环境工程微生物学-原核微生物课件.ppt

,*,page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,2,章 原核微生物,2,概述 生物中哪些是微生物,生 物,细胞生物,非细胞生物：病毒、亚病毒,原核生物,：三菌、三体,真核生物：真菌、单细胞藻类、,原生动物,3,Concepts,Prokaryotes(,原核生物,),are small and simple in structure when compared with eukaryotes,yet they often have characteristic shape and size.,Prokaryotic genetic material,is located in an area called the nucleoid and is not enclosed by a membrane.,The prokaryotic cell wall,almost always has peptidoglycan and is chemically and morphologically complex.,4,2.1.1,细 菌,2.1.1.1,细菌的形状和大小,（,1,）,细菌的基本形态,球状,球菌,杆状,杆菌,螺旋状,螺旋菌,其他形状的细菌,2.1,原核生物,5,spirallum,Shape:,Bacteria have a few basic shapes,spherical,coccus,Rod-shaped,bacillus,6,2.1.1.1,细菌的形状和大小,球 菌,细胞呈球状或椭圆形。根据细胞分裂后新细胞所保持的空间排列方式，分为以下几种情形：,单球菌,尿素微球菌,双球菌,肺炎双球菌,链球菌,溶血链球菌,四联球菌,四联微球菌,八叠球菌,尿素八叠球菌,葡萄球菌,金黄色葡萄球菌,9,Electron Micrograph of,Neisseria gonorrhoeae,a Diplococcus,10,Electron Micrograph of,Streptococcus pyogenes,a Streptococcus,11,Tetrad Arrangement,Sarcina Arrangement,12,Electron Micrograph of,Staphylococcus aureus,a Staphylococcus,13,transmission electron micrograph of,Streptococcus,14,杆菌,杆菌细胞呈杆状或圆柱形。有长杆菌、短杆菌。,Arrangements of,Bacilli,15,Bacilli divide only across their short axis,so there are fewer groupings of bacilli than of cocci.,Rod-shaped bacteria,Single bacillus,Diplobacilli,streptobacilli,Coccobacillus,16,17,Single Rod(,Bacillus,),Streptobacillus,Arrangement,18,螺 旋 菌,细胞呈弯曲杆状的细菌统称为螺旋菌。包括：,弧 菌 偏端单生鞭毛或丛生鞭毛；,螺旋菌 两端都有鞭毛,19,Vibrio,Spirillum and Spirochete,Some bacteria are shaped like long rods twisted into spirals or helices;they are called vibrios(like commas or incomplete spirals),spirilla if rigid and spirochetes when flexable.,vibrio,spirillum,spirochete,20,Electron Micrograph,of,Vibrio cholerae,a Vibrio,Scanning Electron Micrograph,of,Leptospira interrogans,钩端螺旋体,21,其他形状的细菌,柄细菌,(Caulobacter bacterroides),变形菌,22,Different Shapes,23,2.1.1.1,细菌的形状和大小,（,1,）细菌的大小,细菌大小的度量单位：以,m,为单位。,细菌大小的表示方法：,球菌，以直径来表示。,杆菌和螺旋菌，以宽和长来表示。如,1,2.5,m,。,细菌大小的测定：在显微镜下使用显微测微尺测定。,24,Size:,Most bacteria fall within a range from 0.2 to 2.0 um in diameter and from 2 to 8 um in length,A rod-shaped prokaryote is typically about 1-5 micrometers(,m)long and about 1,m wide,Microorganisms in general are very small and are completely invisible to the naked eye.,A cyanobacterium 8 x 50,u,m,25,2.1.1.2,细菌的细胞构造,细胞的含义,生命活动的基本单位、构成生物体最基本的结构和功能单位、由膜包围的能进行独立繁殖的最小原生质团。,一切有机体都是由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位。细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位。没有细胞就没有完整的生命。,26,Schematic diagram of a bacterial cell,27,2.1.1.2,细菌的细胞构造,细胞,质膜外结构,原生质体,细胞膜,细胞质,细胞核,28,(1),细胞壁,(2),细胞膜,(3),细胞质及其内含物,(4),原核和质粒,(5),鞭毛和菌毛,(6),芽孢,(6),细胞外层,基本结构,特殊结构,29,Prokaryotic Cell Wall,Cell Wall,30,(1),细胞壁,概 念,细胞壁（,cell wall,）是细胞质膜外面具有一定硬度和韧性的一层壁套，使细胞保持一定形状，保障其在不同渗透压条件下生长，即使在不良环境中也能防止胞溶作用。,细菌细胞壁由,肽聚糖,构成,肽聚糖是,N-,乙酰氨基葡萄糖,(NAG),和带有交替排列的,D-,型或,L-,型氨基酸侧链的,N-,乙酰胞壁酸,(NAM),的多聚体。,31,A Peptidoglycan Monomer,Structure of Peptidoglycan,32,Animation Illustrating the Assembly,of Peptidoglycan Building Blocks,Animation Illustrating the Role of Autolysin and Transpeptidase Enzymes,33,Animation Illustrating the Role of Penicillins,in Blocking Transpeptidase Enzymes,Animation Illustrating the Role of,Vancomycin in Blocking,Transpeptidase Enzymes,34,功 能,固定细胞外形,协助鞭毛运动,保护细胞免受外力的损伤,为正常细胞分裂所必需,阻拦有害物质进入细胞,与细菌抗原性、致病性和对噬菌体敏感性密切相关,35,革兰氏染色,(Gram Stain),1884,年革兰姆,克里斯蒂,(Christian Gram),发明；,细菌常被分成两类：,G,+,和,G,-,。,染色反应的差别是由于两类细菌的,细胞壁结构的差异,引起。,36,步 骤,方 法,结果,阳性,(G,+,),阴性,(G,-,),初 染,结晶紫,60s,紫 色,紫 色,媒染剂,碘液,60s,紫色,紫色,脱 色,95%,乙醇,1020s,紫色,脱去紫色,复 染,蕃红,(,或复红,)12m,紫色,红 色,革兰氏染色程序,37,Gram Stain of,Staphylococcus aureus,Gram Stain of,Escherichia coli,A Gram Stain of a Mixture of Gram-Positive and Gram-Negative Bacteria.,38,39,Gram,+,Gram,-,Schematic diagram of bacterial cell walls,Bacteria can be divided into two major groups,called gram-positive and gram-negative.The original distinction between gram-positive and gram-negative was based on a special staining procedure,the Gram stain.,40,化学组成与超微结构,A.G,+,细菌细胞壁组成,革兰氏阳性细菌细胞壁具有较厚（3040nm）而致密的,肽聚糖层,，多达20层，占细胞壁的成分6090%，,与细胞膜的外层紧密相连；,有的革兰氏阳性细菌细胞壁中含有,磷壁酸,(teichoic-acid），即胞壁质（murein,）,多糖,。,41,Structure of a Gram-Positive Cell Wall,The Gram-positive cell wall appears as dense layer typically composed of numerous rows of peptidoglycan,and molecules of lipoteichoic acid,wall teichoic acid and surface proteins.,42,Teichoic acids and lipoteichoic acids(,脂磷壁酸,)are arranged in the overall wall structure of gram-positive bacteria.,Teichoic acid,Lipoteichoic acid,43,B.G,-,细菌细胞壁组成,G,-,细胞壁,较,G,+,薄、层次多，成分复杂，肽聚糖层很薄,(2-3nm),，机械强度比,G+,细菌弱。,Structure of a Gram-Negative Cell Wall,44,外膜,分为,脂多糖层,(,外,),、,磷脂层,(,中,),、,脂蛋白层,(,内,),基本成分,：脂多糖,，还有,磷脂,、,多糖,和,蛋白质,。,G,-,细菌的外膜上含有许多独特的结构：,布朗,(Brauns),脂蛋白：,把外膜与肽聚糖层连接起来；,脂多糖,(LPS),：,营养物被动运输通过膜孔蛋白，起保护细胞作用的。脂多糖也称为内毒素，对哺乳动物有高度毒性。,45,46,周质空间,(Periplasmic space,）,又称壁膜间隙，是,G,-,细菌细胞膜与外膜两膜之间的透明区域。,周质空间含与营养物运输和进入有关的蛋白质：,如营养物进入细胞的,蛋白,；,营养物运输的,酶,，如蛋白,水解,酶；,细胞防御有毒化合物的,酶,，如破坏青霉素的,-,内酰胺酶。,G,-,细菌主要为胞内酶；,G,+,细菌多为胞外酶。,47,G+,与,G-细菌细胞壁,的区别,成 分,肽聚糖,磷壁酸,类脂质,蛋白质,占细胞壁干重的,%,含量很高（,30-95,）,含量较高（,50,）,一般无（,2,）,0,含量很低（,5-20,）,0,含量较高（,-20,）,含量较高,G,G,48,Polymer of disaccharide N-acetylglucosamine(NAG)&N-acetylmuramic acid(NAM),Linked by polypeptides,Peptidoglycan,49,50,G+,与,G-,菌的细胞壁的特征比较,特 征,G,+,细菌,G,-,细菌,肽聚糖,层厚,层薄,类脂,极少,脂多糖,外膜,缺,有,壁质间隙,很薄,较厚,细胞状态,僵硬,僵硬或柔韧,酸消化的效果,原生质体,原生质球,对染料和抗生素的敏感性,很敏感,中度敏感,51,(2),细胞膜,概 念,细胞质膜,（,cytoplasmic,membrane,），简称质膜（,plasma membrane,），是围绕细胞质外的,双层膜结构,，使细胞具有选择吸收性能，控制物质的吸收与排放，也是许多生化反应的重要部位。,为磷脂双分子层结构，其中,埋藏着与,物质运输、能量代谢和信号交换,有关的,整合蛋白,。,通过电荷相互作用疏松附着于膜的,外周蛋白,。,膜中的脂类和蛋白质互相相对运动。,Cytoplasmic Membrane,Membrane,53,成分与结构,埋藏于,磷脂双分子层,中有各种功能的蛋白，包括,转运蛋白,、,能量代谢中的蛋白,和能够对化学刺激检测和反应的,受体蛋白,。,整合蛋白,(integral),是完全地与膜连接而且贯穿全膜的蛋白，有疏水性氨基酸埋藏在脂中。,外周蛋白,(peripheral proteins),是通过电荷作用与膜松散连接的一类蛋白，盐溶液洗涤可除去。,脂类和蛋白质均在运动，彼此间相对运动。这就是,液态镶嵌模式,的细胞膜结构模型。,54,Diagram of the structure of cytoplasmic membrane,55,功能,维持渗透压和物质运输,半渗透膜,具有选择性的渗透作用，能阻止高分子通过，并选择性地逆浓度梯度吸收某些低分子进入细胞。,膜有极性,膜上有各种与渗透有关的酶，还可使两种结构相类似的糖进入细胞的比例不同，吸收某些分子，排出某些分子。,参与细胞壁、糖被合成和细胞分裂,细胞质膜上有合成细胞壁和形成横隔膜组分的酶。,中间体与染色体和细胞分裂有关，为,DNA,提供附着点。,56,参与物质代谢和能量代谢,细胞质膜上有琥珀酸脱氢酶、,NADH,脱氢酶、细胞色素氧化酶、电子传递系统、氧化磷酸化酶及腺苷三磷酸酶,(ATPase),，中间体含有细胞色素。,为鞭毛提供附着点,细胞质膜上有鞭毛基粒，鞭毛着生点，供能。,57,间体（,mesosome,）,从质膜向内伸展的细胞质中主要单位膜结构，常同核质相联系，位于细胞分裂处。,功能：参与呼吸作用、同,DNA,的复制和细胞的分裂有关。膜内陷形成的中间体含有细胞色素，中间体与染色体和细胞的分裂有关，还为,DNA,提供附着点。,Structure of Mesosome,58,(,3,),细胞质及其内含物,1,）细胞质,定义,指除核以外，质膜以内的原生质。是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约,80%,。,细胞质的主要成分,主要成分是,核糖体,，此外含有细胞功能所需的各种分子、,RNA,和蛋白质的混合物。,59,核糖体,(ribosome),由一个小的亚基和一个大的亚基组成，核糖体的亚基是由蛋白质和,RNAs,组成的复合物，是细胞中合成蛋白质的场所。原核细胞中的核糖体，尽管在形状上和功能上与真核细胞相似，但是组建核糖体亚基的蛋白质和,RNAs,性质上有差别。,60,All eucaryotic and procaryotic cells contain ribosomes,which function as the sites of,protein synthesis,.,Ribosomes are composed of,two subunits,Procaryotic ribosomes are called,70S,ribosomes,and those of eucaryotic cells are known as,80S,ribosomes,Ribosomes,The letter,S refers to Svedberg units,which indicate the relative rate of sedimentation during ultra-high-speed centrifugation,61,62,2）,内含,物,(inclusion bodies),某些细菌含有与特殊功能相连系的结构，称作内含体，在光学显微镜下可观察到。,内含体常是,储存物,，可与膜结合：,聚,-,-,羟基丁酸盐,(PHB),颗粒；,多聚磷酸盐颗粒,(,也称异染粒,),；,磁小体,(,megnetosome,),硫滴,气泡,63,Polyhydroxybutyric acid,(PHB),PHB is a,lipidlike compound,-one of the most common inclusion bodies in prokaryotic organisms.,PHB is commonly found as a storage material and,unique to bacteria,Glycogen is a,starchlike polymer,of glucose subunits.Glycogen granules are usually smaller than PHB granules.,A,Vibrio,species,64,Many microorganisms accumulate granules of polyphosphate,which are large reserves of,inorganic phosphates,that can be used in the synthesis of ATP,Polyphosphate granule,in a bacterial cell,A,Pseudomonas,species,65,The sulfur globules inside the cells of purple sulfur bacterium,Chromatium buderi,Some bacteria,including many photosynthetic bacteria,accumulate,elemental sulfur granules,as a result of their metabolism.,66,磁小体,(megnetosome),1975,年由,R P Blakemore,在趋磁细菌中发现,主要成分是,Fe,3,O,4,外被一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜,是单磁畴晶体,无毒,大小,20-100nm,，每个细胞有,2-20,颗,形状为平截八面体、平行六面体或六棱柱体等功能 导向作用，即借助鞭毛游向泥、水界面微氧环境处生活,实用前景：生产磁性定向药物或抗体，以及制造生物传感器,67,Gas vacuoles(blue),and storage granules(red)in the cyanobacterium,Microcystis,The formation of gas vacuoles by aquatic bacteria provides a mechanism for adjusting the buoyancy of the cell.Many aquatic cyanobacteria use their gas vacuoles to move up and down in the water column.,内含物,存在于,组成,功能；,非单位膜被包裹的,聚,-,羟基丁酸,许多细菌,主要是,PHB,贮备碳和能源,硫滴,H,2,S,氧化细菌和紫硫光合细菌,液状硫,能源,气泡,许多水生细菌,罗纹蛋白膜,浮力,羧基化体,自养细菌,CO,2,固定酶,固定,CO,2,的部位,绿色体,绿色光合细菌,类脂、蛋白、菌绿素,捕光中心,碳氢内含物,许多利用碳氢化合物的细菌,包裹在蛋白质壳中内含物,能源,磁小体,许多水生细菌,磁铁颗粒,趋磁性,无膜包裹的,多聚葡糖苷,许多细菌,高分子葡萄糖聚合物,碳源和能源,多聚磷酸盐,许多细菌,高分子磷酸盐聚合物,磷酸盐贮藏物,藻青素,(cyanophycin),许多蓝细菌,精氨酸和天冬氨酸的多肽,氮源,藻胆蛋白体,许多蓝细菌,捕光色素和蛋白质,捕捉光能,细菌细胞质中的内含物,69,Cellular Genetic Information,Nucleoid,70,(4),细胞核及质粒,1,）原核,(nucleoid),细菌的,DNA,在细胞质中为单个环状染色体、双链结构，无核膜包围，在电子显微镜中常可看到细胞内分离的核区，称为,拟核,。,71,Function:,The nucleoid is the genetic material of the bacterium.Genes located along the DNA are transcribed into RNA which,in the case of mRNA,is then translated into protein at the ribosomes.,In other words,DNA determines what proteins and enzymes an organism can synthesize and,therefore,what chemical reactions it is able to carry out.,72,Example of,E.coli,cell,There are over,50,supercoiled,domain,in the,E.coli,chromosome.,The total amount of DNA is about,4600 kb,.,If the total DNA is opened and,linearized,it would be,1 mm in length,.,The,the,cell is only,about 2-3 um long,.,So to package this much DNA into the cell requires that,the DNA be highly,supercoiled,.,73,Electron micrograph of an isolated nucleoid released from,E.coli,.,74,2,）质粒,(p1asmids),某些细菌含有染色体外的小分子环状,DNA,称作质粒。其上携带的基因对细菌正常生活并非必需，但在某些情况下对细胞有利，如抗生素抗性质粒。,质粒常以不同大小的环状双螺旋存在，它可以独立复制，也可整合到染色体上。,75,Resistant plasmids,Col plasmids,Conjugative plasmids,Metabolic plasmids,Major Types of Plasmids,76,(5),鞭毛和菌毛,1,）鞭毛（,flagellum,）,是从细胞质膜和细胞壁伸出细胞外面的蛋白质组成的丝状体结构，使细菌具有运动性。,鞭毛纤细而具有刚韧性，直径仅,20nm,，长度达,1520 m,，可以分为三部分：基体（,base body,）、钩形鞘（,hook,）和螺旋丝（,helical filament,）。,77,具鞭毛的细菌，鞭毛数目和在细胞表面分布因种不同而有差异，是,细菌鉴定的依据,之一。,鞭毛有三类：,单生鞭毛、丛生鞭毛和周生鞭毛,。,鞭毛与,细菌运动,有关，如趋化性和趋渗性等。,78,79,Flagella Arrangement,80,Monotrichous Flagellum of,Vibrio cholerae,Transmission Electron Micrograph of,Escherichia coli,O157:H7,81,Motile Cells,Figure 4.9,82,Bacterial Chemotaxis,83,The movement of a procaryotic flagellum results from rotation of its basal body and is similar to the movement of the shaft of an electric motor.Bacterial cells can alter the speed and direction of rotation of flagella and thus are capable of various patterns of motility.,84,2,）菌毛（,pili,）,细菌细胞表面发现的象头发样的特殊的蛋白质表膜附属物，有几微米长。,Bacterial Pili,85,Bacterial Adherence with Pili,Electron Micrograph of,Escherichia coli,with Pili,86,性菌毛（,sex pili,）,与遗传物质从一个细菌转移到另一个细菌有关，即在细菌接合交配时起作用。性菌毛比菌毛稍长，数量少，只有一根或几根。,Electron Micrograph of,Escherichia coli,with a Conjugation Pilus,87,(,一,),细胞壁,(,二,),细胞膜,(,三,),细胞质及其内含物,(,四,),原核和质粒,(,五,),鞭毛和菌毛,(,六,),芽孢,(,七,),细胞外层,基本结构,特殊结构,88,(6),芽孢,定义,芽孢（,endospore,）是,一些属包括芽孢杆菌属和梭菌属细菌生长到一定时期形成的特殊,休眠体,结构。,由细菌的,DNA,和外部多层蛋白质及肽聚糖包围而构成，称为芽孢，也称内生孢子。,89,形态与结构,芽孢结构极为复杂，,核心,：位于中心，含核质、核糖体和一些酶类，由核心壁所包围；,皮层：,核心外面，由肽聚糖组成；,芽孢衣：,皮层外面，由蛋白质所组成；,芽孢外壁：,最外层。,一般将含内生芽孢的细菌总称为,孢子囊,(,sporangium,),。,90,细菌芽孢构造的 模式图,孢外壁,芽孢衣,皮层,芽孢质,芽孢核区,芽孢膜,芽孢壁,核心,91,Endospore stain of,Clostridium tetani,Electron Micrograph of,Clostridium botulinum,92,生理特性,含水量低，,38-40%,。,芽孢壁厚,含有,2,6,吡啶二羧酸（,DPA,）,耐热的酶,芽孢具有惊人的应对不良环境的抗逆性，如热、紫外线辐射、化学消毒剂和干燥。,93,Stages in endospore formation,1.Axial(,轴,)filament formation,2.Septum formation,3.Engulfment of forespore,4.Cortex(,皮层,)formation,5.Coat synthesis,6.Completion of coat synthesis,Increase in refractility and heat resistance,7.Lysis of sporangium(,孢子囊,),spore liberation,94,(7),细胞外层,定义,细胞表面常常被多糖或,(,蛋白,),表膜物质所覆盖，按其密度称为,荚膜（,capsule,）,或粘液层。多糖层有时称为,糖萼,(,多糖包被,),。,95,功能,保护细胞免受吞噬；保护细胞免受干燥损伤,养料贮藏,对细菌表面起渗透屏障作用；,帮助细菌附着到物体表面；,信息识别；,堆积代谢废物。,96,Capsule stain of,Enterobacter aerogenes,(,产气肠杆菌,),97,2.1.1.3,细菌的繁殖和菌落的形成,（,1,）细菌的繁殖,细菌从周围环境中吸收了营养物质后，发生一系列的合成反应，把进入的营养物质转变成为新的营养物质,DNA,、,RNA,、蛋白质、酶及其它大分子，之后细胞开始了形成两个新细胞的过程，称为,繁殖,。,98,2.1.1.3,细菌的繁殖和菌落的形成,细菌的繁殖方式,裂殖,是细菌最普遍、最主要的繁殖方式，通常表现为横分裂。,细菌的分裂过程,核分裂和隔膜形成；,横隔壁形成；,子细胞分离,。,99,细菌繁殖示意图,球菌分裂电镜图,100,（,2,）菌落（,colony,）,-,固体培养基,单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体，称为,菌落,。,当固体培养基表面众多菌落连成一片时，便成为,菌苔,(1awn),。,101,102,（,3,）菌落特征,各种细菌在一定条件下形成的菌落具有一定的稳定性和专一性特征，称为,菌落特征,。,菌落特征是衡量菌种纯度、辨认和鉴定菌种的重要依据。,103,菌落特征描述,菌落特征包括大小，形状，隆起形状，边缘情况，表面状态，表面光泽，质地，颜色，透明度等。,104,影响菌落特征的因素,细胞结构和生长行为；,邻近菌落影响菌落的大小；,培养条件，尤其是培养基成分。,105,细菌的菌落特征,106,固体培养基表面细菌菌落（照片）,Colony morphology,107,细菌菌落特征剖面图,108,细菌菌落特征,细菌菌落特征正面图,109,细菌在琼脂培养基中穿刺培养的生长特征,细菌在半固体培养上的培养特征,110,细菌在肉汤培养基中的表面生长特征,絮状,环状,浮膜状,膜状,111,2.1.2,放线菌,2.1.2.1,放线菌与人类生活及生产的关系,一类具有丝状与枝细胞的细菌,细菌的一个大类群，为,革兰氏阳性,。,多为腐生，少数为寄生,。寄生型放线菌会引起放线菌病和诺卡氏病。,抗生素。世界上绝大多数的抗生素由放线菌产生。,生态机能。,112,2.1.2,放线菌,-,形态结构,2.1.2.2,形态结构,放线菌菌体为,单细胞,，大多数由分枝发达的菌丝组成。根据放线菌菌丝的形态和功能分为,营养菌丝,、,气生菌丝,和,孢子丝,三种。,113,114,（,1,）营养菌丝,也称,初级菌丝体,、,一级菌丝体,或,基内菌丝,，匍匐生长于培养基内，,生理功能,是吸收营养物。,营养菌丝,一般无隔膜；直径,0.20.8,m,；长度差别很大；短的小于,100,m,，长可达,600,m,；,有的,产生色素,：黄、橙、红、紫、蓝、绿、灰、褐、黑等，包括脂溶性和水溶性，脂溶性色素局限于菌丝，水溶性色素可在培养基中扩散。,115,（,2,）气生菌丝,又称,二级菌丝体,。营养菌丝体发育到一定时期，长出培养基外并伸向空间的菌丝体。,（,3,）孢子丝,当气生菌丝发育到一定程度，其上分化出可形成孢子的菌丝即为,孢子,丝，又名,产孢丝,或,繁殖菌丝,。,116,Various types of spore-bearing structures on the streptomyces,117,Chain of conidiospores,Agar surface,Substrate mycelium,Aerial hyphae,The cross section of an actinomycete colony showing the substrate mycelium and aerial mycelium with chains of conidiospores,118,2.1.2.3,菌落特征,放线菌的菌落由,菌丝体,组成，一般圆形、初期光平，后期产生皱褶。在光学显微镜下观察，菌落周围具有辐射状菌丝。,根据种的不同分为两类。,119,（,1,）,由大量产生分枝的和气生菌丝的菌种所形成的菌落，,以链霉菌为代表。,特点,：菌落小而不蔓延，质地致密，表面呈紧密的绒状，坚实，干燥，多皱，与培养基结合紧密，不易挑取，或挑起后不易破碎。有时气生菌丝体呈同心圆环状，大量孢子布满整个菌落表面后，形成絮状，粉状或颗粒状的典型放线菌菌落。有的产生色素。,（,2,）由不产生大量菌丝的种类形成，如,诺卡氏菌,。,特点,：菌落粘着力差，结构呈粉质状，挑取则粉碎。,Colony of,streptomycetes,121,2.1.2.4,繁殖方式,放线菌主要通过形成,无性孢子,的方式进行繁殖，也可利用,菌丝片断,进行繁殖。,放线菌生长到一定阶段，一部分菌丝形成孢子丝，孢子丝成熟便分化形成许多孢子，称为,分生孢子,。,孢子呈,白、黄、绿、淡紫、粉红、蓝、褐、,灰等,颜色,。,122,2.2.3,放线菌的生活史：,孢子,萌发,基内,菌丝,气生,菌丝菌丝,孢子丝,5,孢子丝分化形成的孢子,放线菌,生活史,放线菌的繁殖,123,几种常见的放线菌,诺卡氏菌,链霉菌,小单孢菌,游动放线菌,124,2.1.3,蓝细菌,(Cyanobacteria),也称,蓝藻,或,蓝绿藻,（,blue-green algae,），是一类含有叶绿素,a,、能以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能、同化,CO,2,为有机物质的光合细菌。,蓝细菌形态差异极大，有,单细胞,和,丝状体,两类形态。细胞的直径从,0.51,m,到,60,m,，丝状体的长度差异很大。多个个体聚集在一起，可形成肉眼可见的很大的群体。,125,多聚磷酸盐颗粒,蓝藻颗粒体,羧酶体,糖原颗粒,细胞壁,细胞膜,核区,汽泡,126,2.1.3.1,蓝细菌的特性,1）分布极广；,2）形态差异大，有球状、杆状和丝状等形态；,3）细胞中含有叶绿素,a，,进行产氧型光合作用；,4）具有原核生物的典型细胞结构：,细胞核无核膜，也不进行有丝分裂，细胞壁含胞壁酸,和二氨基庚二酸，革兰氏染色阴性。,6）分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，具有强的抗干旱能力。,7）无鞭毛，但能在固体表面滑行，进行光趋避运动。,8）许多种类有气泡，使菌体漂浮在光线最充足处，光合作用。,5）营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨为氮源，,许多种类能固氮，异形细胞（,heterocyst）,是固氮场所。,Filamentous Cyanobacterium,Anabaena,sp.,(SEM x5,000),Nonfilamentous cyanobacteria,The morphological diversity of the cyanobacteria is considerable.Both,unicellular,and,filamentous forms,are known,and considerable variation within these morphological types occurs.,128,2.1.3.2,蓝细菌的繁殖,蓝细菌,无有性繁殖,，以,分裂繁殖,为主，极少种类有孢子。有的利用,藻殖段,繁殖。,异形胞,129,2.1.3.3,常见的蓝细菌类群,类群,形态,繁殖,色球蓝细菌群,(Chroococacean),单细胞，球、杆状,二分分裂或芽殖,宽球菌细菌群,(Pleurocapsalean),单细胞，杆状细胞,在鞘套内,多重分裂，产生小,繁殖细胞,baeocytes,颤蓝细菌群,(Osciliatorian),丝状，单个细胞在,藻丝内,藻丝断裂,不分枝、异形胞群,(Nonbranching,heterocystous),丝状，不分枝藻丝,藻丝断裂和静息孢,子萌发,分枝异形胞群,(Branching,heterocystous),丝状，分枝藻丝,藻丝断裂生成连锁,体,(himogonia),和静,息孢子萌发,13