【生物课件】第二章原核微生物讲解学习

《【生物课件】第二章原核微生物讲解学习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【生物课件】第二章原核微生物讲解学习（107页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、微生物学,主讲：张学舒,目 录,第一章 绪 论 第二章 原核微生物 第三章 真核微生物 第四章 病毒 第五章 微生物的营养 第六章 微生物的代谢 第七章 微生物的生长及其控制 第八章 微生物的遗传与变异 第九章 微生物的生态学 第十章 传染与免疫 第十一 章微生物的分类,第二章原核微生物,原核微生物的概念,原核微生物(prokaryotic microbe) ：是指核质和细胞质之间不存在明显核膜， 其染色体由单一核酸组成的一类微生物。 原核细胞型微生物包括细菌、放线菌和蓝细菌、支原体、立克氏体和衣原体。,俗称“三菌三体”,真核 微生物,真菌（分枝状霉菌） 酵母菌 微藻类 原生动物,生物三域,现

2、代生物学,细胞 生物 非细胞 生物,原核生物 真核生物,真细菌 古细菌,第一节 细 菌,一、细菌 形态 细菌是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的微小原核生物。 1.基本形状：球状、杆状、螺旋状 2.大小 3. 影响细菌形状和大小的因素,球 菌,圆球形、扁圆球形、椭圆球形 依子细胞的空间排列方式分为： 单球菌 一个方向分裂 子细胞分散 双球菌 一个方向分裂 子细胞成对排列 链球菌 一个方向分裂 子细胞链状排列 四联球菌 二个方向分裂，子细胞田字形排列 八叠球菌 三个方向分裂，子细胞立方形排列 葡萄球菌 多个方向分裂，子细胞葡萄状排列,杆 菌,杆状、圆柱状 种类

3、最多，与工农业生产关系密切 同一种杆菌宽度比较稳定，长度易变 大多数杆菌菌体分散存在，如水稻白叶枯病菌、鼠疫巴氏杆菌、大肠杆菌、麻风杆菌根瘤菌、痢疾志贺氏菌 有些呈链状排列、栅状排列、八字形排列，如杀螟杆菌。,螺 旋 菌,细胞呈弯曲杆状 包括 弧菌：菌体弯曲呈弧形或逗号形，如霍乱弧菌 螺旋菌： 菌体回转如螺旋状，如红螺菌,细菌三态（电镜照片）,其它形式的细菌,2大 小,球菌大小以直径表示，0.5-2.0微米 杆菌宽度与球菌相似，长度0.2-8.0微米 螺旋菌大小以菌体两端点间距离表示 微米（1=1000微米）,3.影响细菌形状和大小的因素,环境条件 和菌龄 环境条件适宜的幼龄菌，表现正常的大小

4、和形态 环境温度偏高、营养条件失调的老龄菌，菌体萎缩,二、 结构与功能,所有的细菌都有共同的基本结构： 细胞壁 原生质体（细胞膜、细胞质、原核） 某些细菌除基本结构外，有特殊结构，如鞭毛、糖被、芽孢等。,细菌的构造,细菌细胞由外向里依次有鞭毛、菌（纤）毛、荚膜、细胞壁、细胞膜、细胞质，细胞质中又有液泡、储存性颗粒、核质等。,细胞壁,哪些功能？ 固定细胞外形；,保护细胞免受外力的损伤；,阻拦大分子物质进人细胞；,使某些细菌具有致病性及对噬菌体 的敏感性。,伤寒杆菌细胞壁中含毒素,细菌细胞壁,几乎所有的细菌（除支原体外）都有细胞壁。它使得细胞壁坚韧并富有弹性。一旦失去细胞壁，所有的细菌都将变成球形

5、。细胞壁的厚度一般在1025纳米之间，约占细胞总体积的20。 细菌细胞壁的主要功能是保护细胞、维持细胞形状、协助鞭毛运动等，而且还与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性有关。 细胞壁的成分主要为粘肽（肽聚糖） ，和蓝藻的细胞壁相似，而和其他真核植物的细胞壁成分却不同。凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质，大多能损伤细菌细胞壁而杀伤细菌，如溶菌酶、青霉素等。细菌的细胞壁是多孔性的，容许水和一些化学物质通过，但大分子的物质不能通过。,肽聚糖,肽聚糖是细菌细胞壁中一种特殊成分。它由N-乙酰葡萄糖胺(简写为G)、N-乙酰胞壁酸(简写为M)，以及短肽等构成。N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸交替重复连接

6、成聚糖骨架；短肽靠肽键连接在聚糖骨架的N-乙酰胞壁酸分子上；相邻的短肽交叉联结，形成高强度的网状结构。不同种类的细菌，组成肽聚糖的聚糖骨架相同，但短肽的组成和相邻短肽间的联结方式不同。如金黄色葡萄球菌的短肽由L-谷氨酸、D-谷氨酸、L-赖氨酸和D-丙氨酸组成。,肽聚糖是酶和抗生素作用的靶物质。例如，溶菌酶、葡萄糖球菌溶素能水解N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的化学键，从而导致细胞壁解体。又如，青霉素、头孢菌素等能干扰短肽链间的联结，磷霉素、环丝氨酸等能抑制聚糖骨架的合成，造成细胞壁缺陷，导致细菌在低渗溶液极易破裂而死亡。因此，肽聚糖在抗生素治疗上具有重要意义。,细胞壁,功能？ 固定细胞外形

7、，保护细胞免受外力的损伤；,细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需；,阻拦大分子物质进人细胞；,使某些细菌具有致病性及对噬菌体的敏感性。,伤寒杆菌细胞壁中含毒素,G+细菌与G细菌细胞壁构造的比较,G+,G,肽聚糖层,肽聚糖层,壁膜间隙,外膜,细胞质膜,细胞质膜,细胞壁的结构,革兰氏阳性细菌（G+）,革兰氏阴性细菌 （G）,肽聚糖,肽聚糖,外膜,肽聚糖,肽聚糖,磷壁酸,脂磷壁酸,细胞质膜,细胞质膜,NAM：N-乙酰胞壁酸 NAG：N-乙酰葡糖胺,肽,脂多糖,类脂A,O-特异性外链,脂蛋白,外膜,细胞壁的结构,革兰氏阳性细菌（G+）,革兰氏阴性细菌 （G）,革 兰 氏 染 色 法,1.涂片固定,2.单染：

8、 结晶紫染液第一次染色 1min,3.媒染： 碘-碘化钾溶液浸湿30S,4. 脱色：95%乙醇溶液进行颜色洗脱,5.复染：红色的藩红染液第二次染色,呈现第二次染色的效果红色；称革兰氏阴性菌 （红阴G -）,细菌呈现第一次染色的效果紫色，革兰氏阳性菌 （紫阳G）,细胞膜,生理功能： 1、选择性地控制细胞内外的营养物质和 代谢产物的运送； 2、维持细胞内正常渗透压的屏障； 3、合成细胞壁和糖被的各种组分的重要 基地； 4、膜上的能量代谢本科系统是细胞的产 能场所； 5、鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供 能部位,细 胞 膜,细胞质和内含物,是细胞膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。

9、含水量80%，不流动（与真核生物不同）。 主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子单体。 细胞质内形状较大的颗粒状构造称为内含物（包括各种贮藏物和羧酶体、气泡）,原 核,大型环状双链DNA分子，有少量蛋白质与之结合，长度一般为0.253.00mm，是原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核。,核质体,原核生物所特有的原始细胞核。 细菌的核质体是一个大型环状的双链DNA分子，长度0.25mm3mm，为细菌遗传物质，卷曲折叠于核区。 核区没有外膜（这是原核生物与真核生物一个主要的区别之处）,核质体,核质体,核膜,细菌的染色体和质粒,核区（nuclear r

10、egion）,鞭 毛,生长在某些细菌体表的长丝状、波曲的蛋白质附属物，具有运动能力； 鞭毛的构造由基体、钩形鞘和鞭毛丝三部分组成； 鞭毛的有无和着生方式是细菌分类和鉴定中一项十分重要的形态学指标。,螺旋丝 一般构造： 钩型鞘 基体,外膜,外膜,细胞质膜,细胞质膜,细胞质膜,肽聚糖,肽聚糖,钩型鞘,螺旋丝,L-环,P-环,G+细菌鞭毛,G细菌鞭毛,S-环,M-环,鞭毛（flagella）构造,鞭毛纤细而具刚韧性，直径仅20nm，长度达1520 m,方法二：普通光学显微镜（银盐染色）,方法一：电子显微镜（负染的方法）,如何观察鞭毛,偏端单生,两端单生,周生鞭毛,荧光假单胞,鼠咬热螺旋体,偏端丛生,

11、丁香假单胞,两端丛生,红色螺菌,大肠杆菌,根据鞭毛的数量和排列情况， 细菌鞭毛分为以下五种类型：,鞭毛分类,运动,运动方式：旋转,鞭毛的生理功能,逆时针旋转向前运动 顺时针旋转翻滚转向,逆时针旋转向前游动,顺时针旋转翻滚转向,运动方向,菌毛又称纤毛、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，具有使菌体附着于物体表面上的功能。 菌毛比鞭毛简单，无基体等构造，直接着生于细胞质膜上。直径一般为3-10nm，每菌一般有250-300条。 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。,菌毛（pilus）,糖 被,包被于某些细菌细胞壁外的一层厚

12、度不定的胶状物质；如果具有较好结构也不易洗掉，称为夹膜（capsule）；如果薄并且容易消失称为黏液层（slime layer）。 糖被的成分一般为多糖，少数是蛋白质或多肽，也有多糖与多肽复合型。 糖被的有无与遗传性有关，还与环境（尤其是营养）条件密切相关； 糖被按有无固定层次、层次厚薄分为荚膜、微荚膜、粘液层和菌胶团；,糖被的功能,1. 保护作用； 2. 贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用； 3. 作为透性屏障和离子交换系统，保护细菌免受重金属离子的毒害； 4. 表面附着作用； 5. 细菌间的信息识别作用； 6. 堆积代谢废物。,荚膜,是某些细菌在新陈代谢过程中形成的，分泌于细胞壁外的粘液状物

13、质。,多出现在“中老年细菌”外围 功能？ 储备粮； 生物吸附菌胶团,多糖 、糖蛋白,水生生物的共性 含水率在9098，极难染色；,单染后墨汁背景衬托法观察,多个菌体外面的荚膜物质互相融合，连为一体，组成共同的荚膜，菌体包埋其中，即成为菌胶团。,形成菌胶团的典型细菌为动胶菌属的细菌。 菌胶团吸附物（物质、其他微生物）活性污泥,形成菌胶团的生物作用？,群体合作、阻挡原生动物的吞噬,芽 孢,某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体。 每一营养体内仅生成一个芽孢，故芽孢无繁殖能力。 芽孢是生命世界中抗逆性最强的构造。,芽 孢,1多层结构功能 由内至

14、外，依次为 芽孢外壁,某些细菌当环境恶劣时，细胞质浓缩凝集，逐步形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的休眠体，称为芽孢。,一层或几层芽孢衣,主要成分是角蛋白，非常致密，通透性差，能够阻止各类化学物质包括杀菌剂的进入；,由蛋白质、脂类和糖组成,类似于“蚕结茧变蛹”,皮层 很厚，主要成分为芽孢特有的肽聚糖，其中含有一种特殊的物质吡啶二羧酸以及大量的Ca2+，二者形成了一种极为耐热的凝胶状物质，使得芽孢菌异常抗热，在沸水中芽孢也可存活数小时。, 芽孢质中含水量极低，细胞内代谢极为缓慢，处于休眠状态。,多层作用使芽孢对高温、干燥、辐射、酸、碱和有机溶剂等杀菌因子具有极强抵抗能力 芽孢“复苏”合适的环境中，恢复

15、普通的细胞结构，失去各类抵抗功能。芽孢孢子或种子 （孢子：繁殖体（种子） 1多）,能否形成芽孢，芽孢的形状、大小及其在细胞内的位置（如图），是细菌种的特征，在分类鉴定上有一定意义。,结构致密，染料不能渗入，不着色,能形成芽孢的细菌种类不多，最主要的是芽孢杆菌属（Bacillus）和梭菌属（Cletridium），它们都是革兰氏阳性菌。,很多都是强致病菌，如肉毒梭菌、破伤风梭菌，有些形成的芽孢膨大，宽度明显超过菌体。,含芽孢的梭菌 芽孢宽度超过菌体，使细胞呈梭状,拟核,细胞质,细胞膜,肽聚糖,荚摸,菌毛,细菌菌体结构模式,二、细菌的繁殖,裂殖(主要形式) 二分裂:对称二分裂和不等二分裂; 三分裂:部分细胞进行成对的“一分为三” 方式的分裂; 复分裂:细胞多处同时发生均等长度的分裂; 芽殖(少数种类) 母细胞表面形成突起,突起长大与母细胞相仿后相互分开并独立生活。,细菌的繁殖,三、细菌的菌落,菌落形态 菌落的大小(mm) 形状: 隆起形状: 边缘: (2)斜面菌苔特征 (3)液体培养特征,细菌的群体形态,铜绿假单孢,粘质沙雷氏菌,沙门氏菌,费氏志贺氏菌,第二节 放线菌,是一类呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生