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单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌。

杆菌：

有单个、长链之分。

螺旋菌：

有数量、松紧之分。

2、细菌的大小（µ

菌体的直径表示。

直径0.5-1.0µ

m。

杆菌、螺旋菌：

宽度*长度表示。

直径在0.4-1.0µ

m.长为宽的数倍

（二）细菌细胞的构造与功能

基本构造：

细胞壁、细胞膜、细胞质和原核等；

特殊构造：

荚膜、鞭毛、伞毛、芽孢、孢囊等。

具有特定的功能。

1、细胞壁（cellwall）

细胞外被结构，占细胞干重的10%-25%。

生理功能：

1使细胞具有固定外形和保护细胞；

2细胞壁化学组成的差异使不同菌种具有不同的抗原性、致病性和对噬菌体等感染的敏感性；

3细胞壁上的微孔可以阻拦大分子物质。

4细胞壁是鞭毛运动的力学支点。

主要化学成分为肽聚糖。

1884年丹麦人ChristianGram发明革兰氏染色法。

染色结果：

细菌细胞深紫色，革兰氏阳性细菌，G+；

细菌细胞红色，革兰氏阴性细菌，G-。

2.细菌细胞壁与革兰氏染色

革兰氏染色法是由丹麦医生Gram于1884年创立，其简要操作分初染→媒染→脱色→复染。

如果染色得当，镜检发现G+菌体呈蓝紫色，G-菌体呈红色。

通过革兰氏染色法可把所有细菌分两在类。

因此它是分类鉴定菌种的重要指标。

其染色机制：

通过初染和媒染操作后，在细菌细胞的膜或原生质体上染上了不溶于水的结晶紫与碘的大分子复合物。

革兰氏阳性菌由于细胞壁厚、肽聚糖含量较商和其分子交联度较紧密，故在用乙醇洗脱时，肽聚糖网孔会因脱水而明显收缩，再加上它基本不含类脂，故用乙醇处理不能在壁上溶出缝隙，因此结晶紫与碘复合物仍牢牢阻留下其细胞壁内，使其呈现蓝紫色。

反之，革兰氏阴性细菌因其壁薄、肽聚糖含量低和交联松散，故遇乙醇后，肽聚糖网孔不易收缩，加上它的类脂含量高，所以当乙醇把类脂溶解后，在细胞壁上就会出现较大的缝隙，这样，结晶紫与碘的复合物就极易被溶出细胞壁，因此通过乙醇脱色后，细胞又呈无色。

这时，再经番红等红色染料进行复染，就使革兰氏阴性获得了红色。

步骤

方法

结果

阳性（G+）

阴性（G-）

初染

结晶紫30s

紫色

媒染剂

碘液30s

仍为紫色

脱色

95%乙醇10—20s

保持紫色

脱去紫色

复染

蕃红（或复红）30—60s

仍显紫色

红色

2、细胞膜（cellmembrane）和内膜系统

（1）细胞膜：

是围绕在细胞质外面的一层柔软而富有弹性的薄膜，厚约8nm.占细胞干重的10%左右。

主要化学成分：

甘油磷脂、蛋白质，另有少量的糖蛋白和糖脂。

主要生理功能：

1控制细胞内外的物质的运送、交换。

2维持细胞内正常渗透压的屏障作用。

3合成细胞壁各种组分和荚膜等大分子的场所。

4进行氧化磷酸化或者光合磷酸化的产能基地。

5传递信息。

（2）内膜系统：

与细胞膜相连的内膜系统。

中间体、类囊体、载色体、羧酶体。

3、细胞质（cytoplasm）

是细胞膜内除拟核外的所有无色透明、呈粘胶状物质。

主要成分为水、蛋白质、核酸、脂质，也有少量的糖和盐类。

还含有核糖体、内含物和气泡等。

4、拟核（nucleoid）

也称原核。

拟核位于细胞质内，无核膜、核仁，仅为一核区。

核中只有一个染色体，主要携带脱氧核糖核酸（DNA）。

其实质是一个大型环状的双链DNA分子，是负载细菌遗传信息的物质基础。

质粒：

细菌中还存在一种独立于染色体外能自我复制并稳定遗传的小环状的DNA分子。

有1至几个。

不是细菌生存所必需的。

不同的质粒分别含有使细菌具有某些特殊性状的基因，如致育性、抗药性、产生抗生素、降解化学物质等。

5、荚膜（capsule）

细菌在一定营养条件下向细胞壁外分泌的一层粘性多糖类物质。

荚膜：

稳定附着，具有一定的外形，厚度约200nm，与细胞结合力差，难以着色。

微荚膜：

厚度<

200nm，与细胞结合紧，易被胰蛋白酶消化。

黏液层：

疏松无明显形状。

悬浮在基质中更易溶解。

菌胶团：

多个细菌的荚膜物质可互相融合形成一团胶状物。

（内含多个菌体）

主要成分：

多糖、多肽或蛋白质。

产荚膜的细菌菌落通常光滑透明，称光滑型（S型）菌落。

不产荚膜的细菌菌落表面粗糙，称粗糙型（R型）菌落。

6、鞭毛（flagella）

细菌细胞表面伸出的细长、弯曲、毛发状的附属物。

直径10-20µ

m，长可达70µ

主要化学成分是蛋白质。

根据数量及着生位置可分为一端生鞭毛，

两端生鞭毛、丛生鞭毛、周生鞭毛。

7、菌毛（pili）

大多革兰氏阴性菌的细胞表面具有的比鞭毛更细、更短而直硬的丝状体结构。

普通菌毛：

增加细菌吸附其他细胞或或物体的能力。

性菌毛：

是细菌传递游离基因的器官，作为细菌接合时遗传物质的传递通道。

8、芽孢

1芽孢：

某些细菌在其生活史的一定阶段，于营养细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的结构。

亦称内生孢子。

2孢子囊：

含有芽孢的菌体细胞。

产芽孢母细胞的外壳。

特性：

芽孢具有超强抗性，抗高温、低温、辐射、干燥、杀菌剂。

含水量低，酶组成型与细胞营养体不同。

适合的条件下可萌发，是产芽孢细菌抵抗外界不良环境的休眠体。

（三）细菌的繁殖及其群体特征

1、细菌的繁殖

裂殖：

细菌细胞横向分裂的无性繁殖方式。

同形裂殖、异形裂殖。

2、细菌的群体特征

细菌的菌落特征

菌落：

细菌在固体培养基上生长发育，几天内即可由1个或几个细菌分裂繁殖、聚集在一起形成肉眼可见的群体。

纯培养：

由一个细菌菌体生长、繁殖而成的菌落。

菌落特征：

单一菌种在一定培养基下的特征。

包括菌落的大小、形状、光泽、颜色、硬度、透明度、粘稠度等。

是分类学依据之一。

细菌菌落常表现为湿润、粘稠、光滑、较透明、易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位颜色一致等。

细菌的菌落特征因种而异。

细菌的液体培养特征：

细菌在液体培养基中生长，因菌种及需氧性差异等表现出的不同特征。

如：

浑浊度、沉淀物、漂浮物、气泡、色素等。

二．放线菌

特点：

原核生物，没有核膜与核仁的分化；

细胞微小，直径在0.5-1.5µ

m，细胞壁化学成分亦与细菌相仿；

只有无性繁殖。

G+。

腐生或寄生。

（一）形态构造

单细胞，多由分枝发达的菌丝组成。

菌丝无隔膜，菌丝直径与杆状细菌相似，约1µ

放线菌菌丝分类：

基生菌丝、气生菌丝、孢子丝。

（二）放线菌的繁殖与菌落特征

1、通过无性孢子及菌丝片段进行繁殖，并以分生孢子为主。

2、菌落特征

●干燥、小、密

●菌落表面颜色为孢子丝颜色+孢子的颜色

●菌丝细，直径同细菌类似

●菌丝密

●菌落边缘下陷，难以挑起。

三、光合型细菌

（一）蓝细菌（cyanobacteria）

是一类含叶绿素a、类胡萝卜素、藻胆蛋白等光合色素，进行光合作用并产氧的原核微生物，没有核膜与核仁的分化；

G-。

形态：

单细胞球状、杆状、长丝状、分枝丝状等。

菌体外常具胶质外套，使多个菌体集成一团。

直径由0.5-60µ

趋芽生光性和趋化性。

结构：

蓝细菌与真核生物藻类的区别是无叶绿体、无真核、70S核糖体、细胞壁含有肽聚糖。

细胞内进行光合作用的部位称为类囊体，在其内含有叶绿素A、β-胡罗卜素、藻胆蛋白（藻青素和藻红素）。

蓝细菌进行类似绿色植物的非光合磷酸化作用，反应过程放氧，为好氧生物。

繁殖：

芽生方式繁殖。

丝状蓝细菌靠无规则的丝状体断裂释放出菌体片段而繁殖。

有些丝状蓝细菌的营养细胞能分化形成大而厚壁的休眠细胞，称为静息孢子。

⏹立克次氏体、支原体和衣原体

概述：

三者属于革兰氏阴性的原始而小的原核生物，生活方式既有腐生又有寄生，介于细菌和病毒之间。

一、立克次氏体

是一类只能寄生在真核生物细胞内的革兰氏阴性原核微生物

二、支原体

是一类无细胞壁的原核生物，

是整个生物界中能独立营养的最小生物。

三、衣原体是一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型革兰氏阴性原核生物。

原体、始体。

第三节古细菌

古细菌是根据16SrRNA寡核苷酸序列分析，显示出三个主要的生物域（真细菌、古细菌和真核生物）之一。

一、古细菌的特点

1、16SrRNA序列分析：

古细菌与细菌不相似。

2、形态：

古细菌有扁平直角几何形状，而细菌从未发现。

3、结构：

古细菌细胞壁中不含胞壁酸；

细胞质膜含醚键酯及分支烃；

许多古细菌有内含子。

4、中间代谢：

古细菌可有独特的辅酶参入。

5、严格厌氧是古细菌的主要呼吸类型。

6、多生活在高温、极热、高盐、极酸或高度缺氧的极端环境里。

7、繁殖速率：

较真细菌缓慢。

真细菌和古细菌间的某些差异

特征

真细菌

古细菌

细胞壁

有胞壁酸

无胞壁酸

脂类

酯键连接

醚键连接

甲烷生成过程

没有

可能有

RNA多聚酶

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白喉毒素抗性

链霉素和氯霉素抗性白喉毒素敏感

真核微生物概述

概念：

凡是细胞核具有核膜，核仁，能进行有丝分裂、细胞中存在线粒体或同时存在叶绿体的细胞器的微小生物，叫真核微生物。

真核微生物与原核微生物的比较

细胞大小

较大

较小

细胞壁及主要成分

纤维质、几丁质

肽聚糖

细胞膜成分

通常含甾醇

不含甾醇

细胞质

线粒体

有

无

间体

溶酶体

80S

70S

叶绿体

光能自养生物中有

高尔基体

微管

液泡

细胞核

核膜

核仁

DNA含量

少（<

5%）

多（10%）

组蛋白

有丝分裂

减数分裂

专性厌氧生活

常见

生物固氮能力

有些有

氧化磷酸化部位

细胞膜

繁殖方式

有性或无性

多进行二分裂

一、真菌

真菌的特点

不能进行光合作用；

以大量的孢子繁殖；

一般有发达的菌丝体；

营养方式为异养吸收型；

（一）、真菌的细胞结构

1、细胞壁2、原生质膜3、边体4、细胞核5、细胞质6、细胞器7、线粒体

8核糖体9、内质网10、高尔基体

（二）、菌丝和菌丝体

1、正常菌丝

真菌的菌丝结构有两种类型：

（1）无隔膜菌丝，整个菌丝多为长管状单细胞，细胞质内含多个核。

其生长过程只表现为菌丝的延长和细胞核的裂殖增多以及细胞质的增加。

（2）、有隔膜菌丝，菌丝由横隔膜分隔成多细胞，每个细胞内含有一个或多个核。

2、菌丝的变态

在长期的自然选择下，真菌的营养菌丝发生多种变态，可更有效地摄取养料，以满足其生长发育的需要。

1、吸器

寄生真菌在寄主细胞间的菌丝常发生旁枝，侵入寄主细胞吸取养料，这种伸入寄主细胞内的特殊菌丝分枝，称为吸器（或吸胞haustoria）。

吸器有各种形状，如球状、指状、根状和丝状等（图2.4）。

2、菌环和菌丝网

有些捕食性真菌，在菌丝分枝上形成环状菌丝，借以捕捉线虫，这叫菌环。

菌网是由菌丝形成的许多网眼所组成。

1.假根（rhizoid）固着吸收养料。

2.吸器（haustorium）侵入细胞并吸收养料。

3.附着胞老菌丝顶端膨大分泌粘状物质，以利附着并侵入细胞。

4.菌环（ring）和菌网（net）捕虫并吸收其营养。

3、菌丝特殊结构

许多真菌在发育循环（生活史）的某个阶段，菌丝常相互交织起来，组成一定的组织体。

常见的组织体有菌索、菌核和子座等。

二、真菌的繁殖与繁殖体

（一）、真菌的无性繁殖

1、无性繁殖的类型

真菌的无性繁殖方式可概括为四种：

（1）菌丝体的断裂片段可以产生新个体，大多数真菌都能进行这种无性繁殖。

（2）营养细胞分裂产生子细胞，如裂殖酵母菌无性繁殖就象细菌一样，母细胞一分为二的繁殖。

（3）出芽繁殖，母细胞出“芽”，每个“芽”成为一个新个体，酵母菌属的无性繁殖就是这种类型的繁殖。

（4）产生无性孢子，每个孢子可萌发为新个体。

2、无性孢子的类型

无性繁殖过程所产生的孢子称无性孢子。

无性孢子的形状、颜色、细胞数目、排列方式、产生方法都有种的特征性，因而可作为鉴定菌种的依据。

（1）游动孢子（zoospore）鞭毛菌的菌丝可直接形成或发育成各种形状的游动孢子囊，游动孢子囊内的原生质体分割成许多小块，小块逐渐变圆，围以薄膜而形成游动孢子。

游动孢子肾形、梨形或球形，具一或二根鞭毛，在水中游动一段时间后，鞭毛收缩，产生细胞壁进行休眠，然后萌发形成新个体。

（2）孢囊孢子（Sporangiospores）接合菌无性繁殖所产生的孢子生在孢子囊内，孢子囊一般生于营养菌丝或孢囊梗的顶端。

孢子囊内的原生质体割裂成许多小块，每一块发育成一个孢囊孢子，数量一般都相当大。

（3）分生孢子（Conidiospore或Conidium）子囊菌和半知菌类的无性孢子是分生孢子。

简单的分生孢子是由特化菌丝先端通过一定方式发生的，其下方的特化菌丝叫分生孢子梗（conidiophore）。

梗有单生的，散生的，成丛的，还有成束的。

有的分生孢子梗自垫状菌丝生出，使产孢总体结构呈盘状，叫分生孢子盘。

有的菌种是在菌丝堆上生出分生孢子梗和分生孢子。

还有些真菌的分生孢子生在覆碗状或球形的分生孢子器中。

（4）厚垣孢子（chlamydospore）有些真菌在菌丝顶端或中间产生一个孢子，它的外围被厚壁包围着，叫厚垣孢子，也叫厚壁孢子。

（5）节孢子（arthrospore）有些真菌菌丝发生断裂后成为节孢子。

（二）、真菌的有性繁殖

1、有性繁殖的过程

有性繁殖以细胞核的结合为特征，这种核的结合是通过能动或不能动的配子、配偶囊、菌体之间的结合来实现的。

有性繁殖过程一般包括下列三个阶段：

（1）质配：

首先是两个细胞的原生质进行配合。

（2）核配：

两个细胞里的核进行配合。

真菌从质配到核配之间时间有长有短，这段时间称双核期，即每个细胞里有两个没有结合的核。

这是真菌特有的现象。

（3）减数分裂：

核配后或迟或早将继之以减数分裂，减数分裂使染色体数目减为单倍。

真菌的有性生殖一般是通过性细胞的结合，产生一定形态的有性孢子来实现的。

真菌形成有性孢子有两种不同方式。

第一种方式是真菌经过核配以后，含有双倍体细胞核的细胞直接发育而形成有性孢子，这种孢子的细胞核处于双倍体阶段，在它萌发时才进行减数分裂，卵菌和接合菌的有性孢子就是这种情况，处于双倍体阶段。

第二种方式是在核配以后，双倍体的细胞核进行减数分裂，然后再形成有性孢子，所以这种有性孢子的细胞核是处于单倍体阶段，子囊菌和担子菌的有性孢子属于这种情况。

2、有性孢子类型

（1）卵孢子（oospore）卵菌中的有性孢子为卵孢子。

当繁殖时在菌丝上先生出藏卵器和雄器，雄器的核移入藏卵器与卵球结合后形成双倍体的卵孢子。

在不同的菌种中卵球可能一个，也可能多个（图2.9）。

（2）接合孢子（zygospore）接合菌的有性孢子为接合孢子。

来自两个不同菌株的同形配偶囊，互相接触后，接触处的胞壁溶解，来自双方的细胞质和细胞核融合起来形成一个双倍体的接合孢子。

（3）子囊孢子（ascospore）子囊菌的有性孢子为子囊孢子。

双核菌丝产生幼小子囊，其中的双核进行核配后减数分裂产生4个新核，再分裂一次形成8个核，然后以核为中心逐步形成单倍体的子囊孢子，一个子囊内往往有8个子囊孢子。

（4）担孢子（basidiospore）担子菌的有性孢子为担孢子。

担孢子的形成过程与子囊孢子相似，不同的是①核配后减数分裂所形成的4个核不再进行分裂；

②以核为中心所形成的担孢子最终在担子外部形成。

③担子有纵隔的，也有生横隔的，多数是单室无隔。

担孢子的形成过程双核菌丝发展到一定时期，顶端细胞膨大。

在膨大的顶细胞内，两核结合，形成一个二倍体核，此核经过二次分裂，其中一次为减数分裂，产生四个单倍体的子核，这时顶细胞膨大变成担子。

然后担子生出四个小梗，小梗顶端稍微膨大，四个小核分别各进入四个小梗内，此后每核发育成一个孢子，即担孢子。

◆真菌

◆三纲一类：

●藻状菌纲：

菌丝无隔，有性孢子为卵孢子或接合孢子。

●子囊菌纲：

菌丝有隔，有性孢子内生，为子囊孢子。

●担子菌纲：

菌丝有隔，有性孢子外生，为担孢子。

●半知菌类：

菌丝有隔，尚未发现其有性繁殖过程。

酵母菌有性繁殖：

子囊孢子。

邻近的两个性别不同的细胞各自伸出一根管状的原生质突起随机相互接触，通过质配-核配-减数分裂，形成4个新核，再分一次成8个子核，每一子核和其附近的原生质形成一个子囊孢子，而原有的营养细胞成为子囊。

真菌的代表属

（一）、藻状菌纲

1、根霉属（Rhizopus）

根霉与毛霉同属毛霉目（Mucorales），很多特征相似。

主要区别在于根霉有假根（rhizoid）和匍匐菌丝（stolon）。

根霉在培养基或自然基物上生长时，由营养菌丝体产生弧形的匍匐菌丝向四周蔓延。

并由匍匐菌丝生出假根与基物接触。

与假根相对处向上生长出孢囊梗，顶端形成孢子囊，内生孢囊孢子。

孢囊梗不分枝，直立，二、三个丛生于假根上（图2.13）。

孢子囊成熟时呈黑色。

图根霉

根霉在自然界分布很广，空气、土壤以及各种器皿表面都有存在。

并常出现于淀粉食品上，引起馒头、面包、甘薯等发霉变质，或造成水果蔬菜腐烂。

根霉的用途很广，在我国用它们制曲酿酒已有悠久历史。

2、毛霉属（Mucor）

毛霉的菌丝体呈棉絮状，在基物上或基物内能广泛蔓延。

菌丝无隔多核，幼嫩时，原生质浓稠、均匀一致，老时则出现液泡并含有各种内含物。

图2.11高大毛霉

1、孢囊梗和幼年孢子囊2、孢子囊破裂后露出囊轴和孢囊孢子3、接合孢子

毛霉在自然界分布广泛，土壤、空气中都有很多毛霉孢子。

多种毛霉能产生蛋白酶，我国多用来做豆腐乳。

四川的豆豉就是用总状毛霉（M.racemosus）制作的。

许多毛霉产生有机酸，如鲁氏毛霉（M.rouxianus）产生乳酸、琥珀酸及甘油等。

毛霉还能对甾族化合物起转化作用。

有些毛霉能引起谷物、果品、蔬菜和其他食品的腐败。

（二）、子囊菌纲

1、酵母菌属（Saccharomyces）

细胞圆形、椭圆形或腊肠形；

多边出芽；

有性生殖以同形接合或异形接合后形成子囊，或由二倍体细胞直接形成子囊。

子囊成熟时不破裂，子囊孢子1-4个。

酵母菌的子囊都是裸露的，不形成子囊果。

发酵产物主要为乙醇和二氧化碳，不同化乳糖和硝酸盐。

1.细胞

2子囊孢子

图2.18啤酒酵母

图2.19啤酒酵母生活史

本属中最著名的代表种为酿酒酵母（S.cerevisiae，又名啤酒酵母）。

其生活史中单倍体阶段与双倍体阶段各占一半，形成世代交替，故营养细胞有单倍体、双倍体之分（图2·

19）。

双倍体营养细胞较大，且生活力强。

因此，在发酵工业上多采用双倍体营养细胞进行生产。

酿酒酵母分布在各种水果的表皮、发酵的果汁、土壤和酒曲中。

酿酒酵母除了酿造啤酒、酒精及其他饮料酒以外，又可发酵制作面包。

菌体内维生素、蛋白质含量高，可食用、药用和作饲料酵母。

（四）、半知菌

半知菌在自然界中分布很广、种类多。

菌丝有隔膜，大多只发现无性阶段，尚没发现有性阶段，所以称为半知菌，或称不完全菌。

1、曲霉属（Aspergillus）

本属菌丝体发达，具隔膜，多分枝，多核，无色或有明亮的颜色。

分生孢子梗是从特化了的厚壁而膨大的菌丝细胞即足细胞（footcell）垂直生出，它无横隔，顶部膨大为顶囊（vesicle）。

顶囊一般呈球形、洋梨形或棍棒形。

顶囊表面长满一层或两层辐射状小梗（sterigma）（初生小梗与次生小梗），见图2·

23。

最上层小梗瓶状，顶端着生成串的球形分生孢子。

顶囊、小梗以及分生孢子链合称分生孢子头。

分生孢子头具有各种不同颜色和形状。

曲霉中少数种有有性阶段，产生闭囊壳、子囊孢子，属子囊菌中的散囊菌科（Eurotiaceae），但多数种的有性阶段尚未发现。

曲霉与人类的生活有着密切的联系。

2000多年前，我国就用于制酱，也是酿酒、制醋曲的主要菌种。

现代工业利用曲霉生产各种酶制剂（淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等）、有机酸（柠檬酸、葡萄糖酸、五倍子酸等），农业上用作糖化饲料菌种。

曲霉广泛分布在谷物、空气、土壤和各种有机物品上。

在湿热的条件下，常能引起皮革、布匹等工业产品生霉，引起食物和饲料霉坏变质。

有些种和菌株还能产生毒素，例如由黄曲霉（A.flavus）产生的黄曲霉毒素（aflatoxin）。

这种毒素最早发现于英国，当时有10万只火鸡死于所谓“火鸡X病”，就是由于发霉饲料中的黄曲霉毒素引起的。

近些年来发现黄曲霉毒素可能与人体和动物的肝癌发生有关。

A

B

图2.23曲霉A.各部示意图:

1.足细胞2.分生孢子梗3.顶囊4.初生小梗5.次生小梗6.小梗7.分生孢子

B.曲霉电镜照片

2、青霉属（Penicillium）

青霉的菌落密毡状或松絮状，大多为灰绿色；

菌丝与曲霉相似，但无足细胞。

分生孢子梗具横隔，顶端不膨大，有扫帚状分枝，称为帚状枝。

帚状枝是由单轮或两轮到多轮分枝系统构成，对称或不对称，最后一级分枝称为小梗，着生小梗的细胞称梗基，支持梗基的细胞称为副枝。

小梗上产生成串的分生孢子，分生孢子青绿色（图2.24）。

图2.24青霉的帚状枝A、单轮型B、对称二轮型C-D、非对称型

青霉与曲