《2022年微生物类群与形态结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年微生物类群与形态结构（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章：微生物类群与形态结构非细胞型：病毒细胞型：原核微生物：细菌、放线菌等，（无明显核，也无核膜、核仁。）真核微生物：酵母菌、霉菌，（有明显核，有核膜、核仁。）第 1 节：细菌Bacteria 是微生物一大类群，主要研究对象。细菌 是单细胞的，大小在1um 左右， 1000 倍以上显微镜才能看到其形状。一、细菌的形态和大小（一）基本形态1、球菌Coccus：球形或近球形，根据空间排列方式不同又分为单、双、链、四联、八叠、葡萄球菌。不同的排列方式是由于细胞分裂方向及分裂后情况不同造成的。2、杆菌Bacillus (Bacterium) ：杆状或圆柱形，径长比不同，短粗或细长。是细菌中种类最多的
2、。3、螺旋菌（Spirillum ） ： 是细胞呈弯曲杆状细菌统称，一般分散存在。 根据其长度、 螺旋数目和螺距等差别，分为 弧菌 Vibrio（菌体只有一个弯曲，形似C 字）和 螺旋菌 （螺旋状，超过1 圈） 。与螺旋体Spirochaeta 区别：螺旋体无鞭毛。细菌形态不是一成不变的，受环境条件影响（如温度、培养基浓度及组成、菌龄等）异常形态一般，幼龄，生长条件适宜，形状正常、整齐。老龄，不正常，异常形态。畸形：由于理化因素刺激，阻碍细胞发育引起。衰颓形：由于培养时间长，细胞衰老，营养缺乏，或排泄物积累过多引起。（二）细菌大小如何测量：显微测微尺球菌直径0.5-1um，杆菌直径 0.5-1
3、um ，长为直径1-几倍；螺旋菌直径03-1um，长 1-50um；细菌大小也不是一成不变的。细胞重量 10-13-10-12g ，每 g 细菌含 1-10 万亿个细菌。二、细菌细胞结构研究细菌细胞结构是分子生物学重要内容之一，有了电子显微镜才有可能。其结构分为 基本结构 和特殊结构 。基本结构 是细胞不变部分，每个细胞都有，如细胞壁、膜、核。特殊结构 是细胞可变部分，不是每个都有，如鞭毛、荚膜、芽孢。（一）基本结构1、细胞壁cell wall ：位于细胞表面，较坚硬，略具弹性结构。功能： 1）维持细胞外形；2）保护细胞免受机械损伤和渗透压危害；3）鞭毛运动支点；4）正常细胞分裂必需；5）一定
4、的屏障作用；6）噬菌体受体位点所在。另外与细菌的抗原性、致病性有关。革兰氏染色Cristein Gram，1884 发明（ Koch 实验室）染色过程： (插入）凡是不能被乙醇脱色，呈蓝紫色，称为革兰氏阳性菌G+凡是经乙醇脱色，呈复染剂颜色，称为革兰氏阴性菌G-革兰氏染色 结果不同主要是 细胞壁组成及结构差异造成的。（1）革兰氏阳性菌Gram positive 以金黄色葡萄球菌为例，Staphylococcus aureus 细胞壁构成： 一连续层，厚20-80nm 两部分：网状骨架：微纤丝组成基质：骨架埋于基质中化学组成： 主要是肽聚糖和磷壁酸肽聚糖peptidoglycan (粘肽、胞壁质
5、）大分子复合体，许多亚单位交联而成。亚单位1）双糖单位： N-乙酰胞壁酸（ NAM ）和 N-乙酰葡萄糖胺（ NAG ）通过 â-1 ，4 糖苷键相连而成。2）短肽： L-Ala-D-Glu-L-Lys-D-Ala 3) 肽桥：短肽之间连接。短肽全部或部分连至NAM 上，短肽之间也有连接，组成一网状结构。肽聚糖 是细菌细胞壁特有成分，也是原核微生物特有成分（古生菌没有）磷壁酸teichoic acid (垣酸）G+特有成分。多元醇与磷酸复合物，通过磷酸二酯键与NAM 相连。根据多元醇不同，有甘油型、核糖醇型等5 种类型。主要功能：使壁形成负电荷环境，吸附二价金属离子，维持壁硬度和一
6、些酶活性。还可提供噬菌体位点。（2）革兰氏阴性菌Gram negative 以大肠杆菌为例：内壁层 ：厚 2-3 nm，单（双）分子层，由肽聚糖构 成。与 G+区别：交联低； DAP 取代L-Lys；肽桥。外壁层 ：内层： 脂蛋白层 ，以脂类部分与肽聚糖相连。中层：磷脂层。外层：脂多糖层，外壁重要成分，8-10 nm。脂多糖lipopolysaccharide LPSG-特有成分。结构：类脂A + 核心多糖+ O-侧链功能： 1）内毒素物质基础；2）吸附镁、钙离子；3）决定 G-表面抗原； 4）噬菌体受体位点。钙离子是维持LPS 稳定性所必需的。D-AA 存在优点G+与 G-比较革兰氏染色机制
7、在细胞壁与细胞膜之间，有周质空间（隙），含水解酶、载体蛋白等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页（3）细胞壁缺陷细菌1、原生质体protoplast：人工条件下用溶菌酶除去细胞壁或用青霉素抑制细胞壁合成后，所留下的部分。一般由G+形成。2、球形体 spheroplast：残留部分细胞壁，一般由G-形成。有一定抗性。特点：对渗透压敏感；长鞭毛也不运动；对噬菌体不敏感；细胞不能分裂等。3、细菌L 型：一种由自发突变形成的变异型，无完整细胞壁，在固体培养基表面形成“油煎蛋”状小菌落。4、支原体：长期进化形成。2、细胞膜ce
8、ll membrane在细胞壁与细胞质之间的一层柔软而富有弹性的半透性膜。厚7-8nm。化学组成：蛋白和磷脂，蛋白含量高达75%，种类也多。膜不含甾醇类。膜结构（插入）功能： 1）高度选择透性膜，物质运输：2）渗透屏障，维持正常渗透压；3）重要代谢活动中心；4）与壁、荚膜合成有关；5）鞭毛着生点，供运动能量。3、间体mesosome(中质体）细胞膜内陷形成。功能： 1）拟线粒体，呼吸酶系发达。2）与壁合成，核分裂，芽孢形成有关。4、细胞核nuclear body核质体原核无明显核，一反差弱的核区。特点：无核膜、核仁、固定形态，结构简单，细胞分裂前核分裂。一般单倍体。成分： DNA ：环状双链，
9、超线圈结构，负电荷被镁离子、有机碱（精胺、腐胺）所中和。与真核区别：5、核糖体ribosome RS核糖核蛋白的颗粒状结构，RNA+ 蛋白。原核：游离态、多聚核糖体，70S 真核：游离态、结合内质网上，70、80S 多聚核糖体：一条mRNA 与一定数目的单个RS 结合而成。功能：6、细胞质及内含物是无色透明胶状物，原核与真核不同。主要成分：水、蛋白、核酸、脂类及少量糖和无机盐。富含核糖核酸。不同细菌细胞内，含不同内含物，是细胞的贮藏物质或代谢产物。（插入）内含物优点？（二）特殊结构1、荚膜 capsule：某些细菌细胞壁外面覆盖着一层疏松透明粘性物质。厚度不同， 名称不同。折光率低， 负染法观
10、察。成分： 90%以上为水，余为多糖（肽）。功能： 1）抵抗干燥； 2）加强致病力，免受吞噬；3）堆积某些代谢废物；4）贮存物。2、鞭毛和菌毛鞭毛 flagellum：某些细菌表面一种纤细呈波状的丝状物，是细菌运动器官。直径 20-25nm，长超过菌体若干倍。电镜或特殊染色法观察，悬滴法观察运动。化学成分：主要是蛋白质。结构： G+与 G-区别；原核与真核区别鞭毛着生位置与数目，可作为分类依据。鞭毛着生状态决定运动特点。趋性运动：栓菌实验菌毛 fimbria (pilus ) ： 许多 G-尤其是肠道菌， 表面有比鞭毛更细， 数目多，短直硬的丝状体。 直径 7-10nm ,长 2-3um。性菌
11、毛（ F 菌毛）3、芽孢spore, endospore 某些菌生长一定阶段，于营养细胞内形成一个内生孢子，是对不良有抗性的休眠体。每一细胞仅形成一个芽孢，所以其没有繁殖功能。形成芽孢属于细胞分化（形态发生）Bacillus, clostridium, Spirillum, Vibrio, Sarcina 结构组成特点：含水量低（平均40%） ，壁致密，芽孢肽聚糖和吡啶-2,6-二羧酸钙（ DPA-Ca ）芽孢有极强的抗热、辐射、化学药物和静水压的能力，休眠力惊人。芽孢结构、形成、萌发（自学）伴孢晶体孢囊cyst，等等。三、细菌繁殖与群体形态1、繁殖方式：裂殖为主，少数有性接合。2、菌落形态：
12、菌落colony：由单个或少数几个细胞在固体培养基表面繁殖出来的，肉眼可见的子细胞群体。形态包括大小、形状、隆起、边缘、表面状态、表面光泽、质地、颜色等等。纯培养：克隆clone 菌苔 lawn 四、常见常用细菌细胞结构、菌落特点、代谢产物等。第 2 节：放线菌Actinomycetes 因菌落呈放射状而得名，是丝状分枝细胞的细菌。一般分布在含水量低，有机质丰富的中性偏碱性土壤中，特殊土腥味。大多数是腐生菌，少数寄生；多数异养，好氧。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页突出特性是产各种抗生素。一、形态与结构由菌丝构成，
13、直径0.2-1.2um，无横隔，仍是单细胞。菌丝分为：基内菌丝（营养菌丝）气生菌丝孢子丝菌丝组成菌落，分为两类。放线菌仍是原核微生物？二、繁殖以无性孢子为主，菌丝断裂片段也可繁殖成新菌体。孢子形成方式：横隔分裂孢囊孢子放线菌生活史（发育周期）三、代表属及常见菌（一）链霉菌属Streptomyces 90%抗生素，菌丝发育良好。如龟裂链霉菌S. rimosus, 灰色链霉菌 S. griseus (二）小单孢菌属Micromonospora 无气生菌丝，基内菌丝顶端着生一孢子。（三）诺卡氏菌Nocardia 原放线菌属，降解能力强。（四）放线菌属Actinomyces 只有基内菌丝，不形成孢子，
14、厌氧。（五）链孢囊菌属Streptosporangium 形成孢子囊，孢囊孢子。放线菌、细菌异同？第 3 节：其它几类原核微生物重要了解大小、 G、培养、细胞及代谢。一、立克次氏体Rickettsia：介于细菌、病毒之间，专性真核活细胞内寄生，不能人工培养。不滤过，直径0.3-0.6um，存在与寄主细胞质和核中。细胞球状或杆状，不运动。G-，膜疏松，酶系统不完全，不完整的产能代谢，抵抗性差。二、支原体Mycoplasma ：介于细菌、立克次氏体之间。不具细胞壁，细胞膜含甾醇类。G-，直径 0.2-0.25um，可滤过。已知可独立生活的最小的细胞型生物。可人工培养，营养要求苛刻，油煎蛋菌落。三、
15、衣原体Chlamydia ：介于立克次氏体、病毒之间。可滤过，专性活细胞内寄生。G-， “能量寄生物” 。各类原核微生物与病毒比较表。蓝细菌 Cyanobacteria ：含叶绿素，进行放氧型光合作用的原核生物。由于抵抗力和固氮能力，可在贫瘠沙滩荒岩上生长，称为“先锋生物” 。蛭弧菌 Bdellovibrio ：寄生于其他细菌并导致裂解，可滤过，运动活跃，G-。生物防治。第 4 节：酵母菌yeast 非分类名词，一群单细胞微生物，属真菌类。第一种“家养微生物” ，与人类关系密切。主要分布在含糖较高偏酸性环境中，又称“糖真菌” 。一、形态大小 . 单细胞，无鞭毛。细胞形态多样，常见球、卵、圆桶形
16、。大小在 1-5um X 5-30um 之间。二、细胞结构1、细胞壁：厚0.1-0.3um，三层，由酵母纤维素组成（甘露聚糖、葡聚糖、蛋白、类脂）。用蜗牛酶（ heliase）破坏壁来制备原生质体。2、细胞膜：与原核基本相同，但含甾醇（麦角固醇）。由于有细胞器分化，功能不及细菌多，主要是调节渗透压、吸收营养、分泌代谢物等3、细胞质及内含物4、细胞核：真核：双层单位膜，大量核孔，可见染色体，一个或几个核仁，核膜外有中心体。5、线粒体：含有一环状DNA 。呼吸酶系载体，“动力工厂” 。有氧时需要，厌氧或过量葡萄糖存在时，被阻遏。环状 “2um 质粒” ：外源 DNA 载体。6、核糖体：细胞质中80
17、S，线粒体 70S。三、菌落特征与细菌相似，但大且厚。四、繁殖方式与生活史（一）繁殖方式1、无性繁殖(1)芽殖budding：最普遍方式（过程）(2)裂殖fission：少数（裂殖酵母）(3)无性孢子：节孢子、掷孢子、厚垣孢子。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页2、有性繁殖产生子囊和子囊孢子。过程：质配-核配 -减数分裂3、形成孢子条件1.营养充足强壮幼龄细胞2.适当温、湿度（ 25-30，80%）3.空气要流通4.适当的生孢子培养基（二）生活史life history(life cycle) 某种生物在整个发育阶段
18、，有一个或几个同形或不同形的个体前后相继形成一个有规律的循环。四种基本类型：1、无生殖，仅有营养繁殖。（细菌）2、仅有一个单倍体生活，双倍体短。3、仅有一个双倍体生活，单倍体短。4、有世代交替现象，单倍体有性，双倍体无性。酵母菌有三种类型：单倍体型：八孢裂殖酵母双倍体型：路德类酵母世代交替型：酿酒酵母五、常见常用酵母菌酵母图示第 5 节：霉菌molds 非分类名词，丝状真菌统称。通常指菌丝体发达而又不产生大型子实体的真菌。一、形态和构造营养体由菌丝（ hyphae)构成，直径3-10um，菌丝再形成菌丝体（mycelium ）菌丝 ：无隔，多核单细胞，低等真菌有隔，多细胞，高等真菌菌丝体 ：营
19、养菌丝，伸入培养基吸收营养气生菌丝，向空中生成，形成繁殖器官。（特化形式）细胞壁厚 100-250nm，多含几丁质。不同类型真菌壁成分比较二、繁殖与生活史（一）繁殖1、无性孢子：主要方式，特点是分散，数量大。孢囊孢子：内生孢子，毛、根、犁头霉分生孢子：外生孢子，最普遍节孢子：粉孢子，菌丝断裂形成厚垣孢子：真菌休眠体2、有性孢子卵孢子：配子囊（雄器、藏卵器）接合孢子：同宗、异宗配合子囊孢子：形态多样。子实体、子囊果担孢子：担子菌特征（二）生活史霉菌指从一种孢子开始，经过一定的生长和发育，最后又形成同一种孢子为止。三、菌落疏松，绒毛状、絮状、蛛网状。四大类微生物比较：四、分类过去依据菌丝体及有性繁
20、殖特征分为三纲一类，藻状菌纲、子囊菌纲、担子菌纲、半知菌类。Ainsworth 分类系统：五、常见常用霉菌中国食用和药用大型真菌(一)食用真菌1、种类资源：担子菌675 种，子囊菌45 种。通常栽培的仅10 多种。2、营养：蛋白含量高，AA 多达 18 种左右，特别是人体必需AA 。还含有多种维生素、糖类和矿物质。Lys 含量一般较高。3、栽培：发展栽培同时，重视采用菌丝体的深层培养，特别是风味特殊而鲜美的种类。菌丝体培养物可新鲜食用，或冷冻干燥成粉，制成食品。目前栽培广而产而产量大的品种：双孢菇、大肥菇、香菇、草菇、金针菇、侧耳（平菇）、凤尾侧耳、滑菇、银耳、木耳、猴头菌、长裙竹荪等。（ 培
21、养料来源多且广，棉子壳、锯末、秸杆、蔗渣、酒糟等。）4、应用：食用子实体、菌丝体深层培养。作调味品、香味、饮料等。（二）药用真菌1、资源：担子菌345 种，子囊菌 28 种，其它 11种。2、应用：有 20 多个方面，主要抗癌、抑菌。目前认为抗癌物质主要是多糖，如香菇多糖、银耳酸性异多糖、芸芝多糖（PSK） 、茯苓多糖、猪苓多糖、灵芝多糖等。细胞型生物小结真菌、细菌、放线菌比较：真核、原核区别：第 6 节：病毒virus 非细胞型生物，有区别于细胞型特征：1、形体十分微小，滤过，电镜可见；2、无细胞结构，分子生物，由核酸和蛋白组成，且一种病毒仅含一种类型核酸；3、专性活细胞内寄生，有宿主专一性
22、，无独立代谢酶系，依赖宿主自身复制；4、对抗生素不敏感，对干扰素敏感。概念：病毒是超显微的，无细胞结构，专性活细胞内寄生，在活细胞外具一般化学大分子特征，一旦进入宿主细胞又具有生命特征。根据宿主不同，可把病毒分为几类，如动物病毒、植物病毒、昆虫病毒、细菌病毒等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页病毒的核酸与细胞型也不同。一、形态、结构和化学组成1、大小： nm, 多在 100nm 左右。 20-200nm 图片2、病毒粒子virion ( 病毒颗粒）成分 ：核酸 -核心 core 蛋白 -衣壳 capsid nucl
23、eocapsid 衣壳粒capsomere 包膜（类脂或脂蛋白）envelope 核衣壳病毒粒子对称体制：螺旋对称（TMV ） 和 廿面体对称（腺病毒） 、复杂对称（ T4 噬菌体）功能 ：核酸：遗传物质基础蛋白：构成外壳，保护病毒免受核酸酶及其它因子破坏；决定感染特异性；决定抗原性。3、噬菌体phage：多为蝌蚪状，结构模式图。头部为廿面体对称，尾部为螺旋对称。4、群体形态：病毒包涵体 、噬菌斑二、繁殖（烈性噬菌体为例）1、吸附：分两阶段。感染复数m.o.i 2、侵入：头部DNA 通过尾管注入至细胞中，外壳留在胞外。自外裂解3、增殖：包括DNA 复制和蛋白质合成。双链DNA 噬菌体三阶段转录
24、：遗传信息转移：4、成熟（装配）：潜伏期5、裂解（释放）：裂解期上述烈性噬菌体的生长方式，称为一步生长 。一步生长曲线：裂解量 ：每个被感染的细菌释放新的噬菌体的平均数。三、噬菌体与宿主关系1、烈性噬菌体：凡能引起宿主细胞迅速裂解的噬菌体。敏感细菌。2、温和性噬菌体 ：噬菌体侵染宿主后，并不增殖，裂解，而与宿主DNA 结合，随宿主DNA 复制而复制，此时细胞中找不到形态上可见的噬菌体，这种噬菌体称为温和性噬菌体。含有温和性噬菌体的细菌称为溶源性细菌lysogenic bacteria 温和性噬菌体存在状态1）游离具感染性的virion ；2）前噬菌体（ prophage） ：附着或整合在宿主染
25、色体上，一道复制；3）营养期噬菌体：指导合成。3、溶源性细菌特性1）遗传性2）自发裂解3）诱发裂解：双氧水、UV 、X、等。4）免疫性5）复愈（消失溶源性）6）溶源转变溶源性菌株命名四、噬菌体分离检查与防治（一）分离检查（效价测定）效价（ titre） ，噬菌斑形成单位（pfu）怎样证实有噬菌体存在：宿主特异性；噬菌斑、液体培养变清等。1、双层平板法2、单层平板法3、玻片快速法（二）防治措施1、消灭 phage，杜绝其依赖生存条件。2、选育和使用抗phage菌株。3、菌种轮换使用。4、药物防治：加入某些金属螯合剂、表面活性剂。五、亚病毒1、类病毒viroid ：没有衣壳包裹的RNA 分子。2、拟病毒virusoids(类类病毒）：一类包括在植物病毒粒子中的类病毒，RNA 。3、朊病毒 prion, virino ：一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性的疏水性蛋白。艾滋病AIDS 获得性免疫缺陷综合征1981 年首先在 USA 发现，1983 年巴斯德研究所宣布分离出一种virus 证实为 AIDS 的病原，1986 年 WHO 定名为人类免疫缺陷病毒（HIV ） 。HIV 专门侵犯淋巴细胞，造成免疫缺陷。传播途径：血液、母婴、体液精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页
