第一章原核生物的形態(tài)構(gòu)造和功能

進(jìn)入微生物的世界第二章原核生物的形態(tài)、

構(gòu)造和功能原核生物（prokaryotes）指一大類細(xì)胞核無核膜包裹的，只存在稱作核區(qū)(nuclearregion)的裸露DNA的原始單細(xì)胞生物。原核生物真細(xì)菌古生菌Microbiology

Microbiology

細(xì)菌（狹義的）放線菌藍(lán)細(xì)菌支原體立克次氏體衣原體原核生物三菌三體第一節(jié)細(xì)菌Bacteria

細(xì)菌（bacteria）是一類細(xì)胞細(xì)而短,結(jié)構(gòu)簡單,細(xì)胞壁堅韌,多以二等分裂方式繁殖和水生性較強的原核微生物。Microbiology

（一）形態(tài)和染色Microbiology

一、細(xì)胞的形態(tài)、構(gòu)造和功能球狀桿狀螺旋狀基本形態(tài)球狀（Coccus）Microbiology

桿狀（Rod）

螺旋狀（Spirillum）

1.球菌細(xì)胞個體呈球形或橢圓形，不同種的球菌在細(xì)胞分裂時會形成不同的空間排列方式，常被作為分類依據(jù)。Microbiology

肺炎雙球菌Microbiology

單球菌雙球菌鏈球菌四聯(lián)球菌八疊球菌葡萄球菌球菌

單球菌Microbiology

細(xì)胞分裂沿一個平面進(jìn)行，分裂后的細(xì)胞分散單獨存在。代表菌：尿素小球菌

(Micrococcusureae)

雙球菌Microbiology

細(xì)胞分裂一個平面進(jìn)行，分裂后的細(xì)胞成對存在。例如：肺炎雙球菌

腦膜炎奈瑟氏雙球菌

奈瑟氏淋病雙球菌

鏈球菌Microbiology

細(xì)胞分裂沿一個平面進(jìn)行，分裂后的細(xì)胞成鏈狀排列。

例如：乳鏈球菌

無乳鏈球菌

惡臭鏈球菌等四聯(lián)球菌Microbiology

細(xì)胞分裂按兩個互相垂直的平面進(jìn)行，分裂后四個細(xì)胞呈田字形排列。

例如：四聯(lián)球菌

四連消化鏈球菌等

八疊球菌Microbiology

細(xì)胞分裂按三個平面進(jìn)行，分裂后每八個細(xì)胞在一起呈立方形排列。例如：藤黃八疊球菌尿素八疊球菌等

葡萄球菌Microbiology

細(xì)胞分裂面是任意的，分裂后多個球菌在一起呈葡萄狀排列。

例如：金黃色葡萄球菌白色葡萄球菌表皮葡萄球菌等

2.桿菌細(xì)胞呈桿狀或圓柱形，一般七粗細(xì)（直徑）比較穩(wěn)定，而長度則常因培養(yǎng)時間、培養(yǎng)條件不同而有較大變化Microbiology

大腸桿菌根瘤菌

桿菌Microbiology

桿狀細(xì)菌的排列方式與形態(tài)單桿菌雙桿菌鏈狀桿菌球桿菌Microbiology

炭疽桿菌大腸桿菌產(chǎn)氣莢膜桿菌鼠傷寒沙門氏菌Microbiology

皮膚炭疽的外觀表現(xiàn)皮膚炭疽的外觀表現(xiàn)典型的“火山口”結(jié)構(gòu)Microbiology

鼠疫巴德氏菌Microbiology

桿菌的細(xì)胞外形更為復(fù)雜

排列方式多種多樣Microbiology

Microbiology

注意

桿狀細(xì)菌的排列方式常因階段和培養(yǎng)條件而發(fā)生變化，一般不作為分類依據(jù)。

桿菌的兩端有的筆直

有的彎曲

桿菌兩端的情況在分類上很重要。Microbiology

桿菌兩端：有的像刀切一樣整齊

例如：炭疽桿菌

有的鈍圓：

例如：枯草桿菌

有的呈梭狀：

例如：肉毒梭菌

炭疽桿菌肉毒梭菌枯草桿菌

3.螺旋菌Microbiology

螺旋狀細(xì)菌，稱為螺旋菌。

弧菌螺旋菌螺旋體

螺旋菌Microbiology

弧菌：菌體只有1個彎曲，形似“C”字或逗號。

螺旋菌：螺旋數(shù)2-6環(huán)螺旋體：螺旋數(shù)大于6環(huán)Microbiology

弧菌：菌體只有一個彎曲，其程度不足一圈，形似“C”字或逗號，鞭毛偏端生。例：霍亂弧菌

逗號弧菌

Microbiology

螺旋菌：菌體回轉(zhuǎn)如螺旋，螺旋2-6環(huán)鞭毛二端生，

細(xì)胞壁堅韌，菌體較硬

。例：干酪螺菌

Microbiology

螺旋體：螺旋數(shù)大于6環(huán)，

菌體柔軟，無鞭毛大多數(shù)是致病菌。

梅毒密螺旋體

例：黃疸出血熱群鉤端螺旋體

Microbiology

特殊形態(tài)Microbiology

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，有特征性細(xì)柄。

1）柄桿菌(prosthecatebacteria）Microbiology

2）星形細(xì)菌（star-shapedbacteria）3）方形細(xì)菌(square-shapedbacteria)Microbiology

畸形：細(xì)胞在理化因素的刺激下，細(xì)胞發(fā)育受到阻礙，從而形態(tài)異常。

4）異常形態(tài)衰頹型：培養(yǎng)時間過長，營養(yǎng)貧乏或自身代謝產(chǎn)物濃度過高等原因使細(xì)胞異常。1.巴氏醋酸桿菌的畸形

2.乳酪桿菌的衰頹形

Microbiology

畸形：細(xì)胞在理化因素的刺激下，細(xì)胞發(fā)育受到阻礙，從而形態(tài)異常。

例如：醋酸桿菌

正常形態(tài)：短桿狀畸形：絲狀、

紡錘狀、

連鎖狀溫度變化Microbiology

衰頹型：培養(yǎng)時間過長，營養(yǎng)貧乏或自身

代謝產(chǎn)物濃度過高等原因使細(xì)胞異常。。

例如：奶酪桿菌

正常形態(tài)：桿狀衰頹型：分枝狀過熟Microbiology

結(jié)核桿菌正常形態(tài)結(jié)核桿菌異常形態(tài)Microbiology

Microbiology

細(xì)菌的大小細(xì)菌大小測量：顯微測微尺細(xì)菌大小表示：直徑×長單位：μmMicrobiology

一般細(xì)菌大小范圍0.2~0.1μm（直徑）×1~80μm（長度））0.5~1μm（直徑）0.3~1μm（直徑）×1~50μm（長度））Microbiology

Microbiology

Microbiology

費氏刺尾魚菌Microbiology

納米比亞嗜硫珠菌Thiomargaritanamibiensis細(xì)胞直徑0.3~1mm(迄今發(fā)現(xiàn)最大的細(xì)菌?。┑聡鏍柶潱⊿chulz）等1997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，以H2S為生。Microbiology

（二）構(gòu)造Microbiology

鞭毛菌毛性菌毛糖被芽孢細(xì)菌的一般構(gòu)造細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)核區(qū)細(xì)菌的特殊構(gòu)造Microbiology

細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造

1.細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造Microbiology

細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)核區(qū)

一般細(xì)菌都有的構(gòu)造稱一般構(gòu)造，包括：（1）細(xì)胞壁Microbiology

細(xì)胞壁是位于細(xì)胞表面內(nèi)側(cè)緊貼細(xì)胞膜的一層較為堅韌略有彈性的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。①細(xì)胞壁的觀察②細(xì)胞壁的功能③細(xì)胞壁的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)④古生菌⑤缺壁細(xì)菌

1）細(xì)胞壁的觀察Microbiology

細(xì)胞壁的觀察方法：A：質(zhì)壁分離+染色B：電鏡觀察

2）細(xì)胞壁的功能Microbiology

①固定細(xì)胞外形和提高機械強度

；

②為細(xì)胞的生長、分裂和鞭毛運動所必需

；

③滲透屏障，阻攔酶蛋白和某些抗生素等大分子物（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)。

3)細(xì)胞壁的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)Microbiology

Ⅰ革蘭氏染色法Ⅱ細(xì)胞壁化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)Ⅲ革蘭氏染色的機制細(xì)菌染色法死菌正染色負(fù)染色：簡單染色法鑒別染色法

革蘭氏染色法

抗酸性染色法芽孢染色法莢膜染色法等

活菌:用美藍(lán)或TTC（氯化三苯基四氮唑）等作活菌染色

姬姆薩染色法細(xì)菌的細(xì)胞染色法

Ⅰ革蘭氏染色法（Gramstaining)Microbiology

細(xì)菌細(xì)胞的復(fù)合染色法,由丹麥醫(yī)生HansChristianGram于1884年創(chuàng)立的一種鑒別不同類型細(xì)菌的染色方法。

A.革蘭氏染色步驟Microbiology

1.制片2.初染5.復(fù)染4.脫色3.媒染2.結(jié)晶紫對菌液涂片進(jìn)行初染；1.培養(yǎng)物常規(guī)圖片、干燥和固定；3.用碘液溶液進(jìn)行媒染，染料和細(xì)胞間的結(jié)合得更牢；4.用乙醇或丙酮進(jìn)行沖洗脫色；5.用堿性染料番紅進(jìn)行復(fù)染。甲菌乙菌初染結(jié)晶紫媒染碘液脫色乙醇復(fù)染番紅紫色（G＋）紅色（G-）革蘭氏染色步驟示意圖B.革蘭氏染色結(jié)果及細(xì)菌分類Microbiology

①單菌染色結(jié)果（G+或G-）G＋和

G－細(xì)菌細(xì)胞壁成分的比較成分肽聚糖磷壁酸類脂質(zhì)蛋白質(zhì)占細(xì)胞壁干重的%含量很高（30-95）含量較高（<50）一般無（<2）0含量很低（5-20）0含量較高（-20）含量較高G＋細(xì)菌

G－細(xì)菌

Ⅱ細(xì)胞壁化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)

G＋和

G－細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)比較（立體模型）Microbiology

胞壁酸肽聚糖細(xì)胞膜膜蛋白周質(zhì)空間肽聚糖外膜孔蛋白脂類G＋G－Microbiology

G＋和

G－細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)比較（平面模型）1）G＋細(xì)菌細(xì)胞壁Microbiology

特點：（Eg.金黃色葡萄球菌）（1）厚度大（20~80nm）（2）化學(xué)組分簡單，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸，形成的網(wǎng)格狀分子交織成網(wǎng)套覆蓋在整個細(xì)胞上。Microbiology

G＋細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)Microbiology

①肽聚糖胞壁酸肽聚糖細(xì)胞膜G＋又稱粘肽（mucopeptide）、葡萄糖胺肽（murein）、胞壁質(zhì)或粘質(zhì)復(fù)合物（mucocomplex）。是細(xì)菌細(xì)胞壁中的特有成分，結(jié)合在革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖。

N-已酰葡糖胺（G）

N-已酰胞壁酸（M）

四肽尾或四肽側(cè)鏈肽橋肽聚糖

聚糖肽

由幾層至25層左右的網(wǎng)格狀分子織成的網(wǎng)套覆蓋在整個細(xì)胞上Microbiology

原核生物所特有的己糖肽聚糖單體雙糖單位Microbiology

G=N-已酰葡糖胺N=N-已酰胞壁酸原核生物所特有的己糖；雙糖單位通過β–1，4-糖苷鍵相連；溶菌酶能水解β–1，4-糖苷鍵，細(xì)菌因肽聚糖細(xì)胞壁的散架而死亡。雙糖單位Microbiology

CH3-CH-C=0CH2OHOCH2OHOOHONHHC-C-CH3

C=0nNHCOOH-C-H(CH2)2

C=0NHH-C-(CH2)-NH2

NHC=0CH3-C-HCOOHL-AlaD-GluL-LysD-AlaG+細(xì)胞壁肽聚糖單體結(jié)構(gòu)M四肽尾四肽尾：由4個氨基酸分子按L型與D型交替方式連接而成；S.Aureus中，四肽尾為L-Ala→D-Glu→L-Lys→D-Ala其中兩種D型氨基酸在細(xì)菌細(xì)胞壁之外很少出現(xiàn)。Microbiology

肽橋目前所知的肽聚糖已超過100種，“肽聚糖的多樣性”中，主要變化發(fā)生在肽橋。Microbiology

-CO·NH--(Gly)5--(肽尾）1～2－-D-Lys-第3氨基酸第3氨基酸第3氨基酸第2氨基酸E.coli(G-)大腸桿菌S.aureus(G+)金黃色葡萄球菌M.luteus(G+)藤黃微球菌C.poinsettiae(G+)猩猩木棒桿菌第4氨基酸第4氨基酸第4氨基酸第4氨基酸ⅠⅡⅢⅣ

甲肽尾上連接點

肽橋

乙肽尾上連接點

實例肽聚糖分子中的4種主要肽橋類型

類型肽橋肽聚糖（Peptidoglycan)結(jié)構(gòu)中短肽的連接形式E.codi(左）與C.poinsettiae(右）肽聚糖中的肽橋CH3-CH-C=0CH2OHOCH2OHOOHONHHC-C-CH3

C=0nNHCOOH-C-H(CH2)2

C=0NHH-C-(CH2)-NH2

NHC=0CH3-C-HCOOHL-AlaD-GluL-LysD-AlaG+細(xì)胞壁肽聚糖單體結(jié)構(gòu)MG-N-乙酰胞壁酸-N-乙酰葡萄糖胺MGMicrobiology

肽聚糖網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)Microbiology

②磷壁酸（teichoicacid）G＋細(xì)胞壁上的一種酸性多糖，主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。Microbiology

壁磷壁酸與肽聚糖分子之間共價結(jié)合，含量會隨培養(yǎng)基成分而改變，一般占細(xì)胞壁重量10%，有時接近50%，用稀酸或稀堿可提取。脂磷壁酸膜磷壁酸由甘油磷酸分子與細(xì)胞膜上的磷脂進(jìn)行共價結(jié)合后形成，其含量與培養(yǎng)條件不大?？捎?5%熱酚水提取，也可用熱水從脫脂凍干的細(xì)菌中提取。

Microbiology

磷壁酸的主要生理功能1.因帶負(fù)電荷，故可與環(huán)境中的Mg＋等陽離子結(jié)合，提高這些離子的濃度，以保證細(xì)胞膜上一些合成酶維持高活性的需要；2.貯藏磷原素；3.調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素（autolysin）的活力防止細(xì)胞死亡；4.提供某些噬菌體以特異的吸附受體；5.賦于革蘭氏陽性細(xì)菌以特異的表面抗原；6.保證革蘭氏陽性致病菌與其宿主間的粘連，避免被白細(xì)胞吞噬

及補抗體作用?？勺鳛榧?xì)菌分類、鑒定的依據(jù)。Microbiology

2）G-細(xì)菌細(xì)胞壁①肽聚糖②外膜Microbiology

埋藏在外膜層之內(nèi)，是由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%，故對機械強度的抵抗力較G+細(xì)菌弱。①革蘭氏陰性細(xì)菌肽聚糖Microbiology

革蘭氏陰性細(xì)菌肽聚糖網(wǎng)格結(jié)構(gòu)Microbiology

Microbiology

G-細(xì)菌肽聚糖與G+細(xì)菌的區(qū)別①四肽尾的第三個氨基酸分子是內(nèi)消旋二氨基庚二酸（m-DAP）(只在原核生物細(xì)胞壁上發(fā)現(xiàn)）；②沒有特殊的肽橋，只形成較為疏稀、機械強度較差的肽聚糖網(wǎng)套。Microbiology

②革蘭氏陰性細(xì)菌外膜（outermemberane）G-細(xì)菌細(xì)胞壁所特有的結(jié)構(gòu)，位于G-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，有時也稱為外壁。脂多糖磷脂脂蛋白外膜Microbiology

肽聚糖外膜脂多糖磷脂脂蛋白Microbiology

脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）

位于G-細(xì)胞壁最外層的一層較厚（8~10nm）的類脂多糖類物質(zhì)。脂多糖的結(jié)構(gòu)脂多糖的功能Microbiology

脂多糖（LPS）的結(jié)構(gòu)

Microbiology

脂多糖的結(jié)構(gòu)

44個己糖內(nèi)核心區(qū)外核心區(qū)Microbiology

LPS的功能之一LPS

O-特異側(cè)鏈結(jié)構(gòu)多變，決定

了G-細(xì)菌細(xì)胞表面抗原決定簇的多樣

性；

如：沙門氏菌屬（Salmonella）的抗原型多達(dá)2107種。功能：躲避宿主免疫系統(tǒng)攻擊，保證感染成功的手段。Microbiology

LPS的功能之二：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)起穩(wěn)定作用

LPS（核心多糖）的負(fù)電荷較強，吸引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。Microbiology

LPS的功能之二：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)起穩(wěn)定作用

LPS（核心多糖）的負(fù)電荷較強，吸引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。Microbiology

LPS的功能之三：

LPS（類脂A）是G-細(xì)菌致病物質(zhì)——內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)。Microbiology

LPS的功能之四：

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；LPS的功能之五：

許多噬菌體在細(xì)胞表面的吸附受體。Microbiology

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。Microbiology

孔蛋白(porins）非特異性孔蛋白特異性孔蛋白脂蛋白(lipoprotein）外膜蛋白使外膜層與內(nèi)壁肽聚糖層緊密連接Microbiology

孔蛋白(porins）

三個相同分子量（36000）蛋白亞基組成一種三聚體跨膜蛋白，中間有一直徑1nm的孔道，通過孔的開、閉，對進(jìn)入外膜層的物質(zhì)進(jìn)行選擇。非特異性孔蛋白可通過分子量小于800-900的任何親水性分子特異性孔蛋白只容許一種或少數(shù)幾種相關(guān)物質(zhì)通過，如維生素B12和核苷酸等。Microbiology

周質(zhì)空間(periplasm）又稱壁膜間隙。在細(xì)菌中，外膜與細(xì)胞膜間的狹窄膠質(zhì)空間（寬約12~15nm）。進(jìn)出細(xì)胞物質(zhì)的重要中轉(zhuǎn)站和反應(yīng)場所。Microbiology

在周質(zhì)空間中，存在著多種周質(zhì)蛋白(periplasmic

proteins)。外膜蛋白水解酶類合成酶類結(jié)合蛋白受體蛋白Microbiology

革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌的比較Microbiology

革蘭氏染色原理分析結(jié)晶紫初染和碘液媒染后，在細(xì)胞壁內(nèi)形成不溶于水的復(fù)合物。脫色劑乙醇的處理，因失水使網(wǎng)孔縮小，燃料復(fù)合物被截留在壁內(nèi)，保持紫色。

4)古生菌（Archaea）Microbiology

又稱古菌，是一個在進(jìn)化途徑上很早就與細(xì)菌和真核生物相互獨立的生物類群，主要包括一些獨特生態(tài)類型的原核生物。例如，產(chǎn)甲烷菌極端嗜鹽菌極端嗜熱菌Thermoplasma（熱原體屬）（無細(xì)胞型）嗜極菌古生菌細(xì)胞壁Microbiology

無細(xì)胞壁，如Thermoplasma（熱原體屬)；含假肽聚糖，如(Methanobacterium)（甲烷桿屬）；anosarsina含多糖，如(Metanosarsina)（甲烷八疊球菌屬）；含糖蛋白或蛋白脂。

假肽聚糖（pseudopeptidoglycan）Microbiology

N-乙酰葡糖胺N-乙酰塔羅糖胺糖醛酸β-1,3糖苷鍵肽尾：L-Glu、L-Ala和L-Lys3個L型的氨基酸。肽橋：L-Glu1個氨基酸Microbiology

缺壁細(xì)菌

實驗室中形成自然界長期進(jìn)化中形成——支原體自發(fā)缺壁突變——L型細(xì)菌人工方法去壁壁徹底除盡——原生質(zhì)體部分去除——球狀體

5)缺壁細(xì)菌

①L型細(xì)菌(L-formofbacteria)Microbiology

專指那些在某些環(huán)境條件下(實驗室或宿主體內(nèi))通過自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷菌株。。

L-型細(xì)菌是英國李斯特（Lister）研究所首先于1935年發(fā)現(xiàn)而得名。L型細(xì)菌特點Microbiology

沒有完整而堅韌的細(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）

②

原生質(zhì)體（protoplast）Microbiology

在人為條件下，用溶菌酶處理原有細(xì)胞壁或在含青霉素培養(yǎng)基中培養(yǎng)而抑制新生細(xì)胞壁合成后而形成的的僅由一層細(xì)胞膜包裹的圓球狀滲透敏感的細(xì)胞。一般由G+細(xì)菌形成。

原生質(zhì)體特點Microbiology

對環(huán)境條件變化敏感，易引起其破裂；有鞭毛，但不能運動，也不被噬菌體感染；在適宜條件可再生形成菌落；更易導(dǎo)入外源遺傳物質(zhì)。

③球狀體(sphaeroplast),又稱原生質(zhì)球Microbiology

溶菌酶、青霉素處理G-獲得的殘留部分細(xì)胞壁（外膜）的球狀體。對外界環(huán)境具有一定抗性，可在普通培養(yǎng)基上生長。④支原體（Mycoplasma）Microbiology

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

細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)小結(jié)Microbiology

G+結(jié)構(gòu)：肽聚糖+磷壁酸G-細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)：肽聚糖+外膜古生菌的細(xì)胞壁：假肽聚糖缺壁細(xì)菌：無細(xì)胞壁

（2）細(xì)胞膜Microbiology

①細(xì)胞膜的概念②細(xì)胞膜的觀察方法③細(xì)胞膜的化學(xué)組成④細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型⑤細(xì)胞膜的生理功能⑥間體①

細(xì)胞膜的概念Microbiology

細(xì)胞膜（cellmembrane）是緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)、包圍在細(xì)胞質(zhì)的一層柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄膜，厚約5~8nm，由磷脂和蛋白質(zhì)組成。細(xì)胞質(zhì)膜（cytoplasmicmembrane）

質(zhì)膜（plasmamembrane）

細(xì)胞膜(cellmembrane)

內(nèi)膜（innermemrane）細(xì)胞膜=111

②細(xì)胞膜的觀察方法Microbiology

1）質(zhì)壁分離+鑒別性染色，光學(xué)顯微鏡觀察；巨大芽孢桿菌經(jīng)過質(zhì)壁分離和染色，光學(xué)顯微鏡下看到著色深的是細(xì)胞膜。在上下兩暗色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)2）超薄切片，電鏡觀察。

③細(xì)胞膜的化學(xué)組成Microbiology

A.脂質(zhì)脂質(zhì)是生物膜最基本的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，以

磷脂為主要成分。脂質(zhì)雙分子層Microbiology

磷脂脂質(zhì)雙分子層糖脂類甾醇提高穩(wěn)定性（Hopanoid）脂質(zhì)磷脂Microbiology

甘油三磷酸——極性端長脂肪酸鏈——疏水端非極性尾則由長鏈脂肪酸通過酯鍵連接在甘油的C1和C2位上組成，其鏈長和飽和度因細(xì)菌種類和生長溫度而異。在極性頭部的甘油C3上，不同種微生物具有不同的R基。

R基團(tuán)Microbiology

所有的細(xì)菌都含有磷脂酰甘油；G-中富含磷脂酰乙醇胺；E.coli中主要含磷脂酰乙醇胺，少量

磷脂酰甘油和罕見的二磷脂酰甘油。G-中偶爾存在磷脂酰膽堿，G+未見；Mycobacteriumspp.（若干分支桿菌）中含磷脂酰肌醇；Microbiology

在生理溫度下，脂肪酸末端排列成固定的晶格。不飽和脂肪酸的雙鍵可導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)的變形。當(dāng)磷脂分子中二者同時存在時，在一定條件下就阻礙了形成晶格結(jié)構(gòu)所需要的有秩序排列。液晶態(tài)Microbiology

細(xì)胞膜的流動性很大程度上取決于不飽和脂肪酸的結(jié)構(gòu)和相對含量。膜上長鏈脂肪酸的鏈長和飽和度因細(xì)菌種類和生長溫度而異；

通常生長溫度要求越高的種，其飽和度也越高；

反之則低。Microbiology

在磷脂雙分子膜中加入甾醇可提高膜的穩(wěn)定性。甾醇類物質(zhì)甾醇的一般結(jié)構(gòu)真核生物細(xì)胞膜中一般含有膽固醇等甾醇，含量為5%-25%原核生物細(xì)胞膜中一般不含膽固醇，而是含有hopanoid類甾醇（藿烷類化合物）B.膜蛋白Microbiology

生物膜中含有的多種蛋白質(zhì)稱為膜蛋白，是生物實施功能的基本場所。根據(jù)其在膜上的定位情況分為內(nèi)在蛋白和外周蛋白。具運輸功能的整合蛋白（integralprotein)

或內(nèi)嵌蛋白（intrinsicprotein）

具有酶促作用的周邊蛋白（periphealprotein）

或膜外蛋白（extrinsicprotein）Microbiology

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)胞膜是一個重要的代謝活動中心。④細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型Microbiology

1972年，辛格（J.S.Singer）和尼克爾森（G.L.Nicoson）液態(tài)鑲嵌模型液態(tài)鑲嵌模型的要點：Microbiology

①膜的主體是脂質(zhì)雙分子層；②脂質(zhì)雙分子層具有流動性；③疏水性的整合蛋白“溶”于雙分子層中；④親水的周邊蛋白與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)分子間無共價結(jié)合；⑥周邊蛋白可在脂質(zhì)雙分子層上做“漂浮”運動，整合蛋白則似“冰山”狀沉浸在其中橫向移動。⑤細(xì)胞膜的生理功能Microbiology

①膜選擇性地控制營養(yǎng)物質(zhì)的代謝產(chǎn)物的運送；②維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障；③合成細(xì)胞壁和糖被的重要基地；④膜上含有能量代謝的酶系；⑤是鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉(zhuǎn)的供能部位；

⑥間體（或中體，mesosome）Microbiology

細(xì)胞膜內(nèi)褶形成的囊狀構(gòu)造，充滿著層狀或管狀的泡囊，多見于G+細(xì)菌。

間體的功能Microbiology

著生部位在表層的間體

與某些酶如青霉素酶分泌有關(guān)著生部位在深層的間體

與DNA復(fù)制、分配及細(xì)胞分裂有關(guān)“間體”是電鏡制片時因脫水操作而引起的一種贗像

（3）細(xì)胞質(zhì)Microbiology

①細(xì)胞質(zhì)的概念②細(xì)胞質(zhì)的組成③細(xì)胞內(nèi)含物

①細(xì)胞質(zhì)的概念Microbiology

細(xì)胞質(zhì)（cytopoasm）是細(xì)胞膜包圍的除核區(qū)外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱，含水量約80%。

②細(xì)胞質(zhì)的組成Microbiology

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類囊體羧酶體氣泡伴孢晶體等

細(xì)胞質(zhì)的主要成分

少數(shù)細(xì)菌還有③細(xì)胞內(nèi)含物（inclusionbody）Microbiology

指細(xì)胞質(zhì)內(nèi)一些顯微鏡下可見、形狀較大的有機或無機的顆粒狀構(gòu)造；內(nèi)含物的多少因細(xì)菌的種類、菌齡及培養(yǎng)條件不同而改變。Microbiology

細(xì)胞內(nèi)含物包括:①貯藏物

②磁小體

③羧酶體

④氣泡

⑤載色體

⑥核糖體

⑦質(zhì)粒

貯藏物（reservematerials）Microbiology

碳源氮源類能源類磷、硫源一類由不同化學(xué)成分累積二襯的不溶性沉淀顆粒，主要功能是貯藏營養(yǎng)物。貯藏物Microbiology

貯藏物碳源及能源類糖原：大腸桿菌、克雷伯氏菌、

芽孢桿菌和藍(lán)細(xì)菌等。聚β-羥丁酸（PHB）：固氮菌、產(chǎn)堿菌

和腸桿菌硫粒：紫硫細(xì)菌、絲硫細(xì)菌、貝氏硫桿菌等

藻青素：藍(lán)細(xì)菌藻青蛋白：藍(lán)細(xì)菌氮源類磷源（異染粒）：迂回螺菌、白喉棒桿菌結(jié)核分枝桿菌

Ⅰ.聚-β-羥丁酸（poly-β-hydroxyhutyrate.PHB）Microbiology

例如，巨大芽孢桿菌（Bacillusmegaterium）

在含乙酸或丁酸的培養(yǎng)

基中生長時，細(xì)胞內(nèi)貯

藏的PHB可達(dá)其干重的60%。

PHB是類脂性質(zhì)的碳源類儲藏物功能：貯存碳源、能源和降低滲透壓Microbiology

PHB不溶于水，

易被脂溶性染料（如蘇丹黑）著色PHB于1925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。PHB于無毒、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材料。

Ⅱ.多糖類貯藏物Microbiology

糖原粒淀粉粒在真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。有的細(xì)菌積累淀粉粒，用碘液染成深藍(lán)色。137

Ⅲ.異染粒（metachromaticgranules）Microbiology

顆粒大小為0.5~1.0μm，是無機偏磷酸的聚合物，一般在含磷豐富的環(huán)境下形成。功能：貯存磷元素和能量，降低滲透壓。用美藍(lán)染色黑紅色

Ⅳ.藻青素（cyanophycin）Microbiology

一種內(nèi)源性氮源貯藏物，同時還兼有貯存能源的作用，通常存在于藍(lán)細(xì)菌。由含精氨酸和天冬氨酸殘基（1:1）的分枝多糖所組成，分子量在25000-125000.

Ⅴ.硫粒(sulrurglobules)Microbiology

有細(xì)菌在進(jìn)行產(chǎn)能代謝或生物合成時，對還原性的硫化物如H2S、硫代硫酸鹽等的氧化。當(dāng)環(huán)境中還原性硫素豐富時，在細(xì)胞內(nèi)以折光性很強的硫粒形式積累硫元素。當(dāng)環(huán)境中還原性缺乏時，可被細(xì)菌重新利用。

微生物儲藏物的特點及生理功能：Microbiology

不同微生物其儲藏性內(nèi)含物不同；例如，厭氧性梭狀芽孢桿菌只含PHB，

大腸桿菌只儲藏糖原，

但有些光合細(xì)菌二者兼有。貯藏物為何要以多聚體的形式儲存？Microbiology

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，滲透壓的危害；例如：羥基丁酸分子呈酸性，

聚合成聚-β-羥丁酸（PHB）稱為中性脂肪酸，

維持細(xì)胞內(nèi)中性環(huán)境，避免菌體內(nèi)酸性增高。貯藏物在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)大量積累，還可以被人們利用。貯藏物有什么功能？Microbiology

環(huán)境中缺乏氮源而碳源豐富時，細(xì)胞儲藏較多碳源類內(nèi)含物，甚至達(dá)細(xì)胞干重的50%；把這樣的細(xì)胞移入有氮的培養(yǎng)基時，儲藏物將被作為碳源和能源用于合成反應(yīng)。微生物合理利用營養(yǎng)物質(zhì)的一種調(diào)節(jié)方式。Microbiology

貯藏物碳源及能源類糖原：大腸桿菌、克雷伯氏菌、

芽孢桿菌和藍(lán)細(xì)菌等。聚β-羥丁酸（PHB）：固氮菌、產(chǎn)堿菌

和腸桿菌硫粒：紫硫細(xì)菌、絲硫細(xì)菌、貝氏硫桿菌等

藻青素：藍(lán)細(xì)菌藻青蛋白：藍(lán)細(xì)菌氮源類磷源（異染粒）：迂回螺菌、白喉棒桿菌結(jié)核分枝桿菌Microbiology

超磁細(xì)菌細(xì)胞中含有大小均勻、數(shù)目不等的Fe3O4顆粒，外包裹一層磷脂、蛋白或糖蛋白膜，無毒，沿細(xì)胞長軸排列成鏈。磁小體（magnetosome）Microbiology

水生螺菌屬嗜膽球菌屬磁小體的功能：導(dǎo)向作用，借鞭毛游向?qū)υ摼钣欣h(huán)境處生活。Microbiology

實用前景：生產(chǎn)磁性定向藥物或抗體，及制造生物傳感器等。Microbiology

大小約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。羧酶體（carboxysome）又稱羧化體，是存在于一些自養(yǎng)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的多角形內(nèi)含物氣泡(gasvacuoles)Microbiology

光合營養(yǎng)型，無鞭毛運動水生細(xì)菌中存在囊泡狀內(nèi)含物，內(nèi)充滿氣體，由數(shù)排柱形小空泡組成，外有2nm厚的蛋白質(zhì)膜包裹。

大小為0.2~1.0μm×75nm氣泡的功能：調(diào)節(jié)細(xì)胞比重，使細(xì)胞漂浮在最適合水層中獲取光能、O2和營養(yǎng)物質(zhì)。例如：有些厭氧性光合細(xì)菌利用氣泡集中在水下10-30米處，既能吸收適宜的光線和營養(yǎng)進(jìn)行光合作用，又可避免直接與氧接觸。載色體（Chromatophore）Microbiology

光合細(xì)菌進(jìn)行光合作用的部位，相當(dāng)于綠色植物的葉綠體。核糖體（ribosome）Microbiology

核糖體是分散在細(xì)胞質(zhì)中的顆粒狀結(jié)構(gòu)，由核糖體核酸（占60%）和蛋白質(zhì)（占40%）組成。細(xì)菌的核糖體沉降系數(shù)：70sMicrobiology

50s大亞基30s小亞基功能：是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。質(zhì)粒（plasmid）Microbiology

細(xì)菌染色體的遺傳物質(zhì)，共價閉合環(huán)狀雙鏈DNA；分子量約為2-100×106D.攜帶1-100個基因，一個細(xì)菌細(xì)胞可有1至數(shù)個質(zhì)粒。Microbiology

可自我復(fù)制，穩(wěn)定遺傳；對生存不是必要的；不同質(zhì)粒攜帶不同遺傳信息；無質(zhì)粒細(xì)菌可通過接合等方式獲得，不能自發(fā)產(chǎn)生。質(zhì)粒的特點：

細(xì)胞內(nèi)含物包括：Microbiology

①貯藏物⑤載色體②磁小體⑥核糖體③羧酶體⑦質(zhì)粒④氣泡更好的適應(yīng)環(huán)境、生存！

（4）核區(qū)Microbiology

指原核生物所特有的無核膜包裹、無固定形態(tài)的原始細(xì)胞核。功能：負(fù)載遺傳信息反差極弱的區(qū)域，無核膜，內(nèi)含絲狀物(DNA）核區(qū)=Microbiology

核區(qū)的化學(xué)成分：

環(huán)狀雙鏈DNA分子，

一般不含蛋白質(zhì)，

長度約0.25-3.00mm.

擬核（nucleoid）

核質(zhì)體（nuclearbody）

原核（prokaryon）

核基因組（genome）Microbiology

觀察方法現(xiàn)代同位素放射性顯影術(shù)重金屬投影術(shù)電鏡光鏡富爾根（Feulgen）染色法（紫色）姬母薩（Giemsa）染色法生長緩慢的細(xì)菌，一般1個細(xì)胞里只有1-2個核；生長迅速的細(xì)菌，DNA復(fù)制先于分裂，細(xì)胞含有2-4個核。Microbiology

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。擬核

細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造——小結(jié)Microbiology

細(xì)胞壁G+細(xì)菌的細(xì)胞壁G-細(xì)菌的細(xì)胞壁古生菌缺壁細(xì)菌細(xì)胞膜間體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞內(nèi)含物核區(qū)核基因組

2.細(xì)菌細(xì)胞的特殊構(gòu)造Microbiology

（1）糖被（4）性毛（2）鞭毛（5）芽孢（3）菌毛（6）伴胞晶體

僅在部分細(xì)菌中才有的活在特殊環(huán)境條件下才形成的構(gòu)造。（1）糖被Microbiology

①糖被的概念②糖被的分類③糖被的功能④糖被的應(yīng)用①糖被的概念Microbiology

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)

②糖被的分類Microbiology

按糖被有無固定層次、層次厚薄可分為四類：莢膜（capsule或macrocapsule，大莢膜）微莢膜（microcapsule）粘液層（slimelayer）Ju菌膠團(tuán)（zoogloea）Microbiology

A.莢膜（大莢膜）Microbiology

指包裹在單個細(xì)胞壁外，具有一定外形，固定層次，相對穩(wěn)定的透明膠狀物。厚度＞200nm.

B.微莢膜Microbiology

例如：鼠傷寒沙門氏菌包在單個細(xì)胞壁外，具有一定外形，固定層次，粘液狀物質(zhì)，層次較薄，與細(xì)胞壁結(jié)合較緊密，厚度＜200nm。

C.粘液層Microbiology

包在單個細(xì)胞壁外，粘液狀物質(zhì)，結(jié)構(gòu)很松散，未固定在細(xì)胞壁上，無邊緣，向四周擴散，使培養(yǎng)基變粘。

D.菌膠團(tuán)Microbiology

包裹在細(xì)胞群體上，透明膠狀物質(zhì)，即有多個細(xì)菌的莢膜互相連在一起。

4類糖被特點Microbiology

種類外形厚度與細(xì)胞壁結(jié)合情況包裹細(xì)胞數(shù)量莢膜固定＞200nm牢固單個細(xì)胞微莢膜固定＜200nm較牢固單個細(xì)胞粘液層不定松散單個細(xì)胞菌膠團(tuán)不定松散細(xì)胞群

1944，O.T.Avery發(fā)表“DNA是Ⅲ型肺炎球菌轉(zhuǎn)化要素的基本單位”論文。Microbiology

第一次證明DNA是遺傳物質(zhì)回顧：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗莢膜與菌落形態(tài)的關(guān)系Microbiology

產(chǎn)莢膜：菌落表面濕潤、有光澤、粘液狀的，稱為光滑型（smooth,S-）菌落。無莢膜：菌落表面干燥、粗糙的，稱為粗糙型（rough，R-）菌落。S-型菌落R-型菌落③糖被的功能Microbiology

（1）保護(hù)作用，保護(hù)細(xì)胞免受干爆損傷；（2）貯藏養(yǎng)料，胞外碳源和能源的儲備物質(zhì)；（3）昨晚透性屏障和離子交換系統(tǒng)，保護(hù)細(xì)胞免

受重金屬離子的毒害；（4）表面附著作用，是某些病原菌必須的黏附因子；

（5）細(xì)菌間的信息識別作用；

（6）堆積代謝廢物。④糖被的功能應(yīng)用Microbiology

（1）菌種鑒定；產(chǎn)生糖被是微生物的而一種遺傳特性，其菌落特征及血清學(xué)反應(yīng)是細(xì)菌分類鑒定指標(biāo)之一。（2）藥物和生化試劑；腸膜狀明串珠菌（Leuconostocmesenteroides）糖被可提取葡聚糖制備生化試劑和代血漿。（3）工業(yè)原料野油菜黃單孢菌（Xanthomonascampestris）糖被提取出黃原膠，用于石油開采、印染、食品等工業(yè)中。伊樂藻假單胞桿菌(Pseudomonaselodea)制備結(jié)冷膠，在食品領(lǐng)域主要作增稠劑、穩(wěn)定劑。（4）污水的生物處理Microbiology

致病性糖被的危害-主要表面抗原，是有些病原菌的毒力因子；-是某些病原菌必須的黏附因子；食品腐敗變質(zhì)-使糖廠的糖液及酒類、牛乳等飲料和面包等食品發(fā)粘變質(zhì)。

（2）鞭毛（Flagellum，復(fù)flagella)Microbiology

①鞭毛的概念②鞭毛的觀察方法③鞭毛的構(gòu)造④鞭毛推動細(xì)菌運動的特點①鞭毛的概念Microbiology

·

生長在某些細(xì)菌表面

長絲狀、波曲狀的蛋

白質(zhì)附屬物；·一至數(shù)十條；·具有運動功能，是細(xì)

菌的“運動器官”。鞭毛的著生方式端生一端生兩端生周生側(cè)生：反芻月形單孢菌等一根：霍亂弧菌等一束：熒光假單孢菌等一根：鼠咬熱螺旋菌等一束：螺菌等腸桿菌：大腸桿菌、沙門氏菌等芽孢桿菌：枯草芽孢桿菌等鞭毛的有無和其著生方式具有十分重要的分類學(xué)意義。

②鞭毛的觀察方法Microbiology

電子顯微鏡直接觀察；光學(xué)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)。Microbiology

鞭毛長度；15~20μm；直徑：0.01~0.02μm電子顯微鏡直接觀察Microbiology

光學(xué)顯微鏡下觀察：鞭毛染色法暗視野顯微鏡根據(jù)培養(yǎng)特征判斷：半固體穿刺Microbiology

根據(jù)培養(yǎng)特征判斷：菌落（菌苔）形態(tài)Microbiology

細(xì)菌在瓊脂斜面上的生長特征③鞭毛的構(gòu)造Microbiology

G-和G+鞭毛的共同構(gòu)造基體由若干個盤狀物（環(huán)）組成；鉤形鞘連接鞭毛絲與基體的部分，較短、彎

曲、由蛋白質(zhì)組成鞭毛絲中空螺旋狀、絲狀結(jié)構(gòu)，球蛋白亞基

螺旋排列

鞭毛的組成

G-菌的鞭毛構(gòu)造Microbiology

G-的鞭毛絲G-的鉤形鞘G-的基體四個環(huán)L環(huán)P環(huán)S環(huán)M環(huán)基體（basalbody）由四個盤狀物即環(huán)組成Microbiology

L環(huán)連接在細(xì)胞壁最外層的外膜上；P環(huán)連接在內(nèi)壁層的肽聚糖部位S環(huán)與M環(huán)連在一起稱S-M環(huán)或內(nèi)環(huán)，共同鑲嵌在細(xì)胞質(zhì)膜上；S環(huán)靠近周質(zhì)空間；Microbiology

S-M環(huán)被十余個Mot蛋白包圍，驅(qū)動S-M環(huán)快速旋轉(zhuǎn)S-M環(huán)基部存在一種Fli蛋白，起著鍵鈕的作用，可根據(jù)細(xì)胞提供的信號令鞭毛進(jìn)行正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)。近年來發(fā)現(xiàn)C環(huán)，連接在細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)的交界處，功能與S-M環(huán)相同。Microbiology

鞭毛基體為精致、超微馬達(dá)，能量來自細(xì)胞膜上質(zhì)子動勢。據(jù)計算，鞭毛旋轉(zhuǎn)一周約消耗1000個質(zhì)子。Microbiology

鉤形鞘或鞭毛鉤（hook）：把鞭毛基體與鞭毛絲連在一起的構(gòu)造，直徑17nm，其上著生一條長約15~20μm的鞭毛絲（filament）.Microbiology

鞭毛絲：由許多直徑為4.5nm的鞭毛蛋白亞基沿中央孔道（直徑為20nm）螺旋狀纏繞而成，每周為8-10個亞基。Microbiology

Microbiology

鞭毛的生長方式是在其頂部延伸中央孔道(直徑為20nm)

鞭毛細(xì)菌的運動特點Microbiology

（1）速度快一般速度：20~80μm/秒；最高速度：達(dá)100μm/秒（3000倍體長/分鐘）陸上跑的最快的動物——獵豹1500倍體長/分鐘110公里/小時

鞭毛細(xì)菌的運動特點Microbiology

（2）運動方式——“旋轉(zhuǎn)論”細(xì)菌以推進(jìn)方式作直線運動，以翻騰形式做短促轉(zhuǎn)向運動Microbiology

（3）細(xì)菌的趨避運動鞭毛的功能是運動，是原核生物實現(xiàn)趨向性（趨性，taxis）最有效方式。趨性（taxis）:生物體對環(huán)境中的不同物理、化學(xué)或

生物因子作有方向性的應(yīng)答運動。正趨向：生物向著高梯度方向運動；負(fù)趨性：生物向著低梯度方向運動；Microbiology

化學(xué)趨避運動或趨化作用（chemotaxis）光趨避運動或趨光性（phototaxis）趨磁運動或趨磁性（magnetotaxis）趨氧性（oxygentaxis）趨性化學(xué)趨避運動或趨化作用（chemotaxis）Microbiology

細(xì)菌對某些化學(xué)物質(zhì)敏感，通過運動聚集于某高濃度區(qū)域或低濃度區(qū)域。光趨避運動或趨光性（phototaxis）Microbiology

某些細(xì)菌能夠區(qū)別不同波長的光而集中在一定波長區(qū)內(nèi)。趨磁運動或趨磁性（magnetotaxis）Microbiology

⑤鞭毛的功能Microbiology

鞭毛的生理功能是運動；細(xì)菌的趨避運動有利于生存。（3）菌毛（flmbria復(fù)數(shù)fimbriae）Microbiology

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，使菌體附著于物體表面。纖毛傘毛線毛須毛Microbiology

菌毛鞭毛

鞭毛的特點Microbiology

結(jié)構(gòu)比鞭毛簡單，無基體等構(gòu)造；直接著生與細(xì)胞質(zhì)膜上；直徑為3-10nm，每菌有250-300條。多數(shù)是G-致病菌；幫助菌體附著于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道的黏膜上，進(jìn)一步定植和致病。

（4）性毛（pilus復(fù)數(shù)pili）Microbiology

又稱性菌毛（sex-pili或F-pili），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。功能：G-菌的雄性菌株（供體菌）向雌性菌株（受體菌）傳遞遺傳物質(zhì)。有些性毛是RNA噬菌體的特異性吸附受體Microbiology

噬菌體（5）芽孢和其他休眠構(gòu)造Microbiology

①芽孢的概念②細(xì)菌芽孢的特點③芽孢的結(jié)構(gòu)④芽孢的形式與萌發(fā)⑤細(xì)菌的其他休眠構(gòu)造①芽孢的概念Microbiology

細(xì)菌在其生長發(fā)育后期，在細(xì)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,spore）②細(xì)菌芽孢的特點Microbiology

特點之一：是細(xì)菌的休眠體，不具繁殖功能；芽孢的休眠能力很突出—常規(guī)條件下，保持幾年至幾十年不死亡；—文獻(xiàn)記載，有芽孢休眠數(shù)百至數(shù)千年；

美國一塊有2500-4000萬年歷史的琥珀，

從其內(nèi)部蜜蜂的腸道中分離出有生命

力的芽孢。產(chǎn)芽孢細(xì)菌保藏菌種時多用芽孢M(jìn)icrobiology

特點之二：條件適宜時芽孢可

萌發(fā)，重新成為營養(yǎng)

細(xì)胞；Microbiology

特點之三：芽孢是生命世界中抗逆性最強的一種構(gòu)造，在

抗熱、抗化學(xué)藥物和抗輻射等方面，十分突出。Clostridiumbotulin（肉毒梭菌）的芽孢在沸水中要經(jīng)過5.0-9.5h才被殺死Bacillusmagaterium（巨大芽孢桿菌）芽孢的抗輻射能力比E.coli細(xì)胞強36倍。能否消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要指標(biāo)。Microbiology

常規(guī)加壓蒸汽滅菌的條件：121℃，15min以上；115℃，30min以上。特點之四：觀察方法Microbiology

在相差顯微鏡直接觀察；芽孢染色在光學(xué)顯微鏡下觀察；

特點之五：桿菌中能形成的種類較多，只有少數(shù)

的球菌和螺旋菌可形成芽孢。Microbiology

產(chǎn)芽孢的幾個屬：（Bacillus.sp）芽孢桿菌屬（Clostridium.sp）梭狀芽胞桿菌屬（Sporosarcina.sp）芽孢八疊球菌屬Microbiology

（Clostridium.sp）梭狀芽胞桿菌屬（Bacillus.sp）芽孢桿菌屬（Sporosarcina.sp）芽孢八疊球菌屬Microbiology

特點之六：芽孢的有無、形態(tài)、和著生位置是

細(xì)菌分類和鑒定中的重要形

態(tài)學(xué)指標(biāo)。

③芽孢的結(jié)構(gòu)Microbiology

芽孢是一個多層結(jié)構(gòu)孢外壁:主要含脂蛋白,透性差孢外壁:主要含脂蛋白,透性差孢外壁:主要含脂蛋白,透性差芽孢衣:主要含疏水性角蛋白,抗酶解、抗藥物，多價陽離子難通過皮層:主要含芽孢肽聚糖及DPA-Ca,體積大、滲透壓高芽孢壁:含肽聚糖,可發(fā)展成新細(xì)胞的壁核心芽孢質(zhì)膜:含磷脂、蛋白質(zhì)，可發(fā)展成新細(xì)胞的膜芽孢質(zhì):含DPA-Ca、核糖體、RNA和酶類核區(qū):含DNA芽孢芽孢囊：是產(chǎn)芽孢菌的營養(yǎng)細(xì)胞外殼產(chǎn)芽孢細(xì)菌Microbiology

④芽孢的形成和萌發(fā)Microbiology

（1）芽孢的形成（2）芽孢的萌發(fā)④芽孢的形成和萌發(fā)Microbiology

（1）芽孢的形成（2）芽孢的萌發(fā)

（1）芽孢的形成過程Microbiology

（6）芽孢形成（2）隔膜的形成（3）前芽孢的形成（4）皮層的形成（5）芽孢衣的形成（1）軸絲的形成

（1）芽孢的形成過程Microbiology

枯草芽孢桿菌的芽孢形成過程約8h,約有200多個基因參與

（2）芽孢的萌發(fā)Microbiology

活化（activation)出芽（germination)生長（outgrowth)在適宜條件下，芽孢幾分鐘內(nèi)萌發(fā)，芽孢吸收水和營養(yǎng)物，體積膨大，皮層破裂，長出芽管發(fā)育成新的營養(yǎng)細(xì)胞，同時芽孢的特征消失。芽孢萌發(fā)的必要條件：

水

營養(yǎng)物

溫度O2⑤細(xì)菌的其他休眠構(gòu)造Microbiology

芽孢孢囊粘液孢子靜息孢子細(xì)菌的休眠構(gòu)造

孢囊（cyst）Microbiology

棕色固氮菌（Azotobatervinelandii）等一些固氮菌；在缺乏營養(yǎng)的條件下，整個營養(yǎng)細(xì)胞外壁加厚、細(xì)胞失水而形成的一種抗干旱但不抗熱的圓形休眠體。粘液孢子：由粘細(xì)菌產(chǎn)生

（6）伴胞晶體（parasporalcrystal）Microbiology

少數(shù)芽孢桿菌，例如蘇云金芽孢桿菌（Bacillusthuringiensis）在形成芽孢的同時，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。特點：不溶于水，易溶于堿性溶劑；對蛋白酶類不敏感。Microbiology

伴胞晶體對200多種昆蟲尤其是鱗翅目的幼蟲有毒殺作用，可將這類產(chǎn)伴胞晶體的細(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。

伴胞晶體Microbiology

鱗翅目幼蟲吞食伴胞晶體在腸道迅速溶解（中腸pH為9.0-10.5）

釋放出蛋白質(zhì)原毒素亞基特異性結(jié)合于上皮細(xì)胞的蛋白受體上，膜上產(chǎn)生小孔，引起細(xì)胞膨脹、死亡，腸道穿孔堿性溶液、菌體和芽孢都

進(jìn)入血液，昆蟲換敗血癥死亡

2.細(xì)菌細(xì)胞的特殊構(gòu)造Microbiology

（1）糖被（4）性毛（2）鞭毛（5）芽孢（3）菌毛（6）伴胞晶體

僅在部分細(xì)菌中才有的活在特殊環(huán)境條件下才形成的構(gòu)造。（二）構(gòu)造Microbiology

鞭毛菌毛性菌毛糖被芽孢細(xì)菌的一般構(gòu)造細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)核區(qū)細(xì)菌的特殊構(gòu)造（三）細(xì)菌的繁殖Microbiology

裂殖芽殖二分裂三分裂復(fù)分裂繁殖方式（主要方式）

1.裂殖（fission）Microbiology

裂殖（fission）是指一個細(xì)胞通過分裂而形成兩個子細(xì)胞的過程。橫分裂：分裂時細(xì)胞間形成的隔膜與細(xì)胞

長軸呈垂直狀態(tài)?？v分裂：分裂時細(xì)胞間形成的隔膜與細(xì)胞

長軸呈垂直狀態(tài)。桿狀細(xì)胞（主要方式）

(1)二分裂（binaryfission）Microbiology

對稱的二分裂：一個細(xì)胞在其對稱中心形成一

隔膜，進(jìn)而分裂成兩個形態(tài)、大

小和構(gòu)造完全相同的子細(xì)胞。

不等的二分裂：分裂成兩個在外形、構(gòu)造上有

明顯差別的子細(xì)胞。

二分裂

(2)三分裂（trinaryfission）Microbiology

部分細(xì)胞進(jìn)行成對地“一分為三”方式的三分裂，形成一對“Y”型細(xì)胞，隨后仍進(jìn)行二分裂。形成松散、不規(guī)則、三維結(jié)構(gòu)并由細(xì)胞鏈組成的網(wǎng)狀體。

(3)復(fù)分裂（multiplefission）例如蛭弧菌，在宿主細(xì)胞內(nèi)生長時，會形成不規(guī)則的盤曲的長細(xì)胞，然后細(xì)胞多處同時發(fā)生均等長度的分裂，形成多個弧形子細(xì)胞。2.芽殖（budding）Microbiology

在母細(xì)胞表面先形成一個小突起，待其長大到與母細(xì)胞相仿后再相互分離并獨立生活的一種繁殖方式。二、細(xì)菌的群體形態(tài)Microbiology

（一）在固體培養(yǎng)基上（內(nèi)）的群體形態(tài)

（二）在半固體培養(yǎng)基上（內(nèi)）的群體形態(tài)

（三）在液體培養(yǎng)基上（內(nèi)）的群體形態(tài)（一）在固體培養(yǎng)基上（內(nèi)）的群體形態(tài)Microbiology

1.菌落（colony）2.純種細(xì)胞群或克?。╟lone）3.菌苔（bacteriallawn）

1.菌落（colony）Microbiology

指在固體培養(yǎng)基上（內(nèi)）以母細(xì)胞為中心的一堆肉眼可見、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞團(tuán)

2.純種細(xì)胞群或克?。╟lone）Microbiology

如果菌落是由一個單細(xì)胞發(fā)展而來，則它就是一個純種的細(xì)胞群或克隆

3.菌苔（bacteriallawn）Microbiology

把大量分散的純種細(xì)胞密集地接種在固體培養(yǎng)基上，長出的大量“菌落”互相連成一片。Microbiology

一般呈現(xiàn)為濕潤、粘稠、較光滑、較透明、易挑?。ňw和基質(zhì)結(jié)合不緊密）、質(zhì)地均勻、菌落正反面或邊緣與中央部位