第三章微生物类群与形态结构级期末总结

第三章微生物类群与形态结构级期末总结第一页，共60页。Outline第一节细菌第二节古菌第三节真核微生物第二页，共60页。第一节（真）细菌一、一般形态及细胞结构二、放线菌三、支原体、立克次氏体和衣原体四、螺旋体（Spirochete）

五、粘细菌（Myxobacteria）六、蛭弧菌（Bdellovibrio）七、蓝细菌（Cyanobacteria）第三页，共60页。第一节细菌（Bacteria）一、一般形态及细胞结构（一）个体形态和排列（二）大小（三）细胞的结构1、细胞壁2、细胞膜3、细胞质和内含物4、核区5、特殊的休眠构造——芽孢6、细菌细胞壁以外的构造———

糖被7、细菌细胞壁以外的构造———

鞭毛8、细菌细胞壁以外的构造———

菌毛9、细菌细胞壁以外的构造———

性毛第四页，共60页。第一节细菌（Bacteria）一、一般形态及细胞结构（一）个体形态和排列球状:杆状:螺旋状:弧菌、螺菌、螺旋体菌。基本形态细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。细胞呈杆状或圆柱形，杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般不作为分类依据。第五页，共60页。（三）细胞的结构特殊构造：部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造一般构造：一般细菌都有的构造第六页，共60页。1、细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁：（1）革兰氏染色（Gramstain）

兰氏染色法是1884年由丹麦病理学家C.Gram（革兰）所创立的。该法可将所有的细菌区分为革兰氏阳性菌（G+）和革兰氏阴性菌（G-）两大类，是细菌学上最常用的鉴别染色法。第七页，共60页。1、细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁：（1）革兰氏染色1、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染；2、用碘溶液进行媒染，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；3、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。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；4、用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对涂片进行复染。例如蕃红，它使原来无色的革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色。第八页，共60页。1、细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁：（1）革兰氏染色表革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁成分的比较第九页，共60页。1、细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁：（4）革兰氏阳性和阴性细菌的比较革兰氏染色的原理（参见P49，新版P048）第十页，共60页。（二）细胞的结构1、细胞壁6）缺壁细菌（cellwalldeficientbacteria）：细胞壁缺乏或缺损的各种细菌的统称，包括支原体、L型细菌、原生质体和球状体等。缺壁细菌实验室或宿主体内形成缺壁突变——L型细菌人工去壁基本去尽——原生质体(G＋)部分去掉——球状体(G－)在自然界长期进化中形成——支原体(protoplast)(L-formofbacteria)(sphaeroplast)(Mycoplasma)（参见P48-49，新版P047）第十一页，共60页。（三）细胞的结构3、细胞质和内含物2）颗粒状贮藏物(reservematerials)：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。氮源类第十二页，共60页。（三）细胞的结构5、特殊的休眠构造——芽孢1）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，称为芽孢（endospore或spore，偶译“内生孢子”）。第十三页，共60页。（三）细胞的结构5、特殊的休眠构造——芽孢6）伴孢晶体（parasporalcrystal）少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)（简称“Bt”）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。第十四页，共60页。（三）细胞的结构5、特殊的休眠构造——芽孢6）伴孢晶体（parasporalcrystal）伴孢晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，因而可将这类产伴孢晶体的细菌制成有利于环境保护的生物农药——细菌杀虫剂。特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。第十五页，共60页。（三）细胞的结构6、细菌细胞壁以外的构造在某些原核生物的细胞壁外，着生一些特殊的附属物，包括：糖被（glycocalyx）

鞭毛（flagella）

菌毛（fimbriae）

性菌毛（pili）第十六页，共60页。（三）细胞的结构6、细菌细胞壁以外的构造———

糖被（glycocalyx）1)概念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（capsule或macrocapsule，大荚膜）、微荚膜(microcapsule)、粘液层(slimelayer)和菌胶团(zoogloea)。糖被包裹在单个细胞上在壁上有固定层层次厚：(大)夹膜层次薄：微夹膜包裹在细胞群上：菌胶团[动胶菌属（Zoogloea）有]松散，未固定在壁上：粘液层第十七页，共60页。（三）细胞的结构7、细菌细胞壁以外的构造———

鞭毛(flagellum,复flagella)1)概念生长在某些细菌体表的长丝状、波曲形的蛋白质附属物，称为鞭毛（flagellum，复flagella），其数目为一至数十条，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”。第十八页，共60页。原核微生物鞭毛的构造由基体（basalbody）、钩形鞘（鞭毛钩,hook）和鞭毛丝（filament）三部分组成。（三）细胞的结构7、细菌细胞壁以外的构造———

鞭毛(flagellum,复flagella)3）鞭毛的结构及其运动机制第十九页，共60页。(a)Flagellarbasalbodiesandhooksinagram-negativebacterialcell(b)Flagellarbasalbodiesandhooksinagram-positivebacterialcellFlagellarUltrastructure鞭毛丝鞭毛钩相同：三部分结构；不同：基部的差异。基体:L,P和S-M环基体:S-M（革兰氏阴性菌鞭毛）（革兰氏阳性菌鞭毛）第二十页，共60页。（三）细胞的结构7、细菌细胞壁以外的构造———

鞭毛(flagellum,复flagella)4）鞭毛推动细菌运动的特点（1）速度一般速度在20～80μm/s范围，最高可达100μm/s（每分钟达到3000倍体长），超过了陆上跑得最快的动物——猎豹的速度（每分钟1500倍体长或每小时110km/h）。（2）方式细菌以推进方式做直线运动，以翻腾形式做短促转向运动。通过鞭毛的旋转（逆时针或顺时针）而使细菌运动（向前或翻滚）。第二十一页，共60页。（三）细胞的结构8、细菌细胞壁以外的构造———

菌毛(fimbria，复数fimbriae)长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。菌毛直径3~10nm,菌毛蛋白(pilin)亚基围绕中心作螺旋状排列,呈中空管状。每个细菌约有250～300条菌毛。有菌毛的细菌一般以革兰氏阴性致病菌居多，借助菌毛可把它们牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上，进一步定植和致病。第二十二页，共60页。（三）细胞的结构9、细菌细胞壁以外的构造———性毛(pili,单数pilus)构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的性毛还是RNA噬菌体的特异性吸附受体。F+细胞

F—细胞性毛第二十三页，共60页。第一节细菌（Bacteria）二、放线菌三、支原体、立克次氏体和衣原体一、一般形态及细胞结构五、粘细菌（Myxobacteria）六、蛭弧菌（Bdellovibrio）七、蓝细菌（Cyanobacteria）四、螺旋体（Spirochete）

第二十四页，共60页。第一节细菌（Bacteria）二、放线菌（一）概念（二）形态与结构单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；菌丝直径与杆菌类似，约1mm；细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）；细胞的结构与细菌基本相同;根据菌丝的形态与功能不同，分为基内菌丝、气生菌丝与孢子丝三种。放线菌（Actinomycetes，Actinobacterium）：细胞形态从杆状至丝状，大多数具有分枝状菌丝、以孢子进行繁殖，革兰氏染色阳性，属于细菌范畴内的一类原核微生物。第二十五页，共60页。二、放线菌（三）生长与繁殖繁殖方式无性孢子菌丝断裂分生孢子常见于液体培养中，工业发酵生产抗生素时都以此法大量繁殖放线菌细菌的芽孢是休眠体，而放线菌的孢子是繁殖体孢囊孢子第二十六页，共60页。二、放线菌（五）分布特点及与人类的关系放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界，土壤中最多，其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味。能产生大量的、种类繁多的抗生素（其中90%由链霉菌产生）。有的放线菌可用于生产维生素、酶制制；此外，在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用。

少数寄生型放线菌可引起人、动物（如皮肤、脑、肺和脚部感染）、植物（如马铃薯和甜菜的疮痂病）的疾病。第二十七页，共60页。第一节细菌（Bacteria）三、支原体、立克次氏体和衣原体支原体（Mycoplasma）立克次氏体（Rickettsia）衣原体（Chlamydia）革兰氏阴性细菌，其大小和特性均介于通常的细菌与病毒之间。第二十八页，共60页。四、螺旋体（Spirochete）

一、概念是一类具有独特的形态和运动机制的G﹣细菌。菌体细长、柔软、弯曲呈螺旋状，大小为0.1-3µm×5-250µm

；靠体内轴丝(axialfilaments)运动。二、特点广泛存在于水生环境，也有许多分布在人和动物体内。大部分营自由的腐生生活或共生，无致病性，只有一小部分可引起人和动物的疾病。多为厌氧，少为好氧，有的为兼性厌氧。第一节细菌（Bacteria）第二十九页，共60页。五、粘细菌（myxobacteria）一、概念粘细菌又名子实粘细菌，是一类具有最复杂的行为模式和生活史的原核微生物。二、特点1、为单细胞、杆状、柔软，无鞭毛，产生粘液，可在固体表面作“滑行”运动，以分裂方式进行繁殖，革兰氏染色阴性；2、能形成粘孢子和形态各异、颜色鲜艳、肉眼可见的子实体，有独特的协同社会性行为；3、可以合成大量具有生物学活性的次级代谢产物。第一节细菌（Bacteria）第三十页，共60页。六、蛭弧菌（Bdellovibrio）（一）概念寄生于其它细菌并导致其裂解的一类弧菌，其行为类似噬菌体。（二）特点1、鞭毛多为偏端单生；2、生活方式多样：寄生、兼性寄生，极少数腐生。一般认为后者为突变株；3、可能成为防治有害细菌的一种有力武器。第一节细菌（Bacteria）第三十一页，共60页。七、蓝细菌（Cyanobacteria）1、概念也称蓝藻或蓝绿藻（blue-greenalgae），是一类含有叶绿素a、能以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能、同化CO2为有机物质的光合细菌。以前曾归于藻类，因为它和高等植物一样具有光合色素----叶绿素a，能进行产氧型光合作用。第一节细菌（Bacteria）第三十二页，共60页。第二节古（生）菌（Archaea）一、概念的提出1977年，CarlWoese以16SrRNA序列比较为依据，提出的独立于真细菌和真核生物之外的生命的第三种形式。在分类地位上与真细菌和真核生物并列为三域（Domain），并且在进化谱系上更接近真核生物。在细胞构造上与真细菌较为接近，同属原核生物。多生活于一些生存条件十分恶劣的极端环境中，例如高温、高盐、高酸等。原名：古细菌（Archaebacteria）；后改名：古生菌（Archaea）第三十三页，共60页。微生物（病毒）古生菌（Archaea）细菌（Bacteria）非细胞型细胞型原核微生物真核微生物（Eukarya）古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列，且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌较为接近，同属于原核生物。Eubacteria

（真细菌）Archaebacteria（古细菌）第三十四页，共60页。第二节古菌（Archaea）二、细胞形态在显微镜下，古生菌与细菌具有类似的个体形态。三、细胞结构在细胞的结构与功能上，古生菌既有类似真细菌之处，也有类似真核生物之处，还具有一些自己独特的特点。第三十五页，共60页。三、细胞结构（一）细胞壁具有与真细菌类似功能的细胞壁；细胞壁的结构和化学成分均差别甚大；已研究过的一些古生菌，它们细胞壁中没有真正的肽聚糖，而是由多糖（假肽聚糖）、糖蛋白或蛋白质等构成的。热原体属（Thermoplasma）没有细胞壁。（1）假肽聚糖细胞壁（2）独特多糖细胞壁（3）硫酸化多糖细胞壁（4）糖蛋白细胞壁（5）蛋白质细胞壁第三十六页，共60页。三、细胞结构（二）细胞膜古生菌的质膜在本质上也是由磷脂组成，但它比真细菌或真核生物具有更明显的多样性。亲水头（甘油）与疏水尾（烃链）间是通过醚键而不是酯键连接的；细胞膜的化学组分存在多样性；古生菌的细胞质膜中存在着独特的单分子层膜或单、双分子层混合膜，而真细菌或真核生物的细胞质膜都是双分子层。第三十七页，共60页。第三节真核微生物细胞核具有核膜；能进行有丝分裂；细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器。真核微生物的特征：具有上述特征的微小生物第三十八页，共60页。第三节真核微生物一、真菌（Fungi）（一）霉菌（mold）（二）酵母菌(yeast)

（三）蕈菌（mushroom）二、粘菌(slimemold)三、藻类（algae）五、鞭毛与纤毛四、原生动物（Protozoa）第三十九页，共60页。第三节真核微生物一、真菌（Fungi）

（本节主要内容）1、具有细胞核，进行有丝分裂；2、细胞质中含有线粒体但没有叶绿体，不进行光合作用，无根、茎、叶的分化；3、以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖；4、营养方式为化能有机营养（异养）、好氧；5、多数不运动（仅少数种类的游动孢子有1-2根鞭毛）；6、种类繁多，形态各异、大小悬殊，细胞结构多样。真菌是一类低等真核生物：特点：第四十页，共60页。1、霉菌(Molds)2、酵母(Yeasts)3、蕈菌(Mushrooms)一、真菌一、真菌（Fungi）——主要类群第四十一页，共60页。一、真菌（一）霉菌1、概念霉菌（mold）是一些“丝状真菌”的统称，不是分类学上的名词。霉菌菌体均由分枝或不分枝的菌丝（hypha）构成。许多菌丝交织在一起，称为菌丝体（mycelium）。第四十二页，共60页。（一）霉菌3、形态结构（1）菌丝细胞形态无隔膜菌丝有隔膜菌丝第四十三页，共60页。（一）霉菌（1）菌丝菌丝营养菌丝：伸入培养基内吸收营养气生菌丝：向空中生长繁殖菌丝：产生繁殖体霉菌菌丝直径约为2~10mm，比一般细菌和放线菌菌丝大几到几十倍。（部分菌丝分化）第四十四页，共60页。（一）霉菌4、菌落由粗而长的分枝状菌丝组成，菌落疏松，呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状，比细菌菌落大几倍到几十倍，有的没有固定大小。各种霉菌，在一定培养基上形成的菌落大小、形状、颜色等相对稳定，所以菌落特征也为分类依据之一。第四十五页，共60页。（一）霉菌5、霉菌繁殖方式及生活史霉菌的繁殖方式（1）繁殖方式无性繁殖有性繁殖菌丝断片无性孢子有性孢子无性孢子有：厚垣孢子、节孢子、分生孢子、孢囊孢子等。有性孢子有：接合孢子、卵孢子、子囊孢子等。第四十六页，共60页。A.曲霉属（Aspergillus）B.青霉属（Penicillium）第四十七页，共60页。（二）酵母菌1、概念酵母菌（yeast）是一群单细胞的真核微生物。这个术语也是无分类学意义的普通名称，通常用于以芽殖或裂殖来进行无性繁殖单细胞真菌，以与霉菌区分开。有些可产生子囊孢子进行有性繁殖。通常认为，酵母菌具有以下5个特点：个体一般以单细胞存在；多数营出芽繁殖；能发酵糖类产能；细胞壁常含甘露聚糖；常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中。2、特点一、真菌第四十八页，共60页。（二）酵母菌3、分布及与人类的关系（1）多分布在含糖的偏酸性环境，也称为“糖菌”；（2）重要的微生物资源；（3）重要的科研模式微生物；（4）有些酵母菌具有危害性。第四十九页，共60页。（二）酵母菌3、形态结构（1）个体形态卵圆、圆、圆柱、梨形等单细胞，其细胞直径一般比细菌粗10倍左右。有的酵母菌子代细胞连在一起成为链状，称为假丝酵母。第五十页，共60页。（二）酵母菌4、菌落特征与细菌菌落类似，但一般较细菌菌落大且厚，表面湿润，粘稠，易被挑起，多为乳白色，少数呈红色，一般有悦人的酒香味。第五十一页，共60页。（二）酵母菌5、繁殖方式和生活史（1）无性繁殖1）芽殖主要的无性繁殖方式，成熟细胞长出一个小芽（称芽孢子，buddingspore），到一定程度后脱离母体继续长成新个体。2）裂殖少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖，例如裂殖酵母。某些酵母菌可以产生节孢子如地霉属(Geotricum),掷孢子如掷孢酵母属(Sporobolomyces),厚壁孢子如白假丝酵母(Candidaalbicans)。3）产生无性孢子第五十二页，共60页。（二）酵母菌5、繁殖方式和生活史（2）有性繁殖酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖。第五十三页，共60页。一、真菌蕈菌(mushroom)又称伞菌，也是一个通俗名称，通常是指那些能形成大型子实体结构的真菌，包括大多数担子菌类和极少数的子囊菌类。（三）蕈菌1、概念蕈菌的最大特征是形成形状、大小、颜色各异的大型子实体结构，多为肉质。典型的蕈菌，其子实体是由菌盖（包括表皮、菌肉和菌褶）、菌柄（常有菌环和菌托）和基部的菌丝体（常形成菌索）三部分组成。2、特点第五十四页，共60页。