第一章-细菌学概论.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,*,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,*,第一节 细菌的形态、结构与分类,一,细菌的大小和形态,基本形状,球状,杆状,螺旋状,一,细菌的大小和形态,1,球状 外观呈球形或近似球形，球菌分裂后，其子代细胞常保持一定的排列方式，这对球菌的分裂鉴定有重要意义。,一,细菌的大小和形态,2.,杆状 细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则因培养时间、培养条件不同有较大变化。,3,螺旋菌 菌体呈弯曲状,按弯曲程度不同,可分为弧菌,螺旋菌和螺旋体菌,.,一,细菌的大小和形态,4,其他形状,环境条件的变化,物理,、化学因子的刺激,阻碍细胞正常发育,培养时间过长,细胞衰老,营养缺乏,自身代谢产物积累过多,异常形态,正常形态,环境条件恢复正常,二,大小,一般细菌的大小范围,0,5-1,微米,直径,0,2-1,微米,直径,1-80,微米,长度,0,3-1,微米,直径,1-50,微米,长度,长度是菌体两端点间距离,而非实际长度,三,细胞的结构,一般构造,：一般细菌都具有的构造,.,特殊构造,：部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的,.,三,细胞的结构,1.,细胞壁,1,概念 位于细菌细胞膜的外层,坚韧并且有弹性的结构,.,细胞壁,三,细胞的结构,1.,细胞壁,2,研究证实细胞壁的方法,1,细菌超薄切片的电镜直接观察,三,细胞的结构,1.,细胞壁,2,研究证实细胞壁的方法,1,细菌超薄切片的电镜直接观察,2,适当的脂、璧染色,可以在光学显微镜下看到细胞壁,巨大芽孢杆菌,三,细胞的结构,1.,细胞壁,2,研究证实细胞壁的方法,1,细菌超薄切片的电镜直接观察,2,适当的脂、璧染色,可以在光学显微镜下看到细胞壁,3,机械法破碎细胞后,分离得到纯的细胞壁,三,细胞的结构,1.,细胞壁,2,研究证实细胞壁的方法,1,细菌超薄切片的电镜直接观察,2,适当的脂、璧染色,可以在光学显微镜下看到细胞壁,3,机械法破碎细胞后,分离得到纯的细胞壁,4,制备原生质体,观察细胞形态的改变,三,细胞的结构,1.,细胞壁,3,细胞壁的功能,1,固定细胞外形并提高机械强度,有报道说,大肠杆菌的膨压可达两个大气压,相当于汽车内胎的压力,三,细胞的结构,1.,细胞壁,3,细胞壁的功能,三,细胞的结构,1.,细胞壁,3,细胞壁的功能,1,固定细胞外形并提高机械强度,2,为细菌的生长、分裂和鞭毛运动所必需,.,（,3,）渗透屏障 阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质（分子量大于,800,）进入细胞,保护细胞免受溶菌酶,消化酶和青霉素等有害物质损伤,.,（,4,）细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性的物质基础,.,三,细胞的结构,1.,细胞壁,4,革兰氏染色与细胞壁,细菌染色法,死菌,活菌,正染色,负染色,简单染色法,鉴别染色法,荚膜染色法,用美兰或,TTC,（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色,革兰氏染色法,抗酸性染色法,芽孢染色法,姬姆萨染色法,4,）,革兰氏染色与细胞壁,4,）,革兰氏染色与细胞壁,表一 革兰氏阳性细菌和阴性细菌细胞壁成分的比较,项 目,革兰氏阳性细菌,革兰氏阴性细菌,革兰氏染色反应,呈结晶紫的颜色（紫色）,呈复染液的颜色（红色）,细胞壁组成,厚，一般单层,薄，多层,磷壁酸,多数含有,无,外膜,无,有,脂多糖,(LPS),无,有,对溶菌酶抗性,弱,强,对青霉素抗性,敏感,不敏感,碱性染料的抑菌作用,强,弱,对干燥,抗性强,抗性弱,产芽孢,有的可产生,不产生,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,2,）,革兰氏阳性细菌细胞壁,特点 厚度大,（,20-80nm,）,化学组分简单,一般只含,90%,肽聚糖和,10%,磷壁酸,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,2,）,革兰氏阳性细菌细胞壁,A,肽聚糖 厚约,20-80nm,由,40,层左右的网格状分子交织成的网套覆盖在整个细胞上,肽,聚糖,肽聚糖,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,2,）,革兰氏阳性细菌细胞壁,肽聚糖,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,2,）,革兰氏阳性细菌细胞壁,双糖中的,-1,4,糖苷键很容易被溶菌酶,（,lysozyme,）,所水解,从而引起细菌因肽聚糖散架而死亡,.4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,2,）,革兰氏阳性细菌细胞壁,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,2,）,革兰氏阳性细菌细胞壁,B,磷壁酸,主要生理功能：,细胞壁形成负电荷环境,增强细胞膜对二价阳离子的吸收,.,贮藏磷元素,.,增强某些致病菌对宿主细胞的粘联,避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用,.,革兰氏阳性细菌特异性表面抗原的物质基础,.,噬菌体特异性吸附受体,.,调节细胞内自溶素活力,防止细胞因自溶而死亡,.,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,肽聚糖,外膜,外膜蛋白,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,A,肽聚糖,埋藏在外膜层之内,是仅由,1-2,层,肽聚糖网状分子组成的薄层,(2-3nm),含量约占细胞壁总重,10%,故对机械强度的抵抗力较革兰氏阳性菌弱,.,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,A,肽聚糖,埋藏在外膜层之内,是仅由,1-2,层,肽聚糖网状分子组成的薄层,(2-3nm),含量约占细胞壁总重,10%,故对机械强度的抵抗力较革兰氏阳性菌弱,.,内消旋二胺基庚二酸,(m-DAP),(,仅在原核微生物细胞壁上发现,),4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,A,肽聚糖,埋藏在外膜层之内,是仅由,1-2,层,肽聚糖网状分子组成的薄层,(2-3nm),含量约占细胞壁总重,10%故对机械强度的抵抗力较革兰氏阳性菌弱,.,内消旋二胺基庚二酸,(m-DAP),(,仅在原核微生物细胞壁上发现,),没有特殊的肽桥,只形成较为稀疏的,、机械强度较差的肽聚糖网套,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,B,外膜,（,outer membrane,）,位于革兰氏阴性细菌细胞壁外层,由,脂多糖,、,磷脂,和脂蛋白等若干种,蛋白,组成的膜,有时也称为外壁,.,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,B,外膜,（,outer membrane,）,脂多糖,位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚的（,8-10nm,）类脂多糖类物质，由,类脂,A,，,核心多糖,（,core polysacchride,）和,O-,特异侧链,（,O-specific side chain,）组成。,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,B,外膜,（,outer membrane,）,脂多糖的主要功能,LPS,的多变，决定了革兰氏阴性细菌细胞表面抗原决定簇的多样性。,O-,特异侧链种类的变化,1.,躲避宿主免疫系统攻击，保持感染成功。,2.,用灵敏的血清学方法对病原菌进行鉴定，在传染病的诊断中有重要意义。,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,B,外膜,（,outer membrane,）,脂多糖的主要功能,LPS,的负电荷较强，与磷壁酸相似，也有吸附,Ca2+,和,Mg2+,以提高其在细胞表面浓度的作用，对细胞膜结构起稳定作用。,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,B,外膜,（,outer membrane,）,脂多糖的主要功能,类脂,A,是革兰氏阴性细菌致病物质,内毒素的物质基础。,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,B,外膜,（,outer embrane,）,脂多糖的主要功能,具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能。,许多噬菌体在细胞表面的吸附受体。,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,C,外膜蛋白,嵌合在,LPS,和磷脂层外膜上的蛋白，有,20,多种，但多数功能尚不清楚。,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,D,周脂空间（,periplasmic space or pariplasm,）,又称壁膜间隙，在革兰氏阴性细菌中，一般指其外膜与细胞膜之间的狭窄空间（宽约,12-15nm,），呈胶状。,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,D,周脂空间（,periplasmic space or pariplasm,）,又称壁膜间隙，在革兰氏阴性细菌中，一般指其外膜与细胞膜之间的狭窄空间（宽约,12-15nm,），呈胶状。,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,D,周脂空间（,periplasmic space or pariplasm,）,在周脂空间中，存在着多种周脂蛋白（,periplasmic proteins,）,水解酶类,合成酶类,结合蛋白,受体蛋白,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,3,）,革兰氏阴性细菌细胞壁,D,周脂空间,细胞壁,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,4,）,革兰氏阳性细菌和阴性细菌的比较,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,4,）,革兰氏阳性细菌和阴性细菌的比较,革兰氏阳性菌,肽聚糖层次多、厚,机械抗性强,对溶菌酶、青霉素敏感,不含类脂和脂蛋白,不产生内毒素,4,）,革兰氏染色与细胞壁,（,4,）,革兰氏阳性细菌和阴性细菌的比较,革兰氏阴性菌,肽聚糖层次少、薄,机械抗性差,对溶菌酶、青霉素不敏感,类脂、脂蛋白组成外膜,内毒素,革兰氏染色阴性,1.,细胞壁,（,5,）,细胞壁缺陷细菌,缺壁细胞,实验室或宿主,体内形成,在自然界中长期进化形成,缺壁突变,L,型细菌,人工去壁,基本去尽,原生质体,部分去除,圆球体,支原体,（,5,）,细胞壁缺陷细菌,1.L,型细菌（,L-form of bacteria,）,细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型,（,5,）,细胞壁缺陷细菌,1.L,型细菌（,L-form of bacteria,）,细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型,因英国,Lister,研究所首先发现而得名,（,1935,年，念珠状连杆菌,Streptobacillus moniliformis,）,特点,没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形性；,有些能通过细菌滤器，故又称为滤过型细菌；,对渗透敏感，在固体培养基上形成油煎蛋样的小菌落（,0.1mm,左右）,（,5,）,细胞壁缺陷细菌,（,2,）原生质体,在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的、圆球形、对渗透压变化敏感的细胞，一般由,革兰氏阳性,细菌形成。,（,5,）,细胞壁缺陷细菌,（,2,）原生质体,在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细,胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的、圆球形、对渗透压变化敏感的细胞，一般由,革兰氏阳性,细菌形成。,对环境变化敏感，低渗透压、震荡、离心甚至通气都能使其破裂。,（,5,）,细胞壁缺陷细菌,（,2,）原生质体,在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细,胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的、圆球形、对渗透压变化敏感的细胞，一般由,革兰氏阳性,细菌形成。,对环境变化敏感，低渗透压、震荡、离心甚至通气都能使其破裂。,有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应的噬菌体所感染。,在适宜的条件下（如高渗培养基），可以生长繁殖，形成菌落，形成芽孢，以及恢复成有细胞壁的正常结构。,比正常有细胞的的细菌更易导入外源遗传物质，是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。,（,5,）,细胞壁缺陷细菌,（,3,）球状体（,sphaeroplast),，又称原生质球,采用上述同样方法，针对革兰氏阴性细菌处理后而残留的有部分细胞壁（外壁层）的球形体，与原生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培养基上生长。,（,5,）,细胞壁缺陷细菌,（,4,）支原体（,Mycoplasma),在长期进化中形成的，适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物，因它细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。,2.,细胞膜,1,）概念,细胞膜,（三）细胞的结构,2.,细胞膜,2,）观察方法,（三）细胞的结构,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,2.,细胞膜,3,）细胞膜的化学组成及结构模型,（三）细胞的结构,（,1,）磷脂,亲水的极性端,疏水的非极性端,3,）细胞膜的化学组成及结构模型,（,1,）磷脂,3,）细胞膜的化学组成及结构模型,（,1,）磷脂,在生理条件下，脂肪酸形成固定的晶格,不饱和脂肪酸的双键可导致膜结构的变形。当磷脂分子中两者同时存在的时候，在一定条件下就阻碍了形成晶格结构所需的有序排列。,膜的流动性很大程度上取决与不饱和脂肪酸的结构和相对含量,。,细胞膜上长链脂肪酸的链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异，通常生长温度要求越高的种，其饱和度也越高，反之则低。,（2）膜蛋白,2,）具运输功能的整合蛋白（,integral protein）,或内嵌蛋白（,intrinsic protein）,具有酶促作用的周边蛋白（,peripheral protein）,或膜外蛋白(,extrinsic protein),膜蛋白约占细菌细胞膜的50%70%，比任何一种生物膜都高，,而且种类也多。,-,细胞膜是一个重要的代谢活动中心。,3,）细胞膜的化学组成及结构模型,3,）细胞膜的化学组成及结构模型,3,）细胞膜的化学组成及结构模型3,）,.,液态镶嵌模型,（,fluid mosaic model,）,膜的主体是脂质双分子层；,脂质双分子层具有流动性；,整合蛋白因其表面呈疏水性,故可,溶于,脂质双分子层的疏水性内层中；,周边蛋白表面含有亲水集团,故可通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头相连；,脂质分子之间或蛋白质与脂质之间无共价连接；,脂质双分子层犹如一,海洋,周边蛋白可在其上做“漂浮”运动,而整合蛋白则像,“,冰山,”,一样沉浸在其中作横向运动,.,（,3,）,.,液态镶嵌模型,（,fluid mosaic model,）,3,）细胞膜的化学组成及结构模型,3,）细胞膜的化学组成及结构模型,（,4,）甾醇类物质甾醇的一般结构,真核生物细胞膜中一般含有胆固醇等甾醇，含量为,5-25%,原核生物和真核生物最大的区别就在于其细胞膜中不含胆固醇，而含有,hopanoid,（霍烷类化合物）,Hopanoid,类甾醇,其作用被认为也是稳定细胞膜的结构,90%,的化石燃料的前体物质是,kerogen,（油原或称油母岩石）,Kerogen,中细菌特有的,heponoid,类甾醇占有很高的比例,Kerogen,是由于细菌的活动而形成,在地下沉积物中细菌特有的,hopanoid,类甾醇的含量高达一千到一万亿吨,与目前地球上存在的活的生物（,living organism,）体内含有的有机碳的含量总和相当,.,Hopanoid,被认为是地球上含量最丰富的生物分子,.,2.,细胞膜,4,）细胞膜的生理功能,选择性的控制细胞内,、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屏障,3.,合成细胞壁和糖被的各种组分,（肽聚糖、磷壁酸、,LPS,、荚膜多糖等）的重要基地,膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系,是细胞的产能场所,5.,是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位,2.,细胞膜,5,）间体,（,mesosome,或中体）,细胞质膜内皱而行成的囊状结构,其中充满着层状或管状的泡囊,多见于革兰氏阳性细菌,.,3.,细胞质和内含物,1,）概念,细胞质,(cytoplasm),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%,3.,细胞质和内含物,1,）概念,细胞质,(cytoplasm),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%,细胞质的主要成分为核糖体,、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等,少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等,.,3.,细胞质和内含物,2,）颗粒状贮藏物,（,reserve materials,）,贮藏物,：不同化学成分积累而成的,不溶性沉淀颗粒,.,主要功能,：,贮存营养物,.,3.,细胞质和内含物,2,）颗粒状贮藏物,（,reserve materials,贮藏物,：不同化学成分积累而成的,不溶性沉淀颗粒,.,主要功能,：,贮存营养物,.,贮藏物,碳源及能源类,氮源类,磷源,（异染粒）：迂回螺菌,白喉棒杆菌,结核分枝杆菌,糖原,：大肠杆菌,克雷伯氏菌,芽孢杆菌和蓝细菌等,聚,-,羟丁酸,(PHB),：,固氮菌,产碱菌及肠杆菌等,硫粒,:,紫硫细菌,丝硫细菌和贝氏硫杆菌等,藻青素,：蓝细菌,藻青蛋白,：蓝细菌,3.,细胞质和内含物,2,）颗粒状贮藏物,（,reserve materials,）,1.,聚,-,羟丁酸,(poly-,-hydroxybutyrate,PHB),类脂性质的碳源类贮藏物,巨大芽孢杆菌,在乙酸和丁酸培养基中生长时,细胞内贮藏的,PHB,可达干重的,60%.,3.,细胞质和内含物,2,）颗粒状贮藏物,（,reserve materials,）,1.,聚,-,羟丁酸,(poly-,-hydroxybutyrate,PHB),PHB,是,1929,年发现的,至今已发现,60,以上属,能合成并贮藏,无毒,可塑,易降解,被认为是生产医用塑料,生物降解塑料的良好材料,.,3.,细胞质和内含物,2,）颗粒状贮藏物,（,reserve materials,）,2.,多糖类贮藏物,糖原粒,淀粉粒,在真菌中以糖原粒为多,糖原粒较小,不染色需用电镜观察,用碘液染成褐色,可在光学显微镜下看到,有些细菌积累淀粉粒,用碘液染成深蓝色,.3.,细胞质和内含物,2,）颗粒状贮藏物,（,reserve materials,）,3.,异染粒,（,metachromatic granules,）,颗粒大小,:0.5-1um,无机,偏磷酸,的聚合物,一般在含磷丰富的环境下形成,功能,：,贮存磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压。,3.,细胞质和内含物,2,）颗粒状贮藏物,（,reserve materials,）,生物储藏物的特点及生理功能：,不同微生物其储藏性内含物不同,微生物合理利用营养物质的一种调节方式,微生物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不适合的,pH,，渗透压的危害。,储藏物在细胞中大量积累，是重要的自然资源。,4.,核区（,nuclear region or area,）,原核生物所特有的无核膜结构，无固定形态的原始细胞核。,（三）细胞的结构,一般构造,：一般细菌都有的构造,;,特殊构造,：部分细菌具有的或一般细菌在特定环境下具有的。,5.,特殊的休眠构造,-,芽孢,1,）概念,某些细菌在其生长发育后期，,在细胞内形成的，,一个,圆形或椭圆形,，厚壁，,含水量极低,，,抗逆性极强,的,休眠体,，,称为芽孢（,endospore or spore,）,5.,特殊的休眠构造,-,芽孢,2,）芽孢的特点,整个生物界抗逆性最强的生命体，能否消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要指标。,常规加压蒸汽灭菌的条件,：,121 15,分钟以上,115 30,分钟以上,5.,特殊的休眠构造,-,芽孢,2,）芽孢的特点,整个生物界抗逆性最强的生命体，能否消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要指标。,芽孢是细菌的休眠体，在适宜条件下可以重新转变成营养细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。,5.,特殊的休眠构造,-,芽孢,2,）芽孢的特点,整个生物界抗逆性最强的生命体，能否消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要指标。,芽孢是细菌的休眠体，在适宜条件下可以重新转变成营养细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。,产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无，形态，大小和着生位置是细菌分类和鉴定的重要指标。,5.,特殊的休眠构造,-,芽孢,2,）芽孢的特点,整个生物界抗逆性最强的生命体，能否消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要指标。,芽孢是细菌的休眠体，在适宜条件下可以重新转变成营养细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。,产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无，形态，大小和着生位置是细菌分类和鉴定的重要指标。,5.,特殊的休眠构造,-,芽孢,2,）芽孢的特点,整个生物界抗逆性最强的生命体，能否消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要指标。,芽孢是细菌的休眠体，在适宜条件下可以重新转变成营养细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。,产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无，形态，大小和着生位置是细菌分类和鉴定的重要指标。,5.,特殊的休眠构造,-,芽孢,2,）芽孢的特点,整个生物界抗逆性最强的生命体，能否消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要指标。,芽孢是细菌的休眠体，在适宜条件下可以重新转变成营养细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。,产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无，形态，大小和着生位置是细菌分类和鉴定的重要指标。,芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微镜下观察。（相差显微镜下直接观察：芽孢染色）,5.,特殊的休眠构造,-,芽孢,4,）芽孢的耐热机制,芽孢和母细胞相比，不论是化学组成，细微结构，生理功能方面都完全不同。,渗透调节皮层膨胀学说,5.,特殊的休眠构造芽孢,4,）芽孢的耐热机制,芽孢和母细胞相比，不论是化学组成，细微结构，生理功能方面都完全不同。,渗透调节皮层膨胀学说,芽孢衣对多价阳离子和水分的渗透性很差,皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压，夺取芽孢核心的水分，结果造成芽孢皮层的充分膨胀。,核心位置变得高度失水，因而具有很强的耐热性。（含水量,10-15,，具有很强的抗热，抗化学活性）,芽孢耐热与下列因素有关,：,芽孢含水量低，蛋白质受热不易变性；,芽孢壳致密且厚，通透性底，能阻止化学药礼品等渗入；,芽孢形成时合成了一些较繁殖体具有更耐热的酶；,芽孢皮层中含有,2,6-,吡啶二羧酸钙盐，可增强其耐热性。,5.,特殊的休眠构造,-,芽孢,5,）伴胞晶体,少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌（,Bacillus thuringiensis,）在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁边形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体,-,内毒素，称为伴胞晶体。,特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感：容易溶于碱性溶剂。,伴胞晶体对,200,多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，因而可将这些产伴胞晶体的细菌制成有利于环境保护的生物农药,-,细菌杀虫剂。,5.,特殊的休眠构造,-,芽孢,5,）伴胞晶体,伴胞晶体,鳞翅目幼虫口服,伴胞晶体在肠道内迅速溶解（中肠,pH9-10.5,）,吸附于上皮细胞，导致渗透性丧失，肠道穿孔,肠道中的碱性溶液进入血液，后者,pH,升高，昆虫全身麻痹而死亡,细菌在昆虫体内大量繁殖，昆虫因败血症而死亡,5.,特殊的休眠构造,-,芽孢,5,）伴胞晶体,6.,细菌细胞壁以外的结构,-,糖被或荚膜,有些细菌生活在一定营养条件下，可向细胞壁外分泌出,的一层粘性物质,。,1,）概念,6.,细菌细胞壁以外的结构,-,糖被或荚膜,1,）概念,1.,主要成分是多糖，多肽或蛋白质，尤以多糖居多。经特殊的荚膜染色，特别是负染色，可在光学显微镜下清楚的看到它的存在。,6.,细菌细胞壁以外的结构,-,糖被或荚膜,1,）概念,1.,主要成分是多糖，多肽或蛋白质，尤以多糖居多。经特殊的荚膜染色，特别是负染色，可在光学显微镜下清楚的看到它的存在。,2.,产糖被是微生物的一种遗传特性，其菌落特征和血清学反应是细菌分类鉴定的指标之一。,3.,荚膜并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境中生存有利。,6.,细菌细胞壁以外的结构,-,糖被或荚膜,1,）概念,1.,主要成分是多糖，多肽或蛋白质，尤以多糖居多。经特殊的荚膜染色，特别是负染色，可在光学显微镜下清楚的看到它的存在。,2.,产糖被是微生物的一种遗传特性，其菌落特征和血清学反应是细菌分类鉴定的指标之一。,3.,荚膜并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境中生存有利。,6.,细菌细胞壁以外的结构,-,糖被或荚膜,1,）概念,1.,主要成分是多糖，多肽或蛋白质，尤以多糖居多。经特殊的荚膜染色，特别是负染色，可在光学显微镜下清楚的看到它的存在。,2.,产糖被是微生物的一种遗传特性，其菌落特征和血清学反应是细菌分类鉴定的指标之一。,3.,荚膜并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境中生存有利。,4.,细菌糖被与人类的科学研究和生产实践有密切关系。,6.,细菌细胞壁以外的结构,-,糖被或荚膜,1,）概念,1.,主要成分是多糖，多肽或蛋白质，尤以多糖居多。经特殊的荚膜染色，特别是负染色，可在光学显微镜下清楚的看到它的存在。,2.,产糖被是微生物的一种遗传特性，其菌落特征和血清学反应是细菌分类鉴定的指标之一。,3.,荚膜并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境中生存有利。,4.,细菌糖被与人类的科学研究和生产实践有密切关系。,荚膜的功能,1.,保护细胞，免受干燥的影响，保护细菌抵抗吞噬细胞的吞噬作用，免受溶菌酶和补体等杀菌物质的作用；,2.,贮存营养，以备缺乏时利用；,3.,堆积某些代谢废物；,4.,附着作用。,7.,细菌细胞壁以外的构造,-,鞭毛（,flagellum,复数,flagella,）,1,）概念,某些,细菌细胞表面着生的一至数十条,长丝状，螺旋形,的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的,“运动器官”,。,7.,细菌细胞壁以外的构造,-,鞭毛（,flagellum,复数,flagella,）,1,）概念,某些,细菌细胞表面着生的一至数十条,长丝状，螺旋形,的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的,“运动器官”,。,7.,细菌细胞壁以外的构造,-,鞭毛（,flagellum,复数,flagella,）,2,）观察和判断细菌鞭毛的方法,1.,电子显微镜直接观察,7.,细菌细胞壁以外的构造,-,鞭毛（,flagellum,复数,flagella,）,2,）观察和判断细菌鞭毛的方法,1.,电子显微镜直接观察,2.,光学显微镜下观察：,鞭毛染色,7.,细菌细胞壁以外的构造,-,鞭毛（,flagellum,复数,flagella,）,2,）观察和判断细菌鞭毛的方法,1.,电子显微镜直接观察,2.,光学显微镜下观察：,鞭毛染色,7.,细菌细胞壁以外的构造,-,鞭毛（,flagellum,复数,flagella,）,2,）观察和判断细菌鞭毛的方法,1.,电子显微镜直接观察,2.,光学显微镜下观察：,鞭毛染色,显微镜下判断：,细菌的运动性,培养特性判断：,半固体穿刺，菌落（菌苔）形态,7.,细菌细胞壁以外的构造,-,鞭毛（,flagellum,复数,flagella,）,3,）鞭毛的结构及其运动机制,7.,细菌细胞壁以外的构造,-,鞭毛（,flagellum,复数,flagella,）,3,）鞭毛的结构及其运动机制,鞭毛运动机制,“旋转论”,rotation theory,“挥鞭论”,bending theory,7.,细菌细胞壁以外的构造,-,鞭毛（,flagellum,复数,flagella,）,3,）鞭毛的结构及其运动机制,7.,细菌细胞壁以外的构造,-,鞭毛（,flagellum,复数,flagella,）,3,）鞭毛推动细菌运动的特点,（,1,）速度,一般速度,每秒,20-80um,范围，最高可达每秒,100um,，,每分钟,3000,倍体长,，超过路上跑的最快的动物，,猎豹,的速度,每分钟,1500,倍体长或,110,公里每小时,。,7.,细菌细胞壁以外的构造,-,鞭毛（,flagellum,复数,flagella,）,3,）鞭毛推动细菌运动的特点,（,2,）细菌的趋避运动,鞭毛的功能是运动，这是原核生物实现其趋性（,taxis,）即趋向性的最有效方式。,化学趋避运动或趋化作用（,chemotaxis,）,:,细菌对某化学物质敏感，通过运动聚集于该物质的高浓度区域或低浓度区域。,7.,细菌细胞壁以外的构造,-,鞭毛（,flagellum,复数,flagella,）,3,）鞭毛推动细菌运动的特点,（,2,）细菌的趋避运动,鞭毛的功能是运动，这是原核生物实现其趋性（,taxis,）即趋向性的最有效方式。,化学趋避运动或趋化作用（,chemotaxis,）,:,细菌对某化学物质敏感，通过运动聚集于该物质的高浓度区域或低浓度区域。,光趋避运动或趋光性（,phototaxis,）,:,有些细菌能区别不同波长的光而聚集在一定波长的光的范围内,趋磁运动或趋磁性（,magetotaxis,）,:,趋磁细菌根据磁场方向进行分布。,8.,细菌细胞壁以外的构造,-,菌毛（,fimbria,复数,fimbriae,）,长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。,9.,细菌细胞壁以外的构造,-,性毛（,pili,单数,pilus,）,构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一只或少数几根。,性毛一般见于革兰氏阴性细菌,雄性,菌株（即供体菌）中，其功能是向,雌性,菌株（即受体菌）中传递遗传物质，有的性毛还是,RNA,噬菌体的特异吸附位点。,俗名（,common name,）,指普通的、通俗的、地区性的名字，具有简明和大众化的优点，但往往涵义不够确切，易于重复，使用范围局限。,学名（,scientific name,）,指一个菌种的科学名称，它是按照,国际细菌命名法规,命名的、国际学术界公认并通用的正式名字。,微生物的命名,微生物的名字有,俗名,和,学名,两种。如：,红色面包霉,粗糙脉孢霉,绿脓杆菌,铜绿假单胞菌,学名=,属名,+,种名,+（首次定名人）+现定名人+定名年份,属名：拉丁文的名词或用作名词的形容词，单数，首字母大写，示微生物的主要特征，由微生物构造，形状或由科学家命名。,种名：拉丁文形容词，字首小写，为微生物次要特征，如微生物色素、形状、来源或科学家姓名等。,必要，用斜体表示,可省略，用正体字,当泛指某一属微生物，而不特指该属中某一种（或未定种名）时，可在属名后加,sp.,或,ssp.（,分别代表,species,缩写的单数和复数形式,）,拉丁双名法,细菌,学名=,属名,+,种名,+（首次命名人）+现名命名人+命名年份,必要,斜体,首字母大写,可省略,正体,Escherichia coli,(Migula)Castellani et Chalmers 1919,大肠埃希氏菌,E.coli,拉丁三名法,亚种,学名=,属名,+,种名,+（,subsp.,或,var.）+,亚种或变种名,首字母大写,斜体,正体，可省,斜体,Bacillus thuringiensissubsp.Galleria,苏云金牙胞杆菌蜡螟亚种,菌株名称在种名后面自行加上数字、地名或符号等,，,如：,Bacillus subtilis,AS1.389 AS=Academia Sinica,Clostridium acetobutylicum,ATCC824,丙酮丁醇梭菌,ATCCAmerican Type Culture Collection,美国模式菌种保藏中心,属名可缩写成13个字母。,如：,Escherichia coli,可缩写成,E.coli,Staphylococcus aureus,可缩写成,S.aureus,常用细菌学名,Escherichia coli,(Migula)Castellani et Chalmers 1919,大肠埃希氏菌,E.coli,Staphylococcus aureus,Rosenbach 1884,金黄色葡萄球菌,S.aureus,Bacillus subtilis,(Ehrenberg)Cohn 1872,枯草芽胞杆菌,B.subtilis,思考题,何为,G,细菌和,G,细菌？试阐述其细胞壁的组成,革兰氏染色法的过程及原理,细菌细胞的基本结构和功能。,简述鞭毛、菌毛、芽孢、荚膜结构及功能有哪些。,什么是缺壁细菌？试简述四类缺壁细菌的形成、特点和实践意义。,溶菌酶对细胞壁的作用,青霉素的抗菌作用机理,判断细菌有无鞭毛的方法,芽胞抵抗力强的原因,