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1、1 第一章原核细胞微生物 第一节细菌 细菌 bacterium 指个体微小 形态简单 结构略有分化 以二分裂法繁殖的单细胞原核微生物 2019 3 1 细菌的大小 形状和排列 单位 微米 m 1 1细菌的大小 2019 4 1 2细菌的外形与排列 球状杆状螺旋状 2019 5 双球菌 Diplococcus 一个平面分裂 多成对存在 如肺炎球菌 链球菌 Streptococcus 一个平面连续分裂 成链 如兽疫链球菌 葡萄球菌 Staphylococcus 多个平面分裂 似一串葡萄 此外 四联球菌 Tetracoccus 和八叠球菌分别呈 田 字形和立方体形 球菌 Coccus 多呈正球形 少
2、数呈肾形或豆状 2019 6 双球菌 金黄色葡萄球菌 肺炎双球菌 甲烷球菌 7 球菌的排列 2019 8 杆菌 bacteriumorbacillus 形态 长 正圆柱形或丝状 猪丹毒杆菌 短 卵圆形 球杆菌 菌体两端 多为钝圆 巴氏杆菌 少数为平截 炭疽杆菌 极少数呈梭状 破伤风梭菌 一端膨大 呈棒状 棒状杆菌 形成侧支或分支 分支杆菌 2019 9 杆菌的排列 单杆菌 单个存在 大肠杆菌 双杆菌 Diplobacilli 乳杆菌链杆菌 Streptobacilli 炭疽杆菌 2019 10 双杆菌 链杆菌 球杆菌 单杆菌 11 梭状芽孢杆菌 乳酸杆菌 2019 12 大肠杆菌 Escher
3、ichiacoli 光镜下 电镜下 2019 13 猪丹毒杆菌 Bacilluserysipelatos suis 2019 14 螺旋状菌菌体弯曲或呈螺旋状的圆柱形 两端钝圆或尖突 又可分弧菌和螺菌两种 弧菌 vibrio 只有一个弯曲 呈逗点状 如 霍乱弧菌螺菌 spirillum 两个以上弯曲 呈螺旋状 如 鼠咬热螺菌 2019 15 螺旋菌 螺旋菌呈螺旋卷曲状 螺纹不满一圈的称为弧菌 弧菌 螺旋菌 螺旋体菌 2019 16 螺菌 空肠弯曲菌 电镜照片 螺菌光镜照片 螺旋状菌示例 2019 17 弧菌 Vibriocholerae 弧菌电镜照片 2019 18 细菌的外形与排列比较 20
4、19 19 2 细菌的构造 2019 20 鞭毛 菌毛 芽孢 微荚膜 荚膜 粘液层 糖被 特殊构造 细胞壁 细胞膜 间体 核区 内含物 一般构造 核糖体 细胞质 细菌细胞的结构 2019 21 2019 22 2 1 1细胞壁 cellwall 2 1基本构造 概念 细菌细胞的外层 一层无色透明 坚韧而具一定弹性的膜 主要功能 保持细菌一定的外形 保护细菌免受外界渗透压和有害物质的损害 并与细菌的致病性 抗原性 对噬菌体和药物的敏感性以及革兰氏染色反应特性等密切有关 2019 23 革兰氏阳性菌 G 革兰氏阴性菌 G 用革兰氏染色 可以将细菌分成革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两大类 它们的细胞壁结
5、构和化学组成各不相同 化学组成 革兰氏阳性菌 G 肽聚糖 磷壁酸革兰氏阴性菌 G 脂多糖 磷脂 蛋白质和脂蛋白 24 革兰氏阳性菌 G 厚简单 Peptidoglycan 革兰氏阴性菌 G 薄复杂 Lipoprotein 脂蛋白 Lipopolysaccharide 脂多糖 LPS Phospholipid 磷脂 Protein 蛋白质 肽聚糖 少 肽聚糖 多 Lipoteichoicacid 磷壁酸 少 25 G 细菌与G 细菌细胞壁构造的比较 革兰氏阳性细菌 G 革兰氏阴性细菌 G 肽聚糖 肽聚糖 外膜 26 G 细胞壁结构模式图 G 细胞壁结构模式图 G 与G 细胞壁的比较 2019 2
6、7 28 细胞壁电子显微照片 G G 2019 29 G 与G 细胞壁的比较 2019 30 31 1884年 丹麦医生C Gram发明 程序 1 初染 结晶紫30S 2 媒染剂 碘液30S 3 脱色 95 乙醇10 20S 4 复染 蕃红30 60S 结果判断 菌体呈紫色的为革兰氏阳性菌 G 菌体呈红色的为革兰氏阴性菌 G 革兰氏染色 2019 32 2019 33 革兰氏染色原理 结晶紫染液 碘液 结晶紫 碘复物 分子量大 不溶于水 用95 酒精脱色时 因为一部分细菌的细胞壁含脂类少 粘肽多 粘肽收缩 其细胞壁孔隙变小 结晶紫 碘复合物不易脱出细胞壁外 故染成蓝色 为G 菌 而另一些细菌细
7、胞壁含脂类多 粘肽少 脂肪被抽提 其细胞壁孔隙变大 结晶紫 碘复合物被95 酒精脱出 而被后来的复染剂 沙黄或复红 染成红色 为G 菌 34 细菌细胞壁功能 1 保护细胞免受外力的损伤 保护原生质体免受渗透压引起的破裂作用 2 维持细菌的形态 3 为正常细胞分裂所必需4 细胞壁为多孔结构的分子筛 可以阻挡某些分子的进入5 细胞壁为鞭毛提供支点 使鞭毛运动6 与细菌的抗原性 致病性 如内毒素 和对噬菌体的敏感性密切相关 35 细菌细胞壁缺损 在特殊情况下 也可发现有几种细胞壁缺损的或无细胞壁的细菌存在 如 原生质体 指在人工条件下用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制细胞壁的合成后 所留下的仅由细
8、胞膜裹着的脆弱细胞 一般由革兰氏阳性菌形成 球状体或原生质球 指还残留部分细胞壁的原生质体 一般由革兰氏阴性细菌形成 36 原生质体 protoplasm 与球状体 spheroplast 共同特点 无细胞壁 细胞呈球状 对渗透压十分敏感 即使长有鞭毛也不能运动 对噬菌体不敏感 细胞不能分裂等 注意 如在形成原生质体或球状体前已有噬菌体侵入 则该噬菌体仍以正常增殖和裂解 同样 如在形成原生质体前正在形成芽孢 则该芽孢仍能正常形成 37 细菌细胞壁缺损 L型细菌 1935年时 在英国李斯德预防医学研究所中发现一种由自发突变而形成细胞壁缺损的细菌 念珠状链杆菌 它的细胞膨大 对渗透压十分敏感 在固
9、体培养基表面形成 油煎蛋 似的小菌落 由于李斯德 Lister 研究所的第一字母是 L 故称L型细菌 许多革兰氏阳性和阴性细菌都可形成L型 目前L型细菌的概念有时用得较杂 甚至还把原生质体或球状体也包括在内 严格地说 L型细菌专指在实验室中通过自发突变形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株 38 补充资料 青霉素的杀菌原理 青霉素通过竞争转肽酶的作用抑制五肽桥与四肽侧链之间的联结 使革兰氏阳性菌不能完成肽聚糖的合成 39 2 1 2 细胞膜 Cytoplasmicmembrane 位于细胞壁内侧 包围在细胞浆外面的磷脂双分子层 功能 选择性渗透 调节细胞浆与外界环境间的分子交换 40 概念 细胞膜
10、cellmenbrane 又称细胞质膜或质膜 是紧贴在细胞壁内侧的一层由磷脂和蛋白质组成的柔软和富有弹性的半透性薄膜 主要由磷脂双分子层和蛋白质构成 2 1 2 细胞膜 Cytoplasmicmembrane 2019 41 膜蛋白 具运输功能的整合蛋白 integralprotein 或内嵌蛋白 intrinsicprotein 具有酶促作用的周边蛋白 peripheralprotein 或膜外蛋白 extrinsicprotein 膜蛋白约占细菌细胞膜的50 70 比任何一种生物膜都高 而且种类也多 细胞膜是一个重要的代谢活动中心 42 细胞膜的生理功能 是维持细胞内正常渗透压的屏障 选择
11、性地控制细胞内 外的营养物质和代谢产物的运送 含有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶 合成细胞壁重要基地 膜内陷形成中间体 含有细胞色素 参与呼吸作用 膜上含有进行能量代谢的酶系 在细胞质膜上进行物质代谢和能量代谢 是细胞的产能场所 细胞质膜上有鞭毛基粒 是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位 43 2 1 3 细胞浆 Cytoplasma 细胞膜内包含着的一种无色透明 均质的粘稠胶体 功能 新陈代谢的主要场所 含有许多酶系统 2019 44 2 1 4核体 Nucleoid 细菌核体 长的 连续的环状双股DNA分子 功能 生长繁殖 遗传变异 细胞核Nucleus 含有很多基因 2019 45
12、细菌的染色体和质粒 染色体 质粒 2019 46 功能 控制细菌非生命必需的性状如产生菌毛 毒素 抗药性等 应用 载体 基因重组 特点 独立复制和遗传能整合到染色体上 2019 47 质粒 plasmid 质粒是细菌染色体以外的遗传物质 能独立复制的共价闭合环状双链DNA 质粒的分子量比染色体小 通常在1 100 10 6道尔顿 含有几个到上百个基因 质粒不仅对微生物本身具有重要意义 而且在遗传工程研究中是外源基因的重要载体 许多天然或经人工改造的质粒已成为基因克隆 转化 转移及表达的重要工具 2019 48 质粒 plasmid 质粒的特性 是非必要的遗传物质 在细胞内的大小和数量 或拷贝数
13、 不相同 具互不相容性 可转移性 可整合性 可重组性 可消除性 耐碱性 质粒的种类 质粒按功能可分为接合质粒 抗性质粒 降解质粒 细菌素质粒 致瘤质粒和共生固氮质粒等 2019 49 2 2特殊结构 2 2 1荚膜 capsule 成分 Polysaccharide polypeptide 或多糖和多肽 具有种的特征 也与环境密切相关 2019 50 G 菌 肺炎球菌 G 菌微荚膜 细菌的荚膜 电镜 2019 51 炭疽杆菌的荚膜 光镜 荚膜模式图 光镜 2019 52 2 2 2鞭毛 Flagellum 成分 蛋白质 功能 运动 运动器官 有些细菌的鞭毛与致病性有关 菌体表面长出的线状物 较
14、长 150 200um 一端单毛菌两端单毛菌丛毛菌周毛菌 2019 53 EnterohemorrhagicE coli UsuallyO157 H7 电子扫描显微照片 2019 54 大肠杆菌的菌毛与鞭毛 2019 55 又称纤毛 伞毛 线毛或须毛 是一种长在细菌体表的纤细 中空 短直且数量较多的蛋白质类附属物 比鞭毛简单 数量多 250 300 菌条 短 5 10um 直 细菌毛多数存在于G 致病菌中 借助菌毛可使自己牢固地粘附在寄主体上 2 2 3菌毛 FimbriaandPilus 2019 56 E coliwithfimbriae 2019 57 菌毛的类型及功能 2019 58
15、59 菌毛的功能是 使菌体附着于寄主细胞表面 新附着端 受体端 60 F E coli male F E coli female F fertility factor 61 2 2 4芽胞 endospore 休眠体 注意 芽胞不是细菌的繁殖体 特点 抗逆性极强 耐高温 干燥 渗透压 辐射 酸碱 防腐剂等 能休眠很长时间 菌体内形成的一个内生孢子 2019 62 1个细菌 1个芽孢 1个细菌细菌 繁殖体 营养体芽孢 芽孢体 休眠体不是细菌的繁殖方式只在动物体外才能形成 体内炭疽杆菌 体外炭疽杆菌 芽孢性质 2019 63 芽孢着色力 普通的染色方法不能使芽孢着色 因本身折光性强 在光学显微镜下
16、 呈现为无色的空洞状 应用特别强化的染色方法 可使芽孢着色 一经着色却又不易脱色 2019 64 类型 中央 偏端 末端 游离芽孢 芽孢的大小 形状 位置等随菌种而异 有重要的鉴别意义 65 芽孢的形态示例 炭疽杆菌 66 芽孢的抵抗力 比其繁殖体有坚强得多的抵抗力特别能耐高温 干燥 辐射 化学消毒剂和渗透压的作用100 数小时最可靠方法为高压蒸气灭菌 干热灭菌 2019 67 芽胞抵抗力强的原因 1 芽胞具有较厚芽胞壁和多层芽胞膜 结构坚实 理化因素不易透入 2 芽胞含水量少 蛋白质受热后不易变性 3 代谢几乎静止 不易受外界环境变化的影响 4 含有的DAP与钙结合 能提高芽胞中各种酶的稳定性 2 6吡啶二羧酸 DPA 2019 68 3 细菌的观察方法 普通光学显微镜观察法普通光学显微镜以可见光 自然光或灯光 为光源 细菌经放大100倍的物镜和放大10倍的目镜联合放大l000倍后 达到0 2mm以上 肉眼便能看见 常用明视野显微镜 电子显微镜观察法电子显微镜 EM 简称电镜 可放大数十万倍 能观察lnm的微粒 电镜包括透射电镜 内部超微结构观察 和扫描电镜 表面立体形象观察 3 1
