第二章原核微生物的形态、结构及功能

1、第二章第二章 原核微生物的原核微生物的形态、结构及功能形态、结构及功能谷氨酸棒杆菌谷氨酸棒杆菌白喉棒杆菌白喉棒杆菌分枝杆菌分枝杆菌所包括类群：所包括类群：细菌域：细菌、放线菌、蓝细菌、支原细菌域：细菌、放线菌、蓝细菌、支原 体、立克次氏体、衣原体体、立克次氏体、衣原体 古菌域：如产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端古菌域：如产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端 嗜盐菌嗜盐菌原核微生物：原核微生物：指一大类指一大类细胞核无核膜细胞核无核膜包裹，只存在称包裹，只存在称作核区的裸露作核区的裸露DNA的原始单细胞生物。的原始单细胞生物。本章主要内容本章主要内容第一节第一节 细菌的形态、结构与功能细菌的形态、结构与功能第二

2、节第二节 放线菌的形态、结构与功能放线菌的形态、结构与功能第三节第三节 其他原核微生物其他原核微生物第一节第一节 细菌细菌 细菌是单细胞原核微生物，个体微细菌是单细胞原核微生物，个体微小，形态简单，以二等分裂方式繁殖。小，形态简单，以二等分裂方式繁殖。 在自然界中，细菌分布最广、数量在自然界中，细菌分布最广、数量最多最多，包括真细菌和古生菌两大类，包括真细菌和古生菌两大类。本节主要内容本节主要内容n细菌的形态和大小细菌的形态和大小n细菌的结构与功能细菌的结构与功能n细菌的繁殖细菌的繁殖n细菌的培养特征细菌的培养特征一、细菌的形态和大小一、细菌的形态和大小（一）细菌的个体形态（一）细菌的个体形态

3、 u三种基本形态三种基本形态: 球状、杆状和螺旋状；球状、杆状和螺旋状；各种细各种细菌通常保持其各自特定的形态，菌通常保持其各自特定的形态，可作为分类和可作为分类和鉴定的依据。鉴定的依据。u根据分裂的方向和分裂根据分裂的方向和分裂后新细胞的排列不同，可后新细胞的排列不同，可将其分为：将其分为： 1、球菌（、球菌（Coccus）：）： u单菌体呈球状或椭圆形。单菌体呈球状或椭圆形。单球菌单球菌 双球菌双球菌 链球菌链球菌 四联球菌四联球菌 八叠球菌八叠球菌 葡萄球菌葡萄球菌链球菌链球菌双球菌双球菌四联球菌四联球菌葡萄球菌葡萄球菌1）根据杆菌的个体差异可分为：）根据杆菌的个体差异可分为： 长杆菌长

4、杆菌 短杆菌短杆菌 球杆菌球杆菌 分枝杆菌分枝杆菌 梭状杆菌梭状杆菌 棒状杆菌棒状杆菌球杆菌球杆菌2、杆菌（、杆菌（Bacillus）：）：u细胞呈杆状或圆柱状，菌体一细胞呈杆状或圆柱状，菌体一般平直，也有般平直，也有稍弯曲稍弯曲者。者。2）根据分裂后菌体的排列方式分）根据分裂后菌体的排列方式分为：单杆菌、双杆菌、链杆菌。为：单杆菌、双杆菌、链杆菌。白喉棒杆菌白喉棒杆菌谷氨酸棒杆菌谷氨酸棒杆菌分枝杆菌分枝杆菌短杆菌短杆菌 3、螺旋菌（、螺旋菌（Spirilla）： 螺旋菌螺旋菌弧菌弧菌螺旋体螺旋体u菌体弯曲或呈螺旋状。菌体弯曲或呈螺旋状。u根据弯曲的程度分为：根据弯曲的程度分为： 柄细菌、肾形

5、菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌( (丝丝状状) )、具有子实体的粘细菌、三角形、方形等特殊形态的细菌。、具有子实体的粘细菌、三角形、方形等特殊形态的细菌。4、细菌的特殊形态、细菌的特殊形态 5 5、影响细菌形态的因素、影响细菌形态的因素n培养时间、培养温度、培养基成分、浓度、培养时间、培养温度、培养基成分、浓度、pHpH值等环境条件对细菌形态都有明显的影响。值等环境条件对细菌形态都有明显的影响。n一般处于一般处于幼龄阶段幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形和生长条件适宜时，细菌形态正常、整齐，表现出特定的形态。态正常、整齐，表现出特定的形态。n

6、在在较老的培养物较老的培养物中，或不正常的条件下，细胞中，或不正常的条件下，细胞常出现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨常出现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的出现梨形，有的产生分枝，有时菌体大，有的出现梨形，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或适宜的培养条件下又可恢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。复原来的形态。（二）细菌的大小（二）细菌的大小1、细菌大小的计量单位：、细菌大小的计量单位：微米微米2、表示方法、表示方法n球菌：直径，球菌：直径，0.21.25m4、影响大小的因素：、

7、影响大小的因素：环境因素、营养条件、菌龄。环境因素、营养条件、菌龄。例：一般幼龄菌比老龄菌大。例：一般幼龄菌比老龄菌大。3、大小测定：、大小测定：利用光学显微镜和测微尺利用光学显微镜和测微尺n螺旋菌：宽度长度，其长度以其两端点之间的螺旋菌：宽度长度，其长度以其两端点之间的距离记，距离记，0.31.0m50mn杆菌：宽度长度，杆菌：宽度长度，0.21.25m0.38.0m 二、细菌的结构与功能二、细菌的结构与功能细菌的结构包括：细菌的结构包括：特殊结构：特殊结构：鞭毛、鞭毛、菌毛、荚膜、芽孢菌毛、荚膜、芽孢基本结构：基本结构：细胞壁、细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞膜、细胞质、原核（核物质）原核（核

8、物质）细菌染色法死菌死菌活菌：用美兰或活菌：用美兰或TTC等作活菌染色等作活菌染色正染色正染色负染色：负染色：简单染色简单染色鉴别染色鉴别染色革兰氏染色法革兰氏染色法抗酸染色抗酸染色法法芽孢染色法芽孢染色法荚膜染色法等荚膜染色法等革兰氏染色法（革兰氏染色法（Gram StainGram 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1884年年创立。创立。 基本步骤：基本步骤： 涂片固定涂片固定结晶紫初染结晶紫初染1min1min碘液媒染碘液媒染1min1min95%95%乙醇脱色乙醇脱色0.

9、5min0.5min番红复染番红复染2 23min3min 结果：结果：革兰氏革兰氏阳性菌（阳性菌（G+）紫色；紫色； 革兰氏革兰氏阴性菌（阴性菌（G-）红色。红色。 意义：意义：将所有的细菌分成将所有的细菌分成G+、G-两大类。因此它是分类、两大类。因此它是分类、鉴定菌种的重要指标。鉴定菌种的重要指标。革兰氏阳性革兰氏阳性革兰氏阴性革兰氏阴性G+ Staphylococcus cells.G- E. coli cells细菌的基本结构细菌的基本结构（一）细胞壁（一）细胞壁（Cell wallCell wall）定义：定义：是位于细胞最外一层厚实、坚韧的外被，主要成分为是位于细胞最外一层厚实、

10、坚韧的外被，主要成分为肽聚糖。肽聚糖。功能：功能：固定细胞外形和提高机械强度；固定细胞外形和提高机械强度；为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；阻拦大分子有害物质进入细胞；阻拦大分子有害物质进入细胞；赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。 特点：特点：厚度大（厚度大（202080nm80nm），化学组分简单，一），化学组分简单，一般只含般只含90%90%肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan)(peptidoglycan)和和10%10%磷壁酸磷壁酸（teichoic acidteichoic a

11、cid）。）。G+(1)(1)肽聚糖肽聚糖 25 254040层，由肽与聚糖两部分组成三维立体网层，由肽与聚糖两部分组成三维立体网状结构，交联度高，网状结构坚韧致密。状结构，交联度高，网状结构坚韧致密。u肽聚糖单体组成单位：肽聚糖单体组成单位： 双糖单位：双糖单位：N-乙酰葡萄糖胺（乙酰葡萄糖胺（NAG），），N-乙酰胞乙酰胞壁酸（壁酸（NAM），二者以），二者以-1,4糖苷键相连，呈长链糖苷键相连，呈长链的骨架状。的骨架状。 四肽侧链：四肽侧链：由四个氨基酸分子连接而成，如由四个氨基酸分子连接而成，如L-Ala，D-Glu，L-1ys，D-Ala，并连接在，并连接在NAM上；上； 肽桥：肽桥

12、：如金黄色葡萄球菌由如金黄色葡萄球菌由5个甘氨酸组成。个甘氨酸组成。革兰氏阳性菌肽聚糖立体结构革兰氏阳性菌肽聚糖立体结构革兰氏阳性细菌肽聚糖单体革兰氏阳性细菌肽聚糖单体溶菌酶和溶菌酶和青霉素的作用青霉素的作用青霉素作用点青霉素作用点溶菌酶作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸青霉素青霉素与转肽酶结合，而使该酶失活，抑制了侧链末端的丙氨酸与五肽桥与转肽酶结合，而使该酶失活，抑制了侧链末端的丙氨酸与五肽桥的连接，破坏了细菌细胞壁的完整性（即抑制肽聚糖的合成）。因此，的连接，破坏了细菌细胞壁的完整性（即抑制肽聚糖的合成）。因此，Penicillium仅对正在生长着的细菌仅

13、对正在生长着的细菌。溶菌酶溶菌酶可切断可切断NAM和和NAG之间的之间的 -1，4糖苷键，引起细菌裂解。糖苷键，引起细菌裂解。 革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌肽聚糖在肽聚糖在溶菌酶溶菌酶和和青霉素青霉素的作用下，会遭到破坏，从而的作用下，会遭到破坏，从而使细胞壁发生破裂。使细胞壁发生破裂。磷壁酸磷壁酸：革兰氏阳性细菌细胞壁上特有革兰氏阳性细菌细胞壁上特有的化学成分的化学成分是多聚甘油磷酸和多聚核醇磷酸的衍生物，属是多聚甘油磷酸和多聚核醇磷酸的衍生物，属一种酸性多糖。按照在细胞壁上的结合部位分为壁磷壁酸和一种酸性多糖。按照在细胞壁上的结合部位分为壁磷壁酸和膜磷壁酸。膜磷壁酸。（2 2）磷壁酸）磷壁酸磷

14、壁酸功能：磷壁酸功能：A：因带有负中荷，可以附环境中的：因带有负中荷，可以附环境中的Mg2+等阳离子，提高等阳离子，提高这些离子的浓度，以提高细胞膜上一些合成酶的活力；这些离子的浓度，以提高细胞膜上一些合成酶的活力；B：增强某些：增强某些G+致病菌与其宿主间粘连致病菌与其宿主间粘连C：赋予：赋予G+细菌以特异的表面抗原；细菌以特异的表面抗原；D：作为某些噬菌体的特异性吸附受体；：作为某些噬菌体的特异性吸附受体；特点：特点：G G- -菌细胞壁较薄，菌细胞壁较薄，101015nm15nm，化学组成和，化学组成和结构较结构较G G+ +复杂。分为内壁层和外壁层。复杂。分为内壁层和外壁层。（1 1）

15、肽聚糖层）肽聚糖层内壁层内壁层u与与G G+ +差别差别无肽无肽桥，桥，L-LysL-Lys被二氨基庚被二氨基庚二酸（二酸（DAPDAP）取代，并）取代，并直接与相邻的四肽侧直接与相邻的四肽侧链的链的D DAlaAla连接，交连接，交联度低（仅联度低（仅25%25%），网），网状结构比较疏松，不状结构比较疏松，不如如 G G+ +坚 韧 紧 密 。坚 韧 紧 密 。（2 2）外膜（外壁层）外膜（外壁层） (outer membrane)(outer membrane) 位于革兰氏阴性细菌细胞壁外层，由脂多糖、磷位于革兰氏阴性细菌细胞壁外层，由脂多糖、磷脂和蛋白质组成。脂和蛋白质组成。脂多糖的功

16、能：脂多糖的功能： 脂多糖由类脂脂多糖由类脂A A、核心多糖和、核心多糖和O-O-特异性多特异性多糖三部分组成。糖三部分组成。B：具有吸：具有吸Mg2+、Ca2+等离子以提高它们在细等离子以提高它们在细胞表面的浓度；胞表面的浓度；C：决定了：决定了G-细菌细胞表面抗原的多样性；细菌细胞表面抗原的多样性；E：具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏：具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能。障功能。D：是许多噬菌体在细菌细胞表面的吸附受体。：是许多噬菌体在细菌细胞表面的吸附受体。A：类脂：类脂A是是G-细菌致病物质的基础；细菌致病物质的基础；外膜蛋白质外膜蛋白质 包括：脂蛋白和孔蛋白。包括：脂

17、蛋白和孔蛋白。n脂蛋白（脂蛋白（lipoproteinlipoprotein）是一种通过共价键使外膜）是一种通过共价键使外膜层牢固地连接在肽聚糖内壁层上的蛋白，分子量约层牢固地连接在肽聚糖内壁层上的蛋白，分子量约为为72007200。n孔蛋白（孔蛋白（porinsporins）是由三个相同分子量（）是由三个相同分子量（3600036000）蛋白亚基组成的一种三聚体跨膜蛋白，中间有一直蛋白亚基组成的一种三聚体跨膜蛋白，中间有一直径约径约1nm1nm的孔道，通过孔的开、闭，可对进入外膜层的孔道，通过孔的开、闭，可对进入外膜层的物质进行选择。的物质进行选择。（3）周质空间周质空间（periplasm

18、ic spaceperiplasmic space） 又称又称壁膜间隙壁膜间隙，指位于，指位于G G- -细菌外膜层和细细菌外膜层和细胞膜之间的狭窄间隙。其内含有多种蛋白质，胞膜之间的狭窄间隙。其内含有多种蛋白质，是进出细胞物质的重要中转站和反应场所是进出细胞物质的重要中转站和反应场所一般认为革兰氏阳性菌无周质空间。一般认为革兰氏阳性菌无周质空间。革兰氏阳性、阴性细菌细胞壁结构膜式图革兰氏阳性、阴性细菌细胞壁结构膜式图革兰氏染色的机理革兰氏染色的机理机理：目前认为革兰氏染色是基于细菌机理：目前认为革兰氏染色是基于细菌细胞壁在化学组分细胞壁在化学组分和结构和结构上的不同。经过上的不同。经过初染初

19、染和和媒染媒染后，在细菌的细胞膜或后，在细菌的细胞膜或细胞质上染上了细胞质上染上了结晶紫结晶紫- -碘碘的大分子复合物。的大分子复合物。G G+ +细菌细菌由于由于细胞壁较厚、肽聚糖含量较高、肽聚糖结构较紧密，故用细胞壁较厚、肽聚糖含量较高、肽聚糖结构较紧密，故用95%95%乙醇脱色乙醇脱色时，肽聚糖网孔会因脱水反而明显收缩，加时，肽聚糖网孔会因脱水反而明显收缩，加上上G G+ +细菌的细胞壁基本上不含脂类，乙醇处理时不能在壁细菌的细胞壁基本上不含脂类，乙醇处理时不能在壁上溶出缝隙。因此，结晶紫上溶出缝隙。因此，结晶紫- -碘的复合物仍被牢牢阻留在碘的复合物仍被牢牢阻留在细胞壁以内，使菌体呈现

20、细胞壁以内，使菌体呈现紫色紫色。反之，。反之，G G- -细菌细菌的细胞壁较的细胞壁较薄，肽聚糖含量较低，其结构疏松，用薄，肽聚糖含量较低，其结构疏松，用乙醇乙醇处理时，肽聚处理时，肽聚糖网孔不易收缩。同时，由于糖网孔不易收缩。同时，由于G G- -细菌的细胞壁细菌的细胞壁脂类脂类含量较含量较高，当乙醇将脂类溶解后，细胞壁上就会出现较大缝隙而高，当乙醇将脂类溶解后，细胞壁上就会出现较大缝隙而使透性增大，所以结晶紫使透性增大，所以结晶紫- -碘的复合物就会被溶出细胞壁。碘的复合物就会被溶出细胞壁。这时再用这时再用番红番红等红色染液进行等红色染液进行复染复染，就可使，就可使G G- -细菌的细胞细

21、菌的细胞呈现复染的呈现复染的红色红色，而，而G G+ +细菌则仍呈细菌则仍呈紫色紫色。3 3、古生菌的细胞壁、古生菌的细胞壁古生菌：古生菌：又称古细菌或古菌，是一个在进化途径上很早就又称古细菌或古菌，是一个在进化途径上很早就与真与真细菌细菌和和真核生物相互独立真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些的生物类群，主要包括一些独特生态独特生态类型类型的的原核原核生物，如产甲烷菌及大多数嗜极菌，包括极端嗜盐生物，如产甲烷菌及大多数嗜极菌，包括极端嗜盐菌、嗜热菌和热原体属等。菌、嗜热菌和热原体属等。古生菌细胞壁成分的多样性：古生菌细胞壁成分的多样性：假肽聚糖、糖蛋白、蛋白质、独特多糖等等。假肽聚糖、糖

22、蛋白、蛋白质、独特多糖等等。真细菌革兰氏阳性菌的肽聚糖真细菌革兰氏阳性菌的肽聚糖古细菌甲烷杆菌属中的假肽聚糖古细菌甲烷杆菌属中的假肽聚糖4 4、缺壁细菌缺壁细菌( (二二) )细胞膜（细胞膜（Cell membraneCell membrane）2、组成：、组成：占细胞干重的占细胞干重的10%，其中脂类，其中脂类2030%，蛋白质，蛋白质5070%，糖类，糖类1.510%，并有微量的金属离子和核酸。，并有微量的金属离子和核酸。3、结构：、结构：单位膜结构，由磷脂双分子层和蛋白质组成。单位膜结构，由磷脂双分子层和蛋白质组成。磷脂双分子层：磷脂双分子层：磷脂主要是甘油磷脂，由含氮碱基、磷酸、磷脂主

23、要是甘油磷脂，由含氮碱基、磷酸、甘油、脂肪酸组成。为两性物质，其中亲水性朝外，亲油性甘油、脂肪酸组成。为两性物质，其中亲水性朝外，亲油性的疏水部分朝内。磷脂膜通常呈液态，其流动性的高低取决的疏水部分朝内。磷脂膜通常呈液态，其流动性的高低取决于饱和和不饱和脂肪酸的含量。于饱和和不饱和脂肪酸的含量。 蛋白质：蛋白质：镶嵌在磷脂中，根据所处位置不同可分为内嵌蛋镶嵌在磷脂中，根据所处位置不同可分为内嵌蛋白和外周蛋白两类。白和外周蛋白两类。1、定义：、定义：又称细胞质膜，原生质膜或质膜，是细胞壁以内又称细胞质膜，原生质膜或质膜，是细胞壁以内包围着细胞质的一层柔软而具弹性的半透性薄膜。包围着细胞质的一层柔

24、软而具弹性的半透性薄膜。POOOO CH2CHCH2OOCCOOHR细胞膜的结构细胞膜的结构4、细胞膜的功能、细胞膜的功能B、维持细胞内正常渗透压的功能；、维持细胞内正常渗透压的功能；A、选择性的控制细胞内外的营养物质和代谢产物的运送。、选择性的控制细胞内外的营养物质和代谢产物的运送。C、含有合成细胞膜脂类分子及细胞壁上各种化合物的酶类，、含有合成细胞膜脂类分子及细胞壁上各种化合物的酶类，参与细胞膜及细胞壁的合成；参与细胞膜及细胞壁的合成； D、细胞膜上含有呼吸酶系和、细胞膜上含有呼吸酶系和ATP合成酶；是原核生物细胞合成酶；是原核生物细胞产生能量的主要场所；产生能量的主要场所；E、是鞭毛基体

25、的着生部位，并可提供鞭毛旋转运动的能量；、是鞭毛基体的着生部位，并可提供鞭毛旋转运动的能量；F、膜上某些蛋白受体与趋化性有关。、膜上某些蛋白受体与趋化性有关。5 5、间体（中体，、间体（中体，mesosomemesosome）功能：功能：细胞呼吸作用的中心，相当于高等生物的线粒体。与细胞呼吸作用的中心，相当于高等生物的线粒体。与细胞壁合成、核质分裂、芽孢形成等有关。细胞壁合成、核质分裂、芽孢形成等有关。定义：定义：又称中间体，是一种由细胞膜内陷折叠形成的不规则又称中间体，是一种由细胞膜内陷折叠形成的不规则层状、管状或囊状结构，在层状、管状或囊状结构，在G+细菌中较为明显。细菌中较为明显。6、古

26、生菌细胞膜的独特性：、古生菌细胞膜的独特性：1）其磷脂的亲水头仍由甘油组成，但疏水尾却由长链烃组成，一般是由异戊）其磷脂的亲水头仍由甘油组成，但疏水尾却由长链烃组成，一般是由异戊二烯的重复单位；二烯的重复单位；2）亲水头与疏水尾之间由特殊的醚键连接，而在其他原核生物中通过酯键连）亲水头与疏水尾之间由特殊的醚键连接，而在其他原核生物中通过酯键连接；接；3）古生菌细胞膜中存在独特的单分子或单双分子层混合膜；）古生菌细胞膜中存在独特的单分子或单双分子层混合膜；4）甘油分子的）甘油分子的C3位上，可连接多种与真细菌和真核生物细胞膜不同的基团；位上，可连接多种与真细菌和真核生物细胞膜不同的基团；5）细胞

27、膜上有多种独特脂类。）细胞膜上有多种独特脂类。（三）细胞质及内含物（三）细胞质及内含物细胞质（细胞质（cytoplasmcytoplasm）：）：是细胞膜内除核区外是细胞膜内除核区外的无色，透明，黏稠的胶状物质和一些内含物。的无色，透明，黏稠的胶状物质和一些内含物。贮藏物：贮藏物：碳源：聚碳源：聚-羟丁酸、糖原和淀粉粒羟丁酸、糖原和淀粉粒 磷源：异染粒磷源：异染粒其其 他：他：磁小体、羧酶体、气泡、质粒磁小体、羧酶体、气泡、质粒聚聚-羟丁酸（羟丁酸（PHB）碳源类贮藏物，具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压碳源类贮藏物，具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压等作用，因其具有无毒、可塑和易降解等特

28、点，可用于合等作用，因其具有无毒、可塑和易降解等特点，可用于合成可降解性塑料和餐盒等。成可降解性塑料和餐盒等。紫硫细菌中硫颗粒紫硫细菌中硫颗粒磁细菌中磁小体漂浮在水面的藻青菌(气泡作用)（四）核区（四）核区（原核、核质体（原核、核质体,nuclear area,nuclear area）l功能：功能：携带细菌等原核携带细菌等原核生物绝大多数的遗传信息，生物绝大多数的遗传信息，是细菌生长发育、新陈代是细菌生长发育、新陈代谢和遗传变异的控制中心。谢和遗传变异的控制中心。l核区是原核生物所特有核区是原核生物所特有的无核膜包裹、无固定形的无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。化学成态的原始细胞核。化学成

29、分是一个大型的环状双链分是一个大型的环状双链DNA分子。分子。（一）糖被（一）糖被（glycocalyx）1 1、定义：、定义：是包被于某些细胞壁外的一层厚度不定是包被于某些细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。成分一般为多糖，少数是蛋白的透明胶状物质。成分一般为多糖，少数是蛋白质或多肽，也有多糖与多肽复合型的。质或多肽，也有多糖与多肽复合型的。 u根据糖被的形状和厚度的不同，将根据糖被的形状和厚度的不同，将糖被分为荚膜糖被分为荚膜或大荚膜、微荚膜、粘液层、菌胶团。或大荚膜、微荚膜、粘液层、菌胶团。荚膜荚膜（capsule）粘液层粘液层（slime layer）菌胶团菌胶团（zoogloea）

30、2 2、荚膜功能：、荚膜功能： B：贮藏养料：贮藏养料 A：保护作用：保护作用C：作为透性屏障和离子交换系统：作为透性屏障和离子交换系统 D：表面附着作用：表面附着作用 E：细菌间的识别作用：细菌间的识别作用 F：堆积代谢废物：堆积代谢废物n应用：应用： 鉴定菌种鉴定菌种 提取葡聚糖提取葡聚糖 提取黄原胶提取黄原胶 用产菌胶团的菌进行污水处理等用产菌胶团的菌进行污水处理等3、荚膜与生产实践的关系、荚膜与生产实践的关系n 危害：危害： 在食品工业中产荚膜细菌可引起面包、牛奶、在食品工业中产荚膜细菌可引起面包、牛奶、酒类和饮料等食品的黏性及发酵工业提取困难。酒类和饮料等食品的黏性及发酵工业提取困难

31、。1 1、定义：、定义：生长在某些细菌表面的长丝状、波曲型的生长在某些细菌表面的长丝状、波曲型的蛋白质附属物，具有运动的功能蛋白质附属物，具有运动的功能。光学显微镜下所见到的鞭毛电镜下的鞭毛（二）鞭毛（二）鞭毛（flagellum）2 2、观察鞭毛的方法：、观察鞭毛的方法：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3 3、结构：、结构：由基体、鞭毛钩和鞭毛丝三部分组成。由基体、鞭毛钩和鞭毛丝三部分组成。革兰氏阳性菌与阴性菌鞭毛构造的区别革兰氏阳性菌与阴性菌鞭毛构造的区别 4、鞭毛的生理功能是运动鞭毛的生理功能是运动，这是原核生，这是原核生物实现其物实现其趋性趋性的最有效方式。的最

32、有效方式。正趋性：正趋性：负趋性：负趋性：生物向着高浓度方向运动生物向着高浓度方向运动趋化性趋化性趋光性趋光性趋氧性趋氧性趋磁性趋磁性运动方向运动方向趋性：趋性：生物体对其环境中的不同物理、化学或生生物体对其环境中的不同物理、化学或生物因子作有方向性的应答运动称为趋性。物因子作有方向性的应答运动称为趋性。环境因子性质环境因子性质n弧菌、螺菌类弧菌、螺菌类普遍着生鞭毛普遍着生鞭毛n在杆菌中，在杆菌中，假单胞菌都长有端生鞭毛，其假单胞菌都长有端生鞭毛，其余的有周生鞭毛或不长鞭毛余的有周生鞭毛或不长鞭毛n球 菌球 菌 一 般 无 鞭 毛 ， 仅 个 别 属 如一 般 无 鞭 毛 ， 仅 个 别 属

33、如Planococcus(动球菌属动球菌属)才长有鞭毛才长有鞭毛5 5、鞭毛的种类、鞭毛的种类端生丛毛菌单端鞭毛菌周毛菌鞭毛的不同旋转方式鞭毛的种类鞭毛的种类（三）菌毛（三）菌毛（fimbriafimbria） 菌毛是一种长在细菌体表的纤细、中空、短直且数量较多的蛋菌毛是一种长在细菌体表的纤细、中空、短直且数量较多的蛋白类附属物，具有使菌体附着于物体表面上的功能。白类附属物，具有使菌体附着于物体表面上的功能。（四）性毛（四）性毛（pilus）性毛又称性菌毛，构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，且每性毛又称性菌毛，构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，且每个细胞仅一至少数几根，具有向雌性菌株（受体菌）

34、传递遗传个细胞仅一至少数几根，具有向雌性菌株（受体菌）传递遗传物质的作用。物质的作用。（五）芽孢（五）芽孢（SporeSpore）1、定义：、定义：某些细菌在一定的生长阶段，可在细胞内某些细菌在一定的生长阶段，可在细胞内形成一个圆形，椭圆形或圆柱形高度折光、厚壁、形成一个圆形，椭圆形或圆柱形高度折光、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造，称为芽孢或内生含水量低、抗逆性强的休眠构造，称为芽孢或内生孢子（孢子（endospore）。）。炭疽杆菌炭疽杆菌芽孢杆菌芽孢杆菌营养细胞：营养细胞：菌体在形成芽孢之前叫营养细胞或繁殖菌体在形成芽孢之前叫营养细胞或繁殖细胞。细胞。芽孢囊：芽孢囊：含有芽孢的营养细胞

35、叫芽孢囊。含有芽孢的营养细胞叫芽孢囊。 产生芽孢的多为杆菌，主要是好氧芽孢杆菌属产生芽孢的多为杆菌，主要是好氧芽孢杆菌属和厌氧性梭状芽孢杆菌属，球菌中除芽孢微球菌属和厌氧性梭状芽孢杆菌属，球菌中除芽孢微球菌属外均不产生芽孢，螺旋菌中只有少数能产芽孢。外均不产生芽孢，螺旋菌中只有少数能产芽孢。2、芽孢的特性：、芽孢的特性：n含水量低、壁厚而致密，通透性差，不易着色。含水量低、壁厚而致密，通透性差，不易着色。n新陈代谢几乎停止，处于休眠状态。新陈代谢几乎停止，处于休眠状态。n一个芽孢萌发产生一个个体。一个芽孢萌发产生一个个体。n具有很强的具有很强的抗热、抗干燥、抗辐射、抗化学药抗热、抗干燥、抗辐射

36、、抗化学药物能力。物能力。3、芽孢的耐热机制：、芽孢的耐热机制：渗透调节皮层膨胀学说及芽孢含有营养渗透调节皮层膨胀学说及芽孢含有营养细胞所没有的吡啶二羧酸钙盐学说。细胞所没有的吡啶二羧酸钙盐学说。渗透调节皮层膨胀学说：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差，皮层的离子强度很高，芽孢衣对多价阳离子和水分的透性差，皮层的离子强度很高，皮层产生极高的渗透压夺取核心中的水分，结果核心高度失水皮层产生极高的渗透压夺取核心中的水分，结果核心高度失水，具有极强的耐热性。，具有极强的耐热性。 4 4、研究芽孢的意义、研究芽孢的意义n细菌分类、鉴定中的重要形态学指标；细菌分类、鉴定中的重要形态学

37、指标； n可提高产芽孢菌的筛选效率；可提高产芽孢菌的筛选效率； n为产芽孢菌的长期保藏提供方便；为产芽孢菌的长期保藏提供方便； n衡量各种消毒灭菌手段的重要指标衡量各种消毒灭菌手段的重要指标；n某些芽孢菌形成芽孢的同时可产生伴孢晶某些芽孢菌形成芽孢的同时可产生伴孢晶体，可作为体，可作为生物杀虫生物杀虫剂。剂。5 5、伴胞晶体（、伴胞晶体（parasporal crystalparasporal crystal） 伴胞晶体：某些芽孢杆菌，例苏云金芽孢杆菌，在形伴胞晶体：某些芽孢杆菌，例苏云金芽孢杆菌，在形成芽孢的同时，还可在细胞内形成一个呈菱形、方形或不成芽孢的同时，还可在细胞内形成一个呈菱形、

38、方形或不规则形的碱溶性蛋白晶体称伴胞晶体（规则形的碱溶性蛋白晶体称伴胞晶体（内毒素）。内毒素）。 伴胞晶体对昆虫幼虫可致死，而对人畜几乎无毒性，伴胞晶体对昆虫幼虫可致死，而对人畜几乎无毒性，因此可作为生物杀虫剂。因此可作为生物杀虫剂。三、细菌的三、细菌的增增殖殖1 1、定义：、定义：细菌从自然环境细菌从自然环境或培养基中获取能量和营或培养基中获取能量和营养物质，经代谢转化后形养物质，经代谢转化后形成新的细胞物质，菌体随成新的细胞物质，菌体随之长大，最后由一个母细之长大，最后由一个母细胞产生两个或两个以上子胞产生两个或两个以上子细胞的过程，称为细胞的过程，称为增增殖。殖。2、细菌、细菌增增殖方式

39、：殖方式：无性繁殖：裂殖无性繁殖：裂殖四、细菌的培养特征（群体形态）四、细菌的培养特征（群体形态）n细菌的菌落特征细菌的菌落特征n细菌的斜面培养特征细菌的斜面培养特征n细菌的半固体培养特征细菌的半固体培养特征n细菌的液体培养特征细菌的液体培养特征是指细菌在培养基上所表现的群体形态和生长是指细菌在培养基上所表现的群体形态和生长情况，它是细菌分类鉴定的依据，包括：情况，它是细菌分类鉴定的依据，包括： 1 1、细菌的菌落特征、细菌的菌落特征菌落（菌落（colonycolony）：）：在固体培养基的表面或深层由在固体培养基的表面或深层由一一个活细胞繁殖个活细胞繁殖起来，形成能为肉眼观察到的起来，形成能

40、为肉眼观察到的子细胞子细胞群体堆积物群体堆积物叫菌落。叫菌落。菌落的特征：菌落的特征：包括大小、形状、颜色、边缘、质地、透明度、光泽、包括大小、形状、颜色、边缘、质地、透明度、光泽、表面、湿润度等。表面、湿润度等。意义：意义：是菌种分类、鉴定的重要依据，可用于微生是菌种分类、鉴定的重要依据，可用于微生物的分离、纯化、鉴定、计数等。物的分离、纯化、鉴定、计数等。各种各样的细菌菌落各种各样的细菌菌落2 2、细菌的斜面培养特征、细菌的斜面培养特征菌苔（菌苔（lawn）：）：由多个同种细胞密集接种长成由多个同种细胞密集接种长成的子细胞群体（大量的菌落连成一片构成菌苔）。的子细胞群体（大量的菌落连成一片

41、构成菌苔）。包括菌苔的形状、光泽、质地、透明度、颜色、包括菌苔的形状、光泽、质地、透明度、颜色、表面状况。表面状况。3 3、细菌的半固体培养特征、细菌的半固体培养特征 鉴定细菌的运动能力鉴定细菌的运动能力4 4、细菌的液体培养特征、细菌的液体培养特征 底部有无沉淀，表面状况（有无菌膜或菌底部有无沉淀，表面状况（有无菌膜或菌环），混浊程度，有无气泡，色泽等。环），混浊程度，有无气泡，色泽等。菌膜菌膜菌沉淀菌沉淀均匀浑浊均匀浑浊对照对照第二节第二节 放线菌放线菌 放线菌是一类具有丝状分枝细胞和无性放线菌是一类具有丝状分枝细胞和无性孢子的孢子的G G+ +原核微生物原核微生物, ,由于菌落呈放射状而

42、得由于菌落呈放射状而得名。名。 主要存在于含有机质丰富的中性或偏碱主要存在于含有机质丰富的中性或偏碱性的土壤中。能产生大量的、种类繁多的抗性的土壤中。能产生大量的、种类繁多的抗生素。有的放线菌能引起人和动植物病害，生素。有的放线菌能引起人和动植物病害，使水和食品变味或破坏棉毛织品和纸张等。使水和食品变味或破坏棉毛织品和纸张等。一、放线菌的形态和结构一、放线菌的形态和结构1 1、放线菌个体形态及结构、放线菌个体形态及结构u放线菌的菌体由分枝菌丝组成，菌丝大多无隔膜，为放线菌的菌体由分枝菌丝组成，菌丝大多无隔膜，为单细胞单细胞多核多核的原核微生物。的原核微生物。G G+ +。 u菌丝根据形态和功能

43、不同可分为以下三个结构：菌丝根据形态和功能不同可分为以下三个结构：基内菌丝基内菌丝（营养菌丝）、气生菌丝、孢子丝（营养菌丝）、气生菌丝、孢子丝放线菌孢子丝类型放线菌孢子丝类型垂直垂直单轮单轮( (无螺旋无螺旋) )弯曲弯曲丛生丛生松环、初级螺旋松环、初级螺旋钩状钩状松螺旋松螺旋紧螺旋紧螺旋单轮单轮( (有螺旋有螺旋) )双轮双轮( (无螺旋无螺旋) )双轮双轮( (有螺旋有螺旋) )2 2、放线菌的培养特征、放线菌的培养特征（2）液体培养特征：）液体培养特征：液面形成膜状或斑状特征，或沉于瓶底，而培养液面形成膜状或斑状特征，或沉于瓶底，而培养液清而不混。若振荡培养，形成球状颗粒。液清而不混。若

44、振荡培养，形成球状颗粒。（1 1）放线菌的）放线菌的菌落特征菌落特征致密、干燥、多皱、小而不蔓延、不易挑起，表致密、干燥、多皱、小而不蔓延、不易挑起，表面成絮状、粉末状或颗粒状，有放射状沟纹。面成絮状、粉末状或颗粒状，有放射状沟纹。放线菌放线菌菌落菌落二、放线菌的繁殖二、放线菌的繁殖 主要通过无性孢子进行繁殖，亦能通过断裂的主要通过无性孢子进行繁殖，亦能通过断裂的菌丝进行繁殖（菌丝片段都有繁殖的功能）。菌丝进行繁殖（菌丝片段都有繁殖的功能）。 主要形式：主要形式：横隔孢子横隔孢子孢囊孢子孢囊孢子分生孢子分生孢子三、放线菌的代表属三、放线菌的代表属2、诺卡氏菌属（、诺卡氏菌属（Nocardia

45、）：）：例：对结核分枝杆菌和麻例：对结核分枝杆菌和麻疯分枝杆菌有特效的利福霉素，是由诺卡氏菌属产生的。疯分枝杆菌有特效的利福霉素，是由诺卡氏菌属产生的。3、放线菌属（、放线菌属（Actinomyces ）：）：多为致病菌，可引起人畜多为致病菌，可引起人畜疾病。如衣氏放线菌寄生于人体，可引起后颚骨肿瘤和肺疾病。如衣氏放线菌寄生于人体，可引起后颚骨肿瘤和肺部感染。牛型放线菌可引起牛后颚肿瘤。部感染。牛型放线菌可引起牛后颚肿瘤。4、小单孢菌属（、小单孢菌属（Micromonospora ）：）：庆大霉素，由降红小庆大霉素，由降红小单孢菌和棘孢小单孢菌产生。单孢菌和棘孢小单孢菌产生。5、链孢囊菌属（、

46、链孢囊菌属（Streptosporangium ）：）：部分种属可产生广部分种属可产生广谱抗生素。例：粉红链孢囊菌产生的多霉素可抑制细菌、病谱抗生素。例：粉红链孢囊菌产生的多霉素可抑制细菌、病毒和肿瘤。绿灰链孢囊菌产生的绿菌素对细菌、霉菌和酵母毒和肿瘤。绿灰链孢囊菌产生的绿菌素对细菌、霉菌和酵母菌均有作用。菌均有作用。1、链霉菌属（、链霉菌属（Streptomyces ）：）：放线菌产生的各种抗生素放线菌产生的各种抗生素中有中有90%是链霉菌属产生。例：链霉素、红霉素、土霉素。是链霉菌属产生。例：链霉素、红霉素、土霉素。第三节第三节 其他原核微生物其他原核微生物一、蓝细菌一、蓝细菌n定义：定义

47、：是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素鞭毛、含叶绿素a（但不形成叶绿体）、能进行产氧（但不形成叶绿体）、能进行产氧性光合作用的大型原核生物。裂殖方式繁殖。性光合作用的大型原核生物。裂殖方式繁殖。n几种特化形式：几种特化形式：异形胞、静息孢子、链丝段、内孢子异形胞、静息孢子、链丝段、内孢子n重要性：重要性：多数能固氮、能进行产氧性光合作用、有多数能固氮、能进行产氧性光合作用、有“先锋生物先锋生物”之美称、有的种类能食用（螺旋藻），之美称、有的种类能食用（螺旋藻），有的可引起水体富营养化。有的可引起水体富营养化。水体富营养化水体富营养化螺旋藻保

48、健品螺旋藻保健品螺螺旋旋藻藻二二、支原体：、支原体：是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活间的最小型原核生物生生活间的最小型原核生物支原体的直径约为支原体的直径约为150150300nm300nm缺乏细胞壁缺乏细胞壁“油煎蛋油煎蛋”状菌落（状菌落（0.1-1.0mm0.1-1.0mm）二等分裂二等分裂能在人工培养基上独立生长能在人工培养基上独立生长具有氧化型或发酵型的产能代谢具有氧化型或发酵型的产能代谢, ,在好氧或厌氧条件下生长在好氧或厌氧条件下生长对能与核糖体、细胞膜结合的表面活性剂、抗生素敏感对能与核糖体、细胞膜结合的表面活性剂、抗生素敏感 基因组很小，基因组很小，0.6-1.1Mb0.6-1.1Mb三三、立克次氏体：、立克次氏体：是一类专性寄生于真核细胞内的是一类专性寄生于真核细胞内的G G- -原核生物原核生物(美国医生H.T.Richetts