第一节原核微生物细菌-PPT.pptx

第一节原核微生物细菌第一节第一节 原核微生物原核微生物(一一)细菌得个体形态与排列方式细菌得个体形态与排列方式(二二)细菌细胞得大小细菌细胞得大小(三三)细菌细胞得结构与功能细菌细胞得结构与功能(四四)细菌得繁殖细菌得繁殖(五五)细菌得菌落形态特征细菌得菌落形态特征 一、细菌一、细菌(一一)细菌得个体形态与排列方式细菌得个体形态与排列方式细菌得形态细菌得形态球状球状(球菌球菌)杆状杆状(杆菌杆菌)螺螺菌菌弧弧菌菌螺旋状螺旋状(螺旋菌螺旋菌)丝状丝状(丝状菌丝状菌)1 1、球菌球菌 单球菌单球菌 双球菌双球菌肺炎链球菌肺炎链球菌链球菌链球菌四联球菌四联球菌八叠球菌八叠球菌葡萄球菌葡萄球菌2 2、杆菌杆菌不同杆菌得大小、长短、粗细很不一致。不同杆菌得大小、长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌 3-10 m大中大肠埃希菌 2-3 m小布鲁菌 0.6-1.5 m3 3、螺旋菌螺旋菌弧菌弧菌螺菌螺菌大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保持安静4 4、丝状菌丝状菌细菌得形态除上述几种基本形态外细菌得形态除上述几种基本形态外,还有其她还有其她形态得细菌形态得细菌,如柄细菌属如柄细菌属,细胞呈弧状或肾状并细胞呈弧状或肾状并具有一根特征性得细柄具有一根特征性得细柄,可附着于基质上。此可附着于基质上。此外还有呈星状得星状菌属外还有呈星状得星状菌属,正方形得细菌等正方形得细菌等(如如下图下图)。特殊形态得细菌特殊形态得细菌 在正常得生长条件下在正常得生长条件下,细菌得形态就细菌得形态就是相对稳定得。一般处于幼龄阶段与生是相对稳定得。一般处于幼龄阶段与生长条件适宜时长条件适宜时,细菌形态正常、整齐、表细菌形态正常、整齐、表现出特定得形态。但培养基得化学组成、现出特定得形态。但培养基得化学组成、浓度、培养温度、浓度、培养温度、pHpH、培养时间等得变培养时间等得变化化,会引起细菌得形态改变会引起细菌得形态改变,或死亡或死亡,或细或细胞破裂胞破裂,或出现畸形。或出现畸形。有些细菌则就是多形态得有些细菌则就是多形态得,有周期性有周期性得生活史得生活史,如粘细菌可形成无细胞壁得营如粘细菌可形成无细胞壁得营养细胞与子实体。养细胞与子实体。(二二)细菌细胞得大小细菌细胞得大小n细菌得大小可以用测微尺在显微镜下进行测量细菌得大小可以用测微尺在显微镜下进行测量,也也可通过投影法或照相制成图片可通过投影法或照相制成图片,再按放大倍数测算。再按放大倍数测算。表示细菌大小得常用单位就是表示细菌大小得常用单位就是m(m(微米微米)。n球菌大小以其直径表示球菌大小以其直径表示,多为多为 0 0、5 5 1 1 m m。n杆菌与螺旋菌以其宽度与长度表示杆菌与螺旋菌以其宽度与长度表示,杆菌得宽度一杆菌得宽度一般为般为 0 0、4 4 10 10 m,m,长度为宽度得一倍或几倍。长度为宽度得一倍或几倍。但螺旋菌得长度就是菌体两端点间得距离但螺旋菌得长度就是菌体两端点间得距离,而不就而不就是真正得长度是真正得长度,它得真正长度应按其螺旋得直径与它得真正长度应按其螺旋得直径与圈数来计算。细菌得大小因菌种而异圈数来计算。细菌得大小因菌种而异,见下表见下表 。菌菌 名名 直直径径或或宽宽长长度度 (m)m)乳链球菌乳链球菌(Streptococcus lactis Streptococcus lactis)0.5-1 0.5-1 金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus)0.8-1 0.8-1 最大八叠球菌最大八叠球菌(Sarcina maxima Sarcina maxima)4-4.5 4-4.5 大肠杆菌大肠杆菌(Escherichia coli Escherichia coli)0.5 1-3 0.5 1-3 伤寒沙门氏菌伤寒沙门氏菌(Salmonella typhi Salmonella typhi)0.6-0.7 2-30.6-0.7 2-3枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis Bacillus subtilis)0.8-1.2 1.2-3 0.8-1.2 1.2-3 炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis Bacillus anthracis)1-1.5 4-8 1-1.5 4-8 德氏乳细菌德氏乳细菌(Lactobacterium delbruckii Lactobacterium delbruckii)0.4-0.7 2.8-70.4-0.7 2.8-7霍乱弧菌霍乱弧菌(Vibrio cholerae Vibrio cholerae)0.3-0.6 1-3 0.3-0.6 1-3 迂回螺菌迂回螺菌(Spirillum volutans Spirillum volutans)1.5-2 10-201.5-2 10-20n细菌得大小在个体发育过程中有变化。刚分裂得细菌得大小在个体发育过程中有变化。刚分裂得新细菌小新细菌小,随发育逐渐变大随发育逐渐变大,老龄细菌变小。老龄细菌变小。n例如例如,培养培养4 4小时得枯草杆菌比培养小时得枯草杆菌比培养2424小时得长小时得长5 57 7倍。倍。n细菌得宽度变化小细菌得宽度变化小,细菌大小得变化与代谢产物细菌大小得变化与代谢产物得积累与渗透压增加有关。得积累与渗透压增加有关。(三三)细菌细胞得结构与功能细菌细胞得结构与功能基本结构基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核特殊结构特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢形态与结构形态与结构形态与结构形态与结构1 1、细菌细胞得基本结构细菌细胞得基本结构n细胞壁n细胞膜n细胞质n原核(1 1)细细 胞胞 壁壁 细胞壁细胞壁(Cell wall)就是包围在细胞表面就是包围在细胞表面,内侧内侧紧贴细胞膜得一层较为坚韧、略具弹性得结构紧贴细胞膜得一层较为坚韧、略具弹性得结构,占细胞干重得占细胞干重得 10 25%。细胞壁得化学组成与结构细胞壁得化学组成与结构细菌分为革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌两大类细菌分为革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌两大类,两者得化学组成与结构不同。两者得化学组成与结构不同。革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌(G+菌菌)n革兰氏阳性细菌只有一层厚约革兰氏阳性细菌只有一层厚约 20 20 80 80nm nm 得得细胞壁。细胞壁得化学组成以肽聚糖为主细胞壁。细胞壁得化学组成以肽聚糖为主,占占细胞壁物质总量得细胞壁物质总量得 40 40 90%,90%,另外还结合另外还结合有磷壁酸有磷壁酸,少量蛋白质与脂肪。磷壁酸就是少量蛋白质与脂肪。磷壁酸就是G G+菌细胞壁特有得成分。菌细胞壁特有得成分。革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌(G-菌菌)nG G-菌得细胞壁比菌得细胞壁比G G+菌得薄菌得薄,厚度为厚度为10nm10nm,可分为可分为内壁层与外壁层。内壁层紧贴细胞膜内壁层与外壁层。内壁层紧贴细胞膜,厚约厚约 2 2 3 3nm,nm,由肽聚糖组成由肽聚糖组成,不含磷壁酸不含磷壁酸,占细胞壁占细胞壁干重得干重得 5 5 10%10%。外壁层又分为。外壁层又分为3 3层层,厚度厚度约约 8 8 10 10nm,nm,最外层就是脂多糖最外层就是脂多糖,中间就是磷中间就是磷脂层脂层,内层为脂蛋白。内层为脂蛋白。G-菌菌 G+菌菌 革兰氏阴性细菌与革兰氏阳性细菌细胞壁比较图革兰氏阴性细菌与革兰氏阳性细菌细胞壁比较图细胞壁细胞壁革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌强度强度较坚韧较坚韧较疏松较疏松厚度厚度厚厚,20-80nm薄薄,10-15nm肽聚糖层数肽聚糖层数多多,可多达可多达50层层少少,1-3层层肽聚糖含量肽聚糖含量占细胞壁干重占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重占细胞壁干重10%-20%磷壁酸磷壁酸有有无无外膜外膜无无有有细细胞胞壁壁革兰氏阴性细菌与革兰氏阳性细菌细胞壁得比较革兰氏阴性细菌与革兰氏阳性细菌细胞壁得比较革兰氏染色革兰氏染色 革兰氏染色就是用于细菌鉴别得一种重要革兰氏染色就是用于细菌鉴别得一种重要染色方法。它就是根据革兰氏阳性细菌、阴性染色方法。它就是根据革兰氏阳性细菌、阴性细菌细胞壁结构、组成得不同而使用一系列得细菌细胞壁结构、组成得不同而使用一系列得染色处理使之差别显色。染色处理使之差别显色。革兰氏染色原理革兰氏染色原理:第一步第一步:结晶紫使菌体着上紫色结晶紫使菌体着上紫色第二步第二步:碘与结晶紫形成大分子复合物碘与结晶紫形成大分子复合物,分子大分子大,能被细能被细胞壁阻留在细胞内。胞壁阻留在细胞内。第三步第三步:酒精脱色酒精脱色,细胞壁成分与构造不同细胞壁成分与构造不同,出现不同得出现不同得反应。反应。G G+:细胞壁厚细胞壁厚,肽聚糖含量高肽聚糖含量高,交联度大交联度大,当乙醇脱色时当乙醇脱色时,肽聚糖因脱水而孔径缩小肽聚糖因脱水而孔径缩小,故结晶紫故结晶紫-碘复合物被阻碘复合物被阻留在细胞内留在细胞内,不能被酒精脱色不能被酒精脱色,仍呈紫色。仍呈紫色。G G-:肽聚糖层薄肽聚糖层薄,交联松散交联松散,乙醇脱色不能使其结构收缩乙醇脱色不能使其结构收缩,因其含脂量高因其含脂量高,乙醇将脂溶解乙醇将脂溶解,缝隙加大缝隙加大,结晶紫结晶紫-碘碘复合物溶出细胞壁复合物溶出细胞壁,酒精将细胞脱色酒精将细胞脱色,细胞无色细胞无色,蕃红蕃红复染后呈红色。复染后呈红色。滴加少量无滴加少量无菌水菌水挑取菌体挑取菌体涂片涂片干燥干燥固定固定染色染色水洗水洗干燥干燥染色结果金黄色葡萄球菌革兰氏染色结果染色结果大肠杆菌革兰氏染色结果染色结果金黄色葡萄球菌与大肠杆菌混合菌样得革兰氏染色结果染色结果枯草芽孢杆菌革兰氏染色结果细细胞胞壁壁维持细菌得固有形态;保护原生质体免受渗透压引起得破裂;与细胞膜一起参与细胞内外物质交换;为鞭毛提供支点,使鞭毛运动。(2)细菌细胞壁得生理功能细菌细胞壁得生理功能(2)细胞膜细胞膜细胞膜就是紧贴在细胞壁得内侧而包围细胞质得一层细胞膜就是紧贴在细胞壁得内侧而包围细胞质得一层柔软而富有弹性得薄膜。它就是半渗透膜柔软而富有弹性得薄膜。它就是半渗透膜,厚约厚约 8 8nm nm。细菌细胞膜占细胞干重得细菌细胞膜占细胞干重得 10%10%左右。左右。细胞膜得化学组成细胞膜得化学组成n其化学成分主要为脂质其化学成分主要为脂质(30%40%)30%40%)、蛋白质、蛋白质 (60%70%)(60%70%)与多糖与多糖(2(2)。n蛋白质与膜得透性及酶得活性有关。蛋白质与膜得透性及酶得活性有关。n脂质就是磷脂脂质就是磷脂,由磷酸、甘油、脂肪酸与含氮碱组成。由磷酸、甘油、脂肪酸与含氮碱组成。细胞膜得结构细胞膜得结构细胞膜细胞膜电镜照电镜照片片载体蛋白载体蛋白脂质双层脂质双层细胞膜细胞膜模式结构图模式结构图 细胞膜得生理功能细胞膜得生理功能A A 控制细胞内、外得物质控制细胞内、外得物质(营养物质与代谢废物营养物质与代谢废物)得运得运送、交换送、交换;B B 维持细胞内正常渗透压得屏障作用维持细胞内正常渗透压得屏障作用;C C 合成细胞壁各种组分与荚膜等大分子得场所合成细胞壁各种组分与荚膜等大分子得场所;D D 进行氧化磷酸化或光合磷酸化得产能基地进行氧化磷酸化或光合磷酸化得产能基地;E E 传递信息。膜上得某些特殊蛋白质能接受光、电及化传递信息。膜上得某些特殊蛋白质能接受光、电及化学物质等产生得刺激信号并发生构象变化学物质等产生得刺激信号并发生构象变化,从而引起从而引起细胞内得一系列代谢变化与产生相应得反应。细胞内得一系列代谢变化与产生相应得反应。内膜系统内膜系统n中间体中间体:就是由细胞膜局部内陷折叠而成就是由细胞膜局部内陷折叠而成,它与细胞它与细胞壁得合成、核质分裂、细胞呼吸以及芽孢形成有关。壁得合成、核质分裂、细胞呼吸以及芽孢形成有关。由于中间体具有类似真核细胞线粒体得作用由于中间体具有类似真核细胞线粒体得作用,又称拟又称拟线粒体。线粒体。n类囊体类囊体:就是蓝细菌细胞中存在得囊状体就是蓝细菌细胞中存在得囊状体,由单位膜由单位膜组成组成,上面分布有叶绿素、藻胆色素等光合色素与有上面分布有叶绿素、藻胆色素等光合色素与有关酶类关酶类,就是光合作用得场所。就是光合作用得场所。白喉杆菌白喉杆菌细胞膜与中间体细胞膜与中间体中间体中间体部分细胞膜折叠形成得向内陷入细胞质中得囊状物部分细胞膜折叠形成得向内陷入细胞质中得囊状物功功能能 类似真核细类似真核细胞线粒体胞线粒体,为细菌为细菌提供大量能量。提供大量能量。载色体载色体:就是一些不放氧得光合细菌得细胞质膜就是一些不放氧得光合细菌得细胞质膜多次凹陷折叠而形成得片层状、微管状或囊状结多次凹陷折叠而形成得片层状、微管状或囊状结构。载色体含有菌绿素与类胡萝卜素等光合色素构。载色体含有菌绿素与类胡萝卜素等光合色素及进行光合磷酸化所需要得酶类与电子传递体及进行光合磷酸化所需要得酶类与电子传递体,就是进行光合作用得部位。就是进行光合作用得部位。羧酶体或称多角体羧酶体或称多角体:就是自养细菌所特有得内膜就是自养细菌所特有得内膜结构。羧酶体由以蛋白质为主得单层膜包围结构。羧酶体由以蛋白质为主得单层膜包围,厚厚约约 35 35nmnm,内含固定内含固定COCO2 2所需得所需得1,5-1,5-二磷酸核酮糖二磷酸核酮糖羧化酶与羧化酶与5-5-磷酸核酮糖激酶磷酸核酮糖激酶,就是自养细菌固定就是自养细菌固定COCO2 2 得场所。得场所。(3)(3)细胞质细胞质n细胞质就是细胞膜以内细胞质就是细胞膜以内,除核物质以外得细胞除核物质以外得细胞质。它无色透明质。它无色透明,呈粘胶状呈粘胶状,主要成分为水、蛋主要成分为水、蛋白质、核酸、脂类白质、核酸、脂类,也含有少量得糖与盐类。也含有少量得糖与盐类。幼龄菌由于富含核糖核酸幼龄菌由于富含核糖核酸,嗜碱性强嗜碱性强,易被碱性易被碱性染料与中性染料着染染料与中性染料着染,着色均匀。着色均匀。n此外此外,细胞质内还含有核糖体、颗粒状内含物细胞质内还含有核糖体、颗粒状内含物与气泡等物质。与气泡等物质。核糖体核糖体核糖体亦称核蛋白体核糖体亦称核蛋白体,为多肽与蛋白质合成得场所。在为多肽与蛋白质合成得场所。在电子显微镜下可见到细菌得核糖体游离于细胞质中电子显微镜下可见到细菌得核糖体游离于细胞质中,系系 70 70S S 得颗粒得颗粒,由由 50 50S S 与与 20 20S S 两个亚单元组成两个亚单元组成,化化学成分为蛋白质与核糖核酸学成分为蛋白质与核糖核酸(RNA)RNA)。细菌细胞中绝细菌细胞中绝大部分大部分(约约 90%)90%)得得 RNA RNA 存在于核糖体内。原核生存在于核糖体内。原核生物得核糖体常以游离状态或多聚核糖体状态分布于细物得核糖体常以游离状态或多聚核糖体状态分布于细胞质中。而真核细胞得核糖体既可以游离状态存在于胞质中。而真核细胞得核糖体既可以游离状态存在于细胞质中细胞质中,也可结合于内质网上。也可结合于内质网上。内含颗粒内含颗粒n很多细菌在营养物质丰富得时候很多细菌在营养物质丰富得时候,其细胞内聚其细胞内聚合各种不同得贮藏颗粒合各种不同得贮藏颗粒,当营养缺乏时当营养缺乏时,它们又它们又能被分解利用。这种贮藏颗粒可在光学显微镜能被分解利用。这种贮藏颗粒可在光学显微镜下观察到下观察到,通称为通称为 内含颗粒内含颗粒。贮藏颗粒得多少贮藏颗粒得多少可随菌龄及培养条件不同而改变。可随菌龄及培养条件不同而改变。A 异染颗粒异染颗粒n最早发现于迂回螺中。异染粒就是以无机偏磷最早发现于迂回螺中。异染粒就是以无机偏磷酸盐聚合物为主要成分得一种无机磷得贮备物。酸盐聚合物为主要成分得一种无机磷得贮备物。异染颗粒嗜碱性或嗜中性较强异染颗粒嗜碱性或嗜中性较强,用蓝色染料用蓝色染料(如甲苯胺蓝或甲烯蓝如甲苯胺蓝或甲烯蓝)染色后不呈蓝色而呈染色后不呈蓝色而呈紫红色紫红色,故称异染颗粒。故称异染颗粒。B 聚聚-羟基丁酸颗粒羟基丁酸颗粒n就是一种碳源与能源性贮藏物。它就是就是一种碳源与能源性贮藏物。它就是 D-3-D-3-羟羟基丁酸得直链聚合物。用革兰氏染色时基丁酸得直链聚合物。用革兰氏染色时,这类物质这类物质不着色不着色,但易被脂溶性染料如苏丹黑着色但易被脂溶性染料如苏丹黑着色,在光学在光学显微镜下可见显微镜下可见(如图如图)。根瘤菌属。根瘤菌属(Rhizobium Rhizobium)、固氮菌属固氮菌属(Azotobacter Azotobacter)、假单胞菌属假单胞菌属(Pseudomonas Pseudomonas)等细菌常积累等细菌常积累。细胞内含物细胞内含物 A A、细胞中得硫滴细胞中得硫滴 B B、聚聚羟基丁酸颗粒羟基丁酸颗粒 A AB BC 肝糖粒与淀粉粒肝糖粒与淀粉粒:肝糖粒较小肝糖粒较小,只能在电镜下观察到只能在电镜下观察到,如用如用稀碘液染色成红褐色稀碘液染色成红褐色,可在光学显微镜下瞧到。有得细菌积可在光学显微镜下瞧到。有得细菌积累淀粉粒累淀粉粒,用碘液可染成深蓝色。肝糖粒、淀粉粒都就是碳用碘液可染成深蓝色。肝糖粒、淀粉粒都就是碳源贮藏物。源贮藏物。D 硫滴硫滴:某些氧化硫得细菌细胞内可积累硫滴。如贝氏硫某些氧化硫得细菌细胞内可积累硫滴。如贝氏硫菌属菌属(Beggiatoa Beggiatoa)、发硫菌属发硫菌属(Thiothrix Thiothrix)在细胞内在细胞内常含有强折光性得硫滴常含有强折光性得硫滴,此为贮存得硫此为贮存得硫,系通过氧化硫化氢而系通过氧化硫化氢而形成形成,作为能量储备作为能量储备,需要时可被细菌再利用。需要时可被细菌再利用。E 磁小体磁小体:存在于水生细菌与趋磁细菌中存在于水生细菌与趋磁细菌中,就是细胞内磁铁就是细胞内磁铁矿矿 FeFe3 3O O4 4得晶体颗粒得晶体颗粒,数目不等。不同种类得细菌磁小体形态数目不等。不同种类得细菌磁小体形态不同不同,有正方形、长方形、还有刺状之分。含有磁小体得细有正方形、长方形、还有刺状之分。含有磁小体得细菌表现出趋磁性、即沿着地磁场转向与迁移。磁小体由一层菌表现出趋磁性、即沿着地磁场转向与迁移。磁小体由一层含有磷脂、蛋白质与糖蛋白得膜包围。含有磷脂、蛋白质与糖蛋白得膜包围。异染颗粒异染颗粒质粒质粒细菌核蛋白体细菌核蛋白体电镜照片F 气泡气泡某些水生细菌某些水生细菌,如蓝细菌、不放氧得光合细菌与如蓝细菌、不放氧得光合细菌与盐细菌细胞内贮存气体得特殊结构称气泡。气盐细菌细胞内贮存气体得特殊结构称气泡。气泡由许多小得得气囊泡由许多小得得气囊(gas vesicle)gas vesicle)组成组成,气气囊膜只含蛋白质而无磷脂。气泡得大小、形状囊膜只含蛋白质而无磷脂。气泡得大小、形状与数量随细菌种类而异。气泡能使细胞保持浮与数量随细菌种类而异。气泡能使细胞保持浮力力,从而有助于调节并使细菌生活在它们需要从而有助于调节并使细菌生活在它们需要得最佳水层位置得最佳水层位置,以利获得氧、光与营养。以利获得氧、光与营养。(4)(4)拟核拟核细菌得核因没有核膜与核仁细菌得核因没有核膜与核仁,故称拟核。故称拟核。n由由DNADNA纤维组成纤维组成,即由一条环状双链得即由一条环状双链得DNADNA分分子高度折叠缠绕形成。子高度折叠缠绕形成。n拟核携带细菌全部遗传信息拟核携带细菌全部遗传信息,控制细菌生长控制细菌生长发育、遗传与变异、繁殖等生命活动。发育、遗传与变异、繁殖等生命活动。2 2、细菌细胞得特殊结构细菌细胞得特殊结构n荚膜荚膜n鞭毛鞭毛n菌毛菌毛n芽孢芽孢(1 1)荚膜荚膜n有些细菌生活在一定营养条件下有些细菌生活在一定营养条件下,可向细胞壁外分可向细胞壁外分泌出一层粘性物质泌出一层粘性物质,根据这层粘性物质得厚度根据这层粘性物质得厚度,可溶可溶性及在细胞表面存在得状况可把它们分为荚膜、微性及在细胞表面存在得状况可把它们分为荚膜、微荚膜、粘液层或衣鞘。荚膜、粘液层或衣鞘。n荚膜荚膜(Capsule)Capsule)或大荚膜或大荚膜(macrocapsule):macrocapsule):这层这层物质粘滞性较大物质粘滞性较大,相对稳定地附着在细胞壁外相对稳定地附着在细胞壁外,具一具一定外形定外形,厚约厚约 200 200nm nm。它与细胞结合力较差。通它与细胞结合力较差。通过液体震荡培养或离心可将其从细胞表面除去。荚过液体震荡培养或离心可将其从细胞表面除去。荚膜很难着色膜很难着色,用负染色法可在光学显微镜下观察到用负染色法可在光学显微镜下观察到,即背景与细胞着色即背景与细胞着色,荚膜不着色。荚膜不着色。微荚膜微荚膜(microcapsule)microcapsule)得厚度在得厚度在 200 200nm nm 以下以下,它与细胞表面结合较紧它与细胞表面结合较紧,用光学显微镜不易观察用光学显微镜不易观察到到,但可采用血清学方法证明其存在。微荚膜易但可采用血清学方法证明其存在。微荚膜易被胰蛋白酶消化。被胰蛋白酶消化。粘液层粘液层(slime layer)slime layer)比荚膜疏松比荚膜疏松,无明显形状无明显形状,悬浮在基质中更易溶解悬浮在基质中更易溶解,并能增加培养基粘度。并能增加培养基粘度。通常情况下通常情况下,每个菌体外面包围一层荚膜。每个菌体外面包围一层荚膜。菌胶团菌胶团(zoogloea)zoogloea)有得细菌有得细菌,它们得荚膜物质它们得荚膜物质互相融合互相融合,在一起成为一团胶状物在一起成为一团胶状物,其内常包含有其内常包含有多个菌体。多个菌体。荚膜产生受遗传特性控制荚膜产生受遗传特性控制,但并非就是细胞绝对但并非就是细胞绝对必要得结构必要得结构,失去荚膜得变异株同样正常生长。失去荚膜得变异株同样正常生长。而且而且,即使用特异性水解荚膜物质得酶处理即使用特异性水解荚膜物质得酶处理,也不也不会杀死细菌。会杀死细菌。衣鞘衣鞘(Sheath)Sheath)水生境中得丝状菌多数有衣鞘水生境中得丝状菌多数有衣鞘,如球衣菌属、如球衣菌属、纤发菌属、发硫菌属、亮发菌属、泉发菌属等纤发菌属、发硫菌属、亮发菌属、泉发菌属等丝状体表面得粘液层或荚膜硬质化丝状体表面得粘液层或荚膜硬质化,形成一个形成一个透明坚硬得空壳透明坚硬得空壳,叫衣鞘。叫衣鞘。荚膜得主要成分因菌种而异荚膜得主要成分因菌种而异,大多为多糖、多肽或大多为多糖、多肽或蛋白质蛋白质,也含有一些其它成分。也含有一些其它成分。产荚膜得细菌菌落产荚膜得细菌菌落通常光滑透明通常光滑透明,称光滑型称光滑型(S S 型型)菌落菌落,不产荚膜不产荚膜细菌菌落表面粗糙细菌菌落表面粗糙,称粗糙型称粗糙型(R R 型型)菌落。菌落。荚膜得主要作用就是作为细胞外碳源与能源性贮藏荚膜得主要作用就是作为细胞外碳源与能源性贮藏物质物质,并能保护细胞免受干燥得影响并能保护细胞免受干燥得影响,同时能增强某同时能增强某些病原菌得致病能力些病原菌得致病能力,使之抵抗宿主吞噬细胞得吞使之抵抗宿主吞噬细胞得吞噬。例如能引起肺炎得肺炎双球菌噬。例如能引起肺炎得肺炎双球菌型型,如果失去如果失去了荚膜了荚膜,则成为非致病菌。则成为非致病菌。荚荚膜膜多糖或多肽(2 2)鞭毛鞭毛某些细菌得细胞表面伸出细长、波曲、毛发状得附属物某些细菌得细胞表面伸出细长、波曲、毛发状得附属物称为鞭毛。鞭毛细而长称为鞭毛。鞭毛细而长,其长度常为细胞得若干倍其长度常为细胞得若干倍,最最长可达长可达 70 70 m,m,但直径只有但直径只有 10 10 20 20nm nm。因此因此,用用光学显微镜瞧不见。如果采用特殊得鞭毛染色法光学显微镜瞧不见。如果采用特殊得鞭毛染色法,使使染料沉积在鞭毛上染料沉积在鞭毛上,加粗其直径加粗其直径,就可在光学显微镜下就可在光学显微镜下观察到细菌鞭毛观察到细菌鞭毛,但真实形态只有在电镜下可见。另但真实形态只有在电镜下可见。另外外,采用悬滴法及暗视野映光法观察细菌运动状态及采用悬滴法及暗视野映光法观察细菌运动状态及用半固体琼脂穿刺培养用半固体琼脂穿刺培养,从细菌生长得扩散情况从细菌生长得扩散情况,可初可初步判断细菌就是否有鞭毛。步判断细菌就是否有鞭毛。细菌鞭毛得数目与着生位置就是细菌种得特征。据细菌鞭毛得数目与着生位置就是细菌种得特征。据此此,可将有鞭毛得细菌分为四类可将有鞭毛得细菌分为四类:一端单毛菌一端单毛菌(monotrichaete)monotrichaete)在菌体得一端只在菌体得一端只生一根鞭毛生一根鞭毛,如霍乱弧菌如霍乱弧菌(Vibrio cholerae Vibrio cholerae)。两端单鞭毛菌两端单鞭毛菌(amphitrichaete)amphitrichaete)菌体两端各具菌体两端各具一根鞭毛一根鞭毛,如鼠咬热螺旋体如鼠咬热螺旋体(Spirochaet a Spirochaet a morsusmuris morsusmuris)。丛生鞭毛菌丛生鞭毛菌(lophotrichaete)lophotrichaete)菌体一端生一菌体一端生一束鞭毛束鞭毛,如铜绿假单胞菌如铜绿假单胞菌(Pseudomonas Pseudomonas aeruginosa aeruginosa););菌体两端各具一束鞭毛菌体两端各具一束鞭毛,如红色螺菌如红色螺菌 (Spirillum rubrum Spirillum rubrum)。周生鞭毛菌周生鞭毛菌(peritrichaete)peritrichaete)周身都有鞭毛周身都有鞭毛,如大肠杆菌如大肠杆菌 、枯草杆菌等。、枯草杆菌等。鞭毛就是细菌得运动器官鞭毛就是细菌得运动器官,但并非生命活动所必需。但并非生命活动所必需。它极易脱落它极易脱落,有鞭毛得细菌一般在幼龄时具鞭毛有鞭毛得细菌一般在幼龄时具鞭毛,老龄时脱老龄时脱落。如除去鞭毛落。如除去鞭毛,并不影响细菌生存。螺旋菌与弧菌一般并不影响细菌生存。螺旋菌与弧菌一般都具鞭毛都具鞭毛;杆菌中有得生鞭毛杆菌中有得生鞭毛,有得不具鞭毛有得不具鞭毛;球菌中仅尿球菌中仅尿素八叠球菌生鞭毛。有鞭毛得细菌并不一定总就是运动得素八叠球菌生鞭毛。有鞭毛得细菌并不一定总就是运动得,有时也会丧失运动性。运动性得丧失可由于环境变化或突有时也会丧失运动性。运动性得丧失可由于环境变化或突变引起。某些无鞭毛得细菌也能运动变引起。某些无鞭毛得细菌也能运动,如粘细菌、蓝细菌如粘细菌、蓝细菌,主要为在物体表面滑行运动主要为在物体表面滑行运动,这些微生物如悬浮在液体中这些微生物如悬浮在液体中就丧失其运动性。螺旋体则通过轴丝就丧失其运动性。螺旋体则通过轴丝 得收缩运动。细菌得收缩运动。细菌运动还表现出趋光性运动还表现出趋光性 与趋化性与趋化性 ,亦即向着光或某种化学亦即向着光或某种化学吸引物运动。此外吸引物运动。此外,有得细菌还可以从某些物质或环境因有得细菌还可以从某些物质或环境因子游开子游开,以避免伤害。因此以避免伤害。因此,细菌运动可瞧成就是一种适应细菌运动可瞧成就是一种适应作用作用,即增加微生物与食物或其它有利环境相遇机会即增加微生物与食物或其它有利环境相遇机会,或者或者避免有害因子以利于生存。避免有害因子以利于生存。化学组成化学组成鞭毛蛋白鞭毛蛋白功能功能(3 3)菌毛菌毛 n很多革兰氏阴性菌及少数阳性菌得细胞表面有一很多革兰氏阴性菌及少数阳性菌得细胞表面有一些比鞭毛更细、较短而直硬得丝状体结构些比鞭毛更细、较短而直硬得丝状体结构,称为菌称为菌毛毛 亦称伞毛或纤毛。菌毛直径大约亦称伞毛或纤毛。菌毛直径大约 3-7 3-7nm,nm,长度长度约约 0 0、5-6 5-6 m,m,有些菌毛可长达有些菌毛可长达 20 20m m。菌毛菌毛由菌毛蛋白组成由菌毛蛋白组成,与鞭毛相似与鞭毛相似,也起源于细胞质膜也起源于细胞质膜内侧基粒上。菌毛不具运动功能内侧基粒上。菌毛不具运动功能,也见于非运动得也见于非运动得细菌中。因机械因素而失去菌毛细菌细菌中。因机械因素而失去菌毛细菌 很快又能形很快又能形成新得菌毛成新得菌毛,因此认为菌毛可能经常脱落并不断更因此认为菌毛可能经常脱落并不断更新。新。菌菌毛毛Pilus性菌毛性菌毛化学组成化学组成菌毛蛋白菌毛蛋白普通菌毛普通菌毛与致病有关与致病有关性菌毛性菌毛与遗传变异有关与遗传变异有关种类与功能种类与功能普通菌毛普通菌毛普通菌毛性菌毛n遍布菌细胞表面遍布菌细胞表面,每菌可达数百根。每菌可达数百根。n为粘附结构为粘附结构,与细菌感染致病性有关。与细菌感染致病性有关。n菌毛得受体常为糖蛋白或糖脂菌毛得受体常为糖蛋白或糖脂,与菌毛结合得特与菌毛结合得特异性决定了宿主得易感部位。异性决定了宿主得易感部位。普通菌毛普通菌毛n仅见于少数仅见于少数G G-菌。数量少菌。数量少,1-4,1-4根。根。n比普通菌毛长而粗比普通菌毛长而粗,中空呈管状。中空呈管状。n性菌毛由致育因子性菌毛由致育因子(F)F)编码编码,故又称故又称F F菌毛。菌毛。n为细菌遗传物质转移得接合器官为细菌遗传物质转移得接合器官。n性菌毛就是某些噬菌体吸附于菌细胞得受体。性菌毛就是某些噬菌体吸附于菌细胞得受体。性菌毛性菌毛性菌毛得接合过程(4 4)芽孢芽孢 n某些细菌在其生活史得一定阶段某些细菌在其生活史得一定阶段,于营养细胞于营养细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形得结构内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形得结构,称称为芽孢为芽孢 。因为细菌芽孢都形成在菌体内因为细菌芽孢都形成在菌体内,故亦故亦称内生孢子称内生孢子。含有芽孢得菌体细菌称为孢子囊含有芽孢得菌体细菌称为孢子囊 。芽孢成熟后可脱落出来。生成芽孢得细菌多芽孢成熟后可脱落出来。生成芽孢得细菌多为杆菌为杆菌,球菌与螺旋菌仅少数种能生芽孢。球菌与螺旋菌仅少数种能生芽孢。芽孢形成得位置、形状、大小因菌种而异芽孢形成得位置、形状、大小因菌种而异,在分类鉴在分类鉴定上有一定意义定上有一定意义,有些细菌得芽孢位于细胞得中央有些细菌得芽孢位于细胞得中央,其直径其直径大于细胞直径大于细胞直径,孢子囊呈梭状孢子囊呈梭状,如某些梭状芽孢杆菌属得种如某些梭状芽孢杆菌属得种;芽孢在细胞顶端芽孢在细胞顶端,若其直径大于细胞得直径时若其直径大于细胞得直径时,则孢子囊则孢子囊呈鼓槌状呈鼓槌状,如破伤风梭菌如破伤风梭菌(Clostridium tetani Clostridium tetani););芽孢芽孢直径小于细胞直径直径小于细胞直径,则细胞不变形则细胞不变形,如常见得枯草芽孢杆菌如常见得枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis Bacillus subtilis)。芽孢有比较厚得壁与高度得折光性芽孢有比较厚得壁与高度得折光性,在光学显微镜下在光学显微镜下观察芽孢为一透明小体观察芽孢为一透明小体,由于普通碱性染料不易使芽孢着由于普通碱性染料不易使芽孢着色色,通常采用特殊得芽孢染色以便于观察。利用电子显微通常采用特殊得芽孢染色以便于观察。利用电子显微镜镜,不仅可观察到芽孢得表面特征不仅可观察到芽孢得表面特征,还可观察到一个成熟得还可观察到一个成熟得芽孢具有核心、内膜、初生细胞壁、皮层、外膜、外壳层芽孢具有核心、内膜、初生细胞壁、皮层、外膜、外壳层及外孢子囊等多层结构。及外孢子囊等多层结构。功能与医学上意义功能与医学上意义:特殊结构概念概念:菌体脱水而成菌体脱水而成,为休眠体为休眠体对外界得抵抗力增加对外界得抵抗力增加发芽形成繁殖体仍有致病性发芽形成繁殖体仍有致病性有鉴别作用有鉴别作用应以杀死芽孢为灭菌效果得指标应以杀死芽孢为灭菌效果得指标形成得条件形成得条件:不良环境条件不良环境条件芽孢得特性芽孢得特性:很强得抗性很强得抗性芽孢没有繁殖意义芽孢没有繁殖意义,因为一个细胞内一般只形成一个芽孢因为一个细胞内一般只形成一个芽孢,而一个芽孢也只产生一个营养细胞。芽孢仅仅就是芽孢细菌而一个芽孢也只产生一个营养细胞。芽孢仅仅就是芽孢细菌生活史中得一环生活史中得一环,就是细菌得休眠体。就是细菌得休眠体。形成芽孢需要一定得外界条件形成芽孢需要一定得外界条件,这些条件因菌种而异。然这些条件因菌种而异。然而而,芽孢一旦形成芽孢一旦形成,则对恶劣环境条件均具有很强得抵抗能力。则对恶劣环境条件均具有很强得抵抗能力。有得芽孢有得芽孢,在一定条件下可保存几十年而不丧失其生活力。在一定条件下可保存几十年而不丧失其生活力。芽孢尤其能耐高温芽孢尤其能耐高温,如枯草杆菌得芽孢在沸水中可存活如枯草杆菌得芽孢在沸水中可存活 1 1 小小时时,破伤风杆菌得芽孢可存活破伤风杆菌得芽孢可存活 3 3 小时小时,而肉毒梭菌得芽孢则而肉毒梭菌得芽孢则可忍受可忍受 6 6 小时左右小时左右,即使在即使在 180 180 得干热中仍可存活得干热中仍可存活 10 10 分钟。除耐热外分钟。除耐热外,芽孢也能抵抗低温芽孢也能抵抗低温,它在液氮温度它在液氮温度(-190 (-190 )中中 6 6 个月仍能存活。芽孢对辐射、干燥与大多数化学个月仍能存活。芽孢对辐射、干燥与大多数化学杀菌剂也具有极大得抗性。芽孢之所以具有如此高度得抗逆杀菌剂也具有极大得抗性。芽孢之所以具有如此高度得抗逆性性,这与其结构与化学特性有关。这与其结构与化学特性有关。芽孢产生很强抗性得原因芽孢产生很强抗性得原因n具有多层致密得膜结构具有多层致密得膜结构,通透性低通透性低,理化因素理化因素不易透入不易透入n芽孢含水量少芽孢含水量少,蛋白不易受热变性蛋白不易受热变性n含有大量得吡啶二羧酸含有大量得吡啶二羧酸,与钙结合生成盐与钙结合生成盐,提提高芽孢中各种酶得热稳定性。高芽孢中各种酶得热稳定性。细菌特殊结构得主要功能细菌特殊结构得主要功能n特殊结构特殊结构 主要功能主要功能n荚荚 膜膜 抗吞噬抗吞噬,与细菌得致病性有关与细菌得致病性有关n鞭鞭 毛毛 肌动蛋白肌动蛋白,与细菌得运动有关与细菌得运动有关n普通菌毛普通菌毛 粘附作用粘附作用,与细菌得致病性有关与细菌得致病性有关n性菌毛性菌毛 通过接合通过接合,与细菌得变异有关与细菌得变异有关n芽芽 孢孢 具有很强得抗性具有很强得抗性,作为灭菌就是否彻底得标准作为灭菌就是否彻底得标准(四四)细菌得繁殖细菌得繁殖n细菌一般进行无性繁殖细菌一般进行无性繁殖,表现为细胞得横分裂表现为细胞得横分裂,称为裂殖。绝大多数类群在分裂时产生大小相称为裂殖。绝大多数类群在分裂时产生大小相等与形态相似得两个子细胞等与形态相似得两个子细胞,称作同形裂殖。称作同形裂殖。电镜研究表明电镜研究表明,细菌分裂大致经过细胞核与细细菌分裂大致经过细胞核与细胞质得分裂、横隔壁得形成、子细胞分离等过胞质得分裂、横隔壁得形成、子细胞分离等过程。程。首先就是核得分裂与隔膜得形成。首先就是核得分裂与隔膜得形成。n细菌染色体细菌染色体 DNA DNA 得复制往往先于细胞分裂得复制往往先于细胞分裂,并并随着细菌生长而分开。与此同时随着细菌生长而分开。与此同时,细胞赤道附细胞赤道附近得细胞膜从外向中心作环状推进近得细胞膜从外向中心作环状推进,然后闭合然后闭合形成一个垂直于细胞长轴得细胞质隔膜形成一个垂直于细胞长轴得细胞质隔膜,使细使细胞质与细胞核均一分为二。胞质与细胞核均一分为二。第二步形成横隔壁第二步形成横隔壁n如蕈状芽孢杆菌如蕈状芽孢杆菌(Bacillus mycoides Bacillus mycoides),),随着细胞随着细胞膜得向内陷膜得向内陷,母细胞得细胞壁也跟着由四周向中心逐母细胞得细胞壁也跟着由四周向中心逐渐延伸渐延伸,把细胞质隔膜分为两层把细胞质隔膜分为两层,每层分别成为子细胞每层分别成为子细胞得细胞膜得细胞膜,横隔壁也逐渐分为两层横隔壁也逐渐分为两层,这样每个细胞便各这样每个细胞便各自具备了一个完整得细胞壁。有得细菌如链球菌、双自具备了一个完整得细胞壁。有得细菌如链球菌、双球菌等在分裂过程中球菌等在分裂过程中,横隔壁尚未完全形成横隔壁尚未完全形成,细胞就停细胞就停止了生长止了生长,留下了一个小孔留下了一个小孔,此时两个细胞得细胞膜仍此时两个细胞得细胞膜仍然相连然相连,即形成了即形成了“胞间连丝胞间连丝”。第三步就是子细胞分离第三步就是子细胞分离有些种类得细菌细胞有些种类得细菌细胞,在横隔壁形成后不久便相在横隔壁形成后不久便相互分开互分开,呈单个游离状态呈单个游离状态;