微生物学 第二章 微生物的形态和构造课件

1、第二章 微生物的形态和构造(一)原核微生物一 研究形态和构造的意义：形态是入门向导，构造是研究基础提高定向筛选效率掌握发酵进程、及时探测杂菌污染分类鉴定中应用二 原核微生物的类群 光能：蓝细菌“三菌” 化能： 细菌 放线菌“三体” 人工培养基：支原体 专门寄生： 立克次氏体 衣原体 第一节 细菌 体小而细 形简而短(球、杆、弧)是一类 壁坚而韧 单细胞原核生物 二等分裂 水生性很强Myobacterium tuberculosis (TB)二等分裂Bacteria are all around us. Given good growing conditions, a bacterium gro

2、ws slightly in size or length, new cell wall grows through the center, and the bug splits into two daughter cells, each with same genetic material. If the environment is optimum, the two daughter cells may split into four in 20 minutes. 一 细胞的形态构造及其功能(一)形态和染色 杆状1 形态 球状 螺旋状 球菌单、双链(分裂面一)四联球菌(分裂面二)八叠球菌(

3、分裂面三)葡萄球菌(分裂面多)金黄色葡萄球菌螺旋菌弧菌(vibrio)6圈 畸形 物理化学因素影响(阻碍细胞发育)异常形 营养条件影响 衰颓形：菌龄(2)革兰氏染色法金黄色葡萄球菌大肠杆菌G+菌 肽聚糖含量高，层多厚，交联度大，无类脂G-菌 肽聚糖含量低，层少薄，交联度小，类脂多(二)构造1 细菌细胞的一般构造 (1)细胞壁 (2)细胞膜和间体 (3)细胞质 (4)核质体2 细菌细胞的特殊构造 (1)荚膜 (2)鞭毛 (3)芽孢(1)细胞壁 位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖构成，有固定外形和保护细胞等多种功能。肽聚糖肽聚糖单体双糖单位N-乙酰葡萄糖胺(G)N-乙酰胞壁酸(M)肽

4、尾短肽(45个氨基酸)肽桥15个氨基酸溶菌酶、青霉素对细菌细胞壁的作用磷壁酸功能G+抗原(表面抗原决定因子为磷壁酸)噬菌体的吸附位点聚集阳离子Mg2+保持胞壁透性激活酶活性 G+特有的 同肽聚糖混在一起的是一类 分子比较短(69个) 的阴离子多聚物 以 甘油磷壁酸 为主链 核糖醇磷壁酸脂多糖 G-特有的 位于外壁外层是一类 厚度810nm 类脂+各种多糖功能保护作用、屏障作用浓缩阳离子Mg2+、Ca2+噬菌体吸附位点G-表面抗原内毒素物质基础2 特殊结构(1)荚膜capsule某些细菌壁外存在着一层厚度不定的胶状物质。 成分多糖多肽功能非必需的储藏养料，堆积代谢产物保护作用附着的物质基础种类菌

5、胶团意义鉴定菌种制成代血浆或Sephadex污水处理三次采油 微荚膜 荚膜 粘液层 某些细菌长在体表的长丝状、波曲的附属物。鞭毛细丝：鞭毛球蛋白 三条丝状亚基 一条鞭毛细丝钩形鞘：蛋白质亚基组成基体：套管作用(2)鞭毛flegellumA motile E. coli propels itself from place to place by rotating its flagella. To move forward, the flagella rotate counterclockwise and the organism swims. But when flagellar rotatio

6、n abruptly changes to clockwise, the bacterium tumbles in place and seems incapable of going anywhere. Then the bacterium begins swimming again in some new, random direction.Swimming is more frequent as the bacterium approaches a chemoattractant (food). Tumbling, hence direction change, is more freq

7、uent as the bacterium moves away from the chemoattractant. So it is a complex combination of swimming and tumbling that keeps them in areas of higher food concentrations.鞭毛运动原核生物与真核生物鞭毛差异(3)芽孢Endospore某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形抗逆性休眠体。 芽孢的形成图示为苏云金芽孢杆菌。芽孢耐热机制 筛选利 保存菌种、鉴定菌种 灭菌指标：121，10 食品工业：罐头发胖害 发酵工

8、业 产毒菌DPA-Ca 吡啶二羧酸钙盐学说皮层膨胀学说实际意义二 细菌群体形态菌落(colony) 以母细胞为中心的、肉眼可见的、有一定形态构造的子细胞群体。克隆(clone) 如果菌落是由一个单细胞发展而来的，则它就是一个纯种细胞群或克隆。菌苔(lawn) 大量细胞密集地接种到固体培养基表面，结果长成的“菌落”连成一片。(2)细胞膜紧贴细胞壁内侧的一层由磷脂和蛋白质组成的柔软、富有弹性的半透性薄膜功能渗透作用、层析作用主动运输 合成基地三基地 产能基地 酶基地助鞭毛运动间体mesosome 由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或囊状结构，一般位于细胞分裂部位或其邻近，其功能主要是促进细胞间隔的形

9、成并与遗传物质的复制及其相互分离有关。(3)细胞质 透明粘液状物质 核酸、蛋白质、脂类、糖 无机盐、水 C源 糖朊 有机 PHB(聚 -羟丁酸) 藻青素 储藏物 N源 核糖体 多肽 内含物 无机 异染颗粒 硫磺 气泡 类囊体 羧酶体聚-羟丁酸功能储藏能源和碳源维持细胞中性环境，避免酸性增高降低细胞渗透压芽孢杆菌固氮菌 由-丁酸单位形成的直链聚合物，集合成高度折射性的小球状物，随细胞老化更加突出。异染颗粒主要成分偏聚磷酸盐多聚磷酸盐异染现象 这些颗粒可以用很多碱性染料染色。如用甲苯胺蓝染色时同多聚磷酸盐结合成淡红紫色储藏能源和磷源降低渗透压菌种鉴定功能羧酶体 是化能自养类细菌所特有的内膜结构，被

10、一层厚约3.5nm的蛋白质单层膜所包围，是固定CO2的场所。 1,5-2P核酮糖羧化酶酶系 Calvine循环中的关键酶 5-P核酮糖激酶气泡 由一层膜包起来，该膜由蛋白质组成，含有重复的蛋白质亚单位。功能使细胞具浮力有利于吸收溶解氧细胞骨架 (4)核质体细菌为大型环状的双链DNA，多为0.253mm。每个细菌所含的核质体为14个，少数有20多个。核质体为单倍体，仅在染色体复制的短期为双倍体。第二节 放线菌Actinomycetes一 定义：是一类呈菌丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性较强的原核生物。二 放线菌近细菌特征原核菌丝直径与细菌相仿细胞壁的主要成分是肽聚糖有鞭毛的放线菌孢子同细菌鞭毛相

11、同放线菌噬菌体同细菌的相似pH值同多数细菌相似，呈碱性DNA重组方式同细菌同核糖体为70S对溶菌酶敏感同细菌有相同敏感的抗生素三 放线菌的分布土壤空气、水体、反刍动物肠道四 放线菌的作用利 产生抗生素、生产酶制剂、提取维生素、固氮作用害 动植物病害结核杆菌麻风杆菌疮痂病五 放线菌的形态构造(一)形态构造1 基内菌丝2 气生菌丝3 孢子丝吸收营养气生菌丝及孢子丝功能：繁殖直、钩状、螺旋状(圈数、方向)、轮生、螺旋数目、疏密程度、旋转方向等等(二)放线菌的繁殖 横割分裂干燥、小、密菌落表面颜色为孢子丝颜色+孢子的颜色菌丝细，直径同细菌类似菌丝密菌落边缘下陷，难以挑起。六 放线菌的菌落 第三节 蓝细菌(cyanobacteria)异型胞第四节支原体、立克次氏体和衣原体斑疹伤寒突尼斯，巴斯德研究所，尼科尔(1928年诺贝尔奖)，体虱H.T.Ricketts,1910年去世一 支原体(Mycoplasma)类菌质体、类胸膜肺炎微生物是一类无壁、G-、能通过细菌滤器、可以人工培养的最小型原核生物。特征无细胞壁，多形(可通过细菌滤器、对抑制细胞壁的青霉素和溶菌酶不敏感、对抑制蛋白质的抗生素敏感膜(外、中、内)三层二等分裂、少芽殖菌落形态：油煎蛋状二 立克次氏体(Rickettsia)是