第2章_微生物學(xué)(周德慶)_原核生物

1、第二章第二章 原核微生物原核微生物類型：類型： 細(xì)菌細(xì)菌(古生菌古生菌) 放線菌放線菌 藍(lán)細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌 支原體支原體 立克次氏體立克次氏體 衣原體衣原體 即即三菌三體三菌三體定義：定義：指一大類僅含一個(gè)指一大類僅含一個(gè)DNADNA分子的原始核區(qū)而無核分子的原始核區(qū)而無核膜包裹的原始單細(xì)胞生物。膜包裹的原始單細(xì)胞生物。第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)菌細(xì)菌( (4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí))第二節(jié)第二節(jié) 放線菌放線菌(0.5學(xué)時(shí)學(xué)時(shí))第三節(jié)第三節(jié) 藍(lán)細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌(0.5學(xué)時(shí)學(xué)時(shí))第四節(jié)第四節(jié) 支原體、衣原體和立克次支原體、衣原體和立克次氏體氏體(1學(xué)時(shí)學(xué)時(shí))本章內(nèi)容安排本章內(nèi)容安排 第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)菌細(xì)菌 Bacteria工業(yè)：工業(yè)

2、：生產(chǎn)各種氨基酸、有機(jī)酸、酶制劑、乙醇等；生產(chǎn)各種氨基酸、有機(jī)酸、酶制劑、乙醇等；農(nóng)業(yè)：農(nóng)業(yè)：生產(chǎn)殺蟲菌劑、細(xì)菌肥料；沼氣發(fā)酵、飼料青貯；生產(chǎn)殺蟲菌劑、細(xì)菌肥料；沼氣發(fā)酵、飼料青貯；醫(yī)藥：醫(yī)藥：生產(chǎn)菌苗、抗生素、類毒素、代血漿等；生產(chǎn)菌苗、抗生素、類毒素、代血漿等；環(huán)保：環(huán)保：污水處理、農(nóng)藥分解、秸稈利用等；污水處理、農(nóng)藥分解、秸稈利用等；國防：國防：生物武器。生物武器。定義：定義：一類細(xì)胞一類細(xì)胞形態(tài)形態(tài)細(xì)而短細(xì)而短（0.5um0.5um0.50.55um5um）、）、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、簡單、細(xì)胞壁細(xì)胞壁堅(jiān)韌、以堅(jiān)韌、以二等分裂二等分裂方式方式繁殖繁殖和和水生性水生性較強(qiáng)的較強(qiáng)的原核原核微生物。

3、微生物。生存環(huán)境：生存環(huán)境：溫暖潮濕、富含有機(jī)物的地方。有特殊的臭味或酸溫暖潮濕、富含有機(jī)物的地方。有特殊的臭味或酸敗味，發(fā)粘、發(fā)滑。敗味，發(fā)粘、發(fā)滑。應(yīng)用：應(yīng)用：危害：危害：人、動(dòng)物、植物的傳染病、食物和工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品腐爛變質(zhì)。人、動(dòng)物、植物的傳染病、食物和工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品腐爛變質(zhì)。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)造及其功能基本形態(tài)基本形態(tài)其它形狀其它形狀（一）形態(tài)（一）形態(tài)球形球形桿形桿形螺旋形螺旋形絲狀絲狀腎形腎形柄形等柄形等1 1球菌球菌Coocus Coocus （1 1）單球菌）單球菌 （2 2）雙球菌）雙球菌 （3 3）鏈球菌）鏈球菌（4 4）四聯(lián)球菌）四聯(lián)球菌 （5 5）八疊球

4、菌）八疊球菌 （6 6）葡萄球菌）葡萄球菌2桿菌桿菌 Bacillus (bacilli) 長桿菌長桿菌（1）長短不同）長短不同 短桿菌短桿菌 球桿菌等球桿菌等 棒狀桿菌棒狀桿菌 （2）菌體某個(gè)部位是否膨大）菌體某個(gè)部位是否膨大 梭狀桿菌梭狀桿菌 無芽孢桿菌無芽孢桿菌（3）芽孢有無）芽孢有無 芽孢桿菌芽孢桿菌 丙酮丁醇梭菌丙酮丁醇梭菌是細(xì)菌中種類最多的。是細(xì)菌中種類最多的。 3. 螺旋菌螺旋菌(spirilla)弧菌（弧菌（vibrio)：螺旋不滿一圈，菌體呈弧形或：螺旋不滿一圈，菌體呈弧形或 逗號形逗號形. 例：霍亂弧菌、逗號弧菌例：霍亂弧菌、逗號弧菌螺菌螺菌(spirillum)：螺旋滿：

5、螺旋滿26環(huán)，螺旋狀。環(huán)，螺旋狀。 例：干酪螺菌例：干酪螺菌 根據(jù)其彎根據(jù)其彎曲情況曲情況幽門螺旋菌幽門螺旋菌左：顯微數(shù)碼攝像左：顯微數(shù)碼攝像右：結(jié)構(gòu)示意圖右：結(jié)構(gòu)示意圖 螺旋體螺旋體u是一類細(xì)長、柔軟、彎曲呈螺旋狀、運(yùn)動(dòng)活潑的單細(xì)胞型是一類細(xì)長、柔軟、彎曲呈螺旋狀、運(yùn)動(dòng)活潑的單細(xì)胞型微生物。微生物。u在生物學(xué)上的位置介于在生物學(xué)上的位置介于細(xì)菌與原生動(dòng)物細(xì)菌與原生動(dòng)物之間。在分類學(xué)上之間。在分類學(xué)上由于更接近于細(xì)菌而歸屬在細(xì)菌的范疇。由于更接近于細(xì)菌而歸屬在細(xì)菌的范疇。 分類：分類：5 5個(gè)屬。個(gè)屬。疏螺旋體屬疏螺旋體屬、密螺旋體屬、密螺旋體屬、鉤端螺旋體屬、脊螺旋體鉤端螺旋體屬、脊螺旋體屬

6、、螺旋體屬屬、螺旋體屬。前三屬中有引起人患回歸前三屬中有引起人患回歸熱、梅毒、鉤端螺旋體病熱、梅毒、鉤端螺旋體病的致病菌，后二屬不致病。的致病菌，后二屬不致病。4. 細(xì)菌特殊形態(tài)細(xì)菌特殊形態(tài)(二二)細(xì)菌的大小細(xì)菌的大小通常用通常用微米（微米（um）作為測量單位。作為測量單位。 1. 測量球菌：測量球菌：只測量其直徑。一般為只測量其直徑。一般為0.52um。 2. 測量桿菌和螺旋菌：測量桿菌和螺旋菌：需測量其長度和寬度，用需測量其長度和寬度，用寬寬長長表示。表示。桿菌一般為桿菌一般為0.5l15um。 測量螺旋菌長度時(shí)，一般只測量其測量螺旋菌長度時(shí)，一般只測量其彎曲形長度彎曲形長度。 3. 細(xì)菌

7、大小的記錄細(xì)菌大小的記錄常是平均值或代表性數(shù)值。常是平均值或代表性數(shù)值。 4. 細(xì)菌細(xì)胞的重量細(xì)菌細(xì)胞的重量約為約為l10-9l10-10mg，即每，即每g細(xì)菌約含細(xì)菌約含1-10萬億個(gè)細(xì)菌菌體萬億個(gè)細(xì)菌菌體典型的大腸桿菌典型的大腸桿菌0.5um2um；重；重10-12克；克；1500個(gè)細(xì)胞的長徑相連，相當(dāng)于一個(gè)芝麻大個(gè)細(xì)胞的長徑相連，相當(dāng)于一個(gè)芝麻大120個(gè)相連，有一根人發(fā)的粗細(xì)；個(gè)相連，有一根人發(fā)的粗細(xì)；109個(gè)細(xì)胞才有個(gè)細(xì)胞才有1mg重；重；德國科學(xué)家德國科學(xué)家H. N. Schulz等等1999年在年在納米比亞海岸的海底沉積物中發(fā)現(xiàn)的納米比亞海岸的海底沉積物中發(fā)現(xiàn)的一種硫磺細(xì)菌（一種硫

8、磺細(xì)菌（sulfur bacterium）， 0.10.3 mm，其大小可達(dá)，其大小可達(dá)0.75 mm，Thiomargarita namibiensis，-“納米比亞硫磺珍珠納米比亞硫磺珍珠”最大的細(xì)菌最大的細(xì)菌納米比亞嗜硫珠菌納米比亞嗜硫珠菌最小的細(xì)菌最小的細(xì)菌納米細(xì)菌（納米細(xì)菌（nanobacteria）50 nm顫藍(lán)菌屬ProkaryotesEukaryotesViruses一般構(gòu)造一般構(gòu)造特殊構(gòu)造特殊構(gòu)造（三）構(gòu)造（三）構(gòu)造1.一般構(gòu)造一般構(gòu)造(1)細(xì)胞壁細(xì)胞壁A 定義定義 是位于細(xì)胞最外的一層厚實(shí)、堅(jiān)韌富有彈性的是位于細(xì)胞最外的一層厚實(shí)、堅(jiān)韌富有彈性的外被，主要由外被，主要由肽聚糖

9、肽聚糖構(gòu)成，賦予細(xì)菌以強(qiáng)度和構(gòu)成，賦予細(xì)菌以強(qiáng)度和形狀。形狀。B 功能功能C 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁功能細(xì)胞壁功能固定固定菌體外形和菌體外形和保護(hù)保護(hù)菌體的作用。菌體的作用。對有鞭毛的細(xì)菌來說，它又是鞭毛對有鞭毛的細(xì)菌來說，它又是鞭毛運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的必需條件。的必需條件。屏障屏障保護(hù)保護(hù)阻攔有害物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞；阻攔有害物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞；賦予細(xì)菌特定賦予細(xì)菌特定抗原性抗原性、致病性致病性及對抗生素和噬菌體的及對抗生素和噬菌體的敏感性敏感性。 3.染色染色細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)由于細(xì)菌細(xì)胞微小又透明，一般先要經(jīng)由于細(xì)菌細(xì)胞微小又透明，一般先要經(jīng)過染色才能作顯微觀察過染色才能作顯微觀察.革蘭氏染色革蘭氏染色丹麥醫(yī)生，丹麥

10、醫(yī)生，C.GramC.Gram于于18841884年年發(fā)明的一種鑒別不同類型細(xì)發(fā)明的一種鑒別不同類型細(xì)菌的染色方法。菌的染色方法。染色步驟：染色步驟： 結(jié)晶紫初染結(jié)晶紫初染-碘液媒染碘液媒染-乙醇脫色乙醇脫色-番紅復(fù)染番紅復(fù)染染色結(jié)果：染色結(jié)果： 紫色：革蘭氏陽性菌紫色：革蘭氏陽性菌 紅色：革蘭氏陰性菌紅色：革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)G G+ + 和和G G- -的細(xì)胞的細(xì)胞壁的構(gòu)造不同壁的構(gòu)造不同G G+ +細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)（Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus） 細(xì)胞壁厚細(xì)胞壁厚（2080nm）；化學(xué)成分簡單：化學(xué)成分簡

11、單： 肽聚糖：肽聚糖：90% 磷壁酸磷壁酸：10%肽聚糖肽聚糖(Peptidoglycan）由大量由大量肽聚糖單體肽聚糖單體聚合而聚合而成；成；單體組成單體組成雙糖單位雙糖單位N-乙酰葡糖胺和乙酰葡糖胺和N-乙酰胞乙酰胞壁酸通過壁酸通過 -1，4糖苷鍵糖苷鍵相連接；相連接；四肽尾四肽尾肽橋肽橋甘氨酸五肽甘氨酸五肽又稱粘肽又稱粘肽(mucopeptide)(mucopeptide)、胞壁質(zhì)、胞壁質(zhì)(murein)(murein)或粘質(zhì)復(fù)合物或粘質(zhì)復(fù)合物(mucocomplex)(mucocomplex)，是，是真細(xì)菌真細(xì)菌細(xì)胞壁中的細(xì)胞壁中的特有成分特有成分。原核生物所特有的已糖原核生物所特有的

12、已糖N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸肽肽橋橋四肽尾四肽尾G+肽聚糖的立體結(jié)構(gòu)肽聚糖單體肽聚糖單體由四個(gè)氨基酸分子按由四個(gè)氨基酸分子按L型型與與D型交替方式連接而成型交替方式連接而成雙糖單位中的雙糖單位中的-1,4-糖苷鍵糖苷鍵很容易被很容易被溶菌酶溶菌酶(lysozyme)所水解，從而引起所水解，從而引起細(xì)菌因肽聚糖細(xì)胞壁的細(xì)菌因肽聚糖細(xì)胞壁的“散架散架”而死亡。而死亡。單體間的連接單體間的連接目前所知的肽聚糖已超過目前所知的肽聚糖已超過100種，在這一種，在這一“肽聚糖的肽聚糖的多樣性多樣性”中，主要的變化發(fā)中，主要的變化發(fā)生在肽橋上。生在肽橋上。COOHNHMM磷壁酸磷壁酸

13、是結(jié)合在是結(jié)合在G G+ +細(xì)菌細(xì)胞壁上的一種細(xì)菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖酸性多糖; ;主要成分為甘油磷酸或主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。核糖醇磷酸?？煞譃閮深悾嚎煞譃閮深悾罕诹妆谒岷湍ち妆谒岜诹妆谒岷湍ち妆谒嵋驇ж?fù)電荷，故可與環(huán)境中的因帶負(fù)電荷，故可與環(huán)境中的MgMg等陽離子結(jié)等陽離子結(jié)合，保證膜結(jié)合酶維持高活性的需要；協(xié)助合，保證膜結(jié)合酶維持高活性的需要；協(xié)助肽聚糖加固細(xì)胞壁。肽聚糖加固細(xì)胞壁。保證革蘭氏陽性致病菌與其宿主間的粘連保證革蘭氏陽性致病菌與其宿主間的粘連賦于革蘭氏陽性細(xì)菌以特異的表面抗原賦于革蘭氏陽性細(xì)菌以特異的表面抗原提供某些噬菌體以特異吸附受體提供某些噬菌體以特異吸附受體C

14、ncnc-micro貯藏磷元素貯藏磷元素調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素（調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素（autolysinautolysin）的活力以調(diào)節(jié)細(xì)）的活力以調(diào)節(jié)細(xì)胞壁的增長胞壁的增長磷壁酸的功能磷壁酸的功能 2） G-細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁?。患?xì)胞壁??；層次多、成分復(fù)雜；層次多、成分復(fù)雜；外膜外膜脂多糖脂多糖(LPS)外膜蛋白（外膜蛋白（20多種）多種）脂蛋白脂蛋白孔蛋白孔蛋白磷脂磷脂內(nèi)膜內(nèi)膜 肽聚糖肽聚糖G-細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)肽聚糖肽聚糖埋藏在外膜層之內(nèi)，是僅由埋藏在外膜層之內(nèi)，是僅由12層肽聚糖網(wǎng)狀分子層肽聚糖網(wǎng)狀分子組成的薄層組成的薄層(23nm)，含量約占細(xì)胞壁總重的，含量

15、約占細(xì)胞壁總重的10%，故對機(jī)械強(qiáng)度的抵抗力較革蘭氏陽性菌弱。故對機(jī)械強(qiáng)度的抵抗力較革蘭氏陽性菌弱。內(nèi)消旋二氨基庚二酸內(nèi)消旋二氨基庚二酸(m-DAP)（只在原核微生物細(xì)胞壁上發(fā)現(xiàn)）（只在原核微生物細(xì)胞壁上發(fā)現(xiàn)）沒有特殊的肽橋，只形成較為疏沒有特殊的肽橋，只形成較為疏稀、機(jī)械強(qiáng)度較差的肽聚糖網(wǎng)套稀、機(jī)械強(qiáng)度較差的肽聚糖網(wǎng)套G-細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)G細(xì)菌細(xì)菌細(xì)胞壁所細(xì)胞壁所特有特有的結(jié)構(gòu)，位于壁的最外層的結(jié)構(gòu)，位于壁的最外層（810nm） ，為脂多糖、磷脂和若干種蛋白。，為脂多糖、磷脂和若干種蛋白。外膜或外壁層外膜或外壁層脂多糖O-O-特異側(cè)鏈：特異側(cè)鏈：可用靈敏的血清學(xué)方法鑒定，在傳

16、染病可用靈敏的血清學(xué)方法鑒定，在傳染病 的診斷中有重要意義。的診斷中有重要意義。類脂類脂A ：類脂類脂A A是是G G- -病原菌病原菌內(nèi)毒素內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)的物質(zhì)基礎(chǔ) 2-2-酮酮-3-3-脫氧辛糖酸（脫氧辛糖酸（KDO)KDO)L-L-甘油甘油-D-D-甘露庚糖甘露庚糖(Hep)(Hep)3，6-二脫氧二脫氧D-半乳糖（阿比可糖）半乳糖（阿比可糖）(Abq)核心多糖脂多糖脂多糖脂多糖的主要功能脂多糖的主要功能LPS結(jié)構(gòu)的多變，決定了革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞表面抗原決定簇表面抗原決定簇的多樣性的多樣性；LPS負(fù)電荷較強(qiáng)，與磷壁酸相似與磷壁酸相似，也有吸附Mg2+、Ca2+等陽離子以提高其在細(xì)胞表面

17、濃度的作用，對細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)起穩(wěn)定穩(wěn)定作用。類脂類脂A A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)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)；具有控制某些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的部分選擇性屏障部分選擇性屏障功能；許多噬菌體在細(xì)胞表面的吸附受體細(xì)胞表面的吸附受體；G+細(xì)菌和細(xì)菌和G-細(xì)菌細(xì)胞壁的比較細(xì)菌細(xì)胞壁的比較G+ 細(xì)菌與細(xì)菌與G -細(xì)菌細(xì)胞壁的比較細(xì)菌細(xì)胞壁的比較項(xiàng)項(xiàng) 目目 革蘭氏陽性菌革蘭氏陽性菌 革蘭氏陰性菌革蘭氏陰性菌 1、革蘭氏染色反應(yīng) 能阻留結(jié)晶紫而染成紫色 可經(jīng)脫色而復(fù)染成紅色 2、肽聚糖層 厚，層次多 薄，一般單層 3、磷壁酸 多數(shù)含有 無 4、外膜 無 有 5、脂多糖（LPS） 無 有 6、類脂和脂蛋白含量 低（

18、僅抗酸性細(xì)菌含類脂） 高 7、鞭毛結(jié)構(gòu) 基體上著生兩個(gè)環(huán) 基體上著生四個(gè)環(huán) 8、產(chǎn)毒素 以外毒素為主 以內(nèi)毒素為主 9、對機(jī)械力的抗性 強(qiáng) 弱 10、細(xì)胞壁抗溶菌酶 弱 強(qiáng) 11、對青霉素和磺胺 敏感 不敏感 3）革蘭氏染色的方法和機(jī)制）革蘭氏染色的方法和機(jī)制95%酒精染色機(jī)制染色機(jī)制 通過通過初染和媒染初染和媒染操作后，在細(xì)菌細(xì)胞的膜或原生質(zhì)體上染上操作后，在細(xì)菌細(xì)胞的膜或原生質(zhì)體上染上了不溶于水的了不溶于水的結(jié)晶紫與碘的大分子復(fù)合物結(jié)晶紫與碘的大分子復(fù)合物。 革蘭氏陽性菌由于革蘭氏陽性菌由于細(xì)胞壁厚細(xì)胞壁厚、肽聚糖含量較高肽聚糖含量較高和其和其分子交聯(lián)分子交聯(lián)度較緊密度較緊密，故在用，故在

19、用乙醇洗脫乙醇洗脫時(shí)，肽聚糖網(wǎng)孔會(huì)因時(shí)，肽聚糖網(wǎng)孔會(huì)因脫水脫水而明顯而明顯收縮收縮；再加上它再加上它基本不含類脂基本不含類脂，故用乙醇處理，故用乙醇處理不能在壁上溶出縫隙不能在壁上溶出縫隙，因，因此結(jié)晶紫與碘復(fù)合物仍牢牢阻留在其細(xì)胞壁內(nèi)，使其呈現(xiàn)藍(lán)紫色。此結(jié)晶紫與碘復(fù)合物仍牢牢阻留在其細(xì)胞壁內(nèi)，使其呈現(xiàn)藍(lán)紫色。 革蘭氏陰性細(xì)菌因其革蘭氏陰性細(xì)菌因其壁薄、肽聚糖含量低和交聯(lián)松散壁薄、肽聚糖含量低和交聯(lián)松散，故遇，故遇乙醇后，乙醇后，肽聚糖網(wǎng)孔不易收縮肽聚糖網(wǎng)孔不易收縮；加上它的；加上它的類脂含量高類脂含量高，所以當(dāng)乙，所以當(dāng)乙醇把類脂溶解后，在細(xì)胞壁上就醇把類脂溶解后，在細(xì)胞壁上就會(huì)出現(xiàn)較大的縫

20、隙會(huì)出現(xiàn)較大的縫隙，這樣，結(jié)晶，這樣，結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物就極易被溶出細(xì)胞壁，因此通過乙醇脫色后，細(xì)紫與碘的復(fù)合物就極易被溶出細(xì)胞壁，因此通過乙醇脫色后，細(xì)胞又呈無色。這時(shí)，再經(jīng)番紅等紅色染料進(jìn)行胞又呈無色。這時(shí)，再經(jīng)番紅等紅色染料進(jìn)行復(fù)染復(fù)染，就使革蘭氏，就使革蘭氏陰性獲得了紅色。陰性獲得了紅色。 4）古生菌的細(xì)胞壁）古生菌的細(xì)胞壁 古生菌又稱古細(xì)菌(Archaebacteria)，或稱古菌(Archaea)，是一個(gè)在進(jìn)化途徑上很早就與真細(xì)菌和真核生物相互獨(dú)立的生物類群獨(dú)立的生物類群，如產(chǎn)甲烷菌(Methanobacterium)和大多數(shù)嗜極菌(Extremophile)。 在古生菌中除The

21、rmoplasma（熱原體屬)無細(xì)胞壁外，其他都具有與真細(xì)菌功能相似的細(xì)胞壁，然而細(xì)胞壁的成分與真細(xì)菌差別甚大，已知的一些古生菌細(xì)胞壁中沒有真正的肽聚糖，而是由多糖（假肽聚糖）、糖蛋白或蛋白質(zhì)構(gòu)成。 古生菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)甲烷桿菌屬的甲烷桿菌屬的細(xì)胞壁細(xì)胞壁由多糖組成由多糖組成肽橋L-LysL-Glu AGL-GluL-Ala L-Lys AGL-GluL-Ala 結(jié)構(gòu)與細(xì)菌肽聚糖不同之處：結(jié)構(gòu)與細(xì)菌肽聚糖不同之處：雙糖骨架是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔羅糖胺糖乙酰塔羅糖胺糖醛酸醛酸以-1-1，3- 3-糖苷鍵糖苷鍵（不被溶菌酶水解不被溶菌酶水解）交聯(lián)而成；肽尾肽尾是由L-Glu、L-Ala和L-

22、Lys 3個(gè)L型氨基酸組成；肽橋肽橋由1個(gè)L-Glu 組成。5）缺壁細(xì)菌(Cell wall deficient bacteria)缺壁細(xì)菌實(shí)驗(yàn)室中形成自然界長期進(jìn)化中形成：支原體自發(fā)缺壁突變：L型細(xì)菌人工方法去壁徹底除盡：原生質(zhì)體部分去除：球狀體A)L型細(xì)菌（型細(xì)菌（L-form of bacteria）細(xì)菌在某些環(huán)境條件下（實(shí)驗(yàn)室或宿主體內(nèi)）通過細(xì)菌在某些環(huán)境條件下（實(shí)驗(yàn)室或宿主體內(nèi)）通過自發(fā)突變自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷變異型。而形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷變異型。因因英國李斯德英國李斯德（Lister）預(yù)防研究所首先發(fā)現(xiàn)而得名）預(yù)防研究所首先發(fā)現(xiàn)而得名（1935年，念珠狀鏈

23、桿菌年，念珠狀鏈桿菌 Streptobacillus moniliformis）大腸桿菌、變形桿菌、葡萄球菌、鏈球菌、分枝桿菌和霍亂弧菌等大腸桿菌、變形桿菌、葡萄球菌、鏈球菌、分枝桿菌和霍亂弧菌等20多種細(xì)菌中均有發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為可能與針對細(xì)胞壁的抗菌治療有關(guān)。多種細(xì)菌中均有發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為可能與針對細(xì)胞壁的抗菌治療有關(guān)。特點(diǎn)：特點(diǎn)：沒有完整而堅(jiān)韌的細(xì)胞壁，細(xì)胞呈多形態(tài)；沒有完整而堅(jiān)韌的細(xì)胞壁，細(xì)胞呈多形態(tài)；有些能通過細(xì)菌濾器，故又稱有些能通過細(xì)菌濾器，故又稱“濾過型細(xì)菌濾過型細(xì)菌”；對滲透壓敏感，在固體培養(yǎng)基上形成對滲透壓敏感，在固體培養(yǎng)基上形成“油煎蛋油煎蛋”似似的小菌落（直徑在的小菌落（直徑在0

24、.1mm左右）；左右）；B)原生質(zhì)體（原生質(zhì)體（protoplast）在在人為人為條件下，用溶菌酶處理或在含青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)而條件下，用溶菌酶處理或在含青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)而抑制新生細(xì)胞壁合成而形成的僅由一層細(xì)胞膜包裹的，圓球形、抑制新生細(xì)胞壁合成而形成的僅由一層細(xì)胞膜包裹的，圓球形、對滲透壓變化敏感的細(xì)胞，一般由對滲透壓變化敏感的細(xì)胞，一般由革蘭氏陽性細(xì)菌革蘭氏陽性細(xì)菌形成。形成。特點(diǎn)特點(diǎn)對環(huán)境條件變化對環(huán)境條件變化敏感敏感，低滲透壓、振蕩、離心甚至，低滲透壓、振蕩、離心甚至通氣等都易引起其破裂；通氣等都易引起其破裂；有的原生質(zhì)體有的原生質(zhì)體具有鞭毛，但不能運(yùn)動(dòng)具有鞭毛，但不能運(yùn)動(dòng)，也不

25、被相應(yīng)，也不被相應(yīng)噬菌體所感染；噬菌體所感染；在適宜條件（如高滲培養(yǎng)基）在適宜條件（如高滲培養(yǎng)基）可生長繁殖、形成菌可生長繁殖、形成菌落，形成芽孢落，形成芽孢?？伞？苫謴?fù)恢復(fù)成有細(xì)胞壁的正常結(jié)構(gòu)。成有細(xì)胞壁的正常結(jié)構(gòu)。比正常有細(xì)胞壁的細(xì)菌比正常有細(xì)胞壁的細(xì)菌更易導(dǎo)入外源遺傳物質(zhì)更易導(dǎo)入外源遺傳物質(zhì)，是，是研究遺傳規(guī)律和進(jìn)行原生質(zhì)體育種的研究遺傳規(guī)律和進(jìn)行原生質(zhì)體育種的良好實(shí)驗(yàn)材料良好實(shí)驗(yàn)材料。C)球狀體球狀體(sphaeroplast)采用上述同樣方法，針對采用上述同樣方法，針對革蘭氏陰性細(xì)菌革蘭氏陰性細(xì)菌處理后而獲得的殘?zhí)幚砗蠖@得的殘留部分細(xì)胞壁（外壁層）的球形體。與原生質(zhì)體相比，它對留部

26、分細(xì)胞壁（外壁層）的球形體。與原生質(zhì)體相比，它對外界環(huán)境具有一定的抗性，可在普通培養(yǎng)基上生長。外界環(huán)境具有一定的抗性，可在普通培養(yǎng)基上生長。D）支原體）支原體(Mycoplasma)在長期進(jìn)化過程中形成的、適應(yīng)自然生活條件的無細(xì)胞壁的在長期進(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。原核生物。因它的細(xì)胞膜中含有一般原核生物所沒有的甾醇，因它的細(xì)胞膜中含有一般原核生物所沒有的甾醇，所以即使缺乏細(xì)胞壁，其細(xì)胞膜仍有較高的機(jī)械強(qiáng)度。所以即使缺乏細(xì)胞壁，其細(xì)胞膜仍有較高的機(jī)械強(qiáng)度。(2)(2)細(xì)胞膜（細(xì)胞膜（cell membranecell membrane）1)1)定義：定義：緊貼在細(xì)

27、胞壁內(nèi)側(cè)的一層由緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)的一層由磷脂磷脂和和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)組成的組成的柔軟、富有彈性的柔軟、富有彈性的半透性薄膜；半透性薄膜； 不含甾醇；不含甾醇；2)2)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)19721972年年SingerSinger和和NicolsonNicolson提出的液態(tài)鑲嵌模型提出的液態(tài)鑲嵌模型主要內(nèi)容主要內(nèi)容 以以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著具有不同分子結(jié)液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著具有不同分子結(jié)構(gòu)、不同生理功能的蛋白質(zhì)。構(gòu)、不同生理功能的蛋白質(zhì)。 整合蛋白整合蛋白周邊蛋白周邊蛋白周邊蛋白極性頭非極性尾磷脂雙分子層酯酯鍵鍵3）古生菌的細(xì)胞膜）古生菌的細(xì)胞膜 與細(xì)菌細(xì)胞膜

28、的不同與細(xì)菌細(xì)胞膜的不同疏水尾由疏水尾由長鏈烴長鏈烴組成（異戊二烯的重復(fù)單位組成（異戊二烯的重復(fù)單位-四聚體植烷）四聚體植烷）親水頭與疏水尾通過親水頭與疏水尾通過醚鍵醚鍵連接連接甘油分子的甘油分子的C C3 3位上連接的基團(tuán)（位上連接的基團(tuán)（R R）與細(xì)菌和真核生物不同）與細(xì)菌和真核生物不同膜的結(jié)構(gòu)有膜的結(jié)構(gòu)有單分子層或單、雙混合膜單分子層或單、雙混合膜含有多種獨(dú)特的脂類（含有多種獨(dú)特的脂類（細(xì)菌紅素、番茄紅素、細(xì)菌紅素、番茄紅素、 、 胡蘿卜素、胡蘿卜素、視黃醛等視黃醛等）OP3CH2 OHCCOORO2CHO1CH2 OO甘油-3-磷酸長鏈脂肪酸ROP3CH2 OHOO2CH1CH2 CO

29、CO古生菌磷脂的分子結(jié)構(gòu)古生菌磷脂的分子結(jié)構(gòu)真細(xì)菌磷脂的分子結(jié)構(gòu)真細(xì)菌磷脂的分子結(jié)構(gòu)4）細(xì)胞膜的生理功能）細(xì)胞膜的生理功能選擇性選擇性地控制細(xì)胞內(nèi)、外的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的地控制細(xì)胞內(nèi)、外的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運(yùn)送運(yùn)送；維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障屏障；合成合成細(xì)胞壁和糖被的各種組分（肽聚糖、磷壁酸、細(xì)胞壁和糖被的各種組分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、 莢膜多糖等）的重要莢膜多糖等）的重要基地基地；膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代謝的酶系，膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代謝的酶系， 是細(xì)胞的是細(xì)胞的產(chǎn)能場所產(chǎn)能場所；是是鞭毛基體的著生部位鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉(zhuǎn)

30、的和鞭毛旋轉(zhuǎn)的供能部位供能部位；膜上某些蛋白受體與膜上某些蛋白受體與趨化性趨化性有關(guān)有關(guān)(3)細(xì)胞質(zhì)（細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）被細(xì)胞膜包圍著的除核區(qū)以外的一切被細(xì)胞膜包圍著的除核區(qū)以外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。的總稱。主要成分主要成分水（約為水（約為80%）核糖體核糖體（70S)細(xì)胞內(nèi)含物細(xì)胞內(nèi)含物細(xì)胞質(zhì)內(nèi)一些形狀較大的顆粒狀構(gòu)造，如細(xì)胞質(zhì)內(nèi)一些形狀較大的顆粒狀構(gòu)造，如貯藏物、貯藏物、磁小體、羧酶體、氣泡磁小體、羧酶體、氣泡等；等；1) 貯藏物貯藏物它是微生物它是微生物合理利用營養(yǎng)物質(zhì)合理利用營養(yǎng)物質(zhì)的一種調(diào)節(jié)方式；的一種調(diào)節(jié)方式；它以多聚體的形式存在，

31、有利于它以多聚體的形式存在，有利于維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的平衡維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的平衡，避免不適合的避免不適合的pH，滲透壓等的危害；，滲透壓等的危害；它在細(xì)菌細(xì)胞中大量積累，是它在細(xì)菌細(xì)胞中大量積累，是重要的自然資源重要的自然資源。聚聚-羥丁酸羥丁酸（PHB）顆粒）顆粒類脂性質(zhì)的類脂性質(zhì)的碳源碳源類貯藏物，類貯藏物，易被易被脂溶脂溶性染料著色性染料著色. .貯藏貯藏碳源、能源碳源、能源、降低細(xì)胞滲透壓、降低細(xì)胞滲透壓n106巨大芽孢桿菌（巨大芽孢桿菌（Bacillus megaterium）在）在含含乙酸或丁酸乙酸或丁酸的培養(yǎng)基中生長時(shí)，細(xì)的培養(yǎng)基中生長時(shí)，細(xì)胞內(nèi)貯藏的胞內(nèi)貯藏的PHB可達(dá)其干重的可達(dá)其

32、干重的60%。制造無毒、易降解的醫(yī)用塑料器具、制造無毒、易降解的醫(yī)用塑料器具、外科手術(shù)針和縫線、快餐盒等。外科手術(shù)針和縫線、快餐盒等。異染顆粒異染顆粒主要成分是主要成分是多聚偏磷酸鹽多聚偏磷酸鹽，是一種是一種嗜堿性嗜堿性的的酸酸性小顆粒性小顆粒，故易被，故易被堿堿性染料著色。性染料著色。一般在含磷豐富的環(huán)境下形成。一般在含磷豐富的環(huán)境下形成。功能功能是貯藏磷元素和能量，并可降低細(xì)胞的滲透壓。是貯藏磷元素和能量，并可降低細(xì)胞的滲透壓。n=2106可用可用美藍(lán)或甲苯胺藍(lán)美藍(lán)或甲苯胺藍(lán)染成染成紅紫色紅紫色。19751975年由年由R P BlakemoreD R P BlakemoreD 在趨磁細(xì)菌

33、中發(fā)現(xiàn)在趨磁細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)主要成分：主要成分：FeFe3 3O O4 4 , ,外被一層磷脂、蛋白或糖蛋外被一層磷脂、蛋白或糖蛋白膜白膜, , 無毒無毒, ,大小大小2020100nm,100nm,每個(gè)細(xì)胞有每個(gè)細(xì)胞有2 22020顆顆形狀：平截八面體、平行六面體或六棱柱體等形狀：平截八面體、平行六面體或六棱柱體等功能功能 ：導(dǎo)向作用，即借助鞭毛游向泥、水界面：導(dǎo)向作用，即借助鞭毛游向泥、水界面微氧環(huán)境處生活微氧環(huán)境處生活實(shí)用前景：實(shí)用前景： 生產(chǎn)磁性定向藥物或抗體，以及制造生物傳感器生產(chǎn)磁性定向藥物或抗體，以及制造生物傳感器2) 磁小體磁小體(megnetosome)存在于一些存在于一些自養(yǎng)細(xì)菌

34、自養(yǎng)細(xì)菌內(nèi)的多角形或六角形內(nèi)含物內(nèi)的多角形或六角形內(nèi)含物大小約大小約100nm（與噬菌體相仿）（與噬菌體相仿）內(nèi)含內(nèi)含1 1，5 5二磷酸核酮糖羧化酶二磷酸核酮糖羧化酶在在自養(yǎng)細(xì)菌自養(yǎng)細(xì)菌的的CO2固定固定中起關(guān)鍵作用中起關(guān)鍵作用3) 3) 羧酶體（羧酶體（carboxysomecarboxysome）4) 4) 氣泡（氣泡（gas vacuoles)gas vacuoles)調(diào)節(jié)細(xì)胞比重，以使細(xì)菌調(diào)節(jié)細(xì)胞比重，以使細(xì)菌漂浮在最適水層中獲取光漂浮在最適水層中獲取光能，能，O2和營養(yǎng)物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)（4 4）核區(qū)）核區(qū)核質(zhì)體、原核、擬核、核基因組核質(zhì)體、原核、擬核、核基因組u定義定義原核生物特有的

35、無核膜包裹、無固定形態(tài)的原始細(xì)胞核。u 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)Feulgen或Giemsa染色大型環(huán)狀的雙鏈大型環(huán)狀的雙鏈DNA分子分子，一般不含蛋白質(zhì)u 功能功能負(fù)載細(xì)菌遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)。 第一個(gè)完成全基因組序列測定的獨(dú)立生活的原核生物是：流感嗜血桿菌（Haemophilus influenzae），），1995年；年；第一個(gè)完成全基因組序列測定的自養(yǎng)型生物是：古生菌：詹氏甲烷球菌古生菌：詹氏甲烷球菌（Methanococcus jannaschii），1996年年第一個(gè)完成全基因組序列測定的真核生物是：釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae），），1996年；年；質(zhì)粒質(zhì)粒(Plas

36、mid)(Plasmid)為染色體外存在的一種能自為染色體外存在的一種能自我復(fù)制的小型環(huán)狀我復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分分子子 較染色體小，約較染色體小，約(2100) 106D 每個(gè)菌體可含每個(gè)菌體可含1數(shù)個(gè)質(zhì)粒數(shù)個(gè)質(zhì)粒不同質(zhì)粒之間可重組，質(zhì)粒不同質(zhì)粒之間可重組，質(zhì)粒與染色體也可重組與染色體也可重組 質(zhì)粒對菌體生存并不是必質(zhì)粒對菌體生存并不是必需的，但攜帶有編碼某些特需的，但攜帶有編碼某些特性的基因，其存在可使細(xì)菌性的基因，其存在可使細(xì)菌細(xì)胞具有某些特性細(xì)胞具有某些特性質(zhì)粒功能質(zhì)粒功能R因子因子 ：與抗藥性有關(guān)：與抗藥性有關(guān)F因子：與有性接合有關(guān)因子：與有性接合有關(guān)其他質(zhì)粒：與抗生素，色素合成有關(guān)

37、其他質(zhì)粒：與抗生素，色素合成有關(guān)基因工程中作為目的基因載體基因工程中作為目的基因載體2.2.細(xì)菌的細(xì)菌的特殊構(gòu)造特殊構(gòu)造glycocalyxendosporeflagellafimbriaeSex-pili（1 1）糖被）糖被定義定義包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定富含水分的多糖黏膠物包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定富含水分的多糖黏膠物質(zhì)質(zhì)，不易著色，但用負(fù)染色法，不易著色，但用負(fù)染色法（使菌體和背景著色），（使菌體和背景著色），可以看見?？梢钥匆?。 類型類型糖糖被被包裹在單個(gè)細(xì)胞上包裹在細(xì)胞群上在壁上有固定層次松散，未固定在壁上菌膠團(tuán)層次厚層次厚 ( (大大) )莢膜莢膜層次薄層次薄

38、微莢膜微莢膜粘液層粘液層成分成分( (組成）組成）一般為一般為多糖多糖，少數(shù)為蛋白質(zhì)、多肽或多糖與多肽復(fù)合型；，少數(shù)為蛋白質(zhì)、多肽或多糖與多肽復(fù)合型；功能功能 a a保護(hù)作用保護(hù)作用保護(hù)菌體，抵抗干燥，免受殺菌物質(zhì)傷害，防吞噬。保護(hù)菌體，抵抗干燥，免受殺菌物質(zhì)傷害，防吞噬。 b b貯藏養(yǎng)料貯藏養(yǎng)料貯藏營養(yǎng)物質(zhì)。貯藏營養(yǎng)物質(zhì)。 c c致病功能致病功能肺炎球菌有莢膜能致病，肺炎球菌有莢膜能致病， 無莢膜不能致病。無莢膜不能致病。 d d表面附著：表面附著：唾液鏈球菌：蔗糖唾液鏈球菌：蔗糖- -己糖基轉(zhuǎn)移酶己糖基轉(zhuǎn)移酶- -果聚糖（黏附于牙齒表面）果聚糖（黏附于牙齒表面） e e信息識別信息識別 f

39、 f堆積代謝廢物堆積代謝廢物 多糖：腸膜明串珠菌多糖：腸膜明串珠菌 多肽：炭疽桿菌多肽：炭疽桿菌 多糖多肽：巨大芽孢桿菌多糖多肽：巨大芽孢桿菌 應(yīng)用應(yīng)用 用于菌種鑒定；用于菌種鑒定；用作藥物和生化試劑用作藥物和生化試劑 腸膜明串珠菌腸膜明串珠菌（ Leuconostoc esenteroidesLeuconostoc esenteroides） 提提取葡聚糖取葡聚糖“代血漿代血漿”用作工業(yè)原料用作工業(yè)原料 野菜黃單胞桿菌野菜黃單胞桿菌 (Xanthomonas campestris)(Xanthomonas campestris)； 提提取黃原膠用于石油開采取黃原膠用于石油開采用于污水的生物處

40、理用于污水的生物處理 菌膠團(tuán)菌膠團(tuán)(Zoogloea)(Zoogloea)（2 2）鞭毛）鞭毛(flagellum,(flagellum,復(fù)復(fù)flagella)flagella)概念：概念：某些細(xì)菌細(xì)胞表面著生的一至數(shù)十條長絲某些細(xì)菌細(xì)胞表面著生的一至數(shù)十條長絲狀、波曲的狀、波曲的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)附屬物，具有推動(dòng)細(xì)菌運(yùn)動(dòng)功能附屬物，具有推動(dòng)細(xì)菌運(yùn)動(dòng)功能，為細(xì)菌的，為細(xì)菌的“運(yùn)動(dòng)器官運(yùn)動(dòng)器官”。大多數(shù)桿菌，所有螺旋菌，極少數(shù)球菌有。大多數(shù)桿菌，所有螺旋菌，極少數(shù)球菌有。 主要為蛋白質(zhì)，少量多糖，能夠伸縮。主要為蛋白質(zhì)，少量多糖，能夠伸縮。 長約長約151520um,20um,直徑為直徑為0.010.

41、010.02um0.02um鞭毛的著生方式鞭毛的著生方式偏端單生偏端單生兩端單生兩端單生偏端叢生偏端叢生兩端叢生兩端叢生周生周生側(cè)生側(cè)生 觀察和判斷細(xì)菌鞭毛的方法觀察和判斷細(xì)菌鞭毛的方法電子電子顯微鏡直接觀察顯微鏡直接觀察鞭毛長度：鞭毛長度：1520m；直徑：直徑：0.010.02m光學(xué)光學(xué)顯微鏡下觀察：鞭毛染顯微鏡下觀察：鞭毛染色和暗視野下對懸滴標(biāo)本和色和暗視野下對懸滴標(biāo)本和水浸片的觀察。水浸片的觀察。根據(jù)根據(jù)培養(yǎng)培養(yǎng)特征判斷：半固體特征判斷：半固體穿刺、菌落（菌苔）形態(tài)穿刺、菌落（菌苔）形態(tài)鞭毛絲S-M環(huán)環(huán)L環(huán)環(huán)P環(huán)鞭毛桿鉤形鞘外壁層 肽聚糖層周質(zhì)空間G細(xì)菌鞭毛基體細(xì)菌鞭毛基體和和 鉤鉤

42、形形 鞘鞘 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)細(xì)胞膜Fli蛋白Mot蛋白蛋白G-和和G+細(xì)菌中鞭毛的構(gòu)造是不相同的細(xì)菌中鞭毛的構(gòu)造是不相同的G-和和G+細(xì)菌中鞭毛的構(gòu)造是不相同的細(xì)菌中鞭毛的構(gòu)造是不相同的L環(huán)環(huán) (連在細(xì)胞外壁層連在細(xì)胞外壁層LPS部位部位)P環(huán)環(huán) (連在內(nèi)壁的肽聚糖部位連在內(nèi)壁的肽聚糖部位) S環(huán)環(huán) (與周質(zhì)空間相連與周質(zhì)空間相連) M環(huán)環(huán) (嵌入在細(xì)胞膜上嵌入在細(xì)胞膜上) G-細(xì)菌鞭毛結(jié)構(gòu)細(xì)菌鞭毛結(jié)構(gòu)革蘭氏陽性細(xì)菌鞭毛僅由革蘭氏陽性細(xì)菌鞭毛僅由S和和M環(huán)組成環(huán)組成 鞭毛推動(dòng)細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)鞭毛推動(dòng)細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)速度速度 一般速度在每秒一般速度在每秒2080m范圍，最高可達(dá)每秒范圍，最高可達(dá)每秒100

43、m（每分鐘達(dá)到（每分鐘達(dá)到3000倍體長），超過了陸上跑得最快的動(dòng)物倍體長），超過了陸上跑得最快的動(dòng)物獵豹的速度（每分鐘獵豹的速度（每分鐘1500倍體長或每小時(shí)倍體長或每小時(shí)110公里）。公里）。鞭毛運(yùn)動(dòng)的機(jī)制鞭毛運(yùn)動(dòng)的機(jī)制 “旋轉(zhuǎn)論旋轉(zhuǎn)論”oror“揮鞭揮鞭論論”? ?“拴菌拴菌”試驗(yàn)（試驗(yàn)（tethered-cell experiment）1974年，美國學(xué)者西佛曼（年，美國學(xué)者西佛曼（M.Silverman）和）和 西蒙（西蒙（M.Simon） （3 3）菌毛（纖毛）（）菌毛（纖毛）（fimbriafimbria）菌毛是長在細(xì)菌體表的一種菌毛是長在細(xì)菌體表的一種纖細(xì)、纖細(xì)、中空、短直中空

44、、短直，數(shù)量較多的蛋白質(zhì)，數(shù)量較多的蛋白質(zhì)附屬物。附屬物。起起源于源于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)質(zhì)膜內(nèi)側(cè)（同鞭毛）、（同鞭毛）、無無基體基體很多很多- -菌及少數(shù)菌及少數(shù)+ +菌菌 作用：不是運(yùn)動(dòng)器作用：不是運(yùn)動(dòng)器附著、粘連附著、粘連鞭毛鞭毛菌毛菌毛構(gòu)造和成分與菌毛相同，構(gòu)造和成分與菌毛相同，但比菌毛長。但比菌毛長。數(shù)量僅一至少數(shù)幾根。數(shù)量僅一至少數(shù)幾根。性毛一般見于性毛一般見于- -菌的雄性菌珠中。菌的雄性菌珠中。其功能是向雌性菌珠（受體菌）傳遞遺傳物質(zhì)。其功能是向雌性菌珠（受體菌）傳遞遺傳物質(zhì)。鞭毛鞭毛菌毛菌毛性毛性毛糖被糖被（4 4）性毛（性毛（pili,pili,單數(shù)單數(shù)piluspilus）Bacil

45、lus subtilis （5 5）特殊的休眠構(gòu)造）特殊的休眠構(gòu)造芽孢芽孢 某些細(xì)菌（主要是某些細(xì)菌（主要是G+的兩個(gè)屬的兩個(gè)屬-好氧性好氧性的芽孢桿菌屬和的芽孢桿菌屬和厭氧性厭氧性的梭的梭菌屬）在其生長發(fā)育后期，在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)菌屬）在其生長發(fā)育后期，在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形或橢圓形、厚壁、含圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強(qiáng)水量極低、抗逆性極強(qiáng)的休眠體，稱為芽孢（的休眠體，稱為芽孢（endospore或或spore，偶譯，偶譯“內(nèi)生孢子內(nèi)生孢子”）。）。 （5 5）特殊的休眠構(gòu)造）特殊的休眠構(gòu)造芽孢芽孢 概念概念 能形成芽孢的細(xì)菌種類能形成芽孢的細(xì)菌種類Bacillus Aerobic

46、Clostridium Anaerobic梭菌屬梭菌屬芽孢桿菌屬芽孢桿菌屬細(xì)菌芽孢的特點(diǎn)細(xì)菌芽孢的特點(diǎn)整個(gè)生物界中抗逆性最強(qiáng)的生命體，是否能消滅芽孢是衡量整個(gè)生物界中抗逆性最強(qiáng)的生命體，是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要的指標(biāo)。各種消毒滅菌手段的最重要的指標(biāo)。芽孢是細(xì)菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營芽孢是細(xì)菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營養(yǎng)態(tài)細(xì)胞；產(chǎn)芽孢細(xì)菌的保藏多用其芽孢。養(yǎng)態(tài)細(xì)胞；產(chǎn)芽孢細(xì)菌的保藏多用其芽孢。產(chǎn)芽孢的細(xì)菌多為桿菌，也有一些球菌。芽孢的有無、形態(tài)、產(chǎn)芽孢的細(xì)菌多為桿菌，也有一些球菌。芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置是細(xì)菌分類和鑒定中的重要指標(biāo)

47、。大小和著生位置是細(xì)菌分類和鑒定中的重要指標(biāo)。芽孢與營養(yǎng)細(xì)胞相比化學(xué)組成存在較大差異，容易在光學(xué)顯微芽孢與營養(yǎng)細(xì)胞相比化學(xué)組成存在較大差異，容易在光學(xué)顯微鏡下觀察。（相差顯微鏡直接觀察；芽孢染色）鏡下觀察。（相差顯微鏡直接觀察；芽孢染色）人跡罕至的沙漠中存在大量的枯草芽孢桿菌和巨大芽孢桿菌的芽人跡罕至的沙漠中存在大量的枯草芽孢桿菌和巨大芽孢桿菌的芽孢。肉毒梭菌的芽孢在沸水中能存活孢。肉毒梭菌的芽孢在沸水中能存活5.0-9.5h之久，而其營養(yǎng)細(xì)胞之久，而其營養(yǎng)細(xì)胞在在80僅需僅需5-10min即會(huì)死亡。即會(huì)死亡。 芽孢的結(jié)構(gòu)芽孢的結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)芽芽孢孢細(xì)細(xì)菌菌芽孢囊：是產(chǎn)芽孢菌的營養(yǎng)細(xì)胞外殼芽孢孢外壁

48、：主要含脂蛋白，透性差主要含脂蛋白，透性差( (有的無有的無) )芽孢衣：主要含疏水性角蛋白，抗酶解、抗藥物，多價(jià)陽主要含疏水性角蛋白，抗酶解、抗藥物，多價(jià)陽 離子難通過離子難通過皮層：主要含主要含芽孢肽聚糖芽孢肽聚糖及及DPA-CaDPA-Ca，體積較大，滲透，體積較大，滲透 壓高，含水量大壓高，含水量大核心核心芽孢壁：含肽聚糖，可發(fā)展成新的細(xì)胞壁含肽聚糖，可發(fā)展成新的細(xì)胞壁芽孢質(zhì)膜：含磷脂、蛋白質(zhì)，可發(fā)展為新細(xì)胞的膜含磷脂、蛋白質(zhì)，可發(fā)展為新細(xì)胞的膜芽孢質(zhì)：含含DPA-CaDPA-Ca、核糖體、核糖體、RNARNA和酶類和酶類核區(qū)：含含DNADNA芽孢的耐熱機(jī)制芽孢的耐熱機(jī)制芽孢與母細(xì)胞相

49、比不論化學(xué)組成、細(xì)微結(jié)構(gòu)、生理功能等方面都完全不同。芽孢與母細(xì)胞相比不論化學(xué)組成、細(xì)微結(jié)構(gòu)、生理功能等方面都完全不同。它含有營養(yǎng)細(xì)胞所沒有的它含有營養(yǎng)細(xì)胞所沒有的DPA-Ca（吡啶二羧酸鈣鹽）（吡啶二羧酸鈣鹽）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)說芽孢衣對多價(jià)陽離子和水分的透性很差芽孢衣對多價(jià)陽離子和水分的透性很差皮層的離子強(qiáng)度很高，產(chǎn)生極高的滲透壓奪取皮層的離子強(qiáng)度很高，產(chǎn)生極高的滲透壓奪取芽孢核心的水分，結(jié)果造成皮層的充分膨脹。芽孢核心的水分，結(jié)果造成皮層的充分膨脹。核心部分的細(xì)胞質(zhì)卻變得高度失水，核心部分的細(xì)胞質(zhì)卻變得高度失水，因此，具極強(qiáng)的耐熱性。因此，具極強(qiáng)的耐熱性。 研究芽孢的意

50、義研究芽孢的意義菌種鑒定；菌種鑒定；提高菌種的篩選效率，有利于菌種保藏；提高菌種的篩選效率，有利于菌種保藏；衡量消毒滅菌手段的重要指標(biāo)；衡量消毒滅菌手段的重要指標(biāo)；肉類：肉毒梭菌；肉類：肉毒梭菌；外科器材：破傷風(fēng)梭菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌；外科器材：破傷風(fēng)梭菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌；實(shí)驗(yàn)室和發(fā)酵工業(yè)：嗜熱脂肪芽孢桿菌；實(shí)驗(yàn)室和發(fā)酵工業(yè)：嗜熱脂肪芽孢桿菌；以在自然界日常生活中最耐熱的一種芽孢嗜以在自然界日常生活中最耐熱的一種芽孢嗜熱脂肪芽孢桿菌的芽孢為標(biāo)準(zhǔn)。熱脂肪芽孢桿菌的芽孢為標(biāo)準(zhǔn)。測得測得121，12 min才能全部死亡。所以一般要求才能全部死亡。所以一般要求121，15 min。實(shí)驗(yàn)室常用。實(shí)驗(yàn)室常用12

51、1，20min。 伴孢晶體伴孢晶體（內(nèi)毒素）內(nèi)毒素） 少數(shù)芽孢桿菌，如Bacillus thuringiensis在形成芽孢的同時(shí)，會(huì)在芽孢旁形成形成一顆一顆菱形、方形菱形、方形或不規(guī)則型或不規(guī)則型的的堿溶性堿溶性蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)晶體，晶體，為伴孢晶體。為伴孢晶體。 伴孢晶體的應(yīng)用伴孢晶體的應(yīng)用伴孢晶體對伴孢晶體對200多種昆蟲尤其是多種昆蟲尤其是鱗翅目的幼蟲鱗翅目的幼蟲有毒殺作用，有毒殺作用，因而可將這類產(chǎn)伴孢晶體的細(xì)菌制成有利于環(huán)境保護(hù)的生因而可將這類產(chǎn)伴孢晶體的細(xì)菌制成有利于環(huán)境保護(hù)的生物農(nóng)藥物農(nóng)藥細(xì)菌殺蟲劑細(xì)菌殺蟲劑。 (6)其他的休眠構(gòu)造：孢囊、粘液孢子、蛭孢囊等其他的休眠構(gòu)造：孢囊、粘

52、液孢子、蛭孢囊等 ：是Azotobacter vinelandii（棕色固氮菌）等一些固氮菌在外界缺乏營養(yǎng)的條件下，由整個(gè)營養(yǎng)細(xì)胞外壁加厚、細(xì)胞失水而形成的一種抗干旱但不耐熱的圓形休眠體。不具繁殖功能。孢囊孢囊裂殖：多數(shù)裂殖：多數(shù)二分裂：絕大多數(shù)細(xì)菌二分裂：絕大多數(shù)細(xì)菌三分裂：綠色硫細(xì)菌三分裂：綠色硫細(xì)菌復(fù)分裂：蛭弧菌復(fù)分裂：蛭弧菌芽殖：少數(shù)芽殖：少數(shù)硝化桿菌屬、芽生桿菌屬等硝化桿菌屬、芽生桿菌屬等10余屬細(xì)菌余屬細(xì)菌（四）細(xì)菌的繁殖（四）細(xì)菌的繁殖二、細(xì)菌的群體形態(tài)二、細(xì)菌的群體形態(tài)在固體培養(yǎng)基上（內(nèi)）的群體形態(tài)在固體培養(yǎng)基上（內(nèi)）的群體形態(tài) 一個(gè)或幾個(gè)一個(gè)或幾個(gè)細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上經(jīng)生長分裂

53、形成細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上經(jīng)生長分裂形成以母細(xì)胞為以母細(xì)胞為中心中心的一堆肉眼可見的，具有的一堆肉眼可見的，具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞集團(tuán)，稱為的子細(xì)胞集團(tuán)，稱為。 如果一個(gè)菌落是由一個(gè)細(xì)菌菌體生長繁殖而成，稱為如果一個(gè)菌落是由一個(gè)細(xì)菌菌體生長繁殖而成，稱為純種細(xì)純種細(xì)胞群或克隆胞群或克隆（clone） 如果將大量某一純種的細(xì)胞密集的接種到固體培養(yǎng)基的較大如果將大量某一純種的細(xì)胞密集的接種到固體培養(yǎng)基的較大表面上，結(jié)果長成的表面上，結(jié)果長成的菌落聯(lián)結(jié)成一片菌落聯(lián)結(jié)成一片，這叫做，這叫做（bacterial lawn）菌苔菌苔菌落菌落菌落特征的描述菌落特征的描述 大?。捍笮。盒螤睿盒螤睿侯?/p>

54、色：顏色：透明程度：透明程度：透明、不透明、半透明；透明、不透明、半透明；隆起狀態(tài)：隆起狀態(tài)：邊緣情況：邊緣情況：表面狀態(tài)：表面狀態(tài)：光滑、皺褶、同心環(huán)；光滑、皺褶、同心環(huán)；表面光澤：表面光澤：無光澤、金屬光澤；無光澤、金屬光澤；質(zhì)地：質(zhì)地：油脂狀、膜狀、粘、脆；油脂狀、膜狀、粘、脆；圓、整圓、整不、波狀不、波狀不、葉狀不、葉狀規(guī)、放狀規(guī)、放狀細(xì)菌菌落表面結(jié)構(gòu)、形態(tài)及邊緣特征細(xì)菌菌落表面結(jié)構(gòu)、形態(tài)及邊緣特征規(guī)、扇狀規(guī)、扇狀規(guī)、齒狀規(guī)、齒狀規(guī)、環(huán)狀規(guī)、環(huán)狀不、毛毯不、毛毯規(guī)、菌絲規(guī)、菌絲不、卷發(fā)不、卷發(fā)不、絲狀不、絲狀不、根狀不、根狀細(xì)菌菌落特征細(xì)菌菌落特征濕潤、較光滑、較透明、較粘稠、易挑取、

55、質(zhì)地均勻、菌落正反面顏色一致等。濕潤、較光滑、較透明、較粘稠、易挑取、質(zhì)地均勻、菌落正反面顏色一致等。液體培養(yǎng)特征液體培養(yǎng)特征稱為菌液稱為菌液均勻生長均勻生長: : 混濁混濁不均勻生長不均勻生長: : 下面沉淀、表面菌膜。下面沉淀、表面菌膜。 沉淀生長沉淀生長混濁生長混濁生長表面生長表面生長第二節(jié)第二節(jié) 放線菌放線菌產(chǎn)生大量的、種類繁多的抗菌素。產(chǎn)生大量的、種類繁多的抗菌素。其次生代謝物可作為生化藥物其次生代謝物可作為生化藥物酶類、維生素的生產(chǎn)菌；酶類、維生素的生產(chǎn)菌；有的有固氮能力；有的有固氮能力；具有較強(qiáng)的具有較強(qiáng)的分解復(fù)雜有機(jī)物分解復(fù)雜有機(jī)物的能力，在自然界物質(zhì)循環(huán)的能力，在自然界物質(zhì)循

56、環(huán)中起著重要作用，對于土壤肥力的提高也有重要作用。中起著重要作用，對于土壤肥力的提高也有重要作用。定義：定義：是一類呈是一類呈菌絲狀菌絲狀生長、主要以生長、主要以孢子孢子繁殖和繁殖和陸生性陸生性強(qiáng)的強(qiáng)的G+G+原核生物；原核生物；生存環(huán)境：生存環(huán)境：含水量較低、有機(jī)物豐富、呈含水量較低、有機(jī)物豐富、呈微堿性微堿性的土壤中。放的土壤中。放線菌有特殊的泥腥味。估計(jì)每克土壤中約含放線菌線菌有特殊的泥腥味。估計(jì)每克土壤中約含放線菌孢子孢子10107 7個(gè)。個(gè)。應(yīng)用：應(yīng)用：危害：危害：極少數(shù)引起動(dòng)物放線菌?。ㄆつw、腦、肺和足部感染），極少數(shù)引起動(dòng)物放線菌?。ㄆつw、腦、肺和足部感染），植物病害植物病害。一

57、、放線菌的形態(tài)構(gòu)造一、放線菌的形態(tài)構(gòu)造鏈霉菌的形態(tài)構(gòu)造鏈霉菌的形態(tài)構(gòu)造其他放線菌的形態(tài)構(gòu)造其他放線菌的形態(tài)構(gòu)造二、放線菌的繁殖二、放線菌的繁殖三、放線菌的群體特征三、放線菌的群體特征一、放線菌的形態(tài)和構(gòu)造一、放線菌的形態(tài)和構(gòu)造 鏈霉菌屬鏈霉菌屬（Streptomyces）分布最廣；分布最廣；種類最多；種類最多；形態(tài)特征最典型；形態(tài)特征最典型；與人類關(guān)系最密切；與人類關(guān)系最密切；營養(yǎng)菌絲營養(yǎng)菌絲氣生菌絲氣生菌絲孢子絲（繁殖菌絲）孢子絲（繁殖菌絲）孢子絲的形態(tài)多樣孢子絲的形態(tài)多樣；孢子的形態(tài)多樣；孢子的形態(tài)多樣；孢子顏色十分豐富，孢子顏色十分豐富，孢子表面光滑、褶皺、刺狀或毛發(fā)狀等，因種而異；孢子

58、表面光滑、褶皺、刺狀或毛發(fā)狀等，因種而異；孢子絲和孢子的形態(tài)是對放線菌進(jìn)行孢子絲和孢子的形態(tài)是對放線菌進(jìn)行；（一）鏈霉菌的形態(tài)構(gòu)造（一）鏈霉菌的形態(tài)構(gòu)造營養(yǎng)菌絲營養(yǎng)菌絲匍匐生長于培養(yǎng)基匍匐生長于培養(yǎng)基內(nèi)，吸收營養(yǎng)，排泄廢物內(nèi)，吸收營養(yǎng)，排泄廢物營養(yǎng)菌絲發(fā)育到一定階段，營養(yǎng)菌絲發(fā)育到一定階段，伸向空間形成伸向空間形成氣生菌絲氣生菌絲氣生菌絲發(fā)育到一定階段，其上可氣生菌絲發(fā)育到一定階段，其上可分化出形成孢子的菌絲，即分化出形成孢子的菌絲，即孢子絲孢子絲Various types of spore-bearing structures on the streptomyces（二）其他放線菌所特有的形

59、態(tài)構(gòu)造1、基內(nèi)菌絲斷裂成大量桿菌狀分生孢子的放線菌 以諾卡氏菌屬（Nocardia）為代表的原始放線菌具有發(fā)達(dá)的營養(yǎng)菌絲，但多數(shù)無氣生菌絲；以橫割分裂方式產(chǎn)分生孢子；Nocardia2、菌絲頂端形成少量孢子的放線菌 小單孢菌屬：在小單孢菌屬：在基內(nèi)菌絲基內(nèi)菌絲頂端產(chǎn)一個(gè)孢子；頂端產(chǎn)一個(gè)孢子；小雙孢菌屬：在小雙孢菌屬：在氣生菌絲氣生菌絲頂端形成頂端形成2 2個(gè)孢子；個(gè)孢子；小四孢菌屬：在小四孢菌屬：在氣生菌絲氣生菌絲頂端形成個(gè)頂端形成個(gè)4 4孢子孢子小多孢菌屬：在小多孢菌屬：在氣生菌絲、基內(nèi)菌絲氣生菌絲、基內(nèi)菌絲頂端形成頂端形成2-102-10個(gè)孢子；個(gè)孢子；3、具有孢囊并產(chǎn)孢囊孢子的放線菌 孢

60、囊鏈霉菌屬：由孢子絲盤卷成孢囊，內(nèi)部產(chǎn)生多個(gè)孢囊孢子Streptosporangium4、具有孢囊并產(chǎn)、具有孢囊并產(chǎn)游動(dòng)孢子游動(dòng)孢子的放線菌的放線菌游動(dòng)放線菌屬：氣生菌絲不發(fā)達(dá)，在游動(dòng)放線菌屬：氣生菌絲不發(fā)達(dá)，在基內(nèi)菌絲基內(nèi)菌絲上形成孢囊，內(nèi)上形成孢囊，內(nèi)含許多孢囊孢子；含許多孢囊孢子；Actinoplanes二、放線菌的繁殖二、放線菌的繁殖孢子繁殖：孢子繁殖：分生孢子、孢囊孢子分生孢子、孢囊孢子 孢子的形成孢子的形成橫割分裂橫割分裂菌絲斷裂：菌絲斷裂：基內(nèi)菌絲斷裂基內(nèi)菌絲斷裂Nocardia 任何菌絲斷裂任何菌絲斷裂各種放線菌各種放線菌干燥、不透明干燥、不透明、表面呈、表面呈致致密密的的絲絨