微生物課件 第3章 微生物類群與形態(tài)結(jié)構(gòu)a-jdh

第3章

微生物類群與形態(tài)結(jié)構(gòu)微生物（病毒）古生菌（Archaea）細(xì)菌（Bacteria）真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、單細(xì)胞藻類、原生動(dòng)物等非細(xì)胞型細(xì)胞型原核微生物真核微生物（Eukarya）又稱真細(xì)菌（eubacteria），包括普通細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、枝原體、立克次氏體和衣原體等古生菌在進(jìn)化譜系上與真細(xì)菌及真核生物相互并列，且與后者關(guān)系更近，而其細(xì)胞構(gòu)造卻與真細(xì)菌較為接近，同屬于原核生物。Eubacteria

（真細(xì)菌）Archaebacteria

（古細(xì)菌）第一節(jié)真細(xì)菌（Eubacteria）一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)（一）個(gè)體形態(tài)和排列(P29)球狀桿狀螺旋狀基本形態(tài)一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)（一）個(gè)體形態(tài)和排列1、球狀1）概念：細(xì)胞個(gè)體呈球形或橢圓形。一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)（一）個(gè)體形態(tài)和排列1、球狀2）排列：不同種的球菌在細(xì)胞分裂時(shí)會(huì)形成不同的空間排列方式，常被作為分類依據(jù)。A金黃色葡萄球菌3）例子B淋病奈瑟氏球菌C肺炎鏈球菌一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)（一）個(gè)體形態(tài)和排列2、桿狀1）概念：細(xì)胞呈桿狀或圓柱形，一般其粗細(xì)（直徑）比較穩(wěn)定，而長度則常因培養(yǎng)時(shí)間、培養(yǎng)條件不同而有較大變化。一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)（一）個(gè)體形態(tài)和排列2、桿狀2）排列：桿狀細(xì)菌的排列方式常因生長階段和培養(yǎng)條件而發(fā)生變化，一般不作為分類依據(jù)。一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)（一）個(gè)體形態(tài)和排列2、桿狀

桿狀細(xì)菌的排列方式常因生長階段和培養(yǎng)條件而發(fā)生變化，一般不作為分類依據(jù)。A枯草芽孢桿菌B地衣芽孢桿菌3）例子C銅綠假單胞菌（綠膿桿菌）D結(jié)核分枝桿菌E炭疽病的病原菌-----------炭疽桿菌F破傷風(fēng)梭菌一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)（一）個(gè)體形態(tài)和排列3、螺旋狀弧菌螺旋菌螺旋體菌(參見P347)1）弧菌：菌體只有一個(gè)彎曲，其程度不足一圈，形似“C”字或逗號，鞭毛偏端生。(寄生性弧菌-----蛭弧菌)霍亂弧菌2）螺旋菌：菌體回轉(zhuǎn)如螺旋，螺旋數(shù)目和螺距大小因種而異。鞭毛二端生。細(xì)胞壁堅(jiān)韌，菌體較硬。顯微鏡下的螺旋菌例子:幽門螺旋菌左：顯微數(shù)碼攝像右：結(jié)構(gòu)示意圖3）螺旋體菌：菌體柔軟，用于運(yùn)動(dòng)的類似鞭毛的軸絲位于細(xì)胞外鞘內(nèi)。梅毒密螺旋體一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)（一）個(gè)體形狀和排列4、其它形狀1）柄桿菌（prosthecatebacteria）細(xì)胞上有柄（stalk）、菌絲（hyphae）、附器（appendages）等細(xì)胞質(zhì)伸出物，細(xì)胞呈桿狀或梭狀，并有特征性的細(xì)柄。一般生活在淡水中固形物的表面，其異常形態(tài)使得菌體的表面積與體積之比增加，能有效地吸收有限的營養(yǎng)物；（一）個(gè)體形狀和排列2）星形細(xì)菌（star-shapedbacteria）3）方形細(xì)菌（square-ahapedbacteria）（Stella）（Haloarcula）4、其它形狀（一）個(gè)體形狀和排列4、其它形狀4）異常形態(tài)環(huán)境條件的變化：物理、化學(xué)因子的刺激培養(yǎng)時(shí)間過長阻礙細(xì)胞正常發(fā)育細(xì)胞衰老營養(yǎng)缺乏自身代謝產(chǎn)物積累過多異常形態(tài)正常形態(tài)環(huán)境條件恢復(fù)正常（二）大小1、范圍（參見P33，最小和最大的細(xì)菌）最?。号c無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒相仿（50nm）最大：肉眼可見（0.75mm）；（二）大小1、范圍費(fèi)氏刺骨魚菌(0.08mmx0.6mm)(Epulopisciumfishelsoni)比大腸桿菌大100萬倍（1985年發(fā)現(xiàn)）最大細(xì)菌德國科學(xué)家H.N.Schulz等1999年在納米比亞海岸的海底沉積物中發(fā)現(xiàn)的一種硫磺細(xì)菌（sulfurbacterium），其大小可達(dá)0.75mm，Thiomargaritanamibiensis，---------“納米比亞硫磺珍珠”最大細(xì)菌（0.75mm）與果蠅頭部大小相當(dāng)（二）大小1、范圍（nanobacteria）（50nm）最大和最小細(xì)菌的個(gè)體大小懸殊：（Thiomargaritanamibiensis）（0.75mm）10億~100億倍一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)（二）大小1、范圍（二）大小1、范圍光學(xué)顯微鏡物鏡的特性在對細(xì)菌進(jìn)行光學(xué)顯微鏡觀察時(shí)，油鏡最常使用，也最為重要。（二）大小1、范圍一般細(xì)菌的大小范圍：0.5~1mm（直徑）0.2~1mm（直徑）

X1~80mm（長度）0.3~1mm（直徑）

X1~50mm（長度）(長度是菌體兩端點(diǎn)之間的距離，而非實(shí)際長度)（二）大小2、測量方法顯微鏡測微尺顯微照相后根據(jù)放大倍數(shù)進(jìn)行測算（二）大小2、細(xì)菌大小測量結(jié)果的影響因素個(gè)體差異；干燥、固定后的菌體會(huì)一般由于脫水而比活菌體縮短1/3-1/4；染色方法的影響，一般用負(fù)染色法觀察的菌體較大；幼齡細(xì)菌一般比成熟的或老齡的細(xì)菌大；環(huán)境條件，如培養(yǎng)基中滲透壓的改變也會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞大小的變化。（參見P31）（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特殊構(gòu)造：部分細(xì)菌具有的或一般細(xì)菌在特殊環(huán)境下才有的構(gòu)造（見P39）一般構(gòu)造：一般細(xì)菌都有的構(gòu)造（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁1）概念：

細(xì)胞壁（cellwall）是位于細(xì)胞表面，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)。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁2）證實(shí)細(xì)胞壁存在的方法：（1）細(xì)菌超薄切片的電鏡直接觀察；（2）質(zhì)、壁分離與適當(dāng)?shù)娜旧?，可以在光學(xué)顯微鏡下看到細(xì)胞壁；（3）機(jī)械法破裂細(xì)胞后，分離得到純的細(xì)胞壁；（4）制備原生質(zhì)體，觀察細(xì)胞形態(tài)的變化；（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁3）細(xì)胞壁的功能：（1）固定細(xì)胞外形和提高機(jī)械強(qiáng)度；（2）為細(xì)胞的生長、分裂和鞭毛運(yùn)動(dòng)所必需；（3）滲透屏障，阻攔酶蛋白和某些抗生素等大分子物質(zhì)（分子量大于800）進(jìn)入細(xì)胞，保護(hù)細(xì)胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物質(zhì)的損傷；（4）細(xì)菌特定的抗原性、致病性以及對抗生素和噬菌體的敏感性的物質(zhì)基礎(chǔ)；（參見P38）（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：（參見P46）簡單染色法

正染色

革蘭氏染色法鑒別染色法抗酸性染色法

芽孢染色法

死菌

姬姆薩染色法

負(fù)染色：莢膜染色法等細(xì)菌染色法

活菌：用美藍(lán)或TTC（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色（參見P26）

（1）革蘭氏染色1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（1）革蘭氏染色C.Gram（革蘭）于1884年發(fā)明的一種鑒別不同類型細(xì)菌的染色方法。1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（1）革蘭氏染色1、初染：用堿性染料結(jié)晶紫對菌液涂片進(jìn)行初染2、媒染：用碘溶液進(jìn)行媒染，其作用是提高染料和細(xì)胞間的相互作用從而使二者結(jié)合得更牢固。3、脫色：用乙醇或丙酮沖洗進(jìn)行脫色。在經(jīng)歷脫色后仍將結(jié)晶紫保留在細(xì)胞內(nèi)的為革蘭氏陽性細(xì)菌，而革蘭氏陰性細(xì)菌的結(jié)晶紫被洗掉，細(xì)胞呈無色。4、復(fù)染：用一種與結(jié)晶紫不同顏色堿性染料對涂片進(jìn)行復(fù)染。例如沙黃，它使原來無色的革蘭氏陰性細(xì)菌最后呈現(xiàn)桃紅到紅色，而革蘭氏陽性細(xì)菌繼續(xù)保持深紫色1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（1）革蘭氏染色1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（1）革蘭氏染色表3-1革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌細(xì)胞壁成分的比較（P39）（參見P39，圖3-2）1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（2）革蘭氏陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁特點(diǎn)：厚度大（20~80nm）

化學(xué)組分簡單，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（2）革蘭氏陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁肽聚糖(peptidoglycan)磷壁酸（teichoicacid）又稱粘肽(mucopeptide)、胞壁質(zhì)(murein)或粘質(zhì)復(fù)合物(mucocomplex)，是真細(xì)菌細(xì)胞壁中的特有成分。結(jié)合在革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（2）革蘭氏陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁A、肽聚糖厚約20~80nm，由40層左右的網(wǎng)格狀分子交織成的網(wǎng)套覆蓋在整個(gè)細(xì)胞上。雙糖單位原核生物所特有的已糖1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（2）革蘭氏陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁A、肽聚糖由四個(gè)氨基酸分子按L型與D型交替方式連接而成雙糖單位中的β-1,4-糖苷鍵很容易被溶菌酶(lysozyme)所水解，從而引起細(xì)菌因肽聚糖細(xì)胞壁的“散架”而死亡。1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（2）革蘭氏陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁A、肽聚糖目前所知的肽聚糖已超過100種，在這一“肽聚糖的多樣性”中，主要的變化發(fā)生在肽橋上?？缭诫木厶菍硬⑴c細(xì)胞膜相交聯(lián)的膜磷壁酸（又稱脂磷壁酸），由甘油磷酸鏈分子與細(xì)胞膜上的磷脂進(jìn)行共價(jià)結(jié)合后形成。其含量與培養(yǎng)條件關(guān)系不大?？捎?5%熱酚水提取，也可用熱水從脫脂的凍干細(xì)菌中提取。1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（2）革蘭氏陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁B、磷壁酸革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁上特有的化學(xué)成分，主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。壁磷壁酸，它與肽聚糖分子間進(jìn)行共價(jià)結(jié)合，含量會(huì)隨培養(yǎng)基成分而改變，一般占細(xì)胞壁重量的10%，有時(shí)可接近50%。用稀酸或稀堿可以提取。（參見P41）二價(jià)陽離子，特別是高濃度的Mg2+。的存在，對于保持膜的硬度，提高細(xì)胞膜上需Mg2+的合成酶的活性極為重要。1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（2）革蘭氏陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁B、磷壁酸（參見P41）主要生理功能：細(xì)胞壁形成負(fù)電荷環(huán)境，增強(qiáng)細(xì)胞膜對二價(jià)陽離子的吸收；貯藏磷元素；增強(qiáng)某些致病菌對宿主細(xì)胞的粘連、避免被白細(xì)胞吞噬以及抗補(bǔ)體的作用；革蘭氏陽性細(xì)菌特異表面抗原的物質(zhì)基礎(chǔ)；噬菌體的特異性吸附受體；能調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素(autolysin)的活力，防止細(xì)胞因自溶而死亡?？勺鳛榧?xì)菌分類、鑒定的依據(jù)1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁肽聚糖外膜外膜蛋白周質(zhì)空間1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁A、肽聚糖埋藏在外膜層之內(nèi)，是僅由1~2層肽聚糖網(wǎng)狀分子組成的薄層(2~3nm)，含量約占細(xì)胞壁總重的10%，故對機(jī)械強(qiáng)度的抵抗力較革蘭氏陽性菌弱。內(nèi)消旋二氨基庚二酸(m-DAP)（只在原核微生物細(xì)胞壁上發(fā)現(xiàn)）沒有特殊的肽橋，只形成較為疏稀、機(jī)械強(qiáng)度較差的肽聚糖網(wǎng)套（參見P41）1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁B、外膜(outermembrane)（參見P41）

位于革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁外層，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干種蛋白質(zhì)組成的膜，有時(shí)也稱為外壁。1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁B、外膜(outermembrane)脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）位于革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁最外層的一層較厚（8~10nm）的類脂多糖類物質(zhì)。組成：類脂A；

核心多糖(corepolysaccharide)；

O-特異側(cè)鏈（O-specificsidechain，或稱O-多糖或O-抗原）

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁B、外膜(outermembrane)脂多糖的主要功能LPS結(jié)構(gòu)的多變，決定了革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞表面抗原決定簇的多樣性；根據(jù)LPS抗原性的測定，沙門氏菌屬(Salmonella)的抗原型多達(dá)2107種，一般都源自O(shè)-特異側(cè)鏈種類的變化。這種多變性是革蘭氏陰性細(xì)菌躲避宿主免疫系統(tǒng)攻擊，保持感染成功的重要手段。也可依此用靈敏的血清學(xué)方法對病原菌進(jìn)行鑒定，在傳染病的診斷中有其重要意義。

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁B、外膜(outermembrane)脂多糖的主要功能LPS負(fù)電荷較強(qiáng)，與磷壁酸相似，也有吸附Mg2+、Ca2+等陽離子以提高其在細(xì)胞表面濃度的作用，對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)起穩(wěn)定作用。

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁B、外膜(outermembrane)脂多糖的主要功能類脂A是革蘭氏陰性細(xì)菌致病物質(zhì)——內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)；

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁B、外膜(outermembrane)脂多糖的主要功能具有控制某些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的部分選擇性屏障功能；許多噬菌體在細(xì)胞表面的吸附受體；1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁C、外膜蛋白(outermembraneprotein)嵌合在LPS和磷脂層外膜上的蛋白。有20余種，但多數(shù)功能尚不清楚。1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁C、外膜蛋白(outermembraneprotein)孔蛋白（porins）是由三個(gè)相同分子量（36000）蛋白亞基組成的一種三聚體跨膜蛋白，中間有一直徑約1nm的孔道，通過孔的開、閉，可對進(jìn)入外膜層的物質(zhì)進(jìn)行選擇。非特異性孔蛋白特異性孔蛋白可通過分子量小于800~900的任何親水性分子只容許一種或少數(shù)幾種相關(guān)物質(zhì)通過，如維生素B12和核苷酸等。1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁C、外膜蛋白(outermembraneprotein)脂蛋白(lipoprotein)是一種通過共價(jià)鍵使外膜層牢固地連接在肽聚糖內(nèi)壁層上的蛋白，分子量約為7200。1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁D、周質(zhì)空間(periplasmicspace,periplasm)又稱壁膜間隙。在革蘭氏陰性細(xì)菌中，一般指其外膜與細(xì)胞膜之間的狹窄空間（寬約12~15nm），呈膠狀。周質(zhì)空間是進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)的重要中轉(zhuǎn)站和反應(yīng)場所1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁D、周質(zhì)空間

在周質(zhì)空間中，存在著多種周質(zhì)蛋白（periplasmicproteins）水解酶類；合成酶類；結(jié)合蛋白；受體蛋白；1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（3）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁D、周質(zhì)空間

1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（4）革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌的比較（參見P44，表3-2）1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（4）革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌的比較1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（4）革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌的比較革蘭氏染色的原理（參見P46）（二）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁5）特殊細(xì)胞壁的細(xì)菌：某些分枝桿菌和諾卡氏菌的細(xì)胞壁主要由一類被稱為霉菌酸（Mycolicacid）的枝鏈羥基脂質(zhì)組成，后者被認(rèn)為與這些細(xì)菌感染能力有關(guān)。（二）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁5）特殊細(xì)胞壁的細(xì)菌：用抗酸性染色對宿主體內(nèi)的分枝桿菌病原體進(jìn)行檢測（二）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁6）細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌：

缺壁突變——L型細(xì)菌

實(shí)驗(yàn)室或宿主體內(nèi)形成基本去盡——原生質(zhì)體（G+）缺壁細(xì)菌

人工去壁

部分去除——球狀體（G-）

在自然界長期進(jìn)化中形成——枝原體（參見P46）1、細(xì)胞壁6）細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌：（1）L型細(xì)菌（L-formofbacteria）細(xì)菌在某些環(huán)境條件下（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)胞壁缺陷變異型。因英國李斯德（Lister）預(yù)防研究所首先發(fā)現(xiàn)而得名（1935年，念珠狀鏈桿菌Streptobacillusmoniliformis）大腸桿菌、變形桿菌、葡萄球菌、鏈球菌、分枝桿菌和霍亂弧菌等20多種細(xì)菌中均有發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為可能與針對細(xì)胞壁的抗菌治療有關(guān)。特點(diǎn)：沒有完整而堅(jiān)韌的細(xì)胞壁，細(xì)胞呈多形態(tài)；有些能通過細(xì)菌濾器，故又稱“濾過型細(xì)菌”；對滲透敏感，在固體培養(yǎng)基上形成“油煎蛋”似的小菌落（直徑在0.1mm左右）；1、細(xì)胞壁6）細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌：（2）原生質(zhì)體（protoplast）在人為條件下，用溶菌酶處理或在含青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)而抑制新生細(xì)胞壁合成而形成的僅由一層細(xì)胞膜包裹的，圓球形、對滲透壓變化敏感的細(xì)胞，一般由革蘭氏陽性細(xì)菌形成。特點(diǎn)：對環(huán)境條件變化敏感，低滲透壓、振蕩、離心甚至通氣等都易引起其破裂；有的原生質(zhì)體具有鞭毛，但不能運(yùn)動(dòng)，也不被相應(yīng)噬菌體所感染；在適宜條件（如高滲培養(yǎng)基）可生長繁殖、形成菌落，形成芽孢。及恢復(fù)成有細(xì)胞壁的正常結(jié)構(gòu)。比正常有細(xì)胞壁的細(xì)菌更易導(dǎo)入外源遺傳物質(zhì)，是研究遺傳規(guī)律和進(jìn)行原生質(zhì)體育種的良好實(shí)驗(yàn)材料。1、細(xì)胞壁6）細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌：（3）球狀體(sphaeroplast)，又稱原生質(zhì)球采用上述同樣方法，針對革蘭氏陰性細(xì)菌處理后而獲得的殘留部分細(xì)胞壁（外壁層）的球形體。與原生質(zhì)體相比，它對外界環(huán)境具有一定的抗性，可在普通培養(yǎng)基上生長。1、細(xì)胞壁6）細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌：（4）枝原體(Mycoplasma)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。因它的細(xì)胞膜中含有一般原核生物所沒有的甾醇，?所以即使缺乏細(xì)胞壁，其細(xì)胞膜仍有較高的機(jī)械強(qiáng)度。（二）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)2、細(xì)胞膜1）概念：細(xì)胞質(zhì)膜（cytoplasmicmembrane），又稱質(zhì)膜（plasmamembrane）、細(xì)胞膜（cellmembrane）或內(nèi)膜（innermembrane），是緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)、包圍著細(xì)胞質(zhì)的一層柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄膜，厚約7～8nm，由磷脂（占20%～30%）和蛋白質(zhì)（占50%～70%）組成。（二）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)2、細(xì)胞膜2）觀察方法：質(zhì)壁分離后結(jié)合鑒別性染色在光學(xué)顯微鏡下觀察；原生質(zhì)體破裂；超薄切片電鏡觀察；電鏡觀察到的細(xì)胞質(zhì)膜，是在上下兩暗色層之間夾著一淺色中間層的雙層膜結(jié)構(gòu)，這與細(xì)胞膜的化學(xué)組成有關(guān)。（二）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)2、細(xì)胞膜3）細(xì)胞膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)模型：（1）磷脂（參見p47）親水的極性端疏水的非極性端3）細(xì)胞膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)模型：（2）膜蛋白具運(yùn)輸功能的整合蛋白（integralprotein）或內(nèi)嵌蛋白（intrinsicprotein）具有酶促作用的周邊蛋白（peripheralprotein）或膜外蛋白(extrinsicprotein)膜蛋白約占細(xì)菌細(xì)胞膜的50%～70%，比任何一種生物膜都高，而且種類也多。--------細(xì)胞膜是一個(gè)重要的代謝活動(dòng)中心。3）細(xì)胞膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)模型：（3）液態(tài)鑲嵌模型(fluidmosaicmodel)①膜的主體是脂質(zhì)雙分子層；②脂質(zhì)雙分子層具有流動(dòng)性；③整合蛋白因其表面呈疏水性，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)雙分子層猶如一“海洋”，周邊蛋白可在其上作“漂浮”運(yùn)動(dòng)，而整合蛋白則似“冰山”狀沉浸在其中作橫向移動(dòng)。1972年，辛格（J.S.Singer）和尼科爾森（G.L.Nicolson）（參見P48）3）細(xì)胞膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)模型：（3）液態(tài)鑲嵌模型(fluidmosaicmodel)3）細(xì)胞膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)模型：（4）甾醇類物質(zhì)由磷脂分子形成的雙分子膜中加入甾醇類物質(zhì)可以提高膜的穩(wěn)定性真核生物細(xì)胞膜中一般含有膽固醇等甾醇，含量為5%-25%。原核生物與真核生物的最大區(qū)別就是其細(xì)胞膜中一般不含膽固醇，而是含有hopanoid。甾醇的一般結(jié)構(gòu)（二）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)2、細(xì)胞膜4）細(xì)胞膜的生理功能：①選擇性地控制細(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)正常滲透壓的屏障；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是鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉(zhuǎn)的供能部位；（參見P48）（二）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)2、細(xì)胞膜5）間體（mesosome，或中體）：細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)褶而形成的囊狀構(gòu)造，其中充滿著層狀或管狀的泡囊。多見于革蘭氏陽性細(xì)菌。青霉素酶分泌、DNA復(fù)制、分配以及細(xì)胞分裂有關(guān)（參見P49）細(xì)胞質(zhì)的主要成分為核糖體、貯藏物、多種酶類和中間代謝物、質(zhì)粒、各種營養(yǎng)物和大分子的單體等，少數(shù)細(xì)菌還有類囊體、羧酶體、氣泡或伴孢晶體等。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物1）概念：

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%。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物2）顆粒狀貯藏物(reservematerials)：貯藏物是一類由不同化學(xué)成分累積而成的不溶性沉淀顆粒，主要功能是貯存營養(yǎng)物。

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)核分枝桿菌氮源類（參見P49）3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物2）顆粒狀貯藏物(reservematerials)：①聚-β-羥丁酸(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)巨大芽孢桿菌（Bacillusmegaterium）在含乙酸或丁酸的培養(yǎng)基中生長時(shí)，細(xì)胞內(nèi)貯藏的PHB可達(dá)其干重的60%。類脂性質(zhì)的碳源類貯藏物（參見P49）3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物2）顆粒狀貯藏物(reservematerials)：①聚-β-羥丁酸(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)PHB于1929年被發(fā)現(xiàn)，至今已發(fā)現(xiàn)60屬以上的細(xì)菌能合成并貯藏。它無毒、可塑、易降解，被認(rèn)為是生產(chǎn)醫(yī)用塑料、生物降解塑料的良好原料。（參見P49）3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物2）顆粒狀貯藏物(reservematerials)：②多糖類貯藏物在真細(xì)菌中以糖原為多糖原粒較小，不染色需用電鏡觀察，用碘液染成褐色，可在光學(xué)顯微鏡下看到。糖原粒淀粉粒有的細(xì)菌積累淀粉粒，用碘液染成深蘭色。（參見P49）3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物2）顆粒狀貯藏物(reservematerials)：③異染粒(metachromaticgranules)大小:為0.5～1.0μm，成份：無機(jī)偏磷酸的聚合物，功能：1）貯藏磷元素和能量，2）降低細(xì)胞的滲透壓。一般在含磷豐富的環(huán)境下形成。3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物在暗視野顯微鏡下看到的迂回螺菌(Spirillum

volutans)異染粒（迂回體）3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物2）貯藏物(reservematerials)：④藻青素（cyanophycin）一種內(nèi)源性氮源貯藏物，同時(shí)還兼有貯存能源的作用。通常存在于藍(lán)細(xì)菌中。由含精氨酸和天冬氨酸殘基（1:1）的分枝多肽所構(gòu)成，分子量在25000～125000。（參見P49）3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物2）貯藏物(reservematerials)：⑤硫粒（sulfurglobules）很多真細(xì)菌在進(jìn)行產(chǎn)能代謝或生物合成時(shí)，常涉及對還原性的硫化物如H2S，硫代硫酸鹽等的氧化。在環(huán)境中還原性硫素豐富時(shí)，常在細(xì)胞內(nèi)以折光性很強(qiáng)的硫粒的形式積累硫元素。當(dāng)環(huán)境中環(huán)境中還原性硫缺乏時(shí)，可被細(xì)菌重新利用。3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物2）貯藏物(reservematerials)：微生物儲(chǔ)藏物的特點(diǎn)及生理功能：不同微生物其儲(chǔ)藏性內(nèi)含物不同（例如厭氣性梭狀芽孢桿菌只含PHB，大腸桿菌只儲(chǔ)藏糖原，但有些光和細(xì)菌二者兼有）微生物合理利用營養(yǎng)物質(zhì)的一種調(diào)節(jié)方式當(dāng)環(huán)境中缺乏能源而碳源豐富時(shí)，細(xì)胞內(nèi)就儲(chǔ)藏較多的碳源類內(nèi)含物，甚至達(dá)到細(xì)胞干重的50%，如果把這樣的細(xì)胞移入有氮的培養(yǎng)基時(shí)，這些儲(chǔ)藏物將被作為碳源和能源而用于合成反應(yīng)。儲(chǔ)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，避免不適合的pH，滲透壓等的危害。（例如羥基丁酸分子呈酸性，而當(dāng)其聚合成聚-β-羥丁酸（

PHB）就成為中性脂肪酸了，這樣便能維持細(xì)胞內(nèi)中性環(huán)境，避免菌體內(nèi)酸性增高。）儲(chǔ)藏物在細(xì)菌細(xì)胞中大量積累，還可以被人們利用。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物3）磁小體(megnetosome)趨磁細(xì)菌細(xì)胞中含有的大小均勻、數(shù)目不等的Fe3O4顆粒，外有一層磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。（參見P50）3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物3）磁小體(megnetosome)功能是導(dǎo)向作用，即借鞭毛游向?qū)υ摼钣欣哪唷⑺缑嫖⒀醐h(huán)境處生活。實(shí)用前景，包括生產(chǎn)磁性定向藥物或抗體，以及制造生物傳感器等（參見P50）（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物4）羧酶體(carboxysome)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固定中起著關(guān)鍵作用。采用免疫電鏡技術(shù)觀察藍(lán)細(xì)菌cyanobacteriumChlorogloeopsisfritischii中的羧酶體（參見P51）（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物5）氣泡（gasvocuoles）許多光合營養(yǎng)型、無鞭毛運(yùn)動(dòng)的水生細(xì)菌中存在的充滿氣體的泡囊狀內(nèi)含物，大小為0.2～1.0μm×75nm，內(nèi)由數(shù)排柱形小空泡組成，外有2nm厚的蛋白質(zhì)膜包裹。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)藍(lán)細(xì)菌生長時(shí)依靠細(xì)胞內(nèi)的氣泡而漂浮于湖水表面，并隨風(fēng)聚集成塊，常使湖內(nèi)出現(xiàn)“水花”。有些厭氧性光合細(xì)菌利用氣泡集中在水下10-30米深處，這樣既能吸收適宜的光線和營養(yǎng)進(jìn)行光和作用，又可以避免直接與氧接觸。專性好氧的鹽桿菌屬（Halobacterium）的細(xì)菌，卻生活在含氧極少的飽和鹽水中，它們細(xì)胞中氣泡顯著，其作用被認(rèn)為是使菌體浮于鹽水表面，以保證細(xì)胞更接近空氣。（參見P51）（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物5）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)。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物6）載色體（Chromatophore）光和細(xì)菌進(jìn)行光和作用的部位相當(dāng)于綠色植物的葉綠體（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物7）核糖體（ribosome）組成：70S=50S（大）+30S（?。┕δ埽旱鞍踪|(zhì)合成場所（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物8）質(zhì)粒（plasmid）移到第八章“微生物遺傳”（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)4、核區(qū)（nuclearregionorarea）（參見P51）原核生物所特有的無核膜結(jié)構(gòu)、無固定形態(tài)的原始細(xì)胞核（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)4、核區(qū)（nuclearregionorarea）（參見P51）原核生物所特有的無核膜結(jié)構(gòu)、無固定形態(tài)的原始細(xì)胞核（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢（參見P51）1）概念

某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期，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（endospore或spore，偶譯“內(nèi)生孢子”）。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢（參見P51）2）細(xì)菌芽孢的特點(diǎn)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)。常規(guī)加壓蒸汽滅菌的條件：121℃，15min以上115℃，30min以上芽孢是細(xì)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(xì)胞；產(chǎn)芽孢細(xì)菌的保藏多用其芽孢。產(chǎn)芽孢的細(xì)菌多為桿菌，也有一些球菌。芽孢的有無、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)。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)顯微鏡下觀察。（相差顯微鏡直接觀察；芽孢染色）（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢（參見P53-54）3）芽孢的形成與芽孢的萌發(fā)過程（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢（參見P53-54）3）芽孢的形成與芽孢的萌發(fā)過程（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢（參見P55）4）芽孢的耐熱機(jī)制芽孢與母細(xì)胞相比不論化學(xué)組成、細(xì)微結(jié)構(gòu)、生理功能等方面都完全不同（表3-3）（參見P52圖3-13）滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說芽孢衣對多價(jià)陽離子和水分的透性很差皮層的離子強(qiáng)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(xì)胞質(zhì)卻變得高度失水，因此，具極強(qiáng)的耐熱性。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢5）伴孢晶體（parasporalcrystal）（參見P56）

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(shí)，會(huì)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。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)境保護(hù)的生物農(nóng)藥——細(xì)菌殺蟲劑。特點(diǎn)：不溶于水，對蛋白酶類不敏感；容易溶于堿性溶劑。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢5）伴孢晶體（parasporalcrystal）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(xì)胞，引起滲透性喪失，腸道穿孔腸道中的堿性溶液進(jìn)入血液，后者pH升高，昆蟲全身麻痹而死亡（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢5）伴孢晶體（parasporalcrystal）（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢6）細(xì)菌的其他休眠構(gòu)造1粘液孢子(myxospore)粘細(xì)菌(myxobacteria)產(chǎn)生(參見P56)（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢6）細(xì)菌的其他休眠構(gòu)造(參見P56)2孢囊(cyst)]棕色固氮菌(Azotobactervinelandii)（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)6、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———糖被（glycocalyx）1)概念

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)。糖被按其有無固定層次、層次厚薄又可細(xì)分為莢膜（capsule或macrocapsule，大莢膜）、微莢膜(microcapsule)、粘液層(slimelayer)和菌膠團(tuán)(zoogloea)。（詳見P57）（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)6、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———糖被（glycocalyx）1)概念（詳見P57）莢膜粘液層菌膠團(tuán)（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)6、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———糖被（glycocalyx）2）特點(diǎn)（詳見P57-58）（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(fù)染色（又稱背景染色）后可在光學(xué)顯微鏡清楚地觀察到它的存在。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)6、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———糖被（glycocalyx）2）特點(diǎn)（詳見P57-58）（