微生物学重点课件知识整理-第一章_第二章-梵游版-适合直接打印复习

第一章 绪论本章要点 微生物的特点 微生物的分类与命名微生物的定义 微生物（Microorganism）是对所有形体微小的单细胞，或细胞结构较为简单的多细胞，或没有细胞结构的低等生物的通称。微生物的特点个体小，比表面积大吸收多，转化快生长旺，繁殖快，数量多变异快，适应强种类多，分布广微生物的类群不具细胞结构：病毒、类病毒、朊病毒原核生物：细菌、放线菌、古菌、蓝细菌等；真菌：酵母菌、霉菌、担子菌等；单细胞原生生物：藻类、原生动物等二、 微生物的分类单位和命名微生物分类学(microbial taxonomy)：是一门按微生物的亲缘关系把它们安排成条理清楚的各种分类单位（单元）或分类群(taxon)的科学。其具体任务：分类（classification）：通过收集大量有关个体描述的资料，经过科学的归纳，整理成一个科学的分类系统。分类解决的是从个别到一般或从具体到抽象的问题。 鉴定（identification）：通过详细观察和描述一个未知名称纯种微生物的各种性状特征，然后查找现成的分类系统，以达到知类辨名的目的。鉴定是一个从一般到特殊或从抽象到具体的过程。 命名（nomenclature）：为一个新发现的微生物确定一个新学名，即当详细观察和描述一个未知菌种后，经过认真查找现有的权威性分类鉴定手册，发现是一个以往还未记载过的新种时，按照微生物的国际命名法规给以一个新的学名。 种species：凡是与典型培养菌（type culture，type strain）密切相同的其它培养菌统一起来区分为细菌的一个种。（伯捷氏手册）。 亚种subspecies/变种 variety：某一明显而稳定的特征与模式种不同的种称为模式种的亚种/变种 。 菌株Strain：任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯遗传型群体及其一切后代。因此，一种微生物的每一不同来源的纯培养物均可称为该菌种的一个菌株2. 微生物的命名 种的命名原则双名法学名= 属名+种名+ (首次定名人) + 现名定名人 ( + 定名年份) 用斜体排字 均用正体排字，可省略 (l)每一种微生物的学名由两个拉丁字、希拉字或拉丁化了的其它文字组成； (2)第一个字是属名，用名词，字首字母大写；第二个字是种名，用形容词，字首字母不大写； (3)属名规定了微生物的主要特征，如形态特征、生理特征等；种名补充说明微生物的次要特征，如颜色、形状、用途等； 变种的命名原则-“三名法” 学名= 属名+种名+ （subsp./var.） + 亚种/变种名 排成斜体 排成正体，但可省略 排成斜体 第二章 微生物的形态与分类第三节 酵母菌 Yeast真核生物 Eukaryotes: 凡是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的生物。真菌 fungus/fungi: 是不含叶绿体、化能有机营养、具有真 正的细胞核、含有线粒体、以孢子进行繁殖、不运动的真核微生物酵母菌是指以芽殖为主并大多为单细胞的一类真菌。特点：1、个体一般以单细胞状态存在；2、多数营出芽繁殖；3、能发酵糖类产能；4、细胞壁常含甘露聚糖；5、常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境形态：球形、卵形、圆筒形、柠檬形、尖形、三角形等大小： 15530 mm二. 酵母菌的细胞结构1.细胞壁位于细胞膜外侧，紧贴细胞膜。功能 维持细胞外形。 保护细胞免受机械损伤及渗透压损伤 渗透屏障 细胞壁的结构内层：葡聚糖 形成壁的刚性结构 中间层：蛋白质 常与甘露聚糖共价结合形成复合物外层：磷酸甘露聚糖 决定壁的多孔性2.细胞膜基本同细菌 区别： 组成上含有固醇 结构上无特化的间体结构 功能上与能量形成无关3. 细胞核 Nucleus位于细胞质中的由双层膜包围的内有染色体及核仁的球形体。构造 核膜 Nucleus envelope 其上有核孔 核仁 Nucleolus 每个核内有一至几个 是核糖体RNA的合成位点染色质Chromatin 是存在与细胞核中的一种嗜碱性很强的物质。4. 细胞质和细胞器细胞质 Cyctoplasm 位于细胞膜和核膜间的透明、粘稠、不断流动并充满各种细胞器的溶胶，由 细胞基质和细胞器组成。 细胞基质cytomatrix ：真核细胞中，除可分辩的 细胞器以外的胶体状溶液。 细胞器cell organelle：膜所包围的，行一定生理功能的小体(1)线粒体 mitochondria一种半自主的细胞器，呈球形或棒状, 0.3-10.53um，分散在细胞质中。线粒体的功能外膜：含磷脂代谢的酶内膜和嵴：呼吸链组分，ATP合成酶、 琥珀酸脱氢酶等。 膜间腔： 腺苷酸激酶、磷酸腺苷酸激酶 嵴间腔：TCA循环的酶等生理功能 能量转换的基地、 自我复制（2）内质网和核糖体内质网 endoplasmic reticulum：是存在于细胞质中的、由膜构成的、呈游离或广泛互相连续的囊泡状的结构。种类: 粗糙型内质网 （rough ER） 光滑型内质网（smooth ER）生理功能： 输出蛋白质 与出芽起始有关 核糖体 ribosome 位于游离的细胞质中或附着在内质网上化学组成：与细菌类似结构： 核糖体的沉降系数为80s，它由60s和40s 的两个亚基组成。 (4) 高尔基体 Golgi apparatus(高尔基复合体)：一种由若干平行堆叠的扁平膜囊(saccules)和大小不等的囊泡所组成的膜聚合体。生理功能 对蛋白质起加工、浓缩、储藏及运输作用, 为合成新的壁和膜提供原材料。* 仅在少数低等真菌中存在（4） 液泡 vacuole：存在于真菌和藻类等植物细胞中的一种由单位膜分隔的细胞器。 一般呈球形，0.33um。内含物质：异染颗粒、肝糖粒、脂肪粒、 氨基酸、核酸酶、蛋白酶、脂酶等。生理功能：胞内的物质储藏 维持细胞的渗透压 将水解酶与细胞质分开（5）细胞质及颗粒状内含物脂肪粒(Lipia globules） 聚磷酸盐(polyphosphates） 肝糖(polysaccharide glycogen) 海藻糖(trehalose)5.出芽痕与诞生痕6.其他结构质粒(plasmid)：2mm质粒是一个环状、周长2mm的6kb双链DNA分子微丝：存在于部分酵母的细胞表面， 57100nm,由蛋白质组成。与酵母的凝聚性有关。荚膜物质：部分酵母由细胞内分泌出的粘性物质，主要成分为磷酸甘露聚糖、甘露聚糖、杂合多糖及鞘脂类等。三.酵母菌的繁殖方式及生活史1. 无性繁殖 细胞核进行典型的有丝分裂。方式：芽殖、裂殖、芽裂2）裂殖 fission裂殖酵母属 类似与细菌的二分裂殖3）芽裂界于芽殖和裂殖之间的一种很少见繁殖方法。首先以出芽的方式在母细胞上长出 一个芽,当芽长到一定大小后,在芽基处产生一横隔,将母细胞与子细胞分开,形成独立的细胞.类酵母属(Saccharomycodes)、拿逊酵母属(Nadsonia） 和瓶形酵母属（pityrosporum）中出现。2.有性繁殖产子囊孢子 ascospore过程 单倍体(n) 二倍体 子囊孢子 单倍体(n) (2n) (n)-接合,质配、核配 -减数分裂 配合类型：不同接合型的细胞、孢子四. 酵母菌的培养特征1.酿酒酵母2.产肮假丝酵母3.出芽短梗霉4.多孢丝抱酵母5.荚复膜孢酵母6.解脂复膜孢酵母7.季也蒙有孢汉逊酵母8.碎囊汉逊酵母9.卡氏酵母10.鲁氏酵母11.深红酵母12.玫红法佛酵母13.大型罗伦隐球酵母14.美极梅奇酵母15.浅红酵母五. 酵母菌的分类 酵母菌的分类依据 营养性繁殖和生长特性 有性特征 生理生化特征酵母菌的分类形态特征和生理生化特征相结合酵母菌在真菌中的地位子囊菌纲 内孢霉目 内孢霉科 酵母科 蚀精霉科担子菌纲 黑粉菌科 掷孢酵母科 半知菌类 隐球酵母科第一节 细菌 Bacteria 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 古菌 archaea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，细菌属于原核生物界（Procaryota）,细菌门(Bacteriophyta)，真细菌纲(Eubacteriae)，真细菌亚纲(Eubacteria) 一. 细菌的形态与大小1. 细菌的细胞形态基本形态 球菌 coccus杆菌 bacillus螺旋菌 spirilla细菌的异常形态：由于环境条件或菌龄引起的不规则的形态，如细胞膨大、或出现梨形、或产生分支、或细胞拉长 等。 畸形：由于化学的或物理的因素的刺激，阻碍了细胞的发育而引起的异常形态。 衰颓形：由于培养时间过长，细胞衰老，营养缺乏，代谢排泄物浓度积累过高使细胞衰老而引起的异常形态。 2. 细菌细胞的大小 ：用mm表示 球菌：f0.21.5mm； 杆菌：宽长 小型：0.20.40.71.5 mm 中型：0.51.02.03.0 mm 大型：1.01.53.08.0 mm 螺旋菌：宽长 0.31.0150 mm测定方法： 测微尺测定，投影或照相测定 影响大小测定的因素 测定方法 菌龄（主要影响长度） 细菌的干重：10-13 10-12g个 二.细菌细胞的构造一般构造：为所有的细菌细胞所共有，一般为生命所必需。包括: 细胞壁、细胞膜（含间体）、类核、细胞质（含核糖体、颗粒状内含物）特殊构造：只存在于某些细菌、甚至是某特定的生理阶段，赋予细胞特殊功能、一般非生命必需。包括：鞭毛、伞毛、纤毛、荚膜、芽孢（一）一般构造 1. 细胞壁 cell wall （1）定义：细胞壁是位于细胞表面、内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧、略具弹性的结构 （2）生理功能 固定细胞外形 保护细胞免受机械和渗透压等外力的损伤 为鞭毛运动提供支点 对大分子物质的屏障作用 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革兰氏染色法基本步骤：结晶紫染液初染碘-碘化钾溶液媒染 95%乙醇溶液脱色藩红染液复染染色结果：1）细菌呈现第一次染色的效果紫色，称阳性反应（G+），这一类细菌称革兰氏阳性菌；2）细菌呈现第二次染色的效果红色；称阴性反应（G-），这类细菌称革兰氏阴性菌。 vvvvv 不同种类的细菌的革兰氏染色反应是特定的，这种区别主要是由于两类细菌的细胞壁有着很大的区别。 （3）化学组成 肽聚糖、磷壁酸、类脂质（脂多糖、脂蛋白、磷脂）及蛋白质等肽聚糖(peptidoglycan) 双糖单位 N-乙酰葡糖胺(NAG) N-乙酰胞壁酸(NAM) 四肽尾 肽桥磷壁酸 teichoic acid G+ 细胞壁特有的一种酸性多糖 主要种类 甘油磷壁酸、核糖醇磷壁酸脂多糖（lipopolysaccharide ， LPS ） G- 细菌细胞壁特有的类脂多糖物质 结构复杂 类脂A：2个N-乙酰葡糖胺 5个长链脂肪酸LPS 核心多糖：O特异侧链：（4）细胞壁的结构G+细胞壁：一层，10-50(20-80)nm，含90%的肽聚糖和10%的磷壁酸G-细胞壁：2层 内壁层：2-3nm，肽聚糖 外壁层/外膜：8-10nm，由脂多糖、磷脂和外膜蛋白构成周质空间(periplasmic space)：细菌细胞壁和细胞膜之间的空隙G+ 与G-细菌细胞壁成分的比较成分占细胞壁干重的%G+细菌G-细菌肽聚糖含量很高(3095)含量很低(520)磷壁酸含量较高(50)0类脂质一般无(2)含量较高(约20)蛋白质0含量较高革兰氏染色机理 通过初染和媒染，在细菌细胞中形成了不溶于水的大分子的结晶紫-碘复合物。G+细菌细胞壁厚（一般为2080nm），肽聚糖含量高且分子交联度也较高，结构致密，当用乙醇处理时，肽聚糖网孔会因细胞壁被乙醇脱水而明显收缩，再加上它基本不含类脂，故乙醇处理不能在细胞壁上溶出缝隙，因此，细胞内的结晶紫-碘复合物不能被溶出，细菌仍呈紫色。 反之，G一细菌的细胞壁薄，肽聚糖含量低且交联松散，当用乙醇处理时，肽聚糖网孔不易收缩，加上它的类脂含量高，乙醇把部分类脂溶解后，细胞壁出现孔洞，细胞内的结晶紫-碘复合物被溶出，细菌呈无色，这时用蕃红等红色染料复染，就会吸附新的颜色呈红色。 在微生物实验中我们会学到具体的操作方法，这是细菌染色一种十分常用的技术。是我们必须掌握的知识。 （5）原生质体及球形体 原生质体 Protoplast :细菌被完全除去细胞壁后所剩下的部分。 球形体/原生质球 Spheroplast 细菌被部分除去细胞壁后所剩下的部分。 制备方法：溶菌酶(lysozyme)处理 2. 细胞膜：(cell membrance) 定义：是一层紧贴在细胞壁内侧，包围着细胞质的柔软、脆弱、富有弹性半透性薄膜。厚度78nm 功能 选择透性，控制细胞内外物质的运送、交换； 维持细胞内正常渗透压的屏障作用； 合成细胞壁多种组分和荚膜等大分子的场所； 进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地； 许多酶和电子传递链传递的所在场所； 鞭毛基体的着生点和提供其运动所需能量等； 与细菌细胞分裂有关。 化学组成 磷脂(20-30%) 蛋白质(50 70%) 少量糖蛋白、糖脂(约2%) 磷脂：磷脂酰胆碱 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰乙醇胺等 膜蛋白：外周蛋白peripheral protein 整合蛋白integral protein 结构：液态镶嵌模型 fluid mosaic model要点：由两层磷脂分子构成膜的骨架，亲水的极性端朝外，疏水的非极性端朝内；膜蛋白可以结合在膜的表面，也可以由外侧伸入膜的内部，或贯穿整个膜； 膜具有亲水小孔，由整合蛋白贯穿膜而构成； 膜具有流动性，包括蛋白质的横向流动，脂类的横向流动及翻斤头式的纵向运动； 膜的外表面结合有树杈状的多糖链-糖脂 间体 mesosome：定义：由细胞膜内陷而成的层状、管状或囊状结构。是特化的CM，多见于G+细菌化学组成与结构 与细胞膜相同生理功能 产生能量的基地 向细胞外分泌消化酶 与细胞横隔的合成有关 3. 核质体nuclear body, 拟核nucleoid 位置：核质体是原核生物所特有的无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。 化学组成：DNA 结构：环状、高度折叠缠绕的“超线圈”结构的DNA。即一条染色体。 E.coli 基因组4.64Mb，由4300个基因组成（1997） B. subtilis 基因组4.21Mb，4100个基因（1997） 生理功能：贮存和传递遗传信息；细胞的控制中心。 每个细胞中一般有12个核质体，在生长迅速的细胞中也会有24个 4. 质粒 plasmid： 游离于原核生物核基因组以外，具有独立复制能力的小型供价闭合环状的DNA分子 结构：circular covalently closed DNA( cccDNA)，3000-15000bp， MW 2 100106d。 生理功能： （各种质粒功能不一） 如：F质粒 致育性 R质粒 抗药性 Col质粒 大肠杆菌素合成 质粒的特点 并非细菌生活必需 可通过物理或化学因子处理从细胞中除去 只能从有质粒的细胞中获得 5. 细胞质和内含物 细胞质cytoplasm： 是细胞质膜包围的除核质体以外的一切半透明、胶体状、颗粒状物质的总称。 主要组成：水、核糖体、贮藏物、酶类、中间代谢产物、质粒、各种营养物质和大分子单体 功能:为细胞进行新陈代谢提供内在环境 细胞内含物 核糖体 ribosome 分散在细胞质中的沉降系数为70s、由RNA和蛋白质组成的颗粒状结构。 功能：合成蛋白质的场所 贮藏物 主要是一些不同化学成分积累而成的不溶性沉淀颗粒。 功能：储存营养物质碳源及能源类 多糖类：淀粉粒、肝糖粒 类脂： 聚-羟丁酸(PHB)粒、脂肪粒 硫粒：氮源类 藻青素：由含精氨酸和天冬氨酸残基的分支多肽构成，蓝细菌 磷源类 异染颗粒：偏磷酸盐的聚合物。用蓝色染料染色后，不呈蓝色而呈紫红色，故称异染粒。它是磷源和能源性贮藏物，并有降低渗透压的功能。在菌种鉴定上有一定意义。（二）细菌的特殊构造1、鞭毛 flagellum，flagella（1）定义：生长在某些细菌（运动细菌）体表面的长丝状、波曲的蛋白质性质的附属物。（2）着生情况 菌种 生理功能： 细菌的运动器官 观察： 直接法：染色后显微镜下观察， 电镜观察 间接法：观察细菌运动情况，如悬滴法、半固体穿刺培养法，半固体点种培养法 化学组成： 鞭毛蛋白组成 结构：G+菌和G-细菌不同 E. coli 鞭毛的结构: 鞭毛丝 10-20nm15-20mm 鞭毛钩 基体 L 环:包埋在CW的外壁层中 P环:包埋在CW的内壁层中 S环:位于CM表面 M环:位于CM中或恰好居于CM下 G+菌仅有S环和M环 2. 伞毛/菌毛 fimbria, fimbriae 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。直径3-10nm，250-300条/细胞 化学组成： 菌毛蛋白pilin 结构： 着生于细胞膜上，穿过细胞壁后伸展于体表。3 10100 5000nm。 功能：使菌体附着于物体表面3. 性纤毛 （Sex-pili, F-pili，pili） 由F质粒DNA编码，存在于雄性（具有F质粒的）E.coli的表面，每个细胞1至几根。 是中空管状物，是细菌接合时DNA转移的通道。 鞭毛 flagella 伞毛 fimbrae 性纤毛 sex-pili 合称细菌细胞附属物 appendages 4. 糖被glycocalyx（1）包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。（2）类型： 大荚膜 capsule 粘液层 slime layer菌胶团 zoogloea :多个菌体外面的荚膜物质互相融合，连为一体，组成共同的荚膜，菌体包埋其中，即成为菌胶团。菌胶团的形成是由这类细菌遗传特性所决定的。菌胶团的形状有球形、蘑菇形、椭圆形、分支状、垂丝状及不规则形。（3）化学组成：mm水、多糖和/或多肽（4）功能： 细胞外的营养储存 保护细胞免受干燥的影响 增加病原菌的致病力等 堆积废物（5）光滑型菌落、粗糙型菌落（6）利用与危害5.芽孢 endospore/ spore （1）定义：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，壁厚、含水量极低、抗逆性极强的休眠体。（2）着生情况：在细胞中的位置；形状；大小 （3）特点 组成特点: 含水量低 含吡啶2,6-羧酸(DPA) 结构特点: 具有厚而致密的孢子外层. 折光性强，不易着色 生理特点:代谢活动极弱或基本停止 .对热、辐射及化学物质具有较强抗性（4）芽孢的构造孢外壁/芽孢壳spore coat：主要含脂蛋白芽孢衣/外膜outer membrane ：主要含疏水性角蛋白皮层cortex:主要含芽孢肽聚糖及DPA-Ca芽孢壁spore wall:含肽聚糖芽孢膜spore membrane:含磷脂、蛋白质芽孢质:含DPA-Ca,核糖体,RNA核区/核质体nuclear body:含DNA（5）芽孢的形成 DNA浓缩-形成轴丝 细胞膜内陷成芽孢膜-形成前孢子 细胞膜反向包裹前孢子-形成外膜 二层膜间充填肽聚糖，合成DPA -形成皮层 合成芽孢壁及芽孢壳 芽孢囊裂解，芽孢游离外出6）芽孢的萌发(germination) 由休眠体转变成营养细胞的过程 三个阶段: 活化、 出芽、 生长 萌发的标志：芽孢的折光性丧失、对染料的亲和性增加、对热的抗性明显下降。（7）芽孢的耐热机制 渗透调节皮层膨胀学说 osmoregulatory expanded cortex theory 芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差以及皮层的离子强度很高，使皮层产生了极高的渗透压去夺取核心中的水分,造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水，失水的核心赋予芽孢极强的耐热性。 皮层中的DPA-Ca稳定芽孢中的大分子，增强芽孢的耐热性8）研究芽孢的意义 菌种的分类鉴定的重要形态学指标 提高菌种筛选效率 有利于菌种长期保藏 衡量各种灭菌手段效果的指标（9）伴孢晶体（parasporal crystal） 少数芽孢杆菌芽孢囊内与芽孢相伴而形成的一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白晶体。即d内毒素。 用途：生物农药，对鳞翅目昆虫有毒杀作用。（10）注意 细菌形成芽孢不是它的繁殖方式； 形成芽孢是细菌的自我保护，从某种意义上讲，芽孢是细菌细胞在特定环境或生理状态下的一种特殊生存方式（休眠体），它本身就是一个完整细胞，而不仅仅是细菌细胞的一种特殊结构！三、细菌的繁殖方式和培养特征（一）细菌的繁殖1. 无性繁殖 裂殖fission：一个细胞通过分裂而形成两个子细胞的过程。也称二分裂殖binary fission。 同形裂殖：一个细胞在其对称中心形成一隔膜，进而分裂成两个形态、大小和构造完全相同的子细胞 异形裂殖过程：菌体伸长，核质体分裂 横隔膜及横隔壁形成子细胞分离2. 细菌的有性接合 E.coli 的性别分化 F+菌株（雄性菌株） F- 菌株（雌性菌株） 接合过程：（二） 细菌的培养特征菌落colony：由一个或少数几个细胞在固体培养基表面上繁殖而形成的肉眼可见的子细胞的群体。 菌落形态包括： 大小、形状、光泽、颜色、透明度、 硬度等。 菌苔 lawn 在斜面培养基上划线接种细菌后经培养而形成的肉眼可见的子细胞群体。 菌苔形态包括： 生长程度、形状、光泽、颜色、透明度等。四. 细菌的分类分类依据 : 目前多用经典分类法，分类依据以生理生化特征为主，以形态特征为辅。 第二节 放线菌 Actinomyces放线菌 :是呈菌丝状生长、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物。 分类学上位置 原核生物界，细菌门，真 细菌纲，放线菌亚纲，放线菌目。 细菌界，厚壁菌门，放线细菌组，放线细菌纲，放线菌目一、放线菌的形态和构造1. 个体形态与构造(1) 细胞构造(2) 菌丝/菌丝体 hypha(e)/mycelium(-lia) 基内/营养菌丝 substrate/vegetative mycelium 气生菌丝 aerial mycelium 孢子丝 sporogeneous mycelium 形状：直形、波曲、螺旋等 着生：交替、丛生、一级轮生、二级轮生 放线菌的孢子丝二、放线菌的繁殖1、菌丝断裂 液体培养 2、孢子繁殖(1) 分生孢子conidia 由孢子丝成熟分化形成的分生孢子 横隔的形成方式： 细胞膜内陷 细胞壁和细胞膜同时内陷 着生在孢子梗上的分生孢子 (2)孢子囊孢子sporangiospore 首先在菌丝上形成孢子囊，在孢子 囊内形成孢子，孢子囊成熟后破裂，释放出大量孢子。 孢子囊的形成： 由孢子丝盘绕而成 由孢囊柄顶端膨大而成 四、放线菌与细菌的比较五、放线菌的分类 分类依据 在经典分类法中以形态特征为主， 以生理生化特征为辅 分类系统 Bergeys Manual of Systematic Bacteriology 细菌界，厚壁菌门，放线细菌组，放线细菌纲，放线菌目六、工业上常用的放线菌 链霉菌属 Streptomyces 生产抗生素、维生素、酶及酶抑制剂 诺卡氏菌属 Nocardia 生产抗生素，石油脱蜡、烃类发酵， 处理含氰废水 小单孢菌属 Micromonospora 庆大霉素，Rifamycin 孢囊链霉菌属 Streptosporanium 多霉素第四节 霉 菌 Mould，Mold 霉菌泛指能在食物及墙壁等的表面形成的一层肉眼可见的菌丝体及孢子，而不能形成肉眼可见的子实体的一类真菌。一.霉菌的形态与构造（一）菌丝与菌丝体1、根据形态不同分类 :有隔菌丝 无隔菌丝横隔膜的类型霉菌的形态与构造l 形态 无横隔，单细胞 有横隔，多细胞l 功能 营养菌丝 气生菌丝营养菌丝与气生菌丝上的特殊构造： 特化的营养菌丝： 吸取养料假根、吸器 附着附着胞、附着枝 延伸匍匐枝 休眠菌核、菌索* 捕食线虫菌网、菌环特化的气生菌丝（子实体）霉菌细胞的构造1.细胞壁 100250nm 化学组成 几丁质、葡聚糖、蛋白质、脱乙酰几丁质等 构造 Neurospora crassa（粗糙脉孢菌）细胞壁由内向外： 几丁质层 蛋白质层 葡聚糖蛋白网层 葡聚糖层真菌细胞壁成分l 破壁酶： 蜗牛酶、Novo234、几丁质酶等三.霉菌的繁殖方式（一）繁殖方式 菌丝断裂 液体培养无性孢子游动孢子、分生孢子、节孢子、孢子囊孢子、 厚垣孢子；有性孢子卵孢子、接合孢子、子囊孢子 ；(一) 霉菌的无性孢子1、游动孢子zoospore 着生： 内生、有鞭毛、能运动 代表菌： 藻状菌纲水霉目的真菌 形成： 气生菌丝顶端膨大形成棒状孢子囊囊内核分裂成多个核围绕每个核形成梨形带两根鞭毛的孢子成熟的孢子从孢子囊顶端小孔释放。 2、孢子囊孢子 sporangiospore 着生：内生 代表菌：藻状菌纲毛霉目的根霉,毛霉等属。 形成：气生菌丝顶端形成孢囊梗顶端发育成孢子囊，通过一横隔与孢囊梗分开囊内形成多个孢子囊孢子囊壁破裂孢子释放。 3、分生孢子 conidiuml 分生孢子系由气生菌丝分枝顶端细胞或由由菌丝分化来的分生孢子梗顶端细胞分割、溢缩而形成的单个或成簇的孢子。 l 着生：外生l 代表菌：子囊菌纲和半知菌的霉菌，如红曲霉、青霉、曲霉等 l 代表菌-子囊菌纲,半知菌类的霉菌l 分生孢子梗形态不一l 着生位置不同 红曲霉-着生于气生菌丝或分枝的顶端 木 霉-成簇着生于分生孢子梗的顶端 曲 霉-分生孢子头，着生在小梗上 青 霉-形成帚状枝，着生在小梗上 红曲霉属Monascus 分生孢子着生于气生菌丝或其分枝的顶端 木霉属 Trichoderma 分生孢子成簇着生于分枝的分生孢子梗的顶端曲霉属Aspergillus 分生孢子梗自足细胞长出，顶端膨大形成顶囊，小梗具12层，小梗顶端相继形成分生孢子，呈链状排列 青霉属Penicillium 分生孢子梗由气生菌丝顶端分化而成，其顶端产生一轮或多轮小梗，小梗顶端产生成串的分生孢子，孢子穗形如扫帚，又称帚状枝4、节孢子 arthrospore着生：外生，柱形 代表菌：地霉属形成过程：菌丝生长到一定阶段，内部出现许多横隔，然后由横隔处断裂，形成节孢子。 5、厚垣孢子 chlamydospore着生：外生的菌丝孢子，休眠体. 代表菌：总状毛霉形成过程：首先在菌丝的顶端或中间，部分原生质浓缩、变圆，类脂物质密集，然后在四周生出厚壁或原来细胞壁加厚，形成圆形、纺锤形或长方形的厚垣孢子（二）霉菌的有性孢子有性繁殖过程：接合（质配、核配） 减数分裂有性孢子 ： 卵孢子、接合孢子、子囊孢子；1、卵孢子oospore由两个大小不同的配子囊结合后发育而成的，是内生的二倍体孢子。代表菌：藻状菌纲的水霉属形成：卵孢子是由两个大小不同的配子囊结合后发育而成的。其小型配子囊称为雄器，大型的称为藏卵器。当雄器与藏卵器配合时，雄器中的内含物细胞质与细胞核通过受精管进入藏卵器与卵球配合，此后卵球生出外壁即成卵孢子。 卵孢子的形成过程大、小配子囊的形成 - 雌性配-子囊中形成卵球 受精-卵孢子的形成。卵孢子的萌发二倍体卵孢子 萌发形成特殊的单倍体孢子囊孢子（具有减数分裂过程）单倍体孢子囊孢子再萌发成菌丝体2、接合孢子(zygospore)接合孢子是由菌丝生出形态相同或略有不同的配子囊接合而成代表菌：藻状菌纲的根霉、毛霉形成：原配子囊形成配子囊形成原接合孢子囊形成接合孢子形成 同宗接合与异宗接合接合孢子萌发 细胞核减数分裂接合孢子发芽芽管伸长顶端形成孢子囊，内生单倍体孢囊孢子孢囊孢子再萌发形成单倍体菌丝体3、子囊孢子 ascosporel 子囊孢子是生长在子囊内部的有性孢子。典型的子囊中有8个孢子。l 形成：雄器、产囊器及受精丝的形成质配产囊丝的形成子囊母细胞形成减数分裂形成子囊及子囊孢子l 子囊果 fruiting body 在子囊及子囊孢子发育过程中，原来的雄器及产囊器下面的细胞生出许多菌丝有规律地将产囊丝包围而形成具有一定形状的结构称子囊果。子囊果由子囊，侧丝，包被等构成l 子囊果类型 闭囊壳：呈完全封闭式的，球形的子囊果。 子囊壳：非完全封闭而留有孔口的子囊果。 子囊盘：开口呈盘状的子囊果霉菌的有性孢子四. 霉菌的生活史l 与其他微生物一样，霉菌的生活周期也包括无性世代和有性世代。l 发酵工业上常见的霉菌，在生产上起作用的一般是它的无性世代。 黑根霉的生活史烟红曲霉的生活史五.霉菌的分类l 依据： 形态特征为主，生理生化特征为辅。l 分类系统：l Smith的真菌分类系统菌丝如有, 通常无隔膜, 有性孢子为合子、 卵孢子或接合孢子-接合菌纲菌丝有横隔，如无菌丝体靠出芽繁殖1. 有性世代存在 有性孢子为子囊孢子-子囊菌纲 有性孢子为担孢子-担子菌纲 有性世代不祥-半知菌类分类：六.发酵工业常见常用的霉菌根霉属(Rhizopus) 与假根相对，向上生出孢囊梗，顶端形成孢子囊，内生孢子囊孢子。l 用于酿酒、生产反丁烯二酸、L-乳酸等。曲霉属 Asperillus 黑曲霉 Asp. niger 生产糖化酶、蛋白酶、果胶酶, 柠檬酸。 米曲霉 Asp. oryzae 生产中性蛋白酶、豆酱、酱油青霉属 Penicilliuml 气生菌丝为密毡状、松絮状，或部分结成菌丝索。l 帚状枝l 用于生产青霉素（产黄青霉 Pen.chysogenum）、葡萄糖氧化酶等。红曲霉属 Monascus l 菌丝具有横隔，多核，生分生孢子着生在菌丝或分枝的顶端。有性孢子为子囊孢子，有闭囊壳。l 用于制作红曲及红豆腐乳等；生物制药等 第五节担子菌(高等真菌)担子菌是真菌中最高级的，包括人们所称的蘑菇、木耳、马勃和鬼笔等。担子菌和所有其它真菌的区别在于它们能产生一种孢子，称为担孢子。此外它们有特殊的产孢体，即担子，亦即双核菌丝体和特殊的锁状联合。 一.担子菌的一般形态和构造1. 担子菌菌丝体发育的三个阶段：l 初生菌丝体从单核的担孢子萌发而成， 经分隔形成的单核细胞菌丝。l 二生菌丝体是典型的双核菌丝。 l 三生菌丝体三生菌丝体表现为组织化的、特殊化的一些组织，组成了担子菌的子实体。“锁状联合”的机制这种机制可以保证由双核分裂产生出来的姊妹核可分开而进入子细胞内。二.担子菌的繁殖方式1.无性繁殖： 有芽殖、菌丝体裂殖，产生分生孢子、粉孢子。 2.有性繁殖： 担孢子过程： 担孢子的特点 不等型：背面与侧面，上部与下部不对称 大多数光滑 有颜色 (二)子实体fruiting body 子实体系真菌的产孢构造，包括产孢组织及对孢子的保护、形成、传播有作用的组织、拟组织及辅助结构。 子实体的形成：以蘑菇为例： 菌丝体菌蕾菌蕾长大形成子实体(蘑菇) 三担子菌的生活史2、木耳的生活史1、单核菌丝2、双核化3、锁状联合4、双核菌丝5、担子果6、幼小的双核担子7、核配8、减数分裂9、幼担子10、成熟的担子11-12、担孢子13、担孢子产生横隔14、分生孢子15、分生孢子脱落16、分生孢子萌发17、担孢子萌发担子菌的特点：1.具有双核菌丝体；2.双核菌丝体是通过锁状联合的方式进行生长；3.能形成外生的有性孢子-担孢子；4.许多担子菌能形成肉眼可见的子实体。 四. 霉菌的生活史l 与其他微生物一样，霉菌的生活周期也包括无性世代和有性世代。l 发酵工业上常见的霉菌，在生产上起作用的一般是它的无性世代。 黑根霉的生活史烟红曲霉的生活史五.霉菌的分类l 依据： 形态特征为主，生理生化特征为辅。l 分类系统：l Smith的真菌分类系统菌丝如有, 通常无隔膜, 有性孢子为合子、 卵孢子或接合孢子-接合菌纲菌丝有横隔，如无菌丝体靠出芽繁殖1. 有性世代存在 有性孢子为子囊孢子-子囊菌纲 有性孢子为担孢子-担子菌纲 有性世代不祥-半知菌类分类：六.发酵工业常见常用的霉菌根霉属(Rhizopus) 与假根相对，向上生出孢囊梗，顶端形成孢子囊，内生孢子囊孢子。l 用于酿酒、生产反丁烯二酸、L-乳酸等。曲霉属 Asperillus 黑曲霉 Asp. niger 生产糖化酶、蛋白酶、果胶酶, 柠檬酸。 米曲霉 Asp. oryzae 生产中性蛋白酶、豆酱、酱油青霉属 Penicilliuml 气生菌丝为密毡状、松絮状，或部分结成菌丝索。l 帚状枝l 用于生产青霉素（产黄青霉 Pen.chysogenum）、葡萄糖氧化酶等。红曲霉属 Monascus l 菌丝具有横隔，多核，生分生孢子着生在菌丝或分枝的顶端。有性孢子为子囊孢子，有闭囊壳。l 用于制作红曲及红豆腐乳等；生物制药等 第五节担子菌(高等真菌)担子菌是真菌中最高级的，包括人们所称的蘑菇、木耳、马勃和鬼笔等。担子菌和所有其它真菌的区别在于它们能产生一种孢子，称为担孢子。此外它们有特殊的产孢体，即担子，亦即双核菌丝体和特殊的锁状联合。 一.担子菌的一般形态和构造1. 担子菌菌丝体发育的三个阶段：l 初生菌丝体从单核的担孢子萌发而成， 经分隔形成的单核细胞菌丝。l 二生菌丝体是典型的双核菌丝。 l 三生菌丝体三生菌丝体表现为组织化的、特殊化的一些组织，组成了担子菌的子实体。“锁状联合”的机制这种机制可以保证由双核分裂产生出来的姊妹核可分开而进入子细胞内。二.担子菌的繁殖方式1.无性繁殖： 有芽殖、菌丝体裂殖，产生分生孢子、粉孢子。 2.有性繁殖： 担孢子过程： 担孢子的特点 不等型：背面与侧面，上部与下部不对称 大多数光滑 有颜色 (二)子实体fruiting body 子实体系真菌的产孢构造，包括产孢组织及对孢子的保护、形成、传播有作用的组织、拟组织及辅助结构。 子实体的形成：以蘑菇为例： 菌丝体菌蕾菌蕾长大形成子实体(蘑菇) 三担子菌的生活史2、木耳的生活史1、单核菌丝2、双核化3、锁状联合4、双核菌丝5、担子果6、幼小的双核担子7、核配8、减数分裂9、幼担子10、成熟的担子11-12、担孢子13、担孢子产生横隔14、分生孢子15、分生孢子脱落16、分生孢子萌发17、担孢子萌发担子菌的特点：1.具有双核菌丝体；2.双核菌丝体是通过锁状联合的方式进行生长；3.能形成外生的有性孢子-担孢子；4.许多担子菌能形成肉眼可见的子实体。 第六节 噬菌体 Bacteriophage, phage -感染细菌或放线菌的病毒一、病毒及其特点 病毒是含有DNA或RNA，能在活细胞内增殖，又能在细胞外以无生命的化学大分子状态存在的非细胞型超显微专性寄生微生物。 病毒的一般特点 无细胞结构，一般只有蛋