大二上微生物3細(xì)菌

1、1 第一章第一章 原核微生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能原核微生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能 原核微生物是單細(xì)胞生物，細(xì)胞核無核膜包裹。原核微生物是單細(xì)胞生物，細(xì)胞核無核膜包裹。 三菌三菌：細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌：細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌 三體三體：立克次氏體、立克次氏體、枝枝原體、衣原體原體、衣原體 三大類群：原核微生物、真核微生物、非細(xì)胞微生物。三大類群：原核微生物、真核微生物、非細(xì)胞微生物。 2 第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)細(xì) 菌菌 細(xì)菌細(xì)菌：是一類細(xì)胞細(xì)短（直徑約：是一類細(xì)胞細(xì)短（直徑約0.5m，長度約，長度約 0.55m）、結(jié)構(gòu)簡單、細(xì)胞壁堅韌，多以）、結(jié)構(gòu)簡單、細(xì)胞壁堅韌，多以 二分裂方式繁殖和水生性較強(qiáng)的原核生物。

2、二分裂方式繁殖和水生性較強(qiáng)的原核生物。 分布分布：自然界中分布最廣，數(shù)量最多的：自然界中分布最廣，數(shù)量最多的M.B。 絕大多數(shù)是有益菌絕大多數(shù)是有益菌。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、冶金、科研。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、冶金、科研 等方面。等方面。 只有少數(shù)是病原菌或致病菌只有少數(shù)是病原菌或致病菌。 3 4 基本形態(tài)基本形態(tài)：球狀球狀、桿狀桿狀、螺旋狀螺旋狀三大類，分別稱三大類，分別稱 為為球菌球菌、桿菌桿菌、螺旋菌螺旋菌。 僅少數(shù)為其它形狀，如絲狀、三角形、方形等。僅少數(shù)為其它形狀，如絲狀、三角形、方形等。 桿狀桿狀 一、細(xì)菌的形態(tài)構(gòu)造及其功能一、細(xì)菌的形態(tài)構(gòu)造及其功能 球球狀狀螺旋狀螺旋狀 5 細(xì)細(xì) 菌菌 弧

3、菌 6 球菌球菌：細(xì)胞呈球形或近似球形。根據(jù)球菌間的相互聯(lián)結(jié)：細(xì)胞呈球形或近似球形。根據(jù)球菌間的相互聯(lián)結(jié) 形式又可分為形式又可分為單球菌單球菌、雙球菌雙球菌、四聯(lián)球菌四聯(lián)球菌、八疊八疊 球菌球菌、鏈球菌鏈球菌和和葡萄球菌葡萄球菌。 （1）球菌）球菌 7 單球菌單球菌 細(xì)胞分裂沿一個平面進(jìn)行，分裂后的細(xì)胞分散細(xì)胞分裂沿一個平面進(jìn)行，分裂后的細(xì)胞分散 而單獨(dú)存在。如尿素微球菌（而單獨(dú)存在。如尿素微球菌（Micrococcus ureae）。）。 雙球菌雙球菌 細(xì)胞沿一個平面分裂，細(xì)胞沿一個平面分裂， 新個體成對排列。如肺炎新個體成對排列。如肺炎 雙球菌（雙球菌（Diplococcus pneumo

4、niae）。）。 8 四聯(lián)球菌四聯(lián)球菌 細(xì)胞分裂沿二個相互垂直的平面進(jìn)行，分裂后細(xì)胞分裂沿二個相互垂直的平面進(jìn)行，分裂后 每四個細(xì)胞在一起呈田字形。每四個細(xì)胞在一起呈田字形。 八疊球菌八疊球菌 細(xì)胞分裂沿細(xì)胞分裂沿3個相互垂直的平面進(jìn)行，分裂后每個相互垂直的平面進(jìn)行，分裂后每 8個球菌疊在一起成一立方形。如藤黃八疊球菌。個球菌疊在一起成一立方形。如藤黃八疊球菌。 9 葡萄球菌葡萄球菌 細(xì)胞分裂無定向，多個新個體堆積成葡萄狀。細(xì)胞分裂無定向，多個新個體堆積成葡萄狀。 如金黃色葡萄球菌（如金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）。）。 鏈球菌鏈球菌 細(xì)胞沿一個平面分裂，新個體排

5、列成鏈狀。細(xì)胞沿一個平面分裂，新個體排列成鏈狀。 如乳酸鏈球菌（如乳酸鏈球菌（Streptococcus agalactiae）。）。 10 鏈球菌鏈球菌 11 桿菌桿菌：細(xì)胞呈桿狀或圓筒狀，：細(xì)胞呈桿狀或圓筒狀，是細(xì)菌中是細(xì)菌中的的。 p10 （2）桿菌）桿菌 12 乳酸桿菌乳酸桿菌 棒狀桿菌棒狀桿菌 13 大腸桿菌大腸桿菌 14 芽孢桿菌芽孢桿菌 破傷風(fēng)桿菌破傷風(fēng)桿菌 15 炭疽桿菌炭疽桿菌 16 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用桿菌工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用桿菌：枯草桿菌、北京棒狀桿菌（谷：枯草桿菌、北京棒狀桿菌（谷 氨酸）、蘇云金桿菌（殺蟲劑）、根瘤菌（細(xì)菌肥氨酸）、蘇云金桿菌（殺蟲劑）、根瘤菌（細(xì)菌肥 料）、甲烷桿菌

6、等。料）、甲烷桿菌等。 致病桿菌致病桿菌：傷寒沙門氏菌、痢疾志賀氏菌以及炭疽：傷寒沙門氏菌、痢疾志賀氏菌以及炭疽 桿菌等。桿菌等。 17 （3）螺旋菌）螺旋菌（spirilla） 螺旋菌螺旋菌：大多是病原菌大多是病原菌。不同種的菌體，在長度、彎。不同種的菌體，在長度、彎 曲度、螺旋數(shù)、螺旋形式和螺距等方面有顯曲度、螺旋數(shù)、螺旋形式和螺距等方面有顯 著差別，可分為著差別，可分為弧菌弧菌、螺菌螺菌和和螺旋體螺旋體。 不滿不滿1環(huán)環(huán)26環(huán)環(huán) 6環(huán)以上環(huán)以上 18 螺旋菌螺旋菌 19 細(xì)菌的大小細(xì)菌的大小 （1）細(xì)菌大小以）細(xì)菌大小以微米（微米（m ）計，正常情況下計，正常情況下： 球菌的大小（球菌的

7、大?。ㄖ睆街睆剑海?.52.0m ； 桿菌的大?。U菌的大?。▽拰掗L長）：）：(0.51.0)m (15) m 螺旋菌的大?。郝菪拇笮。?(0.251.0)m (260)m 。 （2）細(xì)菌體積雖小，比表面積很大。）細(xì)菌體積雖小，比表面積很大。 （3）細(xì)菌的大小與以下因素有關(guān)：）細(xì)菌的大小與以下因素有關(guān)： 菌齡、代謝產(chǎn)物的菌齡、代謝產(chǎn)物的 積累、滲透壓等。積累、滲透壓等。 20 插入短文插入短文 巨大的微生物巨大的微生物 在生物學(xué)家的概念中，原核生物和真核生物間的區(qū)別部在生物學(xué)家的概念中，原核生物和真核生物間的區(qū)別部 分是基于其細(xì)胞大小的差異。一般來說，原核細(xì)胞比真核細(xì)分是基于其細(xì)胞大小

8、的差異。一般來說，原核細(xì)胞比真核細(xì) 胞小。正因為如此，當(dāng)胞小。正因為如此，當(dāng)Fishelson等在紅海中一種名為等在紅海中一種名為 Acanthurus nigrofucus 的棕色刺尾魚的腸道中發(fā)現(xiàn)一種大的、的棕色刺尾魚的腸道中發(fā)現(xiàn)一種大的、 雪茄桿狀的微生物時，他們在雪茄桿狀的微生物時，他們在1985年發(fā)表的文章中將其歸為年發(fā)表的文章中將其歸為 原生生物，因這種的個體特別大，不可能屬于其他的生物類原生生物，因這種的個體特別大，不可能屬于其他的生物類 群。群。1993年，年，Esther Angert等人對這種微生物進(jìn)行鑒定的結(jié)等人對這種微生物進(jìn)行鑒定的結(jié) 果卻表明，它實際是一種與果卻表明，

9、它實際是一種與G+陽性的梭菌屬相關(guān)的原核生物，陽性的梭菌屬相關(guān)的原核生物， 命名命名 21 為為Epulopiscium fishelsoni（費(fèi)氏刺骨魚菌）。（費(fèi)氏刺骨魚菌）。 E. fishelsoni的的 大小可達(dá)大小可達(dá)80 m600600 mm，其長度達(dá)，其長度達(dá)200500 mm，體積比大腸，體積比大腸 桿菌約大一百萬倍。桿菌約大一百萬倍。 1997年，年，Heidi Schulz 在納米比亞海岸的海洋沉淀物中發(fā)在納米比亞海岸的海洋沉淀物中發(fā) 現(xiàn)了一種更大的原核生物，命名為納米比亞硫珍珠狀菌現(xiàn)了一種更大的原核生物，命名為納米比亞硫珍珠狀菌 （Thiomargarita namibi

10、ensis）。這是一種球形菌，直徑在）。這是一種球形菌，直徑在 100750 mm，細(xì)胞間常形成鏈狀，其體積比，細(xì)胞間常形成鏈狀，其體積比E. fishelsoni 還大還大 100倍。倍。 22 這些原核生物的發(fā)現(xiàn)極大地動搖了基于細(xì)胞大小建立起來這些原核生物的發(fā)現(xiàn)極大地動搖了基于細(xì)胞大小建立起來 的原核生物和真核生物之間差別的概念。這些細(xì)菌顯然比一般的原核生物和真核生物之間差別的概念。這些細(xì)菌顯然比一般 的真核細(xì)胞還要大。此外，也發(fā)現(xiàn)了一些比以前認(rèn)為的可能下的真核細(xì)胞還要大。此外，也發(fā)現(xiàn)了一些比以前認(rèn)為的可能下 限還要小的真核細(xì)胞，其中最典型的是限還要小的真核細(xì)胞，其中最典型的是Nanoch

11、lorum eukaryotum 。它的直徑僅有。它的直徑僅有12 mm，但卻是真正的真核生物，但卻是真正的真核生物， 擁有一個核，一個葉綠體和一個線粒體。如此看來，我們對限擁有一個核，一個葉綠體和一個線粒體。如此看來，我們對限 制原核細(xì)胞大小的各因素的理解有必要進(jìn)行重新審視，現(xiàn)在僅制原核細(xì)胞大小的各因素的理解有必要進(jìn)行重新審視，現(xiàn)在僅 僅根據(jù)細(xì)胞大小推斷大細(xì)胞屬于真核，小細(xì)胞屬于原核已不再僅根據(jù)細(xì)胞大小推斷大細(xì)胞屬于真核，小細(xì)胞屬于原核已不再 可靠?？煽俊?23 ( (二二) ) 細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu) 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)包括：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)（包括核包括：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)（

12、包括核 糖體、內(nèi)含物、貯藏物糖體、內(nèi)含物、貯藏物 等）、核區(qū)、間體等。等）、核區(qū)、間體等。 特殊結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu)包括包括： 糖被糖被 （莢膜（莢膜、黏液層黏液層、菌膠團(tuán)）菌膠團(tuán)）； 鞭毛鞭毛、菌毛菌毛、性毛性毛； 芽孢。芽孢。 每個生物學(xué)問題最終必須在細(xì)胞內(nèi)尋找答案。每個生物學(xué)問題最終必須在細(xì)胞內(nèi)尋找答案。 E. B. Wilson 24 1、細(xì)胞壁（、細(xì)胞壁（cell wall） 位于細(xì)胞膜外，厚約位于細(xì)胞膜外，厚約1080nm，質(zhì)量約占細(xì)胞干重，質(zhì)量約占細(xì)胞干重1025%。 固定細(xì)胞外形和提高機(jī)械強(qiáng)度；固定細(xì)胞外形和提高機(jī)械強(qiáng)度； 保護(hù)細(xì)胞免受受滲透壓等外力損傷；保護(hù)細(xì)胞免受受滲透壓等外力損傷

13、； 為正常細(xì)胞生長、分裂和鞭毛運(yùn)動所必需（細(xì)胞壁為鞭為正常細(xì)胞生長、分裂和鞭毛運(yùn)動所必需（細(xì)胞壁為鞭 毛提供支點(diǎn)，使鞭毛運(yùn)動）毛提供支點(diǎn)，使鞭毛運(yùn)動） ； 阻攔大分子有害物質(zhì)（如抗生素）進(jìn)入細(xì)胞。阻攔大分子有害物質(zhì)（如抗生素）進(jìn)入細(xì)胞。 賦予細(xì)胞特定的抗原性和對抗生素和噬菌體的敏感性。賦予細(xì)胞特定的抗原性和對抗生素和噬菌體的敏感性。 細(xì)胞壁的主要功能：細(xì)胞壁的主要功能： 25 細(xì)胞壁的觀察與分離：細(xì)胞壁的觀察與分離： 觀察觀察：染色、質(zhì)壁分離、光學(xué)顯微鏡；：染色、質(zhì)壁分離、光學(xué)顯微鏡； 分離分離：超聲波、機(jī)械破碎、溶菌消化、：超聲波、機(jī)械破碎、溶菌消化、 差速離心。差速離心。 26 細(xì)胞壁的化

14、學(xué)組成細(xì)胞壁的化學(xué)組成 細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖、脂類和蛋白質(zhì)，其細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖、脂類和蛋白質(zhì)，其 中中肽聚糖肽聚糖是基本骨架。是基本骨架。 肽聚糖肽聚糖：由：由肽肽和和聚糖聚糖兩部分組成。兩部分組成。 聚糖聚糖是由是由N-乙酰胞壁酸（乙酰胞壁酸（NAM）、）、N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺 （NAG）相互）相互間隔連接間隔連接（通過（通過-1,4-1,4-糖苷鍵糖苷鍵）成的長鏈成的長鏈; 肽肽包括四肽尾和肽橋兩種。包括四肽尾和肽橋兩種。 27 NAM： N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸 NAG： N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺 -1,4-糖苷鍵糖苷鍵 四肽尾四肽尾 28 雙糖單位雙糖單位 N-乙酰胞壁

15、酸和乙酰胞壁酸和N-乙酰葡糖胺，它們通過乙酰葡糖胺，它們通過-1,4- 糖苷鍵糖苷鍵相連。相連。 溶菌酶溶菌酶(lysozyme)的作用的作用：水解：水解-1,4-糖苷鍵，從而糖苷鍵，從而 使細(xì)菌因為細(xì)胞壁中肽聚糖使細(xì)菌因為細(xì)胞壁中肽聚糖 的的“散架散架”而死亡。而死亡。 29 四肽尾或四肽側(cè)鏈四肽尾或四肽側(cè)鏈 由四個氨基酸連接而成：由四個氨基酸連接而成： L-AlaD-GluL-LysD-Ala 肽橋肽橋 作為連接前后兩個四肽尾分子的作為連接前后兩個四肽尾分子的“橋梁橋梁” 。 青霉素青霉素(penicillium)的作用的作用：作用于肽聚糖作用于肽聚糖肽橋肽橋的聯(lián)的聯(lián) 結(jié)，即抑制肽聚糖的合

16、成，故僅對處于生長的菌有效，結(jié)，即抑制肽聚糖的合成，故僅對處于生長的菌有效， 主要是主要是G+菌。菌。 30 根據(jù)細(xì)菌對結(jié)晶紫著色能力的不同，細(xì)菌可分為革蘭氏根據(jù)細(xì)菌對結(jié)晶紫著色能力的不同，細(xì)菌可分為革蘭氏 陽性菌（陽性菌（G+）和革蘭氏陰性菌（）和革蘭氏陰性菌（G-）。）。 G+和和G-在在細(xì)胞壁細(xì)胞壁結(jié)結(jié) 構(gòu)和組成上有顯著差別。構(gòu)和組成上有顯著差別。 G+：細(xì)胞壁厚，主要：細(xì)胞壁厚，主要 成分是肽聚糖。成分是肽聚糖。 G-：細(xì)胞壁薄，主要成：細(xì)胞壁薄，主要成 分是脂多糖和蛋分是脂多糖和蛋 白質(zhì)，且覆蓋在白質(zhì)，且覆蓋在 肽聚糖的外面。肽聚糖的外面。 31 特點(diǎn)特點(diǎn)：壁厚，化學(xué)組分簡單，一般含

17、：壁厚，化學(xué)組分簡單，一般含90%肽聚糖和肽聚糖和 10%磷壁酸。磷壁酸。 肽聚糖肽聚糖：G+細(xì)胞壁具有較厚（細(xì)胞壁具有較厚（30 40 nm）而致密的）而致密的 肽聚糖層，多達(dá)肽聚糖層，多達(dá)20層，它同細(xì)胞膜的外層緊密層，它同細(xì)胞膜的外層緊密 相連。相連。 （1）革蘭氏陽性菌（）革蘭氏陽性菌（G+）的細(xì)胞壁）的細(xì)胞壁 磷壁酸磷壁酸：占：占10%，G+菌所特有菌所特有。結(jié)合在。結(jié)合在G+細(xì)胞壁上細(xì)胞壁上 的一種酸性多糖，其主鏈由數(shù)十個磷酸甘油或的一種酸性多糖，其主鏈由數(shù)十個磷酸甘油或 磷酸核糖醇組成。磷酸核糖醇組成。 壁磷壁酸、膜壁磷壁酸、膜/脂磷壁酸脂磷壁酸2類。類。 32 壁壁 (膜磷壁酸

18、膜磷壁酸) (周質(zhì)空間周質(zhì)空間) 大多數(shù)觀察不到大多數(shù)觀察不到 33 ：較薄，層次多（分內(nèi)壁層和外壁層）、成分較：較薄，層次多（分內(nèi)壁層和外壁層）、成分較 復(fù)雜、肽聚糖層很?。▋H復(fù)雜、肽聚糖層很?。▋H23 nm），所以），所以機(jī)機(jī) 械強(qiáng)度械強(qiáng)度較較G+弱。弱。 （2）革蘭氏陰性菌（）革蘭氏陰性菌（G-）的細(xì)胞壁）的細(xì)胞壁 （又稱（又稱）：）：緊緊貼細(xì)胞膜，僅由貼細(xì)胞膜，僅由12層層肽聚糖肽聚糖 分子構(gòu)成，占細(xì)胞壁干重的分子構(gòu)成，占細(xì)胞壁干重的510%，無磷壁酸無磷壁酸。 （又稱（又稱）：位于肽聚糖層的外部，）：位于肽聚糖層的外部，G-菌所特菌所特 有。包括有。包括脂多糖脂多糖、磷脂磷脂和和蛋白

19、質(zhì)蛋白質(zhì)層。層。 34 以大腸桿菌（以大腸桿菌（E.coli）為典型代表）為典型代表 內(nèi)壁層內(nèi)壁層/內(nèi)膜內(nèi)膜 35 (大多數(shù)觀察不到大多數(shù)觀察不到) 36 表表1-1 G+與與G 菌細(xì)胞壁的特征比較 菌細(xì)胞壁的特征比較 特特 征征G+細(xì)菌細(xì)菌G-細(xì)菌細(xì)菌 肽聚糖層肽聚糖層厚厚薄薄 類脂類脂一般無一般無多多 外膜外膜無無有有 磷壁酸磷壁酸有有無無 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)無無多多 壁質(zhì)間隙壁質(zhì)間隙若有若有,較厚較厚很薄很薄 細(xì)胞狀態(tài)細(xì)胞狀態(tài)僵硬僵硬僵硬或柔韌僵硬或柔韌 酸消化的效果酸消化的效果原生質(zhì)體原生質(zhì)體原生質(zhì)球原生質(zhì)球 對染料和抗生素的敏感性對染料和抗生素的敏感性很敏感很敏感中度敏感中度敏感 37 G

20、- 與與G+的肽聚糖單體結(jié)構(gòu)基本相同，差別僅在于的肽聚糖單體結(jié)構(gòu)基本相同，差別僅在于： G-中四肽尾的第中四肽尾的第3個氨基酸個氨基酸L-Lys被被m-DAP（二（二 氨基庚二酸）所取代；氨基庚二酸）所取代； G-中兩個單體是通過中兩個單體是通過m-DAP和和D-Ala連接的連接的 （沒有肽橋），因此形成的肽聚糖網(wǎng)套比較（沒有肽橋），因此形成的肽聚糖網(wǎng)套比較稀疏、機(jī)稀疏、機(jī) 械強(qiáng)度較差械強(qiáng)度較差。 38 （3）染色）染色 觀察細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)為什么需要染色？觀察細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)為什么需要染色？p10 染色的基本原理：染色的基本原理： 物理和化學(xué)因素的作用。物理和化學(xué)因素的作用。 物理因素物理因

21、素包括：細(xì)胞物質(zhì)對染料的毛細(xì)現(xiàn)象、滲透、包括：細(xì)胞物質(zhì)對染料的毛細(xì)現(xiàn)象、滲透、 吸附、吸收作用。吸附、吸收作用。 化學(xué)因素化學(xué)因素包括：細(xì)胞物質(zhì)與染料發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。包括：細(xì)胞物質(zhì)與染料發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。 39 活菌：用美藍(lán)或活菌：用美藍(lán)或TTC等染色等染色 死菌死菌 負(fù)染色：莢膜染色法負(fù)染色：莢膜染色法 等等 細(xì)細(xì) 菌菌 染染 色色 法法 革蘭氏染色法革蘭氏染色法 抗酸性染色法抗酸性染色法 芽孢染色法芽孢染色法 姬姆薩染色法等姬姆薩染色法等 正染色正染色 簡單染色法簡單染色法 鑒別染色法鑒別染色法 美藍(lán)進(jìn)入活細(xì)胞后，可被還原脫色；死細(xì)胞及代謝緩慢的美藍(lán)進(jìn)入活細(xì)胞后，可被還原脫色；死細(xì)胞及代謝緩

22、慢的 老細(xì)胞，無還原能力可被著色，借此可區(qū)分活菌和死菌。結(jié)果：老細(xì)胞，無還原能力可被著色，借此可區(qū)分活菌和死菌。結(jié)果： 活菌無色，死菌藍(lán)色?；罹鸁o色，死菌藍(lán)色。 40 細(xì)菌的莢膜細(xì)菌的莢膜 因為莢膜和染料的親和力低，不容易被染色，所以若將菌因為莢膜和染料的親和力低，不容易被染色，所以若將菌 體染色，又使背景著色，這樣就可將莢膜襯托出來。體染色，又使背景著色，這樣就可將莢膜襯托出來。 負(fù)染色法原理：負(fù)染色法原理： 41 簡單染色法簡單染色法（只用一種染色液只用一種染色液）：涂片、固定、染色涂片、固定、染色 固定方式：加熱固定、化學(xué)固定。固定方式：加熱固定、化學(xué)固定。 固定的作用：固定的作用： a

23、.殺死殺死M.B，固定細(xì)胞結(jié)構(gòu)；，固定細(xì)胞結(jié)構(gòu)； b.保證菌體能牢固地粘附在載玻片上，以免水洗時沖掉；保證菌體能牢固地粘附在載玻片上，以免水洗時沖掉； c.改變菌體對染料的通透性（一般死細(xì)胞容易上色）改變菌體對染料的通透性（一般死細(xì)胞容易上色） 42 鑒別染色法（鑒別染色法（又稱復(fù)染色法，兩種以上染料又稱復(fù)染色法，兩種以上染料）： 初染、媒染、脫色、復(fù)染等過程。初染、媒染、脫色、復(fù)染等過程。 常用的有革蘭氏染色和芽孢染色。常用的有革蘭氏染色和芽孢染色。 43 ：僅用一種染料使菌體著色，目的是增加反差，：僅用一種染料使菌體著色，目的是增加反差， 便于觀察形態(tài)；便于觀察形態(tài)； ：用兩種染料分別對細(xì)

24、菌染色，目的是為了鑒：用兩種染料分別對細(xì)菌染色，目的是為了鑒 別細(xì)菌，使菌體和其中某一結(jié)構(gòu)染成不同顏別細(xì)菌，使菌體和其中某一結(jié)構(gòu)染成不同顏 色，便于其結(jié)構(gòu)的觀察。比如革蘭氏染色色，便于其結(jié)構(gòu)的觀察。比如革蘭氏染色。 ：離子帶負(fù)電荷，如伊紅、剛果紅等；：離子帶負(fù)電荷，如伊紅、剛果紅等； ：離子帶正電荷，如美蘭、結(jié)晶紫、復(fù)紅等；：離子帶正電荷，如美蘭、結(jié)晶紫、復(fù)紅等； ：前兩者的結(jié)合物前兩者的結(jié)合物，即復(fù)合染料即復(fù)合染料，如伊紅如伊紅、美蘭美蘭 44 細(xì)菌表面帶電性： 細(xì)菌體內(nèi)蛋白質(zhì)含量細(xì)菌體內(nèi)蛋白質(zhì)含量50%以上；以上； 細(xì)菌的等電點(diǎn)細(xì)菌的等電點(diǎn)pI一般在一般在25之間，其中之間，其中G+細(xì)菌細(xì)

25、菌 的的pI在在23之間，之間，G-細(xì)菌的細(xì)菌的pI在在45之間。而細(xì)菌的之間。而細(xì)菌的 生活生活pH一般為一般為中性或偏堿性或弱酸性中性或偏堿性或弱酸性，均高于，均高于pI值，值， 因此細(xì)菌表面總是帶負(fù)電。因此細(xì)菌表面總是帶負(fù)電。 所以，細(xì)菌一般用所以，細(xì)菌一般用 性染料進(jìn)行染色。性染料進(jìn)行染色。 問題：為什么細(xì)菌表面帶負(fù)電？問題：為什么細(xì)菌表面帶負(fù)電？ 堿堿 45 革蘭氏染色革蘭氏染色 染色方法很多，以革蘭氏染色法為重要，該法由染色方法很多，以革蘭氏染色法為重要，該法由 丹麥醫(yī)生丹麥醫(yī)生Gram于于1884年首創(chuàng)。此法大致過程如下：年首創(chuàng)。此法大致過程如下： 操作步驟：分操作步驟：分初染初

26、染、媒染媒染、脫色脫色和和復(fù)染復(fù)染四步。四步。 結(jié)果：革蘭氏陽性菌（結(jié)果：革蘭氏陽性菌（G ） ） 紫色紫色 革蘭氏陰性菌（革蘭氏陰性菌（G ） ） 紅色紅色 根據(jù)革蘭氏染色法，可以把幾乎所有的細(xì)菌都分根據(jù)革蘭氏染色法，可以把幾乎所有的細(xì)菌都分 成成G 、 、G 兩大類，是分類鑒定時的重要指標(biāo)。 兩大類，是分類鑒定時的重要指標(biāo)。 46 革蘭氏染色是基于細(xì)菌細(xì)胞壁特殊化學(xué)組分基礎(chǔ)上的革蘭氏染色是基于細(xì)菌細(xì)胞壁特殊化學(xué)組分基礎(chǔ)上的 一種物理原因，初染和媒染操作后，細(xì)胞內(nèi)形成了深紫色一種物理原因，初染和媒染操作后，細(xì)胞內(nèi)形成了深紫色 的結(jié)晶紫的結(jié)晶紫碘的復(fù)合物，這種復(fù)合物可被酒精浸出。碘的復(fù)合物，這

27、種復(fù)合物可被酒精浸出。 G+胞內(nèi)的復(fù)合物難以被浸出，這是由于陽性細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)的復(fù)合物難以被浸出，這是由于陽性細(xì)菌的細(xì) 胞壁較厚，尤其肽聚糖含量較高，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)緊密，含脂量胞壁較厚，尤其肽聚糖含量較高，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)緊密，含脂量 又低，當(dāng)用酒精脫色時，引起肽聚糖層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔徑縮又低，當(dāng)用酒精脫色時，引起肽聚糖層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔徑縮 小以至關(guān)閉，從而阻止了上述大分子復(fù)合物的逸出，使菌小以至關(guān)閉，從而阻止了上述大分子復(fù)合物的逸出，使菌 體呈深紫色。體呈深紫色。 而而G-肽聚糖層較薄，含量少，脂類的含量很高，當(dāng)用肽聚糖層較薄，含量少，脂類的含量很高，當(dāng)用 酒精脫色時，脂類物質(zhì)溶解，細(xì)胞壁透性增大，上述大分酒精脫

28、色時，脂類物質(zhì)溶解，細(xì)胞壁透性增大，上述大分 子復(fù)合物也隨之被抽提出來，故菌體呈復(fù)染液紅色。子復(fù)合物也隨之被抽提出來，故菌體呈復(fù)染液紅色。 革蘭氏染色原理革蘭氏染色原理 47 表表1-2 革蘭氏染色步驟和結(jié)果革蘭氏染色步驟和結(jié)果 步驟步驟方法方法 結(jié)果結(jié)果 陽性陽性(G+)陰性陰性(G-) 初染初染結(jié)晶紫結(jié)晶紫 1min紫色紫色紫色紫色 媒染媒染碘液碘液 1min仍為紫色仍為紫色仍為紫色仍為紫色 脫色脫色95%乙醇乙醇 30s保持紫色保持紫色無色無色 復(fù)染復(fù)染番紅番紅 1min仍顯紫色仍顯紫色紅色紅色 48 革蘭氏染色革蘭氏染色 49 E.coli（G-）枯草芽孢桿菌（枯草芽孢桿菌（G+） 革

29、蘭氏染色結(jié)果革蘭氏染色結(jié)果 50 假肽聚糖假肽聚糖：結(jié)構(gòu)與肽聚糖相似，不同之處包括：結(jié)構(gòu)與肽聚糖相似，不同之處包括： ：N-乙酰葡糖胺（乙酰葡糖胺（-1,3-糖苷鍵糖苷鍵）N-乙酰乙酰 塔塔 羅糖胺糖醛酸羅糖胺糖醛酸 ：由：由L-Glu、L-Ala、L-Lys組成組成 ：只有：只有L-Glu一個氨基酸組成一個氨基酸組成 （4）古細(xì)菌的細(xì)胞壁）古細(xì)菌的細(xì)胞壁 又稱古生菌。又稱古生菌。 如如產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)甲烷菌、大多數(shù)嗜極菌大多數(shù)嗜極菌。 51 在自然界長期進(jìn)化中、在實驗室菌種的自發(fā)在自然界長期進(jìn)化中、在實驗室菌種的自發(fā) 突變中以及人工去壁時都會產(chǎn)生少數(shù)缺細(xì)胞壁的突變中以及人工去壁時都會產(chǎn)生少數(shù)缺細(xì)胞

30、壁的 種類，主要有種類，主要有4種：種： （5）缺壁細(xì)菌的細(xì)胞壁）缺壁細(xì)菌的細(xì)胞壁 52 型細(xì)菌型細(xì)菌：指那些實驗室或宿主體內(nèi)通過：指那些實驗室或宿主體內(nèi)通過自發(fā)突變自發(fā)突變 形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷株。形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷株。 原生質(zhì)體原生質(zhì)體（protoplast）：在人為條件下，用）：在人為條件下，用溶菌酶溶菌酶 去除細(xì)菌現(xiàn)有細(xì)胞壁或用去除細(xì)菌現(xiàn)有細(xì)胞壁或用青霉素青霉素抑制正在生長繁殖的抑制正在生長繁殖的 新生細(xì)胞壁的合成，由此得到的僅有一層細(xì)胞膜包裹新生細(xì)胞壁的合成，由此得到的僅有一層細(xì)胞膜包裹 的圓球狀細(xì)胞。一般由的圓球狀細(xì)胞。一般由G+菌形成。菌形成。 原生質(zhì)體柔軟、脆

31、弱，對滲透壓敏感，無繁殖能原生質(zhì)體柔軟、脆弱，對滲透壓敏感，無繁殖能 力，在合適的條件下可再生出新細(xì)胞壁，并恢復(fù)其繁力，在合適的條件下可再生出新細(xì)胞壁，并恢復(fù)其繁 殖能力。殖能力。 53 球狀體球狀體（spheroplast）：或稱）：或稱原生質(zhì)球原生質(zhì)球，指殘留了部，指殘留了部 分細(xì)胞壁的原生質(zhì)體。分細(xì)胞壁的原生質(zhì)體。 G-細(xì)菌因細(xì)胞壁成分復(fù)雜，故一般只形成球狀體。細(xì)菌因細(xì)胞壁成分復(fù)雜，故一般只形成球狀體。 枝原體枝原體（Mycoplasma）：長期進(jìn)化過程中形成的，適）：長期進(jìn)化過程中形成的，適 應(yīng)自然生活條件的無細(xì)胞壁的原核生物，細(xì)胞應(yīng)自然生活條件的無細(xì)胞壁的原核生物，細(xì)胞 膜中含一般原

32、核生物所沒有的膜中含一般原核生物所沒有的甾醇甾醇，故其膜具，故其膜具 較高的機(jī)械強(qiáng)度。較高的機(jī)械強(qiáng)度。 54 2、細(xì)胞膜、細(xì)胞膜(cell membrane) 細(xì)胞（質(zhì)）膜細(xì)胞（質(zhì)）膜：是緊貼細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，包圍著細(xì)胞質(zhì)的：是緊貼細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，包圍著細(xì)胞質(zhì)的 一層柔軟、富有一層柔軟、富有彈性彈性的的半透性半透性薄膜。薄膜。 細(xì)胞膜厚約細(xì)胞膜厚約78 nm，其質(zhì)量約占菌體干重的，其質(zhì)量約占菌體干重的10%， 主 要 成 分 是主 要 成 分 是 磷 脂磷 脂 （ 2 0 % 3 0 % ） 、） 、 蛋 白 質(zhì)蛋 白 質(zhì) （50%70%），還有少量多糖和微量核酸。），還有少量多糖和微量核酸。 55 （

33、1 1）細(xì)胞膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：磷脂雙分子層磷脂雙分子層 磷脂的分子結(jié)構(gòu)：磷脂的分子結(jié)構(gòu)： 頭部：極性、親水、磷酸端、膜的（內(nèi)外）表面。頭部：極性、親水、磷酸端、膜的（內(nèi)外）表面。 尾部：非極性、疏水、烴尾部：非極性、疏水、烴/脂肪酸端、膜的內(nèi)層。脂肪酸端、膜的內(nèi)層。 極性極性 非極性非極性 極性極性 頭部：甘油頭部：甘油-3-磷酸（磷酸（3- P -甘油）甘油） 尾部：脂肪酸尾部：脂肪酸 56 脂肪酸鏈的脂肪酸鏈的長度長度和和飽和度飽和度因細(xì)菌種類和生長溫度而異。因細(xì)菌種類和生長溫度而異。 嗜冷微生物：細(xì)胞膜中脂肪酸飽和度低嗜冷微生物：細(xì)胞膜中脂肪酸飽和度低

34、。p255 R基團(tuán)：因基團(tuán)：因 M.B 種類而異種類而異 1 2 3 頭部（極性）頭部（極性）尾部（非極性）尾部（非極性） 57 常溫時，常溫時，磷脂雙分子層磷脂雙分子層呈液態(tài)，具有流動性呈液態(tài)，具有流動性 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：磷脂雙分子層磷脂雙分子層 58 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)：根據(jù)所在部位不同分為內(nèi)嵌蛋白和外周蛋白，：根據(jù)所在部位不同分為內(nèi)嵌蛋白和外周蛋白， 這就是細(xì)胞膜的這就是細(xì)胞膜的液態(tài)鑲嵌模型液態(tài)鑲嵌模型。 59 a. 質(zhì)壁分離；質(zhì)壁分離； b. 選擇性染色；選擇性染色； c. 電鏡技術(shù)；電鏡技術(shù)； d. 溶菌酶處理。溶菌酶處理。 （2）細(xì)胞膜的觀察分離方法細(xì)胞膜的觀察分離方法 60 （3）細(xì)胞膜的

35、主要功能細(xì)胞膜的主要功能 負(fù)責(zé)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的運(yùn)送、交換（轉(zhuǎn)運(yùn)）作用負(fù)責(zé)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的運(yùn)送、交換（轉(zhuǎn)運(yùn)）作用，選，選 擇性控制營養(yǎng)物、代謝產(chǎn)物進(jìn)出細(xì)胞；擇性控制營養(yǎng)物、代謝產(chǎn)物進(jìn)出細(xì)胞； 維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障作用維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障作用：細(xì)胞質(zhì)膜是半：細(xì)胞質(zhì)膜是半 滲透膜滲透膜，具有選擇性滲透作用具有選擇性滲透作用，能阻止高分子通過能阻止高分子通過， 并選擇性地逆濃度梯度吸收某些低分子進(jìn)入細(xì)胞。并選擇性地逆濃度梯度吸收某些低分子進(jìn)入細(xì)胞。 常溫時，常溫時，磷脂雙分子層磷脂雙分子層呈液態(tài)，可流動呈液態(tài)，可流動 不對稱性不對稱性 61 生物合成場所生物合成場所：是合成細(xì)胞壁和糖等有關(guān)成分

36、如肽：是合成細(xì)胞壁和糖等有關(guān)成分如肽 聚糖、磷壁酸等的場所。聚糖、磷壁酸等的場所。 產(chǎn)能基地（生物氧化作用）產(chǎn)能基地（生物氧化作用）：細(xì)胞膜上存在有琥珀：細(xì)胞膜上存在有琥珀 酸脫氫酶、酸脫氫酶、NADH脫氫酶、細(xì)胞色素氧化酶、電子脫氫酶、細(xì)胞色素氧化酶、電子 傳遞系統(tǒng)、氧化磷酸化酶及腺苷三磷酸酶傳遞系統(tǒng)、氧化磷酸化酶及腺苷三磷酸酶(ATPase)， 參與能量的產(chǎn)生。參與能量的產(chǎn)生。 鞭毛的著生點(diǎn)并提供其運(yùn)動所需的能量鞭毛的著生點(diǎn)并提供其運(yùn)動所需的能量：細(xì)胞膜上：細(xì)胞膜上 有鞭毛基粒，鞭毛由此長出，為鞭毛提供附著點(diǎn)。有鞭毛基粒，鞭毛由此長出，為鞭毛提供附著點(diǎn)。 62 細(xì)胞質(zhì)中主要的膜狀結(jié)構(gòu)，由細(xì)

37、胞膜以最大量的細(xì)胞質(zhì)中主要的膜狀結(jié)構(gòu)，由細(xì)胞膜以最大量的 折皺內(nèi)陷而形成層狀、管狀或囊狀物。折皺內(nèi)陷而形成層狀、管狀或囊狀物。間體的存在增間體的存在增 加了細(xì)胞膜的面積加了細(xì)胞膜的面積。間體與細(xì)菌分裂形成的橫隔有關(guān)。間體與細(xì)菌分裂形成的橫隔有關(guān)。 間體的功能可能參與呼吸作用、同間體的功能可能參與呼吸作用、同DNA的復(fù)制和細(xì)胞的復(fù)制和細(xì)胞 的分裂有關(guān)。的分裂有關(guān)。 （4）間體間體（mesosome） 間體多見于間體多見于G+菌菌 63 3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物 （1）細(xì)胞質(zhì)）細(xì)胞質(zhì) 被細(xì)胞膜包圍著的除細(xì)胞核區(qū)以外的一切被細(xì)胞膜包圍著的除細(xì)胞核區(qū)以外的一切透明透明、 膠狀膠狀、顆粒狀顆粒

38、狀物質(zhì)，總稱為細(xì)胞質(zhì)。物質(zhì)，總稱為細(xì)胞質(zhì)。 原核生物的細(xì)胞質(zhì)是不流動的。原核生物的細(xì)胞質(zhì)是不流動的。 主要成分主要成分：水（：水（80%）、蛋白質(zhì)、核糖體、貯藏物、）、蛋白質(zhì)、核糖體、貯藏物、 各種酶類、中間代謝產(chǎn)物、無機(jī)鹽、載色體和質(zhì)各種酶類、中間代謝產(chǎn)物、無機(jī)鹽、載色體和質(zhì) 粒等，少數(shù)細(xì)菌還存在羧酶化體，伴孢晶體或氣粒等，少數(shù)細(xì)菌還存在羧酶化體，伴孢晶體或氣 泡等構(gòu)造。泡等構(gòu)造。 細(xì)胞質(zhì)的功能細(xì)胞質(zhì)的功能：提供新陳代謝的場所。：提供新陳代謝的場所。 64 細(xì)胞內(nèi)含物細(xì)胞內(nèi)含物：指細(xì)胞內(nèi)一些形狀較大的顆粒構(gòu)造。：指細(xì)胞內(nèi)一些形狀較大的顆粒構(gòu)造。 貯藏物貯藏物 一些不溶性顆粒，主要功能是貯藏營

39、養(yǎng)物。一些不溶性顆粒，主要功能是貯藏營養(yǎng)物。 （2）細(xì)胞內(nèi)含物）細(xì)胞內(nèi)含物 65 氣泡氣泡 由蛋白質(zhì)膜構(gòu)成的泡狀物，加大菌體的浮力，由蛋白質(zhì)膜構(gòu)成的泡狀物，加大菌體的浮力， 便于菌體吸收水中的氧氣。便于菌體吸收水中的氧氣。 藍(lán)細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌 羧酶體（羧化體）羧酶體（羧化體） 存在于化能、光能存在于化能、光能自養(yǎng)菌自養(yǎng)菌中。中。 磁小體磁小體 存在于少數(shù)趨磁細(xì)菌中。存在于少數(shù)趨磁細(xì)菌中。 66 插入短文一插入短文一 有生命的磁鐵有生命的磁鐵 細(xì)菌也能對非化學(xué)性質(zhì)的其他環(huán)境因子進(jìn)行響應(yīng)。細(xì)菌也能對非化學(xué)性質(zhì)的其他環(huán)境因子進(jìn)行響應(yīng)。 一個引人注目的例子就是可在地球磁場中進(jìn)行定位的一個引人注目的例子就是可

40、在地球磁場中進(jìn)行定位的 水生趨磁細(xì)菌（水生趨磁細(xì)菌（Magnetotactic macteria）。這些細(xì)菌中的大多數(shù)都）。這些細(xì)菌中的大多數(shù)都 具有磁鐵礦顆粒（具有磁鐵礦顆粒（Fe3O4）或磁小體，）或磁小體， 其直徑約為其直徑約為40100nm，外有被膜，外有被膜， 在細(xì)胞中排列成鏈狀。如右圖：在細(xì)胞中排列成鏈狀。如右圖： 67 生活在含硫化物環(huán)境中的某些細(xì)菌種類的磁小體則含生活在含硫化物環(huán)境中的某些細(xì)菌種類的磁小體則含 有硫復(fù)鐵礦（有硫復(fù)鐵礦（Fe3S4）和黃鐵礦（）和黃鐵礦（FeS2）。由于每個鐵顆粒）。由于每個鐵顆粒 都是一個微小的磁鐵，所以生活在北半球的細(xì)菌可利用磁都是一個微小的磁

41、鐵，所以生活在北半球的細(xì)菌可利用磁 小體鏈確定向北及向下的方向，朝下游向營養(yǎng)豐富的沉積小體鏈確定向北及向下的方向，朝下游向營養(yǎng)豐富的沉積 物，或定位于淡水或海水中的最適深度。生活在南半球的物，或定位于淡水或海水中的最適深度。生活在南半球的 趨磁細(xì)菌也能獲得相同的結(jié)果。鳥類、金槍魚、鯨、綠海趨磁細(xì)菌也能獲得相同的結(jié)果。鳥類、金槍魚、鯨、綠海 龜及其他動物的頭部也存在磁小體，推測其功能可能是幫龜及其他動物的頭部也存在磁小體，推測其功能可能是幫 助導(dǎo)航。如此看來，動物和細(xì)菌之間在一般行為上的相似助導(dǎo)航。如此看來，動物和細(xì)菌之間在一般行為上的相似 性比原先想象的要多。性比原先想象的要多。 68 分離提

42、取的磁小體分離提取的磁小體 （140000140000） 當(dāng)暴露于磁場中，細(xì)菌呈波當(dāng)暴露于磁場中，細(xì)菌呈波 形遷移形遷移 69 （1）核區(qū)）核區(qū) 指原核生物所特有的指原核生物所特有的無核膜包裹無核膜包裹、無固定形態(tài)、無固定形態(tài) 的原始細(xì)胞核。其成分是一個大型的原始細(xì)胞核。其成分是一個大型環(huán)狀雙鏈環(huán)狀雙鏈DNA分分 子子，具有負(fù)載細(xì)菌，具有負(fù)載細(xì)菌遺傳信息遺傳信息的功能。又稱類核、核的功能。又稱類核、核 質(zhì)體或質(zhì)體或擬核擬核。 核區(qū)數(shù)目：一般核區(qū)數(shù)目：一般14個。個。 擬核的觀察擬核的觀察： a. 光鏡下特殊染色，相差顯微鏡，電鏡均可見。光鏡下特殊染色，相差顯微鏡，電鏡均可見。 b. 在細(xì)胞分裂

43、時可見多個。在細(xì)胞分裂時可見多個。 4、核區(qū)和質(zhì)粒、核區(qū)和質(zhì)粒 70 細(xì)菌細(xì)菌核區(qū)內(nèi)核區(qū)內(nèi)、染色體外染色體外的的遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)，由，由共價閉合共價閉合 環(huán)狀雙鏈環(huán)狀雙鏈DNA分子分子組成。組成。 分子量約分子量約2100106 D，一個細(xì)菌細(xì)胞可有一至，一個細(xì)菌細(xì)胞可有一至 數(shù)個質(zhì)粒。數(shù)個質(zhì)粒。 質(zhì)粒的應(yīng)用質(zhì)粒的應(yīng)用：基因工程，體外重組等。：基因工程，體外重組等。 （2）質(zhì)粒）質(zhì)粒(plasmids) 細(xì)細(xì) 菌菌 的的 染染 色色 體體 和和 質(zhì)質(zhì) 粒粒 71 5、糖被（、糖被（Glycocalyx） （1）概念概念：包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外一層厚度不：包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外一層厚度不 定的透

44、明膠狀物質(zhì)。定的透明膠狀物質(zhì)。 （2）組成組成：除水外，主要是多糖，還有多肽，蛋：除水外，主要是多糖，還有多肽，蛋 白質(zhì)，糖蛋白等。白質(zhì)，糖蛋白等。 （3） 糖被的觀察糖被的觀察：光鏡、負(fù)染色、特殊染色：光鏡、負(fù)染色、特殊染色 72 （4）種類種類 分為莢膜、微莢膜、粘液層和菌膠團(tuán)。分為莢膜、微莢膜、粘液層和菌膠團(tuán)。 微莢膜微莢膜：0.2m 與細(xì)胞表面牢固結(jié)合。與細(xì)胞表面牢固結(jié)合。 莢膜莢膜：0.2m 與菌表面結(jié)合不太緊，震蕩離心可得。與菌表面結(jié)合不太緊，震蕩離心可得。 粘液層粘液層：未固定在細(xì)胞壁上，可向菌周圍擴(kuò)散，增大黏性。：未固定在細(xì)胞壁上，可向菌周圍擴(kuò)散，增大黏性。 菌膠團(tuán)菌膠團(tuán)：多個

45、細(xì)菌共有一個莢膜（包裹在細(xì)胞群上）。：多個細(xì)菌共有一個莢膜（包裹在細(xì)胞群上）。 73 細(xì)菌的莢膜細(xì)菌的莢膜 74 ：保護(hù)細(xì)菌免受干燥的影響，保護(hù)致病菌：保護(hù)細(xì)菌免受干燥的影響，保護(hù)致病菌 免受宿主白細(xì)胞的吞噬；免受宿主白細(xì)胞的吞噬； ，供營養(yǎng)缺乏時重新利用；，供營養(yǎng)缺乏時重新利用； ：齲齒；：齲齒； ：具有糖被的細(xì)菌毒力強(qiáng)，失去：具有糖被的細(xì)菌毒力強(qiáng)，失去 糖被后毒力低，可見糖被有助于細(xì)菌的侵染力；糖被后毒力低，可見糖被有助于細(xì)菌的侵染力； 廢水生物處理時，糖被有廢水生物處理時，糖被有的能力；的能力； 。 （5）糖被的生理功能糖被的生理功能 75 用于菌種鑒定；用于菌種鑒定； 用作藥物和生化試

46、劑；用作藥物和生化試劑； 用作工業(yè)原料；用作工業(yè)原料； 用于污水的生物處理用于污水的生物處理 （6）糖被在科研和實踐上的應(yīng)用糖被在科研和實踐上的應(yīng)用 5、鞭毛、鞭毛（flagellum） （1）概念概念：某些微生物表面由細(xì)胞內(nèi)生出的細(xì)長、某些微生物表面由細(xì)胞內(nèi)生出的細(xì)長、 波曲的結(jié)構(gòu)。波曲的結(jié)構(gòu)。 是附屬物，數(shù)目一到數(shù)十根。是附屬物，數(shù)目一到數(shù)十根。 鞭毛使細(xì)菌具有運(yùn)動性。鞭毛使細(xì)菌具有運(yùn)動性。 細(xì)菌的鞭毛細(xì)菌的鞭毛 76 在各類細(xì)菌中，球菌一般無鞭毛在各類細(xì)菌中，球菌一般無鞭毛 桿菌部分有鞭毛桿菌部分有鞭毛 弧菌和螺旋菌普遍有鞭毛弧菌和螺旋菌普遍有鞭毛 能運(yùn)動的細(xì)菌一定具有鞭毛？能運(yùn)動的細(xì)菌

47、一定具有鞭毛？ 77 （2）鞭毛的著生方式）鞭毛的著生方式：一端生、兩端生、側(cè)生、周生：一端生、兩端生、側(cè)生、周生 a. 偏端單生鞭毛偏端單生鞭毛 ； b. 偏端叢生鞭毛偏端叢生鞭毛 ；c. 兩端單生鞭毛兩端單生鞭毛 ； d. 兩端叢生鞭毛兩端叢生鞭毛 ； e. 周生鞭毛周生鞭毛 ； f. 側(cè)生鞭毛。側(cè)生鞭毛。 78 鞭毛纖細(xì)而具有剛韌性，直徑僅鞭毛纖細(xì)而具有剛韌性，直徑僅0.010.02 m ，長，長 度達(dá)度達(dá)1520 m，分為三部分：基體、鉤形鞘和鞭毛絲。，分為三部分：基體、鉤形鞘和鞭毛絲。 p24圖圖1-11 （3）鞭毛的結(jié)構(gòu)鞭毛的結(jié)構(gòu) （鉤形鞘）（鉤形鞘） 基體：基體：“馬達(dá)馬達(dá)” 鞭

48、毛生長：頂部延伸鞭毛生長：頂部延伸 Fli蛋白：按鈕蛋白：按鈕 Mot蛋白：驅(qū)動蛋白：驅(qū)動 79 1）暗視野顯微鏡（活菌）；）暗視野顯微鏡（活菌）； 2）相差顯微鏡；）相差顯微鏡； 3）光學(xué)顯微鏡（懸滴法）；）光學(xué)顯微鏡（懸滴法）； 4）光學(xué)顯微鏡（特殊鞭毛染色）；）光學(xué)顯微鏡（特殊鞭毛染色）； 5）電鏡；）電鏡； 6）半固體穿刺培養(yǎng)。）半固體穿刺培養(yǎng)。 （4）鞭毛的觀察鞭毛的觀察 80 拴菌試驗拴菌試驗： 為證明細(xì)菌鞭毛的運(yùn)動機(jī)制而設(shè)計的一個著名實為證明細(xì)菌鞭毛的運(yùn)動機(jī)制而設(shè)計的一個著名實 驗。先把單毛菌鞭毛的游離端用相應(yīng)抗體牢固地驗。先把單毛菌鞭毛的游離端用相應(yīng)抗體牢固地“栓栓” 在載玻片

49、上，然后在光學(xué)顯微鏡下觀察該活細(xì)菌的行在載玻片上，然后在光學(xué)顯微鏡下觀察該活細(xì)菌的行 為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該菌會在載玻片上快速旋轉(zhuǎn)，而不是為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該菌會在載玻片上快速旋轉(zhuǎn)，而不是 伸縮運(yùn)動，由此證明細(xì)菌的鞭毛是作伸縮運(yùn)動，由此證明細(xì)菌的鞭毛是作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而非而非 “揮鞭揮鞭”運(yùn)動（伸縮揮動），其動力來自質(zhì)子動力，運(yùn)動（伸縮揮動），其動力來自質(zhì)子動力， 由細(xì)胞膜內(nèi)外質(zhì)子濃度差和電勢差決定。由細(xì)胞膜內(nèi)外質(zhì)子濃度差和電勢差決定。 （5）鞭毛的運(yùn)動鞭毛的運(yùn)動 81 圖圖 鞭毛旋轉(zhuǎn)與細(xì)菌運(yùn)動的關(guān)系鞭毛旋轉(zhuǎn)與細(xì)菌運(yùn)動的關(guān)系 （a）和（）和（b）描述的是極生鞭毛菌的運(yùn)動）描述的是極生鞭毛菌的運(yùn)動 （c

50、）和（）和（d）描述的是具有周生鞭毛的生物體的運(yùn)動）描述的是具有周生鞭毛的生物體的運(yùn)動 82 菌毛菌毛：某些菌體表面存在的纖細(xì)、中空、短而多的附某些菌體表面存在的纖細(xì)、中空、短而多的附 屬物。功能是使細(xì)菌較牢固地粘連在呼吸道屬物。功能是使細(xì)菌較牢固地粘連在呼吸道、消消 化道化道、泌尿生殖道的粘膜表面上泌尿生殖道的粘膜表面上，與菌的與菌的致病性致病性、 吸附吸附有關(guān)有關(guān)。 多見于多見于G-致病細(xì)菌上致病細(xì)菌上。 性（菌）毛性（菌）毛：性狀介于菌毛與鞭毛之間，功能是在不性狀介于菌毛與鞭毛之間，功能是在不 同菌株間同菌株間傳遞傳遞DNA片段，有的性菌毛還是片段，有的性菌毛還是RNA 噬菌體的噬菌體的

51、吸附吸附受體。受體。多見于多見于G-細(xì)菌雄性菌株上細(xì)菌雄性菌株上。 6、菌毛和性毛、菌毛和性毛 83 （1）概念）概念 某些細(xì)菌生長在其生長發(fā)育后期，在細(xì)胞某些細(xì)菌生長在其生長發(fā)育后期，在細(xì)胞內(nèi)內(nèi)形形 成的一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量低、抗逆性成的一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量低、抗逆性 （抗干燥、抗熱、抗藥物、抗輻射等）極強(qiáng)的（抗干燥、抗熱、抗藥物、抗輻射等）極強(qiáng)的休眠休眠 構(gòu)造體構(gòu)造體稱為芽孢。稱為芽孢。 每一個細(xì)胞僅形成一個芽孢。每一個細(xì)胞僅形成一個芽孢。 產(chǎn)芽孢細(xì)菌的種類并不多。能產(chǎn)生芽孢是產(chǎn)芽孢細(xì)菌的種類并不多。能產(chǎn)生芽孢是種的種的 屬性屬性，能產(chǎn)生芽孢的，能產(chǎn)生芽孢的大多數(shù)為桿菌

52、大多數(shù)為桿菌。 7、芽孢（、芽孢（spore） 84 梭狀芽孢桿菌梭狀芽孢桿菌 枯草芽孢桿菌枯草芽孢桿菌 可根據(jù)芽孢在胞內(nèi)的位置作為菌種鑒定可根據(jù)芽孢在胞內(nèi)的位置作為菌種鑒定 85 （2）形態(tài)與結(jié)構(gòu)）形態(tài)與結(jié)構(gòu) 86 （3）芽孢的形成過程）芽孢的形成過程 87 （4）芽孢的萌發(fā)）芽孢的萌發(fā) 成熟芽孢成熟芽孢 吸水膨脹吸水膨脹 芽孢發(fā)芽芽孢發(fā)芽 細(xì)胞釋放細(xì)胞釋放 88 芽孢的出現(xiàn)是細(xì)胞生長發(fā)育，細(xì)胞形態(tài)的分化，芽孢的出現(xiàn)是細(xì)胞生長發(fā)育，細(xì)胞形態(tài)的分化， 是細(xì)胞由一種功能轉(zhuǎn)變成另一種功能的表現(xiàn)，對是細(xì)胞由一種功能轉(zhuǎn)變成另一種功能的表現(xiàn)，對 外界環(huán)境（外界環(huán)境（尤其是熱尤其是熱）有很強(qiáng)的抗性。）有很

53、強(qiáng)的抗性。 能夠產(chǎn)生芽孢的菌體，當(dāng)它處于對數(shù)生長期時，能夠產(chǎn)生芽孢的菌體，當(dāng)它處于對數(shù)生長期時， 一般不形成芽孢，一旦轉(zhuǎn)入一般不形成芽孢，一旦轉(zhuǎn)入穩(wěn)定期穩(wěn)定期或進(jìn)入或進(jìn)入衰亡期衰亡期 初期，營養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)會形成一個新型細(xì)胞即芽孢。初期，營養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)會形成一個新型細(xì)胞即芽孢。 （5）芽孢的生理特性）芽孢的生理特性 能產(chǎn)生芽孢是種的屬性，能產(chǎn)生芽孢的大多數(shù)為能產(chǎn)生芽孢是種的屬性，能產(chǎn)生芽孢的大多數(shù)為 桿菌。桿菌。 89 形成的芽孢在胞內(nèi)位置是不同的，以此作為菌體鑒形成的芽孢在胞內(nèi)位置是不同的，以此作為菌體鑒 定。定。 芽孢形成需要一定的外界環(huán)境，不同菌體所需環(huán)境芽孢形成需要一定的外界環(huán)境，不同菌體所需環(huán)

54、境 不同。不同。 芽孢在適宜條件下又能萌發(fā)成營養(yǎng)體，但它芽孢在適宜條件下又能萌發(fā)成營養(yǎng)體，但它不是繁不是繁 殖器官殖器官，因一個芽孢只能形成一個營養(yǎng)體，細(xì)胞數(shù)，因一個芽孢只能形成一個營養(yǎng)體，細(xì)胞數(shù) 目無增多，僅是細(xì)菌生活史中的目無增多，僅是細(xì)菌生活史中的休眠體休眠體。 90 因為：因為： a. 芽孢內(nèi)含有大量芽孢內(nèi)含有大量DPA-Ca（2,6-吡啶二羧酸吡啶二羧酸，占芽孢，占芽孢 干重的干重的515%）復(fù)合物，使細(xì)胞體積減小到最小；）復(fù)合物，使細(xì)胞體積減小到最小； b. 由芽孢自身的特點(diǎn)決定：由芽孢自身的特點(diǎn)決定：含水量少含水量少，代謝慢；，代謝慢； c. 芽孢芽孢壁厚壁厚、質(zhì)密，所以熱量不容

55、易透入；、質(zhì)密，所以熱量不容易透入； d. 芽孢內(nèi)的芽孢內(nèi)的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)和和酶酶比營養(yǎng)細(xì)胞中的比營養(yǎng)細(xì)胞中的耐熱耐熱。 細(xì)菌一旦形成芽孢，對外界惡劣環(huán)境（熱、化學(xué)藥細(xì)菌一旦形成芽孢，對外界惡劣環(huán)境（熱、化學(xué)藥 物、輻射）具有很強(qiáng)的抵抗性。物、輻射）具有很強(qiáng)的抵抗性。 91 （6） 芽孢研究的意義芽孢研究的意義 a. 細(xì)菌鑒定指標(biāo)；細(xì)菌鑒定指標(biāo)； b. 有利于這類細(xì)菌的篩選和保藏；有利于這類細(xì)菌的篩選和保藏； c. 作為衡量作為衡量滅菌消毒滅菌消毒措施的主要指標(biāo)。措施的主要指標(biāo)。 滅菌的徹底與否：殺死芽孢的死亡率。滅菌的徹底與否：殺死芽孢的死亡率。 92 概念概念：一些固氮菌在缺乏營養(yǎng)的條件下，

56、細(xì)胞外壁加厚、：一些固氮菌在缺乏營養(yǎng)的條件下，細(xì)胞外壁加厚、 細(xì)胞失水而形成的一種細(xì)胞失水而形成的一種抗干旱但不抗熱抗干旱但不抗熱的圓形休的圓形休 眠體。眠體。 特點(diǎn)特點(diǎn)：a.一個營養(yǎng)細(xì)胞只有一個孢囊，但一個孢囊可以一個營養(yǎng)細(xì)胞只有一個孢囊，但一個孢囊可以 萌發(fā)產(chǎn)生多個幼小細(xì)胞；萌發(fā)產(chǎn)生多個幼小細(xì)胞； b. 代謝活力代謝活力：孢囊：孢囊芽孢；芽孢； 對熱的抵抗性對熱的抵抗性：孢囊：孢囊芽孢；芽孢； c.對光照、機(jī)械性破壞、紫外線有很強(qiáng)的抵抗性。對光照、機(jī)械性破壞、紫外線有很強(qiáng)的抵抗性。 8、孢囊（、孢囊（cyst） 也是細(xì)菌的一種休眠構(gòu)造也是細(xì)菌的一種休眠構(gòu)造 93 蘇云金桿菌等少數(shù)芽孢桿菌在

57、芽孢形成的同時，蘇云金桿菌等少數(shù)芽孢桿菌在芽孢形成的同時， 會在芽孢旁形成一顆菱形或雙椎形會在芽孢旁形成一顆菱形或雙椎形堿溶性蛋白堿溶性蛋白晶體，晶體， 稱為伴孢晶體（即稱為伴孢晶體（即內(nèi)毒素）。內(nèi)毒素）。 9、伴孢晶體、伴孢晶體 94 大小約大小約0.62.0m，可達(dá)細(xì)菌干重的，可達(dá)細(xì)菌干重的30左右。左右。 由于伴孢晶體對由于伴孢晶體對200多種昆蟲尤其鱗翅目的幼蟲有毒多種昆蟲尤其鱗翅目的幼蟲有毒 殺作用，因而將蘇云金芽孢桿菌制成細(xì)菌殺蟲劑殺作用，因而將蘇云金芽孢桿菌制成細(xì)菌殺蟲劑 （生物農(nóng)藥生物農(nóng)藥）。）。 殺蟲原理殺蟲原理：被吞噬：被吞噬 釋放出蛋白毒素釋放出蛋白毒素 與蛋白受與蛋白受 體特異結(jié)合體特異結(jié)合 細(xì)胞膜穿孔細(xì)胞膜穿孔 一方面細(xì)胞膨脹死亡，一方面細(xì)胞膨脹死亡， 另一方面患敗血癥死亡另一方面患敗血癥死亡 敗血癥是致病菌或條件致病菌侵入血循環(huán)中生長繁殖，敗血癥是致病菌或條件致病菌侵入血循環(huán)中生長繁殖， 產(chǎn)生毒素和其他代謝產(chǎn)物所引起的急性全身性感染。產(chǎn)生毒素和其他代謝產(chǎn)物所引起的急性全身性感染。 95 1、裂殖、裂殖 對于桿菌，有對于桿菌，有（最普遍最普遍）和縱分裂兩種形式。）和縱分裂兩種形式。 三、細(xì)菌的繁殖三、細(xì)菌的繁殖 （最普遍最普遍）和）和（少數(shù)）兩種（少數(shù)）兩種 有二分裂、三分裂、復(fù)