原核微生物形态、构造及功能4刘.ppt

1、5.伴胞晶体（parasporal crystal）,少数芽孢杆菌，如Bacillus thuringiensis（苏云金芽孢杆菌,简称“Bt”）在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一个菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白晶体（即内毒素）称为伴胞晶体。其干重可达芽孢囊重的约30%，由18种氨基酸组成，大小约0.62.0m。伴胞晶体对200多种昆虫和动、植物线虫尤其是鳞翅目昆虫的幼虫有毒杀作用，因此可以用做生物农药。,伴孢晶体（parasporal crystal ),苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis）Bt 生物杀虫 剂的研究与应用：,将毒蛋白基因克隆到植物中构建基因工程抗虫

2、作物； 研究如何提高Bt杀虫剂的生产与应用水平; 液体或固体发酵生产菌体(“Bt”细菌杀虫剂) 在农田直接施用.,6.研究芽孢的实践意义：,1）分类、鉴定重要形态指标 2）便于筛选产芽孢菌，高温处理 3）菌种保存 4）消毒灭菌指标 5）生物杀虫,在壁上有固定层 层次厚：（大）荚膜 包在单细胞 层次薄：微荚膜 糖被 松散，未固定：粘液层 包在细胞群：菌胶团,（二）细菌细胞壁以外的构造 糖被（glycocalyx）,包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状或黏液状的物质称为糖被。糖被的有无、厚薄除与菌种的遗传性相关外，还与环境尤其是营养条件密切相关。 糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为

3、荚膜（capsule或 macrocapsule，即大荚膜）、微荚膜(microcapsule)、粘液层(slime layer)和菌胶团(zoogloea)。,荚膜,粘液层,菌胶团,糖被的化学成分一般是多糖，少数是蛋白质或多肽，也有的是多糖与多肽的复合物。,光滑（Smooth,S-)型菌落产荚膜的细菌在固体培养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、呈粘液状，称S-型菌落。,粗糙（Rough,R-)型菌落不产荚膜的细菌形成的菌落表面干燥、粗糙，称R-型菌落。,荚膜的观察,特殊染色,荧光显微镜下的荚膜,负染色,糖被的生理功能,1)起保护作用,使细菌能抗干燥、抗噬菌体吸附、抗白细胞吞噬； 2)贮藏养料，

4、是细胞外碳源和能源的储备物质； 3)为主要表面抗原（K抗原），是有些病原菌的毒力因子； 4)可使菌体覆着于某些物体表面； 5)作为透性屏障，使细菌免受重金属离子毒害。,糖被与生产实践的关系,应用：荚膜也可以成为有价值的材料。如：肠膜明串珠菌的葡聚糖荚膜已用于生产代血浆的主要成分右旋糖酐和葡聚糖凝胶制剂； 从野油菜黄单胞菌（Xanthomonas campestris）的黏液层中可提取黄原胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开采中优良的压浆剂； 用产菌胶团的细菌进行污水处理等； 通过荚膜的血清学反应进行细菌鉴定。 危害：食品变质发粘；增强致病力；造成严重龋齿等。,（三）细菌细胞壁以外的构造 鞭毛(

5、flagellum,复flagella),鞭毛的长度：一般为1520 m， 鞭毛的直径：为0.010.02 m.,概念： 生长在某些细菌表面的长丝物、波曲的蛋白质附属物，称为鞭毛，其数目为一至数十条，具有运动功能。,弧菌和螺菌一般都长有鞭毛，杆菌中有的不生鞭毛，而球菌中绝大多数不生鞭毛。,鞭毛的观察：(如何判断某种细菌是否长有鞭毛） 1)从固体培养基上的菌落形态判断 2)光学显微镜（悬滴法） 3)光学显微镜 特殊鞭毛染色 4)电镜 5)半固体穿刺培养,鞭毛的着生方式,鞭毛的有无和着生方式具有十分重要的分类学意义,鞭毛的结构,由鞭毛丝（伸出细胞外面）鞭毛钩（靠近细胞表面）基体（埋于细胞膜和壁中）

6、三部分组成：,鞭毛丝：中空螺旋状、丝状结构，球蛋白亚基螺旋排列。,鞭毛钩：又称钩形鞘，是连接鞭毛丝和基体的一个弯曲筒状部分，蛋白质亚基组成。,G菌：L环、P环、S环、M环 G+菌：S环，M环,基体：由若干个盘状物即环组成。,鞭毛（ flagellum ）结构阳性与阴性菌不同,细菌鞭毛着生于细胞膜上，但运动支点由细胞壁提供。,鞭毛的化学组成,鞭毛蛋白，3万6万Dolton，不同种由不同球状蛋白分子亚基构成，有些含多糖、类脂等，为极好抗原。,鞭毛的生理功能是运动，这是原核生物实现其趋性的最有效方式。,趋避性运动：,化学趋避性运动 氧趋避性运动 光趋避性运动,生物体对其环境中的不同物理、化学或生物因

7、子作有方向性的应答运动称为趋性。,鞭毛（ flagellum ）运动机制,有关鞭毛运动的机制曾有过“旋转论”（rotation theory）和“挥鞭论”（bending theory）的争议。1974年，美国学者西佛曼（M.Silverman）和西蒙（M.Simon）曾设计了一个“拴菌”试验(tethered-cell experiment)，设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在光学显微镜下观察细胞的行为。结果发现，该菌是在载玻片上不断打转（而非伸缩挥动），从而肯定了“旋转论”是正确的。,鞭毛运动机制：“旋转论”（rotation theory） “挥鞭论” （be

8、nding theory）,鞭毛（ flagellum ）运动方式,细菌以推进方式做直线运动 （逆时针方向旋转） 以翻腾形式做短促转向运动 （顺时针方向旋转）,功能：附着物体表面 结构简单，无基体构造，菌毛蛋白亚基组成，250300条/cell 有菌毛的细菌以G致病菌为多。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。,普通菌毛（fimbria),比鞭毛更短、更细，且又直又硬。数量很多，不具有运动功能，但与菌的致病性、吸附等有关,（四）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

9、类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。,又称性纤毛，比普通菌毛长，数量少，每个细胞只有一至数根。性菌毛一般见于G 细菌的雄性菌株。 功能：传递给受体菌遗传物质；有的还是RNA噬菌体特异吸附受体,性菌毛(fimbria）,三、细菌的繁殖,一般为无性繁殖，二分裂法。 同形裂殖：裂殖后形成的子细胞大小相等。 异形裂殖：分裂产生两个大小不等的子细胞。 细菌分裂过程： 菌体伸长，核质体分裂 形成横隔壁 子细胞分离,无性繁殖 有性繁殖,少数有菌毛的菌可进行有性繁殖,方式,1.4.1细菌的繁殖,细菌的裂殖过程,四、细菌的群体形态,固体培养时的群体形态： 菌落（colony): 菌苔(lawn),平板培养

10、的群体形态,液体培养时的群体形态,（1）种类：,斜面群体形态,细菌在固体或液体培养基中经生长繁殖所形成的细胞群体常构成某种特定的形态结构，它们常是菌种分离及鉴定的依据。,是实验室中用固体培养培养微生物的两种最常用的培养方式,不同的微生物种类，其菌落特征不同。同一种菌在不同培养条件下菌落特征也不尽相同。菌落的特征包括：,（2）菌落形态,1、大小 2、颜色 3、透明度 4、表面状态 5、质地 6、边缘形态 7、隆起形状（正面观）,(3)影响菌落形态的因素,各种微生物在一定条件下形成的菌落，其形态特征有一定的稳定性和专一性，因而可以作为识别、鉴定菌种的一个依据，但也受某些因素的影响，观察时应加以注意

11、。,1、邻近菌落 2、培养时间 3、培养基成分 4、培养温度,细菌菌落的特征,一般都较小，菌落与培养基结合不紧密，用接种针容易挑起，多数表面较光滑、湿润、较粘稠，易挑取，质地均匀，色泽多样。,以上是细菌菌落的一般呈现的共同特征.,但不同细菌细胞在个体形态结构上和生理类型上的各种差别,必然会反映在上述各种菌落特征上.,细菌这种在个体形态与群体形态之间存在的明显相关性,对许多微生物学实验和研究工作很有参考价值.,讨论研究菌落的意义：菌落在微生物学工作中有很多应用，主要用于微生物的分离、纯化、鉴定，以及选种、育种等实际工作中。 不同微生物在特定培养基上形成的菌落或菌苔一般都具有稳定的特征，可以成为对该微生物进行分类、 鉴定的重要依据。,1、 概念： 肽聚糖、间体、质粒、异染粒、聚羟丁酸、荚膜、 菌胶团、鞭毛、芽孢、菌落、菌苔 2、问答题 （1）原核细胞与真核细胞有什么区别？ （2）细菌的基本结构和特殊结构都包括哪些？