微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)細(xì)菌

關(guān)于微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)細(xì)菌原核細(xì)胞與真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)的異同1大小的區(qū)別原核細(xì)胞小，多數(shù)0.5~2微米，形狀各異，以單細(xì)胞為主。真核細(xì)胞個(gè)體大，多數(shù)2~200微米，以多細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)為主。2細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的差異原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無細(xì)胞器、無有絲分裂。真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)復(fù)雜，細(xì)胞器發(fā)達(dá)。第2頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天表1原核和真核細(xì)胞主要結(jié)構(gòu)對(duì)比細(xì)胞結(jié)構(gòu)原核生物真核生物細(xì)胞壁成分肽聚糖、多糖、蛋白質(zhì)等多糖如纖維素、幾丁質(zhì)細(xì)胞膜成分不含固醇含固醇核糖體70s(30s,50s)80s(40s,60s)細(xì)胞器無有多種細(xì)胞分裂缺有絲分裂有絲分裂有性生殖以無性為主有基因中內(nèi)含子一般沒有有細(xì)胞骨架無有第3頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天第2節(jié)原核微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)本章共兩節(jié),主要學(xué)習(xí)內(nèi)容包括：原核生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)重點(diǎn)：原核生物細(xì)胞的特點(diǎn)及特殊結(jié)構(gòu)第4頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)

原核生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能原核生物是沒有固定細(xì)胞核的生物。分類地位（在生物界的位置）：（1）Margulis(1978)提出的三原界學(xué)說：古細(xì)菌原界、真細(xì)菌原界和真核生物界（1）Woese（1990）提出三域系統(tǒng)，將三原界改為三域。（P83)第5頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、原核生物的個(gè)體形態(tài)

特點(diǎn):

小，１～５微米，有球、桿、絲、片狀等。最小的菌納米細(xì)菌,直徑50nm.

大小差別較大:最大嗜硫珠菌,直徑0.32~1mm.第6頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天基本形態(tài)有三種:(1)球菌（cocus):單球菌、雙球菌、鏈球菌、四鏈球菌、葡萄球菌(2)桿菌(Bacillus):長(zhǎng)桿菌、短桿菌、球桿菌。有的柵攔狀排列(３)螺旋菌（Spirills)：弧菌、螺菌第7頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天三種形態(tài)的細(xì)菌第8頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天1球菌圖第9頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天2桿菌第10頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天螺菌圖(螺旋菌)第11頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天細(xì)菌的特殊形態(tài)第12頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能的模式圖第13頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天細(xì)菌細(xì)胞第14頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造：細(xì)胞壁細(xì)胞膜原生質(zhì)體基本結(jié)構(gòu)內(nèi)含物鞭毛菌毛特殊結(jié)構(gòu)莢膜芽孢第15頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天（一）細(xì)胞壁cellwall１細(xì)胞壁的基本結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分：主要成分：是肽聚糖和少量的脂類。肽聚糖：Peptidoglycan:

由N-乙酰葡萄糖胺（NAG)和N-乙酰胞壁酸（NAM).這兩種氨基糖直接或通過氨基酸間橋交替項(xiàng)鏈形成長(zhǎng)鏈。形成肽聚糖套層。（P70)第16頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天細(xì)菌細(xì)胞壁成分第17頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天2革蘭氏染色反應(yīng)：丹麥醫(yī)生革蘭（HansChristianGram),于１８８４年發(fā)明。過程：固定－結(jié)晶紫染色－碘媒染－酒精脫色－蕃紅染色結(jié)果：由于細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和成分的不同分為兩種染色結(jié)果。由此將原核生物分為兩大類：G+:紫色，細(xì)胞壁厚G-:紅色，細(xì)胞壁薄第18頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天第19頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天３G+細(xì)菌的細(xì)胞壁：細(xì)胞壁厚，20~80nm，有致密的肽聚糖層，占細(xì)胞壁成分的60~90%。含有磷壁酸（多聚磷酸甘油或多聚磷酸核醇的衍生物）。第20頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天G+細(xì)菌的細(xì)胞壁：第21頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天4G-細(xì)菌的細(xì)胞壁：具有很大強(qiáng)度能膨脹至表面的幾倍。細(xì)胞壁薄，10~15nm，化學(xué)成分復(fù)雜，分為內(nèi)壁層和外壁層。（1）壁膜間隙：（2）肽聚糖層（內(nèi)壁層）：（3）外膜（外壁層）：脂多糖為主第22頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天G-細(xì)菌的細(xì)胞壁：第23頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖革蘭氏G-細(xì)菌脂多糖、類脂A、磷脂、孔蛋白的排列方式

第24頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天兩種細(xì)菌細(xì)胞壁比較第25頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天5細(xì)胞壁外的表層結(jié)構(gòu)（1）表面層（S層）：許多細(xì)菌的細(xì)胞壁外面還存在結(jié)構(gòu)層次，由同型蛋白或糖蛋白組成，網(wǎng)狀。普遍存在于真細(xì)菌和古細(xì)菌中。（2）被外多糖和莢膜：不容易洗掉為莢膜，反之為黏液層功能：保護(hù)、障礙氧氣、黏附作用等第26頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天細(xì)菌莢膜第27頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）細(xì)胞膜和內(nèi)膜系統(tǒng)1細(xì)胞膜（Cellmembrane)是圍繞細(xì)胞質(zhì)外層的雙層膜系統(tǒng)。（1）基本結(jié)構(gòu)：由兩層磷脂和蛋白質(zhì)組成的，這種膜結(jié)構(gòu)稱為單位膜。一般占細(xì)胞干重的10%,其中磷脂占20~30%,蛋白質(zhì)50~70%,糖類占1.5~10%.（與真核細(xì)胞不同的是:無固醇，無胞飲和胞吞現(xiàn)象）第28頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)膜的基本結(jié)構(gòu)第29頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天原核生物與真核生物的細(xì)胞質(zhì)膜比較

第30頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2與質(zhì)膜相連的內(nèi)膜系統(tǒng)（1）間體：常與核質(zhì)相聯(lián)系，與細(xì)胞分裂有關(guān)。（2）光合作用內(nèi)膜：光合細(xì)菌具有。不同細(xì)菌不同，可撲捉光能。（3）非光合作用內(nèi)膜：有些特殊細(xì)菌的呼吸酶位于此膜上。第31頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天（三）核區(qū)和質(zhì)粒1核區(qū)（nuclearregion):是一條很廠的環(huán)狀雙螺旋DNA鏈（有少數(shù)不成環(huán)）又稱細(xì)菌染色體。亦稱為擬核。第32頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天2質(zhì)粒Plasmid：在許多細(xì)菌細(xì)胞中存在的核DNA以外的共價(jià)小閉合環(huán)狀DNA，通常為1~100X106

，含幾百個(gè)堿基。（1）質(zhì)粒的主要特性可自我復(fù)制和穩(wěn)定遺傳；為非必要的遺傳物質(zhì)（對(duì)細(xì)菌而言），控制次要性狀。如抗藥性、結(jié)合性等；可轉(zhuǎn)移：由共體細(xì)胞向受體細(xì)胞轉(zhuǎn)移；可消除：經(jīng)常溫、化學(xué)物質(zhì)、抗菌素處理可以消失。第33頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天（2）質(zhì)粒的主要種類：按照功能分抗性質(zhì)粒、接合質(zhì)粒、細(xì)菌素質(zhì)粒、Ti質(zhì)粒、固氮質(zhì)粒等。如：大腸桿菌中的Col因子，產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)類殺菌素。大腸桿菌中的Ent因子，產(chǎn)生腸毒素

第34頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天表:細(xì)菌質(zhì)粒所能控制的性狀

細(xì)菌質(zhì)粒性狀

大腸桿菌中的F因子使宿主產(chǎn)生性纖毛，決定“性別”大腸桿菌中的Col因子產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)類殺菌素大腸桿菌中的Ent因子產(chǎn)生腸毒素大腸桿菌中的Hty因子決定溶血素的產(chǎn)生大腸桿菌中的RYB質(zhì)粒可使宿主產(chǎn)生限制性內(nèi)切酶與甲基化酶

G-細(xì)菌中的R因子抗磺胺藥與多種抗生素金黃色葡萄球菌中的抗Cd++、Hg++等重

P1258因子金黃色葡萄球菌PZA10產(chǎn)生內(nèi)毒素B假單胞菌中的質(zhì)粒能降解某些復(fù)雜的有機(jī)物根癌病農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒能使感染植株產(chǎn)生根癌病第35頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天（四）細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物細(xì)胞質(zhì)膜包裹的原生質(zhì)體（包括核區(qū)和質(zhì)粒）。成分：水分70%以上，蛋白質(zhì)、碳水化合物、無機(jī)鹽、小分子物質(zhì)等主要組成細(xì)胞漿、核糖體和其它內(nèi)含物。第36頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天1核糖體和協(xié)助蛋白核糖體是細(xì)胞中核糖核蛋白的顆粒狀結(jié)構(gòu)，由65%的RNA和35%的蛋白質(zhì)組成，以游離狀態(tài)或多聚狀態(tài)存在于細(xì)胞中。核糖體的組成：70s(30s,50s兩個(gè)亞基，古細(xì)菌不同）30s:16srRNA和21種不同蛋白50s:5srRNA,23srRNA以及32種不同蛋白第37頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天細(xì)菌核糖體第38頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天2細(xì)胞漿主要成分：水、蛋白質(zhì)、脂類、糖、無機(jī)鹽等。還有貯藏物如糖原和淀粉細(xì)菌特有物：聚β-羥基丁酸（貯藏物）。3其它內(nèi)含物如液泡、氣泡、羥基化體（自養(yǎng)細(xì)菌固定二氧化碳）、一些細(xì)菌還有硫滴、磁粒等第39頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖細(xì)胞內(nèi)含物

A.細(xì)胞中的硫滴B.聚β—羥基丁酸顆粒

第40頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天（五）細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)1鞭毛（flagella)：由蛋白質(zhì)組成的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)直徑15~25nm，最長(zhǎng)70微米。（1）結(jié)構(gòu)：鞭毛絲、鞭毛鉤、基體（2）著生方式：?jiǎn)紊采?、周生?）功能：運(yùn)動(dòng)第41頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天鞭毛結(jié)構(gòu)第42頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天第43頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天(a)G-細(xì)菌（

b）

G+細(xì)菌

(a)G-細(xì)菌（b）G+細(xì)菌第44頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天鞭毛著生方式

(單生、從生、周生）第45頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天第46頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天2菌毛fimbria

有叫纖毛、散毛、線毛是一類生長(zhǎng)在菌體表面的纖細(xì)、中空、短直數(shù)量較多的蛋白質(zhì)微絲。直徑3~10nm，G陰性菌多，G陽(yáng)性菌少。功能：黏附于宿主表面。第47頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天菌毛第48頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天菌毛和鞭毛第49頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天3性毛Pilus構(gòu)造成分與菌毛相似，但較長(zhǎng)。一般在G陰性的雄性菌株上。在細(xì)菌交配時(shí)起作用。向雌性菌株傳遞遺傳物質(zhì)。第50頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天性毛第51頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天4芽孢spore某些細(xì)菌在一定生長(zhǎng)階段可在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形、橢圓形或圓柱形高度折光的內(nèi)生孢子。（1）結(jié)構(gòu)芽孢囊、孢外壁、芽孢衣、皮層、核心核心由芽孢壁、芽孢膜、芽孢質(zhì)和核區(qū)組成，可發(fā)育成新的細(xì)菌個(gè)體。第52頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天芽孢的結(jié)構(gòu)第53頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天芽孢(芽孢桿菌)第54頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天芽孢第55頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天芽孢產(chǎn)生第56頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天（2）芽孢的特性抗熱、抗干燥、抗輻射、抗化學(xué)藥物和靜水壓等，有很強(qiáng)的存活力?？梢源婊顢?shù)年甚至數(shù)十年。原因：含水量低（40%左右），含有特殊的DPA-Ca(2，6-吡啶羧酸鈣鹽），具有高滲透壓。第57頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、細(xì)菌的繁殖和菌落特征1細(xì)菌的繁殖繁殖：一個(gè)母細(xì)胞產(chǎn)生二個(gè)或二個(gè)以上子細(xì)胞的過程稱為繁殖。細(xì)菌的繁殖以無性繁殖為主，主要是裂殖。過程：細(xì)胞伸長(zhǎng)，細(xì)胞核及細(xì)胞質(zhì)分裂、橫隔壁形成、子細(xì)胞分離。（孢間連絲、分裂后暫時(shí)不分開）少數(shù)細(xì)菌可以芽殖如Blastobacter,少數(shù)種類可以有性繁殖。第58頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天2細(xì)菌的菌落特征：菌落：在培養(yǎng)基表和內(nèi)部聚集形成一個(gè)肉眼可見的、具有一定形態(tài)的子細(xì)胞群體，稱為菌落。由多個(gè)同種細(xì)胞密集接種長(zhǎng)成的子細(xì)胞群則稱為菌薹（lawn).第59頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天菌落特征包括：大小、形狀、邊緣、光澤、質(zhì)地、透明度、顏色、隆起和表面狀況。細(xì)菌斜面培養(yǎng)特征：菌薹生長(zhǎng)程度、形狀、光澤、質(zhì)地、透明度、顏色等細(xì)菌液體培養(yǎng)特征：表面狀況、混濁度、沉淀、有無氣泡和色澤。第60頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天細(xì)菌菌落第61頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天Bacterialcolony第62頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天第63頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天第64頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天在液體培養(yǎng)基中第65頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天Bacterialcolony第66頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、幾種特殊的原核生物1放線菌：屬于革蘭氏陽(yáng)性菌群。是一類能形成分枝菌絲和分生孢子的特殊菌群。因菌落放射狀而得名。很多抗菌素產(chǎn)生于放線菌。如土霉素、鏈霉素、慶大霉素、利福平等到目前為止，已分離得到的放線菌產(chǎn)生的抗生素達(dá)4000種以上。第67頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天放線菌是一類介于細(xì)菌和真菌之間的單細(xì)胞生物.一方面,放線菌的細(xì)胞構(gòu)造和細(xì)胞壁的化學(xué)組成與細(xì)菌相似,與細(xì)菌同屬原核生物;另一方面,放線菌菌體呈纖細(xì)的菌絲狀,而且分枝,又以外生孢子的形式繁殖,這些特征又與霉菌相似.放線菌菌落中的菌絲常從一個(gè)中心向四周輻射狀生長(zhǎng),因此叫放線菌.第68頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天放線菌的菌落特征1第69頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天放線菌的菌落特征2第70頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天（1）放線菌的形態(tài)大部分放線菌由分枝狀的菌絲組成，菌絲大多無隔膜，屬單細(xì)胞。菌絲的粗細(xì)與細(xì)菌中的桿菌寬度相近（1μm左右）?？煞譃闋I(yíng)養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲。孢子絲形態(tài)多種，常用于分類。細(xì)胞壁含胞壁酸、二氨基庚二酸，不含幾丁質(zhì)、纖維素；第71頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天放線菌絲第72頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天鏈霉菌的一般形態(tài)和構(gòu)造（模式圖）第73頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天(2)繁殖放線菌主要通過形成無性孢子的方式進(jìn)行繁殖，也可借菌絲斷片（液體培養(yǎng)時(shí)）進(jìn)行繁殖。凝聚分裂形成凝聚孢子、產(chǎn)生孢子囊、橫隔分裂產(chǎn)生橫隔孢子。形成分生孢子、孢囊孢子和橫隔孢子。第74頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天放線菌孢子絲類型：垂直單輪(無螺旋)彎曲叢生松環(huán)、初級(jí)螺旋鉤狀松螺旋緊螺旋單輪(有螺旋)雙輪(無螺旋)雙輪(有螺旋)第75頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天分生孢子(conidiospores):在氣生菌絲頂端形成成串或單個(gè)孢子，菌絲分裂形成。第76頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天

在氣生菌絲頂端或基內(nèi)菌絲頂端膨大或盤卷纏繞形成孢子囊，在孢子囊內(nèi)形成孢囊孢子。孢囊孢子第77頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天橫隔孢子

基內(nèi)菌絲或氣生菌絲橫隔分裂形成，孢子常為球桿狀，體積大小相似，又稱節(jié)孢子或粉孢子。第78頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天3代表屬（1）鏈霉屬Streptomyces:菌絲無隔膜，有三種菌絲，形成分生孢子。包括1000多種第79頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天灰色鏈霉菌的直線孢子鏈第80頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天鏈霉屬Streptomyces菌落第81頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天（2）諾卡氏屬Nocardia菌絲有隔膜，分枝菌絲體可斷裂成桿狀和球狀。多數(shù)無氣生菌絲。第82頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天諾卡氏屬Nocardia菌落第83頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天（3）放線菌屬Actinomyces菌絲直徑小于1微米，有橫隔，可斷裂成Y字型。無氣生菌絲，不產(chǎn)孢。多引起病害。第84頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天AgarplatecultureofanActinomyces第85頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天2藍(lán)細(xì)菌:革蘭氏陰性含葉綠素可光合作用?？膳c植物共生形成地衣、紅萍（固氮魚腥藻和蕨類的共生體）。形狀：球狀、桿狀。3~30微米，裂殖。第86頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天藍(lán)細(xì)菌第87頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天3黏細(xì)菌（Myxobacteria)革蘭氏陰性，可以滑行，產(chǎn)生子實(shí)體。粘菌的聚集:環(huán)境變得缺乏營(yíng)養(yǎng)時(shí)，這些阿米巴起初作為一群孤立的細(xì)胞，隨后聯(lián)合起來，形成了一個(gè)由幾萬細(xì)胞組成的團(tuán)塊。這個(gè)“假合胞體”經(jīng)受分異，始終變化著形狀。一只“腳”形成了，它由約三分之一的細(xì)胞組成，并包含豐富的纖維素。這只腳支撐著一個(gè)圓形芽孢團(tuán)塊，這些芽孢將使自身分離并伸展，只要遇到合適的營(yíng)養(yǎng)媒質(zhì)，它們便迅速繁殖，并因而形成一個(gè)新的阿米巴群體。它經(jīng)過變態(tài)，從而取得能動(dòng)性，去侵入其他環(huán)境。

第88頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天第89頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天第90頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天4蛭弧菌Bdellovibrio寄生于其他細(xì)菌，并引起裂解。個(gè)體小。第91頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天5立克次氏體革蘭氏陰性，小，球狀、桿狀、絲狀。不完全代謝，只能寄生于真核細(xì)胞內(nèi)。如斑疹傷寒第92頁(yè),共102頁(yè)，2024年2月25日，星期天6