放線菌基本形態(tài)和培養(yǎng)方法

1、放線菌基本形態(tài)和培養(yǎng)方法本節(jié)提要：放線菌的基本形態(tài) 放線菌的生活史和繁殖 放線菌的培養(yǎng)特征 放線菌的分類依據(jù)放線菌的主要屬 Actinomycetes是一類具有絲狀分枝的單細胞原核微生物，主要以外生孢子繁殖，革蘭氏陽性。放線菌菌絲常從一個中心向四周輻射呈放射狀生長，并因此而得名。放線菌有特殊的土霉味。應用：產(chǎn)生抗菌素、酶類、維生素；有的放線菌有固氮能力；放線菌在自然界物質循環(huán)中也起著重要作用，由于它們具有較強的分解復雜有機物的能力，對于土壤肥力的提高也有重要作用。概 述 分布：含水量較低、有機物豐富、 微堿性的土壤中。危害：只有極少數(shù)放線菌對人類構成危害，某 些Actinomyces（放線菌屬

2、）菌種引起動 物放線菌?。ㄆつw、腦、肺和足部感 染），某些Nocardia（諾卡氏菌屬）引 起人和動物的諾卡氏菌??；還有少數(shù)放 線菌能引起植物病害。 Streptomyces coelicolor J1501(藍色鏈霉菌 )A picture of colonies producing the pigmented antibiotic actinorhodin(放線紫紅素 )Colonies of Streptomyces sp.Sporulating colonies on Tomato-Oatmeal Agar plates.Colonies of Streptomyces sp. Str

3、eptomyces lividans 1326 Colonies growing on medium R2YE, producing both undecylprodigiosin(十一烷基靈菌紅素 ) and actinorhodin.一、放線菌與細菌的比較同為單細胞，菌絲比真菌細，其直徑與細菌接近；同屬原核生物。無核膜、核仁和線粒體等。核糖體70S等；胞壁含磷壁酸，二氨基庚二酸，不含幾丁質，纖維素；G+;對環(huán)境的要求與細菌相近；對溶菌酶敏感；對抗生素的反應象細菌。 總之，放線菌是一類介于細菌和真菌之間，而更接近于細菌的原核生物。所以：在Bergeys Manual of Systemati

4、c Bacteriology上歸在分枝菌綱(Actinomycetes) 由分枝狀菌絲組成。菌絲無隔膜，仍屬單細胞。菌絲直徑與桿菌相似（1m左右）；細胞壁含磷壁酸、二氨基庚二酸，不含幾丁質、纖維素。二、放線菌的形態(tài)構造菌絲根據(jù)形態(tài)和功能可分為：基內菌絲(Substrate mycelium)氣生菌絲(Aerial mycelium)孢子絲(Reproductive mycelium)Substrate mycelia. Aerial hyphae emerging from the substrate myceliumAerial mycelia Streptomyces lividans 1

5、326 Lawn of aerial hyphaeReproductive myceliumMagnification of aerial hyphae放線菌孢子絲類型：二級輪生一級輪生鋸齒形松螺旋緊螺旋鉤狀叢生叢簇形單輪生單輪生螺旋狀放線菌孢子絲的顯微圖片:Coiled aerial hyphae三、放線菌的繁殖方式放線菌的繁殖：放線菌主要通過形成無性孢子的方式進行繁殖，也可借菌絲斷片（液體培養(yǎng)時）進行繁殖。無性孢子主要有以下三種：分生孢子(conidiospores)：在氣生菌絲頂端形成成串或單個孢子，菌絲分裂形成。孢囊孢子：在氣生菌絲頂端或基內菌絲頂端膨大或盤卷纏繞形成孢子囊，在孢子囊內

6、形成孢囊孢子。有的孢囊孢子可以做叢毛運動。 孢囊：菌絲細胞在不同平面反復分裂，形成孢囊.橫隔孢子：基內菌絲或氣生菌絲橫隔分裂形成，孢子常為球桿狀，體積大小相似，又稱節(jié)孢子或粉孢子。孢子形態(tài)：有圓、卵圓、柱狀等。 表面：或光滑或粗糙；有的還帶有毛刺、鞭毛。根據(jù)電鏡觀察結果，放線菌孢子形成是以橫隔分裂方式進行的。橫隔分裂可以通過兩種途徑實現(xiàn)：1.細胞膜內陷，并由外向內逐漸收縮，最后形成一個完整的橫隔膜。經(jīng)此方式可把孢子絲分割成許多分生孢子；2.細胞壁和細胞膜同時內陷，并逐步向內縊縮，最終將孢子絲縊裂成一串分生孢子。孢子的形狀多樣，有球形、橢圓狀、桿狀、圓柱狀、瓜子狀、梭狀和半月狀等。孢子的顏色豐富

7、，且與其表面紋飾有關。孢子表面的紋飾在電子顯微鏡下清晰可見，除表面光滑者外，還有皺褶狀、疣狀、刺狀、發(fā)狀和鱗片狀；刺有粗細、大小、長短和疏密之分。一般直形和波曲的孢子絲都產(chǎn)生光滑的孢子，螺旋狀孢子絲產(chǎn)生的孢子表面結構因種而異。放線菌孢子特點：對干燥抵抗力強，對熱抵抗性不強。多為65，1015min失活（嗜熱放線菌例外）。孢子形態(tài)及其特點四、放線菌的生活史五、放線菌的菌落形態(tài)質地: 致密、干燥、多皺、小而不蔓延、不易挑起，表面有放射狀溝紋。 形狀：隨菌種不同可有兩類 (1)產(chǎn)生大量分枝狀菌絲的菌種,(如Streptomyces)形成與培養(yǎng)基結合較緊的菌落，不易挑起或整個挑起。 (2)不產(chǎn)生大量菌

8、絲的菌種： 如Nocardia,形成的菌落呈粉質，挑之易碎.鏈霉菌屬(Streptomyces) 共約1000多種。具有發(fā)育良好的菌絲體，菌絲體有基內菌絲、氣生菌絲、和孢子絲之分；孢子絲和孢子的形態(tài)因種而異?？股刂饕煞啪€菌產(chǎn)生，而其中90%由鏈霉菌產(chǎn)生。諾卡氏菌屬（Nocardia） 此屬中多數(shù)種沒有氣生菌絲，只有營養(yǎng)菌絲。在培養(yǎng)15h至4天內，菌絲體產(chǎn)生橫膈膜，分枝的菌絲體突然全部斷裂成桿狀、球狀或帶叉的桿狀體。六、放線菌的代表屬鏈霉菌屬諾卡氏菌屬小單孢菌屬(Micromonospora)不生成氣生菌絲，只在營養(yǎng)菌絲上長出很多分枝小梗，頂端著生著一個孢子；其菌落較鏈霉菌小得多。 放線菌屬

9、(Actinomyces) 多為致病菌。只有營養(yǎng)菌絲，有隔膜，可斷裂成V或Y形體。 小單孢菌屬放線菌屬第三節(jié) 其他原核細胞型微生物 支原體 立克次體 衣原體 螺旋體一、支原體 支原體是一類缺乏細胞壁、呈高度多形性、可通過濾菌器、并能在無生命培養(yǎng)基中生長繁殖的最小的原核細胞型微生物。（一）生物學性狀：1、形態(tài)與染色： 支原體大小一般在m，無細胞壁，呈高度多形性，常呈球形、桿狀、絲狀、分枝狀等。G-性，常用Giemsa染色法染成淡紫色。細胞膜中含較多膽固醇，膜外有一層多聚糖組成的莢膜，與致病有關。支原體電鏡照片2、培養(yǎng)特性： 支原體主要以二分裂法繁殖。在含有20%血清、酵母浸膏和膽固醇的培養(yǎng)基中緩

10、慢生長，2-3天后形成“荷包蛋”樣菌落。3、對理化因素的抵抗力 比細菌弱；加熱55，5-15分鐘即死亡。對阻礙蛋白質合成的抗生素（如強力霉素）等敏感。支原體“荷包蛋”狀菌落（二）主要病原性支原體：支原體可選擇性地與宿主細胞上相應受體粘附，從細胞膜獲取脂質與膽固醇，損傷細胞引起疾病。1、肺炎支原體：經(jīng)呼吸 道傳播，可引起人類原 發(fā)性非典型肺炎。2、溶脲脲原體：主要通 過性行為傳播或母嬰傳 播，引起人類非淋菌性 尿道炎；還可吸附于精 子表面，阻礙精子與卵 子結合，引起不育癥， 也可經(jīng)胎盤感染胎兒。溶脲脲原體電鏡照片二、立克次體立克次體是一類嚴格細胞內寄生的原核細胞型微生物。 立克次體的共同特點：

11、1、大多為人畜共患病原體； 2、與節(jié)肢動物關系密切，或為寄 生宿主、或同時為傳播媒介； 3、大小介于細菌與病毒之間； 4、多形態(tài)性，主要為球桿狀； 5、專性細胞內寄生。 我國主要致病性立克次體有：普氏立克次體、斑疹傷寒立克次體、恙蟲病立克次體及Q熱柯克斯體（一）概述（二）生物學性狀 立克次體呈多形態(tài)，多為球桿狀。Giemsa染色后呈紫色。 常用的培養(yǎng)方法有動物接種、雞胚卵黃囊接種和細胞培養(yǎng)。 對消毒劑和抗生素敏感 與變形桿菌菌體O抗原有共同抗原成分，故可用外斐反應輔助診斷立克次體病。立克次體（Giemsa染色）用變形桿菌的某些菌株（OX19、OX2、OXk）代替相應的立克次體抗原進行交叉凝集反

12、應，檢測病人血清中有無立克次體的抗體。這種交叉凝集反應稱：外-斐反應。外-斐反應主要立克次體與普通變形桿菌抗原交叉現(xiàn)象 立克次體 變形桿菌菌株 OX19 OX2 OXk普氏立克次體 + + 斑疹傷寒立克次體 + + 恙蟲熱立克次體 + Q熱柯克斯體 （三）主要病原性立克次體 立克次體主要通過虱、蚤、蜱、螨的叮咬或其糞便經(jīng)傷口等途徑感染人體，產(chǎn)生內毒素與磷脂A等，直接破壞所寄生的血管內皮細胞，使細胞腫脹破裂、血管腔阻塞，造成組織缺血壞死、凝血機制障礙、DIC（泛發(fā)性血管內血液凝固癥 ）等病變。1、普氏立克次體 流行性斑疹傷寒人虱人虱人人2、斑疹傷寒立克次體 地方性斑疹傷寒鼠蚤鼠人3、恙蟲病立克次

13、體 恙蟲病鼠恙螨幼蟲人（四）防治原則滅虱、滅蚤、滅鼠，講究衛(wèi)生。接種立克次 體死疫苗用氯霉素、四環(huán)素等抗生素治療三、衣原體 衣原體是一類能通過細菌濾器、嚴格細胞內寄生、有獨特發(fā)育周期的原核細胞型微生物。衣原體的細胞壁化學組成為磷脂、蛋白質和多糖。 （一）概述1、發(fā)育周期與形態(tài)染色：原體（EB）呈球形、橢圓形或梨形，姬氏染色呈紫色，具有高度的感染性；始體（RB）由原體逐漸發(fā)育、增大而形成的，以二分裂方式繁殖并發(fā)育成許多子代原體。發(fā)育周期原體始體 2、培養(yǎng)特性： 專性細胞內寄生，可用雞 胚卵黃囊接種培養(yǎng)。3、抵抗力： 耐寒怕熱；對消毒劑及紅霉素等敏感。雞胚卵黃囊接種（二）主要病原性衣原體衣原體可引

14、起人類疾病主要有以下幾種：沙眼亞種可引起沙眼、包涵體結膜炎及泌尿生殖道感染性病淋巴肉芽腫亞種經(jīng)性接觸可引起性病淋巴肉芽腫通過飛沫或呼吸道分泌物傳播可引起呼吸道感染（三）防治原則加強個人衛(wèi)生、不使用公共毛巾及臉盆、避免接觸傳染源。衣原體病早期可使用紅霉素類抗生素治療。性病淋巴肉芽腫可用磺胺類藥物治療。四、螺旋體對人有致病性的主要有三個屬： 1、疏螺旋體屬有310個稀疏而不規(guī) 則的螺旋，呈波狀。 2、密螺旋體屬有細密而規(guī)則的螺旋， 數(shù)目較多，兩端尖。 3、鉤端螺旋體屬螺旋更細密、規(guī)則， 菌體一端或兩端彎曲成鉤狀螺旋體是一類細長、柔軟、彎曲呈螺旋狀、運動活潑的原核細胞型微生物。有細胞壁、核質，以二分

15、裂方式繁殖，對抗生素敏感。（ 一）生物學性狀1、形態(tài)與染色 鉤端螺旋體呈圓柱形。在暗視野顯微鏡下觀察形似細小珍珠排列的細鏈，一端或兩端彎曲呈鉤狀，運動活潑。經(jīng)鍍銀染色后呈棕褐色，菌體呈“C”或“S”形狀。鉤端螺旋體鍍銀染色鉤端螺旋體暗視野顯微鏡下觀察 鉤端螺旋體2、培養(yǎng)特性：營養(yǎng)要求高，常用柯氏培養(yǎng)基培養(yǎng)，接種 后1-2周，可見液體培養(yǎng)基呈半透明云霧狀生長。3、抵抗力：對干燥、日光、熱、酸的 抵抗力弱；在水和濕土中可存活數(shù)月， 對消毒劑及青霉素敏感。4、抗原構造及分類：根據(jù)表面抗原 和內部抗原可將鉤體分為25個血 清群，200多個血清型。我國有19 群74型。（二）致病性： 鉤體病為人獸共患病

16、，以鼠、豬為主要傳染源和儲存宿主。鉤體經(jīng)尿排出污染水、土，人類經(jīng)皮膚、粘膜接觸感染。 溶血素 細胞毒因子內毒素樣物質鉤端螺旋體病（三）微生物學檢查： 發(fā)病1周內取血液、2周后取尿液等作病原體檢查。 也可在發(fā)病初及發(fā)病2-4周采血作血清學檢查。直接顯微鏡檢查顯微鏡凝集試驗分離培養(yǎng)與鑒定 動物接種血清學檢查（四）防治原則：防鼠、滅鼠接種鉤體疫苗首選青霉素治療（一）生物學性狀： 1、形態(tài)與染色：梅毒螺旋體纖細，螺旋致密規(guī)則，兩端尖直，運動活潑，可用暗視野顯微鏡或經(jīng)鍍銀染色觀察。2、培養(yǎng)特性與抵抗力：不能人工培養(yǎng)。抵抗力極弱，對溫度、干燥特別敏感。對消毒劑與抗生素也敏感。 梅毒螺旋體（暗視野顯微鏡觀察

17、） 梅毒螺旋體（二）致病性表面的粘多糖和唾液酸，可阻止補體的激活，干擾補體的殺菌作用；產(chǎn)生的前列腺素E2可剌激巨噬細胞的抑制活性，降低機體免疫力；透明質酸有利于病原體擴散，導致組織壞死、潰瘍。人是唯一的傳染源。主要經(jīng)性接觸和胎盤感染，引起梅毒。（三）微生物學檢查：取硬下疳、梅毒疹滲出液或局部淋巴結抽出液，鏡檢梅毒螺旋體。取患者血清做非螺旋體抗原試驗或螺旋體抗原試驗等血清學試驗。（四）防治原則： 加強性衛(wèi)生宣傳教育，嚴格社會管理；早期診斷，徹底治療。 伯氏疏螺旋體 經(jīng)蜱叮咬感染 人體，引萊姆病。 回歸熱螺旋體以虱或軟蜱為傳播媒介，引起回歸熱 其他螺旋體：第四節(jié) 藍細菌(Cyanobacteria

18、)一類含有葉綠素、具有放氧性光合作用的原核微生物，最大特點是含有光合色素與蛋白，能進行光合作用，釋放氧氣，自養(yǎng)菌。它的發(fā)展使整個地球大氣從無氧狀態(tài)發(fā)展到有氧狀態(tài)，孕育了一切好氧生物的進化和發(fā)展,而且使得無機物轉化成了有機物。 藍細菌的歸屬藍細菌曾一直被稱作藍藻或藍綠藻，歸屬于裂殖植物門、裂殖菌綱、裂殖藻目。20世紀80年代，才發(fā)現(xiàn)藍細菌沒有真正的細胞核，含有葉綠素，具有光合作用，改屬原核生物界、蘭細菌門，共有150個屬，2000多個種。 藍細菌與細菌、真核生物的區(qū)別藍細菌：自養(yǎng)菌，釋放氧氣。細菌：腐生菌或兼性腐生。 藍細菌：無葉綠體，無真核，70S核糖體，含肽聚糖，對青霉素和溶菌酶敏感。真核藻

19、類：有葉綠體，真核，80S核糖體，不含肽聚糖。藍細菌的生態(tài)自然界中，藍細菌的蹤跡廣泛分布在河流、湖沼和海洋等水體中，貧瘠的沙質海灘和荒漠的巖石、土壤上，“先鋒生物”。與各類植物的葉腔、裸子植物的根、地衣進行共生。一、藍細菌細胞形態(tài)1、單細胞：直徑3-10m，裂殖后，子母細胞立即分離。2、單細胞群體：裂殖分裂面多個并且不規(guī)則，子母細胞包含在同一個膠質鞘中，形成群體，“水華”。3、絲狀體：在一個平面反復裂殖，子、母細胞連成絲狀，稱“藻絲” ，加上衣鞘，稱“絲狀體” 。藻絲數(shù)目、粗細，因種而異。除顫藻外，都具有異形胞。 太湖藍藻太湖藍藻二、細胞結構1、膠質鞘：細胞壁向外分泌的膠質物，果膠為主，少量纖

20、維素。比例因種而異，堅硬或易水化。含有非光合作用的紅、蘭、灰等色素。2、細胞壁：組成與G-菌相似，含有肽聚糖內層和脂多糖外層。無鞭毛，能滑行運動。3、細胞膜：包含周質（細胞質）的膜。4、核質區(qū)：擬核區(qū)、核區(qū)、中央?yún)^(qū)。 5、光合器：分類囊體、藻膽體 前者含葉a 、類胡蘿卜素、葉黃素、和傳遞光合電子的系統(tǒng)。 藻膽體由藻蘭蛋白（藻膽蛋白）75、異藻蘭蛋白12和藻紅蛋白以及一些無色多肽組成的聚合體。 藻蘭蛋白由蛋白質和輔基藻青素、藻紅素組成，接受光能，并傳給其它色素，如異藻蘭素。還可以保護其它色素免受光的氧化作用的影響。藍細菌的光能轉化在光合系統(tǒng)中，類胡蘿卜素吸收傳遞光子，葉綠素aP700(光同化色素

21、)吸收光子能量被激發(fā)，放出1個高能e。高能e先傳遞到初級e受體Fe-S，再經(jīng)次級e受體鐵氧還蛋白(Fd)、黃素蛋白(Fp) 傳遞給NADP。每傳遞2e，結合光合系統(tǒng)中H2O光解釋放的2H+形成還原力NADPH2。P700失去e帶正電荷。中，藻蘭蛋白等吸收光子，葉綠素aP680受光子激發(fā)，發(fā)射高能e至初級電子受體CoQ，該e從CoQ經(jīng)PC自動流向P700時釋放能量形成ATP，帶正電荷的P700得到e復原。中的P680失去e，成為強氧化劑，在Mn2+的催化下使H2O氧化裂解。H2O光解，放出2e、2H+和O2。2e使帶正電荷的P680復原，2H+參與光合系統(tǒng)中NADP的還原(NADPH)，O2同時

22、釋放。在光照條件下，、偶聯(lián)，H2O不斷光解，O2、ATP及NADPH不斷產(chǎn)生，為藍細菌、藻類及綠色植物細胞生物合成及生長發(fā)育提供條件。當細菌不需要還原型物質NADPH時，或者由PSI產(chǎn)生的電子能量不足以還原 NADP+時，改為環(huán)式電子傳遞方式為細胞提供ATP，即電子從鐵硫蛋白經(jīng)細胞色素bf復合物傳給質體醌，形成閉合，在鐵硫蛋白至細胞色素bf復合物時，產(chǎn)生一個ATP。整個環(huán)式傳遞產(chǎn)生兩個ATP。 6、異形胞：絲狀體的一些營養(yǎng)細胞通過在原來的壁內再分泌一層壁（肽聚糖），形成厚壁細胞，叫做“異形胞”。類囊體聚集在細胞兩端，失去藻膽蛋白，仍保留葉綠素a。特殊的是異形胞含有固氮酶，成熟以后，為了保證固氮

23、酶需要的無氧環(huán)境，藻膽體解體，光合系統(tǒng)不存在，細胞也無色透明，或色素降低（光合系統(tǒng)、葉綠素a 還存在）?？谷芫傅淖饔谩．愋伟挥谠褰z頂端，具有異形胞的蘭藻都能固氮（有些不形成異形胞的單細胞藍藻也能固氮），固氮時由相鄰的營養(yǎng)細胞提供有機碳化物，異形胞把固定的氮以谷氨酸的形式輸出，可通過細胞連接處的小孔進行產(chǎn)物互換。異形胞還具有抗溶菌酶的作用。異形胞位于藻絲頂端，叫頂位，位于藻絲中間，叫胞間位。 7、厚垣孢子（厚膜孢子、靜止孢子）：是一種厚壁細胞，屬于休眠孢子。抵抗不良環(huán)境，條件適宜時，萌發(fā)成營養(yǎng)細胞。厚垣孢子常常與異形胞相伴而生，不過，厚垣孢子具有強烈的色彩。三、藍細菌的繁殖單細胞裂殖：與細菌

24、裂殖相似。段殖體繁殖：兩個相鄰細胞直接分開，或穿細胞分裂，即有些蘭細菌的分裂面細胞是由共有的肽聚糖層組成，不能從細胞間分開，至少要損失一個絲狀體的細胞，才能分開。孢子繁殖：1、內生孢子：指營養(yǎng)細胞膨大后，壁加厚，胞內擬核、細胞質經(jīng)多次分裂，形成許多內生孢子，也叫微胞；2、外生孢子：在胞質遠軸端，以不對稱的縊縮分裂形成小的單細胞，沒有共同的孢子囊壁。四、代表屬種微囊藻屬：群體呈球形團塊狀或不規(guī)則,形成穿孔的網(wǎng)狀團塊,多生長在湖泊、池塘等有機質豐富的水體中，營浮游生活。pH值以8-9.5為宜。溫暖季節(jié)水溫在28-32時繁殖快，生長旺盛，使水體呈灰綠色，形成“水華”，肉眼可見，其浮膜似銅綠色油漆，有

25、臭味。人們通常把微囊藻水華統(tǒng)稱為“湖靛”；旺盛時，因其死亡分解耗氧和產(chǎn)酸，使水質變壞，影響魚類生長。魚腥藻屬：多細胞不分枝的絲狀體，外有膠鞘，直形或彎曲，少數(shù)成環(huán)狀或螺旋狀。細胞為球形或腰鼓形。有異形孢和靜息孢子。在水中浮游的種類多為單獨個體，在土壤上的種類多具厚膠被形成的不定形膠塊，在池塘湖泊中能大量繁殖形成“水華”；在稻田中亦能旺盛生長，可與紅萍共生并固氮。念珠藻屬：細胞排列不規(guī)則，彎曲在堅固膠被中，形成具一定形狀的膠塊。細胞形態(tài)與魚腥藻極相似，有異形孢，以段殖體繁殖，在成熟群體中才有靜息孢子。在土壤、石巖、草地和苔蘚上都有分布，雨后常大量繁殖，與真菌共生，形成“地木耳”。西北地區(qū)草原上的發(fā)菜也是一種念珠藻。有些種類具固氮能力。了解一下地皮菜：又名地耳、地衣、地木耳、地軟兒，是真菌和藻類的結合體，一般生長在陰暗潮濕的地方，暗黑色，有點象泡軟的黑木耳。富含蛋白質、多種維生