第一章微生物形態(tài)與結(jié)構(gòu)詳解演示文稿

第一章微生物形態(tài)與結(jié)構(gòu)詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有55頁\編輯于星期四優(yōu)選第一章微生物形態(tài)與結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是2頁\一共有55頁\編輯于星期四莢膜粘液層菌膠團現(xiàn)在是3頁\一共有55頁\編輯于星期四（三）細胞的結(jié)構(gòu)莢膜(capsule)經(jīng)特殊的莢膜染色，特別是負染色（又稱背景染色）后可在光學顯微鏡清楚地觀察到它的存在。碳素墨水進行負染色(背景染色)后，在光學顯微鏡下莢膜和菌體呈現(xiàn)一個個透明小區(qū)。

現(xiàn)在是4頁\一共有55頁\編輯于星期四現(xiàn)在是5頁\一共有55頁\編輯于星期四現(xiàn)在是6頁\一共有55頁\編輯于星期四現(xiàn)在是7頁\一共有55頁\編輯于星期四莢膜化學組成:現(xiàn)在是8頁\一共有55頁\編輯于星期四糖被的功能

莢膜不是細菌必要的細胞結(jié)構(gòu)，但有以下作用：

①保護作用。

②貯藏養(yǎng)料。作為碳源和能源被細菌利用③表面附著作用。

④堆積某些代謝廢物。

⑤莢膜是某些致病菌的毒力因子，與致病力有關(guān)。

如有莢膜的S-型肺炎鏈球菌毒力強，失去莢膜后致病力降低。

⑥莢膜為主要表面抗原，具有特異的抗原性.現(xiàn)在是9頁\一共有55頁\編輯于星期四

糖被（glycocalyx)（1）主要成分是多糖、多肽或蛋白質(zhì)，尤以多糖居多。經(jīng)特殊的莢膜染色，特別是負染色（又稱背景染色）后可在光學顯微鏡清楚地觀察到它的存在。（2）產(chǎn)生糖被是微生物的一種遺傳特性，其菌落特征及血清學反應(yīng)是是細菌分類鑒定的指標之一。（3）莢膜等并非細胞生活的必要結(jié)構(gòu)，但它對細菌在環(huán)境中的生存有利。（4）細菌糖被與人類的科學研究和生產(chǎn)實踐有密切的關(guān)系。

現(xiàn)在是10頁\一共有55頁\編輯于星期四糖被的應(yīng)用

野油菜黃單胞菌(Xanthomonascampestris)的粘液層提取胞外雜多糖——黃原膠(xanthan)

作為食品較理想的增稠劑。

應(yīng)用在石油鉆井、印染、污水處理等。

腸膜明串珠菌將蔗糖合成莢膜物質(zhì)——葡聚糖提取葡聚糖用于生產(chǎn)右旋糖酐，作為代血漿的主要成分，亦用于生產(chǎn)葡聚糖生化試劑現(xiàn)在是11頁\一共有55頁\編輯于星期四糖被的危害腸膜明串珠菌是制糖工業(yè)的有害菌，常在糖液中繁殖，使糖液變得黏稠而難以過濾，因而降低了糖的產(chǎn)量。產(chǎn)莢膜細菌的污染，還可造成面包、牛奶和酒類及飲料等食品的黏性變質(zhì)。

現(xiàn)在是12頁\一共有55頁\編輯于星期四（三）細胞的結(jié)構(gòu)

(2)鞭毛(flagellum,復flagella)1)概念某些細菌細胞表面著生的一至數(shù)十條長絲狀螺旋形的附屬物，具有推動細菌運動功能，為細菌的“運動器官現(xiàn)在是13頁\一共有55頁\編輯于星期四(2)

鞭毛(flagellum,復flagella)觀察和判斷細菌鞭毛的方法電子顯微鏡直接觀察鞭毛長度：15～20μm；直徑：0.01～0.02μm光學顯微鏡下觀察：鞭毛染色和暗視野顯微鏡根據(jù)培養(yǎng)特征判斷：半固體穿刺、菌落（菌苔）形態(tài)現(xiàn)在是14頁\一共有55頁\編輯于星期四現(xiàn)在是15頁\一共有55頁\編輯于星期四現(xiàn)在是16頁\一共有55頁\編輯于星期四現(xiàn)在是17頁\一共有55頁\編輯于星期四①鞭毛的化學組成:分子量為1.5～4.0×104u的鞭毛蛋白組成

鞭毛蛋白組成：

含有少量的糖類和脂類，還有ε-N-甲基賴氨酸等特殊的氨基酸。

鞭毛蛋白的氨基酸組成與動物的肌動蛋白相似，這可能與鞭毛的運動性有關(guān)。

鞭毛蛋白是一種良好的抗原物質(zhì)(H抗原)現(xiàn)在是18頁\一共有55頁\編輯于星期四②鞭毛的結(jié)構(gòu)

現(xiàn)在是19頁\一共有55頁\編輯于星期四②鞭毛的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是20頁\一共有55頁\編輯于星期四鞭毛的生長方式是在其頂部延伸鞭毛的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是21頁\一共有55頁\編輯于星期四鞭毛的類型

根據(jù)鞭毛著生方式分為三個主要類型：

①單生鞭毛如霍亂弧菌；鼠咬熱螺旋體。

②叢生鞭毛如熒光假單胞菌、銅綠假單胞菌,

紅色螺旋菌

③周生鞭毛大腸桿菌、傷寒沙門氏菌、產(chǎn)堿桿菌、枯草芽孢桿菌等。

現(xiàn)在是22頁\一共有55頁\編輯于星期四鞭毛的有無和著生方式具有十分重要的分類學意義單端鞭毛端生叢毛兩端生鞭毛周生鞭毛現(xiàn)在是23頁\一共有55頁\編輯于星期四鞭毛的功能

鞭毛的功能是運動，這是原核生物實現(xiàn)趨性的最有效方式。

根據(jù)引起趨性環(huán)境因子的種類，

分為趨向性、趨避性、趨化性、趨光性、趨磁性和趨氧性。

磁性水生螺旋菌(Aqu.magnetotacticum)具有趨磁性，沿地球磁場方向運動。

現(xiàn)在是24頁\一共有55頁\編輯于星期四鞭毛推動細菌運動的特點速度一般速度在每秒20～80μm范圍，最高可達每秒100μm如銅綠假單胞菌每秒可移動55.8μm，體長的20～30倍細菌的運動通過鞭毛絲的高速旋轉(zhuǎn)而實現(xiàn)，其運動所需能量由細胞膜中呼吸鏈供給。現(xiàn)在是25頁\一共有55頁\編輯于星期四4）鞭毛推動細菌運動的特點（2）方式細菌以推進方式做直線運動，以翻騰形式做短促轉(zhuǎn)向運動?，F(xiàn)在是26頁\一共有55頁\編輯于星期四現(xiàn)在是27頁\一共有55頁\編輯于星期四(3)

菌毛(fimbria，復數(shù)fimbriae)長在細菌體表纖細、中空、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)類附屬物.現(xiàn)在是28頁\一共有55頁\編輯于星期四(3)菌毛(fimbria)

菌毛的結(jié)構(gòu)較鞭毛簡單，無基體等復雜構(gòu)造，著生于細胞膜上，直徑一般為3～10nm，由許多菌毛蛋白亞基圍繞中心作螺旋狀排列，呈中空管狀。

許多G―細菌、少數(shù)G+細菌和部分球菌的菌體上著生菌毛。每菌一般有250～300根菌毛。

現(xiàn)在是29頁\一共有55頁\編輯于星期四菌毛的功能菌體附著于物體表面有菌毛者尤以G―致病菌居多，菌毛黏附作用與致病力有關(guān)，此類菌失去菌毛，同時也失去致病力。

現(xiàn)在是30頁\一共有55頁\編輯于星期四現(xiàn)在是31頁\一共有55頁\編輯于星期四（參見P60）每個細菌約有250～300條菌毛。有菌毛的細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，進一步定植和致病。現(xiàn)在是32頁\一共有55頁\編輯于星期四(4)性毛(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?，F(xiàn)在是33頁\一共有55頁\編輯于星期四性毛(pilus,復數(shù)pili)

性毛一般存在于革蘭氏陰性細菌的雄性菌株（即供體菌）中,功能是向雌性菌株（即受體菌）傳遞遺傳物質(zhì)。性毛性菌毛由質(zhì)粒攜帶的一種致育因子(fertilityfactor)的基因編碼;有的性菌毛還是RNA噬菌體特異性的吸附受體.現(xiàn)在是34頁\一共有55頁\編輯于星期四(5)芽孢概念某些細菌在其生長發(fā)育后期，在細胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體，稱為芽孢（endospore或spore，偶譯“內(nèi)生孢子”）?，F(xiàn)在是35頁\一共有55頁\編輯于星期四細菌芽孢的特點整個生物界中抗逆性最強的生命體，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。常規(guī)加壓蒸汽滅菌的條件：121℃，15min以上115℃，30min以上芽孢是細菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營養(yǎng)態(tài)細胞；產(chǎn)芽孢細菌的保藏多用其芽孢。產(chǎn)芽孢的細菌多為桿菌也有球菌。芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置是細菌分類和鑒定的重要指標。芽孢與營養(yǎng)細胞相比化學組成存在較大差異，容易在光學顯微鏡下觀察。（相差顯微鏡直接觀察；芽孢染色）現(xiàn)在是36頁\一共有55頁\編輯于星期四現(xiàn)在是37頁\一共有55頁\編輯于星期四現(xiàn)在是38頁\一共有55頁\編輯于星期四芽孢的構(gòu)造與化學組成及其特點

現(xiàn)在是39頁\一共有55頁\編輯于星期四現(xiàn)在是40頁\一共有55頁\編輯于星期四芽孢的化學組成的重要特點

①含有芽孢特有的2,6-吡啶二羧酸(DPA)。它以鈣鹽(DPA-Ca)的形式存在于芽孢皮層(占芽孢干重5～15％)和芽孢質(zhì)中。

②含有大量的芽孢特有的芽孢肽聚糖，存在于芽孢皮層中。不含磷壁酸。

現(xiàn)在是41頁\一共有55頁\編輯于星期四芽孢的化學組成的重要特點③芽孢核心的含水量極低，平均為40％；而營養(yǎng)細胞含水約80%。

④芽孢中酶的相對分子質(zhì)量較營養(yǎng)細胞的正常酶要小。相對分子質(zhì)量低的蛋白質(zhì)由于其分子中鍵的作用較強而更具有穩(wěn)定性與耐熱性。

⑤芽孢衣的厚度約3nm，層次很多(3～15層)，主要含疏水性的角蛋白及少量磷脂蛋白。皮層的滲透壓高達2.0MPa左右?，F(xiàn)在是42頁\一共有55頁\編輯于星期四芽孢的類型芽孢可分以下三種類型：

①中央芽孢：如枯草芽孢桿菌,丙酮丁醇梭菌。

②近端芽孢：如肉毒梭菌

③頂端芽孢：如己酸乙酯菌；如破傷風梭菌。

芽孢的形狀、大小和在菌體內(nèi)的位置因菌種不同而異，是細菌分類鑒定的依據(jù)之一?，F(xiàn)在是43頁\一共有55頁\編輯于星期四現(xiàn)在是44頁\一共有55頁\編輯于星期四現(xiàn)在是45頁\一共有55頁\編輯于星期四芽孢與母細胞相比化學組成、細微結(jié)構(gòu)、生理功能等都完全不同芽孢衣對多價陽離子和水分的透性很差皮層的離子強度很高，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。核心部分的細胞質(zhì)卻變得高度失水，因此，具極強的耐熱性。芽孢的耐熱性與抗不良環(huán)境因素

現(xiàn)在是46頁\一共有55頁\編輯于星期四芽孢的耐熱性機制芽孢耐熱機制－－“滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學說”該學說認為，芽孢衣對多價陽離子和水分的透性差，皮層離子強度高，從而使皮層有極高的滲透壓，能夠奪取核心部分的水分，引起皮層充分膨脹?，F(xiàn)在是47頁\一共有55頁\編輯于星期四芽孢耐熱機制－－另一種學說，芽孢形成過程中產(chǎn)生的大量DPA與Ca2+螫合使芽孢中的生物大分子形成穩(wěn)定的耐熱性凝膠。芽孢形成過程中，隨著DPA的形成而具耐熱性。當芽孢萌發(fā)時DPA釋放到培養(yǎng)基，耐熱性隨之喪失。但研究發(fā)現(xiàn)，有些芽孢不含DPA-Ca的復合物仍具有耐熱性。現(xiàn)在是48頁\一共有55頁\編輯于星期四研究細菌芽孢的意義

①芽孢的有無、形狀和著生位置等是細菌分類、鑒定中一項重要的形態(tài)學指標；②芽孢是最好的種的保存形式，有利于對這類菌種的篩選和長期保藏。③由于芽孢具有很強的耐熱性，故對食品、醫(yī)藥或物品的消毒滅菌以能否殺滅一些代表菌的芽孢作為主要指標?，F(xiàn)在是49頁\一共有55頁\編輯于星期四在罐頭食品生產(chǎn)中，對鮮肉中的肉毒梭菌要求肉類罐頭必須在121℃維持20min以上或115℃，30～40min滅菌。在發(fā)酵工業(yè)或?qū)嶒炇抑?，常以能否殺死耐熱性最強的嗜熱脂肪芽孢桿菌(Bacillusstearothermophilus)的芽孢為滅菌標準。此菌的芽孢在121℃，12min才能殺滅。由此規(guī)定濕熱滅菌要在121℃維持15～30min才能保證培養(yǎng)基或物品的徹底滅菌。

現(xiàn)在是50頁\一共有55頁\編輯于星期四⑦伴孢晶體（parasporalcrystal）

少數(shù)芽孢桿菌，例如蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis)在其形成芽孢的同時，會在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體——δ內(nèi)毒素，稱為伴孢晶體。特點：不溶于水，對蛋白酶類不敏感；容易溶于堿性溶劑。現(xiàn)在是51頁\一共有55頁\編輯于星期四伴孢晶體（parasporalcrystal）

現(xiàn)在是52頁\一共有55頁\編輯于星期四伴孢晶體鱗翅目幼蟲口服伴孢晶體在腸道迅速溶解（中腸pH為9.0-10.5）吸附于上皮細胞，引起滲透性喪失，腸道穿孔腸道中的堿性溶液進入血液，后者pH升高，昆蟲全身麻痹而死亡伴孢晶體對200多種昆蟲尤