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1、第一章 细 菌,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,1.1 细 菌,细菌是一类个体微小、结构简单，种类繁多，主要以二分裂繁殖和水生性较强的单细胞原核微生物。 细菌在自然界中适应性很强，凡在温暖、潮湿和富有有机物质的地方均有细菌的活动，且常会散发出难闻的酸败味或臭味。 有些细菌对人类有益，有些细菌对人类健康，给工农业生产造成极大的危害。所以，细菌与人类生产、生活有着非常密切的关系。人类研究细菌，以便利用它的有益作用，控制和消灭它的有害作用。,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,球菌(Coccus) 杆菌(Bacillus) 螺旋菌(Spirlla) 其他形
2、状的细菌,一、细菌细胞形态和大小1、大小：2、形态,细菌的测量单位：,微米(m),黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,单球菌(single coccus),黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,双球菌(double coccus),黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,上：显微镜效果 下：电 镜 照片,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,八叠球菌(Sarcina ureae),黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,左：电镜照片右：显微镜下的金黄色
3、葡萄球菌,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,链球菌,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,链球菌（电镜照片）,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,Arrangement of Spherical Bacterial Cells,diplococci,streptococci,tetracocci,sarcinae,staphylococci,Sphericalcoccus,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,杆菌(bacillus),黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,动物宿主细胞感染杆菌濒临死
4、亡,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,链杆菌,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,Single bacillus,Diplobacilli,streptobacilli,Coccobacillus,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,幽门螺旋菌,左：显微数码摄像,右：结构示意图,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,甲菌,乙菌,初染,结晶紫,媒染,碘液,脱色,乙醇,复染,沙黄,紫色（G）,红色（G-）,革
5、兰氏染色步骤示意图,3、细菌细胞革兰氏染色,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,二、细菌细胞的结构,一般结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核 特殊结构：荚膜、芽孢、菌毛、鞭毛,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,一般结构,1、细菌的细胞壁,细胞壁是位于细胞最外层的一层厚实、坚韧并富有弹性的外被，占细胞干重的10%25%。,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,细胞壁的主要成分：,肽聚糖 磷壁酸 脂多糖 蛋白质等。,黑龙江生物科
6、技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,肽聚糖,肽聚糖是细菌细胞壁中特有的成分，是细胞壁主要成分。肽聚糖是一种杂多糖的衍生物，又叫粘多糖、胞壁质、粘肽复合物。革兰氏阳性菌细胞壁的肽聚糖重量占细胞壁干重的50%80%，革兰氏阴性菌只占10%左右。,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,每一个肽聚糖单体由以下三部分组成,双糖单位 两种糖衍生物，由N乙酰葡萄糖胺（以G表示）和N乙酰胞壁酸（以M表示）通过1，4糖苷键交替连接起来，构成肽聚糖骨架。1，4糖苷键很容易被溶菌酶分解，从而破坏细胞壁的骨架，使细菌死亡。,黑龙江生物科
7、技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,短肽 一般由4个氨基酸连接起来。短肽借其肽键连接在N乙酰胞壁酸上。不同种类的细菌其氨基酸种类、数量、连接方式不同。革兰氏阳性细菌四肽侧链的氨基酸依次为L丙氨酸、D谷氨酸、L赖氨酸、D丙氨酸；革兰氏阴性细菌的四肽链中第三位氨基酸则被二氨基庚二酸所取代。,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,肽桥 革兰氏阳性细菌的相邻两个肽聚糖骨架的相邻短肽之间，通过由五个甘氨酸组成的肽桥连接起来，交联成肽聚糖层框架，呈三维空间结构，形成机械强度很大的肽聚糖网状结构。革兰阴性细菌相邻肽聚糖的相邻短肽之间没有肽桥交联，只是甲链四肽的第4个氨基酸与乙链四肽
8、的第3个氨基酸相连，形成二维结构，较为疏松，形成机械强度较弱的肽聚糖网。,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,A. 革兰氏阳性菌 B. 革兰氏阴性菌,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,磷壁酸 磷壁酸是革兰氏阳性菌细胞壁所特有的成分，约占细胞壁干重的50%。主要成分为甘油磷壁酸与核醇磷壁酸。 脂多糖 脂多糖为革兰氏阴性菌细胞壁的特有成分。革兰氏阴性菌的细胞壁中含有较多的蛋白质，有些革兰氏阳性菌细胞壁中含有少量蛋白质。,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,G G细胞壁成分的区别,黑
9、龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,革兰氏阴性细菌与革兰氏阳性细菌细胞壁比较图,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,细胞壁的功能,固定细胞外形,协助鞭毛运动,保护细胞免受外力的损伤,为正常细胞分裂所必需,阻拦有害物质进入细胞,与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性 密切相关,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,革兰氏染色原理,革兰氏阳性菌肽聚糖含量与交联程度均较高，层次也多，所以细胞壁较厚，壁上的间隙较小，媒染后形成的结晶紫
10、碘复合物就不易脱出细胞壁，加上它基本上不含脂类，经乙醇洗脱后，细胞壁非但没有出现缝隙，反而使肽聚糖层的网孔脱水而变得通透性更小，结果紫色的结晶紫碘复合物就留在细胞内而呈紫色。,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,革兰氏阴性菌的肽聚糖含量与交联程度较低，层次也少，所以细胞壁较薄，壁上的孔隙较大，再加上细胞壁的脂质含量高，乙醇洗脱后，细胞壁因脂质被溶解而孔隙更大，所以结晶紫碘复合物极易脱出细胞壁，乙醇脱色后变成无色，经过沙黄复染，结果就呈现沙黄的红色。,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,缺壁 细菌,实验室中形成,自然界长期进化中形成：支原体,自发缺壁突变：
11、L型细菌,人工方法去壁,彻底除尽：原生质体,部分去除：球状体,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,2、细菌的细胞膜 细胞膜，也称细胞质膜，是紧贴在细胞壁内侧包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚为78nm 。 细胞膜的主要成分 磷脂，占20%30%， 蛋白质，占50%70%， 少量糖类。,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,细胞膜的功能,控制细胞内、外的物质的运送、交换,维持细胞内正常渗透压以保证屏障作用；,合成细胞壁各种组分和荚膜等大分子的场所；,进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基
12、地；,许多酶和电子传递链组分的所在部位；,鞭毛着生点和提供其运动所需的能量等。,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,3. 细胞质,细胞质是由细胞膜包围的，除核区之外的物质总称。 细菌细胞质由流体部分（细胞溶质）和颗粒部分构成。 流体部分中80%是水，其中水溶物质主要为可溶性酶类和RNA。 颗粒部分，即为细胞质中存在的各种内含物，它们主要为核糖体、贮藏颗粒、载色体、质粒等，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,核糖体（Ribosome),核糖体,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,4. 核 区,细菌无真正的细胞核，只是在菌体中央有一个极大部分遗传物质（DNA）所在的核区。,此核区是原核微生物特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核，故称原核、拟核、核质体。,黑龙江生物科技职业学院,生物制药技术专业微生物精品课程,
