大二上微生物3-細(xì)菌

1、第一章原核微生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能三大類群：原核微生物、真核微生物、非細(xì)胞微生物。原核微生物是單細(xì)胞生物，細(xì)胞核無(wú)核膜包裹。三菌：細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌三體：立克次氏體、枝原體、衣原體1第一節(jié)細(xì)菌細(xì)菌：是一類細(xì)胞細(xì)短（直徑約0.5m，長(zhǎng)度約0.55m）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、細(xì)胞壁堅(jiān)韌，多以二分裂方式繁殖和水生性較強(qiáng)的原核生物。分布：自然界中分布最廣，數(shù)量最多的M.B。絕大多數(shù)是有益菌。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、冶金、科研等方面。只有少數(shù)是病原菌或致病菌。23一、細(xì)菌的形態(tài)構(gòu)造及其功能基本形態(tài)：球狀、桿狀、螺旋狀三大類，分別稱為球菌、桿菌、螺旋菌。僅少數(shù)為其它形狀，如絲狀、三角形、方形等。球狀桿狀螺旋狀4細(xì)菌弧菌5

2、（1）球菌球菌：細(xì)胞呈球形或近似球形。根據(jù)球菌間的相互聯(lián)結(jié)形式又可分為單球菌、雙球菌、球菌、鏈球菌和葡萄球菌。球菌、八疊6 單球菌細(xì)胞分裂沿一個(gè)平面進(jìn)行，分裂后的細(xì)胞分散而單獨(dú)存在。如尿素微球菌（Micrococcus ureae）。 雙球菌細(xì)胞沿一個(gè)平面分裂， 新個(gè)體成對(duì)排列。如肺炎雙球菌（Diplococcus pneumoniae）。7球菌細(xì)胞分裂沿二個(gè)相互垂直的平面進(jìn)行，分裂后每四個(gè)細(xì)胞在一起呈田字形。 八疊球菌細(xì)胞分裂沿3個(gè)相互垂直的平面進(jìn)行，分裂后每8個(gè)球菌疊在一起成一立方形。如藤黃八疊球菌。8 葡萄球菌細(xì)胞分裂無(wú)定向，多個(gè)新個(gè)體堆積成葡萄狀。如金黃色葡萄球菌（Staphyloco

3、ccus aureus）。 鏈球菌細(xì)胞沿一個(gè)平面分裂，新個(gè)體排列成鏈狀。如乳酸鏈球菌（Streptococcus agalactiae）。9鏈球菌10（2）桿菌桿菌：細(xì)胞呈桿狀或圓筒狀，是細(xì)菌中種類最多的。p1011乳酸桿菌棒狀桿菌1213大腸桿菌芽孢桿菌破傷風(fēng)桿菌14炭疽桿菌15工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用桿菌：枯草桿菌、北京棒狀桿菌（谷氨酸）、蘇云金桿菌（殺蟲(chóng)劑）、根瘤菌（細(xì)菌肥料）、甲烷桿菌等。致病桿菌：傷寒沙門(mén)氏菌、痢疾志賀氏菌以及炭疽桿菌等。16（3）螺旋菌（spirilla）螺旋菌：大多是病原菌。不同種的菌體，在長(zhǎng)度、彎曲度、螺旋數(shù)、螺旋形式和螺距等方面有顯著差別，可分為弧菌、螺菌和螺旋體。6環(huán)以

4、上26環(huán)不滿1環(huán)17螺旋菌18細(xì)菌的大小（1）細(xì)菌大小以微米（m ）計(jì)，正常情況下：球菌的大小（直徑）：0.52.0m ；桿菌的大?。▽掗L(zhǎng)）：(0.51.0)m (15) m螺旋菌的大?。?(0.251.0)m (260)m 。（2）細(xì)菌體積雖小，比表面積很大。（3）細(xì)菌的大小與以下因素有關(guān)： 菌齡、代謝產(chǎn)物的積累、滲透壓等。19插入短文巨大的微生物在生物學(xué)家的概念中，原核生物和真核生物間的區(qū)別部分是基于其細(xì)胞大小的差異。一般來(lái)說(shuō)，原核細(xì)胞比真核細(xì)胞小。正因?yàn)槿绱耍?當(dāng)Fishelson 等在紅海中一種名為Acanthurus nigrofucus的棕色刺尾魚(yú)的腸道中發(fā)現(xiàn)一種大的、雪茄桿狀的

5、微生物時(shí)，他們?cè)?985年發(fā)表的文章中將其歸為原生生物，因這種的個(gè)體特別大，不可能屬于其他的生物類群。1993年， Esther Angert等人對(duì)這種微生物進(jìn)行鑒定的結(jié)果卻表明，它實(shí)際是一種與G+陽(yáng)性的梭菌屬相關(guān)的原核生物，命名20為Epulopisciumfishelsoni（費(fèi)氏刺骨魚(yú)菌）。E.fishelsoni的大小可達(dá)80m600m，其長(zhǎng)度達(dá)200500m，體積比大腸桿菌約大一百萬(wàn)倍。1997年，HeidiSchulz 在海岸的海洋沉淀物中發(fā)硫珍珠狀菌現(xiàn)了一種更大的原核生物， 命名為（ Thiomargaritanamibiensis ）。這是一種球形菌， 直徑在100750 m，

6、細(xì)胞間常形成鏈狀，其體積比E. fishelsoni 還大100倍。21這些原核生物的發(fā)現(xiàn)極大地動(dòng)搖了基于細(xì)胞大小建立起來(lái)的原核生物和真核生物之間差別的概念。這些細(xì)菌顯然比一般 的真核細(xì)胞還要大。此外，也發(fā)現(xiàn)了一些比以前認(rèn)為的可能下 限 還 要 小 的 真 核 細(xì) 胞 ， 其 中 最 典 型 的 是 Nanochlorum eukaryotum。它的直徑僅有12m，但卻是真正的真核生物， 擁有一個(gè)核，一個(gè)葉綠體和一個(gè)線粒體。如此看來(lái)，我們對(duì)限 制原核細(xì)胞大小的各因素的理解有必要進(jìn)行重新審視，現(xiàn)在僅 僅根據(jù)細(xì)胞大小推斷大細(xì)胞屬于真核，小細(xì)胞屬于原核已不再可靠。22）；(二)細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)

7、包括：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)（包括核糖體每、個(gè)內(nèi)生含物物、學(xué)貯問(wèn)藏題物最終必須在細(xì)胞內(nèi)尋找答案。 等）、核區(qū)、間體等。 E. B. Wilson特殊結(jié)構(gòu)包括：糖被（莢膜、黏液層、菌膠團(tuán)鞭毛、菌毛、性毛；芽孢。231、細(xì)胞壁（cellwall）位于細(xì)胞膜外，厚約1080nm，質(zhì)量約占細(xì)胞干重1025%。細(xì)胞壁的主要功能：固定細(xì)胞外形和提高機(jī)械強(qiáng)度；保護(hù)細(xì)胞免受受滲透壓等外力損傷；為正常細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂和鞭毛運(yùn)動(dòng)所必需（細(xì)胞壁為鞭 毛提供支點(diǎn)，使鞭毛運(yùn)動(dòng)） ；阻攔大分子有害物質(zhì)（如抗生素）進(jìn)入細(xì)胞。賦予細(xì)胞特定的抗原性和對(duì)抗生素和噬菌體的敏感性。24細(xì)胞壁的觀察與分離：觀察：染色、質(zhì)壁分離、光學(xué)顯微

8、鏡； 分離：超聲波、機(jī)械破碎、溶菌消化、差速離心。25細(xì)胞壁的化學(xué)組成細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖、脂類和蛋白質(zhì)，其中肽聚糖是基本骨架。肽聚糖：由肽和聚糖兩部分組成。聚糖是由N-乙酰胞壁酸（NAM）、N-乙酰葡糖胺（NAG）相互間隔連接（通過(guò)-1,4-糖苷鍵）成的長(zhǎng)鏈;肽包括四肽尾和肽橋兩種。26-1,4-糖苷鍵四肽尾NAM： N-乙酰胞壁酸NAG： N-乙酰葡糖胺2728肽聚糖單體的3個(gè)組成部分 雙糖單位N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡糖胺，它們通過(guò)-1,4-糖苷鍵相連。溶菌酶(lysozyme)的作用：水解-1,4-糖苷鍵，從而使細(xì)菌因?yàn)榧?xì)胞壁中肽聚糖的“散架”而死亡。 四肽尾或四肽側(cè)鏈由四個(gè)氨基酸

9、連接而成：L-AlaD-GluL-LysD-Ala 肽橋作為連接前后兩個(gè)四肽尾分子的“橋梁” 。青霉素(penicillium)的作用：作用于肽聚糖肽橋的聯(lián) 結(jié)，即抑制肽聚糖的合成，故僅對(duì)處于生長(zhǎng)的菌有效，主要是G+菌。29根據(jù)細(xì)菌對(duì)結(jié)晶紫著色能力的不同，細(xì)菌可分為革蘭氏陽(yáng)性菌（G+）和革蘭氏構(gòu)和組成上有顯著差別。菌（G-）。 G+和G-在細(xì)胞壁結(jié)G+：細(xì)胞壁厚，主要成分是肽聚糖。G-：細(xì)胞壁薄，主要成分是脂多糖和蛋白質(zhì)， 且覆蓋在肽聚糖的外面。30（1）革蘭氏陽(yáng)性菌（G+）的細(xì)胞壁特點(diǎn)：壁厚，化學(xué)組分簡(jiǎn)單，一般含90%肽聚糖和10%磷壁酸。肽聚糖：G+細(xì)胞壁具有較厚（30 40 nm）而致密

10、的肽聚糖層，多達(dá)20層，它同細(xì)胞膜的外層緊密相連。磷壁酸：占10%，G+菌所特有。結(jié)合在G+細(xì)胞壁上的一種酸性多糖，其主鏈由數(shù)十個(gè)磷酸甘油或磷酸核糖醇組成。壁磷壁酸、膜/脂磷壁酸2類。31 (膜磷壁酸)壁(周質(zhì)空間)大多數(shù)觀察不到32（2）革蘭氏菌（G-）的細(xì)胞壁特點(diǎn)：較薄，層次多（分內(nèi)壁層和外壁層）、成分較復(fù)雜、肽聚糖層很?。▋H23械強(qiáng)度較G+弱。nm），所以機(jī)內(nèi)壁層（又稱內(nèi)膜）：緊貼細(xì)胞膜，僅由12層肽聚糖分子構(gòu)成，占細(xì)胞壁干重的510%，無(wú)磷壁酸。外壁層（又稱外膜）：位于肽聚糖層的外部，G-菌所特 有。包括脂多糖、磷脂和蛋白質(zhì)層。33內(nèi)壁層/內(nèi)膜磷脂以大腸桿菌（E.coli）為典型代表3

11、4(大多數(shù)觀察不到)35表1-1G+與G菌細(xì)胞壁的特征比較36特征G+細(xì)菌G-細(xì)菌肽聚糖層厚薄類脂一般無(wú)多外膜無(wú)有磷壁酸有無(wú)蛋白質(zhì)無(wú)多壁質(zhì)間隙若有,較厚很薄細(xì)胞狀態(tài)僵硬僵硬或柔韌酸消化的效果原生原生質(zhì)球?qū)θ玖虾涂股氐拿舾行院苊舾兄卸让舾蠫- 與G+的肽聚糖單體結(jié)構(gòu)基本相同，差別僅在于： G-中四肽尾的第3個(gè)氨基酸L-Lys被m-DAP（二氨基庚二酸）所取代； G- 中兩個(gè)單體是通過(guò)m-DAP和D-Ala連接的（沒(méi)有肽橋），因此形成的肽聚糖網(wǎng)套比較稀疏、機(jī) 械強(qiáng)度較差。37（3）染色觀察細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)為什么需要染色？p10染色的基本原理：物理和化學(xué)因素的作用。物理因素包括：細(xì)胞物質(zhì)對(duì)染料的毛

12、細(xì)現(xiàn)象、滲透、吸附、吸收作用?；瘜W(xué)因素包括：細(xì)胞物質(zhì)與染料發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。38簡(jiǎn)單染色法革蘭氏染色法抗酸性染色法芽孢染色法姬姆薩染色法等正染色鑒別染色法死菌細(xì)菌染色法負(fù)染色：莢膜染色法等活菌：用美藍(lán)或TTC等染色美藍(lán)進(jìn)入活細(xì)胞后，可被還原脫色；死細(xì)胞及代謝緩慢的老細(xì)胞，無(wú)還原能力可被著色，借此可區(qū)分活菌和死菌。結(jié)果： 活菌無(wú)色，死菌藍(lán)色。39細(xì)菌的莢膜負(fù)染色法原理：因?yàn)榍v膜和染料的親和力低，不容易被染色，所以若將菌體染色，又使背景著色，這樣就可將莢膜襯托出來(lái)。40 簡(jiǎn)單染色法（只用一種染色液）：涂片、固定、染色固定方式：加熱固定、化學(xué)固定。固定的作用：a. 殺死M.B，固定細(xì)胞結(jié)構(gòu)；b. 保證

13、菌體能牢固地粘附在載玻片上，以免水洗時(shí)沖掉； c.改變菌體對(duì)染料的通透性（一般死細(xì)胞容易上色）41 鑒別染色法（又稱復(fù)染色法，兩種以上染料）：初染、媒染、脫色、復(fù)染等過(guò)程。常用的有革蘭氏染色和芽孢染色。42單染色法：僅用一種染料使菌體著色，目的是增加反差，便于觀察形態(tài)；復(fù)染色法：用兩種染料分別對(duì)細(xì)菌染色，目的是為了鑒 別細(xì)菌，使菌體和其中某一結(jié)構(gòu)染成不同顏色，便于其結(jié)構(gòu)的觀察。比如革蘭氏染色。染 料：酸性染料：離子帶負(fù)電荷，如伊紅、剛果紅等；堿性染料：離子帶正電荷，如美蘭、結(jié)晶紫、復(fù)紅等；中性染料：前兩者的結(jié)合物，即復(fù)合染料，如伊紅、美蘭43細(xì)菌表面帶電性：?jiǎn)栴}：為什么細(xì)菌表面帶負(fù)電？細(xì)菌體內(nèi)

14、蛋白質(zhì)含量50%以上；細(xì)菌的等電點(diǎn)pI一般在25之間，其中G+細(xì)菌的pI在23之間，G-細(xì)菌的pI在45之間。而細(xì)菌的 生活pH一般為中性或偏堿性或弱酸性，均高于pI值， 因此細(xì)菌表面總是帶負(fù)電。所以，細(xì)菌一般用性染料進(jìn)行染色。堿44革蘭氏染色染色方法很多，以革蘭氏染色法為重要，該法由丹麥醫(yī)生Gram于1884年首創(chuàng)。此法大致過(guò)程如下：操作步驟：分初染、媒染、脫色和復(fù)染四步。結(jié)果：革蘭氏陽(yáng)性菌（G） 紫色菌（G） 紅色革蘭氏根據(jù)革蘭氏染色法，可以把幾乎所有的細(xì)菌都分成G、G兩大類，是分類鑒定時(shí)的重要指標(biāo)。45革蘭氏染色原理革蘭氏染色是基于細(xì)菌細(xì)胞壁特殊化學(xué)組分基礎(chǔ)上的一種物理原因，初染和媒染操

15、作后，細(xì)胞內(nèi)形成了深紫色 的結(jié)晶紫碘的復(fù)合物，這種復(fù)合物可被酒精浸出。G+胞內(nèi)的復(fù)合物難以被浸出，這是由于陽(yáng)性細(xì)菌的細(xì) 胞壁較厚，尤其肽聚糖含量較高，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)緊密，含脂量又低，當(dāng)用酒色時(shí)，引起肽聚糖層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔徑縮小以至關(guān)閉，從而阻止了上述大分子復(fù)合物的逸出，使菌體呈深紫色。而G-肽聚糖層較薄，含量少，脂類的含量很高，當(dāng)用色時(shí)，脂類物質(zhì)溶解，細(xì)胞壁透性增大，上述大分酒子復(fù)合物也隨之被抽提出來(lái)，故菌體呈復(fù)染液紅色。46表1-2革蘭氏染色步驟和結(jié)果47步驟方法結(jié)果陽(yáng)性(G+)(G-)初染結(jié)晶紫 1min紫色紫色媒染碘液 1min仍為紫色仍為紫色脫色95%乙醇 30s保持紫色無(wú)色復(fù)染番紅 1min

16、仍顯紫色紅色革蘭氏染色48E.coli（G-）枯草芽孢桿菌（G+）革蘭氏染色結(jié)果49（4）古細(xì)菌的細(xì)胞壁又稱古生菌。如產(chǎn)甲烷菌、大多數(shù)嗜極菌。假肽聚糖：結(jié)構(gòu)與肽聚糖相似，不同之處包括：多糖骨架：N-乙酰葡糖胺（-1,3-糖苷鍵）N-乙酰羅糖胺糖醛酸塔多肽尾：由L-Glu、L-Ala、L-Lys組成肽橋：只有L-Glu一個(gè)氨基酸組成50（5）缺壁細(xì)菌的細(xì)胞壁在自然界長(zhǎng)期進(jìn)化中、在實(shí)驗(yàn)室菌種的自發(fā)突變中以及人工去壁時(shí)都會(huì)產(chǎn)生少數(shù)缺細(xì)胞壁的 種類，主要有4種：自發(fā)缺壁突變：L型細(xì)菌徹底除盡：原生實(shí)驗(yàn)室中形成人工方法去壁缺壁細(xì)胞部分去除：球狀體自然界中長(zhǎng)期進(jìn)化中形成：支原體51型細(xì)菌：指那些實(shí)驗(yàn)室或宿

17、主體內(nèi)通過(guò)自發(fā)突變形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷株。原生（protoplast）：在人為條件下，用溶菌酶去除細(xì)菌現(xiàn)有細(xì)胞壁或用青霉素抑制正在生長(zhǎng)繁殖的新生細(xì)胞壁的合成，由此得到的僅有一層細(xì)胞膜包裹 的圓球狀細(xì)胞。一般由G+菌形成。原生柔軟、脆弱，對(duì)滲透壓敏感，無(wú)繁殖能力，在合適的條件下可再生出新細(xì)胞壁，并恢復(fù)其繁殖能力。52球狀體（spheroplast）：或稱原生質(zhì)球，指殘留了部分細(xì)胞壁的原生。G-細(xì)菌因細(xì)胞壁成分復(fù)雜，故一般只形成球狀體。枝原體（Mycoplasma）：長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的，適應(yīng)自然生活條件的無(wú)細(xì)胞壁的原核生物，細(xì)胞 膜中含一般原核生物所沒(méi)有的甾醇，故其膜具較高的機(jī)械強(qiáng)度。5

18、32、細(xì)胞膜(cell membrane)細(xì)胞（質(zhì)）膜：是緊貼細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，包圍著細(xì)胞質(zhì)的一層柔軟、富有彈性的半透性薄膜。細(xì)胞膜厚約78nm，其質(zhì)量約占菌體干重的10%，（ 20%30%主要成分是磷脂）、蛋白質(zhì)（50%70%），還有少量多糖和微量核酸。54（1）細(xì)胞膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：磷脂雙分子層磷脂的分子結(jié)構(gòu)：頭部：極性、親水、磷酸端、膜的（內(nèi)外）表面。 尾部：非極性、疏水、烴/脂肪酸端、膜的內(nèi)層。極性頭部：甘油-3-磷酸（3- P -甘油）尾部：脂肪酸非極性極性55123頭部（極性）尾部（非極性）R基團(tuán)：因 M.B 種類而異脂肪酸鏈的長(zhǎng)度和飽和度因細(xì)菌種類和生長(zhǎng)溫度而異。嗜冷微生物：細(xì)胞

19、膜中脂肪酸飽和度低。p25556結(jié)構(gòu)：磷脂雙分子層常溫時(shí)，磷脂雙分子層呈液態(tài)，具有流動(dòng)性57蛋白質(zhì)：根據(jù)所在部位不同分為內(nèi)嵌蛋白和外周蛋白，這就是細(xì)胞膜的液態(tài)鑲嵌模型。（2）細(xì)胞膜的觀察分離方法a.質(zhì)壁分離；b.選擇性染色；c.電鏡技術(shù)；d.溶菌酶處理。59（3）細(xì)胞膜的主要功能常溫時(shí)，磷脂雙分子層呈液態(tài)，可流動(dòng) 負(fù)責(zé)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的運(yùn)送、交換（轉(zhuǎn)運(yùn)）作用，選擇性控制營(yíng)養(yǎng)物、代謝產(chǎn)物進(jìn)出細(xì)胞； 維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障作用：細(xì)胞質(zhì)膜是半滲透膜，具有選擇性滲透作用，能阻止高分子通過(guò)，并選擇性地逆濃度梯度吸收某些低分子進(jìn)入細(xì)胞。不對(duì)稱性60生物合成場(chǎng)所：是合成細(xì)胞壁和糖等有關(guān)成分如肽聚糖、磷壁酸等

20、的場(chǎng)所。產(chǎn)能基地（生物氧化作用）：細(xì)胞膜上存在有琥珀酸脫氫酶、NADH脫氫酶、細(xì)胞色素氧化酶、電子傳遞系統(tǒng)、氧化磷酸化酶及腺苷三磷酸酶(ATPase)， 參與能量的產(chǎn)生。鞭毛的著生點(diǎn)并提供其運(yùn)動(dòng)所需的能量：細(xì)胞膜上有鞭毛基粒，鞭毛由此長(zhǎng)出，為鞭毛提供附著點(diǎn)。61（4）間體（mesosome）細(xì)胞質(zhì)中主要的膜狀結(jié)構(gòu)，由細(xì)胞膜以最大量的折皺內(nèi)陷而形成層狀、管狀或囊狀物。間體的存在增加了細(xì)胞膜的面積。間體與細(xì)菌分裂形成的橫隔有關(guān)。 間體的功能可能參與呼吸作用、同DNA的復(fù)制和細(xì)胞的分裂有關(guān)。間體多見(jiàn)于G+菌623、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物（1）細(xì)胞質(zhì)被細(xì)胞膜包圍著的除細(xì)胞核區(qū)以外的一切透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)，

21、總稱為細(xì)胞質(zhì)。原核生物的細(xì)胞質(zhì)是不流動(dòng)的。主要成分：水（80%）、蛋白質(zhì)、核糖體、貯藏物、各種酶類、中間代謝產(chǎn)物、無(wú)機(jī)鹽、載色體和質(zhì)粒等，少數(shù)細(xì)菌還存在羧酶化體，伴孢晶體或氣泡等構(gòu)造。細(xì)胞質(zhì)的功能：提供新陳代謝的場(chǎng)所。63（2）細(xì)胞內(nèi)含物細(xì)胞內(nèi)含物：指細(xì)胞內(nèi)一些形狀較大的顆粒構(gòu)造。 貯藏物一些不溶性顆粒，主要功能是貯藏營(yíng)養(yǎng)物。64 氣 泡由蛋白質(zhì)膜構(gòu)成的泡狀物，加大菌體的浮力，便于菌體吸收水中的氧氣。 羧酶體（羧化體）藍(lán)細(xì)菌存在于化能、光能自養(yǎng)菌中。 磁小體存在于少數(shù)趨磁細(xì)菌中。65，6插入短文一有生命的磁鐵細(xì)菌也能對(duì)非化學(xué)性質(zhì)的其他環(huán)境因子進(jìn)行響應(yīng)。一個(gè)引人注目的例子就是可在地球磁場(chǎng)中進(jìn)行定

22、位的水生趨磁細(xì)菌（Magnetotacticmacteria）。這些細(xì)菌中的大多數(shù)都具有磁鐵礦顆粒（Fe3O4）或磁小體其直徑約為40100nm，外有被膜，在細(xì)胞中排列成鏈狀。如右圖：6生活在含硫化物環(huán)境中的某些細(xì)菌種類的磁小體則含 有硫復(fù)鐵礦（Fe3S4）和黃鐵礦（FeS2）。由于每個(gè)鐵顆粒都是一個(gè)微小的磁鐵，所以生活在北半球的細(xì)菌可利用磁小體鏈確定向北及向下的方向，朝下游向營(yíng)養(yǎng)豐富的沉積物，或定位于淡水或海水中的最適深度。生活在南半球的趨磁細(xì)菌也能獲得相同的結(jié)果。鳥(niǎo)類、金槍魚(yú)、鯨、綠海龜及其他動(dòng)物的頭部也存在磁小體，推測(cè)其功能可能是幫助導(dǎo)航。如此看來(lái)，動(dòng)物和細(xì)菌之間在一般行為上的相似性比原

23、先想象的要多。67當(dāng)暴露于磁場(chǎng)中，細(xì)菌呈波形遷移分離提取的磁小體（140000）684、核區(qū)和質(zhì)粒（1） 核區(qū)指原核生物所特有的無(wú)核膜包裹、無(wú)固定形態(tài)的原始細(xì)胞核。其成分是一個(gè)大型環(huán)狀雙鏈DNA分 子，具有負(fù)載細(xì)菌遺傳信息的功能。又稱類核、核或擬核。核區(qū)數(shù)目：一般14個(gè)。擬核的觀察：a. 光鏡下特殊染色，相差顯微鏡，電鏡均可見(jiàn)。b. 在細(xì)胞分裂時(shí)可見(jiàn)多個(gè)。69（2）質(zhì)粒(plasmids)細(xì)菌核區(qū)內(nèi)、染色體外的遺傳物質(zhì)，由共價(jià)閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子組成。分子量約2100106 D，一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞可有一至數(shù)個(gè)質(zhì)粒。 質(zhì)粒的應(yīng)用：基因工程，體外重組等。細(xì)菌的染色體和質(zhì)粒70于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外一層厚度

24、不明膠狀物質(zhì)。，主要是多糖，還有多肽，蛋糖蛋白等。光鏡、負(fù)染色、特殊染色5、糖被（Glycocalyx）（1）概念：包被定的透（2）組成：除水外白質(zhì)，（3） 糖被的觀察：71（4）種類分為莢膜、微莢膜、粘液層和菌膠團(tuán)。微莢膜：0.2m與細(xì)胞表面牢固結(jié)合。莢膜：0.2m與菌表面結(jié)合不太緊，震蕩離心可得。粘液層：未固定在細(xì)胞壁上，可向菌周圍擴(kuò)散，增大黏性。菌膠團(tuán)：多個(gè)細(xì)菌共有一個(gè)莢膜（包裹在細(xì)胞群上）。72細(xì)菌的莢膜73（5）糖被的生理功能保護(hù)作用：保護(hù)細(xì)菌免受干燥的影響，保護(hù)致病菌免受宿主白細(xì)胞的吞噬； 貯藏養(yǎng)料，供營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)重新利用； 表面附著作用：齲齒；具有致病性，抗原性：具有糖被的細(xì)菌毒力

25、強(qiáng)，失去糖被后毒力低，可見(jiàn)糖被有助于細(xì)菌的侵染力； 廢水生物處理時(shí)，糖被有吸附有機(jī)物的能力； 堆積某些代謝廢物。74（6）糖被在科研和實(shí)踐上的應(yīng)用用于菌種鑒定；用作藥物和生化試劑； 用作工業(yè)原料；用于污水的生物處理細(xì)菌的鞭毛5、鞭毛（flagellum）（1）概念：某些微生物表面由細(xì)胞內(nèi)生出的細(xì)長(zhǎng)、波曲的結(jié)構(gòu)。是附屬物，數(shù)目一到數(shù)十根。鞭毛使細(xì)菌具有運(yùn)動(dòng)性。75能運(yùn)動(dòng)的細(xì)菌一定具有鞭毛？在各類細(xì)菌中，球菌一般無(wú)鞭毛桿菌部分有鞭毛弧菌和螺旋菌普遍有鞭毛76（2）鞭毛的著生方式：一端生、兩端生、側(cè)生、周生a. 偏端單生鞭毛 ； b. 偏端叢生鞭毛 ；c. 兩端單生鞭毛 ；d. 兩端叢生鞭毛 ；e.

26、 周生鞭毛 ；f. 側(cè)生鞭毛。77（3）鞭毛的結(jié)構(gòu)鞭毛纖細(xì)而具有剛韌性，直徑僅0.010.02mm， 長(zhǎng) 度達(dá)1520mm，分為三部分：基體、鉤形鞘和鞭毛絲。p24圖1-11Fli蛋白：按鈕Mot蛋白：驅(qū)動(dòng)（鉤形鞘）基體：“馬達(dá)”鞭毛生長(zhǎng)：頂部延伸78（4）鞭毛的觀察1） 暗視野顯微鏡（活菌）；2） 相差顯微鏡；3） 光學(xué)顯微鏡（懸滴法）；4） 光學(xué)顯微鏡（特殊鞭毛染色）；5） 電鏡；6） 半固體穿刺培養(yǎng)。79（5）鞭毛的運(yùn)動(dòng)拴菌試驗(yàn)：為證明細(xì)菌鞭毛的運(yùn)動(dòng)機(jī)制而設(shè)計(jì)的一個(gè)著名實(shí)驗(yàn)。先把單毛菌鞭毛的游離端用相應(yīng)抗體牢固地“栓” 在載玻片上，然后在光學(xué)顯微鏡下觀察該活細(xì)菌的行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該菌會(huì)在

27、載玻片上快速旋轉(zhuǎn)，而不是伸縮運(yùn)動(dòng)，由此證明細(xì)菌的鞭毛是作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而非“揮鞭”運(yùn)動(dòng)（伸縮揮動(dòng)），其動(dòng)力來(lái)自質(zhì)子動(dòng)力，由細(xì)胞膜內(nèi)外質(zhì)子濃度差和電勢(shì)差決定。80圖鞭毛旋轉(zhuǎn)與細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的關(guān)系（a）和（b）描述的是極生鞭毛菌的運(yùn)動(dòng)（c）和（d）描述的是具有周生鞭毛的生物體的運(yùn)動(dòng)81面存在的纖細(xì)、中空、短而多的是使細(xì)菌較牢固地粘連在呼吸道生殖道的粘膜表面上，與菌的致病多見(jiàn)于G-致病細(xì)菌上。介于菌毛與鞭毛之間，功能是在遞DN段，有的性菌毛還是RN 附受體。多見(jiàn)于G-細(xì)菌雄性菌株6、菌毛和性毛菌毛：某些菌體表屬物。功能化道、泌尿吸附有關(guān)。附、消性、性（菌）毛：性狀同菌株間傳噬菌體的吸不A上。827、芽孢（spo

28、re）（1）概念某些細(xì)菌生長(zhǎng)在其生長(zhǎng)發(fā)育后期，在細(xì)胞內(nèi)形成的一個(gè)圓形或橢圓形、厚壁、含水量低、抗逆性（抗干燥、抗熱、抗藥物、抗輻射等）極強(qiáng)的休眠構(gòu)造體稱為芽孢。每一個(gè)細(xì)胞僅形成一個(gè)芽孢。產(chǎn)芽孢細(xì)菌的種類并不多。能產(chǎn)生芽孢是種的屬性，能產(chǎn)生芽孢的大多數(shù)為桿菌。83枯草芽孢桿菌梭狀芽孢桿菌可根據(jù)芽孢在胞內(nèi)的位置作為菌種鑒定84（2）形態(tài)與結(jié)構(gòu)85（3）芽孢的形成過(guò)程86（4）芽孢的萌發(fā)成熟芽孢吸水膨脹芽孢發(fā)芽細(xì)胞釋放87（5）芽孢的生理特性芽孢的出現(xiàn)是細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育，細(xì)胞形態(tài)的分化，是細(xì)胞由一種功能轉(zhuǎn)變成另一種功能的表現(xiàn)，對(duì) 外界環(huán)境（尤其是熱）有很強(qiáng)的抗性。能夠產(chǎn)生芽孢的菌體，當(dāng)它處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期時(shí)

29、，一般不形成芽孢，一旦轉(zhuǎn)入穩(wěn)定期或進(jìn)入衰亡期 初期，營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)會(huì)形成一個(gè)新型細(xì)胞即芽孢。能產(chǎn)生芽孢是種的屬性，能產(chǎn)生芽孢的大多數(shù)為桿菌。88形成的芽孢在胞內(nèi)位置是不同的，以此作為菌體鑒定。芽孢形成需要一定的外界環(huán)境，不同菌體所需環(huán)境不同。芽孢在適宜條件下又能萌發(fā)成營(yíng)養(yǎng)體，但它不是繁殖器一個(gè)芽孢只能形成一個(gè)營(yíng)養(yǎng)體，細(xì)胞數(shù)目無(wú)增多，僅是細(xì)菌生活史中的休眠體。89 細(xì)菌一旦形成芽孢，對(duì)外界惡劣環(huán)境（熱、化學(xué)藥物、輻射）具有很強(qiáng)的抵抗性。因?yàn)椋篴.芽孢內(nèi)含有大量DPA-Ca（2,6-吡啶二羧酸，占芽孢干重的515%）復(fù)合物，使細(xì)胞體積減小到最?。籦. 由芽孢自身的特點(diǎn)決定：含水量少，代謝慢；c. 芽孢

30、壁厚、質(zhì)密，所以熱量不容易透入；d. 芽孢內(nèi)的蛋白質(zhì)和酶比營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞中的耐熱。90（6） 芽孢研究的意義a.細(xì)菌鑒定指標(biāo)；b. 有利于這類細(xì)菌的篩選和保藏；c.作為衡量滅菌消毒措施的主要指標(biāo)。滅菌的徹底與否：殺死芽孢的死亡率。918、孢囊（cyst）也是細(xì)菌的一種休眠構(gòu)造概念：一些固氮菌在缺乏營(yíng)養(yǎng)的條件下，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。特點(diǎn)：a.一個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞只有一個(gè)孢囊，但一個(gè)孢囊可以 萌發(fā)產(chǎn)生多個(gè)幼小細(xì)胞；b.代謝活力：孢囊芽孢；對(duì)熱的抵抗性：孢囊芽孢；c.對(duì)光照、機(jī)械性破壞、紫外線有很強(qiáng)的抵抗性。929、伴孢晶體蘇云金桿菌等少數(shù)芽孢桿菌在芽孢形成的同時(shí)，會(huì)在芽孢旁形成一顆菱形或雙椎形堿溶性蛋白晶體， 稱為伴孢晶體（即內(nèi)毒素）。93大小約0.62.0m，可達(dá)細(xì)菌干重的30左右。由于伴孢晶體對(duì)200多種昆蟲(chóng)尤其鱗翅目的幼蟲(chóng)殺作用， 因而將蘇云金芽孢桿菌制成細(xì)菌殺蟲(chóng)劑（生物農(nóng)藥）。殺蟲(chóng)原理：被吞噬釋放出蛋白毒素與蛋白受體特異結(jié)合細(xì)胞膜穿孔一方面細(xì)胞膨脹死亡，另一方面患敗血癥死亡敗血癥是致病菌或條件致病菌侵入血循環(huán)中生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生毒素和其他代謝產(chǎn)物所引起的急性全身染。94三、細(xì)菌的繁殖裂殖（最普