原核微生物的形態(tài)

1、第一章第一章 原核微生物的形態(tài)、原核微生物的形態(tài)、構造和功能構造和功能原核生物（原核生物（prokaryotes）v指一大類細胞核無核膜包裹，只存在稱作核區(qū)的裸露指一大類細胞核無核膜包裹，只存在稱作核區(qū)的裸露DNA的原始單細胞生物，包括真細菌（的原始單細胞生物，包括真細菌（eubacteria）和古生菌（和古生菌（archaea）兩大類。廣義的細菌。）兩大類。廣義的細菌。v原核生物包括細菌、放線菌、立克次氏體，支原體、原核生物包括細菌、放線菌、立克次氏體，支原體、衣原體及藍細菌。衣原體及藍細菌。原核微生物形態(tài)、構造和功能原核微生物形態(tài)、構造和功能1 1 1 1 細菌細菌（bacteriabac

2、teria）放線菌放線菌(actinomycetes(actinomycetes）藍細菌藍細菌(cyanobacteria)(cyanobacteria)其他幾種原核微生物其他幾種原核微生物(others)(others)第一節(jié)第一節(jié) 細菌細菌v概述概述v細菌細胞（個體）的形態(tài)構造及其功能細菌細胞（個體）的形態(tài)構造及其功能v細菌的群體形態(tài)細菌的群體形態(tài)概述概述1、細菌（、細菌（bacteria） 指真細菌。一類細胞細短（指真細菌。一類細胞細短（約約0.5m，長度約，長度約0.55m）、結構簡單、細胞壁堅韌、多以二分裂方式繁）、結構簡單、細胞壁堅韌、多以二分裂方式繁殖和水生性較強的原核生物。殖和

3、水生性較強的原核生物。2、細菌在自然界的分布、細菌在自然界的分布 細菌是微生物的一大類群，在自然界分布廣、種類多。細菌是微生物的一大類群，在自然界分布廣、種類多。到處寄生和腐生，尤其溫暖潮濕、富含有機物的地方。到處寄生和腐生，尤其溫暖潮濕、富含有機物的地方。大量細菌活動、生長繁殖形成肉眼可見菌落、菌苔，大量細菌活動、生長繁殖形成肉眼可見菌落、菌苔，粘稠，具臭、酸敗等氣味；液體中生長會使液體變混粘稠，具臭、酸敗等氣味；液體中生長會使液體變混濁、或產(chǎn)生沉淀、或液面漂浮白色氣沫。濁、或產(chǎn)生沉淀、或液面漂浮白色氣沫。頭發(fā)和手指上的細菌頭發(fā)和手指上的細菌3、細菌與人類的關系、細菌與人類的關系與人類生產(chǎn)生

4、活關系十分密切，有害也有利。與人類生產(chǎn)生活關系十分密切，有害也有利。（1）害：）害：人和動、植物多種傳染病的病原微生物，人和動、植物多種傳染病的病原微生物，引起食品、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品腐爛變質(zhì)。引起食品、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品腐爛變質(zhì)。（2）利：）利：是微生物學的主要研究對象，并被廣泛應是微生物學的主要研究對象，并被廣泛應用于食品生產(chǎn)、工業(yè)（化工、石油開采、冶金）、用于食品生產(chǎn)、工業(yè)（化工、石油開采、冶金）、農(nóng)業(yè)（殺蟲劑、細菌肥料、沼氣發(fā)酵、飼料青貯）、農(nóng)業(yè)（殺蟲劑、細菌肥料、沼氣發(fā)酵、飼料青貯）、醫(yī)學（抗生素、菌苗、類毒素、代血漿、醫(yī)用酶醫(yī)學（抗生素、菌苗、類毒素、代血漿、醫(yī)用酶類）、環(huán)境保護（三廢處理）、環(huán)境

5、監(jiān)測（氣象、類）、環(huán)境保護（三廢處理）、環(huán)境監(jiān)測（氣象、考古）、生物工程等各個方面、是科學研究中重要考古）、生物工程等各個方面、是科學研究中重要的實驗對象。的實驗對象。細菌（細菌（Bacteria）的形態(tài)構造及其功能的形態(tài)構造及其功能（一）形態(tài)和染色（一）形態(tài)和染色1、細菌的個體形態(tài)、細菌的個體形態(tài)2、細菌的大小、細菌的大小3、細菌的染色、細菌的染色（二）（二） 細菌的細胞結構細菌的細胞結構1、一般結構、一般結構2、特殊構造、特殊構造（三）細菌的繁殖（三）細菌的繁殖1、細菌的個體（細胞）形態(tài)、細菌的個體（細胞）形態(tài)球菌(Coccus)桿菌(Bacillus)螺旋菌(Spirlla)其他形狀的細

6、菌（一）形態(tài)和染色（一）形態(tài)和染色球菌球菌(coccus)(coccus)單球菌單球菌雙球菌雙球菌四聯(lián)球菌四聯(lián)球菌八疊球菌八疊球菌葡萄球菌葡萄球菌鏈球菌鏈球菌細胞呈球形或橢圓形，細胞分裂后產(chǎn)生的新細胞，常保持一細胞呈球形或橢圓形，細胞分裂后產(chǎn)生的新細胞，常保持一定的空間排列方式排列方式可作為分類鑒定的依據(jù)。據(jù)此又定的空間排列方式排列方式可作為分類鑒定的依據(jù)。據(jù)此又把球菌分為以下類型：把球菌分為以下類型：.單球菌（顯微鏡下示意圖）單球菌（顯微鏡下示意圖）單球菌單球菌(single coccus). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7、 . . . . . . . . . .雙球菌（顯微鏡下示意圖）雙球菌（顯微鏡下示意圖）雙球菌雙球菌(double coccus)左：顯微鏡效果左：顯微鏡效果 右：電鏡照片右：電鏡照片 四聯(lián)球菌四聯(lián)球菌八疊球菌八疊球菌八疊球菌八疊球菌（顯微鏡下示意圖）八疊球菌（顯微鏡下示意圖）左：葡萄球菌電鏡照片左：葡萄球菌電鏡照片葡萄球菌葡萄球菌右：顯微鏡下的金黃色葡萄球菌右：顯微鏡下的金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)鏈球菌鏈球菌鏈球菌（顯微鏡下示意圖）鏈球菌（顯微鏡下示意圖）鏈球菌（電鏡照片）鏈球菌（電鏡照片）顯微鏡下的桿菌顯微鏡下的桿菌桿菌桿菌(bacillus) 桿狀的細菌

8、稱為桿菌。桿狀的細菌稱為桿菌。排列聯(lián)結：排列聯(lián)結：桿菌大多分散存在；也有的呈長短不同桿菌大多分散存在；也有的呈長短不同的鏈狀，似竹節(jié)、八字、柵欄、絲狀（鏈狀細胞外的鏈狀，似竹節(jié)、八字、柵欄、絲狀（鏈狀細胞外包圍一層膠質(zhì)殼）。不能作為分類鑒定的依據(jù)。包圍一層膠質(zhì)殼）。不能作為分類鑒定的依據(jù)。桿狀菌是細菌中種類最多的。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所用的桿狀菌是細菌中種類最多的。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所用的細菌大多是桿菌，桿菌中也有不少是致病菌。細菌大多是桿菌，桿菌中也有不少是致病菌。螺旋菌（螺旋菌（Spirlla)Spirlla) 弧菌弧菌 (vibrio) 螺菌（螺菌（spirllum） 螺旋體螺旋體(spirochae

9、ta)螺旋狀的細菌稱為螺旋菌。螺旋狀的細菌稱為螺旋菌。螺旋菌：螺旋菌：細胞呈彎曲桿狀的細菌統(tǒng)稱螺旋菌。螺旋菌細胞呈彎曲桿狀的細菌統(tǒng)稱螺旋菌。螺旋菌細胞壁堅韌，菌體較硬，常以單細胞分散存在，不同細胞壁堅韌，菌體較硬，常以單細胞分散存在，不同種的細胞個體，在長度、螺旋數(shù)目和螺距等方面有顯種的細胞個體，在長度、螺旋數(shù)目和螺距等方面有顯著區(qū)別。據(jù)此可再分為兩種形態(tài)。著區(qū)別。據(jù)此可再分為兩種形態(tài)。1）弧菌）弧菌 菌體只有一個彎曲，其程度不是一圈，猶如菌體只有一個彎曲，其程度不是一圈，猶如C字，或似逗號，如霍亂弧菌。字，或似逗號，如霍亂弧菌。2）螺菌）螺菌 菌體回轉如螺旋狀，螺旋菌體回轉如螺旋狀，螺旋26

10、環(huán)，小型、堅環(huán)，小型、堅韌的螺旋狀細菌。螺旋數(shù)目和螺矩大小因種而異。韌的螺旋狀細菌。螺旋數(shù)目和螺矩大小因種而異。3）螺旋體）螺旋體 螺旋螺旋6環(huán)以上，體大而柔軟。環(huán)以上，體大而柔軟。螺旋體是介于細菌與原生動物之間的單細胞原核微生物，細胞非螺旋體是介于細菌與原生動物之間的單細胞原核微生物，細胞非常細長、螺旋狀、柔軟而且易彎曲、無鞭毛，但能作特殊的彎曲常細長、螺旋狀、柔軟而且易彎曲、無鞭毛，但能作特殊的彎曲扭動或象蛇一樣的運動，繁殖方式為二分裂。扭動或象蛇一樣的運動，繁殖方式為二分裂。 在自然界存在的細菌中，桿菌最為常見；球菌次之；螺旋狀的在自然界存在的細菌中，桿菌最為常見；球菌次之；螺旋狀的最少

11、。最少。顯微鏡下的螺旋菌顯微鏡下的螺旋菌細菌的其他形態(tài)細菌的其他形態(tài)細菌電子顯微鏡照片細菌電子顯微鏡照片2、細菌細胞的大小、細菌細胞的大小普通光學顯微鏡下用測普通光學顯微鏡下用測微尺測細菌大小微尺測細菌大小細菌菌體微小，大小隨種類不同差別很大，有的與最大的病毒細菌菌體微小，大小隨種類不同差別很大，有的與最大的病毒粒大小相近，在光學顯微鏡下勉強可見，有的與藻類細胞差不粒大小相近，在光學顯微鏡下勉強可見，有的與藻類細胞差不多，幾乎肉眼就可辯認，但多數(shù)細菌屬于二者之間。測量細菌多，幾乎肉眼就可辯認，但多數(shù)細菌屬于二者之間。測量細菌大小的常用單位是微米大小的常用單位是微米(micrometer m)

12、。 最小的細菌只有最小的細菌只有50nm，最大的，最大的可長達可長達200500m，但一般不超過，但一般不超過幾微米。幾微米。 以以E.coli（0.5m3m）為例：）為例： 120個細胞個細胞“并肩并肩”排列，約一根頭排列，約一根頭發(fā)絲的寬度（發(fā)絲的寬度（60m）；）；1500個細胞個細胞頭尾銜接起來僅頭尾銜接起來僅3毫米；毫米；109 個個E.coli細胞重細胞重1mg。不同細菌大小的比較不同細菌大小的比較細菌細胞大小的表示方法細菌細胞大小的表示方法（1） 球菌大小以直徑表示：多為球菌大小以直徑表示：多為0.51m。（2） 桿菌以長和寬表示：桿菌直徑與球菌相似，長桿菌以長和寬表示：桿菌直徑

13、與球菌相似，長度均為直徑的幾倍。度均為直徑的幾倍。0.21.250.78m。（3） 螺旋菌以長和寬表示：螺旋菌以長和寬表示：0.31150m（長度（長度是菌體兩端間的距離，而不是真正的長度）。是菌體兩端間的距離，而不是真正的長度）。細菌細胞大小的重要生物學意義細菌細胞大小的重要生物學意義不同細菌細胞大小不同不同細菌細胞大小不同細胞的大小是細菌分類特征細胞的大小是細菌分類特征同一細菌的不同菌齡細胞大小不同同一細菌的不同菌齡細胞大小不同細菌細胞大小還與營養(yǎng)等因素相關細菌細胞大小還與營養(yǎng)等因素相關細胞大小的測量結果只是近似值或平均值細胞大小的測量結果只是近似值或平均值微生物學同種細菌大小受菌令、環(huán)境

14、因素等條件影響，幼令同種細菌大小受菌令、環(huán)境因素等條件影響，幼令比成熟或老齡菌大得多，長度受菌令影響更強烈，比成熟或老齡菌大得多，長度受菌令影響更強烈，其他生長條件或多或少都會影響菌體大小，滲透壓其他生長條件或多或少都會影響菌體大小，滲透壓的影響更直接。的影響更直接。 因此測量菌體的大小要注意：因此測量菌體的大小要注意： 培養(yǎng)時間；培養(yǎng)時間； 培養(yǎng)條件；培養(yǎng)條件； 所用染色方法（不同染料附著在細胞上的多少所用染色方法（不同染料附著在細胞上的多少不同）。不同）。細菌染色法細菌染色法死菌死菌正染色正染色負染色：負染色：簡單染色法簡單染色法鑒別染色法鑒別染色法 革蘭氏染色法革蘭氏染色法 抗酸性染色法

15、抗酸性染色法芽芽 孢孢 染染 色色 法法莢膜染色法等莢膜染色法等 活菌活菌: 姬姆薩染色法姬姆薩染色法3、細菌的染色、細菌的染色用美藍或用美藍或TTC（氯化三苯基四唑）等（氯化三苯基四唑）等作活菌染色作活菌染色甲菌甲菌乙菌乙菌初染初染結晶紫結晶紫媒染媒染碘液碘液脫色脫色乙醇乙醇復染復染沙黃沙黃紫色（紫色（G）紅色（紅色（G-）革藍氏染色法革藍氏染色法顯微鏡下的顯微鏡下的G+與與G細菌細菌顯微鏡下的顯微鏡下的G細菌細菌 （二）（二）細菌細胞的結構細菌細胞的結構一般構造：一般構造：細胞壁細胞壁細胞膜細胞膜細胞質(zhì)細胞質(zhì)核區(qū)核區(qū)特殊構造特殊構造：鞭毛、菌毛、性菌毛鞭毛、菌毛、性菌毛糖被（包括莢膜和粘液

16、層）糖被（包括莢膜和粘液層）芽孢芽孢細菌細胞的模式結構細菌細胞的模式結構（1 1）細胞壁（）細胞壁（cell wall) )細胞壁的結構細胞壁的結構細胞壁的功能細胞壁的功能細胞壁的化學組成細胞壁的化學組成細胞壁與革蘭氏染色細胞壁與革蘭氏染色無壁細胞與原生質(zhì)體無壁細胞與原生質(zhì)體1 1、細菌細胞的一般構造、細菌細胞的一般構造細胞壁的功能細胞壁的功能固定細胞外形固定細胞外形協(xié)助鞭毛運動協(xié)助鞭毛運動保護細胞免受外力的損傷保護細胞免受外力的損傷為正常細胞分裂所必需為正常細胞分裂所必需阻攔有害物質(zhì)進入細胞阻攔有害物質(zhì)進入細胞與細菌的抗原性、致病性和對噬菌體的敏感性與細菌的抗原性、致病性和對噬菌體的敏感性密

17、切相關密切相關1）G+陽性細菌細胞壁陽性細菌細胞壁( (厚壁菌門厚壁菌門) )G+細菌細胞壁厚度大（細菌細胞壁厚度大（2080nm）、化學組分簡單，細胞壁）、化學組分簡單，細胞壁的化學組成以肽聚糖為主，占壁物質(zhì)總量的的化學組成以肽聚糖為主，占壁物質(zhì)總量的4090；另外結；另外結合有其它多糖及一類特殊多聚物合有其它多糖及一類特殊多聚物磷壁酸（一般磷壁酸（一般10%）。）。A、肽聚糖、肽聚糖（粘肽、胞壁質(zhì)、粘質(zhì)復合物）（粘肽、胞壁質(zhì)、粘質(zhì)復合物） 肽聚糖是真細菌細胞壁的特有成分。肽聚糖是真細菌細胞壁的特有成分。結構：（結構：（以以G+細菌金黃色葡萄球菌細菌金黃色葡萄球菌Staphylococcus

18、 aureus為例）為例）肽聚糖是聚合物，由肽和聚糖兩部分組成肽聚糖網(wǎng)格狀肽聚糖是聚合物，由肽和聚糖兩部分組成肽聚糖網(wǎng)格狀分子，交織成一個致密的網(wǎng)套覆蓋在整個細胞上。分子，交織成一個致密的網(wǎng)套覆蓋在整個細胞上。肽：包括四肽尾和肽橋；肽：包括四肽尾和肽橋；聚糖：由聚糖：由NAG（N - 乙酰葡萄糖胺）和乙酰葡萄糖胺）和NAM（N - 乙酰乙酰胞壁酸）兩種單糖相互間隔連接成的長鏈。胞壁酸）兩種單糖相互間隔連接成的長鏈。每一個肽聚糖單體由每一個肽聚糖單體由3個部分組成。個部分組成。G+細菌的肽聚糖單體細菌的肽聚糖單體G+細菌肽聚糖的單體圖解細菌肽聚糖的單體圖解左：簡化的單體分子；右：單體的分子構造。

19、左：簡化的單體分子；右：單體的分子構造。箭頭示溶菌酶的水解點箭頭示溶菌酶的水解點多個雙糖單位相連形成肽聚糖的多糖多個雙糖單位相連形成肽聚糖的多糖 鏈，鏈，NAMNAGNAMNAG，其長度因菌種而異（金黃，其長度因菌種而異（金黃色葡萄球菌色葡萄球菌9個、地衣芽孢桿菌個、地衣芽孢桿菌79個）。個）。 G細菌（金黃色葡萄球菌）肽聚糖的立體結構（片段）細菌（金黃色葡萄球菌）肽聚糖的立體結構（片段） 類類型型 甲肽尾上甲肽尾上連接點連接點 肽肽 橋橋 乙肽尾上乙肽尾上連接點連接點 實實 例例第第4氨基酸氨基酸第第4氨基酸氨基酸第第4氨基酸氨基酸第第4氨基酸氨基酸-CONH-(Gly)5-(肽尾）肽尾）

20、12-D-Lys-第第3氨基酸氨基酸第第3氨基酸氨基酸第第3氨基酸氨基酸第第2氨基酸氨基酸E.coli （G-）S.Aureus（G+）M.Luteus（G+）C.Poinsettiae（G+）肽聚糖分子中的肽聚糖分子中的4種主要肽橋類型種主要肽橋類型G+細菌的肽聚糖層細菌的肽聚糖層v多個肽聚糖單體相連就形成了肽聚糖網(wǎng)狀結構，在多個肽聚糖單體相連就形成了肽聚糖網(wǎng)狀結構，在G+細菌中細菌中75%以上亞單位交叉連接成重復網(wǎng)狀結構，以上亞單位交叉連接成重復網(wǎng)狀結構，這種結構質(zhì)地堅韌、機械強度大，金葡菌肽聚糖層這種結構質(zhì)地堅韌、機械強度大，金葡菌肽聚糖層由由40層左右網(wǎng)狀分子組成，厚約層左右網(wǎng)狀分子組

21、成，厚約2080nm。v 肽聚糖可被溶菌酶破壞；青霉素也可干擾短肽之間肽聚糖可被溶菌酶破壞；青霉素也可干擾短肽之間肽鍵的形成從而破壞細胞壁肽聚糖的合成。肽鍵的形成從而破壞細胞壁肽聚糖的合成。B B、磷壁質(zhì)（垣酸）、磷壁質(zhì)（垣酸）v是結合在是結合在G+細菌細胞壁上的一種酸性多糖，磷壁酸是細菌細胞壁上的一種酸性多糖，磷壁酸是G+細菌細胞壁所特有的成分。細菌細胞壁所特有的成分。v化學組成化學組成:多元醇（甘油和核糖醇）和磷酸的聚合物，能溶于水。多元醇（甘油和核糖醇）和磷酸的聚合物，能溶于水。v類型類型:壁磷壁酸：壁磷壁酸：與肽聚糖分子間發(fā)生共價結合，以其末端的與肽聚糖分子間發(fā)生共價結合，以其末端的磷

22、酸二酯鍵連接于磷酸二酯鍵連接于NAM的第六位碳原子上，可能占細的第六位碳原子上，可能占細胞壁干重的胞壁干重的10%50，含量多少與培養(yǎng)基的成分有關。，含量多少與培養(yǎng)基的成分有關。膜磷壁酸（脂磷壁酸）：膜磷壁酸（脂磷壁酸）：跨越肽聚糖層并與細胞膜相交跨越肽聚糖層并與細胞膜相交連，含量與培養(yǎng)基關系不大。連，含量與培養(yǎng)基關系不大。磷壁酸磷壁酸(teichoic acids)結構結構甘油磷壁酸的結構模式（左）及其單體（虛線范圍內(nèi)）的分子結構（右）甘油磷壁酸的結構模式（左）及其單體（虛線范圍內(nèi)）的分子結構（右）磷壁酸的功能磷壁酸的功能、磷壁酸帶負電苛，可與環(huán)境中的、磷壁酸帶負電苛，可與環(huán)境中的Mg2+等

23、陽離子結等陽離子結合，提高細胞表面這些離子的濃度，以保證細胞膜上合，提高細胞表面這些離子的濃度，以保證細胞膜上一些合成酶維持高活性的需要。一些合成酶維持高活性的需要。、保證致病菌與宿主間的粘連避免被白細胞吞噬，并、保證致病菌與宿主間的粘連避免被白細胞吞噬，并有抗補體的作用。有抗補體的作用。、賦于、賦于G+菌以特異的表面抗原，因而可用于菌種鑒定。菌以特異的表面抗原，因而可用于菌種鑒定。、提供某些噬菌體以特異的吸附受體位點。、提供某些噬菌體以特異的吸附受體位點。、調(diào)解細胞內(nèi)自溶素的活力，以防止細胞因自溶而死、調(diào)解細胞內(nèi)自溶素的活力，以防止細胞因自溶而死亡。亡。、貯藏元素。、貯藏元素。G細菌細菌CW

24、的組成和結構比的組成和結構比G+細菌更為復雜，層次較多，但細菌更為復雜，層次較多，但比比G+菌細胞壁薄，肽聚糖層很?。ň毎诒?，肽聚糖層很?。?3nm），故機械強度），故機械強度較較G+細菌弱。細菌弱。2）革蘭氏陰性細菌（薄壁菌門）細胞壁）革蘭氏陰性細菌（薄壁菌門）細胞壁A、內(nèi)壁層、內(nèi)壁層 緊貼細胞膜厚約緊貼細胞膜厚約2 3nm由肽聚糖組成，肽聚糖的由肽聚糖組成，肽聚糖的含量占細胞壁的含量占細胞壁的10%弱，一般由弱，一般由12層肽聚糖網(wǎng)狀層肽聚糖網(wǎng)狀分子組成。肽聚糖多糖鏈結構與分子組成。肽聚糖多糖鏈結構與G+細菌基本相同。細菌基本相同。差別為（以差別為（以Escherichia.coli為

25、例）：為例）： a、四肽尾中的四肽尾中的L賴賴AA往往被二氨庚二酸（往往被二氨庚二酸（m-DAP）取代。）取代。 b、 沒有特殊的肽橋，前后兩沒有特殊的肽橋，前后兩 單體間的連接僅通過短肽尾上單體間的連接僅通過短肽尾上D-Ala上的上的-COOH與與m-DAP的的-NH2直接相連。交連程度只有直接相連。交連程度只有30%，形成較稀疏、機械強度，形成較稀疏、機械強度較差的肽聚糖網(wǎng)套。較差的肽聚糖網(wǎng)套。MGL-AlaD-GluDAPD-AlaMGL-AlaD-GluDAPD-AlaMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMMMMMMG - 細

26、菌E.coli肽聚糖結構（局部）左：肽橋的連接方式；右：網(wǎng)的一部分MN乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸GN乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺G細菌與細菌與 G細菌肽聚糖的組成不同細菌肽聚糖的組成不同肽尾第三氨基酸不同肽尾第三氨基酸不同G 賴氨酸賴氨酸G 二氨基庚二酸二氨基庚二酸G，M都是都是1，4糖苷鍵連接糖苷鍵連接肽橋肽橋G：不同形式：不同形式G：肽鍵：肽鍵G+(a)和和G-(b)細菌肽聚糖網(wǎng)的比較細菌肽聚糖網(wǎng)的比較B B、外壁層（外膜）、外壁層（外膜）v是是G-細菌細胞壁所特有的結構，位于細胞壁的最外細菌細胞壁所特有的結構，位于細胞壁的最外層。如大腸桿菌中肽聚糖層的外部，表面不規(guī)則。層。如大腸桿菌中肽聚糖層的外部，

27、表面不規(guī)則。v主要成份為脂多糖、磷脂和若干種外膜蛋白。某些主要成份為脂多糖、磷脂和若干種外膜蛋白。某些細菌的抗原性致病性以及對噬菌體的敏感性均與這細菌的抗原性致病性以及對噬菌體的敏感性均與這些成份有關。些成份有關。脂多糖（脂多糖（Lipolysaccharide，LPS）的組成）的組成LPS類脂類脂A：2個個N乙酰葡糖胺及乙酰葡糖胺及5個長鏈脂肪酸個長鏈脂肪酸核心多糖區(qū)核心多糖區(qū)內(nèi)核心區(qū)內(nèi)核心區(qū)3個個2酮酮3脫氧辛糖酸脫氧辛糖酸3個個L甘油甘露庚糖甘油甘露庚糖外核心區(qū)：外核心區(qū)：5個己糖（個己糖（Hex），包括葡糖胺、），包括葡糖胺、 半乳糖、葡萄糖半乳糖、葡萄糖 O特異側鏈：多個特異側鏈：多

28、個4Hex單位，內(nèi)含半乳糖、鼠李糖單位，內(nèi)含半乳糖、鼠李糖 甘露糖、阿比可糖甘露糖、阿比可糖(Abq)等等外膜的功能外膜的功能、控制細胞的透性、吸附控制細胞的透性、吸附Mg2+ 、Ca2+等并提高這些等并提高這些離子在細胞表面的濃度；離子在細胞表面的濃度； ； 、由于、由于LPS結構的變化，決定細胞壁抗原多樣性結構的變化，決定細胞壁抗原多樣性（沙門氏菌屬表面抗原類型（沙門氏菌屬表面抗原類型2107個），可用于傳染個），可用于傳染病的診斷和病原的地理定位；病的診斷和病原的地理定位；、是、是G-病原菌致病物質(zhì)病原菌致病物質(zhì)內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎，類內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎，類脂脂A是內(nèi)毒素的毒性中心；是內(nèi)毒素的

29、毒性中心；、是許多噬菌體在細胞表面的吸附受體。、是許多噬菌體在細胞表面的吸附受體。vLPS要維持其結構的穩(wěn)定性需要足量的要維持其結構的穩(wěn)定性需要足量的Ca2+存在，存在，如果用螯合劑去除如果用螯合劑去除Ca2+，LPS就會解體，內(nèi)壁就會解體，內(nèi)壁層層肽聚糖層暴露，可被溶菌酶水解，產(chǎn)生細肽聚糖層暴露，可被溶菌酶水解，產(chǎn)生細胞壁缺陷細菌。胞壁缺陷細菌。外壁層中的蛋白質(zhì)外壁層中的蛋白質(zhì) 2020余種蛋白，主要有：余種蛋白，主要有：孔蛋白（基質(zhì)蛋白）：孔蛋白（基質(zhì)蛋白）：其上有充水孔道，橫跨其上有充水孔道，橫跨 外壁層，使外壁層具有分子篩的作用、可控制某外壁層，使外壁層具有分子篩的作用、可控制某些物質(zhì)

30、（分子量小于些物質(zhì)（分子量小于800800900900的親水性營養(yǎng)物質(zhì)）的親水性營養(yǎng)物質(zhì)）進入外膜，有特異性與非特異性兩種。進入外膜，有特異性與非特異性兩種。外膜蛋白（外壁蛋白）：外膜蛋白（外壁蛋白）：是一類特異性的運送蛋白是一類特異性的運送蛋白或載體，可把較大的分子如或載體，可把較大的分子如V VB12B12、核糖降解物、麥、核糖降解物、麥芽寡糖、鐵色素等輸送入細胞內(nèi)。芽寡糖、鐵色素等輸送入細胞內(nèi)。脂蛋白：脂蛋白：具有使外膜層與內(nèi)壁肽聚糖層緊密相連具有使外膜層與內(nèi)壁肽聚糖層緊密相連的功能。的功能。周質(zhì)空間（壁膜空間）周質(zhì)空間（壁膜空間） 位于細胞壁與細胞膜之間的狹窄空間，位于細胞壁與細胞膜之

31、間的狹窄空間，G+、G-細菌細菌均具有。內(nèi)含多種蛋白質(zhì)，如蛋白酶、核酸酶、運送均具有。內(nèi)含多種蛋白質(zhì)，如蛋白酶、核酸酶、運送某些物質(zhì)進入細胞內(nèi)的結合蛋白、受體蛋白等。某些物質(zhì)進入細胞內(nèi)的結合蛋白、受體蛋白等。3）古生菌的細胞壁）古生菌的細胞壁 v古生菌（古生菌（Archaea 古細菌、古菌）古細菌、古菌）v主要包括一些獨特生態(tài)類型的原核生物如產(chǎn)甲烷菌及主要包括一些獨特生態(tài)類型的原核生物如產(chǎn)甲烷菌及大多數(shù)嗜極菌（極端嗜鹽菌、極端嗜熱菌、熱原體屬大多數(shù)嗜極菌（極端嗜鹽菌、極端嗜熱菌、熱原體屬等）。等）。v在古細菌中，除熱原體屬在古細菌中，除熱原體屬(Thermoplasma)沒有細胞壁沒有細胞壁外

32、，其余都具有與真細菌功能相似的細胞壁。但化學外，其余都具有與真細菌功能相似的細胞壁。但化學成分差別較大，其細胞壁不含真正的肽聚糖，而含假成分差別較大，其細胞壁不含真正的肽聚糖，而含假肽聚糖、糖蛋白或蛋白質(zhì)。肽聚糖、糖蛋白或蛋白質(zhì)。Methanobacterium的假肽聚糖的假肽聚糖 結構與肽聚糖相似。結構與肽聚糖相似。 具體差別具體差別: 多糖骨架多糖骨架:是由是由N-乙酰葡萄乙酰葡萄糖胺和糖胺和N-乙酰塔羅糖胺糖醛乙酰塔羅糖胺糖醛酸以酸以-1，3-糖苷鍵交替連糖苷鍵交替連接而成；接而成； 肽尾肽尾:由由L-Glu、L-Ala、L-Lys3個個L型氨基酸組成；型氨基酸組成； 肽橋肽橋:由由L-

33、Glu一個氨基酸一個氨基酸組成。組成。缺壁缺壁細菌細菌 實驗室中實驗室中形形成成自然界長期進化中形成：支原體自然界長期進化中形成：支原體自發(fā)缺壁突變：自發(fā)缺壁突變：L L型細菌（型細菌（G+或或G-）人工方法人工方法去壁去壁徹底除盡：原生質(zhì)體徹底除盡：原生質(zhì)體（G+ ）部分去除：球狀體部分去除：球狀體（G-）4）缺壁細菌）缺壁細菌A、L型細菌（型細菌（L-form of bacteria）因發(fā)生自發(fā)突變而成為缺壁細菌，由英國因發(fā)生自發(fā)突變而成為缺壁細菌，由英國ListerLister研究研究所的學者于所的學者于19351935年發(fā)現(xiàn)，故稱年發(fā)現(xiàn)，故稱“L”L”型細菌。型細菌。特點：原為桿狀細胞

34、的念珠狀鏈桿菌發(fā)生自發(fā)突變后，特點：原為桿狀細胞的念珠狀鏈桿菌發(fā)生自發(fā)突變后，細胞膨大、對滲透壓敏感、在固體培養(yǎng)基上形成細胞膨大、對滲透壓敏感、在固體培養(yǎng)基上形成“油油煎蛋煎蛋”似的小菌落。似的小菌落。B、原生質(zhì)體（、原生質(zhì)體（protoplast）在人為條件下，用溶菌酶除盡原有細胞壁或用青霉素在人為條件下，用溶菌酶除盡原有細胞壁或用青霉素抑制新生細胞壁合成后，所得到的僅有一層細胞膜抑制新生細胞壁合成后，所得到的僅有一層細胞膜包裹的圓球狀滲透敏感（脆弱）細胞。包裹的圓球狀滲透敏感（脆弱）細胞。G+G+細菌最易細菌最易形成原生質(zhì)體。形成原生質(zhì)體。應用：應用：不同菌種或菌株的原生質(zhì)體間易發(fā)生細胞融

35、合，不同菌種或菌株的原生質(zhì)體間易發(fā)生細胞融合，可用于雜交育種；原生質(zhì)體比正常細菌更易導入外可用于雜交育種；原生質(zhì)體比正常細菌更易導入外源遺傳物質(zhì)，有利于遺傳學基本原理的研究。源遺傳物質(zhì)，有利于遺傳學基本原理的研究。C、球狀體（、球狀體（sphaeroplast 原生質(zhì)球）原生質(zhì)球）還殘留部分細胞壁（尤其是還殘留部分細胞壁（尤其是G細菌外膜層）的原生細菌外膜層）的原生質(zhì)體。質(zhì)體。D、支原體（、支原體（Mycoplasma）是在長期的進化過程中形成的、適應自然生活條件的是在長期的進化過程中形成的、適應自然生活條件的無細胞壁的原核生物。無細胞壁的原核生物。特點：特點：細胞膜中含有一般原核生物所沒有的

36、甾醇，因細胞膜中含有一般原核生物所沒有的甾醇，因此即使缺乏細胞壁，其細胞膜仍有較高的機械強度。此即使缺乏細胞壁，其細胞膜仍有較高的機械強度。菌落較小（菌落較?。?mm左右），左右），“油煎蛋油煎蛋”型。型。5）細胞壁與革蘭氏染色）細胞壁與革蘭氏染色除支原體和細胞壁缺陷細菌外外，幾乎所有的原核生物都具有堅韌除支原體和細胞壁缺陷細菌外外，幾乎所有的原核生物都具有堅韌的細胞壁，通過革蘭氏染色法可將它們分為的細胞壁，通過革蘭氏染色法可將它們分為G+和和G兩大類。兩大類。G氏氏染色是基于細菌細胞壁特殊化學組分基礎上的一種物理原因。染色是基于細菌細胞壁特殊化學組分基礎上的一種物理原因。6）細胞壁與原核生物

37、分類）細胞壁與原核生物分類 A、真細菌亞界、真細菌亞界薄壁菌門：為薄壁菌門：為G-光合和非光合細菌，細胞壁兩層。光合和非光合細菌，細胞壁兩層。厚壁菌門：厚壁菌門：G+細菌和放線菌，細胞壁一層，厚而細菌和放線菌，細胞壁一層，厚而硬。硬。柔膜菌門：無細胞壁，細胞柔軟的支原體，柔膜菌門：無細胞壁，細胞柔軟的支原體，G-。B、古細菌亞界、古細菌亞界疵壁菌門：細胞壁中缺乏常規(guī)肽聚糖的原核生物，疵壁菌門：細胞壁中缺乏常規(guī)肽聚糖的原核生物，古細菌。古細菌。（2 2）細胞膜）細胞膜 （cell membrane 細胞質(zhì)膜、質(zhì)膜、內(nèi)膜）細胞質(zhì)膜、質(zhì)膜、內(nèi)膜） 是緊靠在細胞壁內(nèi)側，圍繞在細胞質(zhì)外面的一層柔軟、是緊

38、靠在細胞壁內(nèi)側，圍繞在細胞質(zhì)外面的一層柔軟、脆弱而富有彈性的半透性薄膜。厚約脆弱而富有彈性的半透性薄膜。厚約78nm，其主，其主要化學成分為磷質(zhì)（占要化學成分為磷質(zhì)（占2030%）與蛋白質(zhì)（占）與蛋白質(zhì)（占5070%）。）。觀察與分離觀察與分離 通過質(zhì)壁分離、選擇性染色、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原生質(zhì)體破裂或電子顯微鏡 觀察，都可證明細胞膜的存觀察，都可證明細胞膜的存 在。在。 細胞膜細胞膜(cell membrane)模式結構圖模式結構圖基本成分：基本成分：由磷脂雙分子層與蛋白質(zhì)組成。由磷脂雙分子層與蛋白質(zhì)組成。原核生物細胞膜上除支原體外，一般不含膽固醇等原核生物

39、細胞膜上除支原體外，一般不含膽固醇等甾醇，與真核生物恰恰相反。甾醇，與真核生物恰恰相反。 磷脂v每一個磷脂分子由一個帶正電荷且能溶于每一個磷脂分子由一個帶正電荷且能溶于水的極性頭（磷酸端）和一個不帶電荷、不水的極性頭（磷酸端）和一個不帶電荷、不溶于水的非極性端（烴端）所構成。兩個極溶于水的非極性端（烴端）所構成。兩個極性頭分別朝向內(nèi)外兩表面，呈親水性；兩個性頭分別朝向內(nèi)外兩表面，呈親水性；兩個非級性端的疏水尾則埋入膜的內(nèi)層，于是形非級性端的疏水尾則埋入膜的內(nèi)層，于是形成了一個磷脂雙分子層。成了一個磷脂雙分子層。v在常溫下，磷脂雙分子層呈液態(tài)。在常溫下，磷脂雙分子層呈液態(tài)。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)v細胞膜上

40、的蛋白無規(guī)則的，以不同深度分布于膜的細胞膜上的蛋白無規(guī)則的，以不同深度分布于膜的磷脂層中。磷脂層中。v整合蛋白（整合蛋白（intergral protein 內(nèi)嵌蛋白）：不對稱內(nèi)嵌蛋白）：不對稱于膜的一側或穿過全膜或埋藏在磷脂雙分子層內(nèi)，于膜的一側或穿過全膜或埋藏在磷脂雙分子層內(nèi)，具運輸功能，有時分子內(nèi)還存在運輸通道。具運輸功能，有時分子內(nèi)還存在運輸通道。v周邊蛋白（周邊蛋白（peripheral protein 膜外蛋白）：分布膜外蛋白）：分布于膜的內(nèi)外表面，具有酶促作用。于膜的內(nèi)外表面，具有酶促作用。膜中的蛋白質(zhì)和磷脂，不論數(shù)量和種類均隨菌體膜中的蛋白質(zhì)和磷脂，不論數(shù)量和種類均隨菌體生理狀

41、態(tài)而變化。生理狀態(tài)而變化。細胞膜的功能細胞膜的功能(是細胞重要的代謝活動中心是細胞重要的代謝活動中心)選擇性地控制細胞內(nèi)、外的物質(zhì)的運送、交換；選擇性地控制細胞內(nèi)、外的物質(zhì)的運送、交換；維持細胞內(nèi)正常滲透壓的結構屏障；維持細胞內(nèi)正常滲透壓的結構屏障；合成細胞壁各種組分和莢膜等大分子的場所；合成細胞壁各種組分和莢膜等大分子的場所；許多酶和電子傳遞鏈組分的所在部位，進行氧化磷許多酶和電子傳遞鏈組分的所在部位，進行氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地；酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地；鞭毛著生點和提供其運動所需的能量等。鞭毛著生點和提供其運動所需的能量等。間體間體由細胞膜內(nèi)褶形成的一種由細胞膜內(nèi)褶形成的一種管

42、狀、層狀或囊狀結構，管狀、層狀或囊狀結構，一般位于細胞分裂部位或一般位于細胞分裂部位或其鄰近。是特化的細胞膜，其鄰近。是特化的細胞膜，當去掉細胞壁，間體會伸當去掉細胞壁，間體會伸展成細胞膜。在展成細胞膜。在G+菌中間菌中間體較明顯。體較明顯。間體（間體（Mesosome)的功能的功能相當于真核細胞的線粒體相當于真核細胞的線粒體與細胞壁合成有關，促進細胞間隔（細胞分裂與細胞壁合成有關，促進細胞間隔（細胞分裂時）的形成時）的形成與遺傳物質(zhì)的復制（在此雙鏈與遺傳物質(zhì)的復制（在此雙鏈DNA解鏈并開始復解鏈并開始復制）及其相互分開有關制）及其相互分開有關 有學者認為間體是一種贗象有學者認為間體是一種贗象

43、古細菌的細胞膜古細菌的細胞膜v磷脂的組成：頭部為甘油，尾由長鏈烴（異戊磷脂的組成：頭部為甘油，尾由長鏈烴（異戊二烯的重復單位）組成二烯的重復單位）組成v親水頭與疏水尾通過醚鍵連接親水頭與疏水尾通過醚鍵連接（-C-O-C-）連接）連接成甘油二醚或甘油四醚成甘油二醚或甘油四醚v細胞膜中存在獨特的單分子層、或單、雙分子細胞膜中存在獨特的單分子層、或單、雙分子層混合膜層混合膜v甘油分子甘油分子C3上可連接多種與真細菌和真核細胞上可連接多種與真細菌和真核細胞膜上不同的獨特基團膜上不同的獨特基團v細胞膜上含有多種獨特脂類（細菌紅素、細胞膜上含有多種獨特脂類（細菌紅素、和和胡蘿卜素、番茄紅素、視黃醛和耐醌等

44、）胡蘿卜素、番茄紅素、視黃醛和耐醌等）（3）細胞質(zhì)）細胞質(zhì)(cytoplasm )和內(nèi)含物和內(nèi)含物( inclusion body) 貯藏物貯藏物(reserve granule)磁小體磁小體(megnetosome)羧酶體羧酶體(carboxysome)氣氣 泡泡(gas vocuoles)核糖體核糖體(ribosome)質(zhì)粒質(zhì)粒(circular covalently closed DNA)細胞質(zhì)：細胞質(zhì)：被細胞膜包裹的除核質(zhì)體外的一切無色透明，粘稠的被細胞膜包裹的除核質(zhì)體外的一切無色透明，粘稠的膠狀，顆粒狀物質(zhì)總稱為細胞質(zhì)。膠狀，顆粒狀物質(zhì)總稱為細胞質(zhì)。成分：成分：由蛋白質(zhì)，核酸（由蛋白

45、質(zhì)，核酸（DNA和和RNA），核糖體，貯藏物，），核糖體，貯藏物，各種酶類，中間代謝產(chǎn)物，脂類，多糖，氣泡，無機鹽和水等各種酶類，中間代謝產(chǎn)物，脂類，多糖，氣泡，無機鹽和水等等組成，內(nèi)有大量內(nèi)含物。等組成，內(nèi)有大量內(nèi)含物。糖原：大腸桿菌、克雷伯氏菌、糖原：大腸桿菌、克雷伯氏菌、 藍細菌芽孢桿菌等藍細菌芽孢桿菌等聚聚羥丁酸羥丁酸： 固氮菌、產(chǎn)堿菌、腸桿菌固氮菌、產(chǎn)堿菌、腸桿菌氮源類氮源類藻青素藻青素：藍細菌含有：藍細菌含有藻青蛋白：藍細菌含有藻青蛋白：藍細菌含有磷源（異染粒）：磷源（異染粒）：迂回螺菌、白喉棒桿菌和分枝桿菌含有迂回螺菌、白喉棒桿菌和分枝桿菌含有 硫源：迂回螺菌菌、白喉棒桿菌、結核

46、分枝桿菌硫源：迂回螺菌菌、白喉棒桿菌、結核分枝桿菌貯藏物貯藏物(reserve granule)碳源及能源類碳源及能源類紅色螺菌的電子顯微鏡圖片紅色螺菌的電子顯微鏡圖片聚聚 羥丁酸（羥丁酸（Poly-hydroxybutyrate,PHB）是一種存在于許多細菌是一種存在于許多細菌細胞質(zhì)內(nèi)的類脂性質(zhì)的細胞質(zhì)內(nèi)的類脂性質(zhì)的碳源類貯藏物，具有貯碳源類貯藏物，具有貯藏能量、碳源和降低細藏能量、碳源和降低細胞內(nèi)滲透壓等作用。具胞內(nèi)滲透壓等作用。具無毒、可塑和易降解等無毒、可塑和易降解等特點，正大力開發(fā)用于特點，正大力開發(fā)用于制造醫(yī)用塑料、快餐盒制造醫(yī)用塑料、快餐盒等。等。 PHBHCHH3CCCHHHO

47、OOnn106OHPO HnHO O異染粒異染粒（metachromatic granule）n=2106異染粒（迂回體、捩轉菌素）：是無機偏磷酸的聚異染粒（迂回體、捩轉菌素）：是無機偏磷酸的聚合物，可用美蘭或甲苯胺蘭染成紅紫色。具有貯藏合物，可用美蘭或甲苯胺蘭染成紅紫色。具有貯藏磷元素和能量、降低細胞滲透壓等作用。磷元素和能量、降低細胞滲透壓等作用。磁小體磁小體(megnetosome)在少數(shù)水生螺菌屬、嗜膽球菌屬等趨磁細菌中發(fā)現(xiàn)在少數(shù)水生螺菌屬、嗜膽球菌屬等趨磁細菌中發(fā)現(xiàn)主要成分是主要成分是FeFe3 3O O4 4 ，外被一層磷脂、蛋白或糖蛋白，外被一層磷脂、蛋白或糖蛋白膜膜, ,無毒無

48、毒, ,大小大小2020100nm,100nm,每個細胞有每個細胞有2 22020顆顆形狀為平截八面體、平行六面體或六棱柱體等形狀為平截八面體、平行六面體或六棱柱體等功能：導向作用，即借助鞭毛引導細菌游向泥、水功能：導向作用，即借助鞭毛引導細菌游向泥、水界面微氧環(huán)境處生活界面微氧環(huán)境處生活實用前景：實用前景：生產(chǎn)磁性定向藥物和抗體，以及制造生物傳感器生產(chǎn)磁性定向藥物和抗體，以及制造生物傳感器羧酶體（羧酶體（carboxysome，羧化體），羧化體）存在于一些自養(yǎng)細菌內(nèi)的多角形或六角形內(nèi)含物存在于一些自養(yǎng)細菌內(nèi)的多角形或六角形內(nèi)含物大小約大小約10nm內(nèi)含內(nèi)含1，5二磷酸核酮糖羧化酶二磷酸核酮糖

49、羧化酶在自養(yǎng)細菌的在自養(yǎng)細菌的CO2固定中起關鍵作用固定中起關鍵作用氣泡（氣泡（gas vocuoles）是許多光合型、無鞭毛水生菌中充滿氣體的泡囊是許多光合型、無鞭毛水生菌中充滿氣體的泡囊狀內(nèi)含物狀內(nèi)含物大小為大小為0.2 1.0um75nm內(nèi)由數(shù)排柱形小空泡組成，外有內(nèi)由數(shù)排柱形小空泡組成，外有2nm厚的蛋白膜厚的蛋白膜包裹包裹每個細胞中含幾個或數(shù)百個氣泡每個細胞中含幾個或數(shù)百個氣泡功能：調(diào)節(jié)細胞比重以使細菌漂浮在最適水層中功能：調(diào)節(jié)細胞比重以使細菌漂浮在最適水層中獲取光能獲取光能 、O2和營養(yǎng)物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì) 核糖體亞基連在核糖體（核糖體（Ribosome)細胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場所。細胞內(nèi)合

50、成蛋白質(zhì)的場所。（4）核區(qū)）核區(qū)（nuclear region or area）v又稱核質(zhì)體、原核、擬核、核基因組又稱核質(zhì)體、原核、擬核、核基因組(genome）v是一個大型環(huán)狀是一個大型環(huán)狀DNA分子。長度為分子。長度為0.25 3.00 mmv每個細胞所含的核區(qū)數(shù)一般每個細胞所含的核區(qū)數(shù)一般1 4個個,少數(shù)有少數(shù)有2025個核質(zhì)體個核質(zhì)體（褐球固氮菌）。（褐球固氮菌）。v快速生長時核區(qū)體積可達細胞體積的快速生長時核區(qū)體積可達細胞體積的20。v靜止時期的細胞核多呈啞鈴形，球形；分裂過程中常出現(xiàn)靜止時期的細胞核多呈啞鈴形，球形；分裂過程中常出現(xiàn)H、X、Y形。形。v細菌除在染色體復制時間內(nèi)呈雙倍

51、體外細菌除在染色體復制時間內(nèi)呈雙倍體外,一般均為單倍體。一般均為單倍體。v功能：是負載細菌遺傳信息的物質(zhì)基礎功能：是負載細菌遺傳信息的物質(zhì)基礎 。2、細菌細胞的特殊構造、細菌細胞的特殊構造v糖被糖被v鞭毛鞭毛v菌毛菌毛v性菌毛性菌毛v芽孢和休眠構造芽孢和休眠構造（1）糖被（）糖被（glycocalyx）v包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的透明包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的透明膠狀物質(zhì)。膠狀物質(zhì)。v糖被的有無、厚度和菌種的種類、遺傳性有關，糖被的有無、厚度和菌種的種類、遺傳性有關，還和環(huán)境尤其是營養(yǎng)條件有關還和環(huán)境尤其是營養(yǎng)條件有關 。糖被糖被(glycocalyx)包被于某些細菌細

52、胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)，稱為糖被。糖被的有無、厚薄與菌種遺傳性有關，還與環(huán)境條件（特別是營養(yǎng)）密切相關。糖被按其有無固定層次、層次薄厚又可分為莢膜、微莢膜,粘液層,和菌膠團。細菌負染后相差顯微鏡圖片（示莢膜）細菌負染后相差顯微鏡圖片（示莢膜）糖被的種類糖被的種類v莢膜（莢膜（capsule 大莢膜）：一般厚約大莢膜）：一般厚約200nm，具一，具一定外形，相對穩(wěn)定地附著于細胞壁外，與細胞結合力定外形，相對穩(wěn)定地附著于細胞壁外，與細胞結合力較強。較強。v微莢膜（微莢膜（microcapsule）：厚）：厚200nm以下，具有一以下，具有一定外形，與細胞表面結合緊密。定外形，與細胞表面結合

53、緊密。v粘液層（粘液層（slime layer）：比莢膜疏松，無明顯邊緣，）：比莢膜疏松，無明顯邊緣，且可向周圍環(huán)境擴散，并能增加培養(yǎng)基的粘度（尤其且可向周圍環(huán)境擴散，并能增加培養(yǎng)基的粘度（尤其液體培養(yǎng)時）。液體培養(yǎng)時）。v粘結物：粘液層僅局限于細胞的一端并通過它特異性粘結物：粘液層僅局限于細胞的一端并通過它特異性地附著于物體表面。地附著于物體表面。莢膜成分莢膜成分（莢膜含莢膜含水量很高水量很高）多糖多糖純多糖純多糖雜多糖雜多糖多肽和多糖多肽和多糖蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)葡聚糖葡聚糖纖維素纖維素果聚糖果聚糖多肽多肽海藻酸海藻酸透明質(zhì)酸透明質(zhì)酸聚聚-D-D-谷氨酸谷氨酸分離與觀察分離與觀察v莢膜可通過離心培

54、養(yǎng)液而沉降，粘液層擴散到培養(yǎng)莢膜可通過離心培養(yǎng)液而沉降，粘液層擴散到培養(yǎng)基中，使培養(yǎng)液呈凝膠狀，不流動，離心不沉降?；?，使培養(yǎng)液呈凝膠狀，不流動，離心不沉降。v經(jīng)特殊染色（負染色法）后，可在光學顯微鏡下觀經(jīng)特殊染色（負染色法）后，可在光學顯微鏡下觀察到。察到。細菌的莢膜細菌的莢膜莢膜細菌群體特征莢膜細菌群體特征 v菌落：菌落：光滑型菌落，表面濕潤、光澤、粘液狀。光滑型菌落，表面濕潤、光澤、粘液狀。v菌膠團（菌膠團（zoogloea）：）：通常的情況下，有莢膜通常的情況下，有莢膜的細菌在每個菌體表面包圍一層莢膜。但有的細的細菌在每個菌體表面包圍一層莢膜。但有的細菌，多個莢膜相互融合，連為一體，

55、組成共同的菌，多個莢膜相互融合，連為一體，組成共同的莢膜并包圍細菌細胞形成的結構。莢膜并包圍細菌細胞形成的結構。糖被的功能糖被的功能保護作用保護作用保護細菌免受干旱損壞保護細菌免受干旱損壞防止噬菌體的吸附和裂解防止噬菌體的吸附和裂解使致病菌免受突破主白細胞吞噬使致病菌免受突破主白細胞吞噬貯藏養(yǎng)料貯藏養(yǎng)料作為透性屏障或離子交換系介質(zhì)作為透性屏障或離子交換系介質(zhì)附著作用附著作用細菌間的信息識別作用細菌間的信息識別作用堆積代謝廢物堆積代謝廢物危危 害害 由于莢膜細菌的大量繁殖，常使糖廠的糖液發(fā)粘由于莢膜細菌的大量繁殖，常使糖廠的糖液發(fā)粘變質(zhì)，酒類、牛奶、面包等飲料和食品發(fā)粘變質(zhì)。變質(zhì)，酒類、牛奶、面

56、包等飲料和食品發(fā)粘變質(zhì)。最常見的是腸膜狀明串珠菌（最常見的是腸膜狀明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides） G+，球或橢球狀，固體培養(yǎng)基上，球或橢球狀，固體培養(yǎng)基上常呈鏈狀排列）。常呈鏈狀排列）。細菌糖被實用意義細菌糖被實用意義鑒定菌種鑒定菌種提取葡聚糖提取葡聚糖“代血漿代血漿”胞外多糖：黃原膠用于石油開采胞外多糖：黃原膠用于石油開采菌膠團用于處理污水菌膠團用于處理污水（2）鞭毛（）鞭毛（Flagellum)生長在某些細菌體表的長絲狀生長在某些細菌體表的長絲狀蛋白質(zhì)附屬物，稱為鞭毛，其蛋白質(zhì)附屬物，稱為鞭毛，其數(shù)目為一至數(shù)條，具有運動功數(shù)目為一至數(shù)條，具有運動功能。能。鞭

57、毛一般長度為鞭毛一般長度為1520m直直徑為徑為0.01 0.02m觀察鞭毛的方法觀察鞭毛的方法:染料沉積使染料沉積使之加粗后用顯微鏡觀察，電鏡之加粗后用顯微鏡觀察，電鏡直接觀察直接觀察判斷鞭毛有無的方法判斷鞭毛有無的方法:半固體半固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基 、平板培養(yǎng)菌落邊緣、平板培養(yǎng)菌落邊緣、 懸滴法懸滴法細菌鞭毛顯微鏡照片細菌鞭毛顯微鏡照片在暗視野中觀察其水浸片或懸滴標本 肉眼觀察固體培養(yǎng)基的培養(yǎng)物肉眼觀察固體培養(yǎng)基的培養(yǎng)物-擴散擴散 細菌在瓊脂培養(yǎng)基中細菌在瓊脂培養(yǎng)基中穿刺培養(yǎng)的生長特征穿刺培養(yǎng)的生長特征上：固體斜面上：固體斜面下：固體柱下：固體柱細菌在平板培養(yǎng)基中的生長特征細菌在平板培養(yǎng)基中的

58、生長特征產(chǎn)鞭毛細菌種類產(chǎn)鞭毛細菌種類v螺旋菌和弧菌普遍生有鞭毛（弧菌多為偏端單生螺旋菌和弧菌普遍生有鞭毛（弧菌多為偏端單生鞭毛或叢生鞭毛，螺旋菌的兩端都有鞭毛）鞭毛或叢生鞭毛，螺旋菌的兩端都有鞭毛）v桿菌中假單胞菌屬（桿菌中假單胞菌屬（Pseudomonas）都生有單）都生有單端叢生鞭毛，其余的有周生鞭毛或不生鞭毛端叢生鞭毛，其余的有周生鞭毛或不生鞭毛v除運動球菌屬外，球菌一般無鞭毛除運動球菌屬外，球菌一般無鞭毛細菌鞭毛的類型兩端單生單端叢生單端單生周 生兩端叢生鞭鞭 毛毛 構構 造造 v原核生物（包括古細菌）的鞭毛都有共同的構造：基原核生物（包括古細菌）的鞭毛都有共同的構造：基體、鉤形鞘和鞭

59、毛絲體、鉤形鞘和鞭毛絲3部分組成部分組成v鞭毛由細胞質(zhì)膜上鞭毛基粒長出鞭毛由細胞質(zhì)膜上鞭毛基粒長出vG-細菌的鞭毛：細菌的鞭毛： G+細菌的鞭毛構造細菌的鞭毛構造 v與與G-細菌的鞭毛構造稍有區(qū)別，基體僅有細菌的鞭毛構造稍有區(qū)別，基體僅有S和和M環(huán)環(huán) 返回鞭毛每周為每周為8 8 1010個亞基個亞基鞭毛蛋白亞基是一種球狀或卵球狀蛋白，分子量鞭毛蛋白亞基是一種球狀或卵球狀蛋白，分子量3 3萬萬-6-6萬。細胞質(zhì)內(nèi)合成后輸送至鞭毛游離端進行自萬。細胞質(zhì)內(nèi)合成后輸送至鞭毛游離端進行自裝配。裝配。鞭毛絲由直徑鞭毛絲由直徑 4.5nm 4.5nm 的鞭毛蛋白亞基沿中央孔道的鞭毛蛋白亞基沿中央孔道（直徑為

60、（直徑為20nm20nm）螺旋狀繚繞而成）螺旋狀繚繞而成返回鞭毛鞭毛絲結構圖解鞭毛絲結構圖解鞭毛菌的運動鞭毛菌的運動“栓菌栓菌”實驗實驗 v通過鞭毛的旋轉引起菌體的運動。通過鞭毛的旋轉引起菌體的運動。v速度極高，一般速度極高，一般2080m/秒，甚至秒，甚至100m。v極生鞭毛菌的速度超過周毛菌。極生鞭毛菌的速度超過周毛菌。鞭鞭 毛毛 的的 實實 踐踐 意意 義義 細菌分類鑒定的重要依據(jù)。細菌分類鑒定的重要依據(jù)。v鞭毛著生的位置和數(shù)目是細菌種的特征，具有分類鞭毛著生的位置和數(shù)目是細菌種的特征，具有分類鑒定的意義。鑒定的意義。v鞭毛蛋白是一種很好的抗原物質(zhì)，不同鞭毛上氨基鞭毛蛋白是一種很好的抗原