第2章-微生物的主要类群

第2章-微生物的主要类群第一页，共108页。微生物的主要类群

2.1原核微生物2.2真核微生物2.3非细胞型微生物第二页，共108页。微生物的主要类群2.1原核微生物

原核微生物是指一大类没有核膜和核仁，仅含一个由裸露的DNA分子构成的原始核区的单细胞生物。

原核微生物主要包括细菌、放线菌、古细菌、蓝细菌、立克次氏体、衣原体、支原体和螺旋体等类群。第三页，共108页。微生物的主要类群2.1.1细菌

细菌是一类个体微小、形态结构简单的单细胞原核微生物。在自然界中，细菌分布最广、数量最多，细菌几乎可以在地球上的各种环境下生存，一般每克土壤中含有的细菌数可达数十万个到数千万个。第四页，共108页。微生物的主要类群2.1.1.1细菌的形态与排列方式

细菌有三种基本形态：球状、杆状、螺旋状，分别称球菌、杆菌、螺旋菌。

(1)球菌是一类菌体呈球形或近似球形的细菌。第五页，共108页。微生物的主要类群

①单球菌②

双球菌③链球菌④四联球菌⑤八叠球菌⑥葡萄球菌第六页，共108页。.................................................单球菌（显微镜下示意图）单球菌第七页，共108页。......................................................................双球菌（显微镜下示意图）双球菌第八页，共108页。链球菌链球菌（显微镜下示意图）第九页，共108页。左：显微镜效果右：电镜照片

四联球菌第十页，共108页。八叠球菌八叠球菌（显微镜下示意图）第十一页，共108页。左：葡萄球菌电镜照片葡萄球菌右：显微镜下的金黄色葡萄球菌第十二页，共108页。微生物的主要类群

(2)杆菌

细胞呈杆状或圆柱状。显微镜下的杆菌第十三页，共108页。枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌第十四页，共108页。微生物的主要类群

(3)螺旋菌菌体呈弯曲状的杆菌。根据其弯曲程度不同可分成弧菌与螺菌两种类型，①弧菌②螺旋菌第十五页，共108页。弧菌螺旋菌第十六页，共108页。显微镜下的螺旋菌第十七页，共108页。细菌的其他形态第十八页，共108页。微生物的主要类群2.1.1.2细菌细胞的大小

通常球菌直径：0.2—μm，杆菌:长1—5μm,宽0.5—1μm。

螺旋菌：长2-60μm，宽μm1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm;109个大肠杆菌重1mg.

第十九页，共108页。微生物的主要类群

细菌细胞的大小

菌名

直径或宽×长/（μm×μm）乳链球菌金黄色葡萄球菌大肠杆菌枯草芽孢杆菌霍乱弧菌0.5~10.8~10.5×(1~3)(0.8~1.2)×(1.2~3)(0.2~0.6)×(1~3)第二十页，共108页。微生物的主要类群2.1.1.3细菌细胞的结构与功能基本结构包括：

细胞壁、细胞膜、细胞质、核区、间体、核糖体、气泡和储藏物。特殊结构包括：荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢。图2-1细菌细胞构造模式图第二十一页，共108页。细菌细胞结构第二十二页，共108页。微生物的主要类群（1）细胞壁

细胞壁是包围在细胞最外的一层坚韧且略具弹性的无色透明薄膜。它约占菌体干重的10%～25%。细胞壁的主要功能是维持细胞形状；提高机械强度等。原核微生物细胞壁包括肽聚糖、磷壁质。肽聚糖是原核微生物细胞壁所特有的成分。通过革兰染色法可将大多数的细菌分为革兰阳性菌(G+)和革兰阴性菌(G－)两大类。第二十三页，共108页。微生物的主要类群

经电子显微镜及化学分析发现，G+细菌和G－细菌在细胞壁的化学组成与结构上有显著差异，见表2-1和图2-2。细菌类群壁厚度（nm）肽聚糖磷壁酸蛋白质（%）脂多糖脂肪（%）含量（%）层次网格结构G+20～8040～90多层紧密+约20－1～4G－105～10单层疏松－约60+11～22第二十四页，共108页。微生物的主要类群图2-2细菌细胞壁的结构图（a）—革兰阳性菌的细胞壁；（b）—革兰阴性菌的细胞壁；（c）—革兰阴性菌细胞壁的图解第二十五页，共108页。微生物的主要类群

③革兰染色的机理。阴性菌阳性菌革兰氏染色法第二十六页，共108页。微生物的主要类群

（2）细胞膜细胞膜又称细胞质膜、内膜或原生质膜。厚度一般为7～8nm。内外两层磷脂分子，含量为20%～30%；蛋白质有些穿透磷脂层，有些位于表面，含量为60%～70%；另外有少量多糖(约2%)。细胞膜的基本结构见图2-3。图2-3细胞膜结构模式第二十七页，共108页。微生物的主要类群

细胞膜是具有高度的选择性的半透膜，含有丰富的酶系和多种膜蛋白。具有重要的生理功能，主要有：

①选择渗透性。②参与细胞壁各种组分的以及糖等的生物合成。③参与产能代谢。第二十八页，共108页。微生物的主要类群

（3）细胞质及内含物

细胞质是细胞膜以内，核以外的无色透明、粘稠的复杂胶体，亦称原生质。其主要成分为蛋白质、核酸、多糖、脂类、水分和少量无机盐类。细胞质中无真核细胞所具有的细胞器。第二十九页，共108页。微生物的主要类群

①核糖体②贮藏性颗粒③气泡第三十页，共108页。微生物的主要类群

（4）原核(拟核)

细菌细胞核因无核仁和核膜，故称为原核或拟核。它是由一条环状双链的DNA分子（脱氧核糖核酸）高度折叠缠绕而形成。

第三十一页，共108页。微生物的主要类群

除原核外，很多细菌还含有质粒。质粒为小型环状DNA分子。根据其功能不同可分为三类：①致育因子(F因子)，与有性接合有关；②抗药性质粒(R因子)，与抗药性有关；③降解性质粒，与降解污染物有关。第三十二页，共108页。微生物的主要类群

（5）荚膜荚膜是细菌的特殊结构。某些细菌在新陈代谢过程中产生的覆盖在细胞壁外的一层疏松透明的粘液状物质。根据荚膜的厚度和形状不同又可分为：

①大荚膜②粘液层③菌胶团第三十三页，共108页。微生物的主要类群

荚膜的主要成分为多糖，少数含多肽、脂多糖等，含水量在90%以上。荚膜的主要功能有：①保护作用②贮藏养料③表面吸附作用④作为透性屏障第三十四页，共108页。微生物的主要类群

（6）芽孢概念：某些菌生长到一定阶段，细胞内形成一个圆形、椭圆形或卵圆形的内生孢子，是对不良环境有较强抵抗力的休眠体。芽孢第三十五页，共108页。微生物的主要类群

A近中央B末端C中央芽孢的形态及其在细胞中的位置第三十六页，共108页。微生物的主要类群细菌芽孢的各种类型第三十七页，共108页。微生物的主要类群

芽孢的结构主要由孢外壁、芽孢衣、皮层和核心组成。第三十八页，共108页。微生物的主要类群

(7)鞭毛与纤毛是某些运动细菌体内长出的一根或数根波状弯曲的细长丝状体。鞭毛的特点是极易脱落而且非常纤细，它的直径为12～18nm。

大多数的球菌没有鞭毛；杆菌有的生鞭毛，有的不生鞭毛；螺旋菌一般都有鞭毛。第三十九页，共108页。微生物的主要类群鞭毛的类型端生

周生

一端生

两端生

一根：霍乱弧菌

一束：荧光假单胞菌

一根：鼠咬热螺旋体

一束：红色螺菌

肠杆菌科：大肠杆菌

芽孢杆菌科：枯草杆菌

根据鞭毛数量和排列情况，可将细菌鞭毛为为几下类型：第四十页，共108页。微生物的主要类群

鞭毛的化学组成主要是蛋白质、少量多糖、脂类和核酸。鞭毛的结构由鞭毛基体、鞭毛钩和截毛丝三部分组成。第四十一页，共108页。微生物的主要类群1一端单生鞭毛2一端丛生鞭毛3一两端单生鞭毛4一两端丛生鞭毛5一周生鞭毛

第四十二页，共108页。微生物的主要类群

纤毛又称菌毛、伞毛、须毛等。纤毛有两种：一种是普通纤毛，能使细菌粘附在某物质上或液面上形成菌膜；另一种是性纤毛，又称性菌毛（F-菌毛），有的性毛还是噬菌体吸附于寄主细胞的受体。第四十三页，共108页。微生物的主要类群2.1.1.4细菌的繁殖

细菌最普遍、最主要的繁殖方式是无性繁殖，即二分裂法（简称裂殖），其主要过程为：

①核质分裂②横隔壁形成③子细胞分裂第四十四页，共108页。微生物的主要类群2.1.1.5细菌的培养特征

（1）细菌在固体培养基上的培养特征菌落：在固体培养基上,由单个细胞繁殖形成的肉眼可见的子细胞群体。菌苔:大量细胞密集生长,结果长成的各“菌落”连接成一片。第四十五页，共108页。微生物的主要类群常见细菌菌落的特征第四十六页，共108页。微生物的主要类群

（2）细菌在半固体培养基中的培养特征1、2—不运动性好氧菌；3—不运动性兼性菌4—运动性好氧菌；5—运动性兼性菌细菌在半固体上的生长特征第四十七页，共108页。微生物的主要类群

（1）假单孢菌属为革兰阴性菌，需氧，无芽孢，端生鞭毛，能运动。（2）乳杆菌属为革兰阳性菌，不能运动，菌体为杆状，常呈链排列。（3）醋酸杆菌为革兰阴性杆菌，老龄的菌经革兰染色后为阳性。无芽孢，需氧。第四十八页，共108页。微生物的主要类群

（4）芽孢杆菌属为革兰阳性菌，需氧，能产生芽孢。（5）链球菌属为革兰阳性菌，呈短链或长链状排列。（6）小球菌属和葡萄球菌属为革兰阳性菌，需氧或兼性厌氧。第四十九页，共108页。微生物的主要类群2.1.2放线菌2.1.2.1放线菌的形态和大小

123451、气生菌丝2、基内菌丝（吸收营养物质）3、培养基4、孢子丝5、孢子第五十页，共108页。微生物的主要类群

(1)基内菌丝基内菌丝是放线菌的孢子萌发后，伸入培养基内摄取营养的菌丝，又称营养菌丝。(2)气生菌丝气生菌丝是由基内菌丝长出培养基外伸向空间的菌丝。(3)孢子丝形状有直形、波曲形和螺旋形之分；着生方式也可分成互生、丛生、轮生等方式。第五十一页，共108页。微生物的主要类群放线菌孢子丝形态图第五十二页，共108页。微生物的主要类群2.1.2.2放线菌的繁殖与菌落特征

(1)繁殖方式放线菌主要通过产生无性孢子及菌丝片断等形式进行繁殖。

第五十三页，共108页。微生物的主要类群

常见放线菌的代表属主要有：链霉菌属、诺卡氏菌属(原放线菌)和小单孢菌属等。第五十四页，共108页。微生物的主要类群2.1.3其他原核微生物2.1.3.1古细菌在细菌中有一类在细胞形态、化学组成及生活环境等方面都很特殊的微生物。为了区分这类独特的微生物类群将其命名为古细菌，简称古菌。第五十五页，共108页。微生物的主要类群

（1）古细菌的主要特征

古细菌的细胞薄而扁平，形态独特多样。根据古细菌的生活习性和生理特性的不同可将其分成三大类群：产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌。第五十六页，共108页。微生物的主要类群

（2）古细菌的常见类群——产甲烷菌

产甲烷菌是严格的厌氧菌，只能生活在与氧气隔绝的水底、沼泽、水稻田、厌氧处理装置以及动物的消化道特别是反刍动物的瘤胃中。第五十七页，共108页。微生物的主要类群产甲烷细菌形态图第五十八页，共108页。微生物的主要类群2.1.3.2蓝细菌

蓝细菌是一类含有叶绿素a，能进行放氧性光合作用的原核生物。

（1）蓝细菌的主要特征①蓝细菌形态差异大，有单细胞体、群体和丝状体。②蓝细菌的营养类型为光能自养型。③有异形胞的蓝细菌能固氮。④细胞壁外常有胶被或胶鞘。⑤繁殖方式主要为无性繁殖的二分裂法第五十九页，共108页。微生物的主要类群

（2）常见代表属

①念珠蓝菌属。菌体为丝状体、有胶鞘、构成丝状体的细胞球形、桶形或圆柱形、异形胞间生。②螺旋蓝菌属。繁殖力强，10h可生长一倍。螺旋蓝菌，又称螺旋藻第六十页，共108页。微生物的主要类群第六十一页，共108页。微生物的主要类群

③微囊蓝菌属。菌体是由许多球形细胞构成的群体，群体外具有公共胶被，该属中一些蓝菌产生毒素，通过食物链富集在鱼、贝等水生物体内，最终危害人体健康，严重的可导致人畜死亡。

A—铜绿微囊蓝菌；B—不定微囊蓝菌微囊蓝菌第六十二页，共108页。微生物的主要类群2.1.3.3支原体又称类菌质体

是一类介于细菌与立克次氏体之间、能独立生活的最小原核微生物。支原体的主要特征是：（1）体形微小，直径约为150～300nm，一般为250nm左右，在显微镜下，勉强可见。（2）无细胞壁，细胞柔软而形态多变。（3）在含血清等营养丰富的培养基上形成“油煎蛋形”的小菌落，直径为10～600m。

第六十三页，共108页。微生物的主要类群（rickettsia）

立克次氏体是一类只能寄生在真核细胞内的革兰阴性原核微生物。其主要特点是：(1)细胞呈球状、杆状或丝状，细胞大小一般为(0.3～0.7)m×(1～2)m，光学显微镜下可见；(2)有细胞壁，革兰染色阴性；(3)在真核细胞内营专性寄生；(4)以二分裂方式繁殖；(5)不能在人工培养基上生长，可用鸡胚、敏感动物或合适的组织培养物培养。第六十四页，共108页。微生物的主要类群2.1.3.5衣原体

衣原体是一类能通过细菌滤器在真核细胞内营专性能量寄生的原核微生物。其主要特征是：m，m；（2）有细胞壁，革兰染色阴性；（3）有不完整的酶系统，尤其缺乏能量代谢的酶系统，故必须依靠寄生细胞提供能量，进行严格的细胞内寄生；第六十五页，共108页。微生物的主要类群（4）核酸DNA和RNA以二分裂方式繁殖；（5）传播途径不需媒介而是直接由空气传染给鸟类，哺乳动物和人类，引起沙眼、结膜炎、肺类、多发性关节炎、肠炎等；（6）在宿主细胞内的发育阶段，存在原基体和始体两种细胞形态。第六十六页，共108页。微生物的主要类群2.1.3.6螺旋体

螺旋体是一类介于细菌与原生动物之间的单细胞原核微生物，形态结构和运动方式独特。其特点是：菌体细长（0.1～3.0）m×（3～500）m。

第六十七页，共108页。微生物的主要类群2.2真核微生物

真核微生物是指细胞核有核仁和核膜，能进行有丝分裂细胞质中存在线粒体和内质网等细胞器的微生物。

真核微生物真菌显微藻类原生动物酵母菌丝状真菌—霉菌担子菌第六十八页，共108页。微生物的主要类群2.2.1酵母菌酵母菌是指以出芽繁殖为主的单细胞真菌的俗称。2.2.1.1酵母菌的形态结构

（1）形态一般有卵圆形、圆形、圆柱形、柠檬形或假丝状。酵母菌细胞的直径为1～5m，长约5～30m或更长。如一般成熟的细胞大于幼龄细胞，液体培养的细胞大于固体培养的细胞。第六十九页，共108页。微生物的主要类群(a)热带假丝酵母1—营养细胞，2—假菌丝；(b)白假丝酵母；(c)酿酒酵母1—营养细胞，2—子囊孢子；(d)粟酒裂殖酵母1—营养细胞，2—子囊孢子图2-16几种酵母菌第七十页，共108页。微生物的主要类群

（2）酵母菌的细胞结构

酵母菌的细胞有细胞壁、细胞膜和细胞质等基本结构以及核糖体等细胞器，细胞质中有线粒体（能量代谢的中心）、中心体、内质网和高尔基体等细胞器以及多糖、脂类等储藏物质。细胞壁的成分主要是葡聚糖和甘露聚糖。酵母细胞壁结构第七十一页，共108页。微生物的主要类群图2-17酵母菌细胞的模式结构第七十二页，共108页。微生物的主要类群2.2.1.2酵母菌的繁殖方式和生活史

（1）酵母菌的繁殖方式

酵母菌的繁殖方式如下所示繁殖方式

有性繁殖：产生子囊孢子

无性繁殖芽殖（主要繁殖方式）裂殖(裂殖酵母属)无性孢子掷孢子(掷孢酵母属)厚桓孢子（白假丝酵母）第七十三页，共108页。微生物的主要类群

①无性繁殖。无性繁殖是指不经过性细胞，由母细胞直接产生子代的繁殖方式。a.芽殖

b.裂殖c.无性孢子繁殖第七十四页，共108页。微生物的主要类群

②有性繁殖。有性繁殖是指通过两个有性差异的细胞相互接合形成新个体的繁殖方式。有性繁殖过程一般分为三个阶段：质配核配减数分裂

第七十五页，共108页。微生物的主要类群

（2）酵母菌的生活史个体经过一系列生长发育阶段后产生下一代个体的全部过程，就称为该生物的生活史或生命周期。

根据酵母菌生活史中单倍体和二倍体阶段存在时间的长短，可以把酵母菌分成单倍体型、双倍体型和单双倍体型三种类型。第七十六页，共108页。微生物的主要类群

①单倍体型

该类酵母菌的主要特点是：a.营养细胞为单倍体；b.无性繁殖以裂殖方式进行；c.二倍体细胞不能独立生活。

第七十七页，共108页。微生物的主要类群图2-18八孢裂殖酵母生活史第七十八页，共108页。微生物的主要类群

②二倍体型

该类酵母菌的主要特点是：a.二倍体的营养细胞不断进行芽殖，此阶段较长；b.单倍体的子囊孢子只在子囊内发生接合；c.单倍体阶段只能以子囊孢子形式存在。第七十九页，共108页。微生物的主要类群图2-19路德酵母生活史第八十页，共108页。微生物的主要类群③单双倍体型。该类酵母菌的主要特点是：a.单倍体营养细胞和二倍体营养细胞都可进行出芽繁殖；b.一般以出芽繁殖为主，特定条件下进行有性繁殖。

第八十一页，共108页。微生物的主要类群图2-20啤酒酵母生活史第八十二页，共108页。微生物的主要类群(3)酵母菌的培养特征

较大且厚实，表面光滑、湿润、粘稠、易被挑取。菌醭的形成、菌落的颜色、光泽、质地、表面和边缘等特征都是菌种鉴定的依据。第八十三页，共108页。微生物的主要类群2.2.1.3食品中常见的酵母菌

（1）酵母属酵母细胞为圆形、卵圆形，常形成假菌丝，多数为出芽繁殖，产生子囊孢子1～4个。（2）假丝酵母属酵母细胞为球形或圆筒形，多数为出芽和分裂繁殖。（3）球拟酵母属酵母细胞为球形、卵形、椭圆形，为多端出芽繁殖，对多数糖有分解能力。第八十四页，共108页。微生物的主要类群2.2.2霉菌霉菌是丝状真菌的俗称，在分类学上，分属藻状菌纲、子囊菌纲和半知菌纲。2.2.2.1霉菌的形态结构

霉菌菌体由分枝或不分枝的菌丝构成，许多菌丝交织在一起，称为菌丝体。菌丝直径2～10m。第八十五页，共108页。微生物的主要类群(a)—无隔菌丝；（b）—有隔菌丝图2-21霉菌的营养菌丝第八十六页，共108页。微生物的主要类群2.2.2.2霉菌的繁殖

霉菌的繁殖能力极强，繁殖方式复杂多样，菌丝的碎片即可发育成新个体，称为断裂增殖。

（1）无性孢子繁殖

①孢子囊孢子

②分生孢子

③节孢子④厚垣孢子⑤芽孢子第八十七页，共108页。微生物的主要类群图2-22常见霉菌无性孢子的类型第八十八页，共108页。微生物的主要类群

（2）有性繁殖经过两性细胞结合而形成的孢子称为有性孢子。常见的有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子。图2-23霉菌的各种有性孢子形态图

(a)—水霉的藏卵器和卵孢子；(b)—根霉的结合孢子；(c)—子囊孢子；(d)—担孢子第八十九页，共108页。微生物的主要类群

（3）菌落特征菌落较疏松、常呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状。第九十页，共108页。微生物的主要类群2.2.2.3食品中常见霉菌

（1）毛霉属

毛霉以孢子囊孢子进行无性繁殖，以接合孢子进行有性繁殖。毛霉的菌落为疏松的絮状。1－单柄、不分支；2－总状分支；3－假轴状分支；4.－孢囊梗和孢；5－孢子囊破裂第九十一页，共108页。微生物的主要类群

（2）根霉属图2-25根霉第九十二页，共108页。微生物的主要类群

（3）曲霉属1-分子孢子；2—孢子梗；3—顶囊；4—分子孢子梗；5—足细胞；6—菌丝图2-26曲霉第九十三页，共108页。微生物的主要类群1－单轮生；2－对称二轮生；3－多轮生；4－不对称青霉群图2－27青霉属孢子穗的类型

（4）青霉属第九十四页，共108页。微生物的主要类群2.3非细胞型微生物

非细胞型微生物包括病毒和亚病毒，后者又包括类病毒、卫星病毒和朊病毒。2.3.1病毒病毒是一类超显微的非细胞型微生物，每一种病毒只含有一种核酸（DNA或RNA）。第九十五页，共108页。微生物的主要类群2.3.1.1病毒的形态与大小

病毒形态多种多样，有球形、卵圆形、砖形、杆状、子弹状、丝状和蝌蚪状等。病毒种类不同，其大小相差悬殊，直径在10～300nm之间，通常为100nm左右。第九十六页，共108页。微生物的主要类群图2-24常见病毒形态第九十七页，共108页。微生物的主要类群2.3.1.2病毒的化学组成与结构

病毒的基本化学组成是蛋白质和核酸，而且每种病毒只含RNA或DNA一种核酸。a—裸露病毒；b—包裹病毒图2-25病毒的基本结构第九十八页，共108页。微生物的主要类群2.3.1.3环境病毒的主要类群微生物病毒植物病毒脊椎动物病毒昆虫病毒第