18微生物学课件-原核微生物和形态构造和功能

1本章要点n真细菌q细菌：形态、大小、染色、结构、功能q放线菌：构造特征和价值q蓝细菌：特殊结构、生理功能、危害和价值q三体（支原体、立克次氏体、衣原体）：结构和生理特征n古生菌q与真细菌、真核生物的区别与联系第一章原核微生物的形态、构造和功能PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建第一节细菌（bacterium）——细胞细而短，结构简单，细胞壁坚韧，多以二分裂方式繁殖，水生性较强的原核微生物。一、细菌的个体形态、构造和功能二、细菌的繁殖三、细菌的群体形态PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建一、细菌的个体形态、构造和功能n基本形态：杆菌、球菌、螺旋菌n构造及功能q基本：壁、膜、质、核——生命的基本功能q特殊：鞭毛、菌毛、芽孢、荚膜——特殊的功能PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建杆菌梭状芽孢杆菌短杆菌长杆菌分枝杆菌（一）细菌的个体形态表示方法：直径(0.5~1.0μm)×长度(2~5μm)PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建单球菌和双球菌链球菌四联球菌金黄色葡萄球菌球菌（一）细菌的个体形态表示方法：直径(0.5~1μm)PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建螺旋菌弧菌螺菌螺旋体表示方法：直径（(0.5~5μm)）×径长度（一）细菌的个体形态PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建细菌染色死细胞染色负染色：背景染色（荚膜染色）正染色：鉴别染色（革兰氏染色）G+G-PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建细菌染色活细胞染色—氧化还原法（氯化三苯基四氮唑,TTC）NNNCNC6H5C6H5C6H5ClCNC6H5NNC6H5HNC6H5+2HTTC（无色）TTF（红色）细菌染色PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建（二）细菌细胞的构造及其功能w一般构造：细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核（生命的基本功能）w特殊构造：鞭毛、菌毛、芽孢、荚膜（特殊的功能）PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建——细胞壁n功能：q维持外形q机械保护q阻拦大分子物质q吸附受体q支撑鞭毛q抗原q协助分裂n——位于菌体外表面，较坚韧而富有弹性的结构。伤寒杆菌细胞壁中含毒素PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建：结晶紫初染1min；2：碘液媒染1min；3：95%乙醇脱色0.5min4：番红复染2min蓝紫色——G+红色——G-n两种常见细菌细胞壁类型：G+和G-1884年丹麦医师C.Gram发明，将细菌染为G+和G-两类PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建结果排列方式组成成分形成网状交织、致密的细胞壁镶嵌于肽聚糖中外侧磷壁酸（10%）肽聚糖（90%）G+细胞壁PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建Ｇ＋肽聚糖组成——肽聚糖单位ＭＧ前后1234主链肽桥肽尾Ｎ－乙酰葡萄糖胺Ｎ－乙酰胞壁酸β－1,4－糖苷键L-AlaD-GluL-LysD-AlaStaphylococcusaureus(金黄色葡萄球菌)GMPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ＭＧＭＧＧＭＧＭ主链肽尾肽桥肽桥Ｎ－乙酰葡萄糖胺（Ｇ），Ｎ－乙酰胞壁酸（Ｍ）Ｇ＋肽聚糖立体结构模式图PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建细胞壁外膜内侧磷脂薄，层次多，成分复杂外膜外侧脂多糖结果排列方式组成成分壁内侧镶嵌于脂多糖、磷脂中肽聚糖蛋白质细胞质膜孔蛋白脂蛋白外膜脂多糖周质空间和肽聚糖PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建－细菌细胞壁的肽聚糖构造mDAP：内消旋二氨基庚二酸L-Ala━D-Glu━m-DAP━D-Ala—G—M—∣L-Ala━D-Glu━m-DAP━D-Ala—G—M—∣—(CO-NH)—PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建和G-细胞壁结构比较含量很低（5~20）无含量较高（~20）含量较高含量很高（30~95）含量较高（50）一般无（2）无肽聚糖磷壁酸类脂质蛋白质革兰氏阴性细菌革兰氏阳性细菌占细胞壁干重的%成分细胞质膜孔蛋白脂蛋白外膜脂多糖周质空间和肽聚糖PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建与细菌细胞壁有关的物质作用¬青霉素：抑制肽桥与肽尾的胶联¬溶菌酶-主链的断裂NAMNAGNAGNAGNAMNAMPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建＊细菌可作为重金属吸附剂使用？与细菌细胞壁的哪些性质有关？开发与应用情况如何？鲁敏,李彦英,关晓辉等.细菌纤维素的制备及其吸附Cd2+的研究.东北大学学报(自然科学版),2008,31:1196-1199景。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建实验室中形成自发突变——Ｌ型细菌(可回复)人工方法——原生质体（G+彻底去壁）球状体（G-部分去壁）w自然界长期进化中形成——支原体(无壁)PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建控制物质交换和维持渗透压；q合成细胞壁和糖被有关成分的场所q产能膜q鞭毛的着生点q细胞分裂主要成分：n磷脂n蛋白质n类何帕烷（五环固醇）细菌的一般构造2——细胞膜PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建——细胞质n概念：由膜包围的除核区之外的一切半透明、胶体状、颗粒状物质的总称n特点：不流动；无细胞器；具有核糖体、内含物n核糖体——70s（30s＋50s）细胞质PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建储藏物类：q糖朊qPHB(聚β-羟丁酸)q硫粒q藻青素、藻青蛋白q异染颗粒n其他：q气泡q类囊体q羧酶体q磁小体细胞质PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建聚-β-羟基丁酸（PHB）1929年被发现，无毒、可塑、易降解巨大芽孢杆菌（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%。功能:储藏能源和碳源维持细胞中性环境降低细胞渗透压PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建为无机偏磷酸聚合物异染现象用很多碱性染料（如：甲苯胺蓝）染色时异染粒呈淡红紫色。•储藏能源和磷源•降低渗透压•菌种鉴定功能PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建一些硫磺细菌中积累，能源。细菌细胞内含物——硫粒（sulfurglobules）美国黄石公园的间歇泉中漂流的彩色的古细菌PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建细菌细胞内含物——磁小体(megnetosome)n趋磁细菌中Fe3O4颗粒，外包磷脂、蛋白或糖蛋白膜，大小均匀（20～100nm）。n作用：导向，借鞭毛游向有利其生长环境。n实用前景:生产磁性定向药物或抗体，以及制造生物传感器等。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建——核区（nuclearregionorarea）——无核膜的原始细胞核结构。又称核质体、拟核、核基因组等。n数量：１～４个核区n特点：q无核膜、无固定形态q含有一条裸露的环状双链DNAq一般不含蛋白质n功能——负载遗传信息的主要物质基础PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建是某些细菌在新陈代谢过程中形成的，分泌于细胞壁外的粘液状物质。—含水量90％~98％，含多糖、糖蛋白极难染色，负染色法观察细菌的特殊构造1——糖被（glycocalyx）水生生物的共性？多出现在“中老年细菌”外围。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建——糖被（glycocalyx）n类型——荚膜、粘液层、菌胶团n功能q贮备粮、生物吸附、保护……n应用－菌种鉴定；药物试剂；工业原料；污水处理n不利：龋齿，食品变质，毒菌等菌胶团荚膜粘液层PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建————多个菌体外面的荚膜物质互相融合，连为一体，组成共同的荚膜，菌体包埋其中，即成为菌胶团。w细菌遗传特性决定，形状多样；w功能——群体合作、阻挡原生动物的吞噬形成菌胶团的典型细菌为动胶菌属的细菌动胶菌属的细菌。［菌胶团＋吸附物（物质、其他微生物）＝活性污泥］PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建——某些细菌体表细长、波曲丝状物。n往往长度超过菌体若干倍，但直径很细。n功能-运动（趋性）n成分-蛋白质n着生位点-细胞膜（细胞壁支持）n着生方式-单端，两端，周生，侧生;单生，纵生细菌的特殊构造2——鞭毛（flagellum）PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建——鞭毛鞭毛丝基体钩形鞘G-G+构造PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建体表附属物，纤细、中空、短直、数量较多（250根～300根）n成分：蛋白质n作用：附着（常见于G-）n性菌毛：G-，长，供体菌（雄性）细菌的特殊构造3——菌毛（fimbria)和性毛（pilus）PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建——芽孢(endospore,spore)n产生菌：一些G+n形成期：生长发育后期n形状：胞内，圆形或椭圆形n特征：厚壁、含水量低、抗逆性强——休眠q耐热、辐射、化学试剂、干燥n萌发—活化，60℃5min，1细胞→1芽孢→1细胞隐生态（cryptobiosis):休眠期无任何代谢。可存活多年，最长在琥珀内蜜蜂中保存2500～4000万年。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建芽孢的构造与耐热机制芽孢耐的渗透调节皮层膨胀学说。（脂蛋白，透性差）（疏水性角蛋白，抗酶，抗药物，抗多价阳离芽孢肽聚糖，吡啶二羧酸-Ca2+（DPA-Ca），渗透压高PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建为什么要了解芽孢？n分类鉴定特征；n提高菌种的筛选效率和长期保存菌种；n用于判断各种消毒、杀菌措施的优劣；n芽孢菌普遍存在于处理各类有毒废水中，并对水水质净化质净化起着十分重要的作用。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建…..生物恐怖主义者为什么会看中这种细菌呢？首先因为炭疽是一种严重的疾病，分布又非常广泛。…...还因为它几乎是一种永不死亡的细菌，-----它们能够形成芽孢，因而很不容易死亡。在环境恶劣的时候，细菌内部形成芽孢。环境条件一变好，壳里面的部分会像“发芽”一样长出来。PDF文件使用