水处理微生物学双语414

SectionDBacterialstructureandfunction细菌的结构与功能D1Prokaryotetaxonomy原核生物分类学1.Classificationofprokaryotes（原核生物的分类）1.1细菌分类学的主要目的是建立一个分类系统，根据细菌一般的特征，将细菌分类至种群。分类的任务是鉴定单个细菌的种或菌株和命名。依表型特征和大致进化规律分类也用于研究不同细菌类群问的关系。1.2在等级分类系统中最重要的单元称作种(speed)。由一个特殊微生物单细胞繁衍而来的培养物，通常称为菌株。菌株也被用来描述一个种的亚类群，亚类群指种内有相同特征的细菌。从林奈(1707~1778)开始．—直以双名法命名。即属名加种名。1.3双名法的学名是用拉丁词组成的，所以应用斜体字表示或在学名之下划一横线。通常，微生物的名字已经写出全文，属名可减至一个字或几个字，只要不与其他属混淆即可。这样，随后提到大肠杆菌只需写成E．coli。2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）2.1DNAtests比较菌株间DNA的含量和序列是将微生物分为不同类群和确定它们间的进化关系(系统发育的分析)可信度最高的方法。按惯例，测定DNA的G—C含量(G+Cmol％值——译者注)或菌株间DNA同源性。最近，业已应用分析比较保守的细胞分子中有效的DNA序列如16srRNA或蛋白质如细胞色素C、ATP酶，对这类信息进行分析的技术称为分支分类。2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）2.2菌落形态细菌菌落的形状、质地和颜色是鉴定分类的依据。例如，金黄色葡萄球菌(Streptococcusaureus)，所以这样命名由于菌落是黄颜色的，aureus来自拉丁词金色的。Shapeofcolonies菌落的形状光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落Textureandcolorofcolonies菌落的质地和颜色2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）2.3细胞的形态结构和染色反应（Cellshape,structuresandreactiontostains）2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）Cellshape2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）葡萄球菌(stapylococcus)四联球菌(tetrad)2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）炭疽芽胞杆菌3-10μm大中大肠埃希菌2-3μm小布鲁菌0.6-1.5μm2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）弧菌螺菌螺杆菌2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）中大肠埃希菌2-3μm炭疽芽胞杆菌3-10μm大Reactiontostains（Gram-positiveorGram-negative）2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）Cellstructuresspores(（孢子）（malachitegreenstain孔雀绿染色）Unusualcellwalls（普通细胞壁）（Ziehl-Neelsenacid-faststain固酸染色法）Capsules（荚膜）（Indianinkstain黑墨汁染色法）Intracellularlipids（细胞内的脂类）（sudanblack苏丹黑染色）Flagella（鞭毛）（flagellarstain鞭毛染色）Metachromaticgranules（异染颗粒）（Albert-Leybournestain）2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）肉毒梭菌破伤风梭菌Spores炭疽芽胞杆菌2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）2.4Growthcharateristics（生长特征）TemperaturepHO2Oxygen:Aerobic(Pseudomonas,Bacillus)NoOxygen:Anaerobic(Clostridium)Either:FacultativeAnaerobe(E.coli)菌膜菌沉淀均匀浑浊对照细菌在液体培养基中的生长情况（O2的影响）2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）2.5Biochemicaltests（生化检验）利用的碳源和氮源代谢的最终产物，如3-羟基丁酮，用V-P试验细菌所产生的酶，如脱羧酶、蛋白酶和DNA酶其它的分子抗体反应VP试验阴性阳性大肠杆菌：—产气杆菌：+2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）H2S试验2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）尿素酶试验对照阳性阴性2.Charactersusedinprokaryoteidentification（原核生物鉴定用的特征）Immunologicaltests（免疫学检验）细胞组分如胞壁脂多糖O-侧链的抗体或荚膜的抗体常用于区分一个种中菌株间的差异3.Currentclassificationofprokaryotes（原核生物的现代分类）3.1原核生物的门类：泉古细菌门广古细菌门真细菌产液菌门、异细菌门、产金色菌门、热微菌门、蓝细菌门、绿菌门蛋白细菌门、厚壁菌门、螺旋体门、丝状杆菌门、拟杆菌门、黄杆菌门鞘氨醇杆菌门、梭杆菌门疣微菌门古细菌初生古细菌门3.Currentclassificationofprokaryotes（原核生物的现代分类）3.216sRNA对原核生物分类Aquificales（产液菌）Thermatogales（热胞菌）Thermodesulfobacterium（嗜热脱硫细菌）Greennon-sulfurbacteria（绿色非硫细菌）OP2Deubiciccus（奇异球菌）Greensulfurbacteria（绿色硫细菌）Cyanobacteria（蓝细菌）Spirochetes（螺旋体）Bacteroides/Flavobacterium（拟杆菌/黄杆菌）Planctomyces/pirella（浮霉状菌/小梨型菌）Chlamydia（衣原体）Nitrospira（硝化螺菌）Gram-positivebacteria（革兰氏阳性细菌）Proteobacteria（蛋白细菌/紫细菌）产液菌/氢杆菌热胞菌绿色非硫细菌奇异球菌螺旋体绿色硫细菌黄杆菌浮霉状菌衣原体革兰氏阳性细菌蓝细菌紫色细菌3.3原核生物系统图：3.Currentclassificationofprokaryotes（原核生物的现代分类）3.4各类原核生物特征：Aquificales（产液菌）：最古老的一类微生物，包括嗜热细菌，它们利用氢、硫代硫酸盐或者硫磺作为电子供体，放出氧气。Thermatogales（热胞菌）：是一类极端嗜热菌，能够在90℃生长。Thermodesulfobacterium（嗜热脱硫细菌）：能够在70℃生长，产生硫酸盐，具有古细菌祖先的一些特征。Greennon-sulfurbacteria（绿色非硫细菌）：是一类嗜热、光合作用、丝状的细菌，它们的光合作用不产生氧气。OP2：这是一类仅仅用PCR鉴定的、还未培养出的细菌。Deubiciccus（奇异球菌）：这类细菌的细胞壁很厚，能够抵抗较强的辐射。3.Currentclassificationofprokaryotes（原核生物的现代分类）Greensulfurbacteria（绿色硫细菌）：能够进行光合作用，但是不放氧气。Cyanobacteria（蓝细菌）：是一类光合作用放氧的微生物，带有气泡和一些其它的胞囊，有很厚的细胞壁，能够固定氮气，叶绿体可能来自于这一类微生物。Spirochetes（螺旋体）：革兰氏染色阴性、能够运动、有一个或者一个以上的鞭毛。一些能够引起人类的疾病，如梅毒、莱姆关节炎。Bacteroides/Flavobacterium（拟杆菌/黄杆菌）：革兰氏染色阴性，广泛存在于动物、水和土壤中，是一类专型厌氧菌。Planctomyces/pirella（浮霉状菌/小梨型菌）：细胞壁缺乏肽聚糖，有一层又蛋白质组成的S-层，细胞具柄，能够产生芽细胞。3.Currentclassificationofprokaryotes（原核生物的现代分类）Chlamydia（衣原体）：动物细胞内寄生，如导致沙眼等一系列眼病的沙眼衣原体。Nitrospira（硝化螺菌）：化能自养型、能够进行硝化作用，利用无机氮作为能源。大多数其它的硝化细菌属于蛋白细菌。Gram-positivebacteria（革兰氏阳性细菌）：DNA分子中的GC含量差别较大。这一类细菌中有许多致病菌，如葡萄球菌、链球菌，也有在工业上应用的微生物，如乳酸杆菌，还有能够形成芽孢的杆菌和梭菌。Proteobacteria（蛋白细菌/紫色细菌）：是最大的也是最多的一类细菌，它包含了最常见的革兰氏阴性细菌。这一类细菌可以分为五簇：α、β、γ、δ、θ。SectionDBacterialstructureandfunction细菌的结构与功能D2Prokaryotecellstructure原核生物细胞的结构1.Prokaryoticcells（原核生物的细胞）1.1Prokaryoticcells荚膜外膜细胞壁质膜周质空间纤毛鞭毛核糖体拟核内涵体细胞结构图ContributetoVirulenceofbacteriabypreventingphagocytosisFunctionofCapsule1.Prokaryoticcells（原核生物的细胞）1.2古细菌和真细菌的区别特征真细菌古细菌细胞壁有胞壁酸无胞壁酸脂类酯键相连醚键相连甲烷生成没有可能有RNA多聚霉一个几个起始tRNA甲酰甲硫氨酸甲硫氨酸核糖体链霉素和氯霉素敏感链霉素和氯霉素抗性白喉毒素抗性白喉毒素敏感2.Thecytoplasmandribosomes（细胞质与核糖体）2.1细胞质：细菌的细胞质是水、细胞功能所需的各种分子、RNA和蛋白质的混合物。2.2核糖体：核糖体是由一个大亚基和一个小亚基组成，是合成蛋白质的场所。原核生物的核糖体与真核生物的核糖体不同，因此有些抗生素对人类是非常有利的。3.ProkaryoteDNA（原核细胞的DNA）3.1细菌的DNA位于细胞之中，有一个染色体组成，不同的细菌之间染色体的大小不同，DNA是换装、致密超螺旋，与组蛋白类是的蛋白质结合。3.2染色体没有核膜包围，但在显微镜中常可看到分离的核区，称为拟核。3.3某些细菌还含有染色体以外的小分子DNA，称作质粒。质粒上的基因对细菌的生活并非必须。细菌染色体质粒4.Otherinternalprokaryotefeatures（细菌的其它内含物）4.1细菌细胞含有的与某些特出功能相联系的结构称作内含体（inclusionbodies）异染颗粒：是一种聚-ß—羟丁酸颗粒，能量的储藏物质。脂肪滴：储藏能