第二章原核生物的形态结构2

第二章原核生物的形态、结构和功能鲁东大学农学院第二章原核生物的形态构造及功能形态:分枝状菌丝、菌落:与霉菌相似，繁殖:以孢子进行。是属于细菌范畴内的原核微生物，只不过其细胞形态为分枝状菌丝。放线菌是呈菌丝生长、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物，属于真细菌范畴。第二节放线菌（Actinomyces）第二章原核生物的形态构造及功能二、形态与结构单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；菌丝直径与杆菌类似，约1μm；细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）；细胞的结构与细菌基本相同。第二章原核生物的形态构造及功能菌丝形态基内菌丝气生菌丝孢子丝第二章原核生物的形态构造及功能1、营养菌丝匍匐生长于培养基内，吸收营养，也称基内菌丝。一般无隔膜，直径0.2-0.8μm，长度差别很大，有的可产生色素。2、气生菌丝营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成气生菌丝，叠生于营养菌丝上，可覆盖整个菌落表面。在光学显微镜下观察，颜色较深，直径较粗（1-1.4μm），有的产色素。3、孢子丝气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形成孢子的菌丝，即孢子丝，又称产孢丝或繁殖菌丝。其形状和排列方式因种而异，常被作为对放线菌进行分类的依据。第二章原核生物的形态构造及功能链霉菌孢子丝孢子丝直径:0.5～1mm形态多样:有直、波曲、钩状、螺旋状着生方式:有互生、丛生、轮生等是分类、鉴定的重要指标。第二章原核生物的形态构造及功能菌株（SF1、SF2、SF5、SF6）扫描电镜观察如下：SF6气生菌丝及孢子丝SF5气生菌丝及孢子丝SF1孢子丝SF2气生菌丝及孢子丝04生工-闫静静第二章原核生物的形态构造及功能1.分生孢子(横割分裂)2.孢囊孢子(无鞭毛;有鞭毛)3.菌丝断裂(基内菌丝断裂;任何菌丝断裂)三、繁殖方式第二章原核生物的形态构造及功能横隔分裂缩缢分裂分生孢子孢子囊孢子无性孢子（主要）菌丝片段放线菌的繁殖第二章原核生物的形态构造及功能放线菌孢子形成的方式◆横隔分裂形成分生孢子链霉菌孢子、诺卡氏菌◆形成孢子囊产生孢囊孢子链孢囊菌和游动放线菌◆在菌丝顶端形成少量孢子小单孢菌、小双孢菌和小四孢菌第二章原核生物的形态构造及功能孢子在适宜的条件下萌发，长出1-3个芽管生长与繁殖营养菌丝气生菌丝繁殖菌丝（孢子丝）孢子丝释放孢子第二章原核生物的形态构造及功能菌落形态能产生大量分枝和气生菌丝的菌种（如链霉菌）不能产生大量菌丝体的菌种（如诺卡氏菌）菌落质地致密，与培养基结合紧密，小而不蔓延，不易挑起或挑起后不易破碎。粘着力差，粉质，针挑起易粉碎第二章原核生物的形态构造及功能菌落特征干燥、不透明、表面呈致密的丝绒状，上有一薄层彩色干粉菌落与培养基连接紧密，难以挑取菌落正反面颜色常不一致菌落边沿的琼脂平面有变形现象少数原始放线菌如诺卡氏菌缺乏气生菌丝或气生菌丝不发达，菌落外形与细菌接近。第二章原核生物的形态构造及功能第二章原核生物的形态构造及功能第二章原核生物的形态构造及功能五、分布特点及与人类的关系放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界，土壤中最多，其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味（土腥味素）。能产生大量的、种类繁多的抗生素（其中70%由放线菌产生）有的放线菌可用于生产维生素、酶制制；此外，在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用。少数寄生型放线菌可引起人、动物（如皮肤、脑、肺和脚部感染）、植物（如马铃薯和甜菜的疮痂病）的疾病。第二章原核生物的形态构造及功能第三节蓝细菌（Cyanobacteria）也称蓝藻或蓝绿藻（blue-greenalgae），是一类含有叶绿素a、革兰氏染色阴性、无鞭毛、同化CO2为有机物质的光合细菌。以前曾归于藻类，因为它和高等植物一样具有光和色素----叶绿素a，能进行产氧型光合作用。第二章原核生物的形态构造及功能蓝细菌第二章原核生物的形态构造及功能蓝细菌异性胞第二章原核生物的形态构造及功能二、特性1）分布极广：一些恶劣环境中有存在，有先锋生物的美称2）体积比细菌大，形态差异极大，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：构造与G-细菌相似细胞核无核膜，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。5）营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，多数能固氮，其异形细胞（heterocyst）是进行固氮的场所。6）分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，因此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）许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮，保持在光线最充足的地方，以利光合作用。第二章原核生物的形态构造及功能三、蓝细菌细胞的特化形式异型胞：固氮功能静息孢子：休眠细胞链丝段：繁殖功能内孢子：繁殖作用第二章原核生物的形态构造及功能蓝细菌的应用与危害食用种类：螺旋藻固氮能力：绿肥海水赤潮、湖泊水华产生毒素：诱发肝癌第二章原核生物的形态构造及功能用螺旋藻开发生产的商业品种第二章原核生物的形态构造及功能第四节支原体、立克次氏体和衣原体支原体（Mycoplasma）立克次氏体（Rickettsia）衣原体（Chlamydia）革兰氏阴性细菌，其大小和特性均介于通常的细菌与病毒之间。从支原体、立克次氏体到衣原体，寄生性逐步增强。第二章原核生物的形态构造及功能一、支原体（Mycoplasma）无细胞壁，细胞柔软，形态多变革兰氏染色阴性，以二分裂方式繁殖后代，膜含甾醇；个体较小，能通过细菌过滤器，光学显微镜可见对热、四环素、土霉素、两性霉素、制霉菌素等理化因素敏感；在真核细胞内营专性寄生，可进行人工培养，但营养要求苛刻，菌落微小，呈典型的“油煎荷包蛋”形状；基因组很小，0.6-1.1Mb许多支原体能引起人类、牲畜、家禽和作物的病害疾病。可引起人得斑疹伤寒等疾病，也可引起牛、绵羊发生心水病、患畜发热，甚至可导致死亡,通过虱、蚤、螨等节肢动物传播第二章原核生物的形态构造及功能电镜下的支原体第二章原核生物的形态构造及功能立克次氏体（Rickettsia）是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物。H.T.Ricketts1909年，首次发现斑疹伤寒的病原体，并因研究此病而牺牲，1916年人们以他的名字命名这类病原体作为纪念。二、立克次氏体（Rickettsia）第二章原核生物的形态构造及功能与支原体、衣原体的区别与支原体的区别：有细胞壁；不能独立生活。与衣原体的区别：细胞较大，无滤过性、存在产能代谢系统。第二章原核生物的形态构造及功能2、特性1）细胞较大，光镜下可见。2）形态多样，球形、双球形、杆状、丝状。3）有细胞壁，G-。4）大多专性寄生，宿主虱、蚤节肢动物和人鼠等脊椎动物。5）以二分裂方式繁殖。6）存在不完整的产能代谢系统。7）对四环素、青霉素敏感，对热敏感。8）可培养在鸡胚、敏感动物或细胞组织培养物上。9）基因组很小。第二章原核生物的形态构造及功能2）从一种宿主传至另一宿主的特殊生活方式主要以节肢动物（虱、蜱、螨等）为媒介，寄生在它们的消化道表皮细胞中，然后通过节肢动物叮咬和排泄物传播给人和其他动物。有的立克次氏体酿成严重疾病，如人类的流行性斑疹伤寒、羌虫热、Q热等，并常伴随着灾害、战争和饥饿，曾长期与人类的痛苦、灾难联系在一起。防治：预防为主。第二章原核生物的形态构造及功能三、衣原体（Chlamydia）介于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄能量寄生的一类G-原核微生物。在宿主细胞内观察到的衣原体微菌落第二章原核生物的形态构造及功能2、特性1）有细胞构造，细胞结构与细菌类似；具有类似的细胞壁，细胞壁内也含有胞壁酸、二氨基庚二酸；70S核糖体也是由30S和50S二个亚基组成2）细胞呈球形或椭圆形，直径0.2-0.3mm，能通过细菌滤器；3）缺乏产生能量的酶系，专性活细胞内寄生，以二分裂繁殖；衣原体有一定的代谢活性，能进行有限的大分子合成，但缺乏产生能量的系统，必须依赖宿主获得ATP，因此又被称为“能量寄生型生物”。4）在宿主细胞内生长繁殖具有独特的生活周期，即存在原体和始体两种形态。5）衣原体广泛寄生于人类、哺乳动物及鸟类，少数致病；1956年，我国微生物学家汤飞凡等应用鸡胚卵黄囊接种法，在国际上首先成功地分离培养出沙眼衣原体。6）衣原体不耐热，60℃10分钟即被灭活，但它不怕低温，冷冻干燥可保藏多年。对红霉素、氯霉素、四环素敏感。第二章原核生物的形态构造及功能沙眼衣原体是人类沙眼的病原体，甚至引起结膜炎、角膜炎、角膜血管翳等临床症状，成为致盲的重要原因。第二章原核生物的形态构造及功能3、生活史第二章原核生物的形态构造及功能开辟了一个研究领域的唯一的中国微生物学家----汤飞凡（1897-1958）1897年7月23日生于湖南醴陵县。1958年9月30日卒于北京。1914年考入湘雅医学院，1921年毕业并获得美国康涅狄克大学医学博士学位。同年到北京协和医学院细菌系进修和工作。1925年在美国哈佛大学医学院深造。1929年回国，先后任上海中央大学医学院教授、上海雷斯德研究院细菌学系主任。1935年到英国国家医学研究所任客座研究员。1937年抗日战争爆发，受命到昆明重建中央防疫处并被任命为处长。1945年抗日战争胜利，继续在北平任中央防疫实验处处长。1949年新中国成立后，主持组建了我国最早的生物制品质量管理机构——中央人民政府卫生部生物制品研究所。1951年任中国菌种保藏委员会首任主任委员，1955年被选为中国科学院生物地学部委员。曾任中华医学会理事、中国微生物学会理事长和卫生部生物制品委员会主任委员。1947年，第七届国际微生物学大会上，被选为国际微生物学会常任理事。第二章原核生物的形态构造及功能汤飞凡早在20世纪20年代中期已开始用物理学的方法研究病毒性状，用离心和过滤的方法研究疱疹、牛痘等病毒，给当时病毒是否为生物的观点的争论以肯定支持。他是最早研究介于病毒和细菌之间的支原体的微生物学家之一。1954年重新开始搁置了30年的沙眼病原研究。1955年首次分离出沙眼衣原体,无可争辩地结束了半个多世纪关于沙眼病原的争论。他所创建的方法被广泛采用，后来许多类似的病原被分离出来，一类介于细菌与病毒之间的特殊微生物——衣原体陆续被发现，他是迄今为止发现重要病原体,并开辟了一个研究领域的唯一的中国微生物学家。由于沙眼病原的确认，使沙眼病在全世界大为减少。第二章原核生物的形态构造及功能汤飞凡对我国生物制品事业的发展有不可磨灭的功绩。他在抗日战争期间和胜利后两次重建中国最早的生物制品机构中央防疫处，主持制定了我国第一部《生物制品制造检定规程》，创建了中国最早的抗生素生产研究机构和第一个实验生物饲养场。汤飞凡是一位有强烈民族自尊心，热爱祖国和人民，毕生献身科学事业的正直的科学家。他渊博的学识和丰富的实践经验使他具有深刻的洞察力和科学的预见力，因此他能大胆怀疑前人的结论，并用自己的实验否定前人的错误学说。在沙眼衣原体研究中，他为了证实病原，竟两次用自己的眼睛做实验，最具体的表现了为人类健康勇于献身的崇高品质。英国著名学者李约瑟曾称汤飞凡是“他的国家的科学公仆”，是“预防医学领域里的一名顽强的斗士”并断言：“在中国，他将永远不会被忘记。”*1958年因不堪无辜受辱非正常死亡。全文摘自SCITOM第二章原核生物的形态构造及功能第二章原核生物的形态构造及功能支原体、立克次氏体、衣原体与细菌、病毒的比较特征细菌支原体立克次氏体衣原体病毒直径(μm)0.5-0.20.2-0.250.2-0.50.2-0.3＜0.25可见性光学显微镜光镜勉强可见光学显微镜光镜勉强可见电子显微镜滤过性不能滤过能滤过不能滤过能滤过能滤过革兰氏染色阳性或阴性阴性阴性阴性无细胞壁有无有，含肽聚糖有，不含肽聚糖无细胞结构繁殖方式二均分裂二均分裂二均分裂二均分裂复制培养方法人工培养基人工培养基宿主细胞宿主细胞宿主细胞核酸种类DNA和RNADNA和RNADNA和RNADNA和RNADNA或RNA核糖体有有有有无大分子合成能力