复习工业微生物

1、第一章绪论概念：微生物是所有形体微小的单细胞或个体结构较简单的多细胞，以及没有细胞结构的低等生物的通称。肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。特点：小个体微小；简构造简单；低进化地位低。五大特点：1、体积小，面积大比面值 = 表面积体积；任何物体被分割得越细，其单位体积所占的表面积就越大； Eg. 人比面值= 1；大的比表面积特别有利于它们和周围环境进行物质、能量、信息的交换，并由此而产生其余4个共性!2、吸收快，转化快；（1. 胃口大、2. 食谱广、）3、生长旺，繁殖快。为微生物学基本理论研究带来了极大的便利，使科研周期大大缩短，效率提高。在生产实践中有重要的意义生产效率高，发酵周期短；4、

2、易变异，适应性强。微生物具有极其灵活的适应性或代谢调节机制。微生物对恶劣的环境有惊人的适应力。Eg. 高温、高酸、高盐、高辐射、高压、高碱、高毒、低温等。个体小、结构简单、且多是单细胞，繁殖快、数量多，与外界环境直接接触等特点，使微生物易发生变异，突变率：10-5 -10-10，短时间内产生大量的变异后代。；5、种类多，分布广。物种的多样性：微生物的总数约在50万至600万之间。生理代谢类型的多样性：生物转化代谢产物的多样性：新化合物（500种/年）遗传基因的多样性：微生物基因组测序生态类型的多样性：不同的环境都有微生物为人类开发利用微生物资源提供了无限广阔的前景微生物学的发展简史：初创期：列

3、文虎克第一个显微镜详细描述微生物形态的荷兰人；奠基期：巴斯德，彻底否定了自然发生说；证实发酵由微生物引起；证实发酵由微生物引起，免疫学预防接种；发明巴氏消毒法；最早的灭菌方法：巴斯德消毒法（巴氏杀菌），间歇分段灭菌法（丁道尔灭菌法）。柯赫：发明固体培养基,提出了纯培养的概念和方法（平板划线法）；证实炭疽病因 炭疽杆菌, 发现结核病原菌结核杆菌（1905年获诺贝尔奖）；创造了细菌染色的方法；科赫法则：李斯特：寻找有效杀菌药，提出无菌的外科操作方法。发展期 1897-1953：E. buchner布赫纳: 生物化学奠基人。酶、抗生素、有益微生物代谢产物、学科渗透、微生物学形成。弗来明：魔弹-青霉素

4、。1. 对无细胞酵母菌酒化酶进行生化研究；2. 发现微生物的代谢统一性；3. 普通微生物学开始形成；4. 开展广泛寻找微生物的有益代谢产物5. 青霉素的发现推动了微生物工业化培养技术的猛进。成熟期：(1)以分子水平研究微生物的生命活动规律。(2)人类能更自觉、更主动和在有控制的条件下利用微生物的活动为自己服务。 (3)微生物已成为新兴的生物工程的主角。(4)微生物成为以应用为主的学科，前沿基础学科。应用：医药和健康；资源和能源；农业和畜牧业；精细化学品；环境保护；第二章 微生物的形态与分类一、微生物的地位：6.三域系统：古细菌域（产甲烷菌，极端嗜盐菌，嗜酸嗜热菌） 真细菌域（蓝细菌等，除古细菌

5、以外的原核生物）真核生物域（原生生物，真菌，植物，动物）古细菌的特点：1. 细胞壁成分独特而多样：无肽聚糖2. 细胞膜的类脂独特：不可皂化3. 核糖体16SrRNA：顺序独特4. tRNA成分：不含T5. 蛋白质合成的起始密码：始于甲硫氨酸6. 对抗生素的敏感性类似于：真核生物7. 生态条件独特：嗜盐、嗜热细菌古细菌分三大类（据生理特征）：产甲烷菌、极端嗜盐菌、极端嗜热菌三域形成三观点：1. 先有细菌和古细菌，再由古细菌发展成真核生物；2. 三域由共同的祖先进化而来；3. 第四域的存在形成了现有生物。二、微生物的分类和鉴定方法步骤：a. 获得该微生物的纯种培养物(Pure culture)；b

6、. 测定一系列必要的鉴定指标； c. 查找权威性鉴定手册。 （一）传统的微生物分类法 1. 形态特征：大小，排列，分化，结构，染色等 2. 生理生化特征：培养特征：营养要求，生长的物理环境（酸碱 度，温湿度），菌落，菌苔，液体培养特征。 代谢特征：微生物生命活动的方式。化学组成特征：细胞主要特征性化学成分的鉴定 3.免疫学特征：抗原成为化学组成的一个特殊方面，微生 物具有许多不同类型的抗原。 4. 生态特征：与其他生物的关系、自然界的分布、致病性等 5. 生活史： 6. 对噬菌体的敏感性：（二）现代分类方法（伯杰细菌鉴定手册） 核酸分析、rRNA 序列分析（细菌常用16S rRNA，真菌常用1

7、8S rRNA）、 DNA杂交实验法、红外光谱。 1、核酸分析法：GC含量： 某一特定种的DNA碱基组成是恒定的。GC含量以碱基全部克分子中G和C的摩尔百分数表示。特点：特点：1） 亲缘关系相近的种，其基因的核苷酸序列相近，两者的GC比也接近；2）GC比接近的微生物不一定是亲缘关系相近的种；3）GC比是建立新分类单元的可靠指标。 方法：解链温度法：原理：一定pH和离子强度下加热DNA，氢键打开；在260nm处，随着温度增加，双链变单链导致紫外吸收增加，引起增色效应。增色效应一半时的温度（热变性温度，Tm ）可反映出不同的DNA中的（G+C）%值。 Tm=69.3+0.41*(G+C)%。2、r

8、RNA 序列分析，优点：1、普遍存在于一切细胞中2、生理功能既重要又恒定3、在细胞中含量高，易提取4、编码rRNA的基因十分稳定5、 rRNA的某些核苷酸序列非常保守6、相对分子量适中3、DNA杂交实验法-原理：根据DNA解链的可逆性和碱基配对的专一性。若同源性70%以上为种的水平，20%以上可能是属的水平。微生物的命名一、分类单位 界、门、纲、目、科、属、种 种是最基本的分类单位，每一分类单位之后可有亚门、亚纲、亚目、亚科. 种是一个基本分类单位，是一大群表型特征高度相似、亲缘关系极其接近，与同属内其他种有明显差别的菌株的总称。 这里的种仅仅是指种的模式种或典型种。 新种、亚种：指某一明显而

9、稳定的特征与模式种不同的种，有时称小种。型：同种微生物的各种类型。菌株(strain)又称品系：一种微生物的不同来源的纯培养物。命名：1、双名法：林奈创立。此为国际命名法规，即：每一微生物的学名都依属与种而命名 属名+种名+（首次定名人）+现定名人+定名年份2、三名法：种名后面加亚种，亚种可用正体3属名+sp(ssp)，表示种名未定。染色技术正染与负染正染：染料与细胞组分结合而进行的染色过程。例：革兰氏染色、芽孢染色负染：染料不与细胞组分结合进行的染色，而是背景染色的过程。例：荚膜染色单染色：用一种染料进行染色，较未染色的样本易于观察复染法：二种以上染料进行染色，有鉴定价值。如革兰氏染色、抗酸

10、染色等。负染法：背景着色，菌体不着色，多用于荚膜的观察。染料-碱性染料: 孔雀绿、结晶紫 、沙黄(番红)、美蓝酸性染料：伊红、酸性品红、刚果红其它染料：苏丹黑(脂溶性染料)细菌的鉴别染色法革兰氏染色法：鉴别不同类型细菌的染色方法。步骤：涂片固定；结晶紫初染1min；碘液媒染3min； 95%乙醇脱色 0.5min；番红复染1min。 结果: 阳性菌紫色；阴性菌红色革兰氏染色有着十分重要的理论与实践意义。通过这一染色，可把几乎所有的细菌分成革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌两个大类，因此它是分类鉴定菌种时的重要依据之一。（1）革兰氏阳性菌 -链球菌、肺炎球菌、金黄色葡萄球菌(（2）革兰氏阴性菌脑膜炎球菌

11、、淋球菌、大肠杆菌(E.coli)、幽门螺杆菌(呈S形或弧形)细菌：细菌的形态：1. 球菌(coccus)：根据：a.细胞的分裂平面； b.分裂后菌体相互联结的形式单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌2. 杆菌：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。1、结核分枝杆菌、2、炭疽杆菌、3、破伤风梭菌3. 螺旋菌：螺旋状的细菌，称为螺旋菌。弧菌：菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，形似 C 字或逗号，鞭毛偏端生。螺菌：菌体回转如螺旋，螺旋数目2-6环。鞭毛二端生。细胞壁坚韧，菌体较硬。螺旋体：螺旋数目大于6环，菌体柔软，无鞭毛，

12、大多数是致病菌。1）、霍乱弧菌2）、梅毒螺旋体(二) 特殊形态1）柄杆菌（prosthecate bacteria）：细胞上有柄(stalk),菌丝(hyphae),附器(appendages)等细胞质伸出物，细胞呈杆状或梭状，并有特征性的细柄。2) 星形细菌3) 方形细菌(三) 细菌的异常形态() 畸形：由于理化因素刺激，阻碍细胞发育引起。巴氏醋酸杆菌(Acetobacter pasteurianus)正常：短杆菌温度：纺锤状、丝状、锁链状() 衰颓型：由于培养时间长，细胞衰老，营养缺乏，或初级、次级代谢产物积累过多引起。乳酪杆菌：长杆形培养时间过长分枝衰颓形(四) 细菌的大小E. coli

13、 细胞的平均长度约2m，宽度约0.5 m 。形象地说，1500个E. coli细胞的“头”、“尾”相接仅等于3mm长的一颗芝麻。3、细菌细胞的基本结构细菌细胞的结构：把一般细菌都有的构造称为一般构造；而把并非一般细菌所有的构造称为特殊构造。细菌细胞的一般结构包括： 细胞壁、细胞质膜、间体、细胞质、核糖体、气泡、细胞核、质粒和储藏物。特殊结构包括： 荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢。(一)细胞壁（cell wall)：概念：细胞壁是位于细胞外的一层厚实、坚韧、有固定外形和保护细胞等多种功能的外被。细胞壁的功能:细胞壁的分离与观察：分离：超声波、机械破碎、溶菌消化、差速离心观察：质壁分离、电子显微镜1)保护

14、细胞,维持菌,保护细胞免受外力的构造损伤形;2)具有抗原性致病性对噬菌体的敏感性;3)与胞膜一起完成细胞内外物质交换;4)为正常细胞分裂所必需; 5)鞭毛运动的支点.G+和 G- 细胞壁结构比较 (平面模型)：（1） 细胞壁的基本骨架肽聚糖：肽聚糖是由N乙酰胞壁酸（NAM）和N乙酰葡糖胺（NAG）以及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。又称粘肽(mucopeptide)、胞壁质(murein)或粘质复合物(mucocomplex)，是真细菌细胞壁中的特有成分，结合在G+细胞壁上的一种酸性多糖。肽聚糖单体：由NAG 、 NAM 、肽尾、肽桥构成肽聚糖的特点: 1) 为原核生物所特

15、有(古细菌例外)2) D-Glu, D-Ala, M-DAP在自然界蛋白质中不存在3) 个别菌中DAP（二氨基庚二糖）可为Lys代替4) 个别菌中两肽尾可直接由肽键连接（2）革兰氏阳性菌的细胞壁: 由肽聚糖和磷壁酸组成磷壁酸（垣酸）：革兰氏阳性细菌细胞壁上特有的化学成分，主要分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。磷壁酸的分类: (1)按与壁的连接方式分: 壁磷壁酸:与肽聚糖分子共价结合,并延伸到肽聚糖分子表面, 带有负电荷。 膜磷壁酸:与原生质膜的脂类共价结合。(2)根据主链组成不同: 甘油型、核糖醇型（一般一种菌含一种磷壁酸）磷壁酸的主要生理功能：（3）革兰氏阴性菌的细胞壁：革兰氏阴性菌的细胞壁结构较复

16、杂,分内壁层和外壁层内壁层: 紧贴胞膜,仅由12层肽聚糖分子构成,占细胞壁干重5 10%,无磷壁酸外壁层: 位于肽聚糖层的外部。包括: 蛋白质层: 基质蛋白、外壁蛋白、脂蛋白; 脂多糖：磷脂：外膜蛋白：嵌合在脂多糖和磷脂层外膜上的蛋白。有20余种，但多数功能尚不清楚。基质蛋白(孔蛋白)：外壁蛋白：是一类特异性的运送蛋白或受体(载体) ，可把较大的分子，例如维生素 B12、铁离子螫合剂铁色素（ferrichrome）等输送入细胞内。脂蛋白：与肽聚糖层共价结合,并埋置在外壁层,使外壁层牢固的与内壁层连接脂多糖：位于G-细胞壁最外层的一层较厚（810nm）的类脂多糖类物质。脂质A:两个葡糖胺连接多个

17、脂肪酸,为内毒素的中心。核心多糖:与脂质A相连,由糖及其衍生物组成O-侧链:短多糖链,其顺序有菌种特异性,具有诊断细菌学意义。细胞壁缺陷细菌：L型细菌、原生质体、原生质球、支原体脂多糖LPS的结构与主要功能1. LPS O-特异侧链结构的多变，决定了G-细菌细胞表面抗原决定簇的多样性；这种多变性是革兰氏阴性细菌躲避宿主免疫系统攻击，保持感染成功的重要手段。2. LPS（核心多糖）负电荷较强，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，对细胞膜结构起稳定作用。3. LPS（类脂A)是G-细菌致病物质内毒素的物质基础4. 具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功

18、能；5. 许多噬菌体在细胞表面的吸附受体；（4）革兰氏染色的原理G菌：细胞壁厚，肽聚糖网状分子形成一种透性障，当乙醇脱色时，肽聚糖脱水而孔障缩小，故保留结晶紫-碘复合物在细胞膜上。呈紫色。G菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，其脂含量高,乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫-碘复合物溶出细胞壁，沙黄复染后呈红色。溶菌酶与青霉素的作用溶菌酶(lysozyme): 作用于NAM的G1和NAG的C1-C4之间的糖苷键，所以又称乙酰胞壁质酶。对G菌，在EDTA存在下，受溶菌酶作用。溶菌酶处理后的菌细胞应保存在弱高渗（0.1 0.2M）蔗糖液中。G+与G-对抗生素的敏感性：G+：青霉素、黄胺、

19、溶菌酶G-：链霉素、氯霉素、四环素疵壁菌：少数属于古细菌类(archaebacteria)的嗜盐菌、产甲烷菌和嗜热嗜酸的硫化细菌(Sulfolobus)，它们的细胞壁上不含肽聚糖，因此被称作“疵壁菌”。（1）L 型细菌（L-form of bacteria）：细菌在某些环境条件下（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变异型。又称“滤过型细菌”。英国李斯特（Lister）预防研究所首先于1935年发现而得名。L型细菌特点：1）没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态；2）有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”。3）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

20、.1mm左右）。（2）原生质体(protoplast)：在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的，圆球形、对渗透压变化敏感的细胞，一般由G+细菌形成。原生质体特点：1）对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至通气等都易引起其破裂；2）有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应噬菌体所感染；3）在适宜条件（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌落，形成芽孢。及恢复成有细胞壁的正常结构；4）比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料；原生质体融合技术：是一种新的获得杂交细胞以改变细胞性能的技术

21、。细胞融合可以在分类学上亲缘关系较远的生物之间进行，因此它不但是菌种改良的一种重要手段，而且是动物或植物品种改良的一种有潜力的方法。 （3）球状体(sphaeroplast), 又称原生质球（G-）：采用上述同样方法，针对革兰氏阴性细菌处理后而获得的残留部分细胞壁（外壁层）的球形体。与原生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培养基上生长。（4）支原体（Mycoplasma）：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。细胞膜含有甾醇，有较高机械强度。缺壁或壁不完整细菌特点：原生质体与球状体有几个共同特点，主要是无细胞壁，细胞呈球状，对渗透压十分敏感，即使长有鞭毛也不

22、能运动，对噬菌体不敏感，细胞不能或难于分裂等等。周质间隙：又称周质空间、壁膜间隙。G+和G-细菌中均有，一般指其细胞壁与细胞膜之间的狭窄空间（宽约1215nm），周质空间是进出细胞的物质的重要中转站和反应场所。在周质间隙中，存在着多种周质蛋白，水解酶类、合成酶类、结合蛋白、受体蛋白（二）细胞膜细胞质膜（cytoplasmic membrane）又称质膜（plasma membrane）、细胞膜（cell membrane） 或内膜（inner membrane），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。（磷脂占20%30%、蛋白质占50%70%）。

23、2. 细胞膜的化学组成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C3上，不同种微生物具有不同的R基。3. 细胞膜的结构：1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型，表示细胞膜是由脂质双分子层和镶嵌着的球蛋白分子组成的，有的蛋白质分子露在膜的表面，有的蛋白质分子横穿过脂质双分子层。这种模型主要强调的是，流动的脂质双分子层构成了膜的连续体，而蛋白质分子像一群岛屿一样无规则地分散在脂质的“海洋”中。4. 细胞膜的功能： 控制细胞内外的物质（营养物质和代谢废物）的运送与交换； 维持细胞内正常渗透压的屏障；

24、合成细胞壁各种组分（LPS、肽聚糖、磷壁酸）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（-半乳糖苷酶、细胞壁和荚膜的合成酶及ATP酶等）和电子传递链的所在部位； 鞭毛的着生点和提供其运动所需的能量等。5. 内膜系统：膜内陷并延伸到细胞质内，在繁殖和代谢多种过程中起作用间体(mesosome)：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位或附近。青霉素酶分泌、DNA复制、分配以及细胞分裂有关，“间体”仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝像，间体的功能：（1）相当于真核细胞的内质网（2）与核分裂有关（3）类线粒体功能（4）与细胞壁合成有关(三) 细胞

25、质及其内含物1. 成分：细菌的细胞质是由水，蛋白质，核酸，脂类和少量糖，无机盐组成的无色透明粘稠状透明物质。2.颗粒状内含物：颗粒状内含物为细胞储藏物质，因种而异，随菌龄及培养条件不同而改变。主要有糖元、异染粒、聚羟丁酸、藻青素、藻青蛋白、多聚磷酸盐和硫粒等(1)异染粒：概念：为多聚偏磷酸盐。 功能：贮存磷元素和能，降低渗透压。鉴定意义：遇甲基胺蓝变紫红色，如白喉杆菌，鼠疫杆菌(2)聚羟丁酸颗粒（PHB）： 概念：为碳源贮存物 。 染色：易被脂溶性染料染色如苏丹黑。功能：贮存能量，碳源，可降低渗透压。应用：相溶性好的生物材料(3)肝糖粒和淀粉粒：是细菌细胞内主要的碳素和能源贮存物质。与碘液作用

26、时，糖原呈红褐色而淀粉呈蓝色。肠道细菌常积累糖原，而多数其它细菌和蓝细菌则以淀粉为贮存物质。当培养环境中碳氮比高时，会促进碳素养料颗粒体的累积。(4)硫粒: 功能a.好氧硫细菌的能源 b.厌氧硫细菌的电子供体(5) 脂肪粒：(6)多肽(P59):(7)液泡：内充满水和无机盐，有时还有易染颗粒和类脂。调节渗透压，物质交换。(8)磁小体：Fe3O4，让细胞具备对磁场做出反应的能力。3 核糖体：细菌的核糖体其沉降系数为70s，由50s大亚基和 30s 小亚基构成，是细胞合成蛋白质的机构。4 气泡：由蛋白质膜构成的泡状物，加大菌体的浮力，便于菌体吸收水中的氧气。它由仅2nm厚的蛋白质膜所包围。常见于光

27、合细菌和水生细菌，借气泡漂浮能力，使无鞭毛菌在适合环境中生长。微生物储藏物的特点及生理功能：1）不同微生物其储藏性内含物不同2）微生物合理利用营养物质的一种调节方式3）储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不适合的pH，渗透压等的危害。4）储藏物在细菌细胞中大量积累，还可以被人们利用（四）核质体：1. 概念：由大型环状双DNA纤丝构成的无核膜核仁的区域，故又称类核或拟核。原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核。细菌DNA：放射自显影下，24m长的E.coli 其DNA长11.4mm。无组蛋白，与精胺、亚精胺结合，故有稳定性和柔软性。质粒：细菌染色体外的遗传物质，

28、由共价闭合环状双链DNA分子组成分子量约为100 106 D.携带1100个基因, 一个菌细胞可有一至数个质粒。具有结合生殖(conjugation)能力的质粒为结合质粒(conjugative plasmids)。 如大肠杆菌性因子（F因子）；细菌抗药性因子（ Resistant plasmids ， R因子）；大肠杆菌素因子（ Col plasmids ， Col因子）；代谢性质粒（ Metabolic plasmids ）质粒的特点：(1)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，但同步进行。(2)不同质粒携带不同遗传信息。(3)无质粒细菌可通过接合、转化、转导等方式获得

29、，不能自发产生。4、细菌细胞的特殊结构（一）鞭毛：某些微生物表面由细胞内生出的细长、波曲的结构。除尿素八叠球菌外，大多数球菌不生鞭毛；杆菌有的有鞭毛，有的不具鞭毛，螺旋菌一般都具鞭毛。2. 鞭毛的观察：1) 暗视野显微镜（活菌）2) 相差显微镜3) 光学显微镜（悬滴法）4) 光学显微镜 特殊鞭毛染色5) 电镜6) 半固体穿刺培养3. 鞭毛的着生方式：一端生一根、二端生、一端生一束、侧生鞭毛4. 鞭毛的化学组成：鞭毛蛋白，3万6万Dolton，不同种由不同球蛋白分子亚基构成，有些含多糖、类脂等，为极好抗原。5. 鞭毛的结构：鞭毛丝鞭毛钩基体组成6. 鞭毛的形成：（1）基因有2030个（2）再生是

30、自动装配（self assembly)，不需酶和其他因子，只要鞭毛蛋白丝亚基。7. 鞭毛的运动：靠鞭毛丝旋转而动，其动力来自质子动力，与细胞膜内外质子浓度差和电势差决定。8. 菌毛：某些菌体表面存在的短而多的附属物。与菌的致病性、吸附有关性菌毛：性状介于菌毛与鞭毛之间，传递遗传信息。（二）荚膜(capsule)（有的称糖被，glycocalyx）：1. 概念：某些细菌细胞壁外的一层粘液性物质。2. 种类：按有无固定层次，层次厚薄。微荚膜：0.2m 与细胞表面牢固结合。荚膜：0.2m 与菌表面结合松弛,震荡离心可得。粘液层：与菌表面结合松散,可向菌的周围扩散,增大黏性。菌胶团： 多个细菌共有一个

31、荚膜。3. 荚膜的观察：光镜、负染色、特殊染色4. 荚膜的组成：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，蛋白质，糖蛋白等。5 . 荚膜的形成：(1) 荚膜的形成是由种的遗传性所决定为种的特征。菌落特征及血清学反应是细菌分类鉴定的指标之一。(2) 荚膜的形成与组成明显受培养基成分和培养条件的影响。6. 荚膜的生理功能：（1）保护作用：抗干燥，抗吞噬；（吞噬细胞、噬菌体、蛭弧菌等）（2）贮藏养料； （3）堆积某些代谢废物；（4）通过荚膜或其有关的构造可使菌体附着于适当的物体表面，具有致病性，抗原性（三）芽孢：某些菌生长到一定阶段，细胞内形成的圆或卵圆形的内生孢子，是对

32、不良环境有较强抵抗力的休眠体。球菌只有芽胞八叠属能产生芽胞！2 .芽孢的形成：3. 芽孢的结构4. 芽孢的特性：（1）多层膜结构，通透性很差。（2）组分：水分少（5%），DPA（吡啶二羧酸），富含疏水性角蛋白。（3）抗性强：热、酶解、辐射、药物。（4）休眠体，新陈代谢几乎停止，一个芽孢产生一个个体。5. 芽孢的意义：（1）鉴定价值：不同菌类芽孢的大小、位置、形状不同。（2）作为无菌标准。一个营养细胞只能形成一个芽孢。5、细菌的繁殖方式与培养特征（一）繁殖-无性繁殖：裂殖，芽殖。有性繁殖：有性接合1 .无性繁殖：二分裂法（三步：核分裂，形成横隔壁，子细胞分裂）2 . 有性繁殖：少数有菌毛的菌进行

33、有性过程。(二）培养1. 固体培养 ：(1)平板培养(2)斜面培养2. 液体培养：可分为表面培养（好氧）和沉淀培养（厌氧或菌体自重），以及液体深层培养。3. 半固体培养菌落的鉴定价值：不同菌的菌落不同。 同种菌在不同培养基上菌落不同。 同种菌在相同培养条件下菌落相同。菌落的特征：包括大小、形状、颜色、边缘、质地、透明度、光泽、表面、湿润度等。常见细菌：大肠埃希氏杆菌、枯草芽孢杆菌、北京棒状杆菌第二节 原核微生物的形态放线菌： 放线菌(Actinomycetes)是一类具有丝状分枝细胞和无性孢子的G+原核微生物,由于菌落呈放射状而得名。是一类介于细菌和真菌之间的单细胞微生物放线菌的细胞构造和细胞

34、壁化学组成成分与细菌相似，与细菌同属原核生物；菌体呈纤丝的菌丝，且分支，又以外生孢子的形式繁殖，又与霉菌相似。一、 放线菌的分类依据（一）细胞的形态结构: 1、菌体为丝状单细胞，其大小、粗细与细菌相同；2、有多核体，为拟核，与细菌相同；3、细胞壁组分为肽聚糖，对溶菌酶敏感；4、孢子的鞭毛同细菌鞭毛5、核糖体为70s代谢特征: （1）最适pH：中性偏碱（2）DNA重组方式：同细菌一般分布在含水量低，有机质丰富的中性偏碱性土壤中，特殊土腥味。大多数是腐生菌(物质循环)，少数寄生(引起人、动植物疾病)；多数异养，好氧。突出特性是产各种抗生素.对噬菌体和抗生素的敏感性：与细菌相同 (二)放线菌的基本形

35、态：分生孢子、气生菌丝、基内菌丝菌丝：概念:具有G+菌细胞壁丝状细胞，没有间隔，为多核体。可分为基内菌丝和气生菌丝。成团的菌丝为菌丝体。基内菌丝：培养基内匍匐生长的菌丝，无隔，约0.2-1.2m。通常会产生水溶性或脂溶性色素.功能：吸收营养，所以又称营养菌丝。气生菌丝：由营养菌丝长出培养基外，伸向空间的菌丝。略粗于基丝1.0-1.4m，也有色素产生。功能：气生菌丝生长到一定阶段可分化出繁殖结构，即孢子丝。孢子丝：概念：可以形成孢子的菌丝(具分类价值)。 功能:繁殖。 形态：直、波曲、螺旋。着生方式：丛生、轮生。孢子丝的形状及其在气生菌丝上的排列方式孢子表面结构是菌种鉴定的依据。孢子：形态：有圆

36、、卵圆、柱状等。表面：或光滑或粗糙；有的还带有毛刺、鞭毛。色素：因种而异分生孢子：在气生菌丝顶端形成成串或单个孢子，菌丝分裂形成。孢囊孢子：在气生顶端或基丝顶端膨大形成孢子。孢囊(sporangium)：菌丝细胞在不同平面反复分裂，形成孢囊孢子.有的孢囊孢子可以丛毛运动。横隔孢子：基内菌丝或气生菌丝横隔分裂形成，孢子常为球杆状，体积大小相似，又称节孢子或粉孢子。厚壁孢子：对不良环境有抵抗力(三)放线菌菌落(群体培养形态)1、在固体培养基上 菌落特征：质地致密、干燥、多皱、小而不 蔓延、不易挑起，表面有放射状沟纹。菌落形状：随菌种不同可有两类：（1）产生大量分枝状菌丝的菌种：（如Streptom

37、yces)形成与培养基结合较紧的 菌落，不易挑起或整个挑起。 （2）不产生大量菌丝的菌种：（如Nocardia，诺卡氏菌 )其粘力不强，形成的菌落呈粉质， 挑之易碎。2、在液体培养基上集结成团，有些沿试管壁生长形成菌膜、也有沉淀，没有混浊；若采用振荡培养，常形成球形颗粒。三、放线菌的生活史p66四、放线菌繁殖：无性繁殖放线菌孢子特点：对干燥抵抗力强，对热抵抗性不强。在65，1015min易失活（嗜热放线菌例外。五、放线菌生理：1、大多数为异养型，少数为自养型；2、金属离子对菌丝生长和抗生素的产生有显著作用；3、大多数放线菌是好氧菌；4、温度对放线菌的生长有较大影响。放线菌与细菌的比较：蓝细菌：

38、蓝细菌也称蓝藻或蓝绿藻（blue-green algae），是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a（但不形成叶绿体）、能进行产氧性光合作用的大型原核生物。1、特性：1）分布极广；2）形态差异极大，有球状、杆状和丝状等形态；3）细胞中含有叶绿素a，进行产氧型光合作用；蓝细菌被认为是地球上生命进化过程中第一个产氧的光合生物，对地球上从无氧到有氧的转变、真核生物的进化起着里程碑式的作用。4）具有原核生物的典型细胞结构：5）营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，多数能固氮，其异形细胞（heterocyst）是进行固氮的场所。6）分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，因此具有强的抗干旱

39、能力。7）无鞭毛，但能在固体表面滑行，进行光趋避运动。8）许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮，保持在光线最充足的地方，以利光合作用。2、构造3、蓝细菌与人类的关系：（1）重大的经济价值- 具有固氮能力，是良好的绿肥 食用种类；（2）危害 海水“赤潮”和湖泊“水华”的元凶，给渔业和养殖业带来严重危害。 少数种类可产生诱发人类肝癌的毒素生殖方式：无有性生殖，以裂殖为主，也可出芽生殖，极少数有孢子。支原体、立克次氏体和衣原体支原体：支原体又称类菌质体，是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活的最小型原核生物。多数为致病菌。特 性：1）无细胞壁，只有细胞膜，细胞形态多变；2）个体很小，能通过细菌过

40、滤器，曾被认为是最小的可独立生活的细胞型生物。3）可进行人工培养，但营养要求苛刻，菌落微小，呈典型的 “油煎荷包蛋”形状4）一些支原体能引起人类、牲畜、家禽和作物的病害疾病5）应用活组织细胞培养病毒或体外组织细胞培养时，常被支原体污染；立克次氏体：立克次氏体是大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。特 性：（1）某些性质与病毒相近：体内酶系不完全，一些必需的养料需从宿主细胞获得；细胞膜比一般细菌的膜疏松；可透性膜，使它们有可能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。（2）从一种宿主传至另一宿主的特殊生活方式：衣原体：衣原体介

41、于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物。特 性：（1）细胞结构与细菌类似；具有类似的细胞壁，细胞壁内也含有胞壁酸、二氨基庚二酸；70S核糖体也是由30S和50S二个亚基组成）（2）细胞呈球形或椭圆形，直径0.2-0.3 mm，能通过细菌滤器；（3）专性活细胞内寄生。衣原体有一定的代谢活性，能进行有限的大分子合成，但缺乏产生能量的系统，必须依赖宿主获得ATP，因此又被称为“能量寄生型生物”。（4）在宿主细胞内生长繁殖具有独特的生活周期，即存在原体和始体两种形态。原体（elementory body）：具有感染力的细胞（5）衣原体广泛寄生于人类、哺乳动物及鸟类，少

42、数致病；6）衣原体不耐热，60度10分钟即被灭活，但它不怕低温，冷冻干燥可保藏多年。对红霉素、氯霉素、四环素敏感。生活史担子菌1. 在自然界分布极广2. 与人类关系密切（人工栽培）担子菌的形态结构：担子菌的最大特征是形成形状、大小、颜色各异的大型肉质子子实体。在担子菌的生活史上，菌丝体可分五个阶段： 初生菌丝（一级菌丝）担孢子萌发，形成由许多单核细胞构成的菌丝，称为。次生菌丝（二级菌丝）不同性别的一级菌丝发生接合后，通过质配形成了由双核细胞构成的。三生菌丝（三级菌丝）到条件适合时，大量的二级菌丝分化为多种菌丝束，即为。子实体菌丝束在适宜条件下会形成菌蕾，然后再分化、膨大呈大型子实体。担孢子子实

43、体成熟后，双核菌丝的顶端膨大，其中的两个核融合形成一个新核，此过程称核配。通过“锁状联合”形成喙状突起而连合两个细胞的方式不断使双核细胞分裂，从而使菌丝尖端不断向前延伸。繁殖方式P97和子实体的形成：担子菌有无性繁殖和有性繁殖。（一）无性繁殖：大多数担子菌的无性繁殖不发达，通常通过芽殖、菌丝断裂，产生分生孢子、节孢子或粉孢子来进行的。（担孢子可芽殖产生分生孢子，在由分生孢子萌发产生菌丝。菌丝时常断裂成单细胞的片段，这些片段就是节孢子。若节孢子来于次生菌丝的，则是双核的；若节孢子是初生菌丝产生的，则是单核的）。（二）有性繁殖：担子菌的有性繁殖是形成担孢子。概念：担子菌所特有，经两性细胞核配合后产

44、生的外生孢子。因着生在担子上而得名。酵母菌特 点：个体一般以单细胞状态存在；多数营出芽繁殖，也有的裂殖；能发酵糖类产能；细胞壁常含甘露聚糖；喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。酵母菌的形态结构：酵母菌是一群单细胞的真核微生物分类：子囊菌纲、裂殖菌纲、半知菌纲(一) 形态大小酵母菌为单细胞。1.形态：因种而异，多呈圆形，卵圆形。也有特殊形态，如柠檬形、三角形、藕节状、腊肠形， 假菌丝等 。2.大小：宽约25m, 长约530 m。发酵培养中的细胞平均直径 45m.1 . 细胞壁(以酿酒酵母为例)（1） 化学组成：甘露聚糖；葡聚糖；蛋白质、脂类、几丁质细胞壁的少量组分脂类和几丁质；几丁质（ch

45、itin)：为聚乙酰氨基葡萄糖，几丁质并不是所有的酵母菌中都有，其含量也因种而异。（3）细胞壁的功能：半透性；保护性；与细胞合成有关2 . 细胞膜：蛋白质、类脂、糖类酵母菌的细胞膜与原核生物的基本相同。但有的酵母菌如酿酒酵母中含有固醇类（甾醇）、VitD的前体-麦角固醇，这在原核生物是罕见的。细胞膜的功能：调节渗透压；吸收与分泌；细胞壁大分子和部份酶；合成及装配与作用的场所3 . 细胞核。酵母细胞核是有双层膜结构的细胞器（核膜包裹，轮廓分明）。核膜： 核孔4070nm ，透性比任何生物膜都大。染色体: 由DNA和组蛋白牢固结合而成，呈线状。数目因种而异。核仁： 核内有一或几个核仁，为合成核糖体

46、的场所。中心体: 在核膜外，由蛋白质亚基组成的细丝状结构，在细胞繁殖分裂中起作用。细胞核的功能: 携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢4 . 细胞质：液泡：1) 大才疏单层膜包裹的细胞器；含有机酸、盐类 水溶液和水解酶类。2) 调节渗透压； 与细胞质进行物质交换；储藏物质。3) 为细胞成熟的标志。线粒体: 1.双层单位膜包围的 细胞器；其中含脂类、蛋白质、少量RNA和环状DNA。2.其DNA可自主复制，不受核DNA控制。决定线粒体的某些遗传性状。3.生物氧化中心。微体: 1.双层膜包围的细胞器，内含颗粒状物质及DNA。2.甲醇初级氧化的场所，间接与烷烃的初级氧化有关。3.当以葡萄糖为碳源时，细胞

47、无微体，其功能由线粒体替代。内质网：粗面内质网，滑面内质网(p75)核糖体：80S(60S,40S)出芽痕：又称诞生痕，子、母细胞分离后在子母细胞壁上留下的痕迹。细胞质内其它内含物：脂肪粒(苏丹黑、苏丹红)聚磷酸盐（细菌的异染颗粒，多聚偏磷酸）、肝糖、海藻糖二、酵母菌培养的特征：1. 固体培养：菌落特征：大，圆形，光滑湿润，粘性，颜色单调。常见白色、土黄色、红色。2 . 液体培养：好气性生长；可在液面上形成：醭、岛、环；亦可沉淀生长。三、繁殖方式和生活史繁殖方式：无性繁殖（为主芽殖、裂殖、芽裂；a.多边出芽b.两端出芽c.三边出芽d.单边出芽）、有性繁殖（酵母菌通过两个细胞结合进行有性繁殖，可

48、形成二倍体细胞或子囊孢子。）生活史：霉菌：霉菌（mould, mold）是一些丝状真菌的一个统称，意即“会引起物品霉变的真菌”，通常指那些菌丝体较发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。一、分布及与人类的关系1. 在自然界分布极广；2. 有用物品的生产；3. 基础理论研究中良好的试验材料4. 食物、工农业制品的霉变；5. 引起动植物疾病；6. 腐生型霉菌在自然界物质转化中也有十分重要的作用一、霉菌的形态结构(一) 基本形态：菌体由分枝或不分枝的菌丝（filament, hyphae)构成。许多分枝菌丝相互交织而成菌丝体。菌丝呈管状，直径约2-10m。1.霉菌的菌丝 构成霉菌营养体的基本单位是菌丝

49、。菌丝可伸长并产生分枝，许多分枝的菌丝相互交织在一起，就叫菌丝体。根据菌丝中是否存在隔膜，可把霉菌菌丝分成两种类型：无隔膜菌丝、有隔膜菌丝2.按分化程度分: 1)营养菌丝(vegetatile hypha):在固体培养基上伸入基内的菌丝，行吸收养料之功能。2)气生菌丝(aerial hypha):向空中生长的菌丝，发育到一定阶段可分化成繁殖菌丝。霉菌菌丝细胞和酵母一样是真核细胞，都由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、核糖体及内含物、液泡组成。大多数霉菌细胞壁成分是多糖（多为几丁质，少数低等的水生性较强的真菌则以纤维素为主），可被蜗牛消化酶水解。霉菌细胞壁的组分是分类鉴定的重要依据之一。非

50、细胞型微生物病毒：病毒是由蛋白质和核酸构成的一类具有化学大分子属性和生命基本特征，又具有细胞外感染性颗粒和细胞内遗传基因的十分独特的生物类群。病毒的特点：1、个体极小，可以通过滤菌器，形态多样。2、无细胞结构，由蛋白质、 核酸构成，无细胞器。3、一个病毒体内仅含一种核酸（or DNA,or RNA) ，核酸可以以单链或双链形式存在。4、生活方式为专性活细胞内寄生，病毒酶系不全，繁殖方式依靠宿主的代谢系统，离开宿主后无生命特征。5 、对抗生素不敏感，对干扰素敏感。病毒的分类：病毒的化学组成核酸和蛋白质1）核酸（nucleic acid)：碱基组成:同其它生物，同一属中鸟嘌呤（G）+胞嘧啶（C）含

51、量接近，成为分类鉴定的指标。含量及分子量：不同病毒间差别很大。含量及分子量：不同病毒间差别很大。核酸类型：DNA 或 RNA 。分类以mRNA序列作标准，将RNA和DNA分子 区分为正链、负链。正链：序列同mRNA，定义为“+”极性。负链：序列与mRNA互补，定义为“-”极性。核酸功能：储存病毒的遗传信息 控制病毒的遗传变异 控制病毒的增殖 控制病毒对宿主的感染性（2） 蛋 白 质：结 构 蛋 白：概念：为形态完整、成熟的病毒粒子所必需的蛋白质，包括衣壳蛋白、包膜蛋白及组成酶系功能:A.构成病毒粒子的外壳,保护核酸;B.决定病毒感染的特异性;C.决定病毒的抗原性非结构蛋白：指由病毒基因编码，但

52、并不与病毒颗粒结合，在病毒复制中具有某些功能的蛋白质，主要指酶。（3）其他成分：较复杂病毒中还含有:脂类：磷脂占50-60%，余为固醇。多糖：以糖脂、糖蛋白的形式存在。有的病毒还含胺类、金属离子等。五、病毒的形态结构1. 衣 壳 粒：为病毒的最小形态单位，由16个多肽分子折叠缠绕成的蛋白质亚单位（三级结构）。2. 衣 壳：是衣壳粒以对称形式有规律的排列形成的病毒外壳。内包核酸，形状多样。 壳体蛋白是许多亚基借次级键或静电引力互相聚合而成的具四级结构的多聚体。(2)特点:亚基的组成和数目的不同是区别不同壳体蛋白的标志3. 核 衣 壳又称核壳体；病毒蛋白质衣壳与病毒核酸的合称，为病毒的基本结构：4

53、.被 膜功能：a.维系病毒体结构；b.保护病毒核酸； c.起始病毒感染所必需（识别）。 5. 刺 突：病毒包膜或衣壳表面的突起物功能：a.可启动感染；b.可诱生免疫保护作用；c.可中和抗体；d.可促使病毒从宿主细胞上释放1.包 涵 体：在感染了病毒的细胞中，完整病毒和未装配的病毒亚基的聚合体，少数为宿主细胞对病毒感染的反应产物，在细胞质或细胞核内出现的异常染色区域称为包涵体。注意：在细胞质中为嗜酸性，在细胞核中为嗜碱性2.噬 菌 斑(plaque）：概念：将少量噬菌体与大量敏感菌混合培养在营养琼脂中，由于噬菌体不断裂解细菌。在平板上形成一个个透明圆斑，称为噬菌斑。(每个噬菌斑一般是由一个噬菌体粒子形成的。)3.空斑或病斑：是动物病毒感染了动物细胞而产生的；检测空斑或病斑可用于有活性的动物病毒粒子的记数，染色可区分死活细胞。4. 枯 斑：枯斑是植物病毒感染植物细胞形成的；六、理化因子对病毒的影响（补充）2)低温：病毒保持感染性。3、辐射对病毒的影响（二）病毒的形态:（三) 病毒特殊的群体形态：病毒的特征：p99病毒的繁殖：一、 噬菌体的形态结构与组成形态：基本形态:蝌蚪形复合对称结构；微球形廿面体对称结构纤丝形螺旋对称结构，形态可分6群组成：