《微生物学》教学课件PPT-微生物1.ppt

第二章第二章原核微生物的原核微生物的形态、构造和功能形态、构造和功能微生物微生物原核微生物原核微生物真核微生物真核微生物病毒病毒病毒病毒原核微生物的形态和构造原核微生物的形态和构造原核微生物原核微生物：细胞核无核膜包裹，只存在称作：细胞核无核膜包裹，只存在称作“核区核区”（拟核拟核）的裸露）的裸露DNA的原始单细胞生物，不进行有的原始单细胞生物，不进行有丝分裂，细胞质中无叶绿体、线粒体等细胞器。丝分裂，细胞质中无叶绿体、线粒体等细胞器。三菌三体三菌三体三菌：三菌：细菌细菌（含（含古细菌古细菌）、放线菌、蓝细菌）、放线菌、蓝细菌三体：支原体、衣原体、立克次氏体三体：支原体、衣原体、立克次氏体真核微生物真核微生物：细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细：细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物。生物。一、细菌一、细菌（Bacterium）特点特点细胞细而短（细胞直径约细胞细而短（细胞直径约0.5um，长度约长度约0.55um）结构简单结构简单细胞壁坚韧细胞壁坚韧以二等分裂方式繁殖以二等分裂方式繁殖水生性较强水生性较强单细胞原核生物单细胞原核生物分布：温暖、潮湿和富含有机质的地方。分布：温暖、潮湿和富含有机质的地方。有害细菌有害细菌有益细菌有益细菌（一）细胞形态（一）细胞形态三种基本形态三种基本形态球形球形杆状杆状螺旋形螺旋形特殊形态特殊形态三角形、圆盘形、方形等三角形、圆盘形、方形等异常形态异常形态影响细胞形态的因素影响细胞形态的因素培养时间、培养温度、培养基成分、浓度、培养时间、培养温度、培养基成分、浓度、pH球菌球菌根据根据相互联结方式相互联结方式可分为：可分为：单球菌单球菌双球菌双球菌四联球菌四联球菌八叠球菌八叠球菌链球菌链球菌葡萄球菌葡萄球菌杆菌杆菌按细胞的按细胞的长宽比例及排列方式长宽比例及排列方式可分为：可分为：短杆菌短杆菌长杆菌长杆菌链杆菌链杆菌棒杆菌棒杆菌梭杆菌梭杆菌螺旋菌螺旋菌按按弯曲程度弯曲程度不同可分为：不同可分为：弧菌（弧菌（vibrio）：）：螺旋螺旋不满一环不满一环，形似香蕉或逗点，形似香蕉或逗点符号状。符号状。螺菌（螺菌（spirillum）：满）：满26环环的的小型小型、坚硬坚硬的螺旋的螺旋状细菌。状细菌。螺旋体（螺旋体（spirochaeta）：旋转周数在）：旋转周数在6环以上环以上，体体大大而而柔软柔软的螺旋状细菌。的螺旋状细菌。异常形态异常形态畸形畸形由于外界由于外界理化因素理化因素刺激，阻碍了细胞的发育，从而引起形态的异刺激，阻碍了细胞的发育，从而引起形态的异常变化。常变化。衰颓形衰颓形由于由于培养时间过长培养时间过长，营养缺乏，代谢排泄物浓度积累过高，使，营养缺乏，代谢排泄物浓度积累过高，使细细胞衰老胞衰老而引起异常形态。此时生长繁殖停止，细胞膨大，液泡形而引起异常形态。此时生长繁殖停止，细胞膨大，液泡形成，着色力弱，有的菌体名存实亡，但若将这类异常形态的细胞成，着色力弱，有的菌体名存实亡，但若将这类异常形态的细胞接入新鲜培养基，并在合适条件下培养，又会接入新鲜培养基，并在合适条件下培养，又会恢复恢复原来形态。原来形态。（二）细菌大小（二）细菌大小测量：在显微镜下用测量：在显微镜下用显微测微计显微测微计（镜台测微尺和目镜（镜台测微尺和目镜测微尺）测量。测微尺）测量。长度单位长度单位um（10-6m)nm（10-9m）（）（亚细胞结构）亚细胞结构）埃（埃（10-10m）影响因素影响因素固定染色：加热、干燥使细胞收缩。固定染色：加热、干燥使细胞收缩。菌龄：幼龄菌大。菌龄：幼龄菌大。培养条件：畸形菌大小发生变化。培养条件：畸形菌大小发生变化。细菌大小细菌大小的表示方法的表示方法球菌：直径（球菌：直径（0.2-1.5um）杆菌：宽杆菌：宽长（长（0.5-1um 1-5um）螺旋菌：宽、长、螺距螺旋菌：宽、长、螺距（三）细菌观察方法（三）细菌观察方法水浸片（压滴法）水浸片（压滴法）：在载玻片中央滴一滴无菌水，再：在载玻片中央滴一滴无菌水，再在其中加入少许菌体，使其均匀分布在无菌水中，盖在其中加入少许菌体，使其均匀分布在无菌水中，盖上盖玻片，镜检。上盖玻片，镜检。悬滴法悬滴法：把要观察的含菌液体，滴在盖玻片上，然后：把要观察的含菌液体，滴在盖玻片上，然后把它翻过来，放置在凹孔载玻片上，使液滴悬挂在凹把它翻过来，放置在凹孔载玻片上，使液滴悬挂在凹孔室内。孔室内。染色法染色法：观察细胞细致形态和主要构造。：观察细胞细致形态和主要构造。（四）细菌染色法（四）细菌染色法 简单染色法简单染色法 正染色法正染色法 革兰氏染色法革兰氏染色法 鉴别鉴别染色法染色法 抗酸性染色法抗酸性染色法 死菌死菌 芽孢染色法芽孢染色法染色法染色法 姬姆萨（姬姆萨（Giemsa)染色法染色法 负染色法负染色法：荚膜荚膜染色法等染色法等 活菌活菌：用美蓝或：用美蓝或TTC（氯化三苯基四氮唑）等作活菌染色氯化三苯基四氮唑）等作活菌染色（活菌：无色，死菌：蓝色活菌：无色，死菌：蓝色）染染 料料多数染料都是中性有机盐。根据着色基团的不同可分多数染料都是中性有机盐。根据着色基团的不同可分为以下类型：为以下类型：碱性染料（碱性染料（basic dye）带正电染料。其阳离子部带正电染料。其阳离子部分为发色基团，可与细胞中带负电的组分结合。如分为发色基团，可与细胞中带负电的组分结合。如Crystal violet，Safranin，Methylene blue等。等。酸性染料（酸性染料（Acid dye）带负电染料。其阴离子部带负电染料。其阴离子部分为发色基团，可与细胞中带正电的组分结合。如分为发色基团，可与细胞中带正电的组分结合。如Eosin，Congo red，Acid fuchsin 等。等。脂溶性染料脂溶性染料如如Sudan black。（五）（五）细菌细胞构造细菌细胞构造 细胞壁细胞壁 一般构造一般构造 细胞膜细胞膜 细胞质细胞质 核区（拟核）核区（拟核）细胞构造细胞构造 鞭毛鞭毛 菌毛菌毛 特殊构造特殊构造 性菌毛性菌毛 荚膜荚膜 芽孢芽孢1、细胞壁、细胞壁（Cell Wall）概念概念位于细胞的最外一层厚实、坚韧的外被，有位于细胞的最外一层厚实、坚韧的外被，有固定外形和保护细胞的作用。固定外形和保护细胞的作用。根据细胞壁结构不同可分为根据细胞壁结构不同可分为：革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌（1）The structure of Gram positive bacterial cell walls肽聚糖肽聚糖（peptidoglycan）磷壁酸磷壁酸（Teichoic acids）：一种酸性多糖）：一种酸性多糖成分：甘油磷酸成分：甘油磷酸（glycerolphosphate phosphate）或核糖醇磷酸）或核糖醇磷酸（ribitol phosphate）类型：类型：脂磷壁酸（或称膜磷壁酸）脂磷壁酸（或称膜磷壁酸）壁磷壁酸壁磷壁酸功能功能Functions of teichoic acids（磷壁酸）磷壁酸）带负电荷，可与环境中的带负电荷，可与环境中的Mg2+等阳离子结合，以维持等阳离子结合，以维持细胞膜上一些合成酶的高活性；细胞膜上一些合成酶的高活性；保证保证G+致病菌与其宿主间的粘连（主要为膜磷壁酸）；致病菌与其宿主间的粘连（主要为膜磷壁酸）；赋予赋予G+以特异的表面抗原；以特异的表面抗原；提供某些噬菌体以特异的吸附受体。提供某些噬菌体以特异的吸附受体。（2）The structure of Gram negative bacterial cell wallsTwo membranesOuter membraneCytoplasmic membraneOne thin peptidoglycan layerOne out of cell bounded spacePeriplasm space（周质空间）周质空间）LPS（脂多糖）脂多糖）G-特有的外膜的主要成分特有的外膜的主要成分成分成分O-特异侧链（特异侧链（O-多糖，多糖，O-Ag，O-specific side chain）核心多糖（核心多糖（core polysaccharide）类脂类脂A A（lipid A）功能功能是是G-致病物质致病物质内毒素的物质基础；内毒素的物质基础；有吸附有吸附Mg2+等阳离子以提高这些离子在细胞等阳离子以提高这些离子在细胞表面的浓度的作用；表面的浓度的作用；由于由于LPS结构的变化，决定了结构的变化，决定了G-细胞表面抗细胞表面抗原决定簇的多样性；原决定簇的多样性；是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体。是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体。革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分的比较革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分的比较 占细胞壁干重的占细胞壁干重的%革兰氏阳性细菌革兰氏阳性细菌 革兰氏阴性细菌革兰氏阴性细菌 肽聚糖肽聚糖 含量很高（含量很高（3095）含量很低（含量很低（520）磷壁酸磷壁酸 含量较高（含量较高（50）0 类脂质类脂质 一般无一般无（2）含量较高（含量较高（20）蛋白质蛋白质 0 含量较高含量较高 成成 分分（3）革兰氏染色机制）革兰氏染色机制G+：细胞壁厚，细胞壁厚，肽聚糖层致密肽聚糖层致密，乙醇脱色时，肽聚糖，乙醇脱色时，肽聚糖层网孔收缩，而且其层网孔收缩，而且其不含类脂不含类脂，乙醇的处理不会溶出，乙醇的处理不会溶出缝隙，结晶紫与碘复合物滞留在细胞壁内，缝隙，结晶紫与碘复合物滞留在细胞壁内，紫色紫色G-：细胞壁薄，细胞壁薄，外膜类脂含量高外膜类脂含量高，肽聚糖层薄肽聚糖层薄且交联且交联度差，乙醇脱色时，外膜溶解，结晶紫与碘复合物溶度差，乙醇脱色时，外膜溶解，结晶紫与碘复合物溶出细胞壁，细胞褪成无色，再经沙黄复染，出细胞壁，细胞褪成无色，再经沙黄复染，红色红色（4）What is a cell wall for?固定细胞外形和提高机械强度，使其免受渗透压等外固定细胞外形和提高机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤。力的损伤。为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所需。为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所需。阻挡大分子有害物质（某些抗生素和水解酶）进入细阻挡大分子有害物质（某些抗生素和水解酶）进入细胞。胞。赋予细菌特定的抗原性以及对赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素抗生素和噬菌体的敏感和噬菌体的敏感性。性。（5）缺壁细菌）缺壁细菌 自发缺壁突变自发缺壁突变-L-型细菌型细菌 实验室内形成实验室内形成 彻底去尽彻底去尽-原生质体原生质体 人工方法去壁人工方法去壁 尚未去尽尚未去尽-球状体球状体 自然界长期演化中形成自然界长期演化中形成-支原体支原体L-型细菌型细菌：19351935年由英国李斯特预防医学研究所在念珠状链杆菌中年由英国李斯特预防医学研究所在念珠状链杆菌中发现发现细胞膨大细胞膨大，对，对渗透压敏感渗透压敏感及在平板表面形成及在平板表面形成“油煎蛋油煎蛋”状小菌状小菌落而得名。在自然界及宿主体内均可形成之，为细菌落而得名。在自然界及宿主体内均可形成之，为细菌逃避机体免疫逃避机体免疫监视监视及化疗的一种变态生存法之一。及化疗的一种变态生存法之一。支原体支原体：至今生物界中尚能找到能：至今生物界中尚能找到能独立营养独立营养的的最小型最小型生物。生物。（6）古细菌的细胞壁）古细菌的细胞壁主要是一些主要是一些独特生态类型独特生态类型的原核生物，如产甲烷菌及大多数的原核生物，如产甲烷菌及大多数嗜极菌嗜极菌（极（极端嗜盐菌、极端嗜热菌等）端嗜盐菌、极端嗜热菌等）细胞壁成分复杂多样，有的含细胞壁成分复杂多样，有的含假肽聚糖假肽聚糖、杂多糖，有的以蛋白质为主。、杂多糖，有的以蛋白质为主。假肽聚糖：假肽聚糖：N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺 N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸乙酰塔罗糖胺糖醛酸 -1,3-1,3-糖苷键糖苷键N-N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸乙酰塔罗糖胺糖醛酸-1,3-1,3-糖苷键糖苷键N-N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺L-GluL-Ala L-Lys L-Glu L-LysL-AlaL-Glu2、细胞膜细胞膜（Cell Membrane）又称细胞质膜又称细胞质膜(cytoplasmiccytoplasmic membrancemembrance)、质膜质膜 (plasma membrane)plasma membrane)或内膜或内膜(inner membrane)inner membrane)结构结构一层紧贴在细胞壁内侧，包围着细胞质的柔软、脆一层紧贴在细胞壁内侧，包围着细胞质的柔软、脆弱、富有弹性的弱、富有弹性的半透性半透性薄膜，厚约薄膜，厚约7878nmnm，由磷脂由磷脂（20%30%20%30%）和蛋白质（）和蛋白质（50%70%50%70%）组成。）组成。观察方法观察方法超薄切片电镜观察超薄切片电镜观察质壁分离后结合鉴别性染色在光学显微镜下观察质壁分离后结合鉴别性染色在光学显微镜下观察原生质体破裂原生质体破裂（2）Functions of Cell Membrane选择性选择性地控制细胞内外的营养物质和代谢产物的运送。地控制细胞内外的营养物质和代谢产物的运送。是维持细胞内正常渗透压的结构屏障。是维持细胞内正常渗透压的结构屏障。是合成细胞壁和糖被有关成分（如肽聚糖、磷壁酸、是合成细胞壁和糖被有关成分（如肽聚糖、磷壁酸、LPS和荚膜多糖等）的重要场所。和荚膜多糖等）的重要场所。膜上含有与氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢有关的膜上含有与氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢有关的酶系，是细胞的酶系，是细胞的产能基地产能基地。是鞭毛基体的着生部位，并可提供鞭毛旋转运动所需的是鞭毛基体的着生部位，并可提供鞭毛旋转运动所需的能量。能量。3、间体间体（Mesosome）由由细胞膜内褶细胞膜内褶形成的一种囊状结构，其内充满管形成的一种囊状结构，其内充满管状或层状的泡囊，多见于状或层状的泡囊，多见于G+细菌。每个细胞含细菌。每个细胞含一一至数个至数个。着生部位可在表层或深层，前者可能与。着生部位可在表层或深层，前者可能与某些酶如青霉素酶的分泌有关，后者可能与某些酶如青霉素酶的分泌有关，后者可能与DNA复制、分配及细胞分裂有关。复制、分配及细胞分裂有关。4、细胞质细胞质（Cytoplasm）定义：被细胞膜包围着的定义：被细胞膜包围着的除核区以外除核区以外的一切的一切半透明、胶体状、颗粒状物质统称为细胞质。半透明、胶体状、颗粒状物质统称为细胞质。其含水量约为其含水量约为80%。细胞内含物：细胞质内一些形状较大的颗粒细胞内含物：细胞质内一些形状较大的颗粒状构造。状构造。颗粒状内含物颗粒状内含物（1）异染粒）异染粒(metachromatic granules)多聚偏磷酸盐的聚合物，具有多聚偏磷酸盐的聚合物，具有贮藏磷元素贮藏磷元素和和能量能量、降降低渗透压低渗透压的作用。可用甲苯胺兰或次甲基兰等兰色染的作用。可用甲苯胺兰或次甲基兰等兰色染料染成红色，因而得名。料染成红色，因而得名。nppppp+ATP+ADP()+ATP()+ADPn+1pp（2 2）聚）聚-羟基丁酸羟基丁酸（poly-hydroxybutirate，PHB）聚聚羟丁酸颗粒是许羟丁酸颗粒是许多细菌细胞质内常含有多细菌细胞质内常含有的碳源类储藏物，的碳源类储藏物，PHBPHB不溶于水、易被脂溶性不溶于水、易被脂溶性染料染料(如苏丹黑如苏丹黑)着色。着色。功能：贮存碳源、能源功能：贮存碳源、能源和降低渗透压。和降低渗透压。许多好氧菌和光合厌氧许多好氧菌和光合厌氧菌都含有聚菌都含有聚羟丁酸羟丁酸颗粒。颗粒。PHBH-OCCH2CO-OHCH3n(n106)（3）硫）硫 粒粒硫元素的贮藏体硫元素的贮藏体形成：当环境中形成：当环境中H2S含量高时，在含量高时，在体内积累体内积累S；当当H2S不足时，不足时，S氧化氧化成硫酸盐，以提供细菌细胞生命活成硫酸盐，以提供细菌细胞生命活动所需能量。动所需能量。H2SSSO4-2功能功能好氧硫细菌的能源好氧硫细菌的能源 厌氧硫细菌的电子供体厌氧硫细菌的电子供体（4）肝糖、淀粉粒、脂肪粒）肝糖、淀粉粒、脂肪粒淀粉粒和淀粉粒和肝糖肝糖：都是：都是-1,4或或-1,6糖苷键的葡萄糖聚合糖苷键的葡萄糖聚合物。物。用碘液染色，用碘液染色，肝糖肝糖粒被染成粒被染成红色红色，淀粉粒淀粉粒被染成被染成蓝蓝色色。脂肪粒脂肪粒：用脂溶性染料染色：用脂溶性染料染色细胞生长旺盛时，脂肪粒增多；细胞遭破坏后，脂细胞生长旺盛时，脂肪粒增多；细胞遭破坏后，脂肪粒可游离出来。肪粒可游离出来。（5）羧酶体）羧酶体(carboxysome)羧酶体羧酶体：又称羧化体，存于一些化能自养菌细胞内：又称羧化体，存于一些化能自养菌细胞内形状形状：多角形或六角形状颗粒：多角形或六角形状颗粒(10nm)关键酶关键酶：羧化体中含有：羧化体中含有1,5-二磷酸核酮糖羧化酶，为二磷酸核酮糖羧化酶，为CO2固定的关键酶，蓝细菌中常含之。固定的关键酶，蓝细菌中常含之。（6）气气 泡泡由蛋白质膜构成的充满气体的泡状由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。数目几个至数百个。常见于光物。数目几个至数百个。常见于光合细菌和水生细菌。合细菌和水生细菌。气泡的功能气泡的功能调节细胞比重调节细胞比重，加大菌体的浮，加大菌体的浮力，借气泡漂浮能力，以使其力，借气泡漂浮能力，以使其漂浮在合适的水层中，使无鞭漂浮在合适的水层中，使无鞭毛菌在合适的环境中生长。毛菌在合适的环境中生长。吸收空气吸收空气，空气中的氧气可供，空气中的氧气可供代谢需要。代谢需要。5、核质体核质体（Nuclear body）定义定义原核生物所特有的原核生物所特有的无核膜包裹无核膜包裹、无固定形态无固定形态的原的原始细胞核，又称始细胞核，又称核区核区(nuclear region/area)，拟拟核核(nucleoid)、原核原核(prokaryon)或或核基因组核基因组(genome)。结构结构：一个：一个大型环状裸露大型环状裸露的的dsDNA分子。分子。数量：数量：1-4个个功能：负载细菌遗传信息的物质基础。功能：负载细菌遗传信息的物质基础。6、糖被（、糖被（glycocalyx）包被于包被于某些某些细菌细胞壁外的一层细菌细胞壁外的一层厚度不定厚度不定的的透明胶状透明胶状物质。物质。类型类型 荚膜荚膜（厚度（厚度0.2um）包裹在单个细胞上包裹在单个细胞上 微荚膜微荚膜（厚度（厚度0.2um）松散，未固定在壁上：松散，未固定在壁上：粘液层粘液层 包裹在细胞群上：包裹在细胞群上：菌胶团菌胶团成分成分一般是多糖，少数是多肽或蛋白质，也有多糖与多肽复合型的。一般是多糖，少数是多肽或蛋白质，也有多糖与多肽复合型的。功能功能 在壁上有固定层次在壁上有固定层次糖被糖被功能功能保护保护菌体免受干旱损伤；菌体免受干旱损伤；抵抗抵抗宿主白细胞吞噬；宿主白细胞吞噬；贮藏贮藏养料；养料；堆积堆积代谢废物；代谢废物；表面表面附着附着作用；作用；多个细菌共处于一个荚膜内，形成多个细菌共处于一个荚膜内，形成菌胶团菌胶团，具有，具有沉降沉降功能，可用于污水处理；功能，可用于污水处理；细菌间的信息细菌间的信息识别识别作用。作用。荚膜与生产实践的关系荚膜与生产实践的关系应用应用Leucomostoc mesenteroides（肠膜状明串珠菌）荚（肠膜状明串珠菌）荚膜中的葡聚糖已用于生产代血浆的主要成分膜中的葡聚糖已用于生产代血浆的主要成分右旋右旋糖酐或葡聚糖凝胶制剂；糖酐或葡聚糖凝胶制剂；从野油菜黄单胞菌（从野油菜黄单胞菌（Xanthomonas campestris）荚膜荚膜提取黄原胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开提取黄原胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开采中的钻井液添加剂；采中的钻井液添加剂；用产菌胶团的菌进行污水处理等；用产菌胶团的菌进行污水处理等；通过荚膜的血清学反应进行细菌鉴定（荚膜膨胀试通过荚膜的血清学反应进行细菌鉴定（荚膜膨胀试验）。验）。危害危害：食品变质发粘；增强致病力；造成严重龋齿等。：食品变质发粘；增强致病力；造成严重龋齿等。荚膜与菌落形态荚膜与菌落形态光滑（光滑（Smooth，S-）型菌落型菌落产荚膜的细菌产荚膜的细菌在固体培养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、在固体培养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、呈粘液状，称呈粘液状，称S-型菌落。型菌落。粗糙（粗糙（Rough，R-）型菌落型菌落不产荚膜的细不产荚膜的细菌形成的菌落表面干燥、粗糙、称菌形成的菌落表面干燥、粗糙、称R-型菌落。型菌落。7、质粒质粒（Plasmid）核外遗传物质核外遗传物质小型共价闭合环状小型共价闭合环状dsDNA，能够独立复制能够独立复制数量不定，数量不定，0几十个几十个/细胞，细胞，非必不可少非必不可少常带有某些重要功能基因，有些质粒携带常带有某些重要功能基因，有些质粒携带抗药抗药性遗传信息性遗传信息在遗传工程中可作为目的基因的在遗传工程中可作为目的基因的载体载体易在细胞之间传递易在细胞之间传递8、鞭毛鞭毛（Flagellum）定义定义生长在生长在某些某些细菌表面的细菌表面的长丝状长丝状、波曲波曲的的蛋白质蛋白质附属物，具有附属物，具有运动运动的功能。直径的功能。直径0.01-0.02um，长长15-20um.观察方法观察方法直接观察法：电镜、光镜（悬滴法、染色法、直接观察法：电镜、光镜（悬滴法、染色法、暗视野）暗视野）间接判断法：半固体穿刺培养、平板菌落形间接判断法：半固体穿刺培养、平板菌落形态态结构结构鞭毛的着生方式鞭毛的着生方式运动机制运动机制How the flagellum move the cell,by flexing（弯曲）弯曲）or rotating（旋转）旋转）?Can you design an experiment to solve the puzzle?Use light microscopeUse living cells9、菌毛菌毛（Fimbria or Pilus）菌毛菌毛(fimbria)：又称纤毛、伞毛、线毛或须毛，又称纤毛、伞毛、线毛或须毛，长在细菌体表的一种长在细菌体表的一种纤细纤细（直径（直径3-10nm）、）、中空中空、短直短直、数量较多数量较多（250-300根）的蛋白质附属物，根）的蛋白质附属物，在在革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌中较为常见。中较为常见。功能是使细菌较牢固地功能是使细菌较牢固地粘附粘附在宿主（呼吸道、消在宿主（呼吸道、消化道、泌尿生殖道的粘膜）表面上。化道、泌尿生殖道的粘膜）表面上。性菌毛性菌毛(pilus)：在在不同性别不同性别的菌株间的菌株间传递传递DNA片段片段，有的性菌毛还是，有的性菌毛还是RNA噬菌体的特异噬菌体的特异性吸附受体，常见于性吸附受体，常见于革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌的的雄性雄性菌株菌株中。中。10、芽孢芽孢（Endospore）定义：定义：某些某些细菌在其生长发育细菌在其生长发育后期后期，在细胞，在细胞内形成内形成一个一个圆形或椭圆型的抗逆性圆形或椭圆型的抗逆性休眠体休眠体，称为芽孢。每个细胞仅形成一个芽孢，称为芽孢。每个细胞仅形成一个芽孢，无繁无繁殖功能殖功能。特点特点：具有极强的：具有极强的抗热抗热、抗辐射、抗化学药、抗辐射、抗化学药物和抗静水压的作用。物和抗静水压的作用。芽孢的类型芽孢的类型产芽孢细菌产芽孢细菌芽孢的构造芽孢的构造芽孢的形成芽孢的形成芽孢的萌发芽孢的萌发芽孢的抗热机制芽孢的抗热机制-渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说产芽孢细菌产芽孢细菌好氧性的芽孢杆菌属（好氧性的芽孢杆菌属（Bacillus）厌氧性的梭菌属（厌氧性的梭菌属（Clostridium）芽孢囊芽孢囊：是产芽孢母细胞的外壳：是产芽孢母细胞的外壳 孢外壁孢外壁：有的芽孢无此层，主要含脂蛋白，透性差，是母：有的芽孢无此层，主要含脂蛋白，透性差，是母 细胞的残留物细胞的残留物 芽孢衣芽孢衣：主要含疏水性角蛋白，抗酶解，抗药物，多价阳：主要含疏水性角蛋白，抗酶解，抗药物，多价阳 离子不易透过，对溶菌酶、蛋白酶、表面活性剂离子不易透过，对溶菌酶、蛋白酶、表面活性剂 具有很强抗性具有很强抗性 皮层皮层：主要含芽孢肽聚糖及：主要含芽孢肽聚糖及DPA-Ca（吡啶二羧酸钙盐），吡啶二羧酸钙盐），体积大，渗透压高体积大，渗透压高 芽孢壁芽孢壁：含肽聚糖，可发展成新细胞的壁：含肽聚糖，可发展成新细胞的壁 芽孢膜芽孢膜：含磷脂、蛋白质，可发展成新细胞的膜：含磷脂、蛋白质，可发展成新细胞的膜 芽孢质芽孢质：含：含DPA-Ca、核糖体、核糖体、RNA和酶类和酶类 核区核区：含：含DNA芽孢芽孢核心核心产产芽芽孢孢细细菌菌芽孢的芽孢的构造构造11、伴孢晶体（、伴孢晶体（Parasporal crystal）少数芽孢杆菌（如苏云金芽孢杆菌）在其形成芽孢的少数芽孢杆菌（如苏云金芽孢杆菌）在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋碱溶性蛋白晶体白晶体（即（即-内毒素），称为伴孢晶体。内毒素），称为伴孢晶体。伴孢晶体是一种伴孢晶体是一种毒蛋白毒蛋白，对，对鳞翅目、双翅目和鞘翅目鳞翅目、双翅目和鞘翅目昆虫和线虫昆虫和线虫具有毒杀作用，可作为具有毒杀作用，可作为生物农药生物农药。伴孢晶体伴孢晶体芽孢芽孢（六）细菌的繁殖方式（六）细菌的繁殖方式裂殖裂殖二分裂繁殖二分裂繁殖（binary fission）三分裂（三分裂（trinary fission）复分裂（复分裂（multiple fission）：）：蛭弧菌类蛭弧菌类芽殖芽殖（budding）：）：芽生细菌、芽生杆菌属、生丝微芽生细菌、芽生杆菌属、生丝微菌属、生丝单胞菌属、硝化杆菌属、红微菌属、红做菌属、生丝单胞菌属、硝化杆菌属、红微菌属、红做单胞菌属单胞菌属（七）细菌的群体形态（七）细菌的群体形态在固体培养基上（内）的群体形态在固体培养基上（内）的群体形态菌落菌落菌苔菌苔在半固体培养基上在半固体培养基上(内内)的群体形态的群体形态穿刺接种法穿刺接种法在液体培养基上在液体培养基上(内内)的群体形态的群体形态浑浊、沉淀、气泡、菌膜浑浊、沉淀、气泡、菌膜菌菌 落（落（colony）菌落菌落：将将单个单个微生物细胞或一小堆微生物细胞或一小堆同种同种细胞接细胞接种在种在固体固体培养基的表面（有时为内部），当它培养基的表面（有时为内部），当它占有一定的发展空间并给予适宜的培养条件时，占有一定的发展空间并给予适宜的培养条件时，该细胞就迅速进行生长繁殖，形成以母细胞为该细胞就迅速进行生长繁殖，形成以母细胞为中心的一堆中心的一堆肉眼可见肉眼可见的、有一定的、有一定形态构造形态构造的的子子细胞集团细胞集团，称为菌落。，称为菌落。菌菌 苔（苔（bacterial lawn）把大量分散的把大量分散的纯种纯种细胞细胞密集密集地接种在固体培养地接种在固体培养基的较大表面上，结果长出的大量基的较大表面上，结果长出的大量“菌落菌落”挤挤满在一起满在一起或或连成一片连成一片，称为，称为菌苔菌苔。湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位的颜地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位的颜色一致等。色一致等。原因：单细胞生物的集合，其细胞间隙中充满原因：单细胞生物的集合，其细胞间隙中充满毛细管水。毛细管水。细菌菌落特征细菌菌落特征菌落的应用菌落的应用菌种的分离纯化菌种的分离纯化菌种的鉴定与保藏菌种的鉴定与保藏微生物的选种与育种微生物的选种与育种微生物的计数与测定微生物的计数与测定二、二、放线菌放线菌（Actinomycetes）定义：一类呈定义：一类呈菌丝状菌丝状生长和以生长和以孢子繁殖孢子繁殖的的G+，陆生性陆生性较强。较强。分布：含水量较低、有机物丰富和呈微碱性的分布：含水量较低、有机物丰富和呈微碱性的土壤中。土壤中。种类：种类：80余属余属与人类的关系与人类的关系70%的抗生素由放线菌产生的抗生素由放线菌产生是许多新的生化药物、酶、维生素的产生菌是许多新的生化药物、酶、维生素的产生菌甾体转化、石油脱蜡和污水处理甾体转化、石油脱蜡和污水处理极少数放线菌能引起人和动植物病害极少数放线菌能引起人和动植物病害1、放线菌的形态构造、放线菌的形态构造以以链霉菌属链霉菌属为例为例单细胞，细胞呈丝状分枝，菌丝单细胞，细胞呈丝状分枝，菌丝直径直径细菌直径细菌直径菌丝及孢子形态菌丝及孢子形态1)基内菌丝（一级菌丝）基内菌丝（一级菌丝）2)气生菌丝（二级菌丝）气生菌丝（二级菌丝）3)孢子丝孢子丝4)分生孢子分生孢子2、放线菌的繁殖、放线菌的繁殖孢子繁殖（孢子繁殖（横割分裂横割分裂）细胞膜由外向内凹陷收缩形成细胞膜由外向内凹陷收缩形成横割膜横割膜，从而使孢子，从而使孢子丝分割成许多丝分割成许多原分生孢子原分生孢子;壁膜同时内陷缢缩成一壁膜同时内陷缢缩成一串串成熟串串成熟分生孢子分生孢子。放线菌的放线菌的生活史生活史3、放线菌、放线菌菌落特征菌落特征干燥、不透明、表面呈干燥、不透明、表面呈紧密的丝绒状紧密的丝绒状，常覆盖，常覆盖一层色彩鲜艳的一层色彩鲜艳的干粉状孢子干粉状孢子；菌落和培养基连；菌落和培养基连接紧密，接紧密，难以挑取难以挑取；菌落的正反面颜色常常不；菌落的正反面颜色常常不一致，以及菌落边缘培养基的平面有变形现象。一致，以及菌落边缘培养基的平面有变形现象。原因原因由于细而致密的丝状体构成菌落骨架，故菌由于细而致密的丝状体构成菌落骨架，故菌丝间无毛细管水而显干燥、难以挑起、丝间无毛细管水而显干燥、难以挑起、正反正反面颜色常常不一致等。面颜色常常不一致等。液体培养液体培养液清不混而成球或球沉底现象等液清不混而成球或球沉底现象等三、三、蓝细菌蓝细菌（Cyanobacteria）又称蓝藻（又称蓝藻（blue algae）或蓝绿藻（或蓝绿藻（blue-green algae），），一类一类G-、无鞭毛无鞭毛、含有叶绿、含有叶绿素素a（不形成叶绿体），好氧，能进行不形成叶绿体），好氧，能进行放氧放氧性光合作用性光合作用的大型（的大型（310 m，60 m）原原核生物。核生物。进化历史悠久：进化历史悠久：21-17亿年亿年分布：分布：广广 泛泛，水体、土壤及部分动植物体内外，水体、土壤及部分动植物体内外，以及其他恶劣环境（高低温、盐湖、荒漠和冰以及其他恶劣环境（高低温、盐湖、荒漠和冰原等），素有原等），素有“先锋生物先锋生物”之美称。之美称。四、四、支原体支原体（Mycoplasma）一类一类无细胞壁无细胞壁、细胞膜含甾醇，介于独立生、细胞膜含甾醇，介于独立生活和细胞内寄生生活的活和细胞内寄生生活的最小型最小型原核生物。原核生物。菌落：菌落：油煎蛋状油煎蛋状繁殖方式：二分裂和出芽繁殖方式：二分裂和出芽对抗生素敏感性对抗生素敏感性对抑制细胞壁合成的抗生素不敏感；对抑制细胞壁合成的抗生素不敏感；对抑制蛋白质合成的四环素与红霉素很敏感；对抑制蛋白质合成的四环素与红霉素很敏感；对破坏甾体的细胞膜结构的两性霉素与制霉对破坏甾体的细胞膜结构的两性霉素与制霉菌素很敏感。菌素很敏感。生化性质生化性质1.对渗透压敏感对渗透压敏感无细胞壁，只能在等渗或高渗培养基中无细胞壁，只能在等渗或高渗培养基中生长与繁殖。生长与繁殖。2.营养需求高营养需求高能在含血清、酵母膏和甾醇等营养丰富能在含血清、酵母膏和甾醇等营养丰富的培养基上生长。的培养基上生长。3.产能代谢产能代谢多数能发酵糖类产能多数能发酵糖类产能4.基因组很小基因组很小仅在仅在0.61.1Mb左右左右（约为（约为E.coli的的1/41/5）五、五、立克次氏体立克次氏体（Rickettsia）一类一类专性寄生专性寄生在在真核真核细胞内的细胞内的革兰氏阴性原核革兰氏阴性原核生物。生物。发现发现1909年，美国医生年，美国医生H.T.Ricketts（1871-1910）首次发现落基山斑疹伤寒的独特病原首次发现落基山斑疹伤寒的独特病原体并被夺去生命，故名。体并被夺去生命，故名。与与支原体支原体的区别的区别有细胞壁、不能独立生活有细胞壁、不能独立生活与与衣原体衣原体的区别的区别细胞较大，无滤过性、存在产能代谢系统细胞较大，无滤过性、存在产能代谢系统致病及其传播途径致病及其传播途径致病致病：人类斑疹伤寒、恙虫热和：人类斑疹伤寒、恙虫热和Q热等严重传热等严重传染性疾疾的病原体。染性疾疾的病原体。宿主宿主：一般寄生在虱、蚤等节肢动物消化道的：一般寄生在虱、蚤等节肢动物消化道的上皮细胞内，并在其中大量繁殖上皮细胞内，并在其中大量繁殖，然后破裂细然后破裂细胞释放，随粪便排出。胞释放，随粪便排出。传染传染：虱、蚤等叮咬人皮肤：虱、蚤等叮咬人皮肤 昆虫排粪于此处昆虫排粪于此处 抓痒皮破抓痒皮破 菌体从伤口入血菌体从伤口入血 在血中大量在血中大量繁殖产生内毒素繁殖产生内毒素 置人于死地置人于死地 六、六、衣原体衣原体（Chlamydia）一类在一类在真核真核细胞内营细胞内营专性能量寄生专性能量寄生的小型的小型革兰革兰氏阴性原核氏阴性原核生物。生物。1956年，我国著名微生物学家汤飞凡从沙眼中年，我国著名微生物学家汤飞凡从沙眼中首次分离获得。首次分离获得。Prokaryotic Cell StructureEukaryotic Cell Structure细菌的主要类群细菌的主要类群产液菌/产氢菌栖热孢菌绿色非硫化细菌异常球菌等螺旋体绿色硫细菌类杆菌黄杆菌浮霉状菌等衣原体格兰氏阳性菌蓝细菌紫细菌古细菌的主要类群古细菌的主要类群甲烷球菌甲烷嗜热菌甲烷杆菌古生球菌嗜盐甲烷菌甲烷八叠球菌热原体甲烷螺菌盐杆菌盐球菌甲烷嗜热菌热网菌热变型菌热球菌硫化叶菌硫还原球菌KorarchaeotaCrenarchaeotaEuryarchaeota古细菌的形态古细菌的形态球球菌菌细细胞胞形形态态及及其其分分裂裂单球菌单球菌细胞分裂沿一个平面进行，细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在新个体分散而单独存在.如尿素微球菌如尿素微球菌(Micrococcus ureae)双球菌双球菌细胞沿一个平面分裂，新个细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列体成对排列.如肺炎双球菌如肺炎双球菌 (Diplococcus pneumoniae)链球菌链球菌细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状可保持成对的样子，并可连成链状.如：如：乳链球菌乳链球菌 （Streptococcus lactis）无乳链球菌无乳链球菌（Streptococcus agalactiae）溶血链球菌溶血链球菌（Streptococcus hemolyticus）四联球菌四联球菌细胞分裂是沿两个相垂直的平面细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每四个细胞特征性进行，分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田字形地连在一起，呈田字形.如四联微球菌如四联微球菌 （Micrococcus tetragenus）八叠球菌八叠球菌细胞按三个互相垂直的平面进行细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌特征性地连分裂后，每八个球菌特征性地连在一起成立方体形在一起成立方体形.如藤黄八叠球菌如藤黄八叠球菌 （Sarcina ureae)葡萄球菌葡萄球菌细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。规则的群体，犹如一串葡萄。如：如：金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus)白色葡萄球菌白色葡萄球菌（Staphylcoccus albus)Staphylococcus aureus金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌Enterococcus faecium屎肠球菌屎肠球菌 Streptococcus pneumoniae肺炎链球菌肺炎链球菌Streptococcus pyogenes化脓链球菌化脓链球菌四联球菌（四联球菌（tetrad）八叠球菌（八叠球菌（sarcina）葡萄球菌（葡萄球菌（streptococcus）链球菌（链球菌（streptococcus）杆状细菌的排列方式常因杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培