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1、第一章原核微生物微生物古生菌（Archaea）细菌（Bacteria）真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、单细胞藻类、原生动物等非细胞型：病毒细胞型原核微生物真核微生物古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列， 且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌较为接 近，同属于原核生物。n n第一节第一节 细细 菌菌n n形态大小、形态大小、n n基本结构、特殊结构基本结构、特殊结构n n群体形态群体形态n n第二节第二节 放线菌放线菌n n形态结构形态结构 繁殖方式繁殖方式第一节 细菌（bacteria）一、细胞的形态构造（一）形态和染色球状杆状螺旋状基本形态一、细胞的形态构造及其功能（一）形态和染色1
2、、球状细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。一、细胞的形态构造及其功能（一）形态和染色2、杆状细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌铜绿假单胞菌 （绿脓杆菌）结核分枝杆菌炭疽病的病原菌-炭疽杆菌破伤风梭菌一、细胞的形态构造及其功能（一）形态和染色3、螺旋状弧菌螺旋菌螺旋体菌弧菌：菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈， 形似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。蛭 弧 菌霍乱弧菌螺旋菌：菌体回转如螺旋，螺 旋数目和螺距大小因 种而异。鞭毛二端生 细胞壁坚韧，菌体较 硬。螺旋体
3、菌：菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。梅毒密螺旋体4、大小与重量细菌的大小测量单位是um大小的测量方法显微镜测微尺显微照相后根据放大倍数进行测算5、染色由于细菌细胞微小又透明，一般先要经过染色才能作显微观察革兰氏染色法细菌染色鉴别染色法简单染色法负染色：正染色死菌活菌抗酸性染色法芽孢染色法姬姆萨染色法荚膜染色法用美蓝或TTC等作活菌染色（二）细胞的构造一 般 结 构 ： 一 般 细 菌 都 有 的 构 造特殊结构：部分细菌具有的或 一般细菌在特殊环境下才有的1、细菌细胞的一般构造细胞壁（cell wall）是位于细胞表面，内侧紧贴细 胞膜的一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。约占
4、干 重的1025%（1）细胞壁（cell wall)不同细菌细胞壁的化学组成和结构不同，通过革 兰氏染色法可将所有的细菌分为革兰氏阳性（G+）和 革兰氏阴性（G-）。 细菌细胞壁的结构v1)革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成磷壁酸：占40%。G+菌所 特有,其主链由数十个磷酸 甘油或磷酸核糖醇组成,有 的还有由DAla和还原糖组 成的侧链。肽聚糖: 占3070% ,不同菌种中 肽聚糖(肽链)组分不同 。1、细胞壁1）革兰氏阳性细菌的细胞壁A、肽聚糖由四个氨基酸分子按L型 与D型交替方式连接而成双糖单位中的-1,4-糖苷键很容易被 溶菌酶(lysozyme)所水解，从而引起 细菌因肽聚糖细
5、胞壁的“散架”而死亡。G+菌细胞壁化学组成以肽聚糖(peptidoglycan)为 主。这是原核微生物所特有的成份，占细胞壁物质总 量的40-90%。B.磷壁酸又名垣酸，是大多数G+菌所特有的 成分，约占细胞壁成分的10%。 2)革兰氏阴性的细胞壁成分G-细胞壁的组成和结构比G+更复杂。主要成份为： 脂多糖、磷脂、脂蛋白、肽聚糖。 (3)G+ 细菌与G -细菌细胞壁的比较G-有肽聚糖，仅占细胞壁干重的5-10%。肽聚糖结构 与G+相同，但短肽尾中的号位上L-Lys往往被其他 二氨酸取代 外壁层是G细菌细胞壁所特有的结构它位于壁的最外层， 化学成分为脂多糖、磷脂和若干种外蛋白。古生菌的细胞壁Th
6、ese Archaea species live in extreme heat near deep sea vents. 大多为嗜极菌 除热原菌属没有细胞壁以外，其余都具有与真细菌功能相似的细胞壁 细胞壁中含有假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质-1,3糖苷键不被溶菌酶水解N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖 醛酸交 替连接而成，连在后一氨基糖上的 肽尾由 L-glu、L-ala和L-lys三个L型氨基酸 组成， 肽桥则由L-glu一个氨基酸组成。3)细胞壁缺陷细菌：缺壁突变L型细菌实验室或宿主体内形成 基本去尽原生质体（G+） 缺 壁 人工去壁 细 菌 部分去除球状体（G-）在自然界长期进化中形成支原体
7、a.L型细菌（L-form of bacteria）细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自 发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。因英国李斯德（Lister）预防研究所首先发现而（1935 年，念珠状链杆菌 Streptobacillus moniliformis）大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、链球菌、分枝杆菌和霍乱弧菌等 20多种细菌中均有发现，被认为可能与针对细胞壁的抗菌治疗有关。特点：没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态； 有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”； 对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似 的小菌落（直径在0.1mm左右）；b.原生质体（protopla
8、st）在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的，圆球形、对渗透压变化敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。特点：对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至 通气等都易引起其破裂；有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应 噬菌体所感染； 在适宜条件（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌 落，形成芽孢。及恢复成有细胞壁的正常结构。比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是 研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。c.球状体(sphaeroplast)采用上述同样方法，针对革兰氏阴性细菌处理后而获 得的残留部分细胞壁（外壁层）的球
9、形体。与原生质 体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培 养基上生长。4)革兰氏染色C.Gram（革兰）于1884 年发明的一种鉴别不同类 型细菌的染色方法。用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细胞间的相互作用从而使二者结合得更牢固。用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色后仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细胞呈无色。用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对涂片进行复染。例如沙黄，它使原来无色的革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色（ 2）细胞膜1）细胞膜概念：细胞质膜（cytoplasmic
10、 membrane），又称质膜（plasma membrane）、细胞膜（cell membrane）或内膜（inner membrane），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，厚约78nm，由磷脂（占20%30%）和蛋白质（占50%70%）组成。2）细胞膜的生理功能：选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；是维持细胞内正常渗透压的屏障；合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等）的重要基地；膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所；是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位；3）间体（mesosome，或
11、中体）：细胞质膜内褶而形成的囊状构造， 其中充满着层状或管状的泡囊。 多见于革兰氏阳性细菌。青霉素酶分泌、DNA复制、分配以及细胞分裂有关“间体”仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝像细胞质的主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代 谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等，少数细菌还 有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。（ 3）、细胞质和内含物1）概念：细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约80%。核糖体是细胞质中的一种核糖核蛋白的颗粒状物质，由核糖核酸(60%)和蛋白质(40%)组成，常以游离状态或多聚核糖状态分布于细胞质中。其
12、沉降系数均为70s。它是蛋白质的合成场所。2)核糖体(ribosomes)3）贮藏物(reserve materials)：聚-羟丁酸(poly-hydroxybutyrate, PHB)巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）在含乙酸或 丁酸的培养基中生长时， 细胞内贮藏的PHB可达其 干重的60%。类脂性质的碳源类贮藏物贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒， 主要功能是贮存营养物。多糖类贮藏物在真细菌中以糖原为多糖原粒较小，不染色需用电镜观察，用碘液染成褐色，可在光学显微镜下看到。糖原粒 淀粉粒有的细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色。异染粒(metachromat
13、ic granules)颗粒大小为0.51.0m，是无机偏磷酸的聚合物，一般在含磷丰富的环境下形成。功能是贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压。在暗视野显微镜下看到的迂回螺菌(Spirillum volutans)异染粒（迂回体）藻青素（cyanophycin）一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用。 通常存在于蓝细菌中。由含精氨酸和天冬氨 酸残基（1:1）的分枝 多肽所构成，分子量 在25000125000。硫粒（sulfur globules）很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时,常涉及对 还原性的硫化物如H2S, 硫代 硫酸盐等的氧化。在环境中还原性硫素丰 富时,常在细胞内以折
14、光性很 强的硫粒的形式积累硫元素 。当环境中环境中还原性 硫缺乏时,可被细菌重新利用 。4）气泡（gas vocuoles） 许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的 充满气体的泡囊状内含物，大小为0.21.0m75nm， 内由数排柱形小空泡组成，外有2nm厚的蛋白质膜包 裹。功能：调节细胞 比重以使细胞漂 浮在最适水层中 获取光能、O2和 营养物质（ 4）、核区（nuclear region or area）原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态 的原始细胞核2、细菌细胞的特殊结构（ 1）、糖被（glycocalyx）1) 概念包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的 胶状物质。糖被按其有
15、无固定层次、层次厚薄又可 细分为荚膜（capsule或macrocapsule，大荚膜）、 微荚膜(microcapsule)、粘液层(slimelayer)和菌胶团 (zoogloea)。荚膜粘液层菌胶团（2）特点a. 主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。经特殊的荚膜染色，特别是负染色（又称背景染色）后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。b. 产生糖被是微生物的一种遗传特性，其菌落特征及血清学反应是是细菌分类鉴定的指标之一。c. 荚膜等并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境中的生存有利。d. 细菌糖被与人类的科学研究和生产实践有密切的关系。（3）功能保护细菌免受干燥的影响；贮藏养料
16、，以备营养缺乏时重新利用；与病原菌的毒性密切相关；能抵抗吞噬细胞的吞噬 2）、 鞭毛(flagellum,复flagella)（1) 概念某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物， 具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”。鞭 毛 的 有 无 和 着 生 方 式单端鞭毛端生丛毛两端生鞭毛周生鞭毛（2）观察和判断细菌鞭毛的方法t电子显微镜直接观察鞭毛长度：1520m；直径：0.010.02mt光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜t根据培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌苔）形态3）、菌毛(fimbria，复数fimbriae)长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附 属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。每个细菌约有2
