第一章微生物类群病毒、原核生物界

青霉一、微生物的概念与类群1.概念：体型微小，结构简单，通常需要借助显微镜才能看清楚的生物。第一页，共五十五页。3.微生物分类真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）单细胞藻类原生动物等非细胞型：病毒细胞型真核微生物原核微生物：古细菌、细菌、蓝藻、放线菌、支原体、衣原体原核微生物：指一类细胞核无核膜包裹，只能称做拟核核区的裸露DNA的原始单细胞生物。真核微生物：指细胞核具有核膜包裹的生物。病毒：病毒是超显微的、无细胞结构的、只含一种核酸(或DNA或RNA)、只能在活细胞内存活的寄生物。

第二页，共五十五页。1.病毒的基本特性：（1）没有细胞结构（2）只含DNA或RNA一种核酸（3）不以二分裂法繁殖，只能在特定的寄主细胞内以核酸复制的方式增殖（4）没有核糖体，不含与能量代谢有关的酶，在活体外没有生命特征。(一)病毒和类病毒第三页，共五十五页。2.病毒的形态病毒的形态大致可分为5类：（1）球形或近球形：人、动物、真菌的病毒多为球形，如腺病毒，脊髓灰质炎病毒（2）杆状或丝状：很多植物病毒呈杆状，如烟草花叶病毒、苜蓿花叶病毒（3）砖形：常见大病毒，如天花病毒、痘病毒等（4）弹状：如狂犬病毒、水泡性口膜炎病毒（5）蝌蚪形：大部分噬菌体的典型态第四页，共五十五页。几种病毒的形态和大小：第五页，共五十五页。病毒核酸单链DNA（ssDNA）：+DNA或-DNA双链DNA（dsDNA）：单链RNA（ssRNA）：+RNA或-RNA双链RNA（dsRNA）：3.病毒的化学组成：主要是核酸和蛋白质（1）核酸

一种病毒的毒粒只含有一种核酸：DNA或是RNA；（2）病毒蛋白质：一类是结构蛋白，一类是酶。病毒蛋白主要存在于衣壳和囊膜中，约占病毒总重量70%。第六页，共五十五页。由衣壳粒（多肽）组成衣壳核酸（DNA或RNA）囊膜（蛋白质、多糖、脂类）刺突保护核酸；决定病毒抗原特异性。核衣壳4.病毒的结构：第七页，共五十五页。5.病毒的对称性立方对称、螺旋对称、复合对称：所有的DNA病毒除痘类病毒外为立方对称RNA病毒：+RNA立方对称，-RNA螺旋对称噬菌体及逆转录病毒：呈复合对称痘类病毒：呈复杂对称型螺旋对称

立方对称（多面体对称）复合对称第八页，共五十五页。复杂对称：痘病毒科的病毒：病毒粒子通常呈卵圆形，干燥的病毒标本呈砖形。其病毒体表面为双层膜，在病毒中心为哑铃状的核芯，核芯内含有蛋白质和核酸，核酸为dsDNA，线形。第九页，共五十五页。6.病毒生活：例如：

噬菌体侵染大肠杆菌寄生：只能在宿主的活细胞中进行问：能不能用动物细胞培养液培养病毒？7.病毒的增殖：第十页，共五十五页。以培养时间为横坐标，噬菌斑数为纵坐标所绘制的曲线，用以测定噬菌体侵染和成熟病毒体释放的时间间隔，并用以估计每个被侵染的细胞释放出来的噬菌体粒子数量的生长曲线。一步生长曲线可分为三个时期：①潜伏期：是指菌体的核酸侵入宿主细胞后至第一个噬菌体粒子装配前的一段时间。②裂解期：是指溶液中噬菌体粒子急剧增多的一段时间。③稳定期：溶液中噬菌体总数达到最高点后的时期。第十一页，共五十五页。第十二页，共五十五页。类病毒：是含有侵染性RNA分子，没有蛋白质外壳的一类植物病毒。类病毒RNA相对分子质量虽小，但能独立侵染寄主，传染力强，潜伏期长，侵入寄主后也能自我复制，不需要辅助病毒。第十三页，共五十五页。拟病毒：含有两种RNA分子，一种和一般病毒中的类似，另一种与类病毒有相似的理化性质和结构，也是环状的。这两种RNA分子单独都不表现致病性，只有联合起来才具有复制和感染性。朊病毒：又称蛋白质侵染因子。朊病毒是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。第十四页，共五十五页。细菌的结构拟核1.个体形态形状

典型形状为杆状、球状和螺旋状；罕见形态如梨状、叶球状、盘碟状、方形、星状、三角形等。（二）原核生物界：细菌第十五页，共五十五页。球菌：杆菌：螺旋菌：第十六页，共五十五页。双球菌：细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列.如：肺炎双球菌第十七页，共五十五页。链球菌：细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状.如：乳链球菌无乳链球菌溶血链球菌第十八页，共五十五页。四联球菌：细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田字形.如：四联微球菌第十九页，共五十五页。八叠球菌：细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌特征性地连在一起成立方体形.如：藤黄八叠球菌

第二十页，共五十五页。葡萄球菌：细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。如：金黄色葡萄球菌白色葡萄球菌第二十一页，共五十五页。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。铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）结核分枝杆菌第二十二页，共五十五页。炭疽病的病原菌---炭疽杆菌第二十三页，共五十五页。破伤风梭菌第二十四页，共五十五页。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。蛭弧菌霍乱弧菌第二十五页，共五十五页。螺旋菌：菌体回转如螺旋，螺旋数目和螺距大小因种而异。鞭毛二端生细胞壁坚韧，菌体较硬。第二十六页，共五十五页。螺旋体菌：菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。梅毒密螺旋体第二十七页，共五十五页。一般结构特殊结构2.细菌的结构：基本结构和特殊结构第二十八页，共五十五页。1）细胞壁：主要成分：蛋白质和多糖（肽聚糖），与植物细胞壁成分不同基本结构：所有细菌都有，无特异性不同细菌细胞壁的化学组成和结构不同，通过革兰氏染色法可将所有的细菌分为革兰氏阳性（G+）和革兰氏阴性（G—）。第二十九页，共五十五页。革兰氏染色：C.Gram（革兰）于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。第三十页，共五十五页。◆初染：用碱性染料结晶紫对菌液涂片◆媒染：用碘液覆盖涂面约1分钟，其作用是提高染料和细胞间的相互作用从而使二者结合得更牢固。◆脱色：用乙醇或丙酮冲洗进行。在经历脱色后仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细胞呈无色。◆复染：用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料涂片。例如沙黄，它使原来无色的革兰氏阴性细菌最后呈红色，而革兰氏阳性细菌继续保持呈紫色。第三十一页，共五十五页。第三十二页，共五十五页。①

革兰氏阳性的细胞壁成分第三十三页，共五十五页。②

革兰氏阴性的细胞壁成分G-细胞壁的组成和结构比G+更复杂。主要成份为：脂多糖、磷脂、脂蛋白、肽聚糖。

第三十四页，共五十五页。第三十五页，共五十五页。第三十六页，共五十五页。2）细胞膜：与真核细胞膜结构、成分相似3）拟核（核区）：大型环状DNA分子，DNA游离，不形成染色体。控制细菌的主要遗传性状。第三十七页，共五十五页。4）细胞质

质粒：细胞质中可进行自主复制的环状DNA分子。质粒上的基因控制抗药性、固氮、抗生素生成等性状。质粒在基因工程中的作用：

①作为目的基因的运载体

②有些质粒常含有抗性基因，作为基因工程的标记基因。

细胞器：只含核糖体第三十八页，共五十五页。细胞质内含物：贮藏物①聚-β-羟丁酸：类脂性质的碳源类贮藏物贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物。第三十九页，共五十五页。②多糖类贮藏物在真细菌中以糖原为多糖原粒较小，不染色需用电镜观察，用碘液染成褐色，可在光学显微镜下看到。糖原粒淀粉粒有的细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色。第四十页，共五十五页。③异染粒：在暗视野显微镜下看到的迂回螺菌异染粒（迂回体）颗粒大小为0.5～1.0μm，是无机偏磷酸的聚合物，一般在含磷丰富的环境下形成。功能是贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压。第四十一页，共五十五页。④藻青素：一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用，通常存在于蓝细菌中。由含精氨酸和天冬氨酸残基（1:1）的分枝多肽所构成，分子量在25000～125000。第四十二页，共五十五页。⑤硫粒：很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时，常涉及对还原性的硫化物如H2S，硫代硫酸盐等的氧化。第四十三页，共五十五页。气泡许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满气体的泡囊状内含物，大小为0.2～1.0μm×75nm，内由数排柱形小空泡组成，外有2nm厚的蛋白质膜包裹。功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质。第四十四页，共五十五页。1）糖被：包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜、粘液层和菌胶团。

特殊结构：不同细菌有所不同荚膜粘液层菌胶团第四十五页，共五十五页。功能：①保护细菌免受干燥的影响；②贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用；③与病原菌的毒性密切相关；④能抵抗吞噬细胞的吞噬⑤表面附着作用⑥细胞间的信息识别作用⑦

堆积代谢废物第四十六页，共五十五页。2）鞭毛：某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”。第四十七页，共五十五页。鞭毛的着生方式单端鞭毛端生丛毛两端生鞭毛周生鞭毛第四十八页，共五十五页。3)芽孢：概念：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、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体。特点：对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。例如，有的细菌的芽孢，煮沸3小时以后才死亡。

第四十九页，共五十五页。芽孢的结构：第五十页，共五十五页。芽孢的形成与芽孢的萌发过程第五十一页，共五十五页。4）伴孢晶体少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体——δ内毒素，称为伴孢晶体。特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。第五十二页，共五十五页。伴孢晶体鳞翅目幼虫口服伴孢晶体在肠道迅速溶解（中肠pH为9.0-10.5）吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔肠道中的碱性溶液进入血液，后者pH升高