第四节放线菌是介于细菌与丝状真菌之间而又接近细菌的一类丝状原核生物,因菌落呈放射状而得名。多数是腐生,少数是寄生。腐生菌在土壤中的分布和数量仅次于细菌,在物质循环中起到重要作用,可改良土壤。寄生菌可引起人、动植物的疾病。以孢子或菌丝状态广泛地存在于自然界,土壤中最多,其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味。放线菌最突出的特点是可产生种类繁多的抗生素(在已报道过的近万种抗生素中,约70%由放线菌产生;而其中90%由链霉菌属产生)。产生维生素(B12)、酶制制(葡萄糖异构酶,蛋白酶);在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用。少数寄生型放线菌可引起人、动物(皮肤、脑、肺和脚部感染)、植物(如马铃薯和甜菜的疮痂病)的疾病。放线菌一、放线菌的形态、大小和结构单细胞,菌体由分支发达的菌丝组成,最简单的为杆状或具原始菌丝。细胞壁中含有原核生物特有的二氨基庚二酸和胞壁酸,基本上为G+,枝动菌属除外。菌丝细胞的结构与细菌基本相同,根据其形态和功能分为三类:营养菌丝(基内菌丝)、气生菌丝和孢子丝。链霉菌的各种孢子丝形态:孢子丝的形态及分生孢子的表面结构是链霉菌重要的分类鉴定依据。灰色链霉菌的直形孢子链,孢子表面光滑(标尺:1μm).北里链霉菌的孢子链轮生(标尺:0.5μm)玫瑰花链霉菌能登亚种的螺旋形孢子链(标尺:1μm)褶皱链霉菌的螺旋形孢子链(孢子表面有褶皱)孢子呈球形、椭圆、杆状、瓜子状,表面结构多样——光滑、疣、生刺,有颜色。绿色产色链霉菌的螺旋形孢子链,孢子表面有刺(标尺:1μm).二、菌落形态一般圆形,光平或有皱褶,光镜下可见周围具有放射状菌丝,可分两类:一类由产生大量气生菌丝的菌种如链霉菌形成,表面紧密、质地细密、不易挑起;一类不产生大量菌丝体,如诺卡氏菌,黏着力差,结构呈粉质状,用针挑起粉碎。三、放线菌的繁殖无性孢子菌丝断裂分生孢子:大多数放线菌孢囊孢子:游动放线菌属链孢囊菌属•常见于液体培养中,工业发酵生产抗生素时都以此法大量繁殖放线菌。•诺卡氏菌属通过基内菌丝断裂成杆状细胞的方式繁殖。分生孢子的形成是通过横隔分裂来完成的孢囊形成分两种形式:有些属菌的孢囊是由孢子丝卷绕而成;有些属的孢囊是由孢囊梗逐渐膨大。孢囊外围都有囊壁,无壁者一般称假孢囊。孢囊有圆形、棒状、指状、瓶状或不规则状之分。孢囊内原生质分化为孢囊孢子,孢子囊成熟后破裂释放孢子。带鞭毛者遇水游动,如游动放线菌属;无鞭毛者则不游动,如链孢囊菌属。游动放线菌属的形态柱状至瓶状孢囊;右:有鞭毛的孢子.细菌的芽孢是休眠体,而放线菌的孢子是繁殖体。放线菌的孢子一般不耐热,但耐干旱(高温放线菌的孢子含有吡啶二羧酸,可能是造成其耐热的原因)。细菌的芽孢和放线菌的孢子的比较链霉菌的生活史繁殖菌丝(孢子丝)孢子丝释放分生孢子分生孢子在适宜的条件下萌发,长出1-3个芽管放线菌与其它细菌的相同点:四、放线菌属真细菌范畴•属于原核生物,为单细胞;菌丝直径与其它细菌相仿;•细胞壁主要成分是肽聚糖,对溶菌酶敏感;•有的放线菌产生有鞭毛的孢子,其鞭毛类型与其它细菌相同;•放线菌的噬菌体形态与其它细菌相似;•最适生长pH与多数细菌相似;•DNA重组方式相同;•凡对细菌敏感的抗生素,对放线菌亦敏感。放线菌与其它细菌的不同点:•细胞为分枝状菌丝;•菌落形态与霉菌相似;•孢子繁殖•核糖体同70S;五、生长要求培养基:高氏一号培养基培养条件:中性偏碱(pH7.5~8.5)需氧23℃~37℃5~7d第五节其他原核微生物立克次氏体支原体衣原体螺旋体细胞结构:1、有细胞壁和细胞膜。细胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸,膜结构疏松,营养物质易通过也易泄漏。革兰氏染色阴性。2、无鞭毛,不运动3、无芽孢生理特点:专性活细胞内寄生。能量代谢独特,只能氧化谷氨酸,不能氧化葡萄糖、6-磷酸葡萄糖和有机酸。有完整的细胞色素系统,可完成氧化磷酸化。繁殖方式:二分裂。主要以节肢动物(虱、蜱、螨等)为媒介,寄生在它们的消化道表皮细胞中,然后通过节肢动物叮咬和排泄物传播给人和其他动物。分类:3属立克次氏体属:恙虫热立克次氏体柯克斯体属:Q热立克次氏体罗沙利马体属:战壕热立克次氏体形态大小:细胞常表现出不同大小的球状、环状、大小不一的丝状、杆状及不规则形态,这些丝状体还有高度分枝,形成丝状真菌样形体,故有支原体之称。是已知的可以独立生长和生活的最简单的生命形式,也是最小的细胞型生物。介于细菌和立克次氏体之间的原核微生物。二、支原体:又称类菌质体细胞结构:1、无细胞壁,革兰氏染色阴性,不易着色2、细胞膜三层,内外层为蛋白质,中层为类脂和胆固醇,含有胆固醇是其它原核生物所罕见3、细胞质中有大量核糖体、DNA、RNA繁殖方式:多样,分割生殖、二分裂生殖,也可出芽生殖培养:菌落为油煎荷包蛋状,中央厚,颜色较深,边缘薄而且透明,颜色浅。致病性较弱,大多数不致病。唯一肯定的是肺炎支原体,可引起支原体肺炎。三、衣原体介于立克次氏体与病毒之间,在真核细胞内专性寄生的一类原核微生物。过去误认为“大病毒”,但它们的生物学特性更接近细菌而不同于病毒。在宿主细胞内观察到的衣原体微菌落(microcolony)衣原体特性1)细胞结构与细菌类似(有细胞壁,但缺肽聚糖);3)专性活细胞内寄生4)在宿主细胞内生长繁殖具有独特的生活周期,即存在原体和始体两种形态。6)衣原体广泛寄生于人类、哺乳动物及鸟类,少数致病;5)衣原体不耐热,60度10分钟即被灭活,但它不怕低温,冷冻干燥可保藏多年。对红霉素、氯霉素、四环素敏感。衣原体能进行有限的大分子合成,但缺乏产生能量的系统,必须依赖宿主获得ATP,因此又称为“能量寄生型生物”。衣原体是所有具有细胞结构的生物中生化功能最简单的。沙眼衣原体是人类砂眼的病原体,甚至引起结膜炎、角膜炎、角膜血管翳等临床症状,成为致盲的重要原因。1956年,我国微生物学家汤飞凡等应用鸡胚卵黄囊接种法,在国际上首先成功地分离培养出沙眼衣原体。2)形态大小:球状,直径0.2-1.5um;鹦鹉热衣原体砂眼衣原体形状和大小:菌体细长、柔软、弯曲呈螺旋状,宽度0.1-0.5um,有的达30um,长度3-20um,有的长500um。形态和运动机理独特的细菌四、螺旋体结构:原生质柱——核区+细胞质圆柱形体细胞膜细胞壁:含脂多糖和磷壁酸轴索:轴丝组成。无鞭毛,依靠轴丝的收缩而运动——不同于螺旋菌外膜:三层膜结构,作用不清繁殖方式:二均分裂分类:5属螺旋体属、脊螺旋体属:不致病密螺旋体属:梅毒密螺旋体疏螺旋体属:回归热疏螺旋体钩端螺旋体属:钩端螺旋体梅毒密螺旋体支原体、立克次氏体、衣原体与细菌、病毒的比较特征细菌支原体立克次氏体衣原体病毒直径(μm)0.5-0.20.2-0.250.2-0.50.2-0.3<0.25可见性光学显微镜光镜勉强可见光学显微镜光镜勉强可见电子显微镜过滤性不能过滤能过滤不能过滤能过滤能过滤革兰氏染色阳性或阴性阴性阴性阴性无细胞壁有坚韧的细胞壁缺与细菌相似与细菌相似无细胞结构繁殖方式二均分裂二均分裂二均分裂二均分裂复制培养方法人工培养基人工培养基宿主细胞宿主细胞宿主细胞核酸种类DNA和RNADNA和RNADNA和RNADNA和RNADNA或RNA核糖体有有有有无大分子合成有有进行进行只利用宿主机器产生ATP系统有有有无无增殖过程中结构的完整性保持保持保持保持失去入侵方式多样直接昆虫媒介不清楚决定宿主细胞性质对抗生素敏感敏感(青霉素例外)敏感敏感不敏感对干扰素某些菌敏感不敏感有的敏感有的敏感敏感内容回顾五、食品发酵、医药工业中常见的细菌1.枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)个体形态:G+杆状,周生鞭毛,有芽孢(椭圆到柱状,中生到近端生,芽孢囊不膨大)菌落形态:粗糙,不透明,扩张,污白色用途:α-淀粉酶(BF7658)蛋白酶(AS1.398)杆菌肽(bacitracin,对G+有抑制作用)2.醋酸杆菌•个体形态:G-,短杆,单生、成对或链状,培养时间长易形成丝状、弯曲、棒状等多种畸形。•最适生长温度:30℃•最适pH:5.4~6.3•用途:醋酸发酵恶臭醋杆菌(AS.1.41)巴氏醋酸菌(沪酿1.01)4.嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)•形态:G+,球状,成对或成链•最适生长T:40~41℃•用途:酸奶发酵剂3.保加利亚乳杆菌(Lactobacillusbulgaricus)(改名为德氏乳杆菌保加利亚亚种)•形态:G+,杆状(常为长杆),成单或成链,•最适生长T:40~43℃•用途:酸奶发酵剂•形态:G+、弯曲和常分叉的杆菌,专性厌氧(分离自哺乳婴儿粪便,能在肠道定植的益生菌)•最适生长温度:37℃•用途:微生态调节剂5.双歧杆菌(Bifidobacterium)7.大肠埃希氏菌(Escherichiacoli)•形态:G-,短杆•最适生长温度:37℃•用途:食品卫生重要指示菌,作为粪便污染指标来评价食品的卫生质量6.北京棒杆菌(Corynebacteriumpekinese)•形态:G+,短杆或小棒状,单个或八字排列,无芽孢•最适生长温度:30~32℃•用途:谷氨酸发酵精品课件!精品课件!8.肠膜明串珠菌(Leuconostocmesenteroides)•形态:G+球菌,常成对或链形排列,兼性厌氧•用途:生产右旋糖酐(代血浆)和葡聚糖(sephadex)9.苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)•用途:细菌杀虫剂