02第二章微生物形态结构与分类

2020/1/191第二章微生物形态结构与分类2020/1/192主要内容：原核微生物的形态、大小、细胞结构真核微生物的形态、大小、细胞结构非细胞型微生物的形态、大小、结构微生物的分类2020/1/193第一节细菌2020/1/194一、原核微生物与真核微生物细胞的区别：原核微生物真核微生物核DNA核糖体细胞分裂有性生殖细胞器呼吸链细胞壁成分运动器官大小拟核，无核膜、核仁一条70S横二分裂无无细胞膜上肽聚糖、磷壁质中空管状1—10μm真正的核，有核膜核仁1至数条，与RNA、组蛋白结合80S(细胞质中)70S(细胞器中)有丝分裂,减数分裂有有线粒体上多聚糖,几丁质9+210—100μm2020/1/195二、原核微生物的主要种类细菌放线菌蓝细菌螺旋体立克次氏体支原体衣原体2020/1/196三、形态球菌：球形、椭圆形杆菌：螺旋菌：弧菌：霍乱弧菌Vibriocholerae螺旋菌其他：柄杆菌属、球衣菌、双歧杆菌异常：畸形如巴氏醋杆菌衰颓形如乳酪芽孢杆菌2020/1/197四、大小:与染色法、菌龄、渗透压有关。0.2—10μm，多为几个μm。大小表示方法：球菌，以其直径大小表示杆菌和螺旋菌，以“宽度×长度”表示2020/1/198五、细胞结构特殊结构：荚膜鞭毛菌毛芽孢伴胞晶体基本结构：细胞壁细胞膜及间体细胞质核区2020/1/1992020/1/1910㈠、基本构造：1、细胞壁cellwall占细胞干重的10-25%。⑴观察：质壁分离+染色。如阿拉法染色：磷钼酸+甲基绿(质不着色，壁呈绿色)。⑵功能：保持细胞形状(除掉细胞壁后呈圆形)。保护(去壁后发生渗透裂解)。为鞭毛运动提供支点。屏障作用，阻挡大分子物质。与抗原性、致病性、噬菌体的感染有关。2020/1/1911⑶、化学组成及结构A、肽聚糖：由单体组成的聚合物。单体之间通过肽间桥连接B、磷壁质：G+菌特有。多元醇（核糖醇或甘油）+磷酸C、脂多糖、磷脂、脂蛋白：G-菌特有。单体N-乙酰葡萄糖胺(NAG)N-乙酰胞壁酸(NAM)短肽2020/1/1912⑷革兰氏染色与细胞壁结构。1884丹麦Christiangram发明A、染色方法：涂片→干燥→火焰固定→结晶紫染色→水洗→路戈氏典液媒染→水洗→95％酒精脱色→立即水洗→番红复染→水洗→干燥→镜检G+：Gram-positivebacteria紫色G-：Gram-negativebacteria红色2020/1/1913B、细菌细胞壁的结构G+细菌细胞壁肽聚糖：占细胞壁物质的50-90%，其中75%的亚单位紧密交错成网状。如枯草芽孢杆菌20层磷壁质：分甘油型和核糖醇型。G-细菌细胞壁内壁层：占壁重5—10%，为肽聚糖，30%亚单位交错疏松。外壁层：脂蛋白内层磷脂中层脂多糖外层，毒性成分比较C、革兰氏染色机理：细胞壁的结构和化学成分不同⑸细胞壁缺陷细菌a、原生质体：人工条件下用溶菌酶除去细胞壁或用青霉素抑制细胞壁的合成后，所留下的部分。一般由G+形成。b、球形体：残留部分细胞壁，一般由G-形成，有一定的抗性。c、L型细菌2020/1/19152、细胞膜cellmembraneA、研究方法:观察：质壁分离+中性或碱性染料+光学显微镜。B、化学组成：蛋白质60-70%脂类（甘油磷脂）20-30%糖蛋白、糖脂2%核酸：微量C、结构：双层单位膜磷脂分子层构成骨架。磷脂分子以各种形式运动，使膜具有流动性，蛋白质分布其中。蛋白质、种类随种和生理而变化。2020/1/1916D、功能：物质转运渗透酶供能呼吸酶、ATP合成酶合成合成细胞壁、细胞膜上的大分子物质。运动支点鞭毛着生位点E、内膜系统：原核微生物的细胞膜内陷或折叠形成的膜系统。特点：具有特定的酶系统；增大表面积，提供更大空间。①间体：mesosome细胞膜内陷形成。与呼吸、细胞核分裂、核物质运送和芽孢形成有关。②载色体：光合细菌特有，含光合色素和电子传递成分，是光合作用部位。③羧酶体：自养菌特有，固定二氧化碳的场所。2020/1/19173、细胞质及其内含物流体成分：水、蛋白质（可溶性酶类）.核酸、脂类、糖、无机盐。富含核酸，嗜碱性强。颗粒成分：A、核糖体（ribosome）核糖核蛋白颗粒结构，含60%RNA和40%蛋白质。真核细胞核糖体原核细胞核糖体游离或结合与内质网游离或多聚（多顺反子）80S(40+60)或70S70S(50+30)106—107个/细胞4000—104个/细胞2020/1/1918B、内含物气泡：光合细菌、水生细菌具有。蛋白质性质，内侧疏水，只透气而不透溶质。功能：增加浮力，保证通气如好气性盐杆菌属。异染粒：使兰色染料(如美兰或甲苯胺兰）变成紫色。成分：多聚偏磷酸盐例：白喉棒状杆菌、鼠疫杆菌。聚β-羟丁酸：中性脂肪酸，相当于真核生物的脂肪。功能：碳源、能源储存物、避免酸性过高。染色：苏丹黑例：假单胞菌、根瘤菌、固氮菌、肠杆菌2020/1/1919糖原和淀粉粒：加稀碘液成为红色或兰色。硫滴：一些硫细菌和光合细菌在富含H2S的环境下形成。可存在于细胞内或外。是硫源和能源的储存物。碱溶性蛋白晶体：伴胞晶体特点：①随菌种、菌龄、条件而不同，是鉴定特征。②多为储存物③维持内环境稳定，防止渗透压或酸性过高。B、内含物2020/1/19204、核区（nucleoid）和质粒(Plasmid)(1)细菌染色体（bacteriachromosome）：一个共价闭和环状的DNA分子+少量RNA+少量蛋白质。长度：E.coli1100—1400μm（细胞长度约2μm）观察：Gimsa染色+光镜；电镜。功能：储存和传递遗传信息。真核生物原核生物DNA与碱性蛋白如组蛋白、鱼精蛋白结合中和磷酸基，构成染色体DNA与Mg2+或有机碱结合中和磷酸基团多条DNA一条DNA有核膜、核仁和固定形态无固定形态分子量10分子量109D2020/1/1921(2)质粒：存在于某些细菌、真菌染色体外或附加在染色体上的共价闭合环状的DNA分子。是遗传工程的重要载体。特点：分子量106D，含50—100基因。可独立存在与细菌染色体外，自我复制、稳定遗传和表达，可整合、可消失、可在细胞间传递。非细菌生命活动必需，但可携带决定细菌某些遗传特性的基因。如：接合质粒（F因子）、抗性质粒（R因子）、降解质粒、细菌素质粒（Col因子）、致瘤质粒、共生固氮质粒4、核区（nucleoid）和质粒(Plasmid)2020/1/1922ColE1质粒2020/1/1923㈡、特殊构造：1、鞭毛定义：运动性微生物表面着生的由细胞膜内生出的细长、弯曲、毛发状的丝状体结构。功能：运动观察：电镜碱性品红+鞣酸（媒染）+光镜半固体穿刺大小：L：70μm，φ10—25nm具鞭毛的种类：螺旋菌、部分杆菌、尿素八叠球菌。2020/1/1924位置、种类：偏端单生（霍乱弧菌）、两端单生（鼠咬热螺旋体）两端丛生（红色螺菌）偏端丛生（铜绿假单胞菌）周生（E.coli、枯草芽孢杆菌）是分类特征之一。2020/1/1925化学组成：蛋白质（鞭毛素），是H抗原;多糖、类脂、DNA、RNA（少量）结构鞭毛丝鞭毛钩基体：①中心杆。②由外—内：L、P、S、M环特性：①趋性运动—化学趋避和光学趋避。②非生命活动必须③与致病性有关。2020/1/19262、菌毛(pilus)和性丝(sexpilus)菌毛：某些细菌表面的非运动性细丝。功能：黏附。病原菌如霍乱弧菌、奈瑟氏淋球菌聚集以形成菌膜菌毛抗原性纤毛：如E.coli的F-pili.可传递遗传物质。2020/1/19273、荚膜（capsure）：定义：某些细菌生活在一定营养条件下向细胞壁表面分泌的一层松散透明的黏液或胶状物。观察：负染法分类：①荚膜：具一定外形，稳定附着。②黏液层slimelayer:无明显边缘，疏松分散。③菌胶团：许多细菌荚膜物质溶为一体。2020/1/1928化学组成：主要为多糖或多肽。90%水分。功能：储藏营养、抗干燥、提高致病力，防吞噬。应用及危害：①肠膜明串珠菌生产的葡聚糖是生产右旋糖苷（维持血浆渗透压，抗休克）的原料②毒性荚膜：流感噬血杆菌、肺炎克氏杆菌③黏附，引起龋齿④食品变质：粘性面包、粘性牛奶、粘性糖2020/1/19294、芽孢（spore.Endospore）①芽孢定义：某些细菌在其生长阶段，细胞内形成的圆形或椭圆形结构，是对不良环境具抗性的休眠孢子。又叫内生孢子。2020/1/1930②形成过程、特点轴丝形成——隔膜形成——前孢子——皮层形成——孢子外壳形成——外孢子囊——成熟，孢子囊破裂，释放芽孢。结构芽孢外壁：保护层芽孢衣：致密，通透性差皮层：主要成分肽聚糖和DPA-Ca芽孢核心：含水量低。特点：A、两层膜极性相反，B、皮层和外壳层合成、积累吡啶二羧酸（DPA）2020/1/19312020/1/1932③特征：A、对恶劣环境具很强抵抗力。可存活数十年。枯草芽孢杆菌：100℃1hr破伤风梭状芽孢杆菌：100℃3hr肉毒梭状芽孢杆菌：100℃6hr.180℃10min原因：DPA-Ca赋予异常的抗热性。芽孢壁厚而致密，核心含水量低，酶含量低，代谢强度低。危害与灭菌：B、其形状、大小、位置因菌种而异。位置：中间（枯草芽孢杆菌）；两端（破伤风芽孢杆菌）大小：大于或小于菌体。C、其形成受各种条件影响。不良环境：大部分适宜条件：苏云金芽孢杆菌有氧条件：炭疽芽孢杆菌无氧条件：破伤风芽孢杆菌D、是休眠体而不是繁殖体。2020/1/1933④产生芽孢的种类：Bacillus,Clostridium,芽孢八叠球菌属脱硫肠状菌属螺菌属弧菌属（少）2020/1/19345、伴胞晶体：一些种类在形成芽孢的同时在细胞内形成的一种晶体状多肽。是蛋白质，具毒性。如苏云金芽孢杆菌（B.thuringenesis）的伴胞晶体，碱溶性，0.5μg可致鞘翅目昆虫麻痹。2020/1/1935六、细菌的繁殖横二分裂。既无有丝分裂也无减数分裂。过程：1、DNA复制，与间体相连，分开。2、赤道附近膜内陷，闭合形成细胞质膜。3、横隔壁形成，子细胞分离。无真正的有性生殖。2020/1/19362020/1/1937七、菌落特征：1、几个概念：培养基（culturemedia）：人工配制的适合微生物生长繁殖和积累代谢产物的营养基质。按物理形态可分为液体、固体、半固体培养基。菌落(colony)固体培养基上形成的肉眼可见的、孤立的、具有一定形态结构的细胞群体。菌苔(lawn):固体培养基表面许多菌落连成一片。菌膜：液体培养基表面形成的细菌群体。纯培养（pureculture）：由一个细胞繁殖形成的菌体。2020/1/19382020/1/19392、菌落特点：①具有种的稳定性和专一性。包括大小、形状、边缘、隆起、光泽、质地、颜色、透明度、表面状态。②其特征与细胞形态和生长行为相关连。如有无荚膜、细胞排列、色素（可溶或不可溶）。③菌落大小受接种量、营养、化学物质、气体影响。2020/1/1940第二节放线菌2020/1/1941一、概念：一类能形成分枝菌丝、单细胞、产无性孢子（分生孢子）的特殊类群,G+,原核微生物。二、生态1、腐生。作用：A、参与自然界物质循环。B、生产种类繁多的抗生素，如链霉素、多粘霉素、头孢霉素……C、生产VitC、酶、甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理…2020/1/19422、寄生：放线菌病：马铃薯疮痂病、皮肤病、肺炎诺卡氏病：足藓、皮肤病、肺炎三、分布：土壤中：105—106cfu/g,中性、偏碱性土壤，使带土腥味。河流：小单孢、游动放线菌等。空气食品动物体表反诌动物肠道…2020/1/1943四、形态结构：单细胞、无隔菌丝、G+。以链霉菌为例：1、营养菌丝：吸收营养，常含色素。2、气生菌丝：3、孢子丝：繁殖。形状、长度、排列各不相同。发育周期：孢子萌发—营养菌丝—气生菌丝—孢子丝—孢子。2020/1/1944五、菌落特征：干燥多皱、表面呈放射状，基质深入培养基。粉质。六、繁殖：1、无性孢子：产生分生孢子（横隔孢子或孢囊孢子）。多见于静置。2、菌丝断裂：多见于