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文檔簡介
1、157/157微生物學(xué)復(fù)習(xí)資料緒論微生物:是一切肉眼看不見或看不清的微笑生物的總稱。其特點(diǎn)有: ?。▊€(gè)體微小,一般小于0.1mm)微米級:光學(xué)顯微鏡下可見(細(xì)胞) 納米級:電子顯微鏡下可見(下抱起、病毒) 簡(構(gòu)造簡單) 單細(xì)胞 簡單多細(xì)胞 非細(xì)胞(即“分子生物”) 低(進(jìn)化地位低) 原核類:三菌(放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體),三體(支原體、 立克次氏體、衣原體) 真核類:真菌(酵母菌、霉菌),原生動物,顯微藻類。 非細(xì)胞類:病毒,亞病毒(類病毒、擬病毒、阮病毒)微生物的五大共性: 體積小,面積大:因此微生物必定有一個(gè)巨大的營養(yǎng)物質(zhì)汲取面、 代謝廢物的排泄面和環(huán)境信息的交換面,并由此 而產(chǎn)生其余4
2、個(gè)共性。 汲取多,轉(zhuǎn)化快:那個(gè)特性為微生物的高速生長生殖和合成大量代 謝產(chǎn)物提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ),從而使微生物能在 自然界和人類實(shí)踐中更好地發(fā)揮其小型“活的化工 廠”。 生長旺,生殖快:在發(fā)酵工業(yè)中有重要意義,要緊體現(xiàn)在它的生產(chǎn) 效率高、發(fā)酵周期短上。同時(shí)對差不多理論的研究也 帶來極大的優(yōu)越性,使科學(xué)研究周期大為縮短、空 間減少、經(jīng)費(fèi)降低、效率提高。也有些病菌危害著 人類的健康。 適應(yīng)強(qiáng),易變異:有益的變異可為人類制造巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益 (如產(chǎn)青霉素的菌種的變異,使產(chǎn)量大大提升)。 有害的變異則是人類的公敵(如禽流感病毒的變 異可怕)。 分布廣,種類多:要緊體現(xiàn)有物種的多樣性、生理代謝類型的
3、多樣 性、代謝產(chǎn)物的多樣性、遺傳基因的多樣性、生 態(tài)類型的多樣性學(xué)習(xí)目標(biāo):了解微生物的差不多特點(diǎn),了解微生物學(xué)的進(jìn)展歷程,掌握微生物的五大共性及其 功能。了解當(dāng)代微生物學(xué)的進(jìn)展?fàn)顩r,及當(dāng)代微生物學(xué)的應(yīng)用方向。了解微生物 學(xué)與那些學(xué)科有聯(lián)系和交叉??紤]:1、微生物給人類帶來了那些利和弊? 2、你對當(dāng)代微生物學(xué)有那些向往? 3、你對目前那些微生物感興趣,在哪方面,講講理由? 4、你認(rèn)為當(dāng)什么樣的微生物對人類的危害最大? 原核生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能第一節(jié) 細(xì)菌原核生物:即廣義的細(xì)菌,指一大類細(xì)胞核無核膜包囊,只存在稱作核區(qū)的裸露DNA的原 始單細(xì)胞生物,包過真細(xì)菌和古生菌兩大類群。依照外表特征把原核
4、生物粗分為: 三菌三體。細(xì)菌:是一類細(xì)胞細(xì)短(直徑約0.5微米,長度約0.5-5微米)、結(jié)構(gòu)簡單、胞壁堅(jiān)韌、多以 二分裂方式生殖和水生性較強(qiáng)的原核生物。 桿菌:短桿(球桿)狀、棒桿狀、梭狀、梭桿狀、分支狀、螺桿狀、足 按形態(tài)、 節(jié)狀和彎月狀。 結(jié)構(gòu) 球菌:單球菌、雙球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、鏈球菌和葡萄球菌。 可分為: 螺旋菌:弧菌(螺旋不足一環(huán)的)、螺菌(螺旋滿2-6環(huán)的小型、堅(jiān)硬的 螺旋狀細(xì)菌)、螺旋體(螺旋周數(shù)多的體長、柔軟的螺旋狀細(xì)菌)。 簡單染色法 為紫色:革蘭氏陽性菌 死菌 正染色法 革蘭氏染色法 鑒不染色法 抗酸性染色法 為紅色:革蘭氏陰性菌 芽孢染色法 細(xì)菌染色法: 姬姆薩染色
5、法 負(fù)染色法:莢膜染色法 活菌:用美蘭或TTC(氯化苯基四氮唑)等活菌染色 細(xì)菌的構(gòu)造: 一般構(gòu)造 :一般細(xì)菌都有的構(gòu)造(細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核區(qū))。 1、細(xì)胞壁:位于細(xì)胞最外的一層厚實(shí)、堅(jiān)韌的外被要緊成分為肽聚糖。 要緊功能: 1)固定細(xì)胞外星和提高機(jī)械強(qiáng)度,使其免受滲透壓等外力 的損傷; 2)為細(xì)胞的生長、分裂和鞭毛運(yùn)動所必需; 3)阻攔大分子有害物質(zhì)(某些抗生素和水解酶)進(jìn)入細(xì)胞; 4)給予細(xì)菌特定的抗原性以及對抗生素和噬菌體敏感性。 (1)G+細(xì)菌的細(xì)胞壁:G細(xì)菌細(xì)胞壁的特點(diǎn)是厚度答(20-80nm)和化學(xué)組分簡單,一 般寒90%肽聚糖和10%磷壁酸。 肽聚糖:又稱粘肽、胞壁質(zhì)或粘
6、質(zhì)復(fù)合物。 是真細(xì)菌細(xì)胞壁中的特有成分。 其分子有肽(四肽尾和肽橋)和聚糖(N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸)兩部分 組成。 四肽尾:是由4個(gè)氨基酸分子按L型與D型交替方式連接而成。并連在N-乙酰 胞壁酸上:L-AlaD-GluL-LysD-Ala 肽橋:為甘氨酸五肽,變化甚多,形成了肽聚糖的 多樣性。 磷壁酸:是結(jié)合在G+細(xì)菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖,要緊成分為甘油磷酸或核糖醇 磷酸。分為兩類:壁磷壁酸(是與肽聚糖,其含量會隨培養(yǎng)基成分而改變);膜磷壁 酸(是跨越肽聚糖曾并與細(xì)胞膜相交)。要緊功能:通過分子上的大量負(fù)電荷濃縮細(xì)胞周圍的Mg2+,以提高細(xì)胞膜上一些合成酶 的活力; 貯藏元素;調(diào)節(jié)細(xì)
7、胞內(nèi)自溶素(當(dāng)培養(yǎng)液中的感受態(tài)因子積存到一定濃度后,與細(xì)胞表面受體相互 作用,通過一系列信號傳遞系統(tǒng)誘導(dǎo)一些感受態(tài)一特異蛋白質(zhì)(competence specific protein) 的活力,借以防止細(xì)胞自溶而死亡; 作為噬菌體的特異性吸附受體; 給予G+細(xì)菌特異的表面抗原,因而可用于菌種鑒定; 增強(qiáng)某些致病菌對宿主細(xì)胞的粘連,幸免被白細(xì)胞吞噬,并有抗補(bǔ)體的作用。 (2)G細(xì)菌細(xì)胞壁:G細(xì)菌細(xì)胞壁的特點(diǎn)是厚度較G+細(xì)菌薄,層次較多,成分較復(fù)雜,肽聚糖層專門薄(僅2-3nm),故機(jī)械強(qiáng)度較G+細(xì)菌弱。 肽聚糖:其肽聚糖層埋藏在外膜脂多糖(LPS)層之內(nèi)。 四肽尾:其第三個(gè)氨基酸分子不是L-Ly
8、s,而是被一種存在于原核生物細(xì)胞壁上的專門氨基酸內(nèi)消旋二氨基庚二酸(m-DAP)所代替。 沒有專門的肽橋,故前后兩單體間的連接僅通過甲四肽尾的第四個(gè)氨基酸(D-Ala)的羧基與乙四肽尾的第三個(gè)氨基酸(m-DAP)的氨基直接相憐,因而只形成較稀疏、機(jī)械強(qiáng)度較差的肽聚糖網(wǎng)套。 外膜:是細(xì)菌細(xì)胞壁所特有的構(gòu)造,它位于壁的最外層,化學(xué)成分: 脂多糖:是位于細(xì)菌細(xì)胞壁最外層的一層較厚(8-10nm)的脂多糖類物質(zhì),由類脂A(是G病原菌物質(zhì)內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ))、核心多糖、和O-特異側(cè)鏈組成。 功能:操縱細(xì)胞的透性、提高M(jìn)g2+濃度、決定細(xì)胞壁抗原多樣性(因而能夠 用于傳染病的診斷和病原的地理定位)。 外膜蛋
9、白:指嵌合在LPS和磷脂層外膜上的20余種蛋白。其中的脂蛋白有使外膜層與內(nèi)膜肽聚糖層緊密連接的功能。 孔蛋白:中間有孔道、可操縱某些物質(zhì)進(jìn)入外膜的三聚體跨膜蛋白。有特異性和非特異性兩種。 周質(zhì)空間:在G細(xì)菌中,其外膜與細(xì)胞膜間的狹窄膠質(zhì)空間。其中存在多種周質(zhì)蛋白,包括水解酶類、合成酶類和運(yùn)輸?shù)鞍住?注:G+和G細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和成分間的顯著差不不僅反映在染色反應(yīng)上,更反映在一系列的形態(tài)、構(gòu)造、化學(xué)組分、生理生化和致病性等的差不上。 (3)古生菌(古細(xì)菌或古菌)的細(xì)胞壁:古細(xì)菌要緊包括一些獨(dú)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、極端嗜熱菌和Thermoplama(沒有細(xì)胞壁
10、)(熱源體屬)等。一些古菌的細(xì)胞壁中都不含真正的肽聚糖,而是假肽聚糖(其結(jié)構(gòu)雖與肽聚糖相似,但其多糖骨架則是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔羅糖胺糖醛酸以-1,3-糖苷鍵交替連接而成,連在后一氨基糖上的肽尾由L-Glu、L-Ala和L-Lys三個(gè)L型氨基酸組成,肽橋則由L-Glu一個(gè)氨基酸組成。)、糖蛋白或蛋白質(zhì)。 (4)缺壁細(xì)菌:L型細(xì)菌,嚴(yán)格的講:L型細(xì)菌應(yīng)專指那些實(shí)驗(yàn)室或宿主體內(nèi)通過自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺損菌株。 原生質(zhì)體,指在人為條件下,用溶菌酶除去原有細(xì)胞壁或用青霉素抑制新生細(xì)胞壁合成后,所得到的僅有一層細(xì)胞膜包囊的圓球狀滲透敏感細(xì)胞。 球狀體,又稱原生質(zhì)球,指還殘留了部分
11、細(xì)胞壁的原生質(zhì)體。 支原體,是在長期進(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,因?yàn)樗募?xì)胞膜中含有一般生物所沒有的 甾醇,故即使缺乏細(xì)胞壁,其細(xì)胞膜仍有較高的機(jī)械強(qiáng)度。 (5)革蘭氏染色的機(jī)制:通過結(jié)晶紫液初染和碘液媒染后,在細(xì)菌的細(xì)胞膜內(nèi)克形成不溶于水的結(jié)晶紫和碘的復(fù)合物。 G+細(xì)菌:由于其細(xì)胞壁較厚、肽聚糖網(wǎng)層次多和交聯(lián)致密,故遇脫色劑乙 醇(或丙醇)處理時(shí),因失水而使網(wǎng)孔縮小,再加上它不含類脂,故乙醇的處理可不能溶出縫隙,因此能把結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物牢牢留在壁內(nèi),使其保持紫色。 G細(xì)菌:其細(xì)胞壁薄、外層類脂含量高、肽聚糖層薄和交聯(lián)度差,遇脫色劑乙醇后,以類脂為主的外膜迅速溶解
12、,這是薄而松散的肽聚糖網(wǎng)不能阻擋結(jié)晶紫與碘復(fù)合物的溶出,因此細(xì)胞退成無色。這時(shí),再經(jīng)沙黃等紅色染料復(fù)染,就使G細(xì)菌呈現(xiàn)紅色,而G+細(xì)菌則保留最初的紫色(實(shí)為紫加紅)。 2、細(xì)胞膜:又稱細(xì)胞質(zhì)膜、質(zhì)膜或內(nèi)膜,是一層緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè),包圍著細(xì)胞質(zhì)的柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄膜。組成細(xì)胞膜的組要成分是磷脂,而膜式由兩層磷脂分支整齊地對稱排列而成的。 在常溫下,磷脂雙分子層呈液態(tài),其中嵌埋著許多具有運(yùn)輸功能、有時(shí)還存在運(yùn)輸通道的整合蛋白或內(nèi)嵌蛋白,而在其外層有許多具有酶促作用的周邊 蛋白或膜外蛋白。液態(tài)鑲嵌模型的要點(diǎn):(1)膜的主體式脂質(zhì)雙分子層; (2)脂質(zhì)雙分子層具有流淌性; (3)整合蛋白因
13、其表面呈疏水性,故可“溶”于脂質(zhì)雙分子層的疏水性內(nèi)層中; (4)周邊蛋白表面含有親水基團(tuán),故可通過靜電引力與脂質(zhì)雙分子層表面的極性頭相連; (5)脂質(zhì)分子間或脂質(zhì)與蛋白質(zhì)分子間無共價(jià)結(jié)合; (6)脂質(zhì)雙分子層猶如海洋,周邊蛋白能夠在其上浮動。 細(xì)胞膜具有以下生理功能: (1)能選擇性地操縱細(xì)胞內(nèi)、外的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運(yùn)送;(2)是維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的結(jié)構(gòu)屏障;(3)是合成細(xì)胞壁和糖被有關(guān)成分(如肽聚糖、磷壁酸、LPS和莢膜多糖)的重要場所; (4)膜上含有與氧化磷酸化火光合磷酸化等能量代謝有關(guān)的酶,故是細(xì)胞的產(chǎn)能基地; (5)是鞭毛基體的著生部位,并可提供鞭毛旋轉(zhuǎn)運(yùn)動所需的能量。間體:是
14、一種由細(xì)胞膜內(nèi)褶而形成的囊狀構(gòu)造,其內(nèi)充滿著這層或管狀的泡囊。古生菌細(xì)胞膜所具有的某些獨(dú)特性和特異性:(1)其磷脂的親水頭仍由甘油組成,但疏水尾卻由長鏈烴組成,一般差不多上異戊二烯的重復(fù)單位(如四聚體植烷、六聚體鯊稀等); (2)親水頭與疏水尾間通過專門的醚鍵連接成甘油二醚或甘油四醚,而在其他原核生物或真核生物中則是通過酯鍵把甘油與脂肪酸連在一起; (3)古生菌的細(xì)胞膜中存在著獨(dú)特的單分子層或單、雙分子層混合膜。(4)在甘油分子的C3位上,可連接多種與真細(xì)菌有多種獨(dú)特脂類(如在嗜鹽菌中就發(fā)覺有細(xì)菌紅素、視黃醛和萘醌等)。 3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物 細(xì)胞質(zhì):是指被細(xì)胞膜包圍的除核區(qū)以外的一切半透明、膠
15、體狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。(含水量約80%,與真核生物明顯不同的是,原核生物的細(xì)胞質(zhì)是不流淌的。) 細(xì)胞內(nèi)含物:是指細(xì)胞質(zhì)內(nèi)一些形狀較大的顆粒狀構(gòu)造,要緊有:(1)貯藏物:一類由不同化學(xué)成分累積和成德不溶性顆粒,要緊功能是貯存營養(yǎng)物,種類專門多 糖原:大腸桿菌、克雷伯氏菌、芽孢桿菌和藍(lán)細(xì)菌等 碳源及能源類 聚-羥丁酸(PHB):固氮菌、產(chǎn)堿菌和腸桿菌等 硫粒:紫硫細(xì)菌、絲硫細(xì)菌、貝氏硫桿菌等 氮源類:藻青素:藍(lán)細(xì)菌; 藻青蛋白:藍(lán)細(xì)菌 磷源(異染粒):迂回螺菌、白喉棒桿菌、結(jié)核分枝桿菌 異染粒:又稱迂回體最初在迂回螺菌中發(fā)覺,并能用美籃或甲苯胺藍(lán)染成紫色。具有 貯藏磷元素和能量以及降低細(xì)胞滲透壓
16、等作用。還可用于鑒定白喉棒桿菌和 結(jié)核分枝桿菌。 注:由于PHB和PHA(聚烴鏈烷酸)是由生物合成的高聚物,具有無毒、可塑和易降解等特點(diǎn),因此正在大力開發(fā)用于制造醫(yī)用塑料盒和快餐盒等優(yōu)質(zhì)原料,并試圖以此來克服當(dāng)前危害嚴(yán)峻的白色污染。 (2)磁小體:存在于少數(shù)水生螺菌屬等趨磁細(xì)菌中,性狀為平截八面體、平行六面體或六棱柱等,成分Fe3O4,外有一層磷脂、蛋白 質(zhì)或糖蛋白膜包囊,無毒,具有導(dǎo)向功能。趨磁細(xì)菌還有一定的適用作磁性定向藥物和抗體,以及制造生物傳感器。 (3)羧酶體:一些自養(yǎng)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的多角形或六角形內(nèi)含物其大小與噬菌體相仿,約10nm,內(nèi)含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶,在自養(yǎng)細(xì)菌的CO2固
17、定中起著關(guān)鍵作用。 (4)核區(qū):指原核生物所特有的無核膜包囊、無固定形態(tài)的原始細(xì)胞核。要緊有,環(huán)狀雙鏈DNA分子。每個(gè)細(xì)胞所含的核區(qū)數(shù)目與該細(xì)菌的生長速度緊密相關(guān)。核區(qū)除在染色體復(fù)制的短時(shí)刻內(nèi)呈雙倍體外,一般均為單倍體。微生物貯藏物的特點(diǎn)及生理功能:(1)不同微生物其儲藏性內(nèi)含物不同;(2)微生物合理利用營養(yǎng)物質(zhì)的一種調(diào)節(jié)方式;(3)貯藏物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,幸免不適合的pH,滲透壓等的危害。 (4)貯藏物在細(xì)菌細(xì)胞中大量積存,還能夠被人們利用。專門構(gòu)造 :僅在部分細(xì)菌中才有的或在專門環(huán)境條件下才形成的構(gòu)造(鞭毛、菌毛、性菌毛、糖被(包括莢膜和粘液層)和芽孢)。1、
18、糖被:包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定的透明膠狀物質(zhì)。糖被的有無、厚薄除與菌種的遺傳性相關(guān)外,還與環(huán)境尤其是營養(yǎng)條件緊密相關(guān)。 莢膜(capsule) 結(jié)構(gòu)層次固定 大莢膜(macrocapsule) 單個(gè)細(xì)胞表面 微莢膜(microcapsule) 糖被 結(jié)構(gòu)松散 粘液層(slime layer) 細(xì)胞群體表面 菌膠團(tuán)(zoogloea) 糖被的功能為:(1)愛護(hù)作用,其上大量極性基團(tuán)可愛護(hù)菌體免受干旱損傷;可防止噬菌體止噬菌體的吸附和裂解;(2)貯藏養(yǎng)料,以備養(yǎng)缺乏時(shí)重新利用。(3)作為透性屏障和離子交換系統(tǒng),以愛護(hù)細(xì)菌免受重離子的毒害;(4)表面附著作用,例如可引起蔗糖轉(zhuǎn)變成聚糖,由
19、它把細(xì)菌牢牢黏附于表,這時(shí)細(xì)菌發(fā)酵糖類所產(chǎn)生的乳酸在局部發(fā)生累積,嚴(yán)峻腐蝕齒琺瑯表,引起齲齒。(5)細(xì)菌間的信息識不作用。(6)堆積代謝廢物。糖被在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中都有較多的應(yīng)用:(1)用于菌種鑒定; (2)用作藥物和生化試劑(Leuconostc mesenteroides的糖被可提取葡聚糖以制備生化試劑盒“代血漿”);(3)用作工業(yè)原料(野油菜黃單胞菌的糖被提取一種多糖黃原膠,已被用于石油開采中的鉆井液添加劑以及印染和食品等工業(yè)中);(4)用于污水的生物處理(形成菌膠團(tuán)的細(xì)菌,有助于污水中有害物質(zhì)的吸附沉降);鞭毛:是某些細(xì)菌細(xì)胞表面著生的一至數(shù)十條長絲狀、螺旋形的附屬物,具有推動細(xì)菌
20、運(yùn)動功能,為細(xì)菌的“運(yùn)動器官”。(鞭毛的長約15-20m,直徑為0.01-0.02m,通常在電鏡下觀看;但通過專門的染色后使染料加粗鞭毛后可在光學(xué)顯微鏡下觀看)原核生物的鞭毛都有共同的構(gòu)造,它由基體、鉤形鞘和鞭毛絲3部分組成,G+和G細(xì)菌的鞭毛構(gòu)造稍有區(qū)不。(1)G+細(xì)菌:鞭毛結(jié)構(gòu)較簡單,除其僅有S和M兩環(huán)外,其他與G細(xì)菌一樣。(2)G細(xì)菌:基體由4個(gè)稱作環(huán)的盤狀物組成,最外層為L環(huán),第三個(gè)是靠近周質(zhì)空間的S環(huán),它與M環(huán)合成S-M環(huán)。把鞭毛基體與鞭毛絲連在一起的合稱S-M環(huán),共同嵌埋在細(xì)胞膜上。把鞭毛基體與鞭毛絲連在一起的構(gòu)造是鉤形鞘或鞭毛鉤,直徑約17nm,其上著生鞭毛絲(其是由許多直徑為4
21、.5nm的鞭毛蛋白亞基沿著中央孔道作螺旋狀纏繞而成,每周有8-10個(gè)亞基。鞭毛運(yùn)動速度:一般速度在每秒2080m范圍,最高可達(dá)每秒100m(每分鐘達(dá)到3000倍體長),超過了陸上跑得最快的動物獵豹的速度(每分鐘1500倍體長或每小時(shí)110公里)。鞭毛運(yùn)動方式:細(xì)菌以推進(jìn)方式做直線運(yùn)動,以翻騰形式做短促轉(zhuǎn)向運(yùn)動。細(xì)菌的趨避運(yùn)動:化學(xué)趨避運(yùn)動或趨化作用(chemotaxis):細(xì)菌對某化學(xué)物質(zhì)敏感,通過運(yùn)動聚攏于該物質(zhì)的高濃度區(qū)域或低濃度區(qū)域。光趨避運(yùn)動或趨光性(phototaxis):有的細(xì)菌能區(qū)不不同波長的光而集中在一定波長光區(qū)內(nèi)。趨磁運(yùn)動或趨磁性(magnetotaxis):趨磁細(xì)菌依照磁場
22、方向進(jìn)行分布。3、菌毛:又稱纖毛、傘毛、線毛或須毛,是一種長在細(xì)菌體表的纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)類附屬物,具有使菌體附著于物體表面的功能。(每個(gè)細(xì)菌約有250300條菌毛。有菌毛的細(xì)菌一般以革蘭氏陰性致病菌居多,借助菌毛可把它們牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上,進(jìn)一步定植和致?。?、性毛:又稱性菌毛(pili, 單數(shù)pilus),構(gòu)造和成分與菌毛相同,但比菌毛長,數(shù)量僅一至少數(shù)幾根(性毛一般見于革蘭氏陰性細(xì)菌的雄性菌株(即供體菌)中,其功能是向雌性菌株(即受體菌)傳遞遺傳物質(zhì)。有的性毛依舊RNA噬菌體的特異性吸附受體)5、芽孢:某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期,在細(xì)胞內(nèi)
23、形成一個(gè)圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強(qiáng)的休眠體芽孢核的特性:具有大量的鈣-吡啶二羧酸;處于脫水狀態(tài),只含營養(yǎng)細(xì)胞水分的10%-30%;PH比營養(yǎng)細(xì)胞大約低1個(gè)單位;含較高量的酸溶小芽孢蛋白(SASP)的核新特異蛋白。SASP與核中DNA緊密結(jié)合,愛護(hù)其免受紫外線剪接及干熱的損害;此外,SASP還可做為芽孢形成性營養(yǎng)細(xì)胞的碳源和能源。細(xì)菌芽孢的特點(diǎn):1)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)。2)芽孢是細(xì)菌的休眠體,在適宜的條件下能夠重新轉(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。3)產(chǎn)芽孢的細(xì)菌多為桿菌,也有一些球菌。芽孢的有無、形
24、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)。4)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)顯微鏡下觀看。(相差顯微鏡直接觀看;芽孢染色)。芽孢的耐熱機(jī)制:芽孢衣對多價(jià)陽離子和水分的透性專門差;皮層的離子強(qiáng)度專門高,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;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。5、伴孢晶體(parasporal crystal):少數(shù)芽孢桿菌,例如蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)在其形成芽孢的同時(shí),會在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體內(nèi)毒素,稱為伴孢晶體。特點(diǎn):不溶于水,對蛋白酶類不敏感;容易
25、溶于堿性溶劑。注:伴孢晶體對200多種昆蟲尤其是鱗翅目的幼蟲有毒殺作用,因而可將這類產(chǎn)伴孢晶體的細(xì)菌制成有利于環(huán)境愛護(hù)的生物農(nóng)藥細(xì)菌殺蟲劑。細(xì)菌的生殖:當(dāng)一個(gè)細(xì)菌生活在合適條件下時(shí),通過其連續(xù)的生物合成和平衡生長,細(xì)胞體積、重量不斷增大,最終導(dǎo)致了生殖。細(xì)菌中要緊為裂殖,少數(shù)為芽殖。生殖(fission):指一個(gè)細(xì)胞通過分裂而形成兩個(gè)子細(xì)胞的過程。1)二分裂(binary fission):典型的是一種對稱的二分裂方式,即一個(gè)細(xì)胞在其對稱中心形成一隔膜,進(jìn)而分裂成兩個(gè)形態(tài)、大小和構(gòu)造完全相同的子細(xì)胞。在少數(shù)細(xì)菌中還存在不等二分裂的生殖方式。2)三分裂(trinary fission):細(xì)胞進(jìn)行
26、一分為三的方式為三分裂。3)復(fù)分裂(multiple fission):是一種寄生于細(xì)菌細(xì)胞中具有端生單鞭毛稱作蛭弧菌的小型弧狀細(xì)菌所具有的生殖方式。在宿主體內(nèi)生長時(shí),會形成不規(guī)則的盤曲的長磁暴,然后細(xì)胞多處同時(shí)發(fā)生均等長度的分裂,形成多個(gè)弧形子細(xì)胞。芽殖(budding):指在母細(xì)胞表面先形成一個(gè)小突起,待其長大到母細(xì)胞相仿后互相分 離并獨(dú)立生活得一種生殖方式。凡是以這類方式生殖的細(xì)菌,統(tǒng)稱芽生細(xì)菌。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) 菌落 (colony):在固體培養(yǎng)基表面(或內(nèi)部)以母細(xì)胞為中心的一堆肉眼可見的、有一 定形態(tài)構(gòu)造特征的子細(xì)胞集團(tuán)。 菌苔 (lawn):大量分散的
27、純種細(xì)胞密集地接種在固體培養(yǎng)基的較大表面上形成的連在一 起的“大菌落”。 菌落的特征描述:大小、干濕度、顏色、形態(tài)、透明度、厚度、邊緣。在半固體培養(yǎng)基上(內(nèi))的群體形態(tài):對菌種的鑒定十分重要。在液體培養(yǎng)基上(內(nèi))的群體形態(tài):細(xì)菌的形態(tài)會因細(xì)胞的特征、比重、運(yùn)動能力和對 氧氣等關(guān)系的不同,而形成不同的群體形態(tài)。菌落形態(tài)的阻礙因素:各種微生物在一定條件下形成的菌落,其形態(tài)特征有一定的穩(wěn)定性和專一性,因而能夠作為識不、鑒定菌種的一個(gè)依據(jù),但也受某些因素的阻礙,觀看時(shí)應(yīng)加以注1:鄰近菌落;培養(yǎng)時(shí)刻;培養(yǎng)基成分;培養(yǎng)條件。注2:一般都較小,菌落與培養(yǎng)基結(jié)合不緊密,用接種針容易挑起,多數(shù)表面較光滑、濕潤、
28、較粘稠,易挑取,質(zhì)地均勻,色澤多樣。第二節(jié) 放線菌 放線菌:是一類要緊呈菌絲狀生長和以孢子生殖的陸生性較強(qiáng)的原核生物。有原核;細(xì)胞壁的要緊成分是肽聚糖,革蘭氏染色為陽性;菌絲直徑與細(xì)菌相仿;有的放線菌產(chǎn)生有鞭毛的孢子,其鞭毛類型與細(xì)菌相同;放線菌噬菌體的形狀與細(xì)菌的相似;最適生長pH相近,一般呈微堿性;DNA重組的方式與細(xì)菌的相同;核糖體同為70S;對溶菌酶敏感;凡細(xì)菌所敏感的抗生素,放線菌也同樣敏感。由營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲組成。放線菌的形態(tài)構(gòu)造1、營養(yǎng)菌絲:匍匐生長于培養(yǎng)基內(nèi),汲取營養(yǎng)和排泄廢物,也稱基內(nèi)菌絲。一般無隔膜,色談、較細(xì),直徑0.2-0.8 mm,長度差不專門大,有的可產(chǎn)生
29、色素。2、氣生菌絲:營養(yǎng)菌絲發(fā)育到一定時(shí)期,伸向空間形成氣生菌絲,疊生于營養(yǎng)菌絲上,可覆蓋整個(gè)菌落表面。在光學(xué)顯微鏡下觀看,色深、較粗,直徑較粗(1-1.4 mm),有的產(chǎn)色素。3、孢子絲:氣生菌絲發(fā)育到一定時(shí)期,其上可分化出形成孢子的菌絲,即孢子絲,又稱產(chǎn)孢絲或生殖菌絲。其形狀和排列方式因種而異,常被作為對放線菌進(jìn)行分類的依據(jù)。放線菌的生殖方式:無性孢子:1)分生孢子:在氣生菌絲頂端形成的成串或單個(gè)孢子,由菌絲分裂形成。2)橫隔孢子:基內(nèi)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。3)孢囊孢子:在氣生菌絲頂端或基內(nèi)菌絲頂端膨大或盤卷纏繞形成孢子囊,在孢子囊內(nèi)
30、形成孢囊孢子。4)凝聚孢子、厚壁孢子。2、菌絲斷裂:常見于液體培養(yǎng)中,工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)抗生素時(shí)都以此法大量生殖放線菌。放線菌菌落的形態(tài):放線菌的孢子或菌絲片段在固體培養(yǎng)基上萌發(fā)形成的菌絲緊密纏繞在一 起形成的一定形態(tài)菌絲體結(jié)構(gòu)稱為放線菌的菌落。1、菌落特征:質(zhì)地致密、干燥、多皺、小而不蔓延、不易挑起,表面有放射狀溝紋。 2、菌落形態(tài):1)能產(chǎn)生大量分枝和氣生菌絲的菌種(如鏈霉菌),菌落質(zhì)地致密,與培養(yǎng)基結(jié)合緊密,小而不蔓延,不易挑起或挑起后不易破裂。2)不能產(chǎn)生大量菌絲體的菌種(如諾卡氏菌),粘著力差,粉質(zhì),針挑起易粉碎。注:液體培養(yǎng):靜止表面常形成一層膜,攪拌培養(yǎng)液清而不混,菌絲團(tuán)懸浮沉淀。第三
31、節(jié) 藍(lán)細(xì)菌1、藍(lán)細(xì)菌(Cyanobacteria),也稱藍(lán)藻或藍(lán)綠藻(blue-green algae),是一類含有葉綠素a、能以水作為供氫體和電子供體、通過光合作用將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能、同化CO2為有機(jī)物質(zhì)的光合細(xì)菌。分布廣,在巖石和其他惡劣環(huán)境中都可找到,因此有“先鋒生物”之美稱。2、藍(lán)細(xì)菌的特性:1)分布極廣;2)形態(tài)差異極大,有球狀、桿狀和絲狀等形態(tài);3)細(xì)胞中含有葉綠素a,進(jìn)行產(chǎn)氧型光合作用;藍(lán)細(xì)菌被認(rèn)為是地球上生命進(jìn)化過程中第一個(gè)產(chǎn)氧的光合生物,對地球上從無氧到有氧的轉(zhuǎn)變、真核生物的進(jìn)化起著里程碑式的作用。4)具有原核生物的典型細(xì)胞結(jié)構(gòu):細(xì)胞核無核膜,也不進(jìn)行有絲分裂,細(xì)胞壁含胞壁酸
32、和二氨基庚二酸,革蘭氏染色陰性。5)營養(yǎng)極為簡單,不需要維生素,以硝酸鹽或氨作為氮源,多數(shù)能固氮,其異形細(xì)胞(heterocyst)是進(jìn)行固氮的場所。6)分泌粘液層、莢膜或形成鞘衣,因此具有強(qiáng)的抗干旱能力。7)無鞭毛,但能在固體表面滑行,進(jìn)行光趨避運(yùn)動。8)許多種類細(xì)胞質(zhì)中有氣泡,使菌體漂移,保持在光線最充足的地點(diǎn),以利光合作用。3、藍(lán)細(xì)菌的形態(tài)結(jié)構(gòu):1)細(xì)胞的差不多構(gòu)造:與G-細(xì)菌相似。細(xì)菌形態(tài)差異極大,有單細(xì)胞和絲狀體兩類形態(tài);原核,細(xì)胞核無核膜;細(xì)胞壁由肽聚糖等多粘復(fù)合物組成,并含有二氨基庚二酸,能夠分泌許多膠粘物質(zhì)使一群群的細(xì)胞或絲狀結(jié)合在一起形成膠團(tuán)或膠鞘;細(xì)胞質(zhì)中有汽泡,可使細(xì)胞漂
33、移。2)細(xì)胞的特化形式:異形胞(Heterocyst):是存在于絲狀生長種類中的形大、壁厚、專司固氮功能的細(xì)胞,數(shù)目少而不定,位于細(xì)胞鏈的中間或末端;鏈絲段(Hormogonium):又稱連鎖體或藻植段,是由長細(xì)胞鏈斷裂而成的短鏈段,具有生殖功能;靜息孢子(Akinete):是一種生長在細(xì)胞鏈中間或末端的形大、壁厚、色深的休眠細(xì)胞,富含貯藏物,能抵御干旱等不良環(huán)境;內(nèi)孢子:能在細(xì)胞內(nèi)形成許多球星或三角形的內(nèi)孢子,待成熟后即可釋放,具有生殖作用。3)藍(lán)細(xì)菌的生殖:分裂生殖、孢子、藻段,均屬無性生殖。第四節(jié) 支原體、立克次氏體和衣原體 支原體(Mycoplasma)、立克次氏體(Rickettsi
34、a)、衣原體(Chlamydia)同屬革蘭氏陰性細(xì)菌,其大小和特性均介于通常的細(xì)菌與病毒之間。1、支原體:是一類無細(xì)胞壁、介于獨(dú)立生活和細(xì)胞內(nèi)寄生生活間的最小型原核生物。 球狀體:0.2-0.25 mm,最小達(dá)0.1 mm;絲狀體最長可達(dá)150 mm,因細(xì)胞柔軟且具扭曲 性,致使細(xì)胞能通過孔徑比自身小得多的過濾器其特性:1)無細(xì)胞壁,只有細(xì)胞膜,細(xì)胞形態(tài)多變,對滲透壓較敏感,對抗生素不敏感;2)個(gè)體專門小,能通過細(xì)菌過濾器,曾被認(rèn)為是最小的可獨(dú)立生活的細(xì)胞型生物;3)可進(jìn)行人工培養(yǎng),但營養(yǎng)要求苛刻,菌落微小,呈典型的 “油煎荷包蛋”形狀;4)一些支原體能引起人類、牲畜、家禽和作物的病害疾??;5
35、)應(yīng)用活組織細(xì)胞培養(yǎng)病毒或體外組織細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),常被支原體污染;6)細(xì)胞膜含有甾醇,比其他原核生物的膜更堅(jiān)韌;7)以二分裂和出芽等方式生殖;8)基因組專門小,僅在0.6-1.1Mb左右。2、立克次氏體:是大小介于通常的細(xì)菌與病毒之間,在許多方面類似細(xì)菌,專性活細(xì)胞內(nèi) 寄生的原核微生物。其特性:1)專性活細(xì)胞寄生物,除五日熱(戰(zhàn)壕熱)立克次氏體(Rickettsia wolhynica)外均不能在人工培養(yǎng)基上生長生殖;2)體內(nèi)酶系不完全,一些必需的養(yǎng)料需從宿主細(xì)胞獲得;3)細(xì)胞膜比一般細(xì)菌的膜疏松,可透性膜,使它們有可能容易從宿主細(xì)胞獲得大分子物質(zhì),但也決定了它們一旦離開宿主細(xì)胞則易死亡;4)大小
36、介于病毒與一般細(xì)菌之間,其中伯氏立克次氏體(Rickettsia burneti)能通過細(xì)菌過濾器,一般個(gè)體:球狀體:0.2-0.5 mm;桿狀體:0.3-0.5 x 0.3-2 mm;5)從一種宿主傳至另一宿主的專門生活方式。3、衣原體:是介于立克次氏體與病毒之間,能通過細(xì)菌濾器,專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的一類原 核微生物。其特性:1)細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)菌類似(具有類似的細(xì)胞壁,細(xì)胞壁內(nèi)也含有胞壁酸、二氨基庚二酸70S核糖體也是由30S和50S二個(gè)亞基組成);2)細(xì)胞呈球形或橢圓形,直徑0.2-0.3 mm,能通過細(xì)菌濾器;3)專性活細(xì)胞內(nèi)寄生;4)在宿主細(xì)胞內(nèi)生長生殖具有獨(dú)特的生活周期,即存在原體和始體
37、兩種形態(tài)。5)衣原體廣泛寄生于人類、哺乳動物及鳥類,少數(shù)致??;6)衣原體不耐熱,60度10分鐘即被滅活,但它不怕低溫,冷凍干燥可保藏多年。對紅霉素、氯霉素、四環(huán)素敏感。注:沙眼衣原體是人類砂眼的病原體,甚至引起結(jié)膜炎、角膜炎、角膜血管翳等臨床癥狀,成為致盲的重要緣故。第二章 真核微生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能第一節(jié) 真核微生物的概述真核微生物:是一大類具有細(xì)胞核具有核膜、能進(jìn)行有絲分裂、細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時(shí)存在葉綠體等細(xì)胞器特征的微小生物。(1)其分類:植物界(顯微藻類);動物界(原生動物);菌物界(粘菌、假菌、真菌(單細(xì)胞酵母菌,絲狀真菌霉菌,大型子實(shí)體真菌)(2)真核微生物的特征:細(xì)胞核具有
38、核膜;能進(jìn)行有絲分裂;細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時(shí)存在葉綠體等細(xì)胞器(一)細(xì)胞壁:具CW的真核微生物是真菌和藻類。真菌CW:要緊是多糖,少量蛋白和脂類。多糖構(gòu)成CW中的微纖維和無定形基質(zhì)。微纖維類似鋼筋,1,4鍵連接,使CW堅(jiān)韌;基質(zhì)類似混凝土填充其中。不同真菌CW多糖不同,低等是纖維素為主;酵母以葡聚糖;高等陸生真菌以幾丁質(zhì)為主。細(xì)胞膜:是由3層結(jié)構(gòu)組成,要緊成分(1)蛋白質(zhì):包括一些酶(2)類脂:甘油的單、雙、三酯;甘油磷脂(磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺);甾醇(3)少量糖類:甘露聚糖(三)細(xì)胞核及其它1、核膜(nuclear envelope):構(gòu)造與功能上與原核 差不多相同。(1)包在CN外,
39、由核膜和核纖層組成,其上有核孔(nuclear pores)。(2)核膜兩層78nm膜組成,兩膜間為核周間隙。(3)核纖層:核膜內(nèi)層,核纖層蛋白(lamin)組成。(4)核孔:CN和CP物質(zhì)交流通道。2、染色質(zhì):(1)分裂間期時(shí),DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的線形物質(zhì),差不多單位核小體(nucleosomes)。可為堿性染料染色。 常染色質(zhì)(euchromatin):絲狀;異染色質(zhì)(heterochromatin):凝縮 組蛋白; 非組蛋白(2)進(jìn)行分裂時(shí),染色質(zhì)盤繞、折疊形成棒狀為染色體(chromosome)3、核仁:CN中沒有膜包的圓形或橢圓小體。染色體一定位置出現(xiàn)。分裂前期
40、出現(xiàn),后期出現(xiàn)。富含RNA和Pr,是合成rRNA和裝配核糖體部位。4、核基質(zhì):蛋白纖維構(gòu)成,支持CN和提供染色質(zhì)附著點(diǎn)。5、鞭毛與纖毛:(1)鞭毛與纖毛構(gòu)造差不多同:鞭桿(shaft)、基體(basal body)和過渡區(qū)。注:鞭桿“92”型,2為中央微管,9為微管二聯(lián)體,外包CM。微管二聯(lián)體:AB兩條中空亞纖維組成,A是完全微管,13個(gè)微管蛋白亞基組成,B是10個(gè),與A共用3個(gè)亞基。A上伸出兩條動力蛋白臂,可為Ca2+、Mg2+激活的ATP水解酶水解ATP供運(yùn)動。(2)基體是“90”,9個(gè)三聯(lián)體,中間沒有微管和鞘。6、細(xì)胞基質(zhì)(cytometrix):除可分辯細(xì)胞器之外的膠狀溶液,細(xì)胞代謝重
41、要場所。7、微管:微管蛋白組成中空管微管功能:支持和運(yùn)輸,細(xì)胞分裂時(shí)的紡錘體、鞭毛和纖毛。8、細(xì)胞骨架(cytoskeleton) 肌動蛋白絲(微絲):肌動Pr中間絲:中間纖維9、微絲功能:提供ATP,發(fā)生收縮10、中間絲:支持和運(yùn)動11、高爾基體:48個(gè)平行的扁平膜囊和囊泡組成,無核糖體附著。作用:RER合成Pr運(yùn)到Golgi與脂、糖形成糖蛋白或脂蛋白,外排到cell外。合成糖蛋白、脂蛋白及對某些蛋白質(zhì)原酶切加工,合成新CW和CM提供原材料的重要場所12、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器溶酶體(lysosome):單層膜包著,含酸性水解酶,細(xì)胞內(nèi)消化作用。依照結(jié)合對象:吞噬溶酶體 (與吞噬泡結(jié)合); 多泡體(
42、與胞飲泡結(jié)合); 自噬溶酶體(與內(nèi)源結(jié)構(gòu))。 13、液泡(vacuole):單位膜分隔的細(xì)胞器,老齡細(xì)胞大而明顯。含糖原、脂肪、多磷酸鹽等貯藏物,各種酶類。功能:維持滲透壓、貯藏營養(yǎng)物、溶酶體的作用(將各種蛋白酶與CP隔離,防止細(xì)胞損傷)。14、膜邊體(lomasome):真菌細(xì)胞特有。15、幾丁質(zhì)酶體(chitosome)16、氫化酶體(hydrogenosome):存在厭氧真菌和原生動物,類似線粒體作用。注:真菌是一類低等真核生物,其特點(diǎn):1. 具有細(xì)胞核,進(jìn)行有絲分裂2. 細(xì)胞質(zhì)中含有線粒體但沒有葉綠體,不進(jìn)行光合作用,無根、莖、葉的分化;3. 以產(chǎn)生有性孢子和無性孢子二種形式進(jìn)行生殖;
43、4. 營養(yǎng)方式為化能有機(jī)營養(yǎng)(異養(yǎng))、好氧;5. 不運(yùn)動(僅少數(shù)種類的游動孢子有1-2根鞭毛);6. 種類繁多,形態(tài)各異、大小懸殊,細(xì)胞結(jié)構(gòu)多樣;第二節(jié) 酵母菌一、酵母菌(yeast):指一群以芽殖或裂殖來進(jìn)行無性生殖的單細(xì)胞真核微生物。那個(gè)術(shù)語也是無分類學(xué)意義的一般名稱,通常用于單細(xì)胞真菌,以與霉菌區(qū)分開。有些可產(chǎn)生子囊孢子進(jìn)行有性生殖。其特點(diǎn):(1)個(gè)體一般以單細(xì)胞狀態(tài)存在(2)多數(shù)營出芽生殖,也有裂殖(3)能發(fā)酵糖類產(chǎn)能(4)細(xì)胞壁常含有甘露聚糖(5)喜在含糖量高、酸度較大的水生環(huán)境中生長二、分布及與人類的關(guān)系1.多分布在含糖的偏酸性環(huán)境,也稱為“糖菌”。如水果、蔬菜、葉子、樹皮等處,及
44、葡萄園和果園土壤中等。2.重要的微生物資源;酵母菌是人類的第一種“家養(yǎng)微生物”3.重要的科研模式微生物;啤酒酵母(Saccharomyces cerevisae)第一個(gè)完成全基因組序列測定的真核生物(1997)4.有些酵母菌具有危害性;有些酵母菌能引起皮膚、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病三、酵母菌CW:(1)2570nm,要緊是葡聚糖、甘露聚糖、蛋白、幾丁質(zhì),少量脂類。(2)自外向內(nèi)分不是:甘露聚糖、蛋白、葡聚糖(細(xì)胞機(jī)械強(qiáng)度基礎(chǔ))。(3)幾丁質(zhì)專門少,在形成芽體時(shí)合成。不同種屬CW差異較大,如:裂殖酵母含葡聚糖和較多幾丁質(zhì);點(diǎn)滴酵母CW葡聚糖為主,少量甘露聚糖。細(xì)胞壁:厚度為0.2 mm,三
45、層:內(nèi)外兩層是電子致密層,中間為電子稀疏層細(xì)胞壁的化學(xué)組成:甘露聚糖(外層):30%酯類、蛋白質(zhì)(中間層):少量葡聚糖:30%-40%幾丁質(zhì):因種而異酵母的細(xì)胞壁可用由瑪瑙螺的胃液制成的蝸牛消化酶水解,從而形成酵母原生質(zhì)體。四、菌落特征:與細(xì)菌菌落類似,但一般較細(xì)菌菌落大且厚,表面濕潤,粘稠,易被挑起,多為乳白色,少數(shù)呈紅色。五、生殖方式和生活史1. 無性生殖(1)芽殖:要緊的無性生殖方式,成熟細(xì)胞長出一個(gè)小芽,到一定程度后脫離母體接著長成新個(gè)體。(2)裂殖:少數(shù)酵母菌能夠象細(xì)菌一樣借細(xì)胞橫割分裂而生殖,例如裂殖酵母。2. 有性生殖:以形成子囊和子囊孢子的形式進(jìn)行有性生殖:(1)兩個(gè)性不不同的
46、單倍體細(xì)胞靠近,相互接觸;(2)接觸處細(xì)胞壁消逝,質(zhì)配;(3)核配,形成二倍體核的接合子:A、以二倍體方式進(jìn)行營養(yǎng)細(xì)胞生長生殖,獨(dú)立生活;下次有性生殖前進(jìn)行減數(shù)分裂。B、進(jìn)行減數(shù)分裂,形成4個(gè)或8個(gè)子囊孢子,而原有的營養(yǎng)細(xì)胞就成為子囊。子囊孢子萌發(fā)形成單倍體營養(yǎng)細(xì)胞。生活史:又稱生命周期(Life cycle),指上一代個(gè)體經(jīng)一系列生長、發(fā)育時(shí)期而產(chǎn)生下一代個(gè)體的全部過程。 酵母菌單倍體和雙倍體細(xì)胞均可能獨(dú)立存在,有三種類型:(1)營養(yǎng)體既能夠單倍體也能夠雙倍體形式存在,都可進(jìn)行出芽生殖。(2)營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在(核配后立即進(jìn)行減數(shù)分裂)(3)營養(yǎng)體只能以雙倍體形式存在(核配后不立即進(jìn)
47、行減數(shù)分裂) 營養(yǎng)體可單倍體或二倍體存在:以釀酒酵母為例,一般是芽殖,營養(yǎng)體既能n,也可以2n存在,特定情況下有性生殖。 生活史:(1)子囊孢子發(fā)芽為n營養(yǎng)細(xì)胞芽殖接合,質(zhì)配后立即核配,形成2n 芽殖缺乏氮源時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閚 子囊孢子釋放(2)營養(yǎng)體只以n存在八孢裂殖酵母為例,其特點(diǎn):營養(yǎng)細(xì)胞n;無性生殖為裂殖; 2n不能獨(dú)立生活,故較短第三節(jié) 霉菌一、霉菌概述1. 霉菌(mold):是一些“絲狀真菌”的俗稱,意即“會引起物品霉變的真菌”,通常指那些菌絲體較發(fā)達(dá)又不產(chǎn)生大型肉質(zhì)子實(shí)體結(jié)構(gòu)的真菌。2. 分布:在自然界分布極廣,霉菌同人類的生產(chǎn)、生活關(guān)系緊密,是人類實(shí)踐活動中最早認(rèn)識和利用的一類微生物。
48、3. 與人類的關(guān)系(1)食物、工農(nóng)業(yè)制品的霉變;(2)有用物品的生產(chǎn);(3)引起動植物疾?。唬?)腐生型霉菌在自然界物質(zhì)轉(zhuǎn)化中也有十分重要的作用;有益:(1)重要有機(jī)物分解者(2)工業(yè)檸檬酸等有機(jī)酸;酶制劑;抗生素;生物堿(3)食品制造,如:醬油(4)基礎(chǔ)理論研究,如:粗糙脈孢菌不利:(1)工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品霉變(2)植物最要緊的病原菌,馬鈴薯晚疫病、小麥銹?。?)動物和人體傳染病,如:皮膚癬癥(4)致畸毒素,如:黃曲霉毒素二、形態(tài)結(jié)構(gòu):霉菌菌體均由分枝或不分枝的菌絲(hypha)構(gòu)成。許多菌絲交錯(cuò)在一起,稱為菌絲體(mycelium)。注1:整個(gè)菌絲為長管狀單細(xì)胞,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有多個(gè)核。其生長過程只表
49、現(xiàn)為菌絲的延長和細(xì)胞核的裂殖增多以及細(xì)胞質(zhì)的增加。注2:菌絲由橫隔膜分隔成成串多細(xì)胞,每個(gè)細(xì)胞內(nèi)含有一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞核。有些菌絲,從外觀看盡管像多細(xì)胞,但橫隔膜上有小孔,使細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核能夠自由流通,而且每個(gè)細(xì)胞的功能也都相同。1、菌絲(1)細(xì)胞形態(tài):無隔膜菌絲、有隔膜菌絲(2)菌絲種類:營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲注:霉菌菌絲直徑約為210mm,比一般細(xì)菌和放線菌菌絲大幾到幾十倍。2、菌絲的特化 吸取養(yǎng)料:假根、吸器 特化營養(yǎng)菌絲 附著:附著枝 休眠:菌核、菌索菌絲體 延伸:匍匐枝 捕食線蟲:菌環(huán)、菌網(wǎng) 簡單:孢子囊、擔(dān)子 特化氣生菌絲(子實(shí)體)復(fù)雜:分生孢子器子囊果(1)匍匐枝和假根:匍匐菌絲、假根(
50、類似樹根,汲取營養(yǎng)),功能是固著和汲取營養(yǎng)。(2)吸器:一些專性寄生真菌從菌絲上分化出來的旁枝,侵入細(xì)胞內(nèi)分化成指狀、球狀或絲狀,用以汲取細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)(3)附著胞:許多植物寄生真菌在其芽管或老菌絲頂端發(fā)生膨大,并分泌粘性物,借以牢固地粘附在宿主的表面,這一結(jié)構(gòu)確實(shí)是附著胞,附著胞上再形成纖細(xì)的針狀感染菌絲,以侵入宿主的角質(zhì)層而吸取營養(yǎng)。注:當(dāng)感染植物的時(shí)候,這種附著胞牢牢地附著到宿主的葉片表面,同時(shí)通過提高附著胞內(nèi)滲透壓活性物質(zhì)的濃度產(chǎn)生巨大的膨壓,射出一釘狀結(jié)構(gòu)進(jìn)入植物細(xì)胞,為真菌的感染炸開一條通道。(4)附著枝:若干寄生真菌由菌絲細(xì)胞生出1-2個(gè)細(xì)胞的短枝,以將菌絲附著于宿主上,這種專門的
51、結(jié)構(gòu)即附著枝。(5)菌核:是一種休眠的菌絲組織。由菌絲密集地交錯(cuò)在一起,其外層較堅(jiān)硬、色深,內(nèi)層疏松,大多呈白色。(6)菌環(huán):菌絲交錯(cuò)成套狀(7)菌網(wǎng):菌絲交錯(cuò)成網(wǎng)狀(8)子實(shí)體:是指在其里面或上面可產(chǎn)生無性或有性孢子,有一定形狀和構(gòu)造的任何菌絲體組織。(9)菌絲球:菌絲體相互緊密糾纏形成的顆粒,均勻地懸浮于培養(yǎng)液中,有利于氧的傳遞以及營養(yǎng)物和代謝產(chǎn)物的輸送,對菌絲的生長和代謝產(chǎn)物形成有利。三、霉菌生殖方式及生活史1、 生殖方式:無性孢子、有性孢子、菌絲斷片2、 生殖方式無性孢子生殖:不經(jīng)兩性細(xì)胞配合,只是營養(yǎng)細(xì)胞的分裂或營養(yǎng)菌絲的分化(切割)而形成新個(gè)體的過程。無性孢子:孢囊孢子、分生孢子、
52、節(jié)孢子、厚垣孢子、芽孢子、擲孢子、游動孢子。3、生殖方式有性孢子生殖(1)兩個(gè)性細(xì)胞結(jié)合產(chǎn)生新個(gè)體的過程:a)質(zhì)配:兩個(gè)性細(xì)胞結(jié)合,細(xì)胞質(zhì)融合,成為雙核細(xì)胞 ,每個(gè)核均含單倍染色體(n+n)。b)核配:兩個(gè)核融合,成為二倍體接合子核,現(xiàn)在核的染色體數(shù)是二倍(2n)。c)減數(shù)分裂:具有雙倍體的細(xì)胞核通過減數(shù)分裂,核中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到單倍體狀態(tài)。(2)霉菌有性孢子生殖的特點(diǎn):a)霉菌的有性生殖不如無性生殖那么經(jīng)常與普遍,多發(fā)生在特定條件下,往往在自然條件下較多,在一般培養(yǎng)基上不常見。b)有性生殖方式因菌種不同而異,有的兩條營養(yǎng)菌絲就能夠直接結(jié)合,有的則由專門的性細(xì)胞(性器官)配子囊或由配子囊產(chǎn)
53、生的配子來相互交配,形成有性孢子。c)核配后一般立即進(jìn)行減數(shù)分裂,因此菌體染色體數(shù)目為單倍,雙倍體只限于接合子。d)霉菌的有性生殖存在同宗配合和異宗配合兩種情況。e)霉菌的有性孢子包括卵孢子、接合孢子、子囊孢子和擔(dān)孢子等。4、生活史(1)無性生殖時(shí)期:菌絲體(營養(yǎng)體)在適宜的條件下產(chǎn)生無性孢子,無性孢子萌發(fā)形成新的菌絲體,多次重復(fù)。(2)有性生殖時(shí)期:在發(fā)育后期,在一定條件下,在菌絲體上分化出專門性器官(細(xì)胞),質(zhì)配、核配、減數(shù)分裂后形成單倍體孢子,再萌發(fā)形成新的菌絲體。注:有一些霉菌,至今尚未發(fā)覺其生活史中有有性生殖時(shí)期,這類真菌稱為半知菌四、菌落1、由粗而長的分枝狀菌絲組成,菌落疏松,呈絨
54、毛狀、絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀,比細(xì)菌菌落大幾倍到幾十倍,有的沒有固定大小。2、各種霉菌,在一定培養(yǎng)基上形成的菌落大小、形狀、顏色等相對穩(wěn)定,因此菌落特征也為分類依據(jù)之一。第四節(jié) 蕈菌一、蕈菌(Mushroom):又稱傘菌通常是指那些能形成大型肉質(zhì)子實(shí)體的真菌,包括大多數(shù)的擔(dān)子菌和極少數(shù)的子囊菌類。 病毒與亞病毒病毒(Virus)是微小病原體分為真病毒和亞病毒非細(xì)胞生物 真病毒:至少含有核酸和蛋白質(zhì)兩種組分 亞病毒: 類病毒:只含具有獨(dú)立侵染性的RNA組分 擬病毒:只含不具獨(dú)立侵染性的RNA組分 阮病毒:只含單一蛋白質(zhì)組分第一節(jié) 病毒病毒:是一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的超顯微“非細(xì)胞生物”,其
55、本質(zhì)是一種只含DNA或RNA的遺傳因子,它們能以感染態(tài)和非感染態(tài)兩種狀態(tài)存在。在宿主體內(nèi)時(shí)呈感染態(tài),依靠宿主代謝系統(tǒng)獵取能量、合成蛋白質(zhì)和復(fù)制核酸。病毒的特性:1)形體極其微小,一般都能通過細(xì)菌濾器,故必須在電鏡下才能觀看。2)每一種病毒的毒粒內(nèi)只含有一種核酸,DNA或者RNA。3)沒有細(xì)胞構(gòu)造,其要緊成分僅為核酸和蛋白質(zhì)兩種,故又稱“分子生物”。4)既無產(chǎn)能酶系,也無蛋白質(zhì)和核酸合成酶系,只能利用宿主活細(xì)胞內(nèi)現(xiàn)成代謝系統(tǒng)合成自身的核酸和蛋白質(zhì)。5)在離體條件下,它們能以無生命的生物大分子狀態(tài)長期存在,并可保持其侵染性。6)通過核酸與蛋白質(zhì)的裝配而實(shí)現(xiàn)其大量生殖。7)對一般抗生素不敏感,但對干
56、擾素敏感。8)有些病毒的核酸還能整合到宿主基因組中,并誘發(fā)埋伏性感染。9)嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生,沒有自身的核糖體,沒有個(gè)體生長,也不進(jìn)行二均分裂,必須依靠宿主細(xì)胞進(jìn)行自身的核酸復(fù)制,形成子代。病毒的形態(tài)構(gòu)造和化學(xué)成分:1)不同病毒的毒粒大小差不專門大;2)毒粒的形狀大致可分球形顆粒(或稱擬球形顆粒)、桿狀顆粒和復(fù)雜形狀顆粒(如蝌蚪狀,卵形)等少數(shù)幾類。3)殼體或衣殼(capsid):包圍著病毒核酸的蛋白質(zhì)外殼,由蛋白質(zhì)亞基按對稱的形式、 有規(guī)律地排列而成,是病毒毒粒的差不多結(jié)構(gòu)。殼體結(jié)構(gòu)類型: 螺旋對稱殼體:亞基有規(guī)律地沿著中心軸(核酸)呈螺旋排列,進(jìn)而形成高度有序、對稱的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。二十面體對稱
57、殼體:蛋白質(zhì)亞基圍繞具立方對稱的正多面體的角或邊排列,進(jìn)而形成一個(gè)封閉的蛋白質(zhì)的鞘。(若以一定數(shù)目的亞基排列成具有一定表面積的立方對稱實(shí)體,以二十面體容積為最大,能包裝更多的病毒核酸,因此病毒殼體多取二十面體對稱(icosahedral symmetry)結(jié)構(gòu))雙對稱(復(fù)合對稱)結(jié)構(gòu):具有雙對稱結(jié)構(gòu)的典型例子是有尾噬菌體(tailed phage),其殼體由頭部和尾部組成。包裝有病毒核酸的頭部通常呈二十面體對稱,尾部呈螺旋對稱。1、胞膜:(有些)病毒核衣殼外包裹著的一層脂蛋白膜。它是病毒以出芽(budding)方式成熟時(shí),由細(xì)胞膜衍生而來的。有維系毒粒結(jié)構(gòu),愛護(hù)病毒核殼的作用。特不是病毒的包膜
58、糖蛋白,具有多種生物學(xué)活性,是啟動病毒感染所必需的。2、核衣殼(nucleocapsid):病毒的蛋白質(zhì)殼體和病毒核酸(核心)構(gòu)成的復(fù)合物。3、裸露毒粒(naked virion):僅由核衣殼構(gòu)成的病毒顆粒,如煙草花葉病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒(Poliovirus)等一些簡單的病毒的毒粒。4、刺突(spike):包膜或核衣殼上的突起。5、毒粒的結(jié)構(gòu)類型:對稱體制: 螺旋對成體:無包膜 (桿狀:煙草花葉病毒(TMV)等;絲狀:大腸桿菌的f1、fd、M13噬菌體等)有包膜 (卷曲狀:正粘病毒(流感病毒)等;彈狀:狂犬病毒,水泡性口膜炎病毒等)二十面體對稱: 無包膜 (小型:脊髓灰質(zhì)炎病毒,X174噬菌
59、體等;大型:腺病毒等)有包膜:皰疹病毒等復(fù)合體對稱:無包膜:大腸桿菌的T偶數(shù)噬菌體(蝌蚪狀)等有包膜:痘病毒(磚塊狀)等病毒的性質(zhì) 1)病毒的核酸:是病毒粒中最重要的成分,具有遺傳信息的載體和傳遞體的作用。賓蘇 核酸的種類專門多,是病毒系統(tǒng)分類中最可靠地分子基礎(chǔ),要緊有以下幾個(gè)指標(biāo):是 DNA依舊RNA;是單戀依舊雙鏈;呈線狀依舊環(huán)狀;是閉環(huán)依舊缺口環(huán);基 因組是單分子、雙分子、三分子依舊多分子;核酸的堿基或是堿基對數(shù),以及核苷 酸序列等。有ssDNA(單)、dsDNA(雙)、ssRNA、dsRNA四種。 2)病毒的蛋白質(zhì):分為兩種結(jié)構(gòu)蛋白(構(gòu)成一個(gè)形態(tài)成熟的有感染性的病毒顆粒所必需 的蛋白質(zhì)
60、)與非結(jié)構(gòu)蛋白(病毒基因組編碼的,在病毒復(fù)制過程中產(chǎn)生并具有一定功 能,但并不結(jié)合于毒粒中的蛋白質(zhì)) 結(jié)構(gòu)蛋白的要緊生理功能: 構(gòu)成蛋白質(zhì)外殼,愛護(hù)病毒核酸免受核酸酶及其它理化因子的破壞; 決定病毒感染的特異性,與易感細(xì)胞表面存在的受體具特異性親和力,促使病毒粒 子的吸附和入侵; 決定病毒的抗原性,能刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體; 構(gòu)成病毒酶,或參與病毒對宿主細(xì)胞的入侵(如T4噬菌體的溶菌酶等),或參與病 毒復(fù)制過程中所需要病毒大分子的合成(如逆轉(zhuǎn)錄酶等); 3)病毒的脂類:包膜中的脂類來自宿主細(xì)胞的細(xì)胞膜,具有宿主細(xì)胞的特異性。含有磷 脂(50%-60%)和膽固醇。病毒的復(fù)制(病毒感染敏感宿主細(xì)胞
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