版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
微生物學(xué)
第一章緒論
微生物定義微生物(microorganism,microbe)是一切肉眼看不見或看不清楚的、必須借助顯微鏡來觀察和研究的微小生物的總稱。它們是一些個(gè)體微?。ǎ?.1mm)、構(gòu)造簡單的低等生物,包括屬於原核類的細(xì)菌、放線菌、支原體、立克次氏體、衣原體和藍(lán)細(xì)菌(過去稱藍(lán)藻或藍(lán)綠藻);屬於真核類的真菌(酵母菌和黴菌)、原生動物和顯微藻類,以及屬於非細(xì)胞類的病毒、類病毒和朊病毒等微生物的特點(diǎn):個(gè)體小、面積大吸收多、轉(zhuǎn)化快生長旺、繁殖快適應(yīng)強(qiáng)、易變異分佈廣、種類多個(gè)體小、面積大:測量單位:微米或納米
桿菌的平均長度:2微米;1500個(gè)桿菌首尾相連=一粒芝麻的長度;10-100億個(gè)細(xì)菌加起來重量=1毫克面積/體積比:人=1,大腸桿菌=30萬;
這樣大的比表面積特別有利於它們和周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量、資訊的交換。微生物的其他很多屬性都和這一特點(diǎn)密切相關(guān)。個(gè)體小:測量單位:微米或鈉米火星隕石中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌化石(直徑10nm)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”吸收多、轉(zhuǎn)化快:微生物獲取營養(yǎng)的方式多種多樣,其食譜之廣是動植物完全無法相比的!纖維素、木質(zhì)素、幾丁質(zhì)、角蛋白、石油、甲醇、甲烷、天然氣、塑膠、酚類、氰化物、各種有機(jī)物均可被微生物作為“糧食”。消耗自身重量2000倍食物的時(shí)間:大腸桿菌:1小時(shí)人:500年(按400斤/年計(jì)算)有資料表明,發(fā)酵乳糖的細(xì)菌在1小時(shí)內(nèi)可分解其自重1000~10000倍的乳糖;生長旺、繁殖快:24小時(shí)後:4722366500萬億個(gè)後代,重量達(dá)到:4722噸48小時(shí)後:2.2×1043個(gè)後代,重量達(dá)到2.2×1025噸相當(dāng)於4000個(gè)地球的重量!大腸桿菌一個(gè)細(xì)胞重約10–12克,平均20分鐘繁殖一代適應(yīng)強(qiáng)、易變異:個(gè)體小、結(jié)構(gòu)簡、且多與外界環(huán)境直接接觸繁殖快、數(shù)量多短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的變異後代突變率:10-5–10-10易變異:青黴素的生產(chǎn):20單位/ml(1943)10000單位/ml青黴素的用量:最高:10萬單位/天(40年代)數(shù)百萬-千萬單位/次細(xì)菌抗藥性的產(chǎn)生:分佈廣,種類多微生物則因其體積小、重量輕,因此可以到處傳播以致達(dá)到“無孔不入”的地步,只要生活條件合適,它們就可大大繁殖起來。微生物只怕明火,地球上除了火山的中心區(qū)域外,從土壤圈、水圈、大氣圈直至巖石圈,到處都有微生物家族的蹤跡。可以認(rèn)為,微生物將永遠(yuǎn)是生物圈上下限的開拓者和各種記錄的保持者。分佈廣:人跡可到之處,微生物的分佈必然很多,而人跡不到的地方,也有大量的微生物存在!
強(qiáng)酸、強(qiáng)鹼、高熱的極端環(huán)境;
數(shù)十公里的高空(最高為離地85公里,須用火箭採樣);
幾千米的地下;常年封凍的冰川;從永凍冰層分離微生物南極Vostok湖冰芯樣品中的微生物種類多:無細(xì)胞結(jié)構(gòu)(病毒);單細(xì)胞;簡單多細(xì)胞;種類多:微生物的生理代謝類型多;代謝產(chǎn)物種類多;微生物的種數(shù)“多”;雖然目前已定種的微生物只有大約10萬種,遠(yuǎn)較動植物為少,但一般認(rèn)為目前為人類所發(fā)現(xiàn)的微生物還不到自然界中微生物總數(shù)的1%人體體表及體內(nèi)存在大量的微生物:皮膚表面:平均10萬個(gè)細(xì)菌/平方釐米;口腔:細(xì)菌種類超過500種;腸道:微生物總量達(dá)100萬億,糞便幹重的1/3是細(xì)菌,每克糞便的細(xì)菌總數(shù)為:1000億個(gè);一、微生物與我們微生物無處不在,我們無時(shí)不生活在“微生物的海洋”中。
細(xì)菌數(shù)億/g土壤,土壤中的細(xì)菌總重量估計(jì)為:10034×1012噸;每張紙幣帶細(xì)菌:900萬個(gè);每個(gè)噴嚏的飛沫含4500-150000個(gè)細(xì)菌,重感冒患者為8500萬;微生物既是人類的敵人,更是人類的朋友!時(shí)時(shí)刻刻與微生物“共舞”
是禍?是福?微生物是自然界物質(zhì)迴圈的關(guān)鍵環(huán)節(jié);微生物是人類的朋友!體內(nèi)的正常菌群是人及動物健康的基本保證;
幫助消化、提供必需的營養(yǎng)物質(zhì)、組成生理屏障微生物可以為我們提供很多有用的物質(zhì);
有機(jī)酸、酶、各種藥物、疫苗、麵包、乳酪、啤酒、醬油等等基因工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù);少數(shù)微生物也是人類的敵人!鼠疫;天花;愛滋?。化偱2?;埃博拉病毒;禽流感病毒;
可以說,微生物與人類關(guān)係的重要性,你怎麼強(qiáng)調(diào)都不過分,微生物是一把十分鋒利的雙刃劍,它們在給人類帶來巨大利益的同時(shí)也帶來“殘忍”的破壞。它給人類帶來的利益不僅是享受,而且實(shí)際上涉及到人類的生存。(講義P1)“在近代科學(xué)中,對人類福利最大的一門科學(xué),要算是微生物學(xué)了?!薄毡緦W(xué)者尾形學(xué)在“家畜微生物學(xué)”(1977)二、微生物學(xué)的研究內(nèi)容及分科研究內(nèi)容:研究微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、生長繁殖、遺傳變異以及微生物的進(jìn)化、分類、生態(tài)等生命活動規(guī)律及其應(yīng)用等。分支學(xué)科(見3頁)基本理論:普通微生物學(xué)、分類學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)。按研究對象劃分:病毒學(xué)、細(xì)菌學(xué)、真菌學(xué)。按生活環(huán)境劃分:土壤微生物學(xué)、海洋微生物學(xué)。按應(yīng)用劃分:工業(yè)微生物學(xué)、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)我國8000年前就開始出現(xiàn)了曲蘗釀酒;4000年前埃及人已學(xué)會烘制麵包和釀制果酒;2500年前發(fā)明釀醬、醋,用曲治消化道疾??;西元六世紀(jì)(北魏時(shí)期)賈思勰的巨著“齊民要術(shù)”;西元2世紀(jì),張仲景:禁食病死獸類的肉和不清潔食物;西元前112年-212年間,華佗:“割腐肉以防傳染”;西元九世紀(jì)痘漿法、痘衣法預(yù)防天花;1346年,克裏米亞半島上的法卡城之戰(zhàn)(靼坦人-羅馬人);16世紀(jì),古羅巴醫(yī)生G.Fracastoro:疾病是由肉眼看不見的生物(livingcreatures)引起的;1641年,明末醫(yī)生吳又可也提出“戾氣”學(xué)說;三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展(一)微生物的發(fā)現(xiàn)1664年,英國人胡克(RobertHooke)曾用原始的顯微鏡對生長在皮革表面及薔薇枯葉上的黴菌進(jìn)行觀察。1676年,微生物學(xué)的先驅(qū)荷蘭人列文虎克(Antonyvanleeuwenhoek)首次觀察到了細(xì)菌。他沒有上過大學(xué),是一個(gè)只會荷蘭語的小商人,但卻在1680年被選為英國皇家學(xué)會的會員。列文虎克利用業(yè)餘時(shí)間製造過400多架單式顯微鏡和放大鏡,放大率一般為50~200倍,(二)微生物學(xué)的奠基三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展法國人巴斯德(LouisPasteur)(1822~1895)德國人柯赫(RobertKoch)(1843~1910)(二)微生物學(xué)的奠基三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展1.巴斯德(1)發(fā)現(xiàn)並證實(shí)發(fā)酵是由微生物引起的;(2)徹底否定了“自然發(fā)生”學(xué)說;化學(xué)家出生的巴斯德涉足微生物學(xué)是為了治療“酒病”和“蠶病”著名的曲頸瓶試驗(yàn)無可辯駁地證實(shí),空氣內(nèi)確實(shí)含有微生物,是它們引起有機(jī)質(zhì)的腐敗。(3)免疫學(xué)——預(yù)防接種首次製成狂犬疫苗(4)其他貢獻(xiàn)巴斯德消毒法:60~65℃作短時(shí)間加熱處理,殺死有害微生物(二)微生物學(xué)的奠基三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展2.柯赫a)細(xì)菌純培養(yǎng)方法的建立土豆切面→營養(yǎng)明膠→營養(yǎng)瓊脂(平皿)(1)微生物學(xué)基本操作技術(shù)方面的貢獻(xiàn)b)設(shè)計(jì)了各種培養(yǎng)基,實(shí)現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對各種微生物的培養(yǎng)c)流動蒸汽滅菌d)染色觀察和顯微攝影(二)微生物學(xué)的奠基三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展2.柯赫(2)對病原細(xì)菌的研究作出了突出的貢獻(xiàn):a)具體證實(shí)了炭疽桿菌是炭疽病的病原菌;b)發(fā)現(xiàn)了肺結(jié)核病的病原菌;(1905年獲諾貝爾獎)c)證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則——著名的柯赫原則1、在每一相同病例中都出現(xiàn)這種微生物;2、要從寄主分離出這樣的微生物並在培養(yǎng)基中培養(yǎng)出來;3、用這種微生物的純培養(yǎng)接種健康而敏感的寄主,同樣的疾病會重複發(fā)生;4、從試驗(yàn)發(fā)病的寄主中能再度分離培養(yǎng)出這種微生物來。(三)微生物學(xué)發(fā)展過程中的重大事件三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展(見P4表1-1微生物學(xué)發(fā)展中的重大事件)1890VonBehring製備抗毒素治療白喉和破傷風(fēng);1892Ivanovsky提供煙草花葉病毒是由病毒引起的證據(jù);1928Griffith發(fā)現(xiàn)細(xì)菌轉(zhuǎn)化;1929Fleming發(fā)現(xiàn)青黴素;1944Avery等證實(shí)轉(zhuǎn)化過程中DNA是遺傳資訊的載體;1953Watson和Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu);1970~1972Arber、Smith和Nathans發(fā)現(xiàn)並提純了
DNA限制性內(nèi)切酶對其機(jī)理的研究導(dǎo)致DNA是遺傳物質(zhì)的確證;外源遺傳物質(zhì)導(dǎo)入各種細(xì)胞的基因重組技術(shù)的建立;(三)微生物學(xué)發(fā)展過程中的重大事件三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展(見講義P4表1-1微生物學(xué)發(fā)展中的重大事件)1977Woese提出古生菌是不同於細(xì)菌和真核生物的特殊類群
Sanger首次對f×174噬菌體DNA進(jìn)行了全序列分析;1982~1983Prusiner發(fā)現(xiàn)朊病毒(prion);1983~1984Mullis建立PCR技術(shù);1995第一個(gè)獨(dú)立生活的細(xì)菌(流感嗜血桿菌)全基團(tuán)組序列測定完成;1996第一個(gè)自養(yǎng)生活的古生菌基因組測定完成;何大一發(fā)明雞尾酒療法,治療AIDS;1997第一個(gè)真核生物(啤酒酵母)基因組測序完成;2001郵寄炭疽孢子引起生物恐怖事件2002發(fā)現(xiàn)mimivirus、121菌株。2003全球SARS爆發(fā)2004禽流感在全球流行(四)20世紀(jì)的微生物學(xué)三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展20世紀(jì)40年代後,微生物自身的特點(diǎn)使其成為生物學(xué)研究的“明星”,微生物學(xué)很快與生物學(xué)主流匯合,並被推到了整個(gè)生命科學(xué)發(fā)展的前沿,獲得了迅速的發(fā)展,在生命科學(xué)的發(fā)展中作出了巨大的貢獻(xiàn)。微生物學(xué)與生物學(xué)發(fā)展的主流匯合、交叉,獲得了全面、深入的發(fā)展(見P3圖1-1微生物學(xué)的主要分支學(xué)科)(見P3圖1-1微生物學(xué)的主要分支學(xué)科)Jacob等通過研究大腸桿菌誘導(dǎo)酶的形成機(jī)制而提出操縱子學(xué)說,闡明了基因表達(dá)調(diào)控的機(jī)制,為分子生物學(xué)的形成奠定了基礎(chǔ)。60年代Nirenberg等人通過研究大腸桿菌無細(xì)胞蛋白質(zhì)合成體系及多聚尿苷酶,發(fā)現(xiàn)了苯丙氨酸的遺傳密碼,繼而完成了全部密碼的破譯,為人類從分子水準(zhǔn)上研究生命現(xiàn)象開闢了新的途徑?!皵嗔鸦颉?、“跳躍基因”、“重疊基因”的發(fā)現(xiàn),以及基因結(jié)構(gòu)的精細(xì)分析、基因組測序等。1941年Beadle和Tatum用粗糙脈胞黴進(jìn)行的突變實(shí)驗(yàn)使基因和酶的關(guān)係得以闡明,並提出了“一個(gè)基因一個(gè)酶”的假說。三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展(五)微生物學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中的重要地位1.微生物是生物學(xué)基本理論研究中的理想實(shí)驗(yàn)對象,對微生物的研究促進(jìn)許多重大生物學(xué)理論問題的突破
基因和酶關(guān)係的闡明及“一個(gè)基因一個(gè)酶”的假說;遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)的闡明;基因概念的發(fā)展;遺傳密碼的破譯;基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制的研究;生物大分子合成的中心法則;DNA→RNA→蛋白質(zhì)三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展(五)微生物學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中的重要地位2.對生命科學(xué)研究技術(shù)的貢獻(xiàn)細(xì)胞的人工培養(yǎng);突變體篩選;DNA重組技術(shù)和遺傳工程;3.微生物與“人類基因組計(jì)畫”作為模式生物;基因與基因組的功能研究的重要工具;三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展(五)我國微生物學(xué)的發(fā)展湯飛凡:沙眼病原體的分離和確證陳華癸:根瘤菌固氮作用的研究高尚蔭:創(chuàng)建了我國病毒學(xué)的基礎(chǔ)理論研究和第一個(gè)微生物學(xué)專業(yè)抗生素的總產(chǎn)量已耀居世界首位兩步法生產(chǎn)維生素C的技術(shù)居世界先進(jìn)水準(zhǔn)泉生熱孢菌全基因組序列測定基因水準(zhǔn)轉(zhuǎn)移---細(xì)菌DNA的主動分泌與攝取聰明的黏菌生命起源的研究;三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展(六)21世紀(jì)微生物學(xué)展望
1.微生物自身的特點(diǎn)(共性和特性)將會更加受到關(guān)注和利用以微生物為研究材料繼續(xù)對一些基本生命現(xiàn)象進(jìn)行研究;生物進(jìn)化方面的研究;在微生物基因組上進(jìn)行的考古性別分化的意義;生物智慧的發(fā)展;微生物產(chǎn)業(yè)的開發(fā);重要致病菌的特點(diǎn)及其防治;極端環(huán)境的微生物的研究;共性:微生物具有其他生物共有的基本生物學(xué)特性:生長、繁殖、代謝、共用一套遺傳密碼等,甚至其基因組上含有與高等生物同源的基因,充分反映了生物高度的統(tǒng)一性。特性:微生物具有其他生物不具備的生物學(xué)特性,例如可在其他生物無法生存的極端環(huán)境下生存和繁殖,具有其他生物不具備的代謝途徑和功能,反映了微生物極其豐富的多樣性。微生物自身特性的進(jìn)一步開發(fā)、利用:例如降解性塑膠,分解纖維素、生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白等。借助(利用)微生物特點(diǎn)的基因工程產(chǎn)業(yè):利用微生物生產(chǎn)原本它們不能生產(chǎn)的藥物、疫苗等。
微生物具備生命現(xiàn)象的特性和共性,將是21世紀(jì)進(jìn)一步解決生物學(xué)重大理論問題,如生命起源與進(jìn)化,物質(zhì)運(yùn)動的基本規(guī)律等,和實(shí)際應(yīng)用問題,如新的微生物資源的開發(fā)利用,能源、糧食等的最理想的材料。(見講義P10)三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展(六)21世紀(jì)微生物學(xué)展望2.與其他學(xué)科實(shí)現(xiàn)更廣泛的交叉,獲得新的發(fā)展學(xué)科交叉永遠(yuǎn)是科學(xué)創(chuàng)新的源泉!微生物基因組的序列測定和分析;微量熱技術(shù)對生命過程的研究;微生物的快速檢定;電腦技術(shù)與微生物學(xué)的結(jié)合;
微生物的基本特點(diǎn):??!在絕大多數(shù)情況下都是利用微生物的群體來研究其屬性;微生物的物種(菌株)一般也是以群體的形式進(jìn)行繁衍、保存;培養(yǎng)技術(shù)在微生物學(xué)中具有重要意義!在研究中所使用的微生物培養(yǎng)群體:培養(yǎng)物:在一定的條件下培養(yǎng)、繁殖得到的微生物群體混合培養(yǎng)物:含有多種微生物的培養(yǎng)物;純培養(yǎng)物:只有一種微生物的培養(yǎng)物;通常情況下只有純培養(yǎng)物才能提供可以重複的結(jié)果純培養(yǎng)技術(shù)是進(jìn)行微生物學(xué)研究的基礎(chǔ)!微生物個(gè)體微小的特點(diǎn)也決定了顯微技術(shù)是進(jìn)行微生物研究的另一項(xiàng)重要技術(shù),因?yàn)榻^大多數(shù)微生物的個(gè)體形態(tài)及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)只能通過顯微鏡才能進(jìn)行觀察和研究。微生物的基本特點(diǎn):小!第一節(jié)微生物的分離和純培養(yǎng)
從混雜的群體中分離特定的某一種微生物,是研究和利用微生物的第一步。一、無菌技術(shù)用於分離、培養(yǎng)微生物的器具事先不含任何微生物;在轉(zhuǎn)接、培養(yǎng)微生物時(shí)防止其他微生物的污染;其自身不污染操作環(huán)境1、微生物培養(yǎng)的常用器具及其滅菌常用的器具:試管、瓶子、培養(yǎng)皿等1887年,RJPetri發(fā)明
Petridish高溫幹熱滅菌高壓蒸汽滅菌試管、瓶子、培養(yǎng)皿等常用的滅菌方法:1、微生物培養(yǎng)的常用器具及其滅菌常用的器具:無菌操作:火焰附近(酒精燈、煤氣燈)進(jìn)行無菌操作:在無菌箱或操作室內(nèi)無菌的環(huán)境下進(jìn)行二、用固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)培養(yǎng)基:液體培養(yǎng)基;固體培養(yǎng)基;半固體培養(yǎng)基;二、用固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)培養(yǎng)基:液體培養(yǎng)基;固體培養(yǎng)基;半固體培養(yǎng)基;瓊脂柯赫(RobertKoch)的助手WHeese和他的夫人FranHeese二、用固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)菌落(colony):
單個(gè)(或聚集在一起的一團(tuán))微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長、繁殖到一定程度可以形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞生長群體(P13)眾多菌落連成一片菌苔(lawn)不同微生物在特定培養(yǎng)基上生長形成的菌落或菌苔一般都具有穩(wěn)定的特徵(形狀、顏色等),可以成為對該微生物進(jìn)行分類、鑒定的重要依據(jù)(見P14圖2-3)。(P6圖2-3)同一細(xì)菌在不同的培養(yǎng)平板上形成不同的特徵菌落二、用固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)使微生物在固體培養(yǎng)基平板上形成單個(gè)菌落的基本方法:稀釋!二、用固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)1、稀釋倒平板法2、塗布平板法操作較麻煩,對好氧菌、熱敏感菌效果不好!使用較多的常規(guī)方法,但有時(shí)塗布不均勻!二、用固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)3、平板劃線法二、用固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)3、平板劃線法二、用固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)4、厭氧微生物的分離厭氧罐厭氧手套箱厭氧罐厭氧手套箱二、用固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)4、厭氧微生物的分離稀釋搖管法三、用液體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)0.050.05+0.0025+0.004=0.975稀釋法進(jìn)行液體分離必須在同一個(gè)稀釋度的許多平行試管中,大多數(shù)(一般應(yīng)超過95%)表現(xiàn)為不生長。例如:若同一稀釋度的試管中有95%表現(xiàn)為不生長,則生長的試管中僅含一個(gè)細(xì)胞的幾率為:5%;含二個(gè)細(xì)胞的幾率為:0.25%;含三個(gè)細(xì)胞的幾率為:0.004%在有細(xì)菌生長的試管中得到純培養(yǎng)的幾率為97.5%四、單細(xì)胞(孢子)分離一般採用顯微操作儀,在顯微鏡下進(jìn)行;操作難度與細(xì)胞或個(gè)體的大小成反比;五、選擇培養(yǎng)分離抑制大多數(shù)其他微生物的生長;使待分離的微生物生長更快;使待分離的微生物在群落中的數(shù)量上升,方便用稀釋法對其進(jìn)行純化。微生物群落中數(shù)量占少數(shù)的微生物的分離純化:使待分離的微生物生長“突出”;直接挑取待分離的微生物的菌落獲得純培養(yǎng)。五、選擇培養(yǎng)分離1.利用選擇平板進(jìn)行直接分離待分離的微生物生長,其他微生物的生長被抑制高溫下培養(yǎng):分離嗜熱細(xì)菌;培養(yǎng)基中不含N:分離固氮菌;培養(yǎng)基加抗生素:分離抗性菌;五、選擇培養(yǎng)分離1.利用選擇平板進(jìn)行直接分離待分離的微生物的生長特徵明顯不同於其他微生物顏色反應(yīng):分離特定的菌株;牛奶平板:分離蛋白酶產(chǎn)生菌;五、選擇培養(yǎng)分離2.富集培養(yǎng)從自然界中分離到所需的特定微生物特定的環(huán)境條件僅適應(yīng)於該條件的微生物旺盛生長待分離微生物在群落中的數(shù)量大大增加六、二元培養(yǎng)物培養(yǎng)物中只含有二種微生物,而且是有意識的保持二者之間的特定關(guān)係的培養(yǎng)物稱為二元培養(yǎng)物。病毒和宿主細(xì)胞;纖毛蟲、變形蟲和粘細(xì)菌;在一定時(shí)間內(nèi)使菌種不死、不變、不亂(參見P19)基本要求:基本方法:生活態(tài)休眠態(tài)培養(yǎng)基傳代培養(yǎng)寄主傳代培養(yǎng)冷凍乾燥斜面、平板液氮、低溫冰箱沙土管、冷凍真空乾燥七、微生物的保藏技術(shù)第二節(jié)顯微鏡和顯微技術(shù)幾個(gè)基本概念:放大解析度反差被觀察物越小,放大倍數(shù)應(yīng)越大,否則難以看清!能辨別兩點(diǎn)之間最小距離的能力被觀察物區(qū)別於背景的程度被觀察物區(qū)別於背景的程度與顯微鏡的自身特點(diǎn)有關(guān),但也取決於進(jìn)行顯微觀察時(shí)對顯微鏡的正確使用及良好的標(biāo)本製作和觀察技術(shù),這就是顯微技術(shù)。一、顯微鏡的種類及原理1.普通光學(xué)顯微鏡複式顯微鏡一、顯微鏡的種類及原理1.普通光學(xué)顯微鏡光學(xué)顯微鏡一般配置的最大放大倍數(shù)是多少?為什麼?如何實(shí)現(xiàn)光學(xué)顯微鏡一般配置的最大放大倍數(shù)?其原理?目鏡:10~20╳;物鏡:100╳;總放大倍數(shù)1000~2000╳;使用油鏡,即在100╳物鏡和載玻片之間滴加香柏油;0.5l解析度(最小可分辨距離)=————
nsinqλ:光波波長n:玻片與物鏡間介質(zhì)的折射率θ:為物鏡鏡口角的半數(shù)1.普通光學(xué)顯微鏡1.普通光學(xué)顯微鏡0.5l解析度(最小可分辨距離)=————
nsinqq為物鏡鏡口角的半數(shù),它取決於物鏡的直徑和工作距離1.普通光學(xué)顯微鏡0.5l解析度(最小可分辨距離)=————
nsinqN:玻片與物鏡間介質(zhì)的折射率空氣(n=1.0)、水(n=1.33)、香柏油(n=1.52)、玻璃(n=1.54)普通光學(xué)顯微鏡又稱明視野顯微鏡其照明光線直接進(jìn)入視野,屬透射照明。一、顯微鏡的種類及原理2.暗視野顯微鏡一、顯微鏡的種類及原理3.相差顯微鏡4.螢光顯微鏡一、顯微鏡的種類及原理4.螢光顯微鏡一、顯微鏡的種類及原理一、顯微鏡的種類及原理5.透射電子顯微鏡;6.掃描電子顯微鏡一、顯微鏡的種類及原理5.透射電子顯微鏡;6.掃描電子顯微鏡一、顯微鏡的種類及原理7.掃描隧道顯微鏡微生物的多樣性P29
p359(病毒)古生菌(Archaea)細(xì)菌(Bacteria)真菌(酵母、黴菌、蕈菌等)、單細(xì)胞藻類、原生動物等非細(xì)胞型細(xì)胞型原核微生物真核微生物(Eukarya)古生菌在進(jìn)化譜系上與真細(xì)菌及真核生物相互並列,且與後者關(guān)係更近,而其細(xì)胞構(gòu)造卻與真細(xì)菌較為接近,同屬於原核生物。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)。金黃色葡萄球菌引起化膿性炎癥、毒素性疾病淋病奈瑟氏球菌肺炎鏈球菌大葉性肺炎一、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
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。
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)。枯草芽孢桿菌地衣芽孢桿菌銅綠假單胞菌(綠膿桿菌)結(jié)核分枝桿菌炭疽病的病原菌
-----------炭疽桿菌破傷風(fēng)梭菌3.螺旋狀弧菌菌體只有一個(gè)彎曲,其程度不足一圈,形似“C”字或逗號,鞭毛偏端生霍亂弧菌螺旋菌菌體回轉(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。螺旋體菌菌體柔軟,細(xì)胞外鞘內(nèi)具有用於運(yùn)動的類似鞭毛的軸絲.梅毒密螺旋體霍亂弧菌梅毒密螺旋體一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)(一)個(gè)體形狀和排列4、其他形狀1)柄桿菌細(xì)胞上有柄、菌絲、附器等細(xì)胞質(zhì)伸出物,細(xì)胞呈桿狀或梭狀,並有特徵性的細(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;P29(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)參見P30(Stella)(Haloarcula)4、其他形狀(一)個(gè)體形狀和排列4、其他形狀4)異常形態(tài)環(huán)境條件的變化:物理、化學(xué)因數(shù)的刺激(阻礙細(xì)胞正常發(fā)育)培養(yǎng)時(shí)間過長(細(xì)胞衰老、營養(yǎng)缺乏、自身代謝產(chǎn)物積累過多)形成異常形態(tài)。但當(dāng)環(huán)境條件恢復(fù)後,又可形成正常形態(tài)。(二)大小1、範(fàn)圍(參見P33,最小和最大的細(xì)菌)最小:與無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒相仿(50nm)最大:肉眼可見(0.75mm);
“納米比亞硫磺珍珠”(二)大小1、範(fàn)圍一般細(xì)菌的大小範(fàn)圍:0.5~1mm(直徑)0.2~1μm(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後根據(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;乾燥、固定後的菌體會一般由於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導(dǎo)致細(xì)胞大小的變化。(參見P32)(三)細(xì)菌的細(xì)胞結(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)是位於細(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)胞後,分離得到純的細(xì)胞壁;(4)製備原生質(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)(分子量大於800)進(jìn)入細(xì)胞,保護(hù)細(xì)胞免受溶菌酶、消化酶和青黴素等有害物質(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P39(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P49)
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P27)
(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)於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、用鹼性染料結(jié)晶紫對菌液塗片進(jìn)行初染2、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、用乙醇或丙酮沖洗進(jìn)行脫色。在經(jīng)歷脫色後仍將結(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、用一種與結(jié)晶紫具有不同顏色的鹼性染料對塗片進(jìn)行複染。例如沙黃,它使原來無色的革蘭氏陰性細(xì)菌最後呈現(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)革蘭氏染色表3-1革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌細(xì)胞壁成分的比較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)複合物(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。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。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P42)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。可作為細(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。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)
位於革蘭氏陰性細(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)位於革蘭氏陰性細(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),由類脂A、核心多糖(corepolysaccharide)和O-特異側(cè)鏈(O-specificsidechain,或稱O-多糖或O-抗原)三部分組成。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)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;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。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);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餘種,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
5)抗酸細(xì)胞的細(xì)胞壁結(jié)核分枝桿菌麻風(fēng)分枝桿菌細(xì)胞壁中含大量的分枝菌酸等蠟質(zhì)(結(jié)構(gòu)參見P46)從染色反應(yīng)結(jié)果看,屬於革蘭氏陽性菌;從結(jié)構(gòu)看,與革蘭氏陰性菌相似,故描述為特殊革蘭氏陽性菌
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——支原體(參見P49)1、細(xì)胞壁
5)細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌:5)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年念珠狀鏈桿菌後來在大腸桿菌、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),
)(1)L型細(xì)菌(L-formofbacteria)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);(2)原生質(zhì)體(protoplast)在人為條件下,用溶菌酶處理或在含青黴素的培養(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、振盪、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,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。(2)原生質(zhì)體(protoplast)5)細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌:
(3)球狀體(sphaeroplast),又稱原生質(zhì)球採用上述同樣方法,針對革蘭氏陰性細(xì)菌處理後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。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。5)細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌:
(4)支原體(Mycoplasma)2、細(xì)胞膜1)概念:細(xì)胞質(zhì)膜又稱質(zhì)膜、細(xì)胞膜或內(nèi)膜,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。2、細(xì)胞膜2)觀察方法:質(zhì)壁分離後結(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。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p50)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:(1)磷脂在極性頭的甘油3C上,不同種微生物具有不同的R基,如磷脂酸、磷脂醯甘油、磷脂醯乙醇胺、磷脂醯膽鹼、磷脂醯絲氨酸或磷脂醯肌醇等。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。3)細(xì)胞膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)模型:(1)磷脂膜的流動性很大程度上取決於不飽和脂肪酸的結(jié)構(gòu)和相對含量。細(xì)胞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。細(xì)胞膜的結(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)雙分子層具有流動性;③整合蛋白因其表面呈疏水性,故可“溶”於脂質(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,而整合蛋白則似“冰山”狀沉浸在其中作橫向移動。(參見P50)2、細(xì)胞膜(4)甾醇類物質(zhì)參見P51原核生物與真核生物的區(qū)別就是其細(xì)膜中一般不含甾醇類物質(zhì)。(支原體例外)。真核生物細(xì)胞膜中一般含有膽固醇等甾醇,含量為5%-25%。雙分子膜中加入甾醇類物質(zhì)可以提高膜的穩(wěn)定性。多烯類抗生素可破壞含甾醇的細(xì)胞膜。2、細(xì)胞膜4)細(xì)胞膜的生理功能:(參見P51)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;2、細(xì)胞膜5)間體(mesosome,或中體):(參見P51)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。多見於革蘭氏陽性細(xì)菌。青黴素酶分泌、DNA複製、分配以及細(xì)胞分裂有關(guān)也有人認(rèn)為“間體”僅是電鏡製片時(shí)因脫水操作而引起的一種贗像。3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物(參見P52)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%。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。3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物1)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澱顆粒,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
(參見P53)1)顆粒狀貯藏物(reservematerials):①聚-β-羥丁酸(poly-β-hydroxybutyPHB)類脂性質(zhì)的碳源類貯藏物它無毒、可塑、易降解,被認(rèn)為是生產(chǎn)醫(yī)用塑膠、生物降解塑膠的良好原料。PHB於1929年被發(fā)現(xiàn),至今已發(fā)現(xiàn)60屬以上的細(xì)菌能合成並貯藏。巨大芽孢桿菌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)其幹重的60%。1)顆粒狀貯藏物(reservematerials):②多糖類貯藏物糖原粒澱粉粒在真細(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。有的細(xì)菌積累澱粉粒,用碘液染成深蘭色。1)顆粒狀貯藏物(reservematerials):③異染粒(metachromaticgranules)(參見P53)顆粒大小為0.5~1.0μm,是無機(jī)偏磷酸的聚合物,一般在含磷豐富的環(huán)境下形成??杀幻浪{(lán)或甲苯胺藍(lán)染成紅紫色。功能是貯藏磷元素和能量,並可降低細(xì)胞的滲透壓。1)顆粒狀貯藏物(reservematerials):④藻青素(cyanophycin)(參見P54)一種內(nèi)源性氮源貯藏物,同時(shí)還兼有貯存能源的作用。通常存在於藍(lán)細(xì)菌中。1)顆粒狀貯藏物(reservematerials):儲藏物的特點(diǎn)及生理功能:不同微生物其儲藏性內(nèi)含物不同微生物合理利用營養(yǎng)物質(zhì)的一種調(diào)節(jié)方式儲藏物以多聚體的形式存在,有利於維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的平衡,避免不適合的pH,滲透壓等的危害。儲藏物在細(xì)菌細(xì)胞中大量積累,還可以被人們利用。3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物
2)磁小體(megnetosome)(參見P54)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。功能是導(dǎo)向作用,即借鞭毛遊向?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,以及製造生物感測器等3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物
3)羧酶體(carboxysome)
(參見P54)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。3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物
4)氣泡(gasvocuoles)
(參見P54)許多光合營養(yǎng)型、無鞭毛運(yùn)動的水生細(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)3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物5)核糖體(ribosome)6)質(zhì)粒(plasmid)見第八章“微生物遺傳”(三)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
4、核區(qū)(nuclearregionorarea)(參見P54)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P55)某些細(xì)菌在其生長發(fā)育後期,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”)。無繁殖功能。三)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢(參見P55)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)。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)胞存在較大差異,易在光學(xué)顯微鏡下觀察。三)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢3)芽孢的形成與芽孢的萌發(fā)過程(參見P56-57)三)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢3)芽孢的形成與芽孢的萌發(fā)過程萌發(fā)包括:活化、出芽、生長三個(gè)階段5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢(參見P58)4)芽孢的耐熱機(jī)制(參見P56圖3-17)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6)伴孢晶體(parasporalcrystal)(參見P59)少數(shù)芽孢桿菌,例如蘇雲(yún)金芽孢桿菌在其形成芽孢的同時(shí),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(diǎn):不溶於水,對蛋白酶類不敏感;容易溶於鹼性溶劑。6)伴孢晶體(parasporalcrystal)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)菌製成有利於環(huán)境保護(hù)的生物農(nóng)藥——細(xì)菌殺蟲劑。三)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢7)細(xì)菌的其他休眠構(gòu)造(參見P60)棕色固氮菌產(chǎn)生孢囊:細(xì)胞壁加厚,細(xì)胞失水,抗旱不抗熱的休眠體。黏細(xì)菌產(chǎn)生黏液孢子;蛭弧菌產(chǎn)生蛭孢囊;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(見P60)包被於某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)。按其有無固定層次、層次厚薄可分為莢膜(大莢膜)、微莢膜、粘液層和菌膠團(tuán)。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2)特點(diǎn)(見P61)(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)染色後可在光學(xué)顯微鏡清楚地觀察到它的存在。(2)產(chǎn)生糖被是遺傳特性,其菌落特徵及血清學(xué)反應(yīng)是分類鑒定的指標(biāo)之一。(3)並非細(xì)胞生活的必要結(jié)構(gòu),但對細(xì)菌在環(huán)境中生存有利。(4)細(xì)菌糖被與人類的科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐有密切的關(guān)係。(腸膜狀明串珠菌代血漿;野油菜黃單胞菌黃原膠)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3)功能(見P61)保護(hù)作用貯藏養(yǎng)料透性屏障和離子交換系統(tǒng)表面附著作用細(xì)菌間的信號識別堆積代謝產(chǎn)物7、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———S層Surfacelayer由蛋白質(zhì)組成的晶格狀結(jié)構(gòu),位於細(xì)胞壁或細(xì)胞膜外層,是生物進(jìn)化過程中最簡單的一種生物膜細(xì)菌的每一個(gè)分類群都存在S-層,涉及300多個(gè)種,在古細(xì)菌中分布更廣。過去,S-層的廣泛存在並不被人們所關(guān)注,因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室條件下,過長的培養(yǎng)時(shí)間會導(dǎo)致S-層的丟失,而且必須用電鏡才能觀察。(參見P62)三)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
7、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———鞭毛
(參見P62)某些細(xì)菌細(xì)胞表面著生的一至數(shù)十條長絲狀、波曲形的蛋白質(zhì)附屬物,具有推動細(xì)菌運(yùn)動功能,為細(xì)菌的“運(yùn)動器官”。三)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
8、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———鞭毛2)觀察和判斷細(xì)菌鞭毛的方法(參見P62)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)特徵判斷:半固體穿刺、菌落(菌苔)形態(tài)
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三)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
8、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———鞭毛3)鞭毛的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動機(jī)制(參見P62)基體鉤形鞘鞭毛絲能量來自細(xì)胞膜上的質(zhì)子動勢參見P59圖3-19革蘭氏陰性菌的鞭毛陰性菌與陽性菌鞭毛的比較鞭毛的生長方式是在其頂部延伸三)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
8、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———鞭毛4)鞭毛推動細(xì)菌運(yùn)動的特點(diǎn)(參見P63)(1)速度一般速度在每秒20~80μm範(fàn)圍,最高可達(dá)每秒100μm(每分鐘達(dá)到3000倍體長),獵豹的速度(每分鐘1500倍體長)。(2)方式
旋轉(zhuǎn)式8、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———鞭毛4)螺旋體的周質(zhì)鞭毛(參見P63)為固定型鞭毛,稱周質(zhì)鞭毛,或稱軸絲。一般兩條,各著於兩端,螺旋纏繞於細(xì)胞上,匯合於細(xì)胞中部通過鞭毛旋轉(zhuǎn),使細(xì)胞表面螺旋凸紋移動,推動細(xì)胞呈鑽頭樣前進(jìn)。三)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
9、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———菌毛
(參見P63)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,具有使菌體附著於物體表面的功能每個(gè)細(xì)菌約有250~300條菌毛。有菌毛菌一般以革蘭氏陰性致病菌居多,借助菌毛可牢固地粘附於宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上,進(jìn)一步定植和致病。三)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
10、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———性毛構(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。一般見於革蘭氏陰性細(xì)菌的雄性菌株(即供體菌)中,其功能是向雌性菌株(即受體菌)傳遞遺傳物質(zhì)。有的性毛還是RNA噬菌體的特異性吸附受體。第3章
微生物類群與
形態(tài)結(jié)構(gòu)
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(二)大小(三)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物、核區(qū)特殊的休眠構(gòu)造—芽孢細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造—鞭毛、糖被、菌毛、性毛第一節(jié)真細(xì)菌(Eubacteria)二、放線菌三、支原體、立克次氏體和衣原體一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)四、粘細(xì)菌(myxobacteria)五、蛭弧菌(Bdellovibrio)六、藍(lán)細(xì)菌(Cyanobacteria)二、放線菌概念:放線菌是具有菌絲、以孢子進(jìn)行繁殖、革蘭氏染色陽性的一類原核微生物,屬於真細(xì)菌範(fàn)疇。(參見P372)放線菌是屬於細(xì)菌範(fàn)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。(參見P30,圖2-21)二、放線菌(二)形態(tài)與結(jié)構(gòu)參見P31大多由分枝發(fā)達(dá)的菌絲組成;菌絲直徑與桿菌類似,約1μm;細(xì)胞壁組成與細(xì)菌類似,革蘭氏染色陽性(少數(shù)陰性);細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌基本相同。按形態(tài)和功能可分為營養(yǎng)、氣生和孢子絲三種。二、放線菌(二)形態(tài)與結(jié)構(gòu)營養(yǎng)菌絲匍匐生長於培養(yǎng)基內(nèi),吸收營養(yǎng)營養(yǎng)菌絲發(fā)育到一定階段,伸向空間形成氣生菌絲氣生菌絲發(fā)育到一定階段,其上可分化出形成孢子的菌絲,即孢子絲(二)形態(tài)與結(jié)構(gòu)1、營養(yǎng)菌絲匍匐生長於培養(yǎng)基內(nèi),吸收營養(yǎng),也稱基內(nèi)菌絲。一般無隔膜,直徑0.2-0.8μm,長度差別很大,有的可產(chǎn)生色素。
2、氣生菌絲營養(yǎng)菌絲發(fā)育到一定階段,伸向空間形成氣生菌絲,疊生於營養(yǎng)菌絲上,可覆蓋整個(gè)菌落表面。在光學(xué)顯微鏡下觀察,顏色較深直徑較粗(1-1.4μm),有的產(chǎn)色素。3、孢子絲氣生菌絲發(fā)育到一定階段,其上可分化出形成孢子的菌絲,即孢子絲,又稱產(chǎn)孢絲或繁殖菌絲。其形狀和排列方式因種而異,常被作為對放線菌進(jìn)行分類的依據(jù)。二、放線菌(二)形態(tài)與結(jié)構(gòu)孢子絲形態(tài)(參見P31,圖2-22)二、放線菌(五)分佈特點(diǎn)及與人類的關(guān)係放線菌常以孢子或菌絲狀態(tài)極其廣泛地存在於自然界,土壤中最多,其代謝產(chǎn)物使土壤具有特殊的泥腥味。能產(chǎn)生大量的、種類繁多的抗生素(其中90%由鏈黴菌產(chǎn)生)有的放線菌可用於生產(chǎn)維生素、酶制制;此外,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(如皮膚、腦、肺和腳部感染)、植物(如馬鈴薯和甜菜的瘡痂?。┑募膊?。(參見P373)第一節(jié)真細(xì)菌(Eubacteria)三、支原體、立克次氏體和衣原體(參見P365)支原體(Mycoplasma)立克次氏體(Rickettsia)衣原體(Chlamydia)革蘭氏陰性細(xì)菌,其大小和特性均介於通常的細(xì)菌與病毒之間。三、支原體、立克次氏體和衣原體立克次氏體是大小介於通常的細(xì)菌與病毒之間,在許多方面類似細(xì)菌,專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的原核微生物。(一)立克次氏體(Rickettsia)1、概念H.T.Ricketts1909年,首次發(fā)現(xiàn)斑疹傷寒的病原體,並因研究此病而犧牲,1916年人們以他的名字命名這類病原體作為紀(jì)念。三、支原體、立克次氏體和衣原體(一)立克次氏體(Rickettsia)2、特性1)某些性質(zhì)與病毒相近專性活細(xì)胞寄生物,除五日熱(戰(zhàn)壕熱)立克次氏體外均不能在人工培養(yǎng)基上生長繁殖。體內(nèi)酶系不完全,一些必需的養(yǎng)料需從宿主細(xì)胞獲得;細(xì)胞膜比一般細(xì)菌的膜疏鬆;
可透性膜,使它們有可能容易從宿主細(xì)胞獲得大分子物質(zhì),但也決定了它們一旦離開宿主細(xì)胞則易死亡大小介於病毒與一般細(xì)菌之間(伯氏立克次氏體能通過細(xì)菌篩檢程式)球狀體:0.2-0.5mm;桿狀體:0.3-0.5x0.3-2mm;三、支原體、立克次氏體和衣原體(一)立克次氏體(Rickettsia)2、特性2)從一種宿主傳至另一宿主的特殊生活方式主要以節(jié)肢動物(虱、蜱、蟎等)為媒介,寄生在它們的消化道表皮細(xì)胞中,然後通過節(jié)肢動物叮咬和排泄物傳播給人和其他動物。有的立克次氏體釀成嚴(yán)重疾病,如人類的流行性斑疹傷寒、羌蟲熱、Q熱等,並常伴隨著災(zāi)害、戰(zhàn)爭和饑餓,曾長期與人類的痛苦、災(zāi)難聯(lián)繫在一起。防治:預(yù)防為主。(二)支原體(Mycoplasma)1、概念又稱類菌質(zhì)體,是介於一般細(xì)菌與立克次氏體之間的原核微生物。(參見P350)球狀體:0.2-0.25mm,最小達(dá)0.1mm;絲狀體最長可達(dá)150mm,因細(xì)胞柔軟且具扭曲性,致使細(xì)胞能通過孔徑比自身小得多的篩檢程式。(二)支原體(Mycoplasma)2、特性1)無細(xì)胞壁,只有細(xì)胞膜,細(xì)胞形態(tài)多變;2)個(gè)體很小,能通過細(xì)菌篩檢程式。3)可進(jìn)行人工培養(yǎng),但營養(yǎng)要求苛刻,菌落微小,呈典型的“油煎荷包蛋”形狀;4)一些支原體能引起人類、牲畜、家禽和作物的病害疾病5)應(yīng)用活組織細(xì)胞培養(yǎng)病毒或體外組織細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),常被支原體污染;三、支原體、立克次氏體和衣原體(三)衣原體(Chlamydia)1、概念(參見P350)介於立克次氏體與病毒之間,能通過細(xì)菌濾器,專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的一類原核微生物。過去誤認(rèn)為“大病毒”,但它們的生物學(xué)特性更接近細(xì)菌而不同於病毒。(三)衣原體(Chlamydia)2、特性1)細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)菌類似;具有類似的細(xì)胞壁。2)細(xì)胞呈球形或橢圓形,直徑0.2-0.3μm,能通過細(xì)菌濾器;3)專性活細(xì)胞內(nèi)寄生;缺乏產(chǎn)生能量的系統(tǒng),必須依賴宿主獲得ATP,因此又被稱為“能量寄生型生物”。4)在宿主細(xì)胞內(nèi)生長繁殖具有獨(dú)特的生活週期,即存在原體和始體兩種形態(tài)。(參見P350)5)廣泛寄生於人類、哺乳動物及鳥類,少數(shù)致??;6)不耐熱,60度10分鐘即被滅活,但不怕低溫,冷凍乾燥可保藏多年。對紅黴素、氯黴素、四環(huán)素敏感沙眼衣原體是人類砂眼的病原體,甚至引起結(jié)膜炎、角膜炎、角膜血管翳等臨床癥狀,成為致盲的重要原因。第一節(jié)真細(xì)菌(Eubacteria)四、粘細(xì)菌(myxobacteria)(參見P372)一、概念粘細(xì)菌又名子實(shí)粘細(xì)菌,是一類具有最複雜的行為模式和生活史的原核微生物。能形成子實(shí)體是粘細(xì)菌區(qū)別於其他原核微生物的最主要標(biāo)誌1、營養(yǎng)細(xì)胞:桿狀、柔軟、缺乏堅(jiān)硬的細(xì)胞壁,無鞭毛,產(chǎn)生粘液,可在固體表面作“滑行”運(yùn)動,以分裂方式進(jìn)行繁殖。2、子實(shí)體:營養(yǎng)細(xì)胞發(fā)育到一定階段,在適宜的條件下彼此向?qū)Ψ揭苿?,在一定位置聚集成團(tuán),形成形態(tài)各異,肉眼可見的子實(shí)體。單個(gè)子實(shí)體中可能含有109個(gè)或更多由某些營養(yǎng)細(xì)胞轉(zhuǎn)變而成的休眠結(jié)構(gòu),稱為粘孢子。子實(shí)體乾燥後,可借助風(fēng)力、水力等到處傳播,遇到適宜的環(huán)境又萌發(fā)成為營養(yǎng)細(xì)胞。在營養(yǎng)生長階段如果有足夠的養(yǎng)料就不形成子實(shí)體(參見P372)第一節(jié)真細(xì)菌(Eubacteria)五、蛭弧菌(Bdellovibrio)(參見P363)(一)概念寄生於其他細(xì)菌並導(dǎo)致其裂解的一類弧菌,其行為類似噬菌體。(二)特點(diǎn)1、鞭毛多為偏端單生;2、生活方式多樣:寄生、兼性寄生,極少數(shù)腐生。一般認(rèn)為後者為突變株;3、可能成為防治有害細(xì)菌的一種有力武器;第一節(jié)真細(xì)菌(Eubacteria)六、藍(lán)細(xì)菌(Cyanobacteria)(參見P368)1、概念也稱藍(lán)藻或藍(lán)綠藻,是一類含有葉綠素a、能以水作為供氫體和電子供體、通過光合作用將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能、同化CO2為有機(jī)物質(zhì)的光合細(xì)菌。以前曾歸於藻類,因?yàn)樗透叩戎参镆粯泳哂泄夂蜕?---葉綠素a,能進(jìn)行產(chǎn)氧型光合作用。2、特性(參見P368)1)分佈極廣;從熱帶到兩極,從海洋到高山;土壤、巖石、甚至在樹皮或其他物體上均能成片生長.
2)形態(tài)差異極大,有球狀、桿狀和絲狀等形態(tài);
3)細(xì)胞中含有葉綠素a,進(jìn)行產(chǎn)氧型光合作用;藍(lán)細(xì)菌被認(rèn)為是地球上生命進(jìn)化過程中第一個(gè)產(chǎn)氧的光合生物,對地球上從無氧到有氧的轉(zhuǎn)變、真核生物的進(jìn)化起著里程碑式的作用。2、特性(參見P368)4)具有原核生物的典型細(xì)胞結(jié)構(gòu):細(xì)胞核無核膜,也不進(jìn)行有絲分裂,革蘭氏染色陰性。
5)營養(yǎng)極為簡單,不需要維生素,以硝酸鹽或氨作為氮源。6)分泌粘液層、莢膜或形成鞘衣,因此具有強(qiáng)的抗乾旱能力。7)無鞭毛,但能在固體表面滑行,進(jìn)行光趨避運(yùn)動。8)許多種類細(xì)胞質(zhì)中有氣泡,使菌體漂浮,保持在光線最充足的地方,以利光合作用。第二節(jié)古生菌(Archaea)一、概念的提出(參見P374)1977年,CarlWoese以16SrRNA序列比較為依據(jù),提出的獨(dú)立於真細(xì)菌和真核生物之外的生命的第三種形式。在分類地位上與真細(xì)菌和真核生物並列為三域,並且在進(jìn)化譜系上更接近真核生物。在細(xì)胞構(gòu)造上與真細(xì)菌較為接近,同屬原核生物。多生活於一些生存條件十分惡劣的極端環(huán)境中,例如高溫、高鹽、高酸等。
原名:古細(xì)菌(Archaebacteria);後改名:古生菌(Archaea)Eubacteria(真細(xì)菌)Archaebacteria
(古細(xì)菌)(參見P332)第二節(jié)古生菌(Archaea)二、細(xì)胞形態(tài)在顯微鏡下,古生菌與細(xì)菌具有類似的個(gè)體形態(tài)。(參見P31)第二節(jié)古生菌(Archaea)三、細(xì)胞結(jié)構(gòu)在細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能上,古生菌既有類似真細(xì)菌之處,也有類似真核生物之處,還具有一些自己獨(dú)特的特點(diǎn)。(一)細(xì)胞壁(參見P47)具有與真細(xì)菌類似功能的細(xì)胞壁;細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分均差別甚大;已研究過的一些古生菌,它們細(xì)胞壁中沒有真正的肽聚糖,而是由多糖(假肽聚糖)、糖蛋白或蛋白質(zhì)構(gòu)成的。熱原體屬(Thermoplasma)沒有細(xì)胞壁;(二)細(xì)胞膜(參見P52)古生菌的質(zhì)膜在本質(zhì)上也是由磷脂組成,但它比真細(xì)菌或真核生物具有更明顯的多樣性。親水頭(甘油)與疏水尾間是通過醚鍵而不是酯鍵連接的;疏水尾為烴鏈細(xì)胞膜的化學(xué)組分存在多樣性;古生菌的細(xì)胞質(zhì)膜中存在著獨(dú)特的單分子層膜或單、雙分子層混合膜,而真細(xì)菌或真核生物的細(xì)胞質(zhì)膜都是雙分子層。(參見P49)(三)細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物(詳見P333,表12-2細(xì)菌、古生菌和真核生物的特徵比較)無具複雜內(nèi)膜的細(xì)胞器;核糖體為70S有些種類的細(xì)胞質(zhì)中有具一定功能的顆粒狀內(nèi)含物(四)核區(qū)沒有細(xì)胞核染色體DNA為共價(jià)閉和環(huán)狀第三節(jié)真核微生物真核微生物的特徵:(參見P65)細(xì)胞核具有核膜;能進(jìn)行有絲分裂;細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時(shí)存在葉綠體等細(xì)胞器;具有上述特徵的微小生物真核微生物的種類約占微生物總數(shù)的95%以上。從個(gè)體形態(tài)、群體形態(tài)、營養(yǎng)吸收、代謝類型、代謝產(chǎn)物、遺傳特性、和生態(tài)分佈諸方面,真核微生物都更多樣化。真核微生物(Eukaryotes)酵母菌(單細(xì)胞真菌)黴菌(絲狀真菌)蕈菌(大型真菌)真菌顯微藻類原生動物現(xiàn)代真核生物的起源(參見P380
365)第三節(jié)真核微生物真菌是一類低等真核生物(參見P382367)特點(diǎn):1、具有細(xì)胞核,進(jìn)行有絲分裂;2、細(xì)胞質(zhì)中含有線粒體但沒有葉綠體;3、以產(chǎn)生有性孢子和無性孢子二種形式進(jìn)行繁殖;4、營養(yǎng)方式為化能有機(jī)營養(yǎng)(異養(yǎng))、好氧;5、不運(yùn)動(僅少數(shù)種類的遊動孢子有1-2根鞭毛);6、種類繁多,形態(tài)各異、大小懸殊,細(xì)胞結(jié)構(gòu)多樣;一、真核微生物的主要類群
(一)黴菌
1、概念黴菌(mold)是一些“絲狀真菌”的統(tǒng)稱
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2022北京中考數(shù)學(xué)二模分類匯編《代數(shù)綜合》含答案解析
- 社群變現(xiàn)課程設(shè)計(jì)
- 認(rèn)知系統(tǒng) 親子課程設(shè)計(jì)
- 簡易智能電動車課程設(shè)計(jì)
- 師范技能課程設(shè)計(jì)
- 深深淺淺話友誼課程設(shè)計(jì)
- 簡易發(fā)生器課程設(shè)計(jì)
- 《工程概預(yù)算》課程設(shè)計(jì)
- 福建師范大學(xué)《筆譯(1)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 成都中醫(yī)藥大學(xué)《眼科護(hù)理學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 專利許可三方協(xié)議
- 常用保險(xiǎn)術(shù)語(中英對照版本)
- 文學(xué)翻譯的接受美學(xué)觀
- 新能源汽車保險(xiǎn)分析報(bào)告
- 會計(jì)檔案整理
- 幼小銜接家長培訓(xùn)課件
- 國家中小學(xué)智慧教育平臺培訓(xùn)專題講座
- 高壓氧療法應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究進(jìn)展
- 2024年黑龍江龍江森工集團(tuán)招聘筆試參考題庫含答案解析
- 教育魅力:青年教師成長鑰匙
- 2024年通用技術(shù)集團(tuán)招聘筆試參考題庫含答案解析
評論
0/150
提交評論