细菌-细菌的形态结构（水产微生物课件）

细菌细菌是原核生物界中一种具有细胞壁的单细胞微生物。原核微生物细菌的主要特点是：①细胞内没有核膜和核仁,故叫核区或核体；核区内含有一条双链DNA构成的细菌染色体；②无线粒体和内质网,能量代谢和氧化还原反应均在细胞膜上进行；③70S核糖体分布在细胞质中;④二分裂法繁殖。任务一细菌的形态结构一、细菌的形态与排列二、细菌的大小三、观察细菌的方法四、细菌的细胞结构任务一细菌的形态结构一、细菌的形态与排列细菌的繁殖方式是简单的二分裂法裂殖,有的细菌分裂后彼此分离,单个存在;另一些细菌则分裂后彼此仍有原浆带相连,形成一定的排列。各种细菌的个体外形和排列方式，在正常情况下是相对稳定而有特征的，可以作为细菌分类和鉴定的依据。任务一细菌的形态结构细菌的外形有球形,杆形和螺旋形,分别被称为:球菌(Coccus)杆菌(Bacillus)螺旋菌(Spirlla)任务一细菌的形态结构螺旋菌杆菌球菌任务一细菌的形态结构1.球菌(coccus)按球菌分裂的方向,及分裂后的排列,分为6种球菌：单球菌双球菌四联球菌八叠球菌葡萄球菌链球菌任务一细菌的形态结构球菌的分裂方向及分裂后的排列任务一细菌的形态结构.................................................单球菌（显微镜下示意图）单球菌(singlecoccus)尿素小球菌任务一细菌的形态结构双球菌（显微镜下示意图）双球菌(doublecoccus)向一个平面分裂，分裂后两两相连存在，菌体为肾状或矛头状。......................................................................任务一细菌的形态结构双球菌(doublecoccus)肺炎双球菌，瓜子状，尖端向外，背端相连任务一细菌的形态结构四联球菌(tetracoccus)电镜照片先后向两个互相垂直的平面分裂，分裂后四个球菌连在一起，排列成方形。示意图效果任务一细菌的形态结构四联球菌(tetracoccus)先后向两个互相垂直的平面分裂，分裂后四个球菌连在一起，排列成方形。任务一细菌的形态结构八叠球菌(Sarcina)先后向三个互相垂直的平面分裂，分裂后八个球菌立体的叠在一起，似包裹状。任务一细菌的形态结构葡萄球菌(Staphylococcusaureus)向多个平面分裂，分裂后若干球菌不规则的堆在一起，形成葡萄串状。显微镜下的金黄色葡萄球菌任务一细菌的形态结构葡萄球菌(Staphylococcusaureus)向多个平面分裂，分裂后若干球菌不规则的堆在一起，形成葡萄串状。电镜下的葡萄球菌很像新疆的马奶葡萄任务一细菌的形态结构链球菌(streptococcus)向一个平面连续分裂，分裂后连成三个以上的长或短链。链球菌（显微镜下示意图）马腺疫链球菌任务一细菌的形态结构链球菌(streptococcus)向一个平面连续分裂，分裂后连成三个以上的长或短链。链球菌(肉汤培养物,革蓝氏染色)任务一细菌的形态结构2.杆菌(bacillus)杆菌只有一个分裂方向，即与菌体长轴垂直分裂，分裂后有不同的排列：单杆菌：大多数杆菌双杆菌：乳杆菌链杆菌：炭疽杆菌球杆菌：布氏杆菌分枝杆菌：结核分枝杆菌棒状杆菌：化脓棒状杆菌任务一细菌的形态结构不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。

炭疽芽胞杆菌3-10μm大肠杆菌2-3μm布氏杆菌0.6-1.5μm大中小任务一细菌的形态结构杆菌的形态多样白喉棒状杆菌两端齐平两端尖细炭疽芽胞杆菌任务一细菌的形态结构杆菌的形态多样分枝杆菌电子显微镜细菌照片双歧杆菌任务一细菌的形态结构3.螺旋菌（Spirlla)菌体呈弯曲呈螺旋状的细菌统称螺旋菌或螺菌。根据弯曲螺旋的程度不同,可再分为弧菌与螺旋菌两种状态。弧菌:菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，犹如“C”字(霍乱弧菌)。螺菌:菌体有两个以上的弯曲,捻转呈螺旋状(鼠咬热螺菌)。任务一细菌的形态结构弧菌霍乱弧菌，副溶血弧菌弧菌弧菌空肠弯曲菌任务一细菌的形态结构螺菌猪痢疾螺旋体螺菌鼠咬热螺菌任务一细菌的形态结构幽门螺旋菌幽门螺旋菌任务一细菌的形态结构不同形态的细菌（DifferentShapes）任务一细菌的形态结构衰老型和多形性在正常情况下，细菌的个体形状和排列是规则和一致的，在老龄培养物中，会出现和正常形状不一样的个体，这就是衰老型和退化性。当这些衰老型的培养物，重新处于正常的培养环境中，可恢复正常形状（慢性猪丹毒杆菌）。但有些细菌，即使在正常环境中生长，起形状也很不一致，这种现象称多形性（溶血巴氏杆菌,支原体,L型细菌）。任务一细菌的形态结构二、细菌细胞的大小细菌个体很小,一般需用显微镜放大几百倍乃至上千倍才能看到。通常以微米(um)作为测量单位,1微米(um)=1/1000毫米(mm)；1微米=1000纳米（nm），nm为病毒的测量单位。球菌平均直径为1um,小杆菌0.2～0.4um×0.7～1.5um；大杆菌为1～1.25um×3～8um；螺形菌一般为0.4～2um×2～20um。光学显微镜下用目镜测微尺测细菌大小任务一细菌的形态结构微生物大小的测定原理所有微生物的大小需要用刻有一定刻度的测微尺来测量，先用绝对长度的物镜测微尺来校正不表示绝对长度的目镜测微尺，计算后者每格所代表的实际长度，然后放上待测的标本，用目镜测微尺测定标本上微生物细胞占目镜测微尺的格数，就可计算该微生物的大小。任务一细菌的形态结构操作方法1.测微尺的构造和使用方法(1)目镜测微尺的构造目镜测微尺是一块圆形玻片，其中央刻有精确的刻度，通常是将5mm划分为50格，实际每格等于100μm。刻度的大小是随使用的目镜和物镜的放大倍数而改变，用前必须用物镜测微尺来标定，如图。(2)物镜测微尺的构造物镜测微尺为一块特制的载玻片，其中央有一小圆圈。圆圈内刻有分度，将长1mm的直线等分为100小格，每小格等于10μm，如图。任务一细菌的形态结构操作方法1.测微尺的构造和使用方法任务一细菌的形态结构操作方法2.目镜测微尺的标定(1)取下接目镜，旋下目镜上的目透镜，将目镜测微尺放人接目镜的中隔板上，使有刻度的一面朝下，再旋上目透镜，并装入镜筒内。(2)将物镜测微尺置于显微镜的载物台上，使有刻度的一面朝上，同观察标本一样，使具有刻度的小圆圈位于视野中央。(3)先用低倍镜观察，对准焦距，待看清物镜测微尺的刻度后，转动目镜，使目镜测微尺的刻度与物镜测微尺的刻度相平行，并使两尺的左边第一条线相重合，再向右寻找两尺的另外一条重合线。如图(4)记录二条重合线间的目镜测微尺的格数和物镜测微尺的格数。任务一细菌的形态结构操作方法2.目镜测微尺的标定任务一细菌的形态结构细菌细胞的大小的意义细胞的大小是细菌分类特征不同细菌细胞大小不同同一细菌的不同菌龄细胞大小不同细菌细胞大小还与营养等因素相关掌握细菌大小的特点，便于去鉴定它们任务一细菌的形态结构1.观察工具（tools）普通光学显微镜暗视野显微镜相差显微镜荧光显微镜电子显微镜三、观察细菌的方法任务一细菌的形态结构2.用显微镜观察细菌的方法活体观察三、观察细菌的方法细菌活体观察法压滴法悬滴法菌丝埋片法任务一细菌的形态结构2.用显微镜观察细菌的方法染色观察三、观察细菌的方法细菌染色法死菌正染色负染色：简单染色法鉴别染色法

革兰氏染色法

抗酸性染色法芽孢染色法荚膜染色法等

活菌:用美蓝或TTC（氯化三苯基四氮唑）等作活菌染色

姬姆萨染色法任务一细菌的形态结构一般结构特殊结构四、细菌细胞的结构一般结构细胞壁细胞膜细胞质核体特殊结构荚膜鞭毛芽胞菌毛任务一细菌的形态结构细菌细胞的结构示意图任务一细菌的形态结构细菌细胞任务一细菌的形态结构一般结构①细胞壁（cellwall)是在细菌细胞膜的外面一层无色透明、坚韧而有弹性的膜；细胞壁折光性强、对染料亲和力低，故在显微镜下很难看到。四、细菌细胞的结构革兰氏染色细胞壁的结构细胞壁的功能细胞壁缺陷型（L型细菌）任务一细菌的形态结构A.革兰氏染色用革兰氏染色可将细菌分为两大类，即革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。结晶紫初染碘液媒染乙醇脱色沙黄复染任务一细菌的形态结构革兰阳性菌细胞壁结构图壁磷壁酸膜磷壁酸任务一细菌的形态结构革兰阴性菌细胞壁结构孔蛋白脂质双层脂蛋白肽聚糖脂多糖外膜细胞膜任务一细菌的形态结构细菌细胞壁的结构G＋细菌细胞壁G-细菌细胞壁任务一细菌的形态结构G+和G-细胞壁的对比G﹢菌：细胞壁厚，肽聚糖网状分子形成一种透性屏障，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。任务一细菌的形态结构Gˉ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。G+和G-细胞壁的对比任务一细菌的形态结构革兰氏染色步骤1.涂片：取灭过菌的载玻片于实验台上，第一滴无菌水，用烧红冷却后的接种环将液滴涂布成一均匀的薄层，涂布面不宜过大。2.干燥：将标本面向上，手持载玻片一端的两侧，小心地在酒精灯上高处微微加热，使水分蒸发，但切勿紧靠火焰或加热时间过长，以防标本烤枯而变形。3.固定：固定常常利用高温，手持载玻片的一端，标本向上，在酒精灯火焰处尽快的来回通过2-3次，共约2-3秒种，并不时以载玻片背面加热触及皮肤，不觉过烫为宜（不超过60℃），放置待冷后，进行染色。4.初染：在涂片薄膜上滴加结晶紫1-2滴，使染色液覆盖涂片，染色约1min。任务一细菌的形态结构革兰氏染色步骤5.水洗：至冲下的水无色为止；6.媒染：滴加碘液覆盖涂片，1min；7.水洗：8.脱色：95%乙醇脱色10-20s，至流出的乙醇不显紫色为止，立即水洗；9.复染：沙黄染液，1min；10.水洗：11.干燥、观察：用吸水纸吸掉水滴，待标本片干后置显微镜下，用低倍镜观察，发现目的物后滴一滴浸油在玻片上，用油镜观察细菌的形态及颜色，紫色的是革兰氏阳性菌，红色的是革兰氏阴性菌。任务一细菌的形态结构革兰氏染色流程图涂片干燥固定结晶紫染色水洗碘液媒染水洗95%酒精脱色水洗沙黄染色水洗晾干镜检1分钟1分钟10-20秒1分钟任务一细菌的形态结构革兰氏染色反应的原理G+菌细胞壁较厚，肽聚糖含量较高，网格结构紧密，含脂量低，当它被酒精脱色时，引起了细胞壁肽聚糖层网状结构的孔径缩小以至关闭，从而阻止了不溶性结晶紫-碘复合物的逸出，还是原来的颜色；G-细菌的细胞壁肽聚糖层较薄，含量较少，而脂类含量高，当酒精脱色时，脂类物质溶解，细胞壁透性增大，结晶紫-碘复合物也随之被抽提出来，故G-细菌细菌菌体呈复染液的红色。染色关键步骤-酒精脱色时间长短。其次，染色结果与菌龄也有关系，老龄G+菌易被染成G-细菌的颜色。任务一细菌的形态结构革兰氏染色任务一细菌的形态结构革兰氏染色G+菌----紫色G-菌----淡红色链球菌大肠杆菌任务一细菌的形态结构B.细胞壁的结构肽聚糖质膜外壁层周质空间革兰氏阳性革兰氏阴性细胞壁剖面结构电镜观察和化学分析，

G+菌和G-菌细胞壁不同。任务一细菌的形态结构G＋`G－细胞壁成分的区别成分占细胞壁干重的%G＋G－肽聚糖含量很高（30-95）含量很低（5-20）磷壁酸含量较高（<50）0类脂质一般无（<2）含量较高（10-20）蛋白质0含量较高任务一细菌的形态结构肽聚糖(peptidoglycan)是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸以β-1、4糖苷键相连，然后再与四肽链和五肽桥连接成三维空间网格结构，故细胞壁坚韧。青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸任务一细菌的形态结构革兰氏染色的意义：

革兰氏染色意义在于，缩小了鉴别细菌的范围。任务一细菌的形态结构维持细菌外形调节胞内外物质交换影响细菌的染色特性对抗生素药物的敏感性不一样是菌体抗原成分决定G－菌的内毒素（脂多糖）C.细胞壁的功能任务一细菌的形态结构细胞壁缺陷型或L型(bacterialLform)：细胞壁缺损后仍能生长和分裂的细菌为L型细菌。特点是耐高渗透压、多形性和革兰氏阴性。青霉素或溶菌酶可使细菌失去细胞壁。D.细胞壁缺陷型（L型细菌）任务一细菌的形态结构原生质体(protoplast)：革兰阳性菌细胞壁缺失后（青霉素或溶菌酶处理），形成仅有细胞膜包裹细胞质的菌体。原生质球(spheroplast)：溶菌酶等仅能去除革兰氏阴性菌细胞壁内的肽聚糖，形成仅有外膜层包裹的菌体。某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。任务一细菌的形态结构左侧为大肠杆菌的原生质球右侧为有胞壁的大肠杆菌任务一细菌的形态结构细菌L型的形态和染色性细菌L型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无论其原为革兰阳性或阴性菌，形成L型大多染成革兰阴性。蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）任务一细菌的形态结构缺壁细菌实验室中形成人工方法去壁自发缺壁突变：L型细菌彻底除尽：原生质体部分去除：原生质球自然界长期进化中形成：支原体青霉素能通过竞争转肽酶的作用使革兰氏阳性细菌不能完成肽聚糖的合成；溶菌酶能裂解肽聚糖中的β-1,4糖苷键，使细菌细胞壁的肽聚糖崩解。所以青霉素和溶菌酶是细胞L型的常用诱导剂。任务一细菌的形态结构②细胞膜的结构(StructureofCytoplasmicMembrane)整合蛋白磷脂周边蛋白磷脂任务一细菌的形态结构细胞膜的功能控制细胞内、外的物质的交换；维持细胞内正常渗透压屏障作用；合成细胞壁、荚膜等大分子的场所；鞭毛着生点和提供其运动的能量等；膜上有许多酶类，参与细菌的氧化还原反应。任务一细菌的形态结构间体（Mesosome)的功能（电镜下细胞膜内陷成管状、囊状的结构,多见于G+）相当于真核细胞的线粒体、内质网；与细胞壁合成有关可能与核分裂有关间体任务一细菌的形态结构③细胞质(cytoplasm)和内含物(inclusionbody)是胞膜包围的无色透明胶状物质，其主要成分是水、蛋白质、核酸、脂类、糖和无机盐等。核区（nuclearregion）质粒(circularcovalentlyclosedDNA)核糖体(ribosome)granule)内含物（inclusionbody)（异染颗粒、气泡等）任务一细菌的形态结构③细胞质(cytoplasm)和内含物(inclusionbody)是胞膜包围的无色透明胶状物质，其主要成分是水、蛋白质、核酸、脂类、糖和无机盐等。任务一细菌的形态结构A.核区（nuclearregionorarea）核区又称核质体、原核、拟核、核基因组(genome），是一个大型环状DNA分子。长度为0.25-3.00mm，每个细胞所含的核区数一般1-4个，细菌除在染色体复制时间内呈双倍体外,一般均为单倍体。任务一细菌的形态结构B.质粒(circularcovalentlyclosedDNA)细菌细胞质中，除染色体外还有一段环状DNA物质，叫质粒或附加体任务一细菌的形态结构质粒功能R因子：与抗药性有关COL因子：大肠杆菌素因子F因子：与有性接合有关其他质粒：与抗生素，色素合成有关基因工程中作为目的基因载体任务一细菌的形态结构C.核糖体（Ribosome)细菌合成蛋白质的场所，游离存在于细胞质中。原核细胞70S（30S、50S）真核细胞的是80S（40S、60S）。核糖体任务一细菌的形态结构D.胞质颗粒（内含物）细菌细胞质中含有多种颗粒，大多为贮藏的营养物质，包括糖原、多糖、脂类、磷酸盐类等。碳源及能源类糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、蓝细菌芽胞杆菌等聚－ß－羟丁酸：固氮菌、产碱菌、肠杆菌硫源：迂回螺菌菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌氮源类藻青素：蓝细菌含有藻青蛋白：蓝细菌含有氮源类磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌和分枝杆菌含有任务一细菌的形态结构异染颗粒:某些细菌细胞内的一种酸性小颗粒，为多聚偏磷酸盐，用美蓝染色时，颗粒为红色，菌体是兰色。红色螺菌的电子显微镜图片任务一细菌的形态结构气泡（gasvocuoles）在成熟或老龄细菌细胞浆内,可见有空泡,内有液体的叫液泡,可以溶解营养物质,调节渗透压;有的细菌有气泡,可使细菌浮于培养基的表面,获取氧气和光能。任务一细菌的形态结构2.细菌的特殊结构：芽孢(endospore)荚膜（capsule）鞭毛(flage)菌毛（fimbria）性毛（pili）鞭毛菌毛性毛荚膜任务一细菌的形态结构A.芽胞(endospore/spore)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。由于一个营养细胞内仅生成一个芽胞，无繁殖功能。芽胞是生物界中抗性最强的生命体。芽胞在普通条件下可保持几年至几十年的生活力。任务一细菌的形态结构细菌芽胞在光学显微镜下的形态及其在胞内的位置任务一细菌的形态结构破伤风杆菌肉毒梭菌炭疽杆菌肉毒梭菌芽胞染色---菌体蓝色，芽胞红色任务一细菌的形态结构产芽胞细菌的种类芽胞的构造芽胞形成芽胞萌发芽胞的耐热机制研究芽胞的意义伴胞晶体A.芽胞(endospore/spore)枯草芽胞杆菌spores任务一细菌的形态结构A.芽胞(endospore/spore)芽胞

菌体（营养细胞）任务一细菌的形态结构

产芽胞细菌的种类能产芽孢的细菌不多，最主要的属于革兰氏阳性杆菌的两个属——好氧性的芽孢杆菌属和厌氧性的梭菌属，球菌中只有芽孢八叠球菌属产生芽孢，螺菌中的孢螺菌属也产芽孢，还有少数其他的杆菌可产生芽孢。芽孢的的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。任务一细菌的形态结构

芽孢的构造细菌芽胞构造的模式图胞外壁芽胞衣皮层芽胞质芽胞核区芽胞膜芽胞壁核心任务一细菌的形态结构

芽胞的形成过程质膜内陷前芽胞双层膜形成合成DPA皮层合成芽胞裂解DNA浓缩形成束状胞衣合成任务一细菌的形态结构

芽孢的萌发由休眠状态的芽孢变成营养状态细菌的过程，称为芽孢的萌发。萌发的过程大约需要90min。热刺激和pH降低均可活化芽孢发芽，葡萄糖、肌苷、腺苷等均为启动剂。任务一细菌的形态结构

芽孢的萌发任务一细菌的形态结构

芽胞耐热机制成熟芽胞的电镜照片芽胞含水量少，平均含水40％，蛋白质受热后不易变形；芽孢特有的化学组分吡啶二羧酸钙（DPA-Ca）能提高芽孢中的各种酶的热稳定性；含有芽胞特有的芽胞肽聚糖，具有多层致密的厚膜，理化因素不易透入；芽胞中酶的分子量较营养细胞小；任务一细菌的形态结构

研究芽胞的意义细菌分类、鉴定中的重要形态学指标指导菌种保藏制定灭菌参数中央芽胞杀死芽孢的最可靠方法是高压蒸汽灭菌，当进行消毒灭菌时应以芽孢是否被杀死作为判断灭菌效果的指标。任务一细菌的形态结构

伴胞晶体少数芽胞杆菌在形成芽胞的同时，会在芽胞旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体—δ内毒素，称为伴胞晶体。实用意义：细菌杀虫剂—生物农药。苏云金芽胞杆菌和伴胞晶体任务一细菌的形态结构B.荚膜(capsule)包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质，称为糖被。糖被的有无、厚薄与菌种遗传性有关，还与环境条件（特别是营养）密切相关。糖被按其有无固定层次、层次薄厚又可分为荚膜、微荚膜、粘液层和菌胶团。细菌负染后相差显微镜图片任务一细菌的形态结构糖被包裹在单个细胞上包裹在细胞群上：菌胶团松散，未固定在壁上：黏液层在壁上有固定层层次薄：微荚膜层次厚：大荚膜任务一细菌的形态结构电镜下荚膜任务一细菌的形态结构荚膜成分多糖纯多糖杂多糖多肽和多糖：巨大芽孢杆菌蛋白质：鼠疫耶尔森氏菌葡聚糖纤维素果聚糖……多肽海藻酸透明质酸聚-D-谷氨酸：炭疽杆菌聚谷酰胺任务一细菌的形态结构荚膜的形成需要能量，与环境条件密切相关。一般在动物体内或含有血清或糖的培养基中容易形成荚膜，在普通培养基上或连续传代则易消失。荚膜对一般碱性染料亲和力低，不易着色，普通染色这能看到菌体周围有未着色的透明圈。用特殊染色法可将荚膜染成与菌体不同的颜色。任务一细菌的形态结构炭疽杆菌荚膜，菌体外阴影（组织片）任务一细菌的形态结构显微镜下的荚膜任务一细菌的形态结构荚膜功能保护作用贮藏养料