《環(huán)境中的微生物》

第二章環(huán)境中的微生物2021/10/10星期日1完整版課件ppt第一節(jié)微生物類群與生物三域一、微生物及其類群二、生物三域特征2021/10/10星期日2完整版課件ppt動物植物生物菌病毒細菌真菌藻微型動物“微型植物”蟲2021/10/10星期日3完整版課件ppt生物分類單元分類單元-界、門、綱、目、科、屬、種。生物分類的基本單元是種。種以下可再分為亞種、變種、型和菌株等。人（HomosapiensL.)動物界脊索動物門（脊索動物亞門）哺乳動物綱（真獸亞綱）靈長目（類人猿亞目）人科人屬人種2021/10/10星期日4完整版課件ppt對生物究竟分幾界的問題，在人類發(fā)展歷史上有一個由淺入深，由簡至繁，由低級到高級的認識過程。近100多年，從兩界經(jīng)歷過三界系統(tǒng)、四界系統(tǒng)、五界系統(tǒng)甚至六界系統(tǒng)，最后又出現(xiàn)三原界系統(tǒng)。二界系統(tǒng)：植物界、動物界三界系統(tǒng)：植物界、動物界、原生生物界四界系統(tǒng)：植物界、動物界、原始生物界（原生動物、真菌、部分藻類）、菌界（細菌、藍細菌）五界系統(tǒng)：動物界、植物界、原生生物界、真菌界、原核生物界三原界系統(tǒng)：古細菌原界、真細菌原界、真核生物原界2021/10/10星期日5完整版課件ppt2021/10/10星期日6完整版課件ppt（一）兩個生物分類系統(tǒng)1、生物的五界系統(tǒng)：

惠特克，1969年；動物界植物界原生生物界真菌界原核生物界2021/10/10星期日7完整版課件ppt2、三原界（三域）系統(tǒng)：沃斯，1978根據(jù)生物的16SrRNA堿基序列，對生物進行劃分。真細菌古細菌真核生物2021/10/10星期日8完整版課件ppt無細胞結構生物—病毒具細胞結構生物生物原核生物真核生物真細菌古細菌真菌藻類原生動物動物植物真細菌真菌藻類原生動物動物植物真核生物古細菌生物沃氏提出的三域（三原界）分類系統(tǒng)2021/10/10星期日9完整版課件ppt16SrRNA堿基測序（80%的rRNA）：原理：根據(jù)不同原核生物16SrRNA堿基序列的相似性比較不同生物間的進化關系。2021/10/10星期日10完整版課件ppt第二節(jié)真細菌細菌：有時泛指全部原核微生物，有時專指原核微生物中的真細菌，有時候僅指真細菌中一部分微生物。真細菌是人類研究得最多的一類原核生物。2021/10/10星期日11完整版課件ppt一、細菌的個體形態(tài)、大小與染色細菌：單細胞不分枝的原核微生物。2021/10/10星期日12完整版課件ppt（一）細菌的外形與大小圖1-1常見的三種細菌典型形態(tài)A.球菌B.桿菌C.螺旋菌2021/10/10星期日13完整版課件ppta.球菌球形的細菌球菌大小為0.5~2.0μml．單球菌（脲微球菌）2.雙球菌（肺炎鏈球菌）3．鏈球菌（乳鏈球菌）4．四聯(lián)球菌5．八疊球菌（甲烷八疊球菌）6．葡萄球菌（金黃色葡萄球菌）2021/10/10星期日14完整版課件ppt單球菌和雙球菌2021/10/10星期日15完整版課件ppt球菌(coccus)腦膜炎奈瑟菌雙球菌(diplococcus)肺炎鏈球菌2021/10/10星期日16完整版課件ppt球菌(coccus)四聯(lián)球菌(tetrad)2021/10/10星期日17完整版課件ppt球菌(coccus)八疊球菌(sarcina)2021/10/10星期日18完整版課件ppt鏈球菌(streptococcus)球菌(coccus)2021/10/10星期日19完整版課件ppt球菌(coccus)葡萄球菌(streptococcus)2021/10/10星期日20完整版課件ppt2021/10/10星期日21完整版課件pptb.桿菌細胞呈桿狀或圓柱狀，菌體直或稍彎，粗短或細長。末端鈍圓、尖、膨大或平裁狀。直徑在0.5～1um×1～5um（寬徑×長）桿菌：單桿菌、雙桿菌、鏈桿菌大腸桿菌2021/10/10星期日22完整版課件ppt梭狀芽孢桿菌屬于肉毒桿菌屬，可引起食物中毒2021/10/10星期日23完整版課件ppt桿菌的形態(tài)多樣分枝桿菌雙歧桿菌2021/10/10星期日24完整版課件ppt不同桿菌的大小、長短、粗細很不一致。炭疽芽胞桿菌3-10μm大中大腸埃希菌2-3μm小布魯菌0.6-1.5μm2021/10/10星期日25完整版課件ppt桿菌的形態(tài)多樣兩端齊平炭疽芽胞桿菌兩端尖細白喉棒狀桿菌2021/10/10星期日26完整版課件pptc.螺旋菌

細胞呈弧形的稱為弧菌，其中若菌體多于一個彎曲，其程度超過一圈，又稱為螺旋菌。直徑在0.5～5um，長度不等。

弧菌螺旋菌2021/10/10星期日27完整版課件ppt弧菌螺旋菌螺桿菌2021/10/10星期日28完整版課件ppt淡水中的螺旋菌spirochetes.

是一種很常見的細菌2021/10/10星期日29完整版課件ppt自然界中桿菌最常見，球菌次之，而螺旋菌最少。2021/10/10星期日30完整版課件ppt（二）細菌的染色由于細菌的細胞極其微小又十分透明，因此用水浸片或懸滴觀察法在光學顯微鏡下進行觀察時，只能看到大體形態(tài)和運動情況。若要在光學顯微鏡下觀察其形態(tài)和主要構造，一般都要對它們進行染色。2021/10/10星期日31完整版課件ppt細菌染色方法細菌染色法死菌活菌：用美藍或TTC(氯化三苯基四氮唑）等作活菌染色正染色負染色：莢膜染色法等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吉姆薩染色法2021/10/10星期日32完整版課件ppt革蘭氏染色法該染色法由丹麥醫(yī)生C.Gram于1884年創(chuàng)立。分為初染、媒染、脫色和復染四步。

甲菌

乙菌初染結晶紫媒染碘液脫色乙醇復染沙黃紫色(G+)

紅色(G-)2021/10/10星期日33完整版課件ppt革

蘭

氏

染

色

法1.涂片固定2.初染—結晶紫染液第一次染色

1min2021/10/10星期日34完整版課件ppt3.媒染—碘-碘化鉀溶液浸濕4.脫色—95%乙醇溶液進行顏色洗脫5.復染—紅色的藩紅染液第二次染色2021/10/10星期日35完整版課件ppt呈現(xiàn)第二次染色的效果紅色；稱革蘭氏陰性菌（紅陰G-）

細菌呈現(xiàn)第一次染色的效果紫色，革蘭氏陽性菌（紫陽G＋）；2021/10/10星期日36完整版課件pptww2021/10/10星期日37完整版課件pptww2021/10/10星期日38完整版課件ppt革蘭氏染色的意義通過這一染色，可把幾乎所有的細菌分成革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌兩個大類。因此是分類鑒定的重要指標。這兩類細菌在細胞結構、成分、形態(tài)、生理、生化、遺傳、免疫、生態(tài)和藥物敏感性等方面都呈現(xiàn)出明顯的差異，因此任何細菌只要先通過很簡單的革蘭氏染色，即可提供不少其他重要的生物學特性方面的信息。2021/10/10星期日39完整版課件ppt二、細菌的結構細菌的結構2021/10/10星期日40完整版課件ppt

（一）細胞壁功能提問：哪些功能？①固定細胞外形；②保護細胞免受外力的損傷；③阻攔大分子物質(zhì)進人細胞；

④使細胞具有致病性及對噬菌體的敏感性。⑤為鞭毛提供支點，使鞭毛運動。傷寒桿菌細胞壁中含毒素2021/10/10星期日41完整版課件pptG+菌細胞壁G-菌細胞壁G-菌細胞壁結構圖解請對照兩種細菌細胞壁的不同結構，說明為什么染色上會有區(qū)別？2021/10/10星期日42完整版課件ppt革蘭陽性菌與陰性菌細胞壁結構比較細胞壁革蘭陽性菌革蘭陰性菌強度較堅韌較疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖層數(shù)可多達50層1-2層肽聚糖含量占細胞壁干重50%-80%占細胞壁干重5%-20%磷壁酸+—脂質(zhì)雙層—+脂蛋白—+脂多糖—+2021/10/10星期日43完整版課件ppt原生質(zhì)體(protoplast)：革蘭陽性菌細胞壁完全缺失后，原生質(zhì)僅被一層細胞膜包住。原生質(zhì)球(spheroplast)：未全部去掉的細胞壁的細菌，肽聚糖層受損后尚有外膜保護。細菌細胞壁缺陷型或L型：因基因突變而產(chǎn)生的無壁類型，細胞壁受損后仍能生長和分裂的細菌。在一般環(huán)境中不能耐受菌體內(nèi)的高滲透壓而將會漲破死亡。在高滲環(huán)境下，仍可存活。細胞壁缺陷型細菌2021/10/10星期日44完整版課件ppt革蘭氏染色機理1.與細菌等電點有關革蘭氏陽性菌的等電點為pH2~3，革蘭氏陰性菌的等電點為pH4~5。革蘭氏陽性菌的等電點比革蘭氏陰性菌低，說明革蘭氏陽性菌帶的負電荷比革蘭氏陰性菌多。它們與草酸銨結晶紫的結合力大，用碘-碘化鉀媒染后，兩者的等電點均得到降低，但革蘭氏陽性菌的等電點降低的多，故與草酸銨結晶紫結合得更牢固，對乙醇脫色的抵抗力更強。2021/10/10星期日45完整版課件ppt2.與細胞壁有關革蘭氏陽性菌的脂類物質(zhì)的含量很低，肽聚糖的含量高。革蘭氏陰性菌相反，用乙醇脫色時，革蘭氏陰性菌的脂類物質(zhì)被乙醇溶解，增加細菌細胞壁的孔徑及其通透性，乙醇容易進入細胞內(nèi)將草酸銨結晶紫和碘-碘化鉀復合物提取出來，使菌體呈現(xiàn)無色。革蘭氏陽性菌由于脂類物質(zhì)含量極低，而肽聚糖含量高，乙醇既是脫色劑又是脫水劑，使肽聚糖脫水縮小細胞壁的孔徑，降低細胞壁的通透性，阻止乙醇分子進入細胞，草酸銨結晶紫和碘-碘化鉀的復合物被截留在細胞內(nèi)而不被脫色，仍呈現(xiàn)紫色。2021/10/10星期日46完整版課件ppt（二）原生質(zhì)體包括細胞質(zhì)膜（原生質(zhì)膜）、細胞質(zhì)及其內(nèi)含物、細胞核物質(zhì)。2021/10/10星期日47完整版課件ppt1.細胞質(zhì)膜緊貼細胞壁的內(nèi)側而包圍細胞質(zhì)的一層柔軟而富有彈性的薄膜。是選擇性半滲透膜。主要化學成分：蛋白質(zhì)（60~70%）、脂類（30~40%）、多糖（約2%）。2021/10/10星期日48完整版課件ppt細胞質(zhì)膜的生理功能1.維持滲透壓的梯度和溶質(zhì)的轉移；2.細胞質(zhì)膜上有合成細胞壁和形成橫膈膜組分的酶，在膜的外表面合成細胞壁；3.膜內(nèi)陷形成中間體，含有細胞色素，參與呼吸作用。中間體與染色體的分離和細胞分裂有關，還為DNA提供附著點；4.在細胞質(zhì)膜上進行物質(zhì)代謝和能量代謝。5.細胞質(zhì)膜上有鞭毛基粒，鞭毛由此長出，即為鞭毛提供附著點。2021/10/10星期日49完整版課件ppt2.細胞質(zhì)和內(nèi)含物細胞質(zhì)是細胞質(zhì)膜以內(nèi)，除核物質(zhì)以外的無色透明、粘稠的復雜膠體，亦稱原生質(zhì)。主要由蛋白質(zhì)、核酸、多糖、脂類、無機鹽和水組成。2021/10/10星期日50完整版課件ppt核糖體：由RNA和蛋白質(zhì)組成，是合成蛋白質(zhì)的場所。其中RNA占60%，蛋白質(zhì)占40%。大腸桿菌可以分解出三種分子質(zhì)量不同的RNA，16SRNA、23SRNA和5SRNA。核糖體的沉降系數(shù)是70S（由50S和30S兩個亞基組成）2021/10/10星期日51完整版課件ppt細胞內(nèi)含顆粒1．氣泡（水生細菌）提問：功能？相當于魚的魚漂2．異染顆?？杀患妆桨啡境勺霞t色?；瘜W本質(zhì)——偏磷酸鹽的聚合物。功能？磷源和能源性貯藏物，3．聚

-羥基丁酸（簡稱PHB）顆粒功能？能量的貯存物;調(diào)節(jié)pH4．糖原和淀粉粒用作碳源和能源5．硫粒某些化能自養(yǎng)型硫細菌，貯存的能源物質(zhì)

通常，一種細菌只含有一種或兩種內(nèi)含顆粒。2021/10/10星期日52完整版課件ppt3.擬核無核膜和核仁，由DNA組成。攜帶全部或部分遺傳信息，它的功能是決定遺傳性狀和傳遞遺傳信息，是重要的遺傳物質(zhì)。2021/10/10星期日53完整版課件ppt（三）莢膜、粘液層和菌膠團莢膜:某些細菌細胞壁外的一層較松厚，而且較固定的粘液性物質(zhì)。不易著色，一般采用負染色法。成分:多糖、多肽和脂類2021/10/10星期日54完整版課件ppt肺炎鏈球菌莢膜莢膜2021/10/10星期日55完整版課件ppt功能:1.保護作用：保護細菌免受干燥的影響，保護不受宿主吞噬細胞的吞噬。2.當缺乏營養(yǎng)時，莢膜可被用作碳源和能源。3.具莢膜的致病菌毒力強，失去莢膜的致病力下降。4.廢水生物處理中的細菌莢膜有生物吸附作用，將廢水中的有機物、無機物及膠體吸附在細菌體表面上。2021/10/10星期日56完整版課件ppt有些細菌不產(chǎn)生莢膜，其細胞仍可分泌粘性的多糖，疏松地附著在細菌細胞壁表面，與外界沒有明顯的邊緣,則叫粘液層。在廢水生物處理過程中有生物吸附作用。有些細菌由于其遺傳特性決定，細菌之間按一定的排列方式粘集在一起，被一個公共的莢膜包圍成一定形狀的細菌集團叫做菌膠團。2021/10/10星期日57完整版課件ppt菌膠團的形成是由這類細菌遺傳特性所決定的。菌膠團的形狀有球形、蘑菇形、橢圓形、分支狀、垂絲狀及不規(guī)則形。上述各種菌膠團在活性污泥中均有，形成菌膠團的典型細菌為動膠菌屬的細菌。2021/10/10星期日58完整版課件ppt（六）鞭毛由細胞質(zhì)膜上的鞭毛基粒長出穿過細胞壁伸向體外的一條纖細的波浪狀的絲狀物。直徑0.001~0.02um，長2~50um.化學成分：鞭毛蛋白功能：運動，鞭毛的有無以及鞭毛著生的部位是菌種分類鑒定的重要指標。2021/10/10星期日59完整版課件ppt根據(jù)鞭毛數(shù)目與排列情況分：

一端單毛菌：菌體一端只有一條鞭毛。二端單毛菌：菌體二端各有一條鞭毛。

叢毛菌：菌體一端或二端各有一叢鞭毛(偏端叢生鞭毛菌、二端叢生鞭毛菌)

周毛菌：在菌體四周都有鞭毛。2021/10/10星期日60完整版課件ppt鞭毛菌分類單毛菌雙毛菌叢毛菌周毛菌2021/10/10星期日61完整版課件ppt端生單根鞭毛端生叢狀鞭毛實驗室可采用特殊染色，使染料的復合物附著并積累在鞭毛上，加粗其直徑，可用普通光學顯微鏡觀察。2021/10/10星期日62完整版課件pp