第三章原核微生物細菌詳解演示文稿

第三章原核微生物細菌詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點優(yōu)選第三章原核微生物細菌目前二頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點第一節(jié)細菌

細菌形態(tài)

細菌結構

細菌繁殖

細菌培養(yǎng)特征

細菌電化學性質及染色

水處理中常見菌屬目前三頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點

細菌(bacterium)

廣義——所有原核細胞型微生物:藍藻門/藍綠細菌

細菌門真細菌綱真細菌亞綱

放線菌亞綱

粘細菌綱

立克次氏體綱

螺旋體綱

支原體綱

狹義——專指其中的細菌目前四頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點細菌形態(tài)觀察細菌常用光鏡，以微米(μm)為單位。細菌的形態(tài)主要有球菌桿菌螺形菌目前五頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點球菌(coccus)腦膜炎奈瑟菌雙球菌肺炎鏈球菌目前六頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點鏈球菌球菌(coccus)目前七頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點球菌(coccus)葡萄球菌目前八頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點球菌(coccus)四聯(lián)球菌目前九頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點球菌(coccus)八疊球菌目前十頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點桿菌(bacillus)桿菌的大小不一炭疽芽胞桿菌3-10μm大中大腸埃希菌2-3μm小布魯菌0.6-1.5μm目前十一頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點桿菌的形態(tài)多樣桿菌(bacillus)炭疽芽胞桿菌白喉棒狀桿菌目前十二頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點桿菌(bacillus)桿菌的形態(tài)多樣分枝桿菌雙歧桿菌目前十三頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點螺形菌(spiralbacterium)弧菌螺菌絲狀菌目前十四頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點目前十五頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點細菌的結構基本結構細胞壁、細胞膜、細胞質、核質特殊結構莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞目前十六頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點

細胞壁cellwall

1.化學組分聚糖骨架

肽聚糖peptidoglycan

四肽側鏈

G+菌五肽交聯(lián)橋

磷壁酸t(yī)eichoicacid

膜/壁磷壁酸

肽聚糖peptidoglycan

1-2薄層

脂多糖lipopolysaccharide,LPS

G-

菌脂質雙層：內有OMP外膜脂蛋白

位于細菌細胞最外層，包繞在細胞膜周圍，無色透明、堅韌而富有彈性的膜狀結構。厚度約12～30nm。目前十七頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點革蘭陽性菌肽聚糖（三維立體結構）結構板書青霉素作用點溶菌酶作用點N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸目前十八頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××MMMMMMMMMMMMGGGGGGGGGGGGabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdG+菌的肽聚糖結構：G+菌——由聚糖骨架、四肽側鏈和五肽交聯(lián)橋三部分組成目前十九頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點

磷壁酸為革蘭陽性菌特有成分，是由核糖醇或甘油殘基經磷酸二酯鍵互相連接而成的多聚物。分子結構板書磷壁酸目前二十頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點革蘭陽性菌細胞壁結構目前二十一頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點G+菌的特殊組分:磷壁酸及一些表面蛋白膜磷壁酸壁磷壁酸肽聚糖細胞膜磷脂蛋白質細胞壁目前二十二頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點目前二十三頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點革蘭陰性菌肽聚糖聚糖骨架

四肽側鏈2.革蘭陰性菌肽聚糖（二維平面結構）目前二十四頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點G-菌肽聚糖結構目前二十五頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點丙MGGGDAPMG丙丙丙谷谷DAPG-菌——由聚糖骨架、四肽側鏈兩部分組成。G-菌的肽聚糖結構目前二十六頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點外膜位于肽聚糖外側外膜

脂蛋白連接肽聚糖與脂質雙層脂質雙層結構類似細胞膜脂多糖即革蘭陰性菌內毒素革蘭陰性菌細胞壁特殊組分——外膜目前二十七頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點外膜蛋白：與致病性和耐藥性有關。脂多糖：是革蘭陰性細菌重要致病物質，稱內毒素。脂多糖由脂質A(lipidA)、核心多糖、特異多糖組成，其中脂質A是內毒素的主要毒性部分。核心多糖有屬特異性，特異多糖有種特異性，是革蘭陰性菌分類的物質基礎。

目前二十八頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點脂質雙層G-菌的特殊組分:外膜細胞膜肽聚糖微孔蛋白

脂多糖脂蛋白營養(yǎng)結合蛋白外膜目前二十九頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點脂質雙層脂多糖(LPS):由脂質A,核心多糖和特異性多糖組成脂質A:內毒素生物活性主要組分,無種屬特異性核心多糖:有屬特異性特異多糖:G-菌的菌體抗原(O抗原),

有種特異性目前三十頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點脂多糖結構模式圖目前三十一頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點革蘭陰性菌細胞壁特殊組分——外膜

目前三十二頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點革蘭陰性菌細胞壁結構目前三十三頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點目前三十四頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點維持細菌體固有的形態(tài)保護細菌抵抗低滲環(huán)境參與菌體內外的物質交換菌體表面帶有多種抗原分子

細胞壁的功能目前三十五頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點G+菌與G-菌細胞壁結構比較:細胞壁G+菌G-菌強度厚度肽聚糖層數(shù)肽聚糖含量糖類含量脂類含量磷壁酸外膜較堅韌20-80nm可多達50層占細胞壁干重50-80%約45%1%-4%+-較疏松10-15nm1-2層占細胞壁干重5-20%15%-20%11%-22%-+目前三十六頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點細菌細胞膜的結構與真核細胞膜基本相同，由磷脂和多種蛋白質組成，但不含膽固醇細菌細胞膜的功能與真核細胞膜功能類似，主要有物質轉運、生物合成、分泌和呼吸等作用。真核生物沒有此類蛋白細胞膜(cellmembrane)目前三十七頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點細胞膜主要由脂質，多糖以及蛋白質構成。這些結構的特殊理化性質，可幫助細菌選擇性地允許物質通過。比如細胞膜上的某些特殊的蛋白，像跨海隧道一樣，是某些關鍵物質進出細菌的高速公路；又比如某些細胞膜上的微孔，像城墻上的射擊孔一般，細菌通過它將合成的水解酶分泌出去，把一些不能輕易吸收的有機大分子，分解為便于吸收的小分子。除了作為內外環(huán)境的屏障和通道，細胞膜還是細菌合成多種物質的場所。在這個忙碌的裝配車間，前面提到的各種細胞壁的化學成分，比如肽聚糖、磷壁酸、脂多糖等等，有條不紊地合成著。那些通過氧化合成來提供能量的細菌，在細胞膜上鑲嵌著一系列的酶。這些酶按部就班將營養(yǎng)物質一點點地和氧結合。在這個氧化過程中釋放來的化學能，會被細菌進一步轉化為自己最常用的能量形式。這些能源，像能量塊一樣，源源不斷的提供給細菌的其他部門，供其完成各種各樣的生命行為。這種氧化呼吸酶系的特殊能力，科學家稱之為細胞的呼吸作用目前三十八頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點核糖體(ribosome)：細菌合成蛋白質的場所。質粒(plasmid)：染色體外的遺傳物質。異染顆粒(metachromaticgranule)。細菌細胞質中含有多種顆粒，大多為貯藏的營養(yǎng)物質。其中有一種主要成分是RNA和多偏磷酸鹽的顆粒，嗜堿性強，用亞甲藍染色時著色較深呈紫色，稱為異染顆粒。細胞質(cytoplasm)目前三十九頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點目前四十頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點目前四十一頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點目前四十二頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點盡管細胞壁和細胞膜似乎缺乏鮮活的氣息，在它們深處，其實是一個繁忙而有序、欣欣向榮的世界。在奇妙的細胞膜內側，是充滿膠狀物質的空間——細胞漿，這里是細菌進行生命活動的最主要場所。這個亂七八糟的地方，雜亂堆放著細菌之城的全部：水、無機鹽、有機鹽、核酸、蛋白質和脂類，有時還有一點糖。這既是細菌最重要的工業(yè)中心，參與細菌體內物質的合成和分解，同時又是生命活動的原料倉庫，還是大部分勞動產品的展覽廳。從結構上來說，支撐這個空間的是橫七豎八的細胞骨架蛋白。這些蛋白棍兒從這邊的細胞膜延伸到那邊，縱橫交錯，維持著細菌的外部形態(tài)。很難想象一座完工的城市里還遍布著腳手架，但是，細菌看來絲毫不在乎。目前四十三頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點目前四十四頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點核質(nuclearmaterial)核質由單一密閉環(huán)狀DNA分子反復回旋卷曲盤繞組成松散網狀結構核質決定細菌各種遺傳性狀細菌的遺傳物質稱為核質或擬核目前四十五頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點盡管核質是最為主要的遺傳物質，是細菌全部功能形態(tài)的總庫，是它們幾十億年歷史的濃縮，這條反復回旋盤繞著的雙股環(huán)狀DNA分子，在胞漿中自由沉浮，沒有隔絕，也沒有禁錮，和繁忙的核糖體、各種營養(yǎng)顆粒、以及時刻等待流氓時刻來臨的質粒打成一片。核質攜帶著細菌每一個角落的設計構想，調節(jié)細菌每一個時刻的生理狀況，它管理著細菌的全部生命活動，而細菌中的每一個分子都緊密圍繞在它的周圍。目前四十六頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點特殊結構（一）莢膜(capsule)

莢膜：某些細菌在其細胞壁外包繞一層粘液性物質，當其厚度>=0.2μm，邊界明顯，光鏡下可見時，稱為莢膜。厚度<0.2μm者稱為微莢膜。用理化方法去除后并不影響細胞的生命活動。肺炎鏈球菌莢膜莢膜目前四十七頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點這個圖片可能是兩個有莢膜的家伙在交換心得目前四十八頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點成分是多糖或多肽具有抗原性一般在動物體內或含營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中易形成莢膜，在普通培養(yǎng)基上或連續(xù)傳代則易消失1.莢膜的化學組成目前四十九頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點抗吞噬作用粘附作用抗有害物質的損傷作用微莢膜與莢膜具有相同的功能2.莢膜的功能目前五十頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點（二）鞭毛(flagellum)許多細菌在菌體上附有細長并呈波狀彎曲的絲狀物，稱為鞭毛，是細菌的運動器官，成分為鞭毛蛋白目前五十一頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點如果我是一個細菌，我所能想象出的簡單和高效并重的運動模式，大概不可能比鞭毛更好。鞭毛的構造非常簡單，核心結構只是一些蛋白質，可是它的運動方式卻非常高效。一束鞭毛以整體為單位螺旋波動，像螺旋槳一樣推動著細菌“滾滾向前”。就像動植物界有著多種多樣的飛行方式一樣，各種細菌也紛紛掌握了獨具特色的運動模式。在上面的這頭細菌瘋狂飆車的同時，梅毒螺旋體在液體中螺旋蜿蜒，滑翔菌靠滑膩的粘液滑行，趨磁菌沿著磁力線的方向艱難前進，大腸桿菌正輾轉騰挪著目前五十二頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點1.鞭毛菌分類單毛菌雙毛菌叢毛菌周毛菌目前五十三頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點電子顯微鏡下的細菌鞭毛目前五十四頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點傷寒桿菌的周身鞭毛菌體鞭毛目前五十五頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點目前五十六頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點鞭毛是運動器官鞭毛有抗原性，稱為鞭毛抗原（H抗原有些細菌的鞭毛與致病性有關2.鞭毛的功能目前五十七頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點

菌毛：許多革蘭陰性菌和少數(shù)革蘭陽性菌菌體表面存在著一種比鞭毛更細、更短而直硬的絲狀物，與細菌的運動無關。菌毛的成分是菌毛蛋白，具有抗原性。（三）菌毛(filus/fimbriae)目前五十八頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點普通菌毛遍布菌細胞表面，多達數(shù)百根普通菌毛是細菌的粘附結構，能與宿主細胞表面的特異性受體結合，是細菌感染的第一步1.普通菌毛(ordinarypilus)目前五十九頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點數(shù)量少，1-4根，比普通菌毛長而粗，中空呈管狀，性菌毛由F質粒編碼，故又稱F菌毛2.性菌毛(sexpilus)目前六十頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點芽胞：某些細菌在菌體內部形成一個圓形或卵圓形小體。芽胞折光性強、壁厚、不易著色，經特殊染色光鏡下可見（四）芽胞(spore)目前六十一頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別意義。炭疽芽胞桿菌肉毒梭菌破傷風梭菌目前六十二頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點細菌形成芽胞的能力是由菌體內的芽胞基因決定的，其形成條件因菌種而異。一個細菌只形成一個芽胞，一個芽胞發(fā)芽也只生成一個菌體，因而芽胞不是細菌的繁殖方式。與芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌體可稱為繁殖體(vegetativeform)。1.芽胞的形成與發(fā)芽目前六十三頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點2.芽胞的結構芽孢由多層膜結構組成，保存細菌的全部生命活動的物質。目前六十四頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有鑒別細菌的意義芽胞抵抗力強，故應以殺滅芽胞作為可靠的滅菌指標。3.芽胞的意義目前六十五頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點（一）無性生殖細菌的繁殖方式很多，主要是以無性的二分裂繁殖細菌的繁殖目前六十六頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點形成橫隔，尚未分裂的球菌目前六十七頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點大腸桿菌(二)有性生殖研究表明各類細菌普遍具有有性生殖能力

雌雄性菌毛1．質粒復制轉移細菌等原核生物質粒染色體目前六十八頁\總數(shù)七十四頁\編于十五點2．部分染色體復制轉移極少數(shù)個體可以進行，大約只占0.1~1%。但這卻有著十分重要的生物學意義。提問：有性生殖意義何在呢？種內進化、種間合作共生特有的抗性基因可以傳遞給另一些種類的細菌；目前