微生物 课件 02细菌

第二章微生物的形态和构造（一）原核微生物Section1Bacteria（细菌）Section2Actinomyces（放线菌）Section3Cyanobacteria（蓝细菌）Section4Mycoplasma(支原体)Rickettsia(立克次氏体）Chlamydia(衣原体）原核细胞真核细胞细胞核有明显核区，无核膜、核仁有核膜，核仁细胞器无线粒体，能量代谢和许多物质代谢在质膜上进行有线粒体，能量代谢和许多合成代谢在线粒体中进行核糖体分布在细胞质中，沉降系数为70S分布在内质网膜上，沉降系数为80S原核细胞和真核细胞的区别真核细胞原核细胞第一节细菌—Bacteria定义：细菌是一类细胞细而短（细胞直径约0.5um，长度约0.5~5um）、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。生存环境：温暖潮湿、富含有机物的地方，都有大量细菌活动。有特殊的臭味或酸败味，发粘、发滑。应用：工业上生产各种氨基酸、核苷酸、酶制剂、乙醇、丙酮、丁醇、有机酸、抗生素等；农业上用作杀虫菌剂、细菌肥料的生产和在沼气发酵、饲料青贮等方面的应用；医药上如各种菌苗、类毒素、代血浆和许多医用酶类的生产等；以及细菌在环保和国防上的应用等，都是利用有益细菌活动的例子。危害：人、动物、植物的传染病、食物和工农业产品腐烂变质。一、细菌细胞的形态与排列状态⊕Bacterialshapeexaminedmicroscopically菌体呈球形或近似球形,以典型的二分裂殖方式繁殖,分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式.根据细胞分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间排列状态不同,可将球菌分为以下几种:单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。球菌(coccus)及其排列状态单球菌细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在.如尿素微球菌(Micrococcusureae)双球菌细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列.如肺炎双球菌(Diplococcuspneumoniae)链球菌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.如：乳链球菌（Streptococcuslactis）无乳链球菌（Streptococcusagalactiae)溶血链球菌（Streptococcushemolyticus)四联球菌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地连在一起，呈田字形.如四联微球菌（Micrococcustetragenus）八叠球菌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在一起成立方体形.如藤黄八叠球菌（Sarcinaureae)葡萄球菌细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。如：金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus)白色葡萄球菌（Staphylcoccusalbus)杆菌(bacillus)及其排列状态杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮状、竹节状等；按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、“八”字状等。短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌Scanningelectronmicrographsillustratingexternalfeaturesoftherod-shapedbacteriumE.coli.◆RodshapeiscalledBacillus.◆Twobacillitogether-Diplobacilli◆ChainsofbacilliarecalledStreptobacilli◆Palisades-RodssidebysideorinX,VorYfigures杆菌(bacillus)及其排列状态—2杆菌端部特征BacillusmegabacteriumLegionellapneumophila(causesLegionnairesDisease)(causesanthrax),BacillusanthracisRod-ShapedBacterium,hemorrhagicE.coli,strain0157:H7螺旋菌(spirilla)螺旋状的细菌称为螺旋菌。根据其弯曲情况分为：弧菌（vibrio)：螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形例：霍乱弧菌、逗号弧菌螺旋菌(spirillum)：螺旋满2—6环，螺旋状例：干酪螺菌螺旋体(spirochaeta)：旋转周数在6环以上，菌体柔软。例：梅毒密螺旋体Vibriocholerae▼细菌的异常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的异常形态培养时间、培养温度、培养基成分、浓度、pH值▼影响细菌形态的因素▼细菌特殊形态柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌(丝状)、具有子实体的粘细菌等是特殊形态的细菌。二、细菌的大小(1)长度单位：微米(μm)(2)表示：球菌：直径杆菌：宽×长螺菌：宽、长、螺距通常球菌直径：0.2—1.5μm，杆菌:长1—5μm,宽0.5—1μm。例如：E.coli：平均长度：2μm；宽度0.5μm1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm;109个大肠杆菌重1mg.⊕细菌大小举例菌名直径或宽×长/（μm×μm）乳链球菌金黄色葡萄球菌大肠杆菌枯草芽孢杆菌霍乱弧菌0.5~10.8~10.5×(1~3)(0.8~1.2)×(1.2~3)(0.2~0.6)×(1~3)活菌染色简单染色法抗酸染色革兰氏染色复杂染色法普通染色芽孢染色法荚膜染色法细胞壁染色法特殊染色正染色负染色死菌染色细菌染色三、细菌染色法:负染色涂片干燥固定染色1min水洗、吸干镜检简单染色制备涂片标本→染色步骤：结果:阳性菌——紫色阴性菌——红色结晶紫初染碘液媒染乙醇脱色番红复染涂片固定由丹麦医生HansChristianGram于1884年创立。革兰氏染色法（GramStain）Figure1-AGramstainofGram+Staphylococcuscells.Figure2-GramstainofGram-E.colicellsFigure四、细菌的繁殖一般为无性繁殖，二分裂法。同形裂殖：裂殖后形成的子细胞大小相等。异形裂殖：分裂产生两个大小不等的子细胞。细菌分裂过程：①菌体伸长，核质体分裂②形成横隔壁③子细胞分离无性繁殖有性繁殖☆少数有菌毛的菌可进行有性繁殖方式五、细菌的群体形态▲固体培养时的群体形态：①菌落（colony)②单菌落（clone)③菌苔(lawn)cultureplate▲液体培养时的群体形态：（一）种类：不同的微生物种类，其菌落特征不同。同一种菌在不同培养条件下菌落特征也不尽相同。菌落的特征包括：（二）菌落形态1、大小2、颜色3、透明度4、表面状态5、质地6、边缘形态7、隆起形状（正面观）Samplesweretakenfromthenumberedcoloniesandexaminedmicroscopically（三）影响菌落形态的因素各种微生物在一定条件下形成的菌落，其形态特征有一定的稳定性和专一性，因而可以作为识别、鉴定菌种的一个依据，但也受某些因素的影响，观察时应加以注意。1、邻近菌落2、培养时间3、培养基成分4、培养温度细菌菌落的特征一般都较小，菌落与培养基结合不紧密，用接种针容易挑起，多数表面较光滑、湿润、较粘稠，易挑取，质地均匀，色泽多样。六、细菌细胞结构一般构造：如细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体、核糖体等，是所有细菌都有的构造特殊构造：主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、荚膜和芽孢等，并非所有细菌都有的构造Figure1.Schematicdiagramofatypicalprocaryoticcell.Minimally,aprocaryoteiscomposedofacellwallandplasmamembranethatsurroundsitscytoplasmcontainingachromosome,ribosomes,enzymes,severalclassesofRNA,andsmallmolecules(precursors).（一）细胞壁cellwall细胞壁的观察方法：①质壁分离＋染色②电镜观察G＋与Gˉ细菌cw的模式结构★共有组分—肽聚糖★特有组分—G＋磷壁酸Gˉ脂多糖细胞壁是位于菌体的外层，内侧紧贴细胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占细胞干重的10%—25%。Figure3-ElectronmicrographofaG+cellwall.Figure4-ElectronmicrographofaG-cellwall.细胞壁cellwallGramPositiveGramNegative概念：肽聚糖是由N—乙酰胞壁酸（NAM）和N—乙酰葡糖胺（NAG）以及短肽链（主要是四肽）组成的亚单位聚合而成的大分子聚合物。（1）细胞壁的基本骨架——肽聚糖（共有成分）肽聚糖网格状结构Figure5-AcomparisonofLandDaminoacids.Notethatwhilethestructureisidentical,itisimpossibletosuperimposethem.NAG与NAM残基以ß-1,4糖苷键交替连接，形成聚糖的骨架（主链）；一组相同的短肽侧链接于NAM上；相连主链上的短肽侧链通过一条肽桥、或直接相连，从而形成网状分子结构。肽聚糖单体→网状结构G+菌肽聚糖单体Gˉ菌肽聚糖单体Figure8.SchematicdiagramofthepeptidoglycansheetofStaphylococcusaureus.G=N-acetyl-glucosamine;M=N-acetyl-muramicacid;L-ala=L-alanine;D-ala=D-alanine;D-glu=D-glutamicacid;L-lys=L-lysine.ThisisonetypeofmureinfoundinGram-positivebacteria.ComparedtotheE.colipeptidoglycan(Figure7)thereisL-lysinplaceofDAP(diaminopimelicacid)inthetetrapeptide.ThefreeaminogroupofL-lysissubstitutedwithaglycinepentapeptide(gly-gly-gly-gly-gly-)whichthenbecomesaninterpeptidebridgeformingalinkwithacarboxygroupfromD-alainanadjacenttetrapeptidesidechain.Gram-positivepeptidoglycansdifferfromspeciestospecies,mainlyinregardstotheaminoacidsinthethirdpositionofthetetrapeptidesidechainandintheaminoacidcompositionoftheinterpeptidebridge.肽聚糖的特点1)为原核生物所特有(古细菌例外)2)D-型氨基酸和DAP在真核细胞中未发现3)个别菌中DAP（二氨基庚二酸）可为Lys代替﹙2﹚G+菌的细胞壁肽聚糖(peptidoglycan)磷壁酸(teichoicacid)细胞壁厚度较厚，20~30nm细胞壁分层不分层肽聚糖含量含量高（30-70）肽聚糖层数层数多交联度交联度高磷壁酸有脂多糖无DAP无磷壁酸teichoicacid（垣酸）占壁干重40~50%。是以磷酸多元醇分子的重复结构单位为主链（骨架）的阴离子多聚物。在多数情况下，磷壁酸分子中的磷酸多元醇是磷酸甘油，或磷酸核糖醇，因此，根据主链组成不同可以将磷壁酸分为两大类：磷酸甘油型磷壁酸核糖醇型磷壁酸根据结合部位的不同分为：壁磷壁酸:含量多，通过共价键与肽聚糖分子结合,并延伸到肽聚糖分子表面,带有负电荷。膜磷壁酸:与菌细胞原生