化學微生物學課件第2章原核

原核生物prokaryotes

真核微生物eukaryoticmicroorganisms

非細胞(xìbāo)微生物acellularmicroorganisms主要內(nèi)容：形態(tài)與大小，細胞結(jié)構(gòu)與功能，繁殖方式與生活史，分類等第二章微生物種類(zhǒnglèi)及形態(tài)結(jié)構(gòu)共一百四十頁原核(yuánhé)生物Prokaryotes

指一大類細胞核無核膜包裹，只有稱作為核區(qū)（nuclearregion）的裸露DNA的原始單細胞生物。包括：真細菌eubacteria

古細菌archaea共一百四十頁第一節(jié)原核(yuánhé)生物形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能真細菌

1.一般形態(tài)及細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)

2.放線菌

3.藍細菌

4.粘細菌

5.蛭弧菌

6.植原體、支原體、立克次氏體、螺原體和衣原體古生菌

1.概念的提出

2.細胞形態(tài)

3.細胞結(jié)構(gòu)共一百四十頁原核(yuánhé)微生物真細菌(xìjūn)(Eubacteria)古生菌（Archaea)一般細菌放線菌支原體、立克次氏體、衣原體等細胞無核膜包圍的,DNA裸露的一大類。共一百四十頁

一真細菌(xìjūn)一般形態(tài)(xíngtài)及細胞結(jié)構(gòu)放線菌藍細菌粘細菌蛭弧菌支原體、立克次氏體、螺旋體和衣原體共一百四十頁細菌

Bacteria細菌(xìjūn)：是一類細胞細而短、結(jié)構(gòu)簡單、細胞壁堅韌、以二等分裂方式繁殖和水生性較強的原核微生物。在分類學上，細菌隸屬于原核生物界（Procaryotae）細菌門（Bacteriophyta）真細菌綱（Eubacteriae）真細菌亞綱（Eubacteria）

共一百四十頁細菌(xìjūn)形態(tài)：球狀、桿狀、螺旋狀。自然界中桿菌最多，球菌次之，螺旋狀最少真細菌(xìjūn)（一）一般形態(tài)共一百四十頁真細菌(xìjūn)－－球菌（coccus）形態(tài)根據(jù)(gēnjù)分裂方向及相互間連接方式又分為單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌等。是分類的一個依據(jù)。右圖自上而下：雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌共一百四十頁真細菌(xìjūn)－－球菌（coccus）形態(tài)淋病(lìnbìng)奈瑟氏球菌共一百四十頁真細菌(xìjūn)－－球菌（coccus）形態(tài)

肺炎球菌

鏈球菌共一百四十頁真細菌－－桿菌(gǎnjūn)（bacillus）形態(tài)細胞呈桿狀或圓柱形，一般其粗細（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(jiàodà)變化。分：短桿狀、棒桿狀、梭狀、分枝狀、螺桿狀

桿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)。共一百四十頁真細菌(xìjūn)－－桿菌（bacillus）形態(tài)銅綠(tónglǜ)假單胞菌（綠膿桿菌）共一百四十頁

蠟狀芽孢(yábāo)桿菌真細菌(xìjūn)－－桿菌（bacillus）形態(tài)

梭狀芽孢桿菌共一百四十頁真細菌(xìjūn)－－桿菌（bacillus）形態(tài)破傷風梭菌當機體受到外傷，創(chuàng)口被污染，或分娩時使用不潔器械剪斷臍帶等，本菌可侵入，發(fā)芽繁殖，釋放毒素。發(fā)病后機體呈強直性痙攣、抽搐、可因窒息或呼吸衰竭死亡。據(jù)估計世界上每年約有100萬病例發(fā)生，死亡率在20%左右。在發(fā)展中國家，新生兒破傷風死亡率可高達90%。共一百四十頁真細菌(xìjūn)－－螺旋菌（spirilla）形態(tài)弧菌（vibrio)：螺旋周數(shù)不足一圈細菌螺菌（spirillum)：2～6圈小型(xiǎoxíng)、堅硬的螺旋狀細菌螺旋體（spirochaeta)：螺旋周數(shù)超6周，體長柔軟弧菌鞭毛偏端生，螺菌鞭毛兩端生共一百四十頁真細菌(xìjūn)－－螺旋菌（spirilla）形態(tài)梅毒(méidú)密螺旋體

霍亂弧菌迂回螺菌共一百四十頁真細菌－－異常(yìcháng)形態(tài)環(huán)境條件變化：培養(yǎng)時間過長，細胞衰老、營養(yǎng)缺乏、代謝物積累等物理化學因子刺激，阻礙細胞正常發(fā)育等可造成細胞異常(yìcháng)形態(tài)產(chǎn)生。共一百四十頁

真細菌(xìjūn)－－大?。ㄒ驭蘭表示）如：E.Coli長2μm，寬0.5μm……………….1500個相當一粒芝麻長較大細菌，1997年在納米比亞海岸沉積物中發(fā)現(xiàn)的硫細菌（Thiomargaritanamibiensis）0.1～0.3mm，肉眼可見。較小細菌，1998年芬蘭學者E.O.Kajander發(fā)現(xiàn)引起尿結(jié)石的納米細菌（nanobacteria），直徑僅50nm，為E.Coli的1/10，與病毒大小類似(lèisì)。分裂緩慢，三天才分裂一次，是目前所知最小的具有細胞壁的細菌。共一百四十頁真細菌(xìjūn)－－大?。ㄒ驭蘭表示）費氏刺骨(cìgǔ)魚菌(0.08mmx0.6mm)(Epulopisciumfishelsoni)1985年發(fā)現(xiàn)）共一百四十頁真細菌－－大小(dàxiǎo)（以μm表示）細菌(xìjūn)測量方法顯微鏡測微尺顯微照相后根據(jù)放大倍數(shù)進行測算共一百四十頁影響測量因素(yīnsù)：個體差異干燥、固定使菌縮短染色方法不同大小不同菌齡不同環(huán)境條件，如：滲透壓真細菌－－大小(dàxiǎo)（以μm表示）共一百四十頁細菌細胞(xìbāo)構(gòu)造模式圖

細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)一般結(jié)構(gòu)：CW、CM、擬核、CP特殊結(jié)構(gòu)：鞭毛、芽孢、莢膜等細胞壁（cellwall）：

細胞最外一層堅韌厚實的外被，主要由肽聚糖構(gòu)成。作用：1）維持外形，提高機械強度2）為細胞生長、分裂、運動必需3）阻礙抗生素、蛋白酶等大分子進入4）抗原性、對抗生素和噬菌體的敏感性共一百四十頁細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CW共一百四十頁革蘭氏染色(rǎnsè)與CW細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CW丹麥醫(yī)生C.Gram（革蘭）于1884年發(fā)明的一種鑒別不同類型細菌的染色方法。共一百四十頁細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CW革蘭氏染色(rǎnsè)與CW1、初染：堿性染料結(jié)晶紫初染2、媒染：加碘液。提高染料和細胞間的相互作用使二者結(jié)合得更牢固。3、脫色：酒精或丙酮。脫色后將結(jié)晶紫保留在細胞內(nèi)的為革蘭氏陽性細菌，而陰性細菌的結(jié)晶紫被洗掉，細胞呈無色。4、復(fù)染：用一種與結(jié)晶紫具有不同顏色的堿性染料對涂片進行復(fù)染。沙黃使原來無色的革蘭氏陰性細菌最后呈現(xiàn)桃紅到紅色，而革蘭氏陽性細菌繼續(xù)保持深紫色共一百四十頁特征G–G+強度疏松堅韌厚度薄，5～10nm厚，20～80nm肽聚糖層數(shù)少，1～3層多，多達50層肽聚糖含量少（10～20％）高（50～90％）磷壁酸－＋外膜＋－類脂質(zhì)含量較高一般無蛋白質(zhì)含量較高無

革蘭氏陽性和陰性細菌(xìjūn)細胞壁構(gòu)造上的比較共一百四十頁細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－革蘭氏染色機制革蘭氏染色機制C.Gram1884發(fā)明的鑒別方法。主要(zhǔyào)依據(jù)CW結(jié)構(gòu)不同。結(jié)晶紫初染，碘媒染形成不溶的結(jié)晶紫－碘復(fù)合物。G＋因CW厚，肽聚糖交聯(lián)密，乙醇脫色使孔緊密，不含脂類不被乙醇溶解，故為紫色；G－正相反。共一百四十頁

革蘭氏陽性和陰性(yīnxìng)細菌細胞壁構(gòu)造上的比較共一百四十頁細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－G+CW厚（20～80nm），化學成分簡單(jiǎndān)，含90％肽聚糖和10％磷壁酸。共一百四十頁肽聚糖（peptidoglycan）真細菌細胞壁特有成分，如：金葡菌肽聚糖厚20～80nm，40層左右(zuǒyòu)的網(wǎng)格分子交集覆蓋細胞上。細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－G+CWG+肽聚糖立體結(jié)構(gòu)

四肽尾肽橋聚糖：NAG和NAMNAG：N－乙酰葡糖胺NAM：N－乙酰胞壁酸雙糖單位中的β-1,4-糖苷鍵很容易被溶菌酶(lysozyme)所水解，從而引起細菌因肽聚糖細胞壁的“散架”而死亡。肽聚糖共一百四十頁肽聚糖三部分組成：雙糖單位：NAG和NAM以β－1，4－糖苷鍵連接。溶菌酶水解此位點.四肽尾或四肽側(cè)鏈：四個aa，L型與D型交替連接。L-AlaD-GluL-LysD-Ala肽橋：Gly五肽連接兩個四肽尾細菌肽聚糖100多種，主要(zhǔyào)是肽橋有變化。G+肽聚糖單體(dāntǐ)構(gòu)造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。共一百四十頁磷壁酸（teichoicacid）G+CW特有的酸性多糖，主要(zhǔyào)甘油磷酸或核糖醇磷酸。細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－G+CW壁磷壁酸：與肽聚糖共價結(jié)合，含量與培養(yǎng)基有關(guān)。

可用稀酸或稀堿提取。膜磷壁酸：跨越肽聚糖層與CM交聯(lián)。含量與培養(yǎng)條件關(guān)系不大。又叫脂磷壁酸?？捎?5%熱酚水提取，也可用熱水從脫脂的凍干細菌中提取。共一百四十頁細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－G+CW磷壁酸（teichoicacid）主要(zhǔyào)功能1、磷酸的負電荷提高細胞周圍的Mg2＋濃度，保證細胞膜上需要Mg2＋合成酶活性2、貯藏磷3、增強某些致病菌對宿主的粘連、避免白細胞吞噬及抗補體4、噬菌體特異吸附受體，賦予G＋特異表面抗原5、調(diào)節(jié)細胞內(nèi)自溶素活力，防止細胞自溶共一百四十頁細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－G－

CW肽聚糖外膜周質(zhì)空間(kōngjiān)外膜蛋白共一百四十頁1.肽聚糖1～2層肽聚糖（2～3nm），單體(dāntǐ)結(jié)構(gòu)與G＋基本同。與G＋差別：四肽尾第三個氨基酸為內(nèi)消旋二氨基庚二酸（m-DAP）沒有特殊肽橋，兩單體連接前一四肽尾的第四個氨基酸D-Ala羧基與后一個四肽尾第三氨基酸m-DAP氨基直接連接細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－G－

CW共一百四十頁細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－G－

CW革蘭氏陰性菌肽聚糖共一百四十頁2.外膜

CW外，脂多糖、磷脂、脂蛋白組成。脂多糖（LPS）：最外層(wàicénɡ)，類脂A、核心多糖、O-抗原組成。

細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－G－

CW共一百四十頁細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－G－

CW功能：類脂A是G–致病物質(zhì)內(nèi)毒素物質(zhì)基礎(chǔ)負電，與磷壁酸相似(xiānɡsì)，吸附陽離子LPS結(jié)構(gòu)多變，決定Ag多樣性噬菌體表面吸附受體部分選擇性屏障共一百四十頁3.外膜蛋白如：脂蛋白（lipoprotein）共價鍵使外膜層牢固連接在肽聚糖內(nèi)壁層。孔蛋白(dànbái)：36000蛋白亞基構(gòu)成的三聚體，中間1nm孔，控制抗生素進出。已知非特異孔蛋白（任何親水分子進出）和特異孔蛋白（幾種特異物質(zhì)進出）細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－G－

CW共一百四十頁細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－G－

CW孔蛋白(dànbái)（porins）對進入外膜層的物質(zhì)進行選擇。脂蛋白共一百四十頁4.周質(zhì)空間(kōngjiān)外膜和CM之間，12～15nm厚，膠狀。細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－G－

CW周質(zhì)空間共一百四十頁細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－G－

CW周質(zhì)空間含許多周質(zhì)蛋白（periplasmicproteins）如：水解酶、合成酶、運送物質(zhì)(wùzhì)的結(jié)合蛋白、受體蛋白（與細胞趨化性有關(guān)）。周質(zhì)蛋白提取：冷休克（滲透休克）法細菌放Tris-EDTA的20％蔗糖溶液保溫，質(zhì)壁分離，快速4℃，0.005MMgCl2稀釋降溫，離心。共一百四十頁細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－特殊細菌(xìjūn)CW某些G＋的分枝桿菌和諾卡氏菌：細胞壁含有大量霉菌酸（Mycolicacid－一種支鏈羥基(qiǎngjī)脂質(zhì)）

（1）與感染能力有關(guān)；（2）簡單染色很難使其著色

抗酸性染色：1）細胞與堿性復(fù)紅和苯酚的混合液一起加熱；

2）酸性酒精脫色；

3）美藍復(fù)染；陽性為紅色，陰性為藍色共一百四十頁細菌細胞結(jié)構(gòu)(jiégòu)－－特殊細菌CW用抗酸性染色對宿主體內(nèi)的麻風及結(jié)核分枝桿菌病原體進行(jìnxíng)檢測共一百四十頁自發(fā)突變(tūbiàn)或人為得到缺壁細菌。細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CW缺陷細菌缺壁細菌實驗室或宿主體內(nèi)形成自然界長期進化形成——支原體缺壁突變——L－型細菌人工去壁

基本去盡原生質(zhì)體（G＋）

部分去掉球狀體（G-）共一百四十頁1.L型細菌1935年英國Lister預(yù)防醫(yī)學研究所發(fā)現(xiàn)而得名。自發(fā)突變形成的CW缺損細菌，細胞膨大，對滲透壓敏感，能變形通過細菌濾器，“油煎蛋”菌落。專指實驗室或宿主自發(fā)突變、遺傳性狀穩(wěn)定(wěndìng)、CW缺陷菌細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CW缺陷細菌大腸桿菌、變形桿菌、葡萄球菌、鏈球菌、分枝桿菌和霍亂弧菌等20多種細菌中均有發(fā)現(xiàn)，被認為可能與針對細胞壁的抗菌治療有關(guān)。共一百四十頁2.原生質(zhì)體人為用溶菌酶除CW或青霉素抑制CW合成得CM包裹的球狀細胞，一般(yībān)G＋特點：對環(huán)境條件變化敏感；即使有鞭毛，也不能運動；對噬菌體不敏感；外源基因容易導(dǎo)入；在適宜條件下能形成菌落細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CW缺陷細菌共一百四十頁3.球狀體同樣(tóngyàng)方法處理G-，殘留部分CW的球形體，比原生質(zhì)體抗性強。球狀體特點：(與原生質(zhì)體類似）無完整CW，球狀，滲透壓敏感，革蘭氏染色陰性無法運動，對噬菌體不敏感，比正常細菌易導(dǎo)入外源遺傳物質(zhì)，是遺傳和原生質(zhì)體育種好材料細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CW缺陷細菌共一百四十頁支原體（Mycoplasma）自然選擇(zìránxuǎnzé)，因其CM含甾醇，較高機械強度。細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CW缺陷細菌共一百四十頁CW內(nèi)側(cè)，柔軟、彈性、半透明，半透性薄膜，7～8nm，磷脂（20％～30％）＋蛋白（50％～70％）電鏡下，暗－明－暗磷脂極性頭，疏水尾。證明：質(zhì)壁分離、選擇性染色(rǎnsè)、原生質(zhì)體破裂、電子顯微鏡觀察細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CM共一百四十頁共一百四十頁磷脂(línzhī)分子結(jié)構(gòu)：有甘油磷脂和鞘磷脂兩種。細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CMCM組成－－磷脂

甘油磷脂左到右分別是磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰膽堿、磷脂酰肌醇鞘磷脂

磷脂分子共一百四十頁細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CM非極性尾則由長鏈脂肪酸通過酯鍵連接在甘油(ɡānyóu)的C1和C2位上組成，其鏈長和飽和度因細菌種類和生長溫度而異。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、磷脂酰甘油、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰膽堿、磷脂酰絲氨酸或磷脂酰肌醇等。CM組成－－磷脂共一百四十頁細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CM在生理溫度下，脂肪酸末端排列成固定(gùdìng)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。膜的流動性很大程度上取決于不飽和脂肪酸的結(jié)構(gòu)和含量。細胞膜上長鏈脂肪酸的鏈長和飽和度因細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。CM組成－－磷脂共一百四十頁細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CMCM組成(zǔchénɡ)－－蛋白質(zhì)具運輸作用的整合蛋白（integralprotein)或內(nèi)在蛋白（intrinsicprotein）具酶促作用的周邊蛋白（peripheralprotein）或膜外蛋白（extrinsicprotein）共一百四十頁細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CMCM組成－－液態(tài)鑲嵌(xiāngqiàn)模型（fluidmosaicmodel）1）膜主體脂雙分子層2）流動性3）蛋白鑲嵌或貫穿或浮在表面4）不對稱性1972年，辛格（J.S.Singer）和尼科爾森（G.L.Nicolson）共一百四十頁由磷脂(línzhī)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)定性細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CM甾醇的一般結(jié)構(gòu)真核生物細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)別就是其細胞膜中一般不含膽固醇，而是含有hopanoid（藿烷類化合物）。共一百四十頁1）選擇(xuǎnzé)運輸2）維持滲透壓3）合成CW和糖被重要基地4）細胞產(chǎn)能場所5）鞭毛基體著生點和旋轉(zhuǎn)供能細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CMCM功能

不同種類細菌的膜在其結(jié)構(gòu)和功能方面存在很大差異。這種差異非常巨大且具有特征性，因此膜化學可被用于對細菌進行鑒定。

共一百四十頁間體（mesosome）：CM內(nèi)折形成囊狀構(gòu)造(gòuzào)。多見于G＋，與青霉素酶、DNA復(fù)制、分裂等有關(guān)細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CM共一百四十頁細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CM細胞膜：對所有有生命的細胞來說是必需的，對細菌亦然(yìrán)！維持細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定且高度有序狀態(tài)的物理屏障；細胞重要的代謝活動中心之一；構(gòu)成：磷脂，膜蛋白，甾醇類（細菌藿烷類化合物和真核生物膽固醇）共一百四十頁細胞質(zhì)（cytoplasm)：除核區(qū)外的半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)總稱。含水量80％左右(zuǒyòu)。內(nèi)含物（inclusionbody）：顆粒狀構(gòu)造，如：貯藏物、氣泡等。細菌細胞結(jié)構(gòu)(jiégòu)－－CP和內(nèi)含物細胞質(zhì)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)細菌還有類囊體、羧酶體、氣泡或伴孢晶體等。共一百四十頁不同化學成分累積成的不溶沉淀顆粒，貯藏營養(yǎng)物。

糖原：E.Coli、芽孢桿菌、藍細菌等

碳源及能源

PHB：固氮菌、產(chǎn)堿菌、腸桿菌硫粒：紫硫細菌、絲硫細菌、貝氏硫桿菌

氮源：藍細菌的藻青素、藻青蛋白

磷源（異染粒）：迂回螺菌、白喉(báihóu)棒桿菌、結(jié)核分枝桿菌細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CP和內(nèi)含物貯藏物（reservematerials）貯藏物共一百四十頁細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CP和內(nèi)含物PHB：不溶水，尼羅蘭或蘇丹黑染色，貯藏能量、碳源、降低細胞(xìbāo)滲透壓。聚-β-羥丁酸(poly-β-hydroxybutyrate,PHB),

1929年被發(fā)現(xiàn)，無毒、可塑、易降解，生產(chǎn)醫(yī)用塑料、生物降解塑料的好材料。巨大芽孢桿菌（Bacillusmegaterium）在含乙酸或丁酸的培養(yǎng)基中生長時，細胞內(nèi)貯藏的PHB可達其干重的60%。貯藏物（reservematerials）共一百四十頁多糖類：在真細菌(xìjūn)以糖原為多，I2染褐色。有的細菌積累淀粉顆粒，碘液染為深藍色。細菌細胞結(jié)構(gòu)(jiégòu)－－CP和內(nèi)含物貯藏物（reservematerials）共一百四十頁細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CP和內(nèi)含物異染粒：又叫迂回體，美藍或甲苯胺藍染為紅紫色，無機偏磷酸聚合物，線狀分子(fēnzǐ)。顆粒大小：0.5～1.0μm，貯藏物（reservematerials）作用：貯存磷和能量，降低滲透壓。共一百四十頁藻青素（cyanophycin）：藍細菌中內(nèi)源性氮源，儲備能源(néngyuán)，顆粒狀，Arg和Asp1：1的分支多肽。細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CP和內(nèi)含物貯藏物（reservematerials）分子量在25000～125000。共一百四十頁細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CP和內(nèi)含物貯藏(zhùcáng)物（reservematerials）硫粒（sulfurglobules）一些化能自養(yǎng)菌通過氧化還原性的硫化物如H2S，硫代硫酸鹽等產(chǎn)能。環(huán)境中硫素豐富時，胞內(nèi)以折光性很強的硫粒形式積累硫元素。環(huán)境中還原性硫缺乏時硫粒被細菌重新利用。共一百四十頁1975年折疊螺旋體的趨磁細菌中發(fā)現(xiàn)。Fe3O4顆粒(kēlì)，外包磷脂、蛋白或糖蛋白膜，大小均勻（20～100nm），每個菌有2～20個。趨磁細菌主要有：水生螺菌屬和嗜膽球菌屬。細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CP和內(nèi)含物磁小體（megnetosome）作用：導(dǎo)向，借鞭毛游向有利其生長環(huán)境。共一百四十頁細菌細胞結(jié)構(gòu)(jiégòu)－－CP和內(nèi)含物MP實用前景，包括(bāokuò)生產(chǎn)磁性定向藥物或抗體，以及制造生物傳感器等。磁小體（megnetosome）共一百四十頁自養(yǎng)(zìyǎnɡ)菌中多角形或六角形，10nm，含1，5－二磷酸核酮糖羧化酶，固定CO2作用細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CP和內(nèi)含物羧酶體（carboxysome）共一百四十頁無鞭毛(biānmáo)的水生光合菌中含有的囊狀內(nèi)含物。外層是2nm的蛋白膜。作用：調(diào)節(jié)細胞比重使細胞漂浮在最適水層，如：魚腥藍細菌屬、鹽桿菌屬等細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CP和內(nèi)含物氣泡（gasvocuoles）氣泡共一百四十頁細菌細胞(xìbāo)結(jié)構(gòu)－－CP和內(nèi)含物氣泡(qìpào)（gasvocuoles）氣泡的膜只含Pr無磷脂。二種Pr相互交連，形成一堅硬的結(jié)構(gòu)，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)。共一百四十頁又叫核質(zhì)體、擬核、核基因組等，無核膜的原始細胞核結(jié)構(gòu)(jiégòu)。富爾根染色為紫色的形態(tài)不定，ds-DNA，少量蛋白結(jié)合，0.25～3mm長。功能：遺傳物質(zhì)細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CN共一百四十頁細菌(xìjūn)細胞結(jié)構(gòu)－－CN共一百四十頁圓形或橢圓、厚壁、含水少、抗逆強的休眠體。無繁殖能力。耐熱、輻射、化學試劑，等不良環(huán)境。如：肉毒梭菌100℃5個小時以上殺死；芽孢抗uv一般是營養(yǎng)(yíngyǎng)細胞的一倍。細菌特殊(tèshū)構(gòu)造－－芽孢芽孢（spore）芽孢是細菌的休眠體，條件適宜可萌發(fā)；多為桿菌，是分類學的重要指標；可通過芽孢染色在普通顯微鏡下觀察到。共一百四十頁細菌特殊構(gòu)造(gòuzào)－－芽孢芽孢(yábāo)（spore）共一百四十頁芽孢(yábāo)形態(tài)隱生態(tài)（cryptobiosis):休眠期無任何代謝?？纱婊疃嗄辏铋L在琥珀內(nèi)蜜蜂中保存(bǎocún)2500～4000萬年。

桿菌好氧芽孢桿菌屬厭氧梭菌屬

球菌芽孢八疊球菌屬

螺菌孢螺菌屬等細菌特殊構(gòu)造－－芽孢芽孢（spore）產(chǎn)芽孢菌共一百四十頁細菌特殊構(gòu)造(gòuzào)－－芽孢芽孢(yábāo)（spore）芽孢構(gòu)造模式芽孢菌芽孢囊：產(chǎn)芽孢菌的營養(yǎng)細胞外殼芽孢

孢外壁：脂蛋白，透性差芽孢衣：疏水角蛋白皮層：芽孢肽聚糖、DPA－Ca核心芽孢壁：肽聚糖芽孢質(zhì)膜：磷脂與蛋白芽孢質(zhì)：

DPA－Ca、E核區(qū)：DNA共一百四十頁皮層(pícéng)（cortex）：芽孢占36％～60％，含芽孢肽聚糖，可被溶菌酶水解。7％～10％吡啶二羧酸鈣鹽（DPA－Ca），不含磷壁酸，滲透壓高。核心（core):

含水低（10％～25％），利于抗熱、抗化學物質(zhì)、酶失活。除DPA－Ca外，其他與一般細胞類似。細菌特殊(tèshū)構(gòu)造－－芽孢芽孢（spore）共一百四十頁意義：1）分類、鑒定重要形態(tài)指標；2）便于篩選產(chǎn)芽孢菌，高溫(gāowēn)處理3）菌種保存4）消毒滅菌指標細菌特殊(tèshū)構(gòu)造－－芽孢芽孢（spore）共一百四十頁少數(shù)芽孢(yábāo)菌產(chǎn)生堿溶性晶體－δ內(nèi)毒素，為伴孢晶體。18種aa組成，殺200多種鱗翅目昆蟲，生物殺蟲劑。細菌(xìjūn)特殊構(gòu)造－－芽孢伴孢晶體（parasporalcrystal)特點：不溶于水，對蛋白酶類不敏感；容易溶于堿性溶劑。共一百四十頁如何殺蟲？？？？當鱗翅目昆蟲幼蟲吃進去時，在腸道迅速溶解（中腸pH為9.0-10.5），吸附于上皮細胞，引起滲透性喪失，腸道穿孔，腸道中的堿性溶液進入血液，后者pH升高(shēnɡɡāo)，昆蟲全身麻痹而死亡細菌特殊構(gòu)造(gòuzào)－－芽孢伴孢晶體（parasporalcrystal)共一百四十頁細菌特殊(tèshū)構(gòu)造－－芽孢伴孢晶體(jīngtǐ)（parasporalcrystal)共一百四十頁蘇云金芽孢(yábāo)桿菌(Bacillusthuringiensis）Bt生物殺蟲劑的研究與應(yīng)用：細菌特殊構(gòu)造(gòuzào)－－芽孢伴孢晶體（parasporalcrystal)將毒蛋白克隆到植物中構(gòu)建基因工程抗蟲作物；研究如何提高Bt殺蟲劑的生產(chǎn)與應(yīng)用水平液體或固體發(fā)酵生產(chǎn)菌體在農(nóng)田直接施用；共一百四十頁細菌特殊構(gòu)造(gòuzào)－－芽孢伴孢晶體(jīngtǐ)（parasporalcrystal)共一百四十頁細菌特殊構(gòu)造(gòuzào)－－芽孢伴孢晶體(jīngtǐ)（parasporalcrystal)共一百四十頁Bt生物殺蟲劑的生產(chǎn)和應(yīng)用(yìngyòng)中存在的相關(guān)問題：噬菌體感染嚴重影響發(fā)酵生產(chǎn)的正常進行；Bt殺蟲劑在野外大規(guī)模使用時，日光的紫外線破壞其殺蟲晶體蛋白，顯著影晌殺蟲效果。黑色素具有防紫外線，抗噬菌感染的特性，將細菌產(chǎn)生的黑色素用于Bt殺蟲劑的生產(chǎn)和應(yīng)用，或直接構(gòu)建能自身產(chǎn)生黑色素的Bt工程菌株，細菌(xìjūn)特殊構(gòu)造－－芽孢伴孢晶體（parasporalcrystal)共一百四十頁孢囊（cyst，固氮菌產(chǎn)生）、粘液(zhānyè)孢（myxospore,粘球菌產(chǎn)生）、蛭孢囊（bdellocyst，蛭弧菌產(chǎn)生）、外生孢子（exospore,嗜甲基細菌和紅微菌）等。細菌特殊(tèshū)構(gòu)造－－其它休眠構(gòu)造其它休眠構(gòu)造共一百四十頁細菌(xìjūn)特殊構(gòu)造－－其它休眠構(gòu)造其它(qítā)休眠構(gòu)造粘液孢子(myxospore)粘細菌(myxobacteria)產(chǎn)生共一百四十頁細菌特殊(tèshū)構(gòu)造－－其它休眠構(gòu)造其它(qítā)休眠構(gòu)造孢囊(cyst)]棕色固氮菌(Azotobactervinelandii)共一百四十頁CW外厚度不定的膠狀物質(zhì)，與遺傳、環(huán)境等相關(guān)。按無固定層次、層次厚薄可分為：莢膜（capsule）、微莢膜（Microcapsule)、粘液(zhānyè)層（slimelayer）、菌膠團（zoogloea)。

在壁上有固定層層次厚：大莢膜包在單細胞層次?。何⑶v膜糖被松散，未固定：粘液層包在細胞群：菌膠團細菌(xìjūn)特殊構(gòu)造－－糖被糖被（glycocalyx）共一百四十頁細菌(xìjūn)特殊構(gòu)造－－糖被糖被（glycocalyx）－－作為(zuòwéi)分類鑒定的依據(jù)

莢膜共一百四十頁細菌(xìjūn)特殊構(gòu)造－－糖被糖被（glycocalyx）粘液(zhānyè)層菌膠團共一百四十頁多糖、多肽或蛋白組成功能：1）保護：免受干旱損傷、噬菌體吸附、宿主細胞吞噬2）貯藏養(yǎng)料3）透性屏障或離子交換系統(tǒng)，免受重金屬離子毒害4）表面附著，如：引起齲齒的唾液鏈球菌和變異鏈球菌5）信息識別6）堆積(duījī)代謝廢物細菌特殊(tèshū)構(gòu)造－－糖被糖被（glycocalyx）共一百四十頁某些細菌體表(tǐbiǎo)長絲狀、波曲的蛋白附屬物，使細菌具運動功能。是分類上重要特征之一。細菌特殊(tèshū)構(gòu)造－－鞭毛鞭毛（flagellum

）暗視野顯微鏡觀察、鞭毛染色光學顯微鏡觀察、半固體穿刺接種、固體接種可以判斷是否有鞭毛鞭毛著生方式共一百四十頁細菌特殊(tèshū)構(gòu)造－－鞭毛鞭毛(biānmáo)（flagellum

）共一百四十頁

一端(yīduān)生一根：霍亂弧菌、蛭弧菌

端生一束：熒光假單孢菌一根：鼠咬熱螺旋體兩端生一束：紅色螺菌、蔓延螺菌腸桿菌科：大腸桿菌、傷寒沙門氏菌

周生方式芽孢桿菌科：枯草桿菌

側(cè)生：反芻月形單孢菌細菌特殊構(gòu)造(gòuzào)－－鞭毛鞭毛（flagellum

）分類依據(jù)共一百四十頁鞭毛(biānmáo)運動機制：“旋轉(zhuǎn)論”（rotationtheory）

“揮鞭論”（bendingtheory）細菌特殊(tèshū)構(gòu)造－－鞭毛有關(guān)鞭毛運動的機制曾有過“旋轉(zhuǎn)論”（rotationtheory）和“揮鞭論”（bendingtheory）的爭議。1974年，美國學者西佛曼（M.Silverman）和西蒙（M.Simon）曾設(shè)計了一個“拴菌”試驗(tethered-cellexperiment)，設(shè)法把單毛菌鞭毛的游離端用相應(yīng)抗體牢牢“拴”在載玻片上，然后在光學顯微鏡下觀察細胞的行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該菌是在載玻片上不斷打轉(zhuǎn)（而非伸縮揮動），從而肯定了“旋轉(zhuǎn)論”是正確的。鞭毛（flagellum

）運動機制共一百四十頁細菌(xìjūn)特殊構(gòu)造－－鞭毛鞭毛(biānmáo)（flagellum

）運動機制西佛曼（M.Silverman）和西蒙（M.Simon）的“拴菌”試驗(tethered-cellexperiment)共一百四十頁細菌(xìjūn)特殊構(gòu)造－－鞭毛鞭毛（flagellum

）運動(yùndòng)方式細菌以推進方式做直線運動（逆時針方向旋轉(zhuǎn)）以翻騰形式做短促轉(zhuǎn)向運動（順時針方向旋轉(zhuǎn)）共一百四十頁纖細、中空、短直、數(shù)量多的蛋白附屬物功能(gōngnéng)：附著物體表面結(jié)構(gòu)簡單，無基粒，菌毛蛋白亞基組成，250～300條/cell有菌毛的細菌以G－致病菌為多。細菌特殊(tèshū)構(gòu)造－－菌毛菌毛（fimbria)共一百四十頁細菌(xìjūn)特殊構(gòu)造－－菌毛菌毛（fimbria)共一百四十頁與菌毛同，比菌毛長，數(shù)量少，一至幾根，一般(yībān)是G－雄性菌株功能：傳遞給受體遺傳物質(zhì)；有的還是RNA嗜菌體特異吸附受體細菌特殊(tèshū)構(gòu)造－－性菌毛性菌毛（pili）共一百四十頁一真細菌(xìjūn)菌絲狀生長和孢子繁殖的陸生性強的原核微生物。一般為G＋。高（G+C）％（60～72）群。生長在含水低、營養(yǎng)充分的微堿土壤。土腥味主要是放線菌產(chǎn)生的土腥味素（geosmin）引起(yǐnqǐ)

70％抗生素與人關(guān)系密切：共生固氮酶、維生素、抗癌劑、免疫抑制劑等污水處理、甾體轉(zhuǎn)化、石油脫蠟（二）放線菌（actinomyces)共一百四十頁典型放線菌－鏈霉菌形態(tài)構(gòu)造2000年伯杰氏手冊記載509種。

基內(nèi)菌絲：色淺，較細具有吸收(xīshōu)營養(yǎng)和排泄廢物

氣生菌絲：基內(nèi)菌絲向空中延伸較粗

孢子絲：橫隔分裂產(chǎn)生孢子

一真細菌(xìjūn)（二）放線菌（actinomyces)鏈霉菌結(jié)構(gòu)模式共一百四十頁孢子絲形態(tài)(xíngtài)多樣，直、波曲、鉤狀、螺旋狀等，分類特征第一節(jié)真細菌(xìjūn)（二）放線菌（actinomyces)共一百四十頁一真細菌(xìjūn)（二）放線菌（actinomyces)共一百四十頁

無性孢子如：凝聚(níngjù)孢子，橫隔孢子繁殖方式孢囊孢子，分生孢子

菌絲斷裂常見于液體培養(yǎng)一真細菌(xìjūn)（二）放線菌（actinomyces)共一百四十頁諾卡氏菌屬有營養(yǎng)菌絲，無氣生菌絲。營養(yǎng)菌絲成熟后，橫隔分裂產(chǎn)生(chǎnshēng)分生孢子。還有產(chǎn)生孢囊孢子的放線菌，具有孢囊產(chǎn)生游動孢子的放線菌一真細菌(xìjūn)（二）放線菌（actinomyces)共一百四十頁

固體培養(yǎng)基：菌落(jūnluò)干燥、不透明、致密、有色

液體培養(yǎng)基：培養(yǎng)液中球珠狀菌絲團使培養(yǎng)液清而不混一真細菌(xìjūn)（二）放線菌（actinomyces)群體特征：產(chǎn)生大量分枝和氣生菌絲（如：鏈霉菌）質(zhì)地緊密，與培養(yǎng)基結(jié)合緊，不易挑起不能產(chǎn)生大量菌絲（如：諾卡氏菌）粘著力低粉質(zhì)，挑起易粉碎菌落共一百四十頁放線菌菌落(jūnluò)共一百四十頁一真細菌(xìjūn)無鞭毛、含葉綠素a、G—產(chǎn)氧光合作用的大型原核生物。通常3～10μm，最大60μm。細胞形態(tài)多樣，大體分：1）二分裂產(chǎn)生(chǎnshēng)的單細胞，如：粘桿藍細菌屬2）復(fù)分裂產(chǎn)生的單細胞，如：皮果藍細菌屬3）異形胞的菌絲，如：魚腥藍細菌屬4）無異形胞菌絲，如：顫藍細菌屬5）分枝狀菌絲，如：飛氏藍細菌屬（三）藍細菌（cyanobacteria))共一百四十頁構(gòu)造與G—相似(xiānɡsì)，含葉綠素、藻膽素和固定CO2羧酶體。水生種類還有氣泡。內(nèi)含物有糖原、PHB、藍細菌肽（氮源貯藏物）、聚磷酸鹽等。一真細菌(xìjūn)（三）藍細菌（cyanobacteria))共一百四十頁一真細菌(xìjūn)（三）藍細菌（cyanobacteria))

藍細菌共一百四十頁幾種特化形式：異形胞：專司固氮功能，位于(wèiyú)細胞鏈中間或末端靜息孢子：形大、壁厚、色深的休眠細胞，富含貯藏物，抵御不良環(huán)境。鏈絲段：藻殖段，長細胞鏈斷裂而成的短鏈段，具繁殖功能。內(nèi)孢子：細胞內(nèi)形成球形或三角形的內(nèi)孢子，成熟后釋放，有繁殖功能。一真細菌(xìjūn)（三）藍細菌（cyanobacteria))共一百四十頁特點：分布廣。河流、湖泊、海洋等水體或與植物共生形態(tài)差異大細胞中有葉綠素a，進行產(chǎn)氧型光合作用營養(yǎng)簡單(jiǎndān)，多數(shù)固氮能分泌粘液層，抵抗干旱有的有氣泡，使之漂浮在水體光線充足地方一真細菌(xìjūn)（三）藍細菌（cyanobacteria))共一百四十頁意義：藍細菌較古老，21億～17億年前形成，使地球從無氧到有氧，對好氧生物出現(xiàn)具有重大意義。重大經(jīng)濟價值，如：發(fā)菜念珠藍細菌、普通木耳念珠藍細菌、盤狀螺旋藍細菌、最大螺旋藍細菌等，后兩種被開發(fā)為“螺旋藻”產(chǎn)品。120多種有固氮作用不利(bùlì)方面：湖泊富營養(yǎng)化和海水赤潮，有的產(chǎn)毒素致癌。一真細菌(xìjūn)（三）藍細菌（cyanobacteria))共一百四十頁子實粘細菌，生活史包括：營養(yǎng)(yíngyǎng)細胞階段和休眠體。營養(yǎng)細胞桿狀、柔軟，除無堅硬CW外，其他與細菌類似。無鞭毛、G－。群體形成粘液層，通過固體表面滑行。營養(yǎng)缺乏時會形成子實體。第一節(jié)真細菌(xìjūn)四、粘細菌（Myxobacteria)土壤中常見的腐生菌。共一百四十頁一真細菌(xìjūn)（四）粘細菌(xìjūn)（Myxobacteria)子實體共一百四十頁寄生細菌的細菌，單細胞，弧形或逗號狀，有的螺旋狀；鞭毛一般偏端端生。生活史主要寄生和腐生(fǔshēng)兩個階段。一真細菌(xìjūn)（五）蛭弧菌（Bdellovibrio））共一百四十頁一真細菌(xìjūn)（五）蛭弧菌(hújūn)（Bdellovibrio））侵入宿主方式：猛烈撞擊宿主，附著宿主，然后鉆入周質(zhì)空間，喪失鞭毛。宿主膨脹，然后蛭弧菌勻稱分裂，裂解細胞。共一百四十頁細長、無鞭毛、柔軟，包括圓柱形體、軸索和外膜。二分裂(fēnliè)方式繁殖。共有五個屬，三個屬對人致病的有：疏螺旋體屬、密螺旋體屬和鉤端螺旋體屬分別引起回歸熱病、梅毒、鉤端螺旋體病。一真細菌(xìjūn)（六）螺旋體（Spirochaeta））共一百四十頁無CW，介于獨立生活和細胞(xìbāo)內(nèi)寄生間的最小型原核生物。人或動物的致病菌，有些是腐生種類。生活在污水、土壤或堆肥。侵染植物的稱為類支原體（Mycoplasma-likeorganisms,MLO）一真細菌(xìjūn)（七）支原體（Mycoplasma））共一百四十頁1.細胞很小，150～300nm，光鏡勉強可見2.CM含甾醇3.人工培養(yǎng)要求苛刻，“油煎蛋”菌落4.無CW，G－、形態(tài)易變、滲透壓敏感5.二分裂和出芽(chūyá)繁殖6.含血清、酵母膏和甾醇營養(yǎng)豐富培養(yǎng)基生長7.多數(shù)以糖類為能源，有氧或無氧進行氧化型或發(fā)酵型產(chǎn)能8.基因組小，為大腸桿菌的1/4~1/5，0.6～1.1Mb9.對抑制蛋白合成和破壞含甾體CM的抗生素敏感一真細菌(xìjūn)（七）支原體（Mycoplasma）特點）共一百四十頁一真細菌(xìjūn)（七）支原體（Mycoplasma））無CW，柔軟，可以通過(tōngguò)細菌濾器共一百四十頁1909年美國醫(yī)生(yīshēng)Ricketts發(fā)現(xiàn)，專性寄生真核細胞的G－。一真細菌(xìjūn)（