原核微生物.pptx

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,第四章原核微生物,1,2020/2/28,第四章原核微生物,2,2020/2/28,第一节细菌一、细菌的形态和大小二、细菌的细胞构造三、细菌的繁殖与培养特征第二节放线菌一、放线菌的形态和构造二、放线菌的繁殖与培养特征三、放线菌的代表属,第三节蓝细菌一、蓝细菌的形态和构造二、蓝细菌的运动和繁殖三、蓝细菌的生理与生态特性四、蓝细菌的分类和代表属第四节古生菌一、古菌的发现二、古生菌的特性三、古生菌的类型,3,2020/2/28,第四章原核微生物,原核微生物（prokaryoticmicroorganism）是指以原核细胞为基本构成单位的微生物。

根据伯杰氏系统细菌学手册（第二版），原核微生物包括细菌域和古菌域，共有26门，5000余种，主要包括细菌、放线菌、蓝细菌、泉古菌、广古菌等类群。

返回,4,2020/2/28,第四章原核微生物,第一节细菌分类上，细菌是指细菌域，包括24个门。

习惯上，细菌是指单细胞原核生物。

除放线菌、蓝细菌等具有专门名称的微生物以外，细菌域中的其他原核微生物都叫细菌。

返回,5,2020/2/28,一、细菌的形态和大小,（引自PrescottLMetal,2002）2020/2/28,6,

（一）细菌的形态细菌的基本形态有球状、杆状和螺旋状，分别称为球菌（cocci）、杆菌（rods）和螺旋菌（spirilla）。

细菌的三种基本形态（a）金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）；（b）巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）；（c）深红红螺菌（Rhodospirillumrubrum）,7,球菌的形态和排列方式（a）细胞沿一个平面分裂产生双球菌和链球菌；（b）细胞沿两个平面分裂产生四联球菌；（c）细胞沿三个平面分裂产生八叠球菌和葡萄球菌（引自http:

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2a02r0ti/c2l/e28id=314）,1.球菌菌体呈球形或椭球形，子细胞保持一定的空间排列方式。

根据球菌的分裂面和排列方式，球菌可细分为6种形态：

单球菌（coccus）。

沿一个平面分裂，新个体单独存在。

双球菌（diplococcus）。

沿一个平面分裂，新个体保持成对排列。

链球菌（streptococcus）。

沿一个平面分裂，新个体保持成链排列。

8,2020/2/28,（4）四联球菌（tetracoccus）。

沿两个互相垂直的平面分裂，四个新个体保持特征性的田字形排列。

9,2020/2/28,八叠球菌（sarcina）。

沿三个互相垂直的平面分裂，八个新个体保持特征性的立方体排列。

葡萄球菌（staphylococcus）。

无定向分裂，多个新个体呈无规则排列，犹如一串葡萄。

10,2020/2/28,杆菌的形态和排列方式（引自http:

/）,11,2020/2/28,2.杆菌,菌体呈杆状。

个体形态。

有的粗短，有的细长。

短杆菌近似球状，长杆菌则近丝状。

有的杆菌很直，有的杆菌稍微弯曲。

有的菌体两端平齐，有的两端钝圆，还有的两端削尖。

排裂方式。

杆菌沿一个平面分裂，大多数菌体单独存在，有些菌体成链状排列，也有些菌体成栅状或“八”字形排列。

12,2020/2/28,螺旋菌的形态（引自http:

/,13,2020/2/28,3.螺旋菌菌体弯曲成弧状或螺旋状。

弧菌（vibrios）:

弯曲不足一圈的细菌。

螺旋菌（spirilla）:

弯曲大于一圈的细菌。

螺旋菌的圈数和螺距因种而异。

螺旋体（spirochetes）:

有些螺旋菌的菌体柔软，借轴丝收缩运动的螺旋菌。

14,2020/2/28,细菌还有其他特殊形态：

15,2020/2/28,柄细菌属（Caulobacter）的菌株呈弧状或肾状，具有一根特征性的菌柄（stipe）。

球衣菌属（Sphaerotilus）的菌株形成衣鞘（sheath），杆状细胞在其中排列成丝状体。

柄细菌的菌柄（引自MadiganMTetal,2006）,球衣菌的衣鞘（引自PrescottLMetal,2002）,

（二）细菌的大小,16,2020/2/28,细菌的大小常用测微尺在显微镜下测量；可通过投影或照相，按图像大小和放大倍数测算；测量结果以微米为单位。

测微尺测定（引自BensonHJ,2001）,球菌的大小以直径表征，一般为（0.52.0）m；杆菌以宽度和长度表征，一般为（0.51.0）m（宽）l.08.0m（长）；螺旋菌也以宽度和长度表征，其,17,2020/2/28,大小为（0.55.0）m（宽）（5.050.0）m（长），螺旋菌的长度是菌体两端间的距离。

细菌大小（引自MadiganMTetal,2006）返回,细菌细胞结构（引自PrescottLMetal,2002）,18,2020/2/28,二、细菌的细胞构造一般细菌细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等结构，这些结构称为细菌细胞的基本结构。

只有某些细菌才拥有鞭毛、荚膜、芽孢、气泡等结构，这些结构称为细菌细胞的特殊结构。

1.细胞壁的功能维持细胞形状。

免受渗透裂解。

支撑鞭毛。

具有分子筛的作用。

19,2020/2/28,

（一）细胞壁,细胞壁（cellwall）是包围在细菌细胞外表、坚韧而略带弹性的结构。

约占菌体干重的10-25。

原生质体及其形成（引自MadiganMTetal,2006）,细胞质,细胞壁细胞膜,H2O,溶菌酶,H2O,稀溶液,溶菌酶,H2O（a）,等压溶液（b）,肽聚糖结构模式（引自PrescottLMetal,2002）,20,2020/2/28,2.细胞壁的结构,细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。

肽聚糖由N-乙酰葡萄糖胺（G）、N-乙酰胞壁酸（M）以及短肽组成。

N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸相互交替以-1,4-糖苷键连接成多聚糖。

多聚糖中的N-乙酰胞壁酸以肽键与短肽相联，并通过短肽架桥使肽聚糖织成网状。

肽聚糖形成的网状结构是细胞壁能够维持细胞形态和抵御渗透裂解的基础。

若肽聚糖中的化学键断裂，细胞壁的网状结构就会破坏，其对细菌细胞的保护作用也会丧失。

溶菌酶和青霉素之所以能杀死一些细菌，就是因为溶菌酶能水解肽聚糖中的糖苷键；青霉素能抑制短肽合成而干扰肽聚糖形成网状结构。

口腔溃疡是一种常见的口腔疾病。

严重时，连说话和吃饭都困难。

可用溶菌酶含片或药膜控制。

21,2020/2/28,3.细胞壁与革兰氏染色,22,2020/2/28,

（1）革兰氏染色1884年，丹麦细菌学家ChristainGram创造了一种鉴别染色法，称为革兰氏（Gram）染色法。

革兰氏染色操作步骤如下：

细菌涂片,草酸铵结晶紫初染（菌体呈深紫色）,路哥尔氏碘液媒染,（使染色剂与菌体牢固结合）,乙醇脱色,G,G,蕃红复染（菌体呈红色）,蕃红复染（菌体呈深紫色）,革兰氏染色步骤（引自BensonHJ,2001）,23,2020/2/28,（a）结晶紫初染,（b）碘液媒染,（c）乙醇脱色,（d）蕃红复染,结晶紫碘液乙醇蕃红,革兰氏染色结果（a）枯草杆菌，革兰氏阳性；（b）大肠杆菌，革兰氏阴性（引自PrescottLMetal,2002）,24,2020/2/28,根据革兰氏染色，可把细菌区分为革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌。

G细菌染色后呈深紫色；G细菌染色后呈红色。

25,G+细菌和G细菌的细胞壁结构（引自PrescottLMe2t0a20l/,22/20802）,

（2）G细菌和G细菌的差异在细胞壁结构和组分上，两类细菌差异很大。

G+细菌的细胞壁结构（引自PrescottLMetal,2002）,26,2020/2/28,G-细菌的细胞壁结构（引自PrescottLMetal,2002）,27,2020/2/28,G与G细菌细胞壁结构和组成比较,28,2020/2/28,G十细胞壁结构与组成单层，厚，约2080nm主要由多层肽聚糖组成，占细胞壁干重的4090，网格紧密、坚固，与细胞膜连接不紧密。

含磷壁酸，具有调节酶活性的作用对青霉素、溶菌酶敏感,G细胞壁结构与组成两层，薄，约10nm内壁层为单层肽聚糖，厚23nm，只占细胞壁干重的510，网格较疏松，紧贴细胞膜。

外壁层由脂多糖、磷脂和脂蛋白组成。

脂多糖为G细菌细胞壁所独有。

不含磷壁酸对青霉素、溶菌酶不敏感,（3）革兰氏染色鉴别机理在革兰氏染色中，经过结晶紫初染和碘液复染，菌体内形成深紫色的“结晶紫-碘”复合物。

对于革兰氏阴性细菌，这种复合物可用酒精从体内浸出，而对于革兰氏阳性细菌，则不易浸出。

究其原因，主要是革兰氏阳性细菌的细胞壁较厚，肽聚糖含量高，脂类含量低，网格紧密，用酒精脱色时，引起细胞壁肽聚糖层脱水，网状结构的孔径缩小以至关闭，从而阻止“结晶紫-碘”复合物外逸，于是保留初染的紫色；革兰氏阴性细菌细胞壁的肽聚糖层较薄，肽聚糖含量较少，脂类含量较高，用酒精脱色时，脂类物质溶解，细胞壁透性增大，“结晶紫-碘”复合物被抽提至胞外，结果细胞被番红复染成红色。

29,2020/2/28,

（二）细胞膜和间体1.细胞膜细胞膜（cellmembrane）是紧靠着细胞壁内侧而包围着细胞质的一层柔软而富有弹性的半透性薄膜。

它占菌体干重的10，其中蛋白质约占6070，脂类约占3040，多糖约占2左右。

30,2020/2/28,细胞膜结构模式（引自PrescottLMetal,2002）,31,2020/2/28,细胞膜主要由磷脂双分子层构成，内部包埋着整合蛋白，表面结合着外周蛋白。

细胞膜的主要功能有：

是分隔细胞与环境的屏障，保持细胞内部条件相对稳定。

是选择性渗透的通道，允许特定物质进出细胞，限制其他物质进出细胞。

是细菌产能代谢的重要部位，呼吸作用和光合作用的许多反应均在细胞膜上进行。

是细菌鞭毛的着生部位，鞭毛的基粒着生在细胞膜上。

是细菌受体分子的分布部位，可对环境信号作出响应。

32,2020/2/28,选择性渗透,33,2020/2/28,蛋白质镶嵌,能量储存细胞膜的主要功能（引自MadiganMTetal,2006）,2.间体,间体（mesosome），是细胞质膜内陷形成的一个或数个较大而不规则的层状、管状或囊状结构。

间体苛求芽孢杆菌（Bacillusfastidious）的间体（引自PrescottLMetal,2002）,间体功能:

类似真核细胞的线粒体，与能量代谢有关；类似真核细胞的内质网，与物质运输有关；还与细胞壁形成、染色体复制及其在子细胞中的分配有关。

35,2020/2/28,（三）细胞核和质粒位于细胞质内、无核膜包围的核区，称为原始形态的核（primitiveformnucleus），简称原核或拟核（nucleoid）。

在正常情况下，一个细菌拥有一个核区；其中只含一条染色体，它的主要成分是DNA，也有少量RNA和蛋白质，但不含真核生物所具有的组蛋白。

一般染色体DNA呈环形，总长约0.253mm。

细菌生长活跃时，一个细菌也会出现24个核区。

原核携带了细菌的遗传信息，是其控制新陈代谢、生长发育和遗传变异的中心。

36,2020/2/28,细菌的染色体和质粒（引自叶创兴等，2006）,37,2020/2/28,除染色体DNA外，细菌细胞内还有一种能自我复制的环状DNA分子，称为质粒（plasmid）。

质粒分子较小，约（2100）106；数目较多，每个菌体的质粒数为1至数个；质粒不为细菌生存所必需，质粒丢失不影响细菌生活，但质粒赋予细菌某些特殊性状，如致育性、抗药性、对某些化学物质的降解性。

38,2020/2/28,（四）细胞质及其内含物1.细胞质细胞质（cytoplasm）是细胞膜内除核以外的无色透明的胶体物质。

细胞质的主要成分是蛋白质、核酸、脂类、多糖、无机盐和水，其中水占整个细菌质量的70%。

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