微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)

微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)細(xì)菌（bacteria）細(xì)胞的形態(tài)、構(gòu)造及功能細(xì)菌的繁殖球狀桿狀螺旋狀基本形態(tài)一、細(xì)胞的形態(tài)、排列方式和大?。ㄒ唬﹤€(gè)體形態(tài)和排列1.球狀(球菌coccus)細(xì)胞個(gè)體呈球形或橢圓形，不同種的球菌在細(xì)胞分裂時(shí)會形成不同的空間排列方式，常被作為分類依據(jù)。2、桿狀（桿菌bacillus)3、螺旋狀（螺旋菌spirilla,spirilla）霍亂弧菌梅毒密螺旋體（二）大小測量單位：um（微米）不同細(xì)菌的大小差別很大二、細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造與功能（一）構(gòu)造二、細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造與功能（一）細(xì)胞壁（cellwall）細(xì)胞壁（cellwall）是位于細(xì)胞最外層，內(nèi)側(cè)緊貼細(xì)胞膜的一層較為堅(jiān)韌，略具彈性的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。約占干重的10－25%。①維持細(xì)菌的細(xì)胞外形②保護(hù)細(xì)胞免受滲透裂解③阻止大分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞④為鞭毛提供支點(diǎn)，并協(xié)助鞭毛運(yùn)動（1）細(xì)胞壁的功能：（一）細(xì)胞壁（cellwall）（二）細(xì)胞膜及間體

1.化學(xué)組成:磷脂(20%-30%)和蛋白質(zhì)(60%-70%)R基:磷脂酸、磷脂酰甘油、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰膽堿、磷脂酰肌醇等。（1）磷脂緊貼于細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)的半透性薄膜，7～8nm。(2)蛋白質(zhì)約占細(xì)菌細(xì)胞膜的75%，比任何一種生物膜都高，而且種類多。--------細(xì)胞膜是重要的代謝活動中心。2.膜的結(jié)構(gòu)模型液態(tài)鑲嵌模型(fluidmosaicmodel)①磷脂分子高度定向排列，疏水端朝內(nèi)、親水端朝外；②磷脂雙分子層通常呈現(xiàn)可流動的液態(tài)體系；③蛋白質(zhì)無規(guī)則的以不同程度鑲嵌磷脂層中，并可以“運(yùn)動”；④膜上有直徑為0.4—0.5nm的小孔；⑤膜中的蛋白質(zhì)和磷脂不論數(shù)量與種類均隨菌體生理狀況而改變。

1972年，辛格（J.S.Singer）和尼科爾森（G.L.Nicolson）提出３.細(xì)胞膜的生理功能①物質(zhì)運(yùn)輸，選擇性地控制營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運(yùn)送；②滲透屏障，維持細(xì)胞內(nèi)正常的滲透壓；③合成細(xì)胞壁和糖被的各種組分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、莢膜多糖等）的重要基地；④膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代謝的酶系，是細(xì)胞的產(chǎn)能場所；⑤鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉(zhuǎn)的供能部位二、細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造與功能（四）細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）是細(xì)胞質(zhì)膜包圍的除核區(qū)外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱，含水量約80%?；境煞郑旱鞍踪|(zhì)、核酸、脂類、水、糖（少量）、無機(jī)鹽類（少量）。（四）細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物1.核糖體（ribosome）:是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的場所2.氣泡（gasvocuoles）氣泡的膜只含蛋白質(zhì)而無磷脂。二種蛋白質(zhì)相互交連，形成一個(gè)堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)，可耐受一定的壓力。膜的外表面親水，而內(nèi)側(cè)絕對疏水，故氣泡只能透氣而不能透過水和溶質(zhì)。功能：調(diào)節(jié)細(xì)胞比重以使細(xì)胞漂浮在最適水層中獲取光能、O2和營養(yǎng)物質(zhì)

3.儲藏性顆粒各種有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)的顆粒，主要功能是貯存（碳水化合物、無機(jī)物和能源），也可將分子連接為特定形式降低滲透壓。

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β-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、貝氏硫桿菌等貯藏物氮源類藻青素：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)核分枝桿菌二、細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造與功能（四）原核與質(zhì)粒

細(xì)菌的遺傳物質(zhì)原核質(zhì)粒主要遺傳物質(zhì)環(huán)狀雙鏈DNA非主要遺傳物質(zhì)小環(huán)狀DNA細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)：糖被（glycoclyx）鞭毛（flagellum）細(xì)胞壁外部特殊結(jié)構(gòu)菌毛（fimbria）芽孢（spore）：細(xì)胞內(nèi)特殊結(jié)構(gòu)二、細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造與功能（1）莢膜（糖被）定義：包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)。組成成分一般為多糖（又稱胞外多糖）。少數(shù)為多肽、蛋白質(zhì)或糖蛋白等，如Bacillusanthracis的糖被為聚-D-谷氨酸。莢膜的形成與環(huán)境條件密切相關(guān)。糖被根據(jù)其在細(xì)胞表面存在的狀況，按其有無固定層次、層次厚薄又可細(xì)分為莢膜（capsule）、粘液層(slimelayer)和菌膠團(tuán)。產(chǎn)生莢膜是微生物的一種遺傳特性，其菌落特征及血清學(xué)反應(yīng)是是細(xì)菌分類鑒定的指標(biāo)之一。莢膜的功能

保護(hù)作用（保護(hù)菌體免受干旱損傷；防止噬菌體的吸附和裂解；保護(hù)致病菌免受宿主白細(xì)胞吞噬。）

儲藏養(yǎng)料（營養(yǎng)缺乏時(shí)重新使用）

致病作用（是某些病原菌的毒力因子，如S型肺炎鏈球菌；也是某些病原菌的粘附因子，如唾液鏈球菌和變異鏈球菌附著牙齒表面——齲齒）

吸附作用（廢水處理中，細(xì)菌莢膜具有吸附作用）（2）鞭毛(flagellum,復(fù)flagella)概念某些細(xì)菌細(xì)胞表面著生的一根或數(shù)根波狀彎曲的細(xì)長絲狀體，具有推動細(xì)菌運(yùn)動功能，為細(xì)菌的“運(yùn)動器官”。所有弧菌、螺菌和假單胞菌，約半數(shù)桿菌和少數(shù)球菌有鞭毛鞭毛的有無和著生方式具有十分重要的分類學(xué)意義單端鞭毛端生叢毛兩端生鞭毛周生鞭毛鞭毛的著生方式一端單毛菌一端叢毛菌兩端單毛菌兩端叢毛菌周生鞭毛菌側(cè)生鞭毛菌鞭毛的化學(xué)組成：蛋白質(zhì)、少量多糖、脂類和核酸（2）鞭毛(flagellum,復(fù)flagella)鞭毛的功能：①使其具有運(yùn)動性②細(xì)菌分類的重要依據(jù)之一（3）菌毛(fimbria，復(fù)數(shù)fimbriae)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。菌毛直徑一般為3~10nm,長幾個(gè)微米。性菌毛(pili,單數(shù)pilus)構(gòu)造和成分與菌毛相同，但比菌毛粗，數(shù)量僅一至少數(shù)幾根。一般見于革蘭氏陰性細(xì)菌的雄性菌株（即供體菌）功能：細(xì)菌接合必備的結(jié)構(gòu)；

RNA噬菌體的特異性吸附受體。（七）芽孢(spore)----細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)之一1.概念某些細(xì)菌在其生長到一定時(shí)期，在細(xì)胞內(nèi)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，稱為芽孢。

2.芽孢的特點(diǎn)A.抗逆性強(qiáng)（熱、干燥、輻射等）生物界抗逆性最強(qiáng)的生命體。

能否消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要的指標(biāo)。C.芽孢是休眠體，不是繁殖體。在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營養(yǎng)態(tài)細(xì)胞B.折光性強(qiáng)，不易著色（芽孢染色法）。6.芽孢萌發(fā)活化：可由熱刺激引起，開始發(fā)芽，芽孢休眠期破壞，芽孢膨脹、芽孢衣破裂和溶解，芽孢內(nèi)容物釋放出來，代謝活動增強(qiáng)，芽孢的耐熱和其他抗性消失，折光缺失。出芽：許多營養(yǎng)物（如氨基酸和糖類）在芽孢活化后引發(fā)萌芽。生長：在營養(yǎng)環(huán)境里，萌發(fā)后的核心開始生長，芽孢原生質(zhì)體形成新的物質(zhì)，最終發(fā)育成一個(gè)不含芽孢的營養(yǎng)體細(xì)菌。

一個(gè)芽孢如沒有被活化，在營養(yǎng)豐富的基質(zhì)中也不會發(fā)芽。萌發(fā)分3個(gè)階段:活化;出芽;生長消毒滅菌的最重要的指標(biāo)保藏菌種：芽孢對不良環(huán)境有很強(qiáng)的抵抗力

分類依據(jù)（芽孢的形態(tài)、大小和著生位置是細(xì)菌分類和鑒定中的重要指標(biāo)。）篩選菌種：（土樣+肉湯培養(yǎng)基，80℃，10~15min）有些產(chǎn)芽孢細(xì)菌可伴隨產(chǎn)生有用的產(chǎn)物，如抗生素（短桿菌肽、桿菌肽等）

7.研究芽孢的意義肉類罐頭：肉毒梭狀芽孢桿菌外科器械：破傷風(fēng)梭菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌工業(yè)發(fā)酵：嗜熱脂肪芽孢桿菌,121℃，15min或115℃，30min以上三、細(xì)菌的繁殖1.方式裂殖芽殖為主（絕大多數(shù)為二等分裂）裂殖過程放線菌（Actinomycetes）細(xì)胞的形態(tài)、構(gòu)造及功能放線菌的繁殖方式放線菌菌落中的菌絲常從中心向四周輻射狀生長，并因此得名。放線菌是一類多數(shù)呈菌絲狀生長、以孢子繁殖為主的陸生性強(qiáng)革氏陽性原核生物。放線菌是一類“介于細(xì)菌與絲狀真菌之間,又接近細(xì)菌的一類絲狀單細(xì)胞原核生物”放線菌實(shí)際上是屬于細(xì)菌范疇內(nèi)的原核微生物，只不過其細(xì)胞形態(tài)為分枝狀菌絲。一放線菌的分布特點(diǎn)、與人類的關(guān)系以孢子或菌絲狀態(tài)廣泛地存在于自然界，土壤中最多，其代謝產(chǎn)物使土壤具有特殊的泥腥味。產(chǎn)生種類繁多的抗生素（在已報(bào)道過的近萬種抗生素中，約70%由放線菌產(chǎn)生；而其中90%由鏈霉菌屬產(chǎn)生）。產(chǎn)生維生素（B12）、酶制制(葡萄糖異構(gòu)酶，蛋白酶)；在甾體轉(zhuǎn)化、石油脫蠟、烴類發(fā)酵、污水處理等方面也有應(yīng)用。少數(shù)寄生型放線菌可引起人、動物（皮膚、腦、肺和腳部感染）、植物（如馬鈴薯和甜菜的瘡痂?。┑募膊　６啪€菌（Actinomycetes）的形態(tài)1.營養(yǎng)菌絲匍匐生長于培養(yǎng)基內(nèi)，主要生理功能是吸收營養(yǎng)，又稱為營養(yǎng)菌絲。一般無隔膜，直徑0.2-0.8微米。可分泌色素。2.氣生菌絲：★當(dāng)基內(nèi)菌絲生長到一定階段后，就會向培養(yǎng)基外得空中生長形成氣生菌絲?！镌诠鈱W(xué)顯微鏡下觀察，顏色較深，直徑較粗（1-1.4微米）?！镉械漠a(chǎn)色素。3.孢子絲：■氣生菌絲發(fā)育成熟后，在其頂端形成孢子絲?！龉δ埽寒a(chǎn)生孢子進(jìn)行繁殖，又稱產(chǎn)孢菌絲或繁殖菌絲?！鼍N不同，孢子絲的形狀和排列方式也不同，常被作為對放線菌進(jìn)行分類的依據(jù)。三、放線菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)放線菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌相似，都具備細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、原核等基本構(gòu)造。個(gè)別種類的放線菌也具有細(xì)菌鞭毛樣的絲狀體，但一般不形成莢膜、菌毛等特殊結(jié)構(gòu)。1.細(xì)胞壁2.細(xì)胞膜3.細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物4.原核四、放線菌的繁殖方式和生活史分生孢子在適宜的條件下萌發(fā)，長出1-3個(gè)芽管。繁殖菌絲（孢子絲）孢子絲釋放分生孢子大多數(shù)放線菌以分生孢子繁殖（二）放線菌的生長史四、放線菌菌落形態(tài)氣生菌絲型（如鏈霉菌屬）：干燥，不透明，質(zhì)地致密，小而不蔓延，上覆不同顏色的干粉（孢子），正反顏色常不一致，與培養(yǎng)基結(jié)合緊密，不易挑起或挑起后不易破碎。基內(nèi)菌絲型（如諾卡氏菌屬）：菌落外形與細(xì)菌接近，粘著力差，粉質(zhì)，針挑起易粉碎酵母菌（Yeast）細(xì)胞的形態(tài)、構(gòu)造及功能酵母菌的繁殖方式一、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，以及葡萄園和果園土壤中等。不能以CO2為主要碳源，必須以有機(jī)碳化合物，主要是葡萄糖等單糖為碳源和能源屬化能異養(yǎng)型。

（2）重要的微生物資源酵母是人類的第一種“家養(yǎng)微生物”釀酒，發(fā)面。醫(yī)藥、化工和食品發(fā)酵工業(yè)的重要原料和生產(chǎn)菌種：乙醇和甘油發(fā)酵；石油脫蠟；菌體蛋白、酵母片、提取核酸、麥角甾醇、輔酶A、細(xì)胞色素C、維生素和凝血質(zhì)等生化藥物；生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白等等。二、酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)

一般具有:細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞器（核糖體等）。有的菌體還有出芽痕、誕生痕。1.細(xì)胞壁酵母細(xì)胞壁呈“三明治”結(jié)構(gòu)：

酵母細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)外層：主要為甘露聚糖內(nèi)層：主要為葡聚糖中間層：主要是蛋白質(zhì)細(xì)胞壁

2.細(xì)胞膜

酵母細(xì)胞膜是雙磷脂層構(gòu)造，其間鑲嵌著蛋白質(zhì)和甾醇。有的酵母菌如釀酒酵母中含有固醇類（甾醇）,這在原核生物是罕見的。酵母細(xì)胞膜構(gòu)造3.細(xì)胞核酵母具有由多孔核膜包裹著的細(xì)胞核，核膜是一種雙層單位膜，上面有大量的核孔。酵母菌細(xì)胞核4.細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)主要是溶膠狀物質(zhì),在細(xì)胞質(zhì)中含有各種功能不同的結(jié)構(gòu)——細(xì)胞器細(xì)胞器：核糖體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等。（1）核糖體

酵母菌的核糖體為80S，由60S和40S大小亞基構(gòu)成。它游離在細(xì)胞質(zhì)中或附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。作用：蛋白質(zhì)合成場所。核糖體（2）線粒體完整的線粒體由內(nèi)外兩層膜包裹。功能：產(chǎn)能（氧化磷酸化）（3）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布在整個(gè)細(xì)胞中的由膜構(gòu)成的管道和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在細(xì)胞中和核膜或細(xì)胞膜相連在一起。根據(jù)表面結(jié)構(gòu)分為：粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。功能：起物質(zhì)傳遞的作用，另外還有合成脂類和脂蛋白。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖（4）高爾基體也是一種內(nèi)膜結(jié)構(gòu)。它是由扁平雙層膜和小泡所構(gòu)成。膜都是光滑的。功能：為細(xì)胞提供一個(gè)內(nèi)部的運(yùn)輸系統(tǒng)。5.液泡由單層膜包裹的囊泡物，液泡中含水、有機(jī)酸、鹽類、和水解酶類，還有一些貯藏顆粒液泡常在細(xì)胞發(fā)育后期出現(xiàn)，它的大小可做為衡量細(xì)胞成熟的標(biāo)志。功能：儲藏營養(yǎng)物和水解酶類；調(diào)節(jié)滲透壓三、酵母菌繁殖方式和生活史

芽殖（budding）:最普遍

裂殖(fission)：裂殖酵母屬

無性繁殖產(chǎn)無性孢子擲孢子(擲孢酵母屬）

厚垣孢子（白假絲酵母）有性繁殖：產(chǎn)子囊和子囊孢子酵母菌只有無性繁殖過程稱為假酵母（一）繁殖方式指上代個(gè)體經(jīng)一系列生長發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個(gè)體全部過程。酵母菌生活史有三種類型：

1）單、雙倍體型：營養(yǎng)體既可以單倍體也可以雙倍體形式存在,都可進(jìn)行出芽繁殖。

2）單倍體型：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）雙倍體型：營養(yǎng)體只能以雙倍體形式存在（核配后不立即進(jìn)行減數(shù)分裂）四、生活史（lifecycle）1.單雙倍體型特點(diǎn)：一般情況以營養(yǎng)體狀態(tài)進(jìn)行出芽繁殖；營養(yǎng)體既可以單倍體（n）也可以雙倍體(2n)形式存在；在特定條件下進(jìn)行有性繁殖。代表：釀酒酵母（Sacharomycescerevisiae

）（3）雙倍體型代表：路德氏酵母（Saccharomycodesludwigii）特點(diǎn)：營養(yǎng)體為雙倍體形，以出芽方式繁殖；單倍體子囊孢子在子囊內(nèi)發(fā)生接合。單倍體階段僅以子囊孢子形式存在，不能獨(dú)立生活，階段很短。（2）單倍體型代表：八孢裂殖酵母(Schizosaccharomycesoctosporus)特點(diǎn)：營養(yǎng)細(xì)胞為單倍體；以裂殖方式進(jìn)行無性繁殖；二倍體細(xì)胞不能獨(dú)立生活（只是生活史中一部分，階段很短）五、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，個(gè)別為黑色。霉菌（mold）細(xì)胞的形態(tài)、構(gòu)造及功能霉菌的繁殖方式霉菌（mould，mold）霉菌:通常指那些菌絲體較發(fā)達(dá)而又不產(chǎn)生大型子實(shí)體的真菌。是一類絲狀真菌的統(tǒng)稱。一、分布及與人類的關(guān)系：適宜的生長環(huán)境：陰暗潮濕；合適的有機(jī)物存在；適宜的溫度（25~30℃）；絕大多數(shù)好氧1.分布：在自然界中無所不在，基本屬陸生生物。2.與人類的關(guān)系1）工業(yè)產(chǎn)品風(fēng)味食品（醬油，腐乳，紅曲等）抗生素（青霉素，頭孢霉素、灰黃霉素）酶抑制劑（洛伐他汀—土曲霉）有機(jī)酸（檸檬酸，葡萄糖酸，衣康酸等）酶制劑（淀粉酶，果膠酶，纖維素酶等）甾體激素轉(zhuǎn)化殺蟲農(nóng)藥（白僵菌劑）2）在自然界物質(zhì)轉(zhuǎn)化中具重要作用；有機(jī)物分解者3）食物、工農(nóng)業(yè)制品的霉變?nèi)澜缙骄磕暧捎诿棺兌荒苁常暎┯玫墓任锛s占2%。我國每年約有10%的柑橘因霉壞而損失。4）產(chǎn)生毒素而引起人或動物發(fā)生食物中毒5）人（皮膚癬?。?、動物和植物致病菌絲（hypha）：單個(gè)的絲狀體稱為菌絲，是由硬壁包圍的管狀結(jié)構(gòu)。是霉菌營養(yǎng)體的基本構(gòu)成單位。直徑1~30um，通常5~10um（比放線菌菌絲約粗10倍）