第二章原核微生物细菌

2020/7/171第二章原核微生物李丽颖[e-mail]839559312020/7/172不利环境因子的影响原核微生物真核微生物微生物生理（酶，营养，代谢）繁殖生长生存因子微生物之间关系菌种保藏，退化复壮遗传和变异遗传变异基因重组遗传工程应用非细胞结构－病毒第一编微生物学基础2020/7/173第二章原核微生物第一节细菌1.细菌的个体形态；2.细菌的大小；3.细菌的细胞结构；4.细菌的培养特征；5.细菌的物理化学性质第二节古菌1.古菌的特点；2.古菌的分类第三节放线菌1.放线菌的特点；2.放线菌的形态；3.繁殖；4.菌落特征第四节蓝细菌1.特点；2.蓝细菌细胞结构；3.生活环境；4.分类2020/7/174原核微生物的特点：没有核膜，是DNA高度折叠形成的一个核区，叫拟核或似核。没有细胞器，只有由细胞质膜内陷形成的不规则泡沫结构体系，例如间体、光合作用层片及其他内折。不进行有丝分裂，生殖方式为二均分裂（裂殖），有的以孢子繁殖。生殖方式—核—细胞物质—2020/7/175细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、支原体、衣原体、立克次氏体原核微生物古细菌真细菌2020/7/176第一节细菌1.细菌的个体形态2.细菌的大小3.细菌的细胞结构4.细菌的培养特征5.细菌的物理化学性质2020/7/1771.细菌的个体形态细菌个体微小，其个体形态要借助于光镜和电镜来观察和研究。细菌种类繁多，但外形主要为以下3种，即：球状杆状螺旋状2020/7/178细胞呈球形或椭圆形。①球状(coccus)A.单球菌B.双球菌C.链球菌D.四联球菌E.八叠球菌F.葡萄球菌脲小球菌肺炎链球菌甲烷八叠球菌金黄色葡萄球菌四联球菌肺炎双球菌2020/7/1792020/7/1710.................................................单球菌（显微镜下示意图）单球菌(singlecoccus)2020/7/1711......................................................................双球菌（显微镜下示意图）双球菌(doublecoccus)2020/7/1712链球菌链球菌（显微镜下示意图）2020/7/1713左：显微镜效果右：电镜照片四联球菌2020/7/1714单球菌双球菌链球菌八叠球菌四联球菌葡萄球菌2020/7/1715②杆菌(bacillus)梭状芽孢杆菌短杆菌长杆菌自然界中最为常见的菌。细胞呈杆状或圆柱状，菌体直或稍弯，粗短或细长。末端钝圆、尖、膨大。*细长的杆菌又称为丝状菌。2020/7/1716杆菌的几种形态双杆菌链杆菌球杆菌单杆菌2020/7/1717③螺旋菌(spirilla)螺旋不满一圈称为弧菌(vibrio);满2~6环称为螺旋菌(spirllum);旋转周数在6环以上的称为螺旋体(spirochaeta)。螺旋菌弧菌螺旋体厌氧污泥中的紫硫细菌、红螺菌属、绿螺菌属脱硫弧菌逗号弧菌2020/7/1718④丝状菌分布在潮湿土壤及活性污泥中，呈丝状体，杆菌的一种。蓝细菌2020/7/1719水处理中的丝状菌铁细菌：浮游球衣菌、泉发菌属、纤发菌属；丝状硫细菌：丝状硫细菌、如发硫细菌、贝日阿托氏菌属、亮发菌属、透明颤菌属。2020/7/1720硫氧化细菌2020/7/1721贝日阿托氏菌——硫氧化细菌2020/7/1722菌丝一段固着在植物残片或纤维上菌丝伸出活性污泥发硫细菌活性污泥发硫细菌纤维体发硫细菌2020/7/1723浮游球衣细菌单个球衣菌丝状污泥膨胀2020/7/1724细菌的异常形态？营养条件影响物理化学因素影响细菌的菌龄2020/7/1725球菌以直径计，0.5-2.0μm；杆菌计长×宽，(1-5)μm×(0.5-1.0)μm；螺旋菌量宽度与弯曲长度，(0.25-1.7)μm×(2-60)μm。2.细菌的大小量度细菌大小的单位是μm。注意：菌体的大小在发育过程中有变化新细菌小成熟细菌大老龄细菌小培养基渗透压增大，则细胞变小。2020/7/1726不利环境因子的影响原核微生物真核微生物微生物生理（酶，营养，代谢）繁殖生长生存因子微生物之间关系菌种保藏，退化复壮遗传和变异遗传变异基因重组遗传工程应用非细胞结构－病毒第一编微生物学基础2020/7/1727第二章原核微生物第一节细菌1.细菌的个体形态；2.细菌的大小；3.细菌的细胞结构；4.细菌的培养特征；5.细菌的物理化学性质第二节古菌1.古菌的特点；2.古菌的分类第三节放线菌1.放线菌的特点；2.放线菌的形态；3.繁殖；4.菌落特征第四节蓝细菌1.特点；2.蓝细菌细胞结构；3.生活环境；4.分类2020/7/1728第一节细菌1.细菌的个体形态2.细菌的大小3.细菌的细胞结构4.细菌的培养特征5.细菌的物理化学性质2020/7/17293.细菌的细胞结构细菌的细胞结构*一般结构特殊结构细胞壁细胞质膜细胞质及其内含物细胞核*荚膜*粘液层*菌胶团衣鞘*芽孢鞭毛光合作用层片2020/7/17303.细菌的细胞结构荚膜细胞壁质膜细胞周质间隙质粒鞭毛纤毛核糖体2020/7/1731包围在细菌体最外层，具有坚韧而有弹性的薄膜。它约占菌体的10%~25%，主要成分为肽聚糖。一般结构：细胞壁定义构成肽聚糖的基本单元2020/7/1732化学组成和结构革兰氏阳性菌G+和革兰氏阴性菌G-2020/7/173320-80nm10nm肽聚糖(40-90%)，含量高磷壁酸(50%)，含量高蛋白质(20%),含量低脂肪(1~4%),含量低肽聚糖(10%)，含量低蛋白质(60%)脂肪(11~22%)脂多糖2020/7/17342020/7/1735内壁层G-的结构和化学组成G+的结构和化学组成2020/7/1736特征G–G+强度疏松坚韧厚度薄，5～10nm厚，20～80nm肽聚糖层数少，1～3层多，多达50层肽聚糖含量少（10～20％）高（40～90％）磷壁酸－＋脂多糖＋－脂肪含量较高一般无蛋白质含量较高无革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁成分比较2020/7/1737生理功能保护原生质免受渗透压；维持细菌形态；分子筛，保留蛋白质，阻挡某些分子进入；为鞭毛提供支点2020/7/1738一般结构：细胞质膜紧贴在细胞壁内侧，包围细胞质的一层柔软富有弹性的薄膜。定义化学组成和结构60-70％蛋白质（结合在膜中）30-40％脂类（磷脂双分子层）2％脂肪2020/7/1739维持渗透压的梯度，选择性的半渗透作用；含有合成细胞壁和形成隔膜的酶；间体（细胞膜内陷形成的管状囊状结构）含有细胞色素，参与呼吸；含有多种酶，进行物质代谢和能量的代谢；含鞭毛基粒生理功能2020/7/1740一般结构：细胞质除核物质外的无色透明粘稠的复杂胶体。定义化学组成和结构蛋白质、核酸、多糖、脂类、无机盐、水。2020/7/1741细胞生长到成熟阶段，因营养过剩形成的一些贮藏物质。细胞质中内含物一般结构：2020/7/1742细胞质中内含物一般结构：核糖体：RNA(60%)和蛋白质亚微颗粒，是蛋白质生物合成的场所。注意：一种细菌通常只含有一种或两种内含颗粒。核糖体结构模式图2020/7/1743异染颗粒:蓝色染料侵染呈紫红色。化学本质——偏磷酸盐的聚合物。功能：磷源和能源性贮藏物2020/7/1744聚-羟基丁酸（简称PHB）颗粒可被脂溶性染料染色。功能：作为C源和P源的贮存物。代表菌属：假单胞菌、固氮菌、根瘤菌、产碱菌、芽孢杆菌、微球菌。2020/7/1745硫粒：具有折光性。功能：某些化能自养型硫细菌，贮存S元素的物质。代表菌属：丝硫菌属、发硫菌属。2020/7/1746糖原：能够被碘液染成红褐色淀粉粒：能够被碘液染成蓝色功能：作为细菌的C素来源和能源。功能：作为细菌的C素来源和能源。2020/7/1747贮藏物碳源及能源氮源：蓝细菌的藻青素、藻青蛋白磷源（异染粒）：聚磷菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌糖原：E.Coli、芽孢杆菌、蓝细菌等PHB：固氮菌、产碱菌、肠杆菌硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌2020/7/1748功能：调节浮力，相当于鱼的鱼漂。代表菌属：紫色光合细菌、蓝细菌。气泡（水生细菌）2020/7/1749拟核一般结构：环状DNA分子高度折叠而成的纤维状物质，亦称细菌染色体。定义2020/7/17502020/7/17513.细菌的细胞结构细菌的细胞结构*一般结构特殊结构细胞壁细胞质膜细胞质及其内含物细胞核*荚膜*粘液层*菌胶团衣鞘*芽孢鞭毛光合作用层片2020/7/1752荚膜(capsule)特殊结构：定义一些细菌表面的分泌的粘性物质。①保护细菌免受干旱损伤，对一些致病菌来说，则可保护它们免受宿主白细胞的吞噬；②贮藏养料，营养缺乏时利用；③有生物吸附作用，使菌体附着于物体表面。毒性的增强。生理功能化学组成和结构含90-98％水，多糖，多肽。2020/7/1753菌胶团(zoogloea)特殊结构：细菌按一定排列顺序聚集由一个公共荚膜包围形成的集团。定义代表菌属：动胶菌属的细菌［菌胶团＋吸附物（物质、其他微生物）＝活性污泥］2020/7/1754粘液层(slimelayer)特殊结构：定义荚膜和菌胶团硬质化形成的透明坚韧的空壳。衣鞘特殊结构：定义细菌分泌的粘性多糖疏松地附着在菌体表面。2020/7/1755芽孢(spore)特殊结构：定义某些细菌当环境恶劣时，细胞质浓缩凝集，逐步形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的休眠体，称为芽孢。结构致密，染料不能渗入，不着色。含水率（38~40%）低。2020/7/1756皮层主要成分肽聚糖，其含有吡啶二羧酸以及大量的Ca2+，二者形成了一种极为耐热的凝胶状物质，使得芽孢菌异常抗热。灭菌消毒的主要指标？2020/7/1757鞭毛特殊结构：由细胞质膜上的鞭毛基粒长出的一条纤细的波浪型丝状物。定义使得细胞能够运动；在ATP水解酶作用下水解ATP获得能量的。生理功能细菌鞭毛的电镜照片弧菌鞭毛的电镜照片2020/7/17582020/7/17594.细菌的培养特征是一个细菌繁殖起来的，由无数细菌组成的具有一定形态特征的细菌集团。菌落2020/7/1760表面的特征(光滑或粗糙，干燥还是湿润)；边缘（圆形，锯齿，花瓣状，卷曲呈毛发状）；纵剖面（平坦，扁平，隆起，凸起，草帽状，乳头状）。形态突起边缘2020/7/1761•有鞭毛的细菌则较大而扁平，边缘波状、锯齿状等(?)•有荚膜的细菌菌落较大并且表面光滑，而没有荚膜的则表面较粗糙；(?)•具有芽孢的细菌菌落表面常有褶皱并且不透明。(?)2020/7/17622020/7/17632020/7/17645.细菌的物理化学性质1）表面电荷和等电点概念：氨基酸的等电点？氨基酸是两性的物质，在碱性的溶液中表现为带负电荷，在酸性溶液中带正电荷，在一定pH溶液中，正负电荷相等，这时的pH值称为该氨基酸的等电点。NH3+COO-+OH-+H+RHCNH3+COOHRHCNH2COO-RHC2020/7/1765细菌的等电点pH2~5G+pH2~3G-pH4~5细菌在一般的培养、染色、血清学实验中都处在偏酸中性、偏碱，均高于等电点，所以细菌带负电。2020/7/17662）细菌的染色原理原理：依靠细菌表面所带的电荷，用染料将其染色。•大多数细菌带负电，常用碱性染料结晶紫，龙胆紫，碱性品红，蕃红，美蓝，甲基紫，中性红，孔雀绿。•少数细菌如诺卡氏菌属和分枝杆菌属中的某些菌用酸性染料石炭酸品红染色，称为抗酸性染色。革兰氏染色的原理？P542020/7/17673）细菌的繁殖√无性的二分裂繁殖：1个母细胞分裂成两个子细胞。草履虫、变形虫、眼虫、细菌芽殖：在母细胞表面先形成突起，逐渐长大同母细胞分开。酵母菌和水螅孢子生殖：1个细胞形成许多分裂孢子或节孢子。低等植物和真菌很少细菌有性繁殖。2020/7/1768浊度密度1.07-1.19比表