细菌(二).ppt

1、2、细胞膜细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软、富有弹性的半透明薄膜。 细胞膜的化学组成,蛋白质 主要包括 磷脂 糖类 少量核酸,细胞膜的结构1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。,认为：膜是由球形蛋白与磷脂按照二维排列方式构成的流体镶嵌式，流动的脂类双分子层构成了膜的连续体，而蛋白质象孤岛一样无规则地漂流在磷脂类的海洋当中。,细胞膜液态镶嵌模型,细胞膜的功能细胞内外物质交换和运送。 在原核微生物中,参与生物氧化和能量产生。 与细胞壁及荚膜的合成有关。 是鞭毛着生的位点。,间体： 由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物，一般位于细胞分裂的部位或附近。,间体

2、间体的功能: 参与隔膜形成 与核分裂有关 类线粒体功能,3、拟核（或核质体、核区） 拟核：由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。,细菌DNA：长度：一般为：13mm例：大肠杆菌的DNA长约1mm。生长迅速的细菌在核分裂之后细胞往往来不及分裂,所以细胞中常有24个核，而生长缓慢的细菌细胞中一般只有12个核，不在染色体复制时期一般是单倍体。功能：负载遗传信息。,拟核,质粒：细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环状双链DNA分子组成 分子量约为100 106 D.携带1100个基因, 一个菌细胞可有一至数个质粒。,质粒的特点： 可自我复制，稳定遗传。对生存不是必要的。复

3、制与染色体分开，但同步进行。 不同质粒携带不同遗传信息。 无质粒细菌可通过接合、转化、转导等方式获得，不能自发产生。 例：细菌抗药性因子、大肠杆菌的F因子。 质粒应用:基因工程，体外重组.,4、核糖体： 是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸（占60%）和蛋白质（占40%）组成。,细菌的核糖体 沉降系数为：70s，由50s大亚基和 30s 小亚基构成。 功能：是细胞合成蛋白质的机构。,5、细胞质及其内含物 细胞质：是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。细胞质是无色、透明、粘稠状物质。主要成分为水，蛋白质，核酸，脂类、少量糖和无机盐。,细胞质功能： 细胞质中含有丰富的酶系，是营养物质合成、转化、

4、代谢的场所。,细胞质中的内含物： 气泡：由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。 有些细菌细胞质中含有几个或多个气泡。,气泡的功能： 调节细胞比重，以使其漂浮在合适的水层中。 气泡吸收空气，空气中的氧气可供代谢需要。 例：许多光合细菌和水生细菌、盐杆菌常含有气泡。,颗粒状内含物： 细菌细胞质中含有各种颗粒状内含物，它们大多数为细胞贮藏物，颗粒状内含物的多少因细菌的种类、菌龄及培养条件不同而改变。 主要有：异染粒、聚羟丁酸、肝糖粒、淀粉粒、脂肪粒、硫粒和液泡等等。,细胞质中的内含物,异染粒： 是普遍存在的贮藏物，主要成分是多聚偏磷酸盐。 异染粒大小和结构:大小为0.51m ，是多聚偏磷酸盐的聚合物，分

5、子呈线状。 功能：贮存磷元素和能量，降低渗透压。 多聚偏磷酸盐对某些染料有特殊反应,产生与所用染料不同的颜色,因此得名异染颗粒. 例:异染粒遇甲基胺蓝变紫红色. 含异染粒的细菌种类:棒状杆菌和某些芽孢杆菌等.,聚羟丁酸颗粒(PHB),聚羟丁酸颗粒是许多细菌细胞质内常含有的碳源类储藏物.PHB不溶于水,易被脂溶性染料(如苏丹黑)着色。 功能:贮存碳源、能源和降低渗透压。 许多好氧菌和光合厌氧菌都含有聚羟丁酸颗粒。,硫粒：是硫元素的贮藏体。,形成：取决于环境硫化物含量,当环境中S含量高时，在体内积累；当缺S时,氧化成硫酸被菌利用。 功能： a.好氧硫细菌的能源 b.厌氧硫细菌的电子供体,肝糖粒和淀

6、粉粒:都是-1,4或-1,6糖苷键的葡萄糖聚合物。这些贮藏物通常较均匀地分布在细胞质内，颗粒较小。 若这类贮藏物大量存在时，用碘使对其染色，肝糖粒能被碘液染成红色，淀粉粒被碘成蓝色。 脂肪粒：脂肪粒的折光性较强，它可被脂溶性染料染色；细胞生长旺盛时，脂肪粒增多，细胞遭破坏后，脂肪粒可游离出来。 液泡：许多活细菌细胞内有液泡，液泡主要成分是水和可溶性盐类，被一层脂蛋白的膜包围。可用中性红染色使之显现出来。液泡具有调节渗透压的功能，还可与细胞质进行物质交换。,（二）细菌细胞的特殊结构,1、荚膜：某些细菌细胞壁外的一层粘液性物质。,根据荚膜的形状和厚度的不同，将荚膜分为四类： 荚膜或大荚膜：粘液状物

7、质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度：0.2m。 微荚膜：粘液状物质较薄，厚度：0.2m ， 与细胞表面牢固结合。 粘液层：粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散,可向周围环境中扩散,增大黏性。 菌胶团： 多个细菌共有一个荚膜。,荚膜的组成：因种而异，除水外，主要是多糖（包括同型多糖和异型多糖），此外还有多肽，蛋白质，糖蛋白等。 荚膜的生理功能： 保护细胞，抗干燥。 贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质。 荚膜可以抵御外界细胞对菌体的吞噬作用。 荚膜具有抗原性。 与致病力有关。,2、鞭毛：某些细菌表面由细胞内生出的细长、波曲、毛发状的结构。 鞭毛具有运动功能，一般认为鞭毛靠鞭毛丝旋转而

8、动，它们是细菌的“运动器官”。 鞭毛的长度： 一般为1520 m，最长可达70 m 。 鞭毛的直径：为0.010.02 m. 不同细菌的鞭毛数目和着生位置不同，鞭毛数目一般一至数十条。,鞭毛的着生方式：,周生,鞭毛的化学组成： 主要由鞭毛蛋白构成，还含有少量的多糖、脂类和核酸等。 鞭毛起源于细胞质膜内侧的基粒。 细胞质区内有一个颗粒状小体，此小体为基粒，鞭毛自基粒长出穿过细胞壁延伸到细胞外部。,鞭毛的结构： 鞭毛丝 鞭毛 鞭毛钩 基体,鞭毛的观察： 电镜 特殊鞭毛染色，在光学显微镜下观察 半固体穿刺培养 从固体培养基上的菌落形态判断 一般情况下： 菌落形状大，薄且不规则，边缘极不平整，可能有鞭

9、毛。 菌落十分圆滑，边缘平整且相对较厚，可能没有鞭毛。,3、纤毛（或线毛、菌毛、伞毛） 某些菌体表面存在的短而多的附属物。 纤毛比鞭毛更短、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。,4、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,能形成芽孢的细菌种类： 在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。 产生芽孢的几个属： 芽孢杆菌属 梭状芽孢杆菌属 芽孢乳杆菌属 生孢八叠球菌属（其中的一个种）,芽孢的形态及其在细胞中的位置：,A 近中央,B 末端,C 中央,细菌芽孢

10、的各种类型,芽孢的组成和结构 芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心.,芽孢的结构,芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差,不易着色。 核心含有大量的DNA、RNA、蛋白质酶等物质，还含有2,6吡啶二羧酸（DPA）,DPA是芽孢特有的成分。一般以 DPACa的形式存在。 皮层主要含芽孢肽聚糖、 DPACa，皮层体积大，比较致密。 芽孢平均含水量低,约40%.,芽孢的特性: 具有很强的抗热、抗干燥、抗辐射、抗化学药物能力。 含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易着色。 新陈代谢几乎停止，处于休眠状态。 一个芽孢萌发产生一个个体。 芽孢的抗热机制： 目前尚不清楚，但可能与以下因

11、素有关，如含水量低、壁厚而致密，芽孢中的酶分子量小，比较耐热。过去认为芽孢抗热与DPA有关，现在已否认了这种假设。,四、细菌的繁殖和培养,（一）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： 核分裂 形成横隔壁 子细胞分离,（二）群体形态 1. 固体培养,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。,(1)平板培养,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： 包括大小、形状、颜色、边缘

12、、质地、透明度、光泽、表面、湿润度等。,(2)固体斜面培养 2. 液体培养基 3. 半固体培养,常见的主要的几个细菌属： 1、假单胞杆菌属 2、醋酸杆菌属 3、埃希氏杆菌属 4、沙门氏菌 5、变形杆菌 6、乳杆菌属 7、双歧杆菌属 8、芽孢杆菌属 9、梭状芽孢杆菌属 10、葡萄球菌属,五、食品中常见的细菌,六 微生物分类,(一) 微生物分类的单位与命名 (二) 微生物分类的依据与方法 (三) 微生物的分类系统,(一) 微生物的分类单位与命名,1、微生物的分类单位 2、微生物的命名,1、微生物的分类单位,微生物分类的目的：把各种微生物按照它们的亲缘关系分群归类，排成系统，以便于人们对微生物进行鉴

13、定和交流。 微生物的主要分类单位：界、门、纲、目、科、属、种、变种、亚种（小种）、型、菌株（品系） 种是最基本的分类单位,常用的几种分类概念,种：亲缘关系较近的微生物有机体的集合，它们在进化发育阶段上有一定的共同形态和生理特征。现代分类学上规定种内菌株的DNA同源性70%。凡是与典型培养菌密切相同的其他培养菌统一起来区分为细菌的一个种。 变种：从自然界分离到的微生物纯种，如果与典型种之间存在某些特征的差别，而这些特征又是稳定遗传的，则可将这一纯种称为典型种的变种。如枯草芽孢杆菌的黑色变种。 小种（亚种）：实验室中获得的微生物变异型称为小种或亚种。某一明显而稳定的特征与模式种不同的种成为模式种的

14、亚种或变种。 型：自然界存在的差异较小的同种微生物的不同类型，称为型。如结核分支杆菌依其寄主的不同可分为人型、牛型和禽型。 菌株（品系）：来源不同的同种微生物的纯培养，均可称为菌株。因此，一种微生物的每一不同来源的纯培养物均可称为该菌种的一个菌株。 群：有些微生物的特征介于两种微生物之间，我们把这两种微生物及其中间类型统称为一个群,2.微生物的命名,种的命名原则双名法 学名= 属名+种名+ (首次定名人) + 现名定名人 ( + 定名年份) 用斜体排字 均用正体排字，可省略 每一种微生物的学名由两个拉丁字、希拉字或拉丁化了的其它文字组成； 第一个字是属名，用名词，字首字母大写；第二个字是种名，

15、用形容词，字首字母不大写； 属名规定了微生物的主要特征，如形态特征、生理特征等；种名补充说明微生物的次要特征，如颜色、形状、用途等；,变种的命名原则 “三名法” 学名= 属名+种名+ （subsp./var.） + 亚种/变种名 排成斜体 排成正体，但可省略 排成斜体,举例 Stapylococcus aureus 金黄色葡萄球菌 Escherichia coli (Migula) Castellani et Chalmers 1919 大肠埃希氏菌/大肠杆菌 Saccharomyces serevisiae var. ellipsoideus 酿酒酵母椭圆变种,（二）微生物分类的依据,形 态

16、 特 征：个体形态（形状、大小、染色反应等）、群体形态（菌落特征、液体培养特点等） 生理生化特征：代谢产物、营养要求、细胞壁成分等的测定 生态特征：微生物间各种相互关系的利用 遗传特征：DNA同源性分析 G+C的含量 其它：全细胞蛋白的分析、多位点酶的分析等,分类的方法,数值分类法：测定100项以上的各种性状，利用计算机进行菌株的相互比较，并得出总的相似值。一般认为同种微生物菌株之间的相似值80%。 遗传分类法：DNA杂交（液相复性速率法原理与方法）、G+C含量的测定（热变性法、浮力密度法等）,（三）微生物的常用分类系统,细菌：伯杰氏鉴定细菌学手册（第八、第九版）、细菌系统学手册（第一版） 放线菌：中国科学院微生物研究所编著的