1）细菌芽孢的特点,整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽孢是衡量 各种消毒灭菌手段的最重要的指标。,常规加压蒸汽灭菌的条件：121，15 min以上 115，30 min以上,112,2019,-,（1）细菌芽孢的特点,整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽孢是衡量 各种消毒灭菌手段的最重要的指标。,常规加压蒸汽灭菌的条件：121，15 min以上 115，30 min以上,芽孢是细菌的休眠体，且休眠能力很强。在适宜的条件下 可以重新转变成为营养态细胞。,113,2019,-,（1）细菌芽孢的特点,整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽孢是衡量 各种消毒灭菌手段的最重要的指标。,常规加压蒸汽灭菌的条件：121，15 min以上 115，30 min以上,产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无、形态、 大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。,芽孢是细菌的休眠体，且休眠能力很强。在适宜的条件下 可以重新转变成为营养态细胞。,114,2019,-,芽孢是细菌的休眠体，且休眠能力很强。在适宜的条件下 可以重新转变成为营养态细胞。,芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微 镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）,（三）细胞的结构,（1）细菌芽孢的特点,整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽孢是衡量 各种消毒灭菌手段的最重要的指标。,产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无、形态、 大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。,115,2019,-,（2）芽孢的构造,含脂蛋白，透性差,疏水性角蛋白，多价阳离子通透性差,芽孢肽聚糖和DPA-Ca，渗透压高，含水量大,含水量极低,无磷壁酸,含DPA-Ca,116,2019,-,（3）芽孢形成,束状染色质丝形成,膜内陷形成前芽孢,双层隔膜形成,开始形成皮层,芽孢衣合成结束,皮层合成完成，芽孢成熟,芽孢囊裂解，芽孢释放,117,2019,-,118,2019,-,（4）芽孢萌发,由休眠状态的芽孢变成营养状态细菌的过程，称为芽孢的萌发。,芽孢的萌发包括活化、出芽和生长三个阶段。,119,2019,-,（5）芽孢的耐热机制,芽孢与母细胞相比不论化学组成、细微结构、生理功能等方面都完全不同,渗透调节皮层膨胀学说,芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差,皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取 芽孢核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。,核心部分的细胞质却变得高度失水， 因此，具极强的耐热性。,120,2019,-,（6）研究芽孢的意义 芽孢的存在和特点成了细菌分类、鉴定中的重要形态学指标。 由于芽孢具有高度耐热性，所以用高温处理含菌试样，可轻而易举地提高芽孢产生菌的筛选效率。 为产芽孢菌的长期保藏带来了极大的方便。 是否能消灭一些代表菌的芽孢就成了衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标。,121,2019,-,（7）伴孢晶体,少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形的碱溶性蛋白晶体称为伴孢晶体（内毒素）。,122,2019,-,（8）细菌的其他休眠构造,细菌的休眠构造除上述的芽孢外，还有孢囊（由固氮菌产生）、粘液孢子（由粘球菌产生）、蛭孢囊(由蛭弧菌产生)和外生孢子(由嗜甲基细菌和红微菌产生)，等等。,123,2019,-,细菌最普遍和最主要的繁殖方式是二等分裂，少数细菌还有其它的繁殖方式。如：柄细菌的不等二分裂，暗网细菌的三分裂，蛭弧菌的多分裂，丝生微菌的出芽繁殖等。,二、细菌的繁殖方式,124,2019,-,柄细菌的不等二分裂,125,2019,-,蛭弧菌的多分裂,126,2019,-,单个细菌或一小堆细菌在固体培养基上生长、繁殖时，产生的大量细菌便以母细胞为中心而聚集在一起，形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群，称为菌落，如果一个菌落是由一个细菌繁殖而来，则它就是一个纯种细胞群或称克隆。如果一个固体培养基的表面有很多菌落连成一片，便称为菌苔。,三、细菌的群体特征,127,2019,-,128,2019,-,细菌的菌落的一些共同特征 较湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑起（菌体与培养基接合不紧密），质地均匀及菌落各部位的颜色一致等。,129,2019,-,无鞭毛、不运动的细菌：,形成较小、较厚、边缘圆整的半球状菌落。,有鞭毛、运动能力强的细菌：,形成大而平坦、边缘多缺刻（甚至呈树枝状）、不规则形的菌落。,有糖被的细菌：,形成大型、透明、蛋清状的菌落。,有芽孢的细菌：,形成外观粗糙、“干燥”、不透明且表面多褶的菌落。,130,2019,-,菌落的特征包括：,1、大小 2、颜色 3、透明度 4、表面状态 5、质地 6、边缘形态 7、隆起形状（正面观）,131,2019,-,放线菌是一大类形态极为多样、高含量（G+C）mol%、多数呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性强的革兰氏阳性原核微生物。,第二节 放线菌,132,2019,-,放线菌,细胞结构和细胞壁的化学组成，类似细菌。,菌体丝状，分支，以孢子繁殖，类似真菌。,放线菌是一类介于细菌与真菌之间，更接近细菌的单细胞微生物。,放线菌是一类呈菌丝状生长、以孢子繁殖的革兰氏阳性细菌。,133,2019,-,放线菌分布极广，特别适宜生长在水分含量低、有机物丰富、呈微碱性的土壤中。,土壤特有的泥腥味主要是放线菌代谢产物土腥味素引起的。,134,2019,-,放线菌与人类的关系极为密切！,迄今发现的抗生素70%由放线菌产生！,生产生化药物； 生产酶、维生素等； 用于石油脱蜡、污水处理； 极少数引起人和动植物病害。,135,2019,-,本节内容,一、放线菌的形态结构 二、放线菌的繁殖方式 三、放线菌的群体特征,136,2019,-,以菌丝状态生长原核微生物，细胞壁的主要成分是肽聚糖，不同菌的肽聚糖结构也不完全相同。根据菌体菌丝形态和功能，菌丝可分为3类：基内菌丝、气生菌丝和孢子丝。,一、放线菌的形态结构,链霉菌的形态结构,137,2019,-,基内菌丝 又叫营养菌丝、基质菌丝，生长于培养基内，无分隔，直径与细菌相仿，可产生色素，主要功能是吸收营养物质和排泄废物。,气生菌丝：营养菌丝不断向空间方向分化出的颜色较深、直径较粗的分枝菌丝。,当生长发育到一定阶段，在气生菌丝上分化出可形成孢子的菌丝，称为孢子丝。,138,2019,-,孢子丝性状较稳定，是链霉菌分类、鉴定的重要指标。,螺旋状的孢子丝较为常见，螺旋的松紧、大小、转数和转向都较稳定，转数在120转，转向以左旋居多。,139,2019,-,大多数放线菌以分生孢子繁殖，分生孢子主要通过横隔方式形成：气生菌丝顶端先波曲形成孢子丝，然后形成横隔，细胞壁加厚收缩，分成一个一个的细胞，最后细胞成熟，形成一串分生孢子。分生孢子不同于细菌的芽孢，它一般不耐热。,二、放线菌的繁殖方式,140,2019,-,141,2019,-,142,2019,-,最常见，大多数种类。,孢囊链霉菌属,游动放线菌属,诺卡氏菌属,各种放线菌,放线菌的繁殖方式,孢囊链霉菌属,143,2019,-,菌落表面质地致密、丝绒状或有皱褶、干燥、不透明、上覆盖不同颜色的干粉（孢子），菌落正反面的颜色由于基内菌丝和孢子丝所产色素不同而不一致。菌落因基内菌丝伸入培养基中而与培养基较紧密的连在一起，不易挑取。,三、放线菌的群体特征,144,2019,-,蓝细菌曾称蓝藻或蓝绿藻，它是一大类群分布极广泛、含叶绿素a、极大多数情况下营产氧光合作用的、古老的原核微生物。,第三节 蓝细菌,145,2019,-,146,2019,-,细胞大小相差悬殊，小的约1m，与细菌类似，大的60m，细胞形态极为多样。细胞结构与革兰氏阴性菌相似。有类囊体能进行光合作用。,一、蓝细菌的形态与结构,147,2019,-,蓝细菌的特点：,具有叶绿素，具有光合系统，以水为电子供体，进行产氧光合作用，类似于植物。,区别于紫细菌和绿细菌。,148,2019,-,蓝细菌的特化细胞,异形胞,静息孢子,形大、壁厚、折光率高，没有产氧的光合系统II，但具有固氮的作用，是有异形胞的蓝细菌的唯一固氮场所。,一种特化的休眠细胞，壁厚、色深与异形胞相似，着生在丝状体的中间或末端，具有抗干旱或冷冻的能力。,149,2019,-,蓝细菌通过无性方式繁殖，主要方式有二分裂、多分裂、芽殖和断裂（丝状蓝细菌，称藻殖体）的方式繁殖。,二、蓝细菌的繁殖,150,2019,-,第四节 其它原核微生物,一、支原体 二、立克次氏体 三、衣原体,151,2019,-,支原体是一群缺少细胞壁的真细菌，是能离开活细胞独立生长繁殖的最小的原核微生物。,一、支原体,植物支原体称类支原体。,152,2019,-,支原体的特点： 相当小，在光学显微镜下勉强可见； 无细胞壁，G-，形态高度多形异变； 质膜含有甾醇或脂聚糖等组分，因而比较坚韧； 菌落呈“荷包蛋状”； 一般以二等分裂方式繁殖，有时也出芽繁殖； 体外培养的要求苛刻。,153,2019,-,是一类形体微小的杆状或球状的革兰氏阴性、绝大多数只能在宿主细胞内繁殖的原核生物。它寄生在动物或植物体内，植物细胞中寄生的立克次氏体成为类立克次氏体。,二、立克次氏体,154,2019,-,美国医生H.T.Ricketts 1909年首次发现落基山斑疹伤寒病原体 。 1916年人们以他的名字命名这类病原体作为纪念。,155,2019,-,156,2019,-,与支原体的区别：,有细胞壁； 不能独立生活。,与衣原体的区别：,细胞大； 无滤过性； 存在产能代谢系统。,157,2019,-,（1）某些性质类似细菌,有细胞壁，呈革兰氏阴性反应,以二等分裂方式进行繁殖,对许多抗细菌的抗生素敏感,立克次氏体的特点,158,2019,-,立克次氏体的特点,（2）某些性质与病毒相近,专性活细胞寄生物，除五日热立克次氏体外均不能在人工培养基上生长繁殖。,体内酶系不完全，一般只能氧化谷氨酸，不能氧化葡萄糖、有机酸，一些必需的重要物质需从宿主细胞获得； 细胞膜比一般细菌的膜疏松；使它们容易从宿主细胞获得大分子物质， 但也决定了它们一旦离开宿主细胞则易死亡。,大小介于病毒与一般细菌之间，其中伯氏立克次氏体能通过细菌过滤器。,一般个体：球状体：0.2-0.5 mm； 杆状体：0.3-0.5 x 0.3-2 mm；,159,2019,-,立克次氏体的特点,（3）从一种宿主传至另一宿主的生活方式特殊,主要以节肢动物（虱、蜱、螨等） 为媒介，寄生在它们的消化道表皮 细胞中，然后通过节肢动物叮咬和 排泄物传播给人和其他动物。,虫媒微生物,160,2019,-,有的立克次氏