微生物第二章

MICROBIOLOGYMultimedia-aidedTeachingInstructor:WeiYahong§2-1Bacteria细菌§2-2Actinomycetes放线菌§2-3Cyanobacteria蓝细菌§2-4Mycoplasma支原体Rickettsia立克次氏体Chlamydia衣原体§2-5Archaea古生菌Chapter2Prokaryotes原核微生物§2-1Bacteria细菌一.Morphology细菌的形态二.Size细菌的大小三.Structure细菌细胞的结构四.Reproduction&Colonymorphology细菌的繁殖与菌落形态Fig.3.1Representativebacteria葡萄球菌；粪肠球菌；巨大芽孢杆菌；红螺菌；霍乱弧菌1.Coccus球菌2.Bacillus杆菌3.Spirilla螺旋菌Morphology细菌的形态1.Coccus球菌：单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌2.Bacillus杆菌：球杆菌、棒状杆菌、分枝杆菌、链杆菌3.Spirilla螺旋菌：vibrio弧菌、spirillum螺旋菌、spirochete螺旋体菌Fig.23.12Staphylococcus葡萄球菌属Fig.23.16Streptococcus链球菌属Fig.21.2Cocciarrangedintetrads四联球菌Fig.23.13Lactobacillus乳杆菌属2.Bacillus杆菌：球杆菌、棒状杆菌、分枝杆菌、链杆菌弧菌螺旋菌螺旋体菌vibrio弧菌spirillum螺旋菌spirochete螺旋体菌3.Spirilla螺旋菌霍乱弧菌在大肠杆菌的细胞壁和质膜之间被包裹着的蛭弧菌。Fig.22.14Thegenusspirillum螺菌属4、Unusuallyshapedbacteria特殊形状的细菌（1）prosthecatebacteria柄杆菌细胞上有柄（stalk）、菌丝（hyphae）、附器（appendages）等细胞质伸出物，细胞呈杆状或梭状，并有特征性的细柄。一般生活在淡水中固形物的表面，其异常形态使得菌体的表面积与体积之比增加，能有效地吸收有限的营养物。Fig.22.6Caulobactermorphologyandreproduction柄杆菌的形态和繁殖（2）star-shapedbacteria星形细菌（3）square-shapedbacteria方形细菌（Haloarcula）（Stella）4、Unusuallyshapedbacteria特殊形状的细菌Fig.3.2Unusuallyshapedbacteria特殊形状的细菌芽菌丝异常形态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环境条件恢复正常正常形态§2-1Bacteria细菌一.Morphology细菌的形态二.Size细菌的大小三.Structure细菌细胞的结构四.Reproduction&Colonymorphology细菌的繁殖与菌落形态Thiomargaritanamibiensis纳米比亚硫珍珠状菌（0.75mm）Nanobacteria纳米细菌（50nm）10亿~100亿倍最大和最小细菌的个体大小悬殊二.Size细菌的大小一般细菌的大小范围0.5~1μm(diameter)0.2~1μm(width)X1~80μm(length)0.3~1μm(width)X1~50μm(length)菌名直径或宽×长度（mm）乳链球菌（Streptococcuslactis）酿脓链球菌（Streptococcuspyogenes）金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）最大八叠球菌（Sarcinamaxima）旋动泡硫菌（Thiophysavolutans）大肠杆菌（Escherichiacoli）普通变形杆菌（Proteusvulgaris）伤寒沙门氏菌（Salmonellatyphi）嗜酸乳细菌（Lactobacteriumacidophilus）枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）炭疽芽孢杆菌（Bacillusanthracis）土拉巴斯德氏菌（Pasteurellatularensis）德氏乳细菌（Lactobacteriumdelbruckii）霍乱弧菌（Vibriocholerae）迂回螺菌（Spirillumvolutans）0.5-10.6-10.8-14-4.57-80.5x1-30.5–1x1-30.6-0.7x2-30.6-0.9x1.5-60.8-1.2x1.2-31-1.5x4-80.2x0.7-0.70.4-0.7x2.8-70.3-0.6x1-31.5–2×10-20Giantbacteria巨大细菌Epulopisciumfishelsoni费氏刺骨鱼菌Theparamecia草履虫Thiomargaritanamibiensis纳米比亚硫珍珠状菌§2-1Bacteria细菌一.Morphology细菌的形态二.Size细菌的大小三.Structure细菌细胞的结构四.Reproduction&Colonymorphology细菌的繁殖与菌落形态一般构造：不变部分或基本结构特殊构造：可变部分三.Structure细菌细胞的结构Fig.3.11ThestructureofatypicalGram-positivecellFig.3.4MorphologyofaGram-positivebacterium三三.Structure.Structure细菌细胞的结构细菌细胞的结构1.Cellwall细胞壁2.Cellmembrane&mesosome细胞膜与间体3.Nucleoid&plasmid拟核与质粒4.Cytoplasm&inclusionbody细胞质及其内含物三三.Structure.Structure细菌细胞的结构细菌细胞的结构5.细菌的特殊结构①Endospore芽孢②Capsule&slimelayer荚膜与粘液层③Flagellum鞭毛④Fimbria&pilus菌毛和性毛1.Cellwall1.Cellwall细胞壁细胞壁①Function功能u维持细胞外形u保护菌体u分子筛作用u鞭毛的支着点1.Cellwall1.Cellwall细胞壁细胞壁①Function功能②Structure结构③ThemechanismofGramstaining革兰氏染色的机理Fig3.15Gram-positiveandGram-negativecellwalls革兰氏阳性和革兰氏阴性细胞壁Fig.3.16Peptidoglycansubunitcomposition肽聚糖亚基组成N-乙酰胞壁酸NAMN-乙酰葡糖胺NAGPeptidoglycancross-link肽聚糖的相互交联肽链N-乙酰葡糖胺NAG五甘氨酸肽桥N-乙酰胞壁酸NAMPeptidoglycanstructure肽聚糖结构Fig.3.21G+envelope革兰氏阳性细菌的外壳Fig.3.23G¯envelope革兰氏阴性细菌的外壳1.Cellwall1.Cellwall细胞壁细胞壁①Function功能②Structure结构③ThemechanismofGramstaining革兰氏染色的机理(3)ThemechanismofGramstaining革兰氏染色的机理ChristianGram于1884年建立的革兰氏染色法已成为细菌学中应用最为广泛的染色方法。Gramstaining革兰氏染色1、结晶紫初染2、碘液媒染3、乙醇脱色4、番红复染2.Cellmembrane&2.Cellmembrane&mesosomemesosome细胞膜与间体细胞膜与间体u细胞膜Composite化学成分Function功能Structure结构umesosome间体Fig.3.7Plasmamembranestructure质膜结构Fig.3.8mesosomestructure间体结构3.3.NucleoidNucleoid&plasmid&plasmid拟核与质粒拟核与质粒1.拟核nucleoid,核区nuclearregionorarea2.质粒plasmid拟核nucleoid,核区nuclearregionorareaPlasmidsPlasmids质粒质粒lResistancefactors抗药性因子lFertilityfactors致育因子lColplasmids大肠杆菌素质粒lOthertypesofplasmids4.Cytoplasm&inclusionbody4.Cytoplasm&inclusionbody细胞质及其内含物细胞质及其内含物uCytoplasm细胞质uInclusionbody内含物Fig.3.10Cytoplas-micmatrix细胞质基质（大肠杆菌横切面绘制图）鞭毛核糖体细胞膜①聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)碳源类贮藏物Inclusionbody内含物巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）在含乙酸或丁酸的培养基中生长时，细胞内贮藏的PHB可达其干重的60%。PHB于1929年被发现，至今已发现60属以上的细菌能合成并贮藏。它无毒、可塑、易降解，被认为是生产医用塑料、生物降解塑料的良好原料。②Glycogen糖原&Starchgranules淀粉粒糖原粒较小用碘液染成褐色，可在光学显微镜下看到。淀粉粒，用碘液可染成深蓝色。碳源贮存体。③metachromaticgranules异染颗粒Polyphosphategranules多聚磷酸盐颗粒，或又称迂回体volutingranules磷源和能源性储藏物。④sulfurgranules硫粒在暗视野显微镜下看到的迂回螺菌(Spirillumvolutans)异染粒（迂回体）Fig.3.13inclusionbodiesinbacteria细菌内含体Polyphosphategranules多聚磷酸盐颗粒sulfurgranules硫粒⑤Megnetosome磁小体趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目不等的Fe3O4颗粒，外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。功能是导向作用，即借鞭毛游向对该菌最有利的泥、水界面微氧环境处生活。实用前景，包括生产磁性定向药物或抗体，以及制造生物传感器等Magnetotacticbacteria趋磁细菌Fig.23.9Theparasporalbody伴孢晶体⑥Parasporalcrystal伴孢晶体Thecrystallineparasporalbody伴孢晶体鳞翅目幼虫口服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伴孢晶体在肠道迅速溶解（中肠pH为9.0-10.5）吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔Fig.12.11The70Sribosome70S核糖体⑦theribosome核糖体Fig12.12TwoviewsoftheE.coliribosome大肠杆菌核糖体5.5.细菌的特殊结构细菌的特殊结构①Endospore芽孢②Capsule&slimelayer荚膜与粘液层③Flagellum鞭毛④Fimbria&pilus菌毛和性毛Fig.3.40Examplesofendosporelocationandsize芽孢的着生位置及大小Fig.23.6Theclostridia梭菌属Fig.23.7Desulfotomaculum脱硫肠状菌属EndosporeEndosporestructurestructure外层：exosporium孢外壁、sporecoat芽孢衣中层：cortex皮层核心：corewall芽孢壁、core核心Fig.3.41Endosporestructure芽孢结构Fig.23.5bacterialendospores细菌芽孢营养细胞壁芽孢膜SM芽孢皮层S