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1、第二章第二章 原核微生物形态、结构与功能原核微生物形态、结构与功能原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞细胞核细胞核有明显核区，有明显核区，无核膜、核仁无核膜、核仁有核膜，核仁有核膜，核仁细胞器细胞器无线粒体，能无线粒体，能量代谢和许多量代谢和许多物质代谢在质物质代谢在质膜上进行膜上进行有线粒体，能量有线粒体，能量代谢和许多合成代谢和许多合成代谢在线粒体中代谢在线粒体中进行进行核糖体核糖体分布在细胞质分布在细胞质中，沉降系数中，沉降系数为为70S70S分布在内质网膜分布在内质网膜上，沉降系数为上，沉降系数为80S80S 原核细胞和真核细胞的区别原核细胞和真核细胞的区别真核细胞原核细胞细胞核无核膜包围
2、的细胞核无核膜包围的,DNA裸露的一大类微生物。裸露的一大类微生物。真细菌真细菌(Eubacteria)古生菌（古生菌（Archaea)一般细菌一般细菌 放线菌放线菌支原体、立克次氏体、衣原体等支原体、立克次氏体、衣原体等原核微生物主要类群原核微生物主要类群蓝细菌蓝细菌本章学习内容本章学习内容第一节第一节 细细 菌菌 一、一般形态一、一般形态 二、细胞的结构与功能二、细胞的结构与功能 ( (一一) )细胞一般构造：细胞一般构造： 1. 1. 细胞壁细胞壁; 2.; 2.细胞质膜细胞质膜; 3.; 3.细胞质细胞质和内含物和内含物; 4.; 4.核区核区 ( (二二) )细菌细胞特殊构造细菌细胞
3、特殊构造 1. 1.糖被糖被; ; 2.2.鞭毛鞭毛; 3.; 3.芽孢芽孢 三、细菌的繁殖方式和培养特征三、细菌的繁殖方式和培养特征第二节第二节 放线菌放线菌 第三节第三节 其它原核微生物（蓝细菌、支原体、立克次其它原核微生物（蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体）氏体、衣原体）一、细菌的形态、大小及观察方法一、细菌的形态、大小及观察方法二、细菌细胞构造与功能二、细菌细胞构造与功能 （一）基本构造（一）基本构造 1 1细胞壁；细胞壁；2 2细胞膜；细胞膜；3 3细胞细胞质与内含物；质与内含物；4 4核区核区 （ 二）特殊构造二）特殊构造 1芽孢；2荚膜；3鞭毛三、细菌的繁殖方式和培养特征三、细
4、菌的繁殖方式和培养特征第一节第一节 细菌细菌细菌细菌是大家比较熟悉的名字，因为有很多疾病是它们引起是大家比较熟悉的名字，因为有很多疾病是它们引起的，如的，如鼠疫鼠疫杆菌、杆菌、霍乱霍乱弧菌、破伤风杆菌、肺炎双球菌等致病弧菌、破伤风杆菌、肺炎双球菌等致病菌对人类有害；那些腐败菌常引起食物和工农业产品腐烂变质，菌对人类有害；那些腐败菌常引起食物和工农业产品腐烂变质，并散发出特殊的臭味或酸败味。并散发出特殊的臭味或酸败味。但是但是，大多数细菌是和人类和平共处的，对人类不仅无害而且有大多数细菌是和人类和平共处的，对人类不仅无害而且有益，益，能给人类带来很大好处。例如：人们利用谷氨酸棒杆菌制造食能给人类
5、带来很大好处。例如：人们利用谷氨酸棒杆菌制造食用味精，用乳酸菌生产酸乳用味精，用乳酸菌生产酸乳; ;用苏云金杆菌生产杀虫剂用苏云金杆菌生产杀虫剂; ;利用产甲烷利用产甲烷菌生产沼气菌生产沼气; ;以及借助细菌来冶炼金属、净化污水、制作使庄稼增以及借助细菌来冶炼金属、净化污水、制作使庄稼增产的细菌肥料等。产的细菌肥料等。鼠疫杆菌鼠疫杆菌v生存环境：温暖潮湿、富含有机物的地方，都有大量细菌活生存环境：温暖潮湿、富含有机物的地方，都有大量细菌活动。有特殊的臭味或酸败味，发粘、发滑。动。有特殊的臭味或酸败味，发粘、发滑。v定义：细菌是一类细胞细而短（细胞直径约定义：细菌是一类细胞细而短（细胞直径约0.
6、5um0.5um，长，长度约度约0.55um0.55um）、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方）、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原核微生物。式繁殖和水生性较强的原核微生物。 工业上生产各种氨基酸、核苷酸、酶制剂、乙醇、工业上生产各种氨基酸、核苷酸、酶制剂、乙醇、丙酮、丁醇、有机酸、抗生素等；丙酮、丁醇、有机酸、抗生素等； 农业上用作杀虫菌剂、细菌肥料的生产和在沼气发农业上用作杀虫菌剂、细菌肥料的生产和在沼气发酵、饲料青贮等方面的应用；酵、饲料青贮等方面的应用； 医药上如各种菌苗、类毒素、代血浆和许多医用酶医药上如各种菌苗、类毒素、代血浆和许多医用酶类的生产等；类的生产等
7、； 以及细菌在环保和国防上的应用等，都是利用有益以及细菌在环保和国防上的应用等，都是利用有益细菌活动的例子。细菌活动的例子。危害危害： 人、动物、植物的传染病、食物和工农业产品腐烂人、动物、植物的传染病、食物和工农业产品腐烂变质。变质。应用：应用：细菌形态：球状、杆状、螺旋状。自然界中细菌形态：球状、杆状、螺旋状。自然界中杆菌杆菌 最多，最多，球菌球菌次之，次之，螺旋状螺旋状最少最少球菌球菌球菌球菌杆菌杆菌杆菌杆菌螺旋菌螺旋菌螺旋菌螺旋菌一般形态一般形态一般形态一般形态一、一般形态一、一般形态一、一般形态一、一般形态（一）个体形态和排列（一）个体形态和排列（一）个体形态和排列（一）个体形态和排
8、列Bacterial shape examined microscopicallyBacterial shape examined microscopically1 1、球状细菌（球菌）形态、球状细菌（球菌）形态 细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分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。裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。双球菌双球菌链球菌链球菌四联球菌四联球菌八八叠叠球球菌菌葡葡萄萄球球菌菌根据分裂方向及相互间连接方式又根据分裂方向及相互间连接方式又分为分为单球菌、双球菌、链球菌、四单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八
9、叠球菌、葡萄球菌等。联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。是分类的一个依据。是分类的一个依据。单球菌：单球菌：细胞分裂沿一个平面进细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独行，新个体分散而单独存在存在. .如尿素微球菌如尿素微球菌( (Micrococcus ureae)Micrococcus ureae)双球菌：双球菌：细胞沿一个平面分裂，新个细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列体成对排列. . 如肺炎双球菌如肺炎双球菌 ( (Diplococcus pneumoniae) )链球菌：链球菌：细胞沿一个平面进行分裂，新个体不细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状但可保持成对的样
10、子，并可连成链状. .如：如：乳链球菌乳链球菌 （Streptococcus Streptococcus lactislactis）无乳链球菌（无乳链球菌（Streptococcus Streptococcus agalactiae)agalactiae)溶血链球菌溶血链球菌 （ Streptococcus Streptococcus hemolyticus)hemolyticus)四联球菌：四联球菌：细胞分裂是沿两个相垂直的细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每四个细平面进行，分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田胞特征性地连在一起，呈田字形字形. . 如四联微球菌如四联微球菌 （Mic
11、rococcus tetragenusMicrococcus tetragenus）八叠球菌：八叠球菌：细胞按三个互相垂直的平面细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌特进行分裂后，每八个球菌特征性地连在一起成立方体形征性地连在一起成立方体形. . 如藤黄八叠球菌如藤黄八叠球菌 （Sarcina ureaeSarcina ureae) )葡萄球菌：葡萄球菌：细胞无定向分裂，多个新个细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群体，体形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。犹如一串葡萄。 如：如： 金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus)Staphylococc
12、us aureus)白色葡萄球菌（Staphylcoccus albus)2 2、杆菌（、杆菌（bacillusbacillus）形态）形态杆菌是细菌中种类最多的类型。杆菌是细菌中种类最多的类型。细胞呈杆状或圆柱形，一般其细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，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。而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。 分：短杆状、棒杆状、梭状、分枝状、螺杆状分：短杆状、棒杆状、梭状、分枝状、螺杆状；按杆菌细胞繁；按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、殖后的排列方式则有链状、栅状、“八八”字状等。字状等。 杆菌的排列方式
13、常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般杆菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般不不不不作为分类依据作为分类依据作为分类依据作为分类依据。短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌细菌杆菌（细菌杆菌（bacillusbacillus）形态）形态铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）铜绿假单胞菌（绿脓杆菌） 蜡状芽孢杆菌蜡状芽孢杆菌细菌杆菌（细菌杆菌（bacillus）形态）形态 梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌细菌杆菌（细菌杆菌（bacillus）形态）形态破伤风梭菌破伤风梭菌当机体受到外伤，创口被污染，或分娩时使用不洁器当机体受到外伤，创口被污染，或分娩时使用不洁器械剪断脐带等，本菌可侵入，发芽繁殖，释放毒素。械剪断脐带
14、等，本菌可侵入，发芽繁殖，释放毒素。发病后机体呈强直性痉挛、抽搐、可因窒息或呼吸衰发病后机体呈强直性痉挛、抽搐、可因窒息或呼吸衰竭死亡。据估计世界上每年约有竭死亡。据估计世界上每年约有100万病例发生，死亡万病例发生，死亡率在率在20%左右。在发展中国家，新生儿破伤风死亡率左右。在发展中国家，新生儿破伤风死亡率可高达可高达90%。3.3.螺旋菌螺旋菌(spirilla)(spirilla)螺旋状的细菌称为螺旋菌。螺旋状的细菌称为螺旋菌。根据其弯曲情况分为：根据其弯曲情况分为：弧菌（弧菌（vibrio)vibrio)：螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形 例：霍乱弧菌
15、、逗号弧菌例：霍乱弧菌、逗号弧菌螺旋菌螺旋菌(spirillum)(spirillum)：螺旋满螺旋满2626环，螺旋状环，螺旋状 例：干酪螺菌例：干酪螺菌 螺旋体螺旋体(spirochaeta)(spirochaeta)：旋转周数在旋转周数在6 6环以上，菌体柔软。环以上，菌体柔软。 例：梅毒密螺旋体例：梅毒密螺旋体弧菌弧菌 螺菌螺菌 螺旋体菌螺旋体菌 细菌螺旋菌（细菌螺旋菌（spirilla）形态）形态梅毒密螺旋体梅毒密螺旋体 霍乱弧菌霍乱弧菌迂回螺菌迂回螺菌另外环境条件变化另外环境条件变化： 如培养时间过长，细胞衰老、营养缺乏、代谢物如培养时间过长，细胞衰老、营养缺乏、代谢物 积累等物理
16、化学因子刺激，阻碍细胞正常发育等积累等物理化学因子刺激，阻碍细胞正常发育等 可造成可造成细胞异常形态细胞异常形态产生。若将它们转移到新鲜培养基中产生。若将它们转移到新鲜培养基中或适宜的培养条件下又可恢复原来的形态。或适宜的培养条件下又可恢复原来的形态。除了以上讲的球菌、杆菌、螺旋菌三种一般形态外，还有许多具其他形态的细菌。影响细菌形态的因素影响细菌形态的因素 培养时间、培养时间、培养温度、培养温度、培养基成分、培养基成分、浓度、浓度、pH值值 一般处于幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态一般处于幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态一般处于幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态一般处于幼龄阶段和生长条件
17、适宜时，细菌形态正常、整齐，表现出特定的形态。正常、整齐，表现出特定的形态。正常、整齐，表现出特定的形态。正常、整齐，表现出特定的形态。 在较老的培养物中，或不正常的条件下，细胞常在较老的培养物中，或不正常的条件下，细胞常在较老的培养物中，或不正常的条件下，细胞常在较老的培养物中，或不正常的条件下，细胞常出现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的出现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的出现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的出现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的出现梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至呈出现梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至呈出现梨形，有的产生
18、分枝，有时菌体显著伸长以至呈出现梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至呈丝状等异常形态。若将它们转移到新鲜培养基中或适丝状等异常形态。若将它们转移到新鲜培养基中或适丝状等异常形态。若将它们转移到新鲜培养基中或适丝状等异常形态。若将它们转移到新鲜培养基中或适宜的培养条件下又可恢复原来的形态。宜的培养条件下又可恢复原来的形态。宜的培养条件下又可恢复原来的形态。宜的培养条件下又可恢复原来的形态。 细菌的异常形态细菌的异常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的异常形态结核杆菌的异常形态异常形态异常形态环境条件的变化：环境条件的变化：物理、化学因子的刺激物理、化学因子的刺激培养时间过长培养
19、时间过长阻碍细胞正常发育阻碍细胞正常发育细胞衰老细胞衰老营养缺乏营养缺乏自身代谢产物积累过多自身代谢产物积累过多异异常常形形态态正常形态正常形态环环境境条条件件恢恢复复正正常常细菌特殊形态细菌特殊形态柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌日阿托氏菌(丝状丝状)、具有子实体的粘细菌、具有子实体的粘细菌、三角形、方形等是特殊形态的细菌。三角形、方形等是特殊形态的细菌。一般细菌的大小范围：一般细菌的大小范围：0.5 1 m （直径）（直径）0.2 1 m （宽）（宽） 1 5 m（长）（长）0.3 1 m （宽）（宽） 1 50 m（长）（长） (长度
20、是菌体两端点之间的距离，而非实际长度长度是菌体两端点之间的距离，而非实际长度)( ( ( (二二二二) ) ) ) 细菌大小细菌大小细菌大小细菌大小1 1 1 1、范围、范围、范围、范围度量单位：微米度量单位：微米(m)(m)球菌：直径球菌：直径 杆菌：宽杆菌：宽长长 螺菌：宽、长、螺距螺菌：宽、长、螺距细菌大小举例细菌大小举例 菌名菌名 直径或宽直径或宽长长/ / （ m m m m ）乳链球菌乳链球菌金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌大肠杆菌大肠杆菌枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌霍乱弧菌霍乱弧菌 0.5 - 1 0.5 - 1 0.8 - 1 0.8 - 1 0.5 (1 - 3) 0.5 (1 -
21、3)(0.8 - 1.2)( 1.2 - 3)(0.8 - 1.2)( 1.2 - 3)(0.2 - 0.6)(1 - 3)(0.2 - 0.6)(1 - 3)如：如：E.ColiE.Coli长长2 2 m，宽，宽0.5 m 较大细菌较大细菌，1997年在纳米比亚海岸沉积物中发现的硫细年在纳米比亚海岸沉积物中发现的硫细菌（菌（Thiomargarita namibiensis）0.10.3mm，但有些可，但有些可达达0.75mm。肉眼可见。肉眼可见。 较小细菌较小细菌，1998年芬兰学者年芬兰学者E.O.Kajander发现引起尿结发现引起尿结石的纳米细菌（石的纳米细菌（nanobacteri
22、a），直径仅），直径仅50nm，为，为E.Coli的的1/10，与病毒大小类似。分裂缓慢，三天才分裂一次，与病毒大小类似。分裂缓慢，三天才分裂一次，是目前所知最小的具有细胞壁的细菌。是目前所知最小的具有细胞壁的细菌。 . 1500个相当一粒芝麻长个相当一粒芝麻长 费氏刺尾鱼菌费氏刺尾鱼菌(0.08 mm x 0.6 mm即即80 m x600 m )(Epulopiscium fishelsoni)1985年发现）年发现） 显微镜测微尺显微镜测微尺显微照相后根据放大倍数进行测算显微照相后根据放大倍数进行测算目镜测微尺：测定目镜测微尺：测定镜台测微尺：标定镜台测微尺：标定目镜测微尺目镜测微尺2.
23、 2. 测量方法测量方法实验课学习掌握内容！个体差异；个体差异；干燥、固定后的菌体会一般由于脱水而比活菌体缩短干燥、固定后的菌体会一般由于脱水而比活菌体缩短1/3-1/41/3-1/4；染色方法的影响，负染色法观察的菌体大于普通染色法染色方法的影响，负染色法观察的菌体大于普通染色法, ,有时有时 大于活菌体大于活菌体( (有荚膜的细菌有荚膜的细菌) )；幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大( (杆菌长度变化杆菌长度变化, ,宽度不宽度不变变) )；环境条件，如培养基中渗透压增加会导致细胞变小。环境条件，如培养基中渗透压增加会导致细胞变小。3 3 3 3、细菌大小
24、测量结果的影响因素、细菌大小测量结果的影响因素、细菌大小测量结果的影响因素、细菌大小测量结果的影响因素（三）细菌形态的观察（三）细菌形态的观察（三）细菌形态的观察（三）细菌形态的观察 1 1 1 1、观察工具、观察工具、观察工具、观察工具普通光学显微镜普通光学显微镜暗视野显微镜暗视野显微镜相差显微镜相差显微镜荧光显微镜荧光显微镜电子显微镜电子显微镜 普通显微镜结构示意图普通显微镜结构示意图光学显微镜制样光学显微镜制样活体观察活体观察染色染色压滴法压滴法悬滴法悬滴法菌丝埋片法菌丝埋片法活菌活菌死菌死菌美蓝染色美蓝染色简单染色简单染色鉴别染色鉴别染色革兰氏染色、鞭毛染色、芽孢染色与抗酸性染色等革兰
25、氏染色、鞭毛染色、芽孢染色与抗酸性染色等2.显微样品制备之显微样品制备之 光学显微镜制样光学显微镜制样负染色负染色正染色正染色荚膜染色荚膜染色l特点：避免染色对细胞结构的破坏，用于运动性、特点：避免染色对细胞结构的破坏，用于运动性、摄食特性、生长繁殖过程中形态变化等观察摄食特性、生长繁殖过程中形态变化等观察 压滴法：菌悬液滴载玻片，加盖玻片直接观察压滴法：菌悬液滴载玻片，加盖玻片直接观察 悬滴法：盖玻片滴一滴菌悬液，反转置于特制凹载悬滴法：盖玻片滴一滴菌悬液，反转置于特制凹载玻片直接观察玻片直接观察 菌丝埋片法：无菌小玻璃纸铺平板表面，涂布孢子菌丝埋片法：无菌小玻璃纸铺平板表面，涂布孢子悬液，
26、培养后，取下玻璃纸置于载玻片，观察悬液，培养后，取下玻璃纸置于载玻片，观察 光学显微镜样品制备活体观察光学显微镜样品制备活体观察l活体观察难看到微生物的细致形态和结活体观察难看到微生物的细致形态和结构，需染色观察。构，需染色观察。 染色前需要对染色前需要对样品固定样品固定，目的：杀死细菌使菌，目的：杀死细菌使菌体黏附在玻片上；还可增加对染料的亲和力。体黏附在玻片上；还可增加对染料的亲和力。 常用：常用：酒精火焰加热酒精火焰加热和和化学固定化学固定两种方法两种方法 光学显微样品制备染色观察光学显微样品制备染色观察染染 料料碱性染料（碱性染料（basic dye）带正电染料。其阳离子带正电染料。其
27、阳离子部分为发色基团，可与细胞中带负电的组分结合。部分为发色基团，可与细胞中带负电的组分结合。如结晶紫、如结晶紫、 番红、美兰、孔雀绿、碱性复红等。番红、美兰、孔雀绿、碱性复红等。酸性染料（酸性染料（Acid dye）带负电染料。其阴离子带负电染料。其阴离子部分为发色基团，可与细胞中带正电的组分结合。部分为发色基团，可与细胞中带正电的组分结合。如伊红、如伊红、 刚果红、酸性复红刚果红、酸性复红 等。等。 多数染料都是中性有机盐。据着色基多数染料都是中性有机盐。据着色基的不同可分为以下类型：的不同可分为以下类型：负染色 涂片涂片干燥干燥固定固定染色染色1min水洗、吸干镜检镜检简单染色简单染色制
28、备涂片标本制备涂片标本染色染色 丹麦医生丹麦医生C.Gram（革兰于（革兰于1884年发明的一种）鉴别不年发明的一种）鉴别不同类型细菌的染色方法。同类型细菌的染色方法。革兰氏染色法（革兰氏染色法（Gram StainGram Stain）步骤：结果:阳性菌阳性菌紫色紫色 阴性菌阴性菌红色红色结晶紫初染碘液媒染乙醇脱色番红复染涂片固定革兰氏染色法（革兰氏染色法（Gram Stain）革兰氏染色与革兰氏染色与CW1、初染：初染：碱性染料结晶紫初染碱性染料结晶紫初染2、媒染：媒染：加碘液。提高染料和细胞间的相互作用加碘液。提高染料和细胞间的相互作用 使二者结合得更牢固。使二者结合得更牢固。3、脱色：
29、脱色：酒精或丙酮。脱色后将结晶紫保留在酒精或丙酮。脱色后将结晶紫保留在 细胞内的为革兰氏阳性细菌，而阴性细菌的结晶紫细胞内的为革兰氏阳性细菌，而阴性细菌的结晶紫 被洗掉，细胞呈无色。被洗掉，细胞呈无色。4、复染：复染：用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对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。沙黄使原来无色的革兰氏阴性细菌最后涂片进行复染。沙黄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呈现桃红到红色，而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色大肠杆菌革兰氏染色大肠杆菌革兰氏染色 枯草杆菌革兰氏染色枯草杆菌革兰氏染色大肠杆菌与金黄大肠杆菌与金黄色葡萄球菌色葡萄球菌学习细胞壁的构造才能够解释上述结果原因？
