原核第一节细菌（课件）

1、2021-11-41第二章第二章 原核微生物原核微生物2021-11-42原核细胞和真核细胞的区别原核细胞和真核细胞的区别原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞细胞核细胞核有明显核区，有明显核区，无核膜、核无核膜、核仁仁有核膜，核仁有核膜，核仁细胞器细胞器无线粒体，无线粒体，能量代谢和能量代谢和许多物质代许多物质代谢在质膜上谢在质膜上进行进行有线粒体，能有线粒体，能量代谢和许多量代谢和许多合成代谢在线合成代谢在线粒体中进行粒体中进行核糖体核糖体分布在细胞分布在细胞质中，沉降质中，沉降系数为系数为70S70S分布在内质网分布在内质网膜上，沉降系膜上，沉降系数为数为80S80S原核细胞 真核细胞2021

2、-11-43第一节第一节 细菌细菌 （Bacterium）v定义：定义：细菌是单细胞原核微生物，个体微小，结构简单，以二等分裂方式繁细菌是单细胞原核微生物，个体微小，结构简单，以二等分裂方式繁殖。在自然界中，细菌分布最广、种类多、而且数量大。殖。在自然界中，细菌分布最广、种类多、而且数量大。v生存环境生存环境：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：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。味或酸败味，发粘、发滑。v应用：应用：工业上生产各种氨基酸、核苷酸、酶制剂、乙醇、丙酮、丁醇、有机工业上生产各种氨基酸、核苷酸、酶制剂、乙醇、丙酮、丁

3、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，都是利用有益细菌活动的例子。生产等；以及细菌在环保和国防上的应用等，都是利用有益细菌活动的例子。v危害：危害：人、动物、植物的传染病、食物和工农业产品腐烂变质人、动物、植物的传染病、食物和工农业产品腐烂变质。2021-11-44一、细菌的菌体形态一、细菌的菌体形态细菌的三种基本形态细菌的

4、三种基本形态: : 球状、杆状和螺旋状球状、杆状和螺旋状（Coccus）（Bacillus）（Spirilla）2021-11-45一、细菌的菌体形态一、细菌的菌体形态 1. 球菌球菌(coccus） 菌体呈球形或近似球形菌体呈球形或近似球形, ,以典型的二以典型的二分裂殖方式繁殖，分裂后产生的新细胞分裂殖方式繁殖，分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式。根据细胞常保持一定的空间排列方式。根据细胞分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间排列状态不同，可将球菌分为以下几种排列状态不同，可将球菌分为以下几种: : 单球菌、双球菌、链球菌、四联球单球菌、双球菌、链球菌

5、、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。菌、八叠球菌、葡萄球菌等。2021-11-46(1)(1)单球菌单球菌 分裂后的细胞分裂后的细胞分散而单独存在分散而单独存在的球菌的球菌. .如尿素微球菌如尿素微球菌(Micrococcus ureae)(Micrococcus ureae) 1. 1.球菌球菌(coccus(coccus）单球菌单球菌2021-11-47(2)(2)双球菌双球菌 分裂后两个分裂后两个球菌成对排列球菌成对排列的为双球菌的为双球菌. . 如肺炎双球菌如肺炎双球菌(Diplococcus (Diplococcus pneumoniae)pneumoniae) 1. 1.球菌球菌(c

6、occus(coccus）双球菌双球菌2021-11-48(3)(3)链球菌链球菌 分裂是沿一个分裂是沿一个平面进行，分裂平面进行，分裂后细胞排列成链后细胞排列成链状状. . 如乳链球菌如乳链球菌 Streptococcus lactis 1. 1.球菌球菌(coccus(coccus）链球菌链球菌2021-11-49(4)(4)四联球菌四联球菌 分裂是沿两个相垂分裂是沿两个相垂直的平面进行分裂，直的平面进行分裂，分裂后每四个细胞在分裂后每四个细胞在一起呈田字形一起呈田字形. .如四联微球菌如四联微球菌 Micrococcus Micrococcus tetragenustetragenus

7、1. 1.球菌球菌(coccus(coccus）四联球菌四联球菌2021-11-410四联球菌四联球菌2021-11-411(5)(5)八叠球菌八叠球菌 按三个互相垂按三个互相垂直的平面进行分裂直的平面进行分裂后，每八个球菌在后，每八个球菌在一起成立方体形一起成立方体形. .如尿素八叠球菌如尿素八叠球菌 Sarcina ureae)Sarcina ureae) 1. 1.球菌球菌(coccus(coccus）八叠球菌八叠球菌2021-11-412(6)(6)葡萄球菌葡萄球菌 分裂面不规则，分裂面不规则，多个球菌聚在一起，多个球菌聚在一起，像一串串葡萄。像一串串葡萄。 如金黄色葡萄球菌如金黄色葡

8、萄球菌（Staphylococcus Staphylococcus aureus)aureus) 1. 1.球菌球菌(coccus(coccus）葡萄球菌葡萄球菌2021-11-413金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌2021-11-414 2. 2.杆菌杆菌BacillusBacillus 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, ,因菌因菌种不同种不同, ,菌体细胞的长短、粗细等都有所菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。差异。 杆菌的形态杆菌的形态 短杆状、长杆状、棒杆状、梭状、梭杆状、短杆状、长杆状、棒杆状、梭状、梭杆状、月亮状、分枝状、竹节状月亮状、分枝状、竹节状 杆菌细胞的排列

9、方式杆菌细胞的排列方式 链杆、栅状、八字状、鞘衣包裹的丝状链杆、栅状、八字状、鞘衣包裹的丝状 2. 2.杆菌杆菌BacillusBacillus2021-11-415短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌2021-11-416杆菌细胞两端的形态特征杆菌细胞两端的形态特征 E. coli(causes anthrax), Bacillus anthracis Bacillus megabacterium 弧状菌弧状菌蜡状芽孢杆菌蜡状芽孢杆菌乳酸杆菌乳酸杆菌梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌2021-11-417 一般情况下一般情况下, ,同一种杆菌的宽度比较稳同一种杆菌的

10、宽度比较稳定定, ,但它的长度经常随培养时间、培养条件但它的长度经常随培养时间、培养条件的不同而有较大的变化。的不同而有较大的变化。杆菌举例杆菌举例：大肠杆菌（大肠杆菌（E. coliE. coli）枯草芽孢杆菌（枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilisBacillus subtilis）2.2.杆菌杆菌 Bacillus Bacillus2021-11-418螺旋状的细菌称为螺旋菌。螺旋状的细菌称为螺旋菌。 根据其弯曲情况分为：根据其弯曲情况分为： 弧菌弧菌（Vibrio）：）： 螺旋不满一圈，菌体呈弧形螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形或逗号形, , 例：霍乱弧菌、逗号弧菌例：霍乱弧

11、菌、逗号弧菌 螺菌螺菌（Spirillum）：）：2-62-6环的小型坚硬的螺旋状环的小型坚硬的螺旋状细菌细菌, , 例例: :干酪螺菌干酪螺菌 螺旋体螺旋体（Spirochaeta）：）：高于高于6 6环、体长而柔环、体长而柔软的螺旋状细菌软的螺旋状细菌, ,例：梅毒密螺旋体例：梅毒密螺旋体3 3、螺旋菌、螺旋菌（Spirilla）2021-11-419螺菌弧菌螺旋体3 3、螺旋菌、螺旋菌（Spirilla）2021-11-420一、细菌的菌体形态 细菌的特殊形态：细菌的特殊形态： 柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌菌、贝日阿托氏菌(丝状丝状)、

12、具有子实、具有子实体的粘细菌、三角形、方形等特殊形体的粘细菌、三角形、方形等特殊形态的细菌。态的细菌。2021-11-421细菌的特殊形态细菌的特殊形态2021-11-422一、细菌的菌体形态一、细菌的菌体形态影响细菌形态的因素：影响细菌形态的因素： 培养时间、培养温度、培养基成分、培养时间、培养温度、培养基成分、 浓浓 度、度、pH 值值 幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态正常、幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态正常、整齐，表现出自身特定的形态。整齐，表现出自身特定的形态。 培养时间过长，或不正常的条件下，细胞常出培养时间过长，或不正常的条件下，细胞常出现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大

13、，有的现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的出现梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至出现梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至呈丝状等异常形态。若将它们转移到新鲜培养基中呈丝状等异常形态。若将它们转移到新鲜培养基中或适宜的培养条件下又可恢复原来的形态。或适宜的培养条件下又可恢复原来的形态。2021-11-423二、细菌的大小二、细菌的大小细菌大小量度单位：微米（细菌大小量度单位：微米（umum，1010-6-6m m）亚细胞构造的量度单位：纳米（亚细胞构造的量度单位：纳米（nmnm，1010-9-9m m）细胞大小的形象比较细胞大小的形象比较 E. coli：0.50.52um2u

14、m 芝麻：芝麻：3mm3mm常见细菌的大小常见细菌的大小 球球 菌：直菌：直 径径 0.5 - 1um0.5 - 1um 杆杆 菌：宽菌：宽长长 0.5-10.5-11-5um1-5um 螺形菌螺形菌: : 宽宽长长 0.5-1 0.5-1 1-50um1-50um2021-11-424二、细菌的大小二、细菌的大小2021-11-425 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杆菌枯草杆菌霍乱弧菌霍乱弧菌 0.5 0.51 1 0.8 0.81 1 0.5 0.5(1(13)3)(0.7(0.70.8)0.8)(2 23

15、 3)(0.2(0.20.6)0.6)(1(13)3) 细菌细胞的大小细菌细胞的大小2021-11-426三、细菌细胞结构三、细菌细胞结构一般构造一般构造 1 1、细胞壁（、细胞壁（cell wallcell wall） 2 2、细胞膜（、细胞膜（Cell MembraneCell Membrane） 3 3、间体及其他内膜系统、间体及其他内膜系统 4 4、细胞质和内含物、细胞质和内含物 5 5、核区与质粒、核区与质粒特殊构造特殊构造 1 1、芽孢、芽孢 2 2、荚膜、荚膜 3 3、鞭毛、鞭毛 4 4、菌毛、菌毛2021-11-427（一）细菌细胞的基本结构（一）细菌细胞的基本结构1 1、细胞

16、壁（、细胞壁（cell wallcell wall） 位于细胞最外层的一层厚实、坚韧的位于细胞最外层的一层厚实、坚韧的外被，主要成分为肽聚糖，具有固定细外被，主要成分为肽聚糖，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等生理功能。胞外形和保护细胞不受损伤等生理功能。细胞壁约占细胞干重的细胞壁约占细胞干重的10%25%10%25%。2021-11-428（1 1）细胞壁的功能）细胞壁的功能 固定细胞外形，保护细胞不受损伤固定细胞外形，保护细胞不受损伤 协助鞭毛运动协助鞭毛运动 一定的屏障作用（阻拦大分子有害物质），一定的屏障作用（阻拦大分子有害物质）， 保护细胞免受低渗等外力的损伤。保护细胞免受低渗等外

17、力的损伤。 为正常细胞分裂所必需为正常细胞分裂所必需 与细菌的抗原性致病性和对噬菌体的敏感与细菌的抗原性致病性和对噬菌体的敏感 性密切相关。性密切相关。1 1、细胞壁、细胞壁（cell wall）细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构2021-11-429（2 2）细胞壁的化学组成与结构）细胞壁的化学组成与结构 革兰氏染色法革兰氏染色法 细胞壁化学组成与结构细胞壁化学组成与结构 革兰氏染色的机理革兰氏染色的机理 细胞壁缺损的细菌细胞壁缺损的细菌1 1、细胞壁、细胞壁（cell wall）细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构2021-11-430染色法染色法2021-11-431负染色负染色活活菌

18、菌 染染 色色简 单 染 色 法抗 酸 染 色革 兰 氏 染 色复 杂 染 色 法普 通 染 色芽 孢 染 色 法荚 膜 染 色 法细 胞 壁 染 色 法特 殊 染 色正 染 色负 染 色死 菌 染 色细 菌 染 色背景着色，菌体背景着色，菌体不着色，多用于不着色，多用于荚膜的观察。荚膜的观察。2021-11-432简单染色简单染色制备涂片标本制备涂片标本染色染色涂片涂片干燥干燥固定固定染色染色1min水洗、吸干镜检镜检2021-11-433抗酸染色法抗酸染色法步骤：步骤： 涂片固定涂片固定 酸性复红初染酸性复红初染 3%3%醋酸酒精脱色醋酸酒精脱色 美蓝复染美蓝复染 镜检镜检结果结果: 抗酸

19、菌抗酸菌红色；红色； 非抗酸菌非抗酸菌蓝色。蓝色。2021-11-434 革兰氏染色法革兰氏染色法（Gram Stain） 革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法，由革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法，由丹麦医生丹麦医生Hans Christian Gram于于18841884年创立。年创立。基本步骤：基本步骤：结果结果: 革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌紫色；紫色； 革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌红色。红色。甲菌甲菌乙菌乙菌碘液碘液结晶紫结晶紫媒染媒染初染初染脱色脱色95%乙醇乙醇复染复染番红番红紫色紫色G +红色红色G -2021-11-435G + 葡萄球菌 G E. coli cells2021-11-

20、436 细胞壁的化学组成与结构细胞壁的化学组成与结构细菌细胞壁的化学组成：细菌细胞壁的化学组成： 革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较 成分成分 占细胞壁干重的占细胞壁干重的%革兰氏阳性细菌革兰氏阳性细菌革兰氏阴性细菌革兰氏阴性细菌 肽聚糖肽聚糖 磷壁酸磷壁酸 类脂质类脂质 蛋白质蛋白质含量很高（含量很高（3095）含量较高（含量较高（50）一般无（一般无（2）无无含量很低（含量很低（520）无无含量较高（含量较高（20）含量较高含量较高2021-11-437细菌细胞壁的结构：细菌细胞壁的结构：细胞壁的基本骨架细胞壁的基本骨架肽聚糖肽聚糖 肽

21、聚糖：肽聚糖：是由是由 N乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸（NAM）和）和N乙酰葡糖胺（乙酰葡糖胺（NAG）以及）以及少数氨基酸短肽链组成的亚单位聚合而成少数氨基酸短肽链组成的亚单位聚合而成的大分子复合体。的大分子复合体。 肽聚糖单体：肽聚糖单体：是由是由NAG 、 NAM 、肽尾、肽桥构成。肽尾、肽桥构成。 细胞壁的化学组成与结构细胞壁的化学组成与结构2021-11-438细胞壁的基本骨架细胞壁的基本骨架肽聚糖肽聚糖2021-11-439溶菌酶识别位点溶菌酶识别位点2021-11-440肽聚糖的立体结构肽聚糖的立体结构2021-11-441革兰氏阳性菌细胞壁革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成由肽聚

22、糖和磷壁酸组成细菌细胞壁的结构细菌细胞壁的结构磷壁酸：磷壁酸：占占50%50%。G+G+菌所特菌所特有有, ,主要成分为甘油磷壁酸主要成分为甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸和核糖醇磷壁酸类型类型: :壁磷壁酸壁磷壁酸（共价键与肽聚糖相连）（共价键与肽聚糖相连）膜磷壁酸膜磷壁酸（与细胞膜相连）（与细胞膜相连）肽聚糖肽聚糖:占占50-80% ,50-80% ,不同菌种中肽不同菌种中肽聚糖聚糖( (肽链肽链) )组分不同。组分不同。2021-11-442G G细菌细胞壁结构示意图细菌细胞壁结构示意图2021-11-443革兰氏阴性菌细胞壁：革兰氏阴性菌细胞壁：分内壁层和外壁层。分内壁层和外壁层。细菌细胞壁的

23、结构细菌细胞壁的结构外壁层：外壁层：位于肽聚糖层的外部位于肽聚糖层的外部 脂多糖脂多糖 脂蛋白脂蛋白包括包括: : 蛋白质层蛋白质层 基质蛋白基质蛋白 外壁蛋白外壁蛋白 磷脂磷脂内壁层：内壁层：紧贴胞膜紧贴胞膜, ,仅由仅由1212层肽聚糖分子构成层肽聚糖分子构成, ,占细胞壁占细胞壁干重干重5 10%,5 10%,无磷壁酸无磷壁酸。2021-11-444革兰氏阴性菌肽聚糖结构革兰氏阴性菌肽聚糖结构 肽聚糖埋藏于外膜肽聚糖埋藏于外膜LPSLPS之内之内 G+G+菌与菌与G-G-菌肽聚糖的比较菌肽聚糖的比较 1 1、G-G-菌肽聚糖层较薄，只有菌肽聚糖层较薄，只有1-21-2层。层。 2 2、肽

24、尾的第三个氨基酸被其它二氨基酸取代，且与相、肽尾的第三个氨基酸被其它二氨基酸取代，且与相 邻四肽侧链中的邻四肽侧链中的D-D-丙氨酸连接。丙氨酸连接。 3 3、没有肽桥、没有肽桥2021-11-4452021-11-446脂多糖脂多糖厚度厚度8-10nm8-10nm主要成分：主要成分： O-O-特异侧链、核心多糖、类脂特异侧链、核心多糖、类脂A A构成构成主要功能（主要功能（P18P18）2021-11-4472021-11-448 革兰氏染色原理革兰氏染色原理第一步：第一步：结晶紫使菌体着上紫色结晶紫使菌体着上紫色第二步：第二步：碘和结晶紫形成大分子复合物，分子大，能被细碘和结晶紫形成大分子

25、复合物，分子大，能被细 胞壁阻留在细胞内。胞壁阻留在细胞内。第三步：第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的 反应。反应。 G G+ + 菌：菌：细胞壁厚，肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇细胞壁厚，肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，故结晶紫脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，故结晶紫- -碘复合物被碘复合物被阻留在细胞内，细胞不能被酒精脱色，仍呈紫色。阻留在细胞内，细胞不能被酒精脱色，仍呈紫色。 GG菌：菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，因其含脂量高构收缩，因其含

26、脂量高, ,乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫- -碘复合物溶出细胞壁，酒精将细胞脱色，细胞无色，沙黄碘复合物溶出细胞壁，酒精将细胞脱色，细胞无色，沙黄复染后呈红色。复染后呈红色。2021-11-449 细胞壁缺损的细菌细胞壁缺损的细菌缺壁细菌缺壁细菌实验室或宿主实验室或宿主体内形成体内形成自然界长期进化中形成自然界长期进化中形成自然缺壁突变自然缺壁突变人工去壁人工去壁L型细菌型细菌彻底去除彻底去除部分去除部分去除 球状体球状体 （G-）原生质体原生质体 （G+）支原体支原体2021-11-450 细胞壁缺损的细菌细胞壁缺损的细菌缺壁细菌的形成机理缺壁细菌的形成机理

27、青霉素：青霉素：作用于肽聚糖肽桥的联结，即抑制肽聚糖作用于肽聚糖肽桥的联结，即抑制肽聚糖的合成，故仅对生长着的菌有效，主要是的合成，故仅对生长着的菌有效，主要是G+G+菌。菌。 溶菌酶：溶菌酶：作用于聚糖链的作用于聚糖链的-1,4-1,4糖苷键糖苷键 自发缺壁突变自发缺壁突变 进化（支原体）进化（支原体）缺壁细菌的类型缺壁细菌的类型 原生质体原生质体(protoplast) 原生质球原生质球（spheroplast） L-L-型细菌型细菌2021-11-451原生质体原生质体（Protoplast）定义：定义： 指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或

28、用青霉素抑制新生细胞壁的合成后，所留下的仅由细胞膜青霉素抑制新生细胞壁的合成后，所留下的仅由细胞膜包裹着的脆弱细胞，包裹着的脆弱细胞，G+G+菌最容易形成原生质体菌最容易形成原生质体原生质体的特点和应用原生质体的特点和应用 对噬菌体不敏感对噬菌体不敏感 不能进行鞭毛运动不能进行鞭毛运动 不能进行分裂不能进行分裂 杂交育种杂交育种缺壁细菌缺壁细菌2021-11-452 残留部分细胞壁（尤其是残留部分细胞壁（尤其是G G- -细菌外细菌外膜层）的原生质体，常由膜层）的原生质体，常由G G- -菌形成。菌形成。缺壁细菌缺壁细菌原生质球（原生质球（spheroplast）2021-11-453L-型细

29、菌型细菌英国李斯德预防医学研究所于英国李斯德预防医学研究所于19351935年发年发现的缺壁细菌现的缺壁细菌念珠状链杆菌。念珠状链杆菌。在实验室或宿主体内通过自发突变而形在实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性状稳定的细胞壁缺损菌株，成的遗传性状稳定的细胞壁缺损菌株，一般而言，细胞膨大，渗透敏感，在固一般而言，细胞膨大，渗透敏感，在固体培养基上形成体培养基上形成“煎蛋煎蛋”似的小菌落。似的小菌落。G+G+和和G-G-细菌都可形成细菌都可形成缺壁细菌缺壁细菌2021-11-454支原体（支原体（Mycoplasma） 长期在进化过程中形成的、适应长期在进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细

30、胞壁的原核生物。自然生活条件的无细胞壁的原核生物。缺壁细菌缺壁细菌2021-11-4552 2、细胞膜（、细胞膜（cell membranecell membrane）定义定义 细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软、细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软、富有弹性的半透明薄膜。富有弹性的半透明薄膜。化学组成化学组成 蛋白质：蛋白质：60-70%60-70% 磷磷 脂：脂：20-30%20-30% 少量糖蛋白、糖脂：少量糖蛋白、糖脂：2%2% 细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构2021-11-456细胞膜的结构细胞膜的结构19721972年年SingerSinger和和Nicolso

31、nNicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。提出的细胞膜液态镶嵌模型。2、细胞膜（、细胞膜（cell membrane）细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构2021-11-457细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构2021-11-458主要生理功能主要生理功能细胞内外物质交换和运送细胞内外物质交换和运送选择透性选择透性在原核微生物中在原核微生物中, ,参与生物氧化和能量产生参与生物氧化和能量产生与细胞壁及荚膜的合成有关与细胞壁及荚膜的合成有关是鞭毛着生的位点是鞭毛着生的位点2、细胞膜（、细胞膜（cell membrane）细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构2021-11-459、间体（、间体

32、（mesosome）间体：间体：由细胞膜内褶形成的一种管状、由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物，一般位于细胞分裂的部层状或串状物，一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: :参与隔膜形成参与隔膜形成与核分裂有关与核分裂有关细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构2021-11-460、细胞质及其内含物、细胞质及其内含物细胞质细胞质(cytoplasm)：是在细胞膜内除核是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。细胞质是无色、透明、粘区以外的细胞物质。细胞质是无色、透明、粘稠状物质。主要成分为水，蛋白质，核酸，脂稠状物质。主要成分为水，蛋白质，核酸，脂类、少量糖和无机盐。类、少量

33、糖和无机盐。细胞质功能：细胞质中含有丰细胞质中含有丰富的酶系，是营养富的酶系，是营养物质合成、转化、物质合成、转化、代谢的场所。代谢的场所。细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构2021-11-461、细胞质及其内含物、细胞质及其内含物 核糖体核糖体（ribosome） 是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸（占核酸（占60%60%）和蛋白质（占）和蛋白质（占40%40%）组成。）组成。细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构细菌的核糖体细菌的核糖体沉降系数为：沉降系数为：70s70s，由由50s50s大亚基和大亚基和 30s 30s 小亚基构成。小亚基构成

34、。功能：功能：是细胞合成蛋是细胞合成蛋白质的机构。白质的机构。2021-11-462、细胞质及其内含物、细胞质及其内含物 颗粒状内含物颗粒状内含物细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构贮藏物贮藏物碳源及能源类碳源及能源类氮源类氮源类磷源（异染粒）：迂回螺菌、结核分枝杆菌磷源（异染粒）：迂回螺菌、结核分枝杆菌糖原糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、蓝细菌、芽孢杆菌：大肠杆菌、克雷伯氏菌、蓝细菌、芽孢杆菌聚聚-羟其丁酸：羟其丁酸：肠杆菌、固氮菌、根瘤菌肠杆菌、固氮菌、根瘤菌硫粒：硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌等紫硫细菌、丝硫细菌等藻青素：藻青素：蓝细菌蓝细菌藻青蛋白：藻青蛋白：蓝细菌蓝细菌2021-11-463

35、颗粒状内含物颗粒状内含物细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构 异染粒异染粒 是普遍存在的贮藏物，主要成分是多聚偏磷酸盐。是普遍存在的贮藏物，主要成分是多聚偏磷酸盐。 异染粒大小和结构：异染粒大小和结构：大小为大小为0.510.51m ，是多，是多 聚聚偏磷酸盐的聚合物，分子呈线状。偏磷酸盐的聚合物，分子呈线状。功能：功能： 贮存磷元素和能量，降低渗透压。贮存磷元素和能量，降低渗透压。 多聚偏磷酸盐对某些染料有特殊反应多聚偏磷酸盐对某些染料有特殊反应,产生与所用染料不产生与所用染料不同的颜色同的颜色,因此得名异染颗粒因此得名异染颗粒. 例例:异染粒遇甲基胺蓝变紫红色异染粒遇甲基胺蓝变紫红色. 含

36、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等棒状杆菌和某些芽孢杆菌等2021-11-464 颗粒状内含物颗粒状内含物细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构 聚聚羟丁酸羟丁酸 (PHB) (PHB)聚聚羟丁酸：羟丁酸： 是许多细菌细胞质内常含有的碳是许多细菌细胞质内常含有的碳源类储藏物源类储藏物.PHB.PHB不溶于水不溶于水, ,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、能源和降低渗透压。贮存碳源、能源和降低渗透压。 许多好氧菌和光合厌氧菌都含许多好氧菌和光合厌氧菌都含有聚有聚羟丁酸颗粒。羟丁酸颗粒。2021-11-465 肝

37、糖粒和淀粉粒肝糖粒和淀粉粒 都是都是-1,4-1,4或或-1-1,6,6糖苷键的葡萄糖苷键的葡萄糖聚合物糖聚合物. .这些贮藏物通常较均匀地分布这些贮藏物通常较均匀地分布在细胞质内在细胞质内, ,颗粒较小颗粒较小. . 若这类贮藏物大量存在时若这类贮藏物大量存在时, ,用碘使对用碘使对其染色其染色, ,肝糖粒能被碘液染成红色肝糖粒能被碘液染成红色, ,淀粉淀粉粒被碘成蓝色粒被碘成蓝色. . 颗粒状内含物颗粒状内含物细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构2021-11-466 硫粒：硫粒：是硫元素的贮藏体是硫元素的贮藏体 颗粒状内含物颗粒状内含物细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构形成形成 取决于

38、环境硫化物含量取决于环境硫化物含量, ,当环境中当环境中S S含量高时，在体内含量高时，在体内积累；当缺积累；当缺S S时时, ,氧化成硫酸氧化成硫酸被菌利用。被菌利用。功能功能 a.a.好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2021-11-4675 5、核区与质粒、核区与质粒核区核区（或核质体、染色质体）（或核质体、染色质体） 由大型环状双链由大型环状双链DNADNA纤丝不规则地折叠或缠绕而构成纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。的无核膜、核仁的区域。细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构细菌细菌DNADNA 长度：一般为长度：一般为

39、13mm 13mm 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后细胞生长迅速的细菌在核分裂之后细胞往往来不及分裂往往来不及分裂, ,所以细胞中常有所以细胞中常有2424个核，而生长缓慢的细菌细胞个核，而生长缓慢的细菌细胞中一般只有中一般只有1212个核，不在染色体个核，不在染色体复制时期一般是单倍体。复制时期一般是单倍体。功能：功能：负载遗传信息负载遗传信息。2021-11-468质粒：质粒：细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环状双链状双链DNADNA分子组成携带分子组成携带11001100个基因个基因, ,一个

40、一个菌细胞可有一至数个质粒菌细胞可有一至数个质粒5 5、核区与质粒、核区与质粒细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构质粒的特点：质粒的特点：q 可自我复制，稳定遗传。对生存不是可自我复制，稳定遗传。对生存不是 必要的。复制与染色体分开，但同步必要的。复制与染色体分开，但同步 进行。进行。q 不同质粒携带不同遗传信息。不同质粒携带不同遗传信息。q 无质粒细菌可通过接合、转化、转导无质粒细菌可通过接合、转化、转导 等方式获得，不能自发产生。等方式获得，不能自发产生。例：细菌抗药性因子、大肠杆菌的例：细菌抗药性因子、大肠杆菌的F F因子。因子。质粒质粒应用应用: :基因工程，体外重组基因工程，体外重组

41、. .2021-11-4691、荚膜、荚膜 某些细菌细胞壁外的一层粘液性物质某些细菌细胞壁外的一层粘液性物质（二）细菌细胞的特殊结构（二）细菌细胞的特殊结构2021-11-4701、荚膜、荚膜根据荚膜的形状和厚度的不同，将荚膜分为四类：根据荚膜的形状和厚度的不同，将荚膜分为四类：荚膜或大荚膜：荚膜或大荚膜：粘液状物质具有一定外形，相对粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度：。稳定地附着在细胞壁外，厚度：。微荚膜：微荚膜：粘液状物质较薄，厚度：粘液状物质较薄，厚度：0.2m ， 与细胞表面牢固结合。与细胞表面牢固结合。粘液层：粘液层：粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散粘液物质没有

42、明显的边缘，比荚膜松散,可向周围环境中扩散可向周围环境中扩散,增大黏性。增大黏性。菌胶团：菌胶团： 多个细菌共有一个荚膜。多个细菌共有一个荚膜。细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-471 荚膜的组成：荚膜的组成：因种而异，除水外，主要是多糖因种而异，除水外，主要是多糖（包括同型多糖和异型多糖），此外还有多肽，（包括同型多糖和异型多糖），此外还有多肽，蛋白质，糖蛋白等。蛋白质，糖蛋白等。 荚膜的生理功能：荚膜的生理功能：(p26)保护细胞，抗干燥。保护细胞，抗干燥。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。荚膜可以抵御外界细胞对菌体的吞噬作用

43、。荚膜可以抵御外界细胞对菌体的吞噬作用。荚膜具有抗原性。荚膜具有抗原性。与致病力有关。与致病力有关。1、荚膜（、荚膜（Capsule）细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-472 利用菌种鉴定菌种鉴定药物与生物化学试剂（如代血浆）药物与生物化学试剂（如代血浆）工业原料的生产（如黄原胶）工业原料的生产（如黄原胶）污水生物处理（如菌胶团）污水生物处理（如菌胶团） 危害致病作用增强致病作用增强影响食品生产影响食品生产荚膜与生产实践的关系荚膜与生产实践的关系细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-473某些细菌表面由细胞内生出的细长、波曲、毛某些细菌表面由细胞内生出的细长、波

44、曲、毛发状的结构。发状的结构。鞭毛具有运动功能，一般认为鞭毛靠鞭毛丝旋鞭毛具有运动功能，一般认为鞭毛靠鞭毛丝旋转而动，它们是细菌的转而动，它们是细菌的“运动器官运动器官”。鞭毛的长度：鞭毛的长度： 一般为一般为1520 m，最长可达，最长可达70 m 。鞭毛的直径：为鞭毛的直径：为0.010.02 m. 不同细菌的鞭毛数目和着生位置不同，鞭毛数不同细菌的鞭毛数目和着生位置不同，鞭毛数目一般一至数十条。目一般一至数十条。2、鞭毛、鞭毛（flegellum）细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-474鞭毛的着生方式：鞭毛的着生方式：细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-

45、475鞭毛的着生方式：鞭毛的着生方式：端生、两端生、周身、侧生端生、两端生、周身、侧生鞭毛的数量、着生情况是细菌鉴定的依据之一鞭毛的数量、着生情况是细菌鉴定的依据之一细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-4762、鞭毛、鞭毛鞭毛的化学组成：鞭毛的化学组成： 主要由鞭毛蛋白构成，还含有少量主要由鞭毛蛋白构成，还含有少量的多糖、脂类和核酸等。的多糖、脂类和核酸等。鞭毛起源于细胞质膜内侧的基粒。鞭毛起源于细胞质膜内侧的基粒。 细胞质区内有一个颗粒状小体，此细胞质区内有一个颗粒状小体，此小体为基粒，鞭毛自基粒长出穿过细胞小体为基粒，鞭毛自基粒长出穿过细胞壁延伸到细胞外部。壁延伸到细胞外部

46、。细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-477 鞭毛的结构：鞭毛的结构： 鞭毛丝鞭毛丝鞭毛鞭毛 鞭毛钩鞭毛钩 基体基体细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2、鞭毛、鞭毛2021-11-478G G菌：菌：L L环环P P环环S S环环M M环环 G G+ +菌：菌：S S环环M M环环2021-11-4792、鞭毛、鞭毛鞭毛的观察：鞭毛的观察：电镜电镜特殊鞭毛染色，在光学显微镜下观察特殊鞭毛染色，在光学显微镜下观察半固体穿刺培养半固体穿刺培养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一般情况下：一般情况下： 菌落形状大，薄且不规则，边缘极不平整，可能有鞭毛。菌落形状

47、大，薄且不规则，边缘极不平整，可能有鞭毛。 菌落十分圆滑，边缘平整且相对较厚，可能没有鞭毛。菌落十分圆滑，边缘平整且相对较厚，可能没有鞭毛。细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-480鞭毛的运动鞭毛的运动 趋向性趋向性 趋避性趋避性鞭毛驱动菌体机制鞭毛驱动菌体机制2、鞭毛、鞭毛细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-4813、菌毛、菌毛（fimbria）定义定义 生长在细菌体表的纤细、中空、短直且数量较生长在细菌体表的纤细、中空、短直且数量较多的蛋白质类附属物。多的蛋白质类附属物。生理功能生理功能 使菌体吸附于物体表面使菌体吸附于物体表面多存在于多存在于G-致病菌中致

48、病菌中 消化道消化道 呼吸道呼吸道 泌尿系统泌尿系统细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-482细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-4834、芽孢、芽孢（spore）定义定义 某些细菌在其生活史的一定阶段，某些细菌在其生活史的一定阶段，在营养细胞内形成的一个圆形或椭圆形在营养细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠体、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠体一个营养细胞内仅形成一个芽孢一个营养细胞内仅形成一个芽孢芽孢是生命世界中抗逆性最强的芽孢是生命世界中抗逆性最强的一种构造一种构造产芽孢的细菌主要是产芽孢的细菌主要是G菌的两菌的两个属个属 好氧性的芽

49、孢杆菌属好氧性的芽孢杆菌属（Bacillus） 厌氧性的梭菌属（厌氧性的梭菌属（Clotridium）细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-484 芽孢的着生位置芽孢的着生位置细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构近中央近中央末端末端中央中央2021-11-485细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构 芽孢的着生位置芽孢的着生位置2021-11-486 芽孢的特性芽孢的特性具有很强的抗热、抗干燥、抗辐射、抗化具有很强的抗热、抗干燥、抗辐射、抗化学药物能力。学药物能力。 含水量低、壁厚而致密，通透性差，不易含水量低、壁厚而致密，通透性差，不易着色，折光性强。着色，折光性强。芽胞内新陈代

50、谢几乎停止，处于休眠状态，芽胞内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，但保持潜在萌发力。但保持潜在萌发力。一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-487 芽孢的构造芽孢的构造 芽孢有多芽孢有多层结构，主层结构，主要包括：要包括：孢外壁孢外壁芽孢衣芽孢衣皮皮 层层核核 心心细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-488 芽孢的形成芽孢的形成细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-489 芽孢的抗热机制芽孢的抗热机制 渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说芽孢衣对水分和离子的阻隔性高芽孢衣对水分和离子的阻隔性高芽孢皮层离子强度高，渗透压大芽孢皮层离子强度高，渗透压大芽孢核心高度失水芽孢核心高度失水 芽孢中含有独特的芽孢中含有独特的DPA-Ca细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构2021-11-490 伴孢晶体伴孢晶体定义定义 某些芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌某些芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌在形成芽孢的同时，能在细胞内形成在形成芽孢的同时，能在细胞内形成一个呈菱形、方