微生物概论.ppt

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,*,第一章原核生物的形态、构造和功能,微生物根据不同进化水平和性状上的明显差别可分为：,原核、真核、非细胞型生物,。,其中原核微生物主要有：,细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次体和衣原体,。,第一节 细 菌,细菌,：,一类细胞细而短，结构简单，细胞壁坚韧，以二分分裂方式繁殖，水生性较强的单细胞原核微生物。分布在温暖、潮湿和富含有机质的地方。,一、细菌细胞的大小和形态,二、细菌细胞的构造,三、细菌细胞的染色,四、细菌的群体（菌落）形态,五、细菌的繁殖,六、常见的细菌,（二）个体形态,1、,球菌,：,呈球状或拟球状,2、,杆菌,：基本呈杆状。,a、,以形态分；,b、,以排列方式分；种类、数量最多的一类原核微生物。,3、,螺旋菌,：呈螺旋状,a、,弧菌,：螺旋数,1周,；,b、,螺旋菌,：螺旋数,26,周；,c、,螺旋体,：螺旋数,6,周。,4、,特殊类型,：三角形、矩形、柄细菌、鞘细菌等。,单球菌,双球菌,四联球菌,八叠球菌,葡萄球菌,链球菌,球菌的排列方式,细菌细胞的排列方式,球菌的分裂方式,（2）杆菌,(,Bacillus),基本形态呈杆状。各种杆菌的大小、长短、粗细很不一致。有的杆菌菌体很长称为,长杆菌,，有的短而粗，称为,短杆菌,，有的近似于椭圆形称为,球杆菌,。杆菌一般两端钝圆，少数两端平截有的略呈尖型。多数分裂后立即分散，单个存在，少数分裂后连接成链状称为,链杆菌,。,杆菌大小,：,宽长,大型1.0,1.25 3,8,um,中型0.5,1.0,2,3,um,小型0.2,0,.4 0.7,1.5,um,单生杆菌,长杆菌,短杆菌,单生杆菌,双杆菌,链杆菌,杆菌的排列方式,（3）螺旋菌(,Spirilla),螺旋状的细菌称为,螺旋菌,。根据螺旋的环数，,a、,弧菌,：螺旋数1周；,b、,螺菌,：螺旋数26周；,c、,螺旋体,：螺旋数6周。,螺旋菌的排列方式,弧菌,螺菌,螺旋体,弯曲,1,2,弯曲,6,特殊形状的细菌,(3),细胞的结构和染色反应,鞭毛,菌毛,性,菌,毛,芽孢,微荚膜荚膜,粘液层,糖被,特殊构造,细胞壁,细胞膜,间体,核区,内含物,一般构造,二、细菌细胞的模式构造,核糖体,二、细胞的构造,分为一般构造和特殊构造，一般构造是一般细菌都有的构造，包括,细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体,；特殊构造并非一般细菌都有，包括,鞭毛、菌毛、荚膜、芽孢,等。,拟核,细胞壁,细胞质,细胞质膜,1884,年，丹麦医生,C.Gram,发明,程序：（,1,）初染（结晶紫,30S,）,（,2,）媒染剂（碘液,30S,）,（,3,）脱色（,95%,乙醇,1020S,）,（,4,）复染（蕃红,30,60S,）,结果判断：菌体呈紫色的为革兰氏阳性菌（,G,+,）,菌体呈红色的为革兰氏阴性菌（,G,-,）,革兰氏染色,G,+,：,肽聚糖,3095,，立体网状结构磷壁酸（,PO,4,3-,）,G,：,外壁层；脂多糖磷脂；内壁层，肽聚糖,520,。,革兰氏染色的机制,G,为什么会被染成红色？,因为脂类物质较多，肽聚糖少，用丙酮或酒精（脂溶剂）溶掉脂类，使细胞壁的透性增加，从而把结晶紫与碘的复合物溶出来，而染上复染液的红色,。,G,+,为什么会被染成紫色？,因为肽聚糖含量较多，脂类物质含量较低，用丙酮或酒精（脂溶剂）处理脱水，而使壁的肽聚糖网孔变小，通透性降低，使结晶紫与碘的复合物溶不出来，也就不能染上复染液的颜色而保持原来的紫色。,芽孢（,spore),某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个,圆形或椭圆形,的,抗逆性,休眠体，称为芽孢。,每一细胞仅形成一个芽孢，,无,繁殖功能。,芽孢具有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静水压等的能力，并具有较强的休眠能力。,芽孢的形状、大小和位置,芽孢呈圆形或椭圆形和短圆柱形，折光性强，壁厚，,不易着色,，需用,强染色剂和加热,染色。,芽孢的大小及在菌体中的位置随菌种而异，芽孢的形状、大小和位置对,菌种鉴定,具有重要意义。,能产生芽孢的细菌种类不多，主要是芽孢杆菌科的两个属，即好氧性的,芽孢杆菌属,（,Bacillus,）,和厌氧性的,梭菌属,（,Clostridium,）。,类芽孢杆菌,(,Paenibacillus,);,球菌中只有极个别的属,芽孢八叠球菌属,（,Sporosarcina）,才形成芽孢。在典型的,螺旋菌,中，还,未发现,有产芽孢的代表。,芽孢的构造,芽孢的特有组分为,芽孢肽聚糖,和,吡啶-2，6-二羧酸（,DPA）,。,芽孢肽聚糖的特点是呈纤维束状、交联度小、负电荷强、可被,溶菌酶,水解。,芽孢的形成,产芽孢的细菌当其环境中营养缺乏及有害代谢产物累积时，就开始形成芽孢。从形态上来看，芽孢形成可分,七个,阶段：,（1）束状染色质形成；,（2）细胞膜内陷，细胞发生不对称分裂，其中小体积部分即为前芽孢；,（3）前芽孢的双层隔壁形成，此时抗辐射性提高；,（4）在上述两层隔壁间充填芽孢肽聚糖，合成,DPA，累积钙离子，开始形成皮层，折光率增高；,（5）芽孢衣合成结束；,（6）皮层合成完成，芽孢成熟，抗热性出现；,（7）芽孢囊裂解，芽孢游离。,束状染色质形成,细胞膜内陷,前芽孢,前芽孢的双层隔壁形成,上述两层隔壁间充填芽孢肽聚糖，合成,DPA，,累积钙离子，开始形成皮层，折光率增高,抗辐射性提高,芽孢衣合成,皮层合成完成，芽孢成熟，抗热性出现,芽孢囊裂解，芽孢游离,芽孢抗热的机制,渗透调节皮层膨胀学说,芽孢的抗热性在于,芽孢衣,对多价阳离子和水分的透性差及皮层的离子强度高，,皮层,有极高的渗透压去夺取核心部分的水分，造成皮层充分膨胀，而,核心,部分形成高度失水状态，因而产生极强的耐热性。,从皮层成分来看，它含有大量的交联度低（6%）、负电荷强的,芽孢肽聚糖,，它与低价阳离子一起引起了皮层的高渗透压，可解释芽孢与营养细胞的耐热性的差别。,对芽孢深入研究的理论与实践意义,（1）芽孢的有无可作为菌种鉴定的重要的形态学指标；,（2）芽孢的存在有利于对菌种的保藏；,（3）可作为衡量消毒灭菌措施的主要指标。,肉类罐头：以,肉毒梭菌,为指标，121维持20分钟以上；,外科器材：以,破伤风梭菌和产气荚膜梭菌,为指标，121维,持10分钟或115维持30分钟；,实验室或发酵工业：以,嗜热脂肪芽孢杆菌,为标准，规定湿,热灭菌条件为121维持15分钟。干热灭菌为150160 维持,12小时。,三、细菌细胞形态的观察,1,、借助于不同显微镜,明视野,（,Saccharomyces cerevisiae,）,相差,暗视野,、细菌细胞的染色,由丹麦医生,C.Gram,于1884年创立,革兰氏染色是,菌种鉴定,的重要指标；,革兰氏染色,革兰氏染色的机制,由于细胞壁化学成分的差异引起的,物理原因,。通过结晶紫初染和碘液媒染后，形成不溶于水的结晶紫与碘复合物。,G,菌,细胞壁较厚、肽聚糖层致密且交联度高、基本不含脂类，乙醇脱色时因失水而使网孔缩小，结晶紫与碘复合物仍留在细胞壁内。,而,G,菌,细胞壁薄、类脂含量高、肽聚糖层薄、交联度低，乙醇脱色时，结晶紫与碘复合物被溶出，细胞呈无色，经复染,G,菌呈红色，而,G,菌仍呈紫色或紫红色。,四、细菌群体（菌落）的形态,菌落：,由单个微生物细胞在固体培养基表面（或内部）生长繁殖所形成的一堆肉眼可见的、有一定形态构造的子细胞集团，称为菌落。,菌苔：,由某一纯种的大量细胞密集地接种到固体培养基表面，长成的各“菌落”连成一片的群体，称为菌苔。,细菌的菌落特征,：,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色一致等。,Streptomyces coelicolor-1,铜绿假单孢,粘质沙雷氏菌,沙门氏菌,费氏志贺氏菌,常见的细菌,（一）革兰氏阴性菌,1、假单孢菌属（,Pseudomonas,）,广泛分布，无芽孢好养菌；分解蛋白质和脂肪能力强，但较少水解淀粉；是鱼、肉、奶、蔬菜等食品最重要的腐败细菌之一，对防腐剂抗性较强。,2、埃希氏菌属（,Eschrichia,）,即大肠杆菌属，广泛污染水、土壤、食品、乳等，是饮水、牛乳或食品的卫生鉴定指标。,3、沙门氏菌属（,Salmonella,）,种类繁多，1860多种；常污染食品、蛋、乳等，是重要的肠道致病菌，是肉类食品的重要检疫苗。,4、肠杆菌属（,Enterobacter,）,与埃希氏菌属相似，广泛分布于土壤、水域和食品中，是食品的常见腐败菌；低温型菌株能在0-4,0,C,生长，造成包装食品冷藏过程中腐败变质。,（二）革兰氏阳性菌,1、芽孢杆菌（,Bacillus,好氧菌，分布广，栖生于土壤。其中炭疽芽孢杆菌（,B.anthracis,）,是毒性很大的病原菌，能引起人、畜患炭疽病。,环状芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热志方芽孢杆菌能在高温中繁殖，其芽孢抗热性强，是储藏食品和包装热食品的重要腐败菌。,2、梭状芽孢杆菌（,Clostidium,）,专性厌氧细菌，芽孢位于中央，使菌体呈羧状。肉毒梭菌和产荚膜梭菌是食物中毒细菌，毒性极大，也是重要的腐败细菌，能产生大量的丁酸、丁醇、丙酮等恶臭产物，造成罐藏食品的高温腐败。,3、乳酸菌,指一群能使乳糖发酵生成乳酸的细菌。包括乳杆菌属、球菌属和明串菌属等。如杆菌属常用于发酵饮料工业，它能引起乳和奶油酸败，也可以在肉、香肠、火腿等肉制品上引起恶臭，引起腐败。,第二章 微生物的形态和构造（二）真核微生物,凡是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时叶绿体等细胞器的微小生物，就称真核微生物。,真核微生物的主要类群,真核生物与原核生物间的差别,真核微生物的细胞构造,酵母菌,酵母菌(,yeast）,个体一般以单细胞状态存在；,多数营出芽繁殖，也有的裂殖；,能发酵糖类产能；,细胞壁常含甘露聚糖；,喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。,酵母菌与人类关系密切,酵母菌是人类的第一种“家养微生物”,乙醇和有关饮料的生产,面包的制造,甘油的发酵,石油及油品的脱蜡,饲用、药用或食用单细胞蛋白（,SCP,single ceil protein),的生产,生化药物,(,核酸、麦角甾醇、辅酶,A、,细胞色素,C、,凝血质和维生素等,),作为遗传工程中模式菌,Saccharomyces cerevisiae,(,酿酒酵母),酵母菌也常给人类带来危害,腐生型酵母菌能使食物、纺织品和其他原料,腐败变质,。少数嗜高渗压酵母菌如鲁氏酵母,、,蜂蜜酵母可使蜂蜜、果酱败坏；有的是发酵工业的污染菌，它们消耗酒精，降低产量或产生不良气味，影响产品质量,。,某些酵母菌可,引起人和植物的病害,。例如白假丝酵母（白色念珠菌)可引起皮肤、粘膜、呼吸道、消化道以及泌尿系统等到多种疾病。新型隐球酵母,可引起慢性脑膜炎、肺炎等。,酵母菌的菌落,酵母菌为单细胞微生物，细胞较粗短，细胞间充满着毛细管水，故它们,在固体培养基表面形成的菌落也与细菌相仿：,一般都有湿润、较光滑、有一定的透明度、容易挑起、菌落质地均匀以及正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一等,。,但由于酵母的细胞比细菌的大，细胞内颗粒较明显、细胞间隙含水量相对较少以及不能运动等特点，故反映,在宏观上就产生了,较大、较厚、外观较稠和较不透明的菌落。酵母菌菌落的颜色比较单调，多数都呈乳白色或矿烛色，少数为红色，个别为黑色,。,凡不产生假菌丝的酵母菌，菌落更为隆起，边缘十分圆整。而产大量假菌丝的酵母，菌落较平坦，表面和边缘较,粗糙。,酵母菌的菌落一般还会散发出一股悦人的酒香味。,啤酒酵母,丝状真菌霉菌,霉菌(,mould,mold):,是丝状真菌(,filamentous fungi),的一个通俗名称，意即“发霉的真菌”，通常指那些菌丝体比较发达而又不产生大型子实体的真菌。,霉菌分布：广泛。,往往在潮湿气候下大量生长繁殖，长出肉眼可见的丝状、绒状或蛛网状的菌丝体，有较强的陆生性，在自然条件下，常引起食物、工农业产品的霉变和植物的真菌病害。,霉菌与人类关系:,工业应用,生产各种传统食品,基本理论研究,工业产品的霉变,引起植物病害,引起动物疾病,霉菌的菌落,1、霉菌的细胞形态和菌落特征：,霉菌的菌落形态较大，质地一般比放线菌疏松，外观干燥，不透明，呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状或棉絮状；菌落与培养基的连接紧密，不易挑取，菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致等。,