原核生物的形態(tài)構(gòu)造和功能

1、細(xì)菌是微生物世界里的一個(gè)大家族，是一類細(xì)細(xì)菌是微生物世界里的一個(gè)大家族，是一類細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡單、細(xì)胞壁堅(jiān)韌、以二等分裂方式繁殖和胞結(jié)構(gòu)簡單、細(xì)胞壁堅(jiān)韌、以二等分裂方式繁殖和水生性較強(qiáng)的原核微生物。水生性較強(qiáng)的原核微生物。一、細(xì)菌細(xì)胞大?。阂?、細(xì)菌細(xì)胞大?。簲?shù)量級(jí)：微米級(jí)（數(shù)量級(jí)：微米級(jí)（m ）；）；表示方法：直徑表示方法：直徑, 或?qū)捇驅(qū)?長長; 如如0.1-0.50.5-5 m ；重量：重量：10-12g細(xì)胞，即細(xì)胞，即10億個(gè)細(xì)胞的重量約為億個(gè)細(xì)胞的重量約為1mg；注意：注意： a、染色方法不同，測量結(jié)果差別可能很大；、染色方法不同，測量結(jié)果差別可能很大； b、菌齡、培養(yǎng)條件等因素也會(huì)影響測量

2、結(jié)果。、菌齡、培養(yǎng)條件等因素也會(huì)影響測量結(jié)果。 giant bacteriaepulopiscium fishelsonithiomargarita namibiensis 二、細(xì)菌的菌體形態(tài)二、細(xì)菌的菌體形態(tài) 基本形狀基本形狀：球狀、桿狀、螺旋狀，：球狀、桿狀、螺旋狀， 基本形態(tài)類型基本形態(tài)類型：球菌、桿菌、螺旋菌。：球菌、桿菌、螺旋菌。 也有些細(xì)菌具有其它的特殊形態(tài)。也有些細(xì)菌具有其它的特殊形態(tài)。 a放線菌b肺炎支原體c螺旋體屬菌d具有菌絲和芽的生絲微菌屬菌e方形細(xì)菌f具有柄的銹色嘉利翁氏菌(一一) 球球 菌（菌（coccus） 球菌單獨(dú)存在時(shí)球菌單獨(dú)存在時(shí), 呈球狀或擬球狀，呈球狀或擬球

3、狀， 根據(jù)球菌分裂的方向及分裂后各子細(xì)胞排列的狀態(tài)，可根據(jù)球菌分裂的方向及分裂后各子細(xì)胞排列的狀態(tài)，可分為以下分為以下6種：單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊種：單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌。是分類和鑒定的重要依據(jù)。球菌、葡萄球菌。是分類和鑒定的重要依據(jù)。 球菌的大?。阂话阋灾睆奖硎厩蚓拇笮。阂话阋灾睆奖硎?，大多數(shù)為，大多數(shù)為1.0 m。 鏈球菌葡萄球菌（二）桿菌（二）桿菌( (bacillus) ) 桿菌的形態(tài)基本呈桿菌的形態(tài)基本呈桿狀桿狀。 各種桿菌的大小、長短、粗細(xì)很不一致。有的桿菌菌體很各種桿菌的大小、長短、粗細(xì)很不一致。有的桿菌菌體很長稱為長稱為長桿菌

4、長桿菌，有的短而粗，稱為，有的短而粗，稱為短桿菌短桿菌，有的近似于橢圓形，有的近似于橢圓形稱為稱為球桿菌球桿菌。 桿菌兩端桿菌兩端: :一般一般鈍圓鈍圓，少數(shù)兩端，少數(shù)兩端平截平截，有的略呈，有的略呈尖型尖型。 桿菌分裂及排列桿菌分裂及排列: :永遠(yuǎn)沿著與其菌體長軸垂直的方向分裂永遠(yuǎn)沿著與其菌體長軸垂直的方向分裂。多數(shù)分裂后立即分散，單個(gè)存在。多數(shù)分裂后立即分散，單個(gè)存在; ;少數(shù)分裂后連接成鏈狀稱少數(shù)分裂后連接成鏈狀稱為鏈桿菌。為鏈桿菌。 桿菌的大小桿菌的大小: :一般為一般為0.2-1.250.2-1.250.5-5.0 0.5-5.0 m; ;大型大型1.01.01.25 1.25 3

5、38 8 m ；中型中型0.50.51.0 1.0 2 23 3 m; ;小型小型0.20.20.4 0.4 0.7 0.71.5 1.5 m（三）螺旋菌（三）螺旋菌 螺旋狀的細(xì)菌稱為螺旋菌螺旋狀的細(xì)菌稱為螺旋菌(spirilla)，大小一般為，大小一般為0.3-1.01.0-50微米，若螺旋不足一環(huán)稱為微米，若螺旋不足一環(huán)稱為弧菌弧菌（vibrio），滿），滿26環(huán)的小型、堅(jiān)硬的螺旋狀細(xì)菌稱為環(huán)的小型、堅(jiān)硬的螺旋狀細(xì)菌稱為螺菌螺菌（spirochaeta）, 而旋而旋轉(zhuǎn)周數(shù)多（通常超過轉(zhuǎn)周數(shù)多（通常超過6環(huán)）、體長而柔軟的螺旋狀細(xì)菌則專稱環(huán)）、體長而柔軟的螺旋狀細(xì)菌則專稱螺旋體螺旋體（spi

6、rochaeta）。）。 弧菌 螺菌 螺旋體 在自然界存在的細(xì)菌中，以桿菌為常見，球菌次之，在自然界存在的細(xì)菌中，以桿菌為常見，球菌次之，而螺旋狀的則最少。而螺旋狀的則最少。 金黃色葡萄球菌（ 1000）糞腸球菌（ 200）巨大芽孢桿菌（ 600）深紅紅螺菌（ 500）霍亂弧菌（ 1000）三、細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)三、細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu) 細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造可細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造可分為分為一般構(gòu)造一般構(gòu)造和和特殊構(gòu)特殊構(gòu)造，造， 一般構(gòu)造是一般細(xì)菌一般構(gòu)造是一般細(xì)菌都有的構(gòu)造，包括都有的構(gòu)造，包括細(xì)胞細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)體等核質(zhì)體等； 特殊構(gòu)造并非一般細(xì)特殊構(gòu)造并非一般細(xì)菌都有，包括菌都

7、有，包括鞭毛、菌鞭毛、菌毛、莢膜、芽孢等。毛、莢膜、芽孢等。（一）細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造（一）細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造1、細(xì)胞壁和革蘭氏染色、細(xì)胞壁和革蘭氏染色 （1） 細(xì)胞壁是位于細(xì)胞最外層的一層厚實(shí)、堅(jiān)韌的外被，細(xì)胞壁是位于細(xì)胞最外層的一層厚實(shí)、堅(jiān)韌的外被，主要由肽聚糖構(gòu)成。在一般光學(xué)顯微鏡下不易觀察到，可主要由肽聚糖構(gòu)成。在一般光學(xué)顯微鏡下不易觀察到，可通過染色、質(zhì)壁分離等方法處理再在光學(xué)顯微鏡下觀察或通過染色、質(zhì)壁分離等方法處理再在光學(xué)顯微鏡下觀察或用電鏡觀察。用電鏡觀察。 細(xì)胞壁細(xì)胞壁(cell wall)的功能的功能 a.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； b.為細(xì)胞生

8、長、分裂和鞭毛運(yùn)動(dòng)所必需；為細(xì)胞生長、分裂和鞭毛運(yùn)動(dòng)所必需； c.阻攔大分子有害物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞；阻攔大分子有害物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞； d.與細(xì)菌的抗原性、致病性和對(duì)噬菌體的敏感性有關(guān)。與細(xì)菌的抗原性、致病性和對(duì)噬菌體的敏感性有關(guān)。（2 2）細(xì)胞壁缺損的或無細(xì)胞壁的細(xì)菌）細(xì)胞壁缺損的或無細(xì)胞壁的細(xì)菌 原生質(zhì)體原生質(zhì)體：指在人工條件下用溶菌酶除盡原有細(xì)胞壁：指在人工條件下用溶菌酶除盡原有細(xì)胞壁 或用青霉素抑制細(xì)胞壁的合成后，所留下的僅由細(xì)胞膜包或用青霉素抑制細(xì)胞壁的合成后，所留下的僅由細(xì)胞膜包裹著的脆弱細(xì)胞，一般由革蘭氏陽性菌形成。裹著的脆弱細(xì)胞，一般由革蘭氏陽性菌形成。 球狀體或原生質(zhì)球球狀體或原生質(zhì)球：

9、指還殘留著部分細(xì)胞壁的原生質(zhì)體，：指還殘留著部分細(xì)胞壁的原生質(zhì)體，一般由革蘭氏陰性菌形成；一般由革蘭氏陰性菌形成； l型細(xì)菌型細(xì)菌：狹義上講，專指在實(shí)驗(yàn)室中通過自發(fā)突變而：狹義上講，專指在實(shí)驗(yàn)室中通過自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷菌株。形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷菌株。 支原體支原體（3 3）革蘭氏染色）革蘭氏染色( (gram stain) ) 革蘭氏染色法是由丹麥醫(yī)生革蘭氏染色法是由丹麥醫(yī)生c.gram于于1884年創(chuàng)立，因年創(chuàng)立，因此稱為革蘭氏染色法此稱為革蘭氏染色法（gram stain）。其簡要操作分。其簡要操作分初染、初染、媒染、脫色和復(fù)染四步。媒染、脫色和復(fù)染四步。 各種

10、細(xì)菌經(jīng)革蘭氏染色法后，能區(qū)分為兩大類，一類各種細(xì)菌經(jīng)革蘭氏染色法后，能區(qū)分為兩大類，一類染成紫色，稱染成紫色，稱革蘭氏陽性細(xì)菌（革蘭氏陽性細(xì)菌（g g+ +），另一類被染成紅色，另一類被染成紅色，稱稱革蘭氏陰性細(xì)菌（革蘭氏陰性細(xì)菌（g g- -）。不同的細(xì)菌為什么會(huì)被染成不同。不同的細(xì)菌為什么會(huì)被染成不同的顏色？主要是因?yàn)榧?xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和成分不同所造成的。的顏色？主要是因?yàn)榧?xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和成分不同所造成的。革蘭氏陽性菌產(chǎn)氣莢膜梭菌（ 800）革蘭氏陰性菌大腸桿菌（ 500）（4 4）革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)）革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的構(gòu)造

11、比較革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的構(gòu)造比較m：肽聚糖層或胞壁質(zhì)層 om：外膜 pm：質(zhì)膜p：周質(zhì)空間 w：革蘭氏陽性肽聚糖壁（5）細(xì)胞壁的主要成分）細(xì)胞壁的主要成分肽聚糖肽聚糖 細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與真核生物細(xì)胞壁顯著不同，其主要化學(xué)成分是細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與真核生物細(xì)胞壁顯著不同，其主要化學(xué)成分是肽聚糖肽聚糖，肽聚糖是由肽聚糖是由聚糖骨架聚糖骨架、四肽側(cè)鏈四肽側(cè)鏈和和交聯(lián)橋交聯(lián)橋組成組成（革蘭氏陰性細(xì)（革蘭氏陰性細(xì)菌的肽聚糖無交聯(lián)橋）。菌的肽聚糖無交聯(lián)橋）。 聚糖骨架聚糖骨架：是由兩種氨基糖即：是由兩種氨基糖即n-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺和和n-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸交替交替間隔排列，經(jīng)間隔排列

12、，經(jīng) 1，4糖苷鍵聯(lián)接而成的；糖苷鍵聯(lián)接而成的； 四肽側(cè)鏈及交聯(lián)橋：四肽側(cè)鏈及交聯(lián)橋：連接在胞壁酸上，其氨基酸依次為連接在胞壁酸上，其氨基酸依次為l-丙氨酸、丙氨酸、d-谷氨酸、谷氨酸、l-賴氨酸、賴氨酸、d-丙氨酸，丙氨酸，第三位的第三位的l賴氨酸通過賴氨酸通過五個(gè)甘氨酸五個(gè)甘氨酸組組成的交聯(lián)橋聯(lián)結(jié)到相鄰聚糖骨架四肽側(cè)鏈第四位的成的交聯(lián)橋聯(lián)結(jié)到相鄰聚糖骨架四肽側(cè)鏈第四位的d-丙氨酸上，構(gòu)成堅(jiān)丙氨酸上，構(gòu)成堅(jiān)韌的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。革蘭氏陰性菌的四肽側(cè)鏈中，第三位的氨基酸韌的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。革蘭氏陰性菌的四肽側(cè)鏈中，第三位的氨基酸為為二氨基庚二酸（二氨基庚二酸（dap），并由，并由dap與相鄰

13、側(cè)鏈中的與相鄰側(cè)鏈中的d-丙氨酸直接聯(lián)結(jié)，丙氨酸直接聯(lián)結(jié)，沒有五肽交聯(lián)橋，只有二維結(jié)構(gòu)，形成單層平面的網(wǎng)絡(luò)。沒有五肽交聯(lián)橋，只有二維結(jié)構(gòu)，形成單層平面的網(wǎng)絡(luò)。革蘭氏陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁革蘭氏陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁：較厚，約為：較厚，約為20-80nm，其主要成，其主要成分為肽聚糖，約分為肽聚糖，約15-50層厚，占細(xì)胞壁干重的層厚，占細(xì)胞壁干重的5080%。 革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁的特有成分是革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁的特有成分是磷壁酸磷壁酸，有壁磷壁酸，有壁磷壁酸和膜磷壁酸，從化學(xué)組分上分甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸。和膜磷壁酸，從化學(xué)組分上分甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸。 其主要其主要功能功能：帶負(fù)電荷，可與環(huán)境中的：

14、帶負(fù)電荷，可與環(huán)境中的mg2+等陽離子結(jié)合，等陽離子結(jié)合，提高離子濃度，以保證細(xì)胞膜上一些合成酶維持高活性的需提高離子濃度，以保證細(xì)胞膜上一些合成酶維持高活性的需要；調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素活力，防止細(xì)胞自溶死亡；保證革蘭要；調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素活力，防止細(xì)胞自溶死亡；保證革蘭氏陽性致病菌與宿主間的粘連；賦予革蘭氏陽性菌以特異的氏陽性致病菌與宿主間的粘連；賦予革蘭氏陽性菌以特異的表面抗原；提供某些噬菌體以特異的吸附受體。表面抗原；提供某些噬菌體以特異的吸附受體。革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁：較薄，約為：較薄，約為10-15nm，結(jié)構(gòu)比較，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，肽聚糖含量少，只有復(fù)雜，肽聚糖含量少，

15、只有1-3層，占細(xì)胞壁干重的層，占細(xì)胞壁干重的10-20%左右；肽聚糖層缺少五肽交聯(lián)橋，結(jié)構(gòu)疏松。在肽聚糖層外，左右；肽聚糖層缺少五肽交聯(lián)橋，結(jié)構(gòu)疏松。在肽聚糖層外，由內(nèi)向外依次為脂蛋白、外膜和脂多糖。由內(nèi)向外依次為脂蛋白、外膜和脂多糖。 脂多糖（脂多糖（lps）：是位于革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁外層的一：是位于革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁外層的一層較厚（層較厚（8-10nm）的類脂多糖類物質(zhì)。它由）的類脂多糖類物質(zhì)。它由類脂類脂a、核心多、核心多 糖和糖和o-特異側(cè)鏈特異側(cè)鏈三部分所組成。其主要功能有四：三部分所組成。其主要功能有四： 是革蘭氏陰性細(xì)菌致病物質(zhì)是革蘭氏陰性細(xì)菌致病物質(zhì)內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)；內(nèi)毒

16、素的物質(zhì)基礎(chǔ)； 與磷壁酸相似，也有吸附與磷壁酸相似，也有吸附mg2+、ca2+等陽離子以提高等陽離子以提高這些離子在細(xì)胞表面的濃度的作用；這些離子在細(xì)胞表面的濃度的作用； 決定了革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞表面抗原的多樣性。決定了革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞表面抗原的多樣性。 是許多噬菌體在細(xì)胞表面的吸附受體。是許多噬菌體在細(xì)胞表面的吸附受體。細(xì)胞壁細(xì)胞壁革蘭氏陽性菌革蘭氏陽性菌革蘭氏陰性菌革蘭氏陰性菌肽聚糖肽聚糖類脂含量類脂含量脂蛋白脂蛋白磷壁酸磷壁酸脂多糖脂多糖多，占細(xì)胞干重多，占細(xì)胞干重5080%少，約少，約14%少少多數(shù)有多數(shù)有-少，占細(xì)胞干重少，占細(xì)胞干重1020%多，約多，約1122%多多-+革蘭氏陽

17、性菌與革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁成分比較革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁成分比較（6）革蘭氏染色的機(jī)制及意義）革蘭氏染色的機(jī)制及意義 機(jī)機(jī) 制制： g 為什么會(huì)被染成紅色？因?yàn)橹愇镔|(zhì)較多，肽聚糖為什么會(huì)被染成紅色？因?yàn)橹愇镔|(zhì)較多，肽聚糖少，用丙酮或酒精（脂溶劑）溶掉脂類，使細(xì)胞壁的透性增少，用丙酮或酒精（脂溶劑）溶掉脂類，使細(xì)胞壁的透性增加，從而把結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物溶出來，而染上復(fù)染液的紅加，從而把結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物溶出來，而染上復(fù)染液的紅色。色。 g+ 為什么會(huì)被染成紫色？因?yàn)殡木厶呛枯^多，脂類物為什么會(huì)被染成紫色？因?yàn)殡木厶呛枯^多，脂類物質(zhì)含量較低，用丙酮或酒精（脂溶劑）處理脫水，而使壁的

18、質(zhì)含量較低，用丙酮或酒精（脂溶劑）處理脫水，而使壁的肽聚糖網(wǎng)孔變小，通透性降低，使結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物溶不肽聚糖網(wǎng)孔變小，通透性降低，使結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物溶不出來，也就不能染上復(fù)染液的顏色而保持原來的紫色。出來，也就不能染上復(fù)染液的顏色而保持原來的紫色。 芽孢桿菌和絕大多數(shù)球菌（以及所有的放線菌和酵母菌）芽孢桿菌和絕大多數(shù)球菌（以及所有的放線菌和酵母菌）都呈革蘭氏陽性反應(yīng)，而大多數(shù)無芽孢桿菌、弧菌、螺旋菌都呈革蘭氏陽性反應(yīng)，而大多數(shù)無芽孢桿菌、弧菌、螺旋菌和某些球菌則呈陰性反應(yīng)。和某些球菌則呈陰性反應(yīng)。 意義意義: 革蘭氏染色是菌種鑒定的重要指標(biāo)；革蘭氏染色是菌種鑒定的重要指標(biāo)； 通過革蘭氏染色

19、可提供菌體的其它生物學(xué)特性方面的信息。通過革蘭氏染色可提供菌體的其它生物學(xué)特性方面的信息。2、細(xì)胞膜、細(xì)胞膜(cell membrane) 性質(zhì)與結(jié)構(gòu)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)：細(xì)胞膜位于細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，緊包住細(xì)胞質(zhì)，厚：細(xì)胞膜位于細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，緊包住細(xì)胞質(zhì)，厚7.5-10nm，柔軟而有彈性，約占細(xì)胞干重的，柔軟而有彈性，約占細(xì)胞干重的10-30%，主要成，主要成分為分為60-70%的蛋白質(zhì)、的蛋白質(zhì)、20-30%的脂類和約的脂類和約2%的多糖。細(xì)胞膜的多糖。細(xì)胞膜所含的脂類均為磷脂。所含的脂類均為磷脂。通過質(zhì)壁分離、選擇性染色、原生質(zhì)體通過質(zhì)壁分離、選擇性染色、原生質(zhì)體破裂或電子顯微鏡觀察等方法，可以證明細(xì)胞膜的

20、存在。破裂或電子顯微鏡觀察等方法，可以證明細(xì)胞膜的存在。細(xì)胞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)一般采用膜結(jié)構(gòu)一般采用singer和和 nicolson提出的提出的液態(tài)鑲嵌模型液態(tài)鑲嵌模型。 功能功能：a. 控制細(xì)胞內(nèi)、外的物質(zhì)運(yùn)送、交換；控制細(xì)胞內(nèi)、外的物質(zhì)運(yùn)送、交換； b.b.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； c.c.合成細(xì)胞壁各種組分和莢膜等大分子的場所；合成細(xì)胞壁各種組分和莢膜等大分子的場所； d.d.進(jìn)行氧化磷酸化和光合磷酸化的產(chǎn)能基地；進(jìn)行氧化磷酸化和光合磷酸化的產(chǎn)能基地； e.e.鞭毛的著生點(diǎn)和提供其運(yùn)動(dòng)所需的能量等。鞭毛的著生點(diǎn)和提供其運(yùn)動(dòng)所需的能量等。 中間體（中間體（

21、mesosome）：細(xì)胞膜內(nèi)陷形成的層狀、管狀或囊：細(xì)胞膜內(nèi)陷形成的層狀、管狀或囊狀的結(jié)構(gòu)。其主要功能可能與狀的結(jié)構(gòu)。其主要功能可能與dna的復(fù)制和分離、酶和其他蛋的復(fù)制和分離、酶和其他蛋白質(zhì)的分泌、以及細(xì)胞分裂時(shí)的橫隔形成及芽孢的形成有關(guān)。白質(zhì)的分泌、以及細(xì)胞分裂時(shí)的橫隔形成及芽孢的形成有關(guān)。3、細(xì)胞質(zhì)（、細(xì)胞質(zhì)（ cytoplasm）及其內(nèi)含物）及其內(nèi)含物 細(xì)胞質(zhì)包裹在細(xì)胞膜內(nèi)，是一種無色、透明、粘稠的細(xì)胞質(zhì)包裹在細(xì)胞膜內(nèi)，是一種無色、透明、粘稠的膠體物質(zhì)。其主要成分是核糖體、貯藏物、各種酶類、中膠體物質(zhì)。其主要成分是核糖體、貯藏物、各種酶類、中間代謝物、無機(jī)鹽、載色體、質(zhì)粒等，少數(shù)細(xì)菌還

22、存在羧間代謝物、無機(jī)鹽、載色體、質(zhì)粒等，少數(shù)細(xì)菌還存在羧化體、伴胞晶體或氣泡等構(gòu)造。細(xì)胞質(zhì)中有許多化體、伴胞晶體或氣泡等構(gòu)造。細(xì)胞質(zhì)中有許多內(nèi)含物內(nèi)含物，主要有：主要有： 核糖體：主要由核糖體：主要由50s大亞基和大亞基和30s小亞基組成小亞基組成 細(xì)胞內(nèi)含物細(xì)胞內(nèi)含物：貯藏物貯藏物：不溶顆粒，貯藏營養(yǎng)物質(zhì)。：不溶顆粒，貯藏營養(yǎng)物質(zhì)。 常見的顆粒狀內(nèi)含物：常見的顆粒狀內(nèi)含物：a. 異染顆粒異染顆粒：是細(xì)胞內(nèi)磷素的一種儲(chǔ)存形態(tài)，當(dāng)用美藍(lán)或：是細(xì)胞內(nèi)磷素的一種儲(chǔ)存形態(tài)，當(dāng)用美藍(lán)或苯胺藍(lán)染色時(shí)它可與多聚偏磷酸鹽結(jié)合，呈淡紫紅色，這苯胺藍(lán)染色時(shí)它可與多聚偏磷酸鹽結(jié)合，呈淡紫紅色，這種顏色變化叫種顏色變

23、化叫異染現(xiàn)象異染現(xiàn)象。其成分主要是多聚偏磷酸鹽。其。其成分主要是多聚偏磷酸鹽。其主要功能是貯藏磷元素和能量，并可降低細(xì)胞的滲透壓。主要功能是貯藏磷元素和能量，并可降低細(xì)胞的滲透壓。 b. 聚聚-羥基丁酸（羥基丁酸（phb）顆粒）顆粒：是類脂物質(zhì)，是細(xì)胞內(nèi)：是類脂物質(zhì)，是細(xì)胞內(nèi)碳素和能源的貯藏物質(zhì)并可降低滲透壓。能被蘇丹黑染碳素和能源的貯藏物質(zhì)并可降低滲透壓。能被蘇丹黑染色。通常在顯微鏡下，顯現(xiàn)為一種折光性很強(qiáng)的小體。色。通常在顯微鏡下，顯現(xiàn)為一種折光性很強(qiáng)的小體。 c.藻青素和藻青蛋白藻青素和藻青蛋白（一種輔助光合色素）：通常存在于藍(lán)（一種輔助光合色素）：通常存在于藍(lán)細(xì)菌中，它們屬于內(nèi)源性的氮

24、素貯藏物，同時(shí)還具有貯藏細(xì)菌中，它們屬于內(nèi)源性的氮素貯藏物，同時(shí)還具有貯藏能源的作用。藻青素呈顆粒狀，由含精氨酸和天冬氨酸殘能源的作用。藻青素呈顆粒狀，由含精氨酸和天冬氨酸殘基的分枝多肽所構(gòu)成，其分子量在基的分枝多肽所構(gòu)成，其分子量在25000-125000范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。磁小體磁小體：存在趨：存在趨磁細(xì)菌中，主要成磁細(xì)菌中，主要成分分fe3o4 ，無毒，具，無毒，具有導(dǎo)向功能，即可有導(dǎo)向功能，即可引導(dǎo)細(xì)菌游向最有引導(dǎo)細(xì)菌游向最有利的泥、水界面微利的泥、水界面微氧環(huán)境處生活。氧環(huán)境處生活。羧酶體羧酶體：存在于：存在于自養(yǎng)細(xì)菌細(xì)胞中，自養(yǎng)細(xì)菌細(xì)胞中，在自養(yǎng)細(xì)菌的在自養(yǎng)細(xì)菌的co2固固定中起關(guān)鍵作

25、用。定中起關(guān)鍵作用。氣泡：存在于許多氣泡：存在于許多光能營養(yǎng)型、無鞭毛光能營養(yǎng)型、無鞭毛運(yùn)動(dòng)水生細(xì)菌中的泡運(yùn)動(dòng)水生細(xì)菌中的泡囊狀內(nèi)含物，具有調(diào)囊狀內(nèi)含物，具有調(diào)節(jié)比重，以使其漂浮節(jié)比重，以使其漂浮在最適水層中的作用，在最適水層中的作用，可獲得光能、氧和營可獲得光能、氧和營養(yǎng)物質(zhì)。養(yǎng)物質(zhì)。4、核區(qū)、核區(qū) 細(xì)菌為原核細(xì)胞，無核膜和核仁，在核區(qū)中充滿深度卷曲、細(xì)菌為原核細(xì)胞，無核膜和核仁，在核區(qū)中充滿深度卷曲、折疊的折疊的dna雙螺旋細(xì)絲。故稱為核質(zhì)體、類核、擬核或核基因雙螺旋細(xì)絲。故稱為核質(zhì)體、類核、擬核或核基因組等。在正常情況下，一個(gè)菌體內(nèi)只有一個(gè)核，多集中于菌體組等。在正常情況下，一個(gè)菌體內(nèi)只

26、有一個(gè)核，多集中于菌體中央。處于分裂活潑的細(xì)菌，由于中央。處于分裂活潑的細(xì)菌，由于dna復(fù)制先于細(xì)胞分裂，一復(fù)制先于細(xì)胞分裂，一個(gè)細(xì)胞內(nèi)可見個(gè)細(xì)胞內(nèi)可見24個(gè)核。細(xì)菌的核可看成一條染色體，是儲(chǔ)存?zhèn)€核。細(xì)菌的核可看成一條染色體，是儲(chǔ)存和傳遞遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)。和傳遞遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)。 質(zhì)粒質(zhì)粒：在細(xì)菌的類核外，有時(shí)一個(gè)或幾個(gè)小形、共價(jià)、閉合：在細(xì)菌的類核外，有時(shí)一個(gè)或幾個(gè)小形、共價(jià)、閉合環(huán)狀的環(huán)狀的dna分子，是染色體以外的遺傳物質(zhì)。可分散在細(xì)胞質(zhì)分子，是染色體以外的遺傳物質(zhì)?？煞稚⒃诩?xì)胞質(zhì)中，也可附加在染色體上。質(zhì)粒中，也可附加在染色體上。質(zhì)粒dna分子攜帶某些獲得特殊性分子攜帶某些獲得特殊性狀的基

27、因，并可通過接合或傳導(dǎo)傳遞給另一個(gè)細(xì)菌，也能攜帶狀的基因，并可通過接合或傳導(dǎo)傳遞給另一個(gè)細(xì)菌，也能攜帶染色體染色體dna的片段一起轉(zhuǎn)移。因此，質(zhì)粒成為基因工程中被廣的片段一起轉(zhuǎn)移。因此，質(zhì)粒成為基因工程中被廣泛采用的載體。泛采用的載體。(二）細(xì)菌細(xì)胞的特殊構(gòu)造二）細(xì)菌細(xì)胞的特殊構(gòu)造1、莢膜、莢膜(capsule)：某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的較松厚，并具有：某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的較松厚，并具有一定外形的粘液性物質(zhì)。如果粘液性物質(zhì)沒有明顯的邊緣，一定外形的粘液性物質(zhì)。如果粘液性物質(zhì)沒有明顯的邊緣，則叫則叫粘液層粘液層。如果有個(gè)莢膜內(nèi)含有多個(gè)細(xì)菌，這種莢膜又。如果有個(gè)莢膜內(nèi)含有多個(gè)細(xì)菌，這種莢膜又稱為稱為菌膠團(tuán)

28、菌膠團(tuán)。成分成分: 90%的水分，多糖或多肽的水分，多糖或多肽 莢膜可通過離心而沉降莢膜可通過離心而沉降（分層），而粘液層則是（分層），而粘液層則是擴(kuò)散在培養(yǎng)基中的胞外多擴(kuò)散在培養(yǎng)基中的胞外多糖，通過離心無法使它沉糖，通過離心無法使它沉降，有時(shí)甚至將培養(yǎng)容器降，有時(shí)甚至將培養(yǎng)容器倒置時(shí)，培養(yǎng)物還是結(jié)成倒置時(shí)，培養(yǎng)物還是結(jié)成凝膠狀。進(jìn)行負(fù)染色可以凝膠狀。進(jìn)行負(fù)染色可以在光鏡下觀察到。在光鏡下觀察到。功能功能: .保護(hù)作用：保護(hù)細(xì)菌免受干燥的影響，保護(hù)不受其它保護(hù)作用：保護(hù)細(xì)菌免受干燥的影響，保護(hù)不受其它細(xì)菌吞噬作用；細(xì)菌吞噬作用；具莢膜的致病菌毒力強(qiáng)，失去莢膜的致病具莢膜的致病菌毒力強(qiáng)，失去莢膜

29、的致病力下降；力下降；提供養(yǎng)料和堆積代謝廢物的作用；提供養(yǎng)料和堆積代謝廢物的作用； .是鑒定細(xì)菌是鑒定細(xì)菌依據(jù)之一，依據(jù)之一，s-型菌落（光滑）和型菌落（光滑）和r-型菌落（粗糙）；型菌落（粗糙）；附著附著作用作用。例例：唾液鏈球菌分泌一種已糖基轉(zhuǎn)移酶，使蔗糖轉(zhuǎn)變唾液鏈球菌分泌一種已糖基轉(zhuǎn)移酶，使蔗糖轉(zhuǎn)變成果糖，把細(xì)菌粘附在齒表。成果糖，把細(xì)菌粘附在齒表。作為透性屏障和離子交換系作為透性屏障和離子交換系統(tǒng)，以保護(hù)細(xì)菌免受重金屬離子的毒害統(tǒng)，以保護(hù)細(xì)菌免受重金屬離子的毒害細(xì)菌間的信息識(shí)別細(xì)菌間的信息識(shí)別作用。作用。莢膜與人類生產(chǎn)實(shí)踐有密切的關(guān)系。莢膜與人類生產(chǎn)實(shí)踐有密切的關(guān)系。1、用于菌種鑒定；

30、、用于菌種鑒定；2、用作藥物和生化試劑；、用作藥物和生化試劑；3、用作工業(yè)原、用作工業(yè)原料；料；4、用于污水的生物處理、用于污水的生物處理 2、鞭毛（、鞭毛（flagella） 許多細(xì)菌，包括所有的弧菌和螺菌，約半數(shù)的桿菌和極許多細(xì)菌，包括所有的弧菌和螺菌，約半數(shù)的桿菌和極少數(shù)球菌，從少數(shù)球菌，從菌體內(nèi)鞭毛基粒上長出的細(xì)長呈波狀的絲狀體，菌體內(nèi)鞭毛基粒上長出的細(xì)長呈波狀的絲狀體，穿過細(xì)胞壁伸出體外，稱為鞭毛穿過細(xì)胞壁伸出體外，稱為鞭毛，是細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官。鞭毛，是細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官。鞭毛纖細(xì)，直徑僅纖細(xì)，直徑僅10-20nm，需用電子顯微鏡來觀察，在普通光，需用電子顯微鏡來觀察，在普通光學(xué)顯微鏡下需

31、經(jīng)特殊的染色方法來觀察。學(xué)顯微鏡下需經(jīng)特殊的染色方法來觀察。鞭毛的分類：根據(jù)鞭毛的數(shù)目及其排列方式，可將鞭毛鞭毛的分類：根據(jù)鞭毛的數(shù)目及其排列方式，可將鞭毛分成四類：分成四類：端生鞭毛、端生叢毛、兩端鞭毛、周生鞭毛。端生鞭毛、端生叢毛、兩端鞭毛、周生鞭毛。鞭毛的化學(xué)組成：蛋白質(zhì)約占干重的鞭毛的化學(xué)組成：蛋白質(zhì)約占干重的99%，而糖類、脂，而糖類、脂類和礦物質(zhì)的總和約為類和礦物質(zhì)的總和約為1%。鞭毛蛋白鞭毛蛋白。鞭毛的結(jié)構(gòu)：鞭毛由鞭毛的結(jié)構(gòu)：鞭毛由鞭毛基體（鞭毛基體（l、p、s-m）、鉤形鞘）、鉤形鞘和鞭毛絲和鞭毛絲等三部分組成。等三部分組成。g- g+（ 485000）（ 66000）鞭毛的有

32、無是菌種鑒定的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 在下述兩種情況下，可在下述兩種情況下，可憑肉眼觀察來初步判斷鞭毛是否存在憑肉眼觀察來初步判斷鞭毛是否存在：在半固體（含在半固體（含0.30.4%瓊脂）直立柱中穿刺接種某一細(xì)菌，經(jīng)培瓊脂）直立柱中穿刺接種某一細(xì)菌，經(jīng)培養(yǎng)后，如果在其穿刺線周圍有呈混濁的擴(kuò)散區(qū)，說明該菌具有運(yùn)動(dòng)養(yǎng)后，如果在其穿刺線周圍有呈混濁的擴(kuò)散區(qū)，說明該菌具有運(yùn)動(dòng)能力，即可推測其存在鞭毛，反之則無鞭毛；能力，即可推測其存在鞭毛，反之則無鞭毛；根據(jù)某菌在平板培根據(jù)某菌在平板培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)也可判斷該菌是否存在鞭毛，一般地說，如果某養(yǎng)基上的菌落形態(tài)也可判斷該菌是否存在鞭毛，一般地說，如果某菌產(chǎn)生的菌

33、落形狀大而薄且不規(guī)則，邊緣極不平整，說明該菌具有菌產(chǎn)生的菌落形狀大而薄且不規(guī)則，邊緣極不平整，說明該菌具有運(yùn)動(dòng)能力，反之，如果菌落十分圓整、邊緣光滑、相對(duì)較厚，則說運(yùn)動(dòng)能力，反之，如果菌落十分圓整、邊緣光滑、相對(duì)較厚，則說明它是沒有鞭毛的。明它是沒有鞭毛的。 鞭毛是細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官，鞭毛是細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官，具有很高的運(yùn)動(dòng)速度，一般每秒可移具有很高的運(yùn)動(dòng)速度，一般每秒可移2080m，例如銅綠假單胞菌每秒可移動(dòng)，例如銅綠假單胞菌每秒可移動(dòng)55.8 m，是其體長的，是其體長的2030倍。倍。單生菌和叢生菌多做直線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)速度快。周生菌運(yùn)單生菌和叢生菌多做直線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)速度快。周生菌運(yùn)動(dòng)速度慢，多作翻轉(zhuǎn)

34、運(yùn)動(dòng)。動(dòng)速度慢，多作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在各類細(xì)菌中，弧菌、螺菌和假單胞菌在各類細(xì)菌中，弧菌、螺菌和假單胞菌類普遍都長有鞭毛，在桿菌中，有的有鞭毛，有的沒有，類普遍都長有鞭毛，在桿菌中，有的有鞭毛，有的沒有， 而在球狀而在球狀的細(xì)菌中，則僅有個(gè)別屬的細(xì)菌中，則僅有個(gè)別屬（動(dòng)性球菌屬）的細(xì)菌才有鞭毛。（動(dòng)性球菌屬）的細(xì)菌才有鞭毛。 鞭毛在實(shí)踐中的意義是作為菌種分類鑒定的重要指標(biāo)。鞭毛在實(shí)踐中的意義是作為菌種分類鑒定的重要指標(biāo)。3、菌毛、菌毛 是長在細(xì)菌體表的一種纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多的蛋是長在細(xì)菌體表的一種纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)附屬物，在革蘭氏陰性細(xì)菌中較為常見。其結(jié)構(gòu)較鞭毛簡白質(zhì)附屬物，

35、在革蘭氏陰性細(xì)菌中較為常見。其結(jié)構(gòu)較鞭毛簡單，功能是使細(xì)菌較牢固地粘連在物體表面上。多為致病菌。單，功能是使細(xì)菌較牢固地粘連在物體表面上。多為致病菌。 菌毛分為普通菌毛和性菌毛。普通纖毛的主要功能是粘附菌毛分為普通菌毛和性菌毛。普通纖毛的主要功能是粘附作用，可使細(xì)菌細(xì)胞吸附在其他細(xì)菌和病毒上，也可附著在哺作用，可使細(xì)菌細(xì)胞吸附在其他細(xì)菌和病毒上，也可附著在哺乳動(dòng)物細(xì)胞或其他物體上。性菌毛比菌毛長，數(shù)量較少，一般乳動(dòng)物細(xì)胞或其他物體上。性菌毛比菌毛長，數(shù)量較少，一般1-4根，其功能是在不同菌株間交流根，其功能是在不同菌株間交流dna，也是某些具有高度，也是某些具有高度特異性的噬菌體的吸附部位。特

36、異性的噬菌體的吸附部位。帶有性因子（帶有性因子（f因因子）的細(xì)菌具有子）的細(xì)菌具有致育性，為致育性，為f+菌菌4、芽孢（、芽孢（spores） 某些細(xì)菌生長到一定階段，在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形或圓柱某些細(xì)菌生長到一定階段，在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形或圓柱形的對(duì)不良環(huán)境條件具有較強(qiáng)的抵抗力的休眠體稱為芽孢。產(chǎn)形的對(duì)不良環(huán)境條件具有較強(qiáng)的抵抗力的休眠體稱為芽孢。產(chǎn)生芽孢前的菌體稱為營養(yǎng)體。細(xì)菌的芽孢都生長在細(xì)胞內(nèi)，又生芽孢前的菌體稱為營養(yǎng)體。細(xì)菌的芽孢都生長在細(xì)胞內(nèi)，又稱內(nèi)生孢子。稱內(nèi)生孢子。由于每一細(xì)胞僅形成一個(gè)芽孢，故由于每一細(xì)胞僅形成一個(gè)芽孢，故無繁殖功能無繁殖功能。（1）芽孢的形狀、大小和位置：芽孢

37、呈圓形或橢圓形和短圓）芽孢的形狀、大小和位置：芽孢呈圓形或橢圓形和短圓柱形，折光性強(qiáng)，壁厚，不易著色，需用強(qiáng)染色劑和加熱染色。柱形，折光性強(qiáng)，壁厚，不易著色，需用強(qiáng)染色劑和加熱染色。芽孢的大小及在菌體中的位置隨菌種而異，有的比菌體小，有芽孢的大小及在菌體中的位置隨菌種而異，有的比菌體小，有的比菌體大。芽孢的形狀、大小和位置對(duì)菌種鑒定具有重要的的比菌體大。芽孢的形狀、大小和位置對(duì)菌種鑒定具有重要的意義。意義。 能產(chǎn)芽孢的細(xì)菌屬不多，最主要的是屬于革蘭氏陽性桿能產(chǎn)芽孢的細(xì)菌屬不多，最主要的是屬于革蘭氏陽性桿菌的兩個(gè)屬菌的兩個(gè)屬好氧性的芽孢桿菌屬和厭氧性的梭菌屬好氧性的芽孢桿菌屬和厭氧性的梭菌屬，球

38、菌，球菌中只有中只有八疊球菌屬八疊球菌屬產(chǎn)芽孢，螺菌中的產(chǎn)芽孢，螺菌中的孢螺菌屬孢螺菌屬也產(chǎn)芽孢。也產(chǎn)芽孢。（2）芽孢的形成過程）芽孢的形成過程（3）芽孢的萌發(fā)）芽孢的萌發(fā) 由由休眠狀態(tài)變成營養(yǎng)狀態(tài)休眠狀態(tài)變成營養(yǎng)狀態(tài)的細(xì)菌的過程，稱為芽孢的萌發(fā)。的細(xì)菌的過程，稱為芽孢的萌發(fā)。 萌發(fā)的過程主要分萌發(fā)的過程主要分活化、出芽活化、出芽和和生長生長三個(gè)階段。三個(gè)階段。 活化活化:可由短期加熱或用低可由短期加熱或用低ph、還原劑的處理而引起。、還原劑的處理而引起。 出芽出芽: 該階段的特點(diǎn)：芽孢膨脹、芽孢衣破裂或吸收、對(duì)熱該階段的特點(diǎn)：芽孢膨脹、芽孢衣破裂或吸收、對(duì)熱或其他壓力抗性的喪失、折光率下降、

39、芽孢組分釋放及代謝活或其他壓力抗性的喪失、折光率下降、芽孢組分釋放及代謝活性增強(qiáng)。性增強(qiáng)。 生長生長: 此時(shí)芽孢原生質(zhì)體合成新的組分，并從芽孢衣的殘留此時(shí)芽孢原生質(zhì)體合成新的組分，并從芽孢衣的殘留物中伸展出來，重新發(fā)育成活躍的細(xì)菌。物中伸展出來，重新發(fā)育成活躍的細(xì)菌。（4）芽孢的耐熱機(jī)制）芽孢的耐熱機(jī)制 細(xì)菌芽孢對(duì)細(xì)菌芽孢對(duì)熱、干燥、化學(xué)消毒劑、輻射熱、干燥、化學(xué)消毒劑、輻射等均表現(xiàn)出很強(qiáng)等均表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗性，尤其的抗性，尤其突出的是抗熱性突出的是抗熱性。 滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說（osmoregulatory expanded cortex theory）該學(xué)說認(rèn)為，該學(xué)說認(rèn)為，芽孢衣對(duì)多價(jià)陽離子和水分的透性差芽孢衣對(duì)多價(jià)陽離子和水分的透性差及及皮層的皮層的離子強(qiáng)度高離子強(qiáng)度高，從而，從而使皮層有極高的滲透壓去奪取核心部分的使皮層有極高的滲透壓去奪取核心部分的水分水分，其結(jié)果造成，其結(jié)果造成皮層的充分膨脹、皮層的充分膨脹、而而核心部分的生命物質(zhì)核心部分的生命物質(zhì)卻形成高度失水狀態(tài)卻形成高度失水狀態(tài)，因而產(chǎn)生極強(qiáng)的耐熱性。，因而產(chǎn)生極強(qiáng)的耐熱性。芽孢有生命部位芽孢有生命部位核心部位含水量稀少（核心部位含水量稀少（10%-25%），才是），才是耐熱機(jī)制的關(guān)鍵。耐熱機(jī)制的關(guān)鍵。