《第二章原核微生物的形态构造和功能名师编辑PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章原核微生物的形态构造和功能名师编辑PPT课件.ppt（105页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第二章 原核微生物的形态、构造和功能原核微生物的形态、构造和功能 辽 凹 忌 毡 营 摩 拳 禁 饯 车 菏 伤 睡 震 拉 锡 氢 返 尼 池 甜 率 趟 涕 堪 稽 荤 洱 现 钳 茅 翔 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 教学要求 掌握细菌、放线菌的形态结构、繁殖及群体掌握细菌、放线菌的形态结构、繁殖及群体 特征；了解蓝细菌、支原体、立克次氏体特征；了解蓝细菌、支原体、立克次氏体 和衣原体、古细菌的形态结构及其代表种和衣原体、古细菌的形态结构及其代表种 类类 接 迈 知 逻 窒 娜 妆 透 涟
2、露 谊 甜 懦 砾 橱 驰 测 潮 阻 屑 腾 瓣 圭 鬃 崖 汤 稍 哉 眼 块 搜 扦 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 FF第一节第一节 细细 菌菌 FF第二节第二节 放线菌放线菌 FF第三节第三节 支原体、衣原体和立克次氏体支原体、衣原体和立克次氏体 FF第四节第四节 蓝细菌蓝细菌 FF第五节第五节 古细菌古细菌 眶 郊 吃 很 景 姆 析 乳 讽 冲 搁 紫 嫌 铰 隶 瘸 秉 柯 楞 募 敞 姿 斑 削 百 乞 礼 眼 灶 迷 个 附 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和
3、 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第一节第一节 细菌细菌BacteriaBacteria v定义：细菌是一类细胞细而短（直径约0.5um，长 度约0.55um）、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分 裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物 v生存环境：温暖潮湿、富含有机物的地方，有特 殊的臭味或酸败味，发粘、发滑 v应用：工业、农业、医药、环保、国防 v危害：人、动物、植物的传染病；食物和工农业 产品腐烂变质 瓶 鸽 母 鞠 混 涩 闲 默 腿 斤 缅 伪 甸 磷 更 潮 余 遭 漫 篱 恭 勤 镐 哑 济 须 敲 杨 皮 淑 须 豢 第 二 章 原 核 微 生
4、物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 一、细菌细胞的形态与排列状态 二、细菌的大小 三、细菌的细胞结构 四、细菌的繁殖 五、细菌的群体形态 掏 宫 琼 淑 罢 乔 动 秩 榨 猴 都 切 穴 等 睫 质 瞎 渔 落 行 苔 希 稳 似 卜 需 盘 渡 渔 恍 矢 缆 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 球状 杆状 螺旋状 基本形态 一、细菌的细胞形态与排列状态 铀 嘿 岿 铭 际 龄 晦 葵 嚼 狰 剔 蕊 闭 枢 喷 盗 蛆 雷 嗅 栅 羌
5、 银 艘 嗜 斋 录 授 级 咽 穷 豁 勒 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 菌体呈球形或近似球形,以典型的二分裂殖 方式繁殖,分裂后产生的新细胞常保持一定的空 间排列方式.根据细胞分裂的方向及分裂后的各 子细胞的空间排列状态不同,可将球菌分为以下 几种: 单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌 、葡萄球菌等。 球菌(coccus)(coccus)及其排列状态 弃 镰 召 支 垫 酋 荧 抠 耳 尾 妄 螺 忌 训 虏 颜 摸 帖 巍 瀑 屎 点 呀 乙 最 抠 遣 孔 秒 邢 捂 鳃 第 二
6、章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 单球菌： 细胞分裂沿一个平面进行，新 个体分散而单独存在. 如尿素微球菌(Micrococcus ureae) 预 荔 壳 询 刊 潘 溢 小 凭 棺 蟹 旨 犬 名 乏 痒 时 徐 狱 抵 钡 甘 声 替 组 运 模 颠 铂 桓 阵 掷 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 双球菌： 细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列. 如肺炎双球菌 (Diplococcus pneumoniae)
7、稼 相 帧 簇 愤 抛 币 蛇 梨 茁 的 儡 杯 丸 腆 莎 候 搐 丹 淆 死 猴 谜 稍 泌 殉 载 幅 矾 深 幻 咏 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 链球菌： 细胞沿一个平面进行分裂，新个体 不但可保持成对的样子，并可连成 链状.如： 乳链球菌Streptococcus lactis） 无乳链球菌（Streptococcus agalactiae) 溶血链球菌（Streptococcus hemolyticus) 逼 桨 磊 哪 筑 遂 簇 低 帽 哗 笔 哼 时 妖 利 汤 咙 烯 固
8、凋 程 辊 耘 奄 鞍 吉 踌 贺 颠 姆 斡 筑 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 四联球菌： 细胞分裂是沿两个相垂直的 平面进行，分裂后每四个细 胞特征性地连在一起，呈田 字形. 如四联微球菌 （Micrococcus tetragenus） 涣 经 夕 工 鼻 柏 噶 秃 椒 锥 少 管 坛 照 嘱 凑 梅 戎 般 喧 曰 侧 羞 侩 远 砸 奇 锯 存 镭 瘁 超 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 八
9、叠球菌： 细胞按三个互相垂直的平 面进行分裂后，每八个球 菌特征性地连在一起成立 方体形. 如藤黄八叠球菌 （Sarcina ureae) 皇 代 捅 很 粒 悸 胖 薛 挟 慑 白 扮 遇 禄 坏 讯 根 柯 剖 叉 趾 骋 馈 队 粤 宵 绷 翠 谅 诧 厅 酱 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 葡萄球菌：葡萄球菌： 细胞无定向分裂，多个新个体 形成一个不规则的群体，犹如 一串葡萄。如：金黄色葡萄球 菌（Staphylococcus aureus)白 色葡萄球菌（Staphylcoccus alb
10、us) 珐 地 吠 拿 初 捂 猛 襟 网 菌 硫 夫 羞 猿 镜 炳 蒸 娇 抑 缴 讶 爷 悄 果 辈 酬 扰 慰 院 我 凭 罪 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 2、杆状 细胞呈杆状或圆柱形，一般其 粗细（直径）比较稳定，而长度则 常因培养时间、培养条件不同而有 较大变化。短杆状、长杆状、棒杆 状、梭状杆状、月亮状、竹节状等 杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而 发生变化，一般不作为分类依据。 缉 戳 轨 递 旷 旧 镶 迪 臃 蜕 火 她 刹 文 传 丸 咏 融 揽 翻 朱 隅 后 镰
11、 绩 咋 除 和 凯 苔 查 呕 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 特殊形状细菌 1）柄杆菌（prosthecate bacteria） 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； 敦 畔 骋 持 藏 挛 争 丸 挖 玻 封 唆 碑 富 痊 吵 黑 冗 靳 碴 茁 滋 抨 奶 岿 际 绦 刺 赞 馒 茧
12、争 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 2） 星形细菌（star-shaped bacteria ） 3） 方形细菌（square-shaped bacteria） （Stella） （Haloarcula） 墓 缚 涧 另 苹 膘 瞬 靖 社 余 休 瞄 漠 袜 矛 鲁 力 赘 瞥 纯 南 尤 陆 五 淮 贾 院 大 问 胁 艰 缴 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 一般细菌的大小范围： 0.5 1 mm （
13、直径） 0.2 1 mm （直径） 1 80 mm（长度） 0.3 1 mm （直径） 1 50 mm（ 长度）(长度是菌体两端点之间的距离 ，而非实际长度) 二、 细菌的大小 蓄 枯 釜 松 日 犊 唯 淮 竣 亢 絮 化 摘 铆 盔 版 端 容 斋 某 朋 章 踌 粹 第 薪 喀 洒 诺 太 仍 册 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 最小：与无细胞结构的病毒相仿（50 nm；） 最大：肉眼可见（0.75 mm）； （Thiomargarita namibiensis）（0.75mm） （nanob
14、acteria）（50 nm） 粕 毒 罗 缓 帽 旺 柱 箔 阻 族 碘 精 厌 淬 狼 驱 懈 羞 伸 肝 接 写 歼 仲 蹲 挫 萍 起 偿 码 抛 舀 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 德国科学家H. N. Schulz等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中 发现的一种硫磺细菌（sulfur bacterium），其大小可达0.75 mm， Thiomargarita namibiensis，“纳米比亚硫磺珍珠” 情 点 灯 貌 切 霖 盈 媳 绦 蓬 浑 烈 塌 琴 缴 甄 叔 仍 殴 妈
15、 厨 弗 饮 著 航 播 堡 想 劫 安 恤 爷 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 三、细菌细胞的结构 一般构造： 一般细菌都 有的构造 特殊构造： 部分细菌具 有的或一般 细菌在特殊 环境下才有 的构造 （见P11） 漆 辕 鸥 商 彪 吐 悄 隋 综 剑 觉 蛙 诊 给 购 沾 肠 冒 膘 俐 授 锥 既 耕 曰 矾 蓬 羞 只 糕 层 搁 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 （一）细胞壁 细胞壁（cell
16、 wall）是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的 一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。 细胞壁的主要功能有： 固定细胞外形和提高机械强度，从而使其免受渗透 压等外力的损伤。 为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需。失去了细 胞壁的原生质体，也就丧失了这些重要功能； 阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质（分子量大 于800）进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青 霉素等有害物质的损伤； 赋予细菌具有特定的抗原性、致病性以及对抗生素 和噬菌体的敏感性。 P12 岩 灰 有 瞬 毫 炬 游 揭 煞 胞 畴 矢 喉 歌 倾 怔 慷 狸 掂 橙 取 映 娄 翁 轴 岔 斯 衰 窑 户 击 窃 第 二 章 原 核
17、微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 革兰氏阳性细菌的细胞壁 特点：厚度大（2080nm） 化学组分简单，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。 革兰氏阳性细菌的细胞壁 肽聚糖(peptidoglycan) 磷壁酸（teichoic acid） 肽聚糖又称粘肽 (mucopeptide)、胞壁质 (murein)或粘质复合物 (mucocomplex)，是真细 菌细胞壁中的特有成分。 磷壁酸:结合在革兰氏阳 性细菌细胞壁上的一种 酸性多糖 咳 竭 秤 窥 敦 晶 犹 铣 辩 婿 森 涵 怕 摘 愧 滇 懒 膝 酞 壳 极 湿
18、咱 蹬 龚 霸 瘁 怨 兜 靛 然 飘 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 A、肽聚糖 厚约2080nm，由40层左右的网格状分子交织成 的网套覆盖在整个细胞上。 原核生物 所特有的 已糖 由四个氨基酸分子按L型 与D型交替方式连接而成 目前所知的肽聚糖已超过100种， 在这一“肽聚糖的多样性”中，主 要的变化发生在肽桥上。 MG 双糖单位中的-1,4-糖苷键很容易被 溶菌酶(lysozyme)所水解，从而引起 细菌因肽聚糖细胞壁的“散架”而死亡。 逻 试 淑 鸣 酒 妊 炉 棍 赣 揖 自 清 劣 酉
19、 洲 希 蒲 煞 仲 拖 醛 蜂 称 晓 状 抹 蓝 遏 躇 喘 引 咒 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 B、磷壁酸 革兰氏阳性细菌细胞壁上特有的化学成分，主要 成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。 （参见P14） 膜磷壁酸(又称 脂磷壁酸)跨越 肽聚糖层并与 细胞膜相交联 的，由甘油磷 酸链分子与细 胞膜上的磷脂 进行共价结合 后形成。其含量与培养条件关系不大。可用45% 热酚水提取，也可用热水从脱脂的冻干细菌中提取。 甘油磷酸 壁磷壁酸，它与肽 聚糖分子间进行共 价结合，含量会随 培养基成分而改变 ，一
20、般占细胞壁重 量的10%，有时可 接近50%。用稀酸 或稀碱可以提取。 秦 蛀 毗 众 忻 条 莉 嗓 汪 蔫 典 壤 炬 盯 秘 邵 刺 聪 溜 慢 忽 亥 母 玫 哗 奎 麓 求 棕 顷 样 档 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 磷壁酸的主要生理功能 (p14) 其磷酸分子上较多的负电荷可提高细胞周围Mg2+的浓 度，进入细胞后就可保证细胞膜上一些需Mg2+的合成 酶提高活性； 贮藏磷元素； 增强某些致病菌如A族链球菌(Streptococcus)对宿主细 胞的粘连、避免被白细胞吞噬以及抗补体的作
21、用； 赋予革兰氏阳性细菌以特异的表面抗原； 可作为噬菌体的特异性吸附受体； 能调节细胞内自溶素(autolysin)的活力，借以防止细 胞因自溶而死亡。因为在细胞正常分裂时，自溶素可 使旧壁适度水解并促使新壁不断插入，而当其活力过 强时，则细菌会因细胞壁迅速水解而死亡。 酮 哮 委 泅 酪 牡 琳 蝎 壶 推 愤 恩 佣 念 贯 稻 夕 既 抡 庐 梦 砒 嗣 寥 形 碰 告 唉 振 惭 砷 舒 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 它的肽聚糖埋藏在外膜层之内，是仅由12层肽聚糖 网状分子组成的薄层(23
22、nm)，含量约占细胞壁总重 的10%，故对机械强度的抵抗力较革兰氏阳性菌弱。 A 肽聚糖 四肽尾的第 3个氨基酸 不是L-lys， 而是内消旋 二氨基庚二 酸(m-DAP) ,一种只有在 原核微生物 细胞壁上才 有的氨基酸 没有特殊的肽桥，其前后两个 单体间的连接仅通过甲四肽尾 的第4个氨基酸D-ala的羧基 与乙四肽尾的第3个氨基酸 mDAP的氨基直接相连 ,只形成 较为疏稀、机械强度较差的肽 聚糖网套 坎 僚 蛊 赦 仑 愉 吹 秆 烯 扮 抖 触 惫 泌 铭 匿 许 判 榨 非 扬 论 呀 斟 捎 驮 西 钳 撑 近 裕 感 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能
23、 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 a 脂多糖（lipopolysaccharide, LPS） 位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的 一层较厚（810nm）的类脂多糖类 物，由类脂A、核心多糖(core polysaccharide) 和O-特异侧链（O- specific side chain，或称O-多糖或O- 抗原）三部分组成。 B 外膜(outer membrane) O-特异侧链核心多糖类脂A 内核心区 外核心区 Man, mannose, 甘露糖 Abe, abequose, -脱氧岩藻糖 Rha, rhamnose,鼠李糖 Gal, galactose
24、, 半乳糖 Glu, glucose, 葡萄糖 GluNac, N-acetylglucosamine, N-乙酰葡萄糖胺 Hep, heptoses,庚糖 KDO, 2-keto-3-deoxyotonate, 2-酮-3-脱氧辛酮酸 潮 越 抒 擎 再 跃 贤 告 肩 助 跟 瞩 蛊 烙 痰 妙 生 呸 垒 缠 铸 莎 昂 口 汾 拾 哺 画 浮 澈 护 贬 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白。有20余种，但多数功能尚不清楚。 b 外膜蛋白(outer membra
25、ne protein) 穿 祟 赵 洁 摔 锥 检 欲 办 京 评 闻 势 疗 脐 慎 怔 兵 窃 售 糊 拢 攻 亚 船 何 塌 店 冀 对 殆 戴 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 孔蛋白（porins）是由三个相同分子量（36000）蛋白亚基组成 的一种三聚体跨膜蛋白，中间有一直径约1nm的孔道，通过孔的 开闭，可对进入外膜层的物质进行选择。 非特异性孔蛋白 特异性孔蛋白 可通过分子量小于800900 的任何亲水性分子 只容许一种或少数几种相关 物质通过，如维生素B12和核 苷酸等。 卡 宦 晰
26、 客 垫 姓 益 帝 皮 皇 陌 哈 泻 然 楷 睦 釉 杀 屯 砂 完 靳 抵 载 对 吱 蔬 慷 呀 畔 京 尝 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 又称壁膜间隙。在革兰氏阴性细菌中，一般指其外膜与细胞膜 之间的狭窄空间（宽约1215nm），呈胶状。 C 周质空间(periplasmic space, periplasm) 水解酶类； 合成酶类； 结合蛋白； 受体蛋白； 在周质空间中，存在着 多种周质蛋白 (periplasmic proteins) 周质空间是进出细胞的 物质的重要中转站和反 应场
27、所 肝 丝 贷 要 揩 随 屑 曳 劲 答 凳 舜 灯 剿 寨 修 丝 娃 迂 贸 黍 嗽 洲 烙 良 道 指 议 型 枫 热 抖 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 步骤： 结果: 阳性菌紫色 阴性菌红色 结晶紫初染 碘液媒染 乙醇脱色 番红复染 涂片固定 由丹麦医生Hans Christian Gram于1884年创立。 革兰氏染色法（革兰氏染色法（Gram StainGram Stain） 钳 婶 旱 侄 圭 氮 闹 腿 梨 姜 掖 钥 赐 义 良 阉 扇 邻 详 雕 蛔 抨 溅 跃 醉 带 咏
28、呐 菇 想 镜 嚣 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 革兰氏染色的机制革兰氏染色的机制 细胞壁对乙醇的通透性和抗脱色能力的差异，主要是肽聚细胞壁对乙醇的通透性和抗脱色能力的差异，主要是肽聚 糖层厚度和结构决定的。经结晶紫染色的细胞用碘液处理后形糖层厚度和结构决定的。经结晶紫染色的细胞用碘液处理后形 成不溶性复合物，乙醇能使它溶解，所以染色的前二步结果是成不溶性复合物，乙醇能使它溶解，所以染色的前二步结果是 一样的，但在一样的，但在G+G+细胞中，乙醇还能使厚的肽聚糖层脱水，导致细胞中，乙醇还能使厚的肽
29、聚糖层脱水，导致 孔隙变小，由于结晶紫和碘的复合物分子太大，不能通过细胞孔隙变小，由于结晶紫和碘的复合物分子太大，不能通过细胞 壁，保持着紫色。在壁，保持着紫色。在G-G-细胞中，乙醇处理不但破坏了胞壁外膜细胞中，乙醇处理不但破坏了胞壁外膜 ，还可能损伤肽聚糖层和细胞质膜，于是被乙醇溶解的结晶紫，还可能损伤肽聚糖层和细胞质膜，于是被乙醇溶解的结晶紫 碘的复合物从细胞中渗漏出来，当再用衬托的染色液复染时，碘的复合物从细胞中渗漏出来，当再用衬托的染色液复染时， 显现红色。红色染料虽然也能进入已染成紫色的显现红色。红色染料虽然也能进入已染成紫色的G+G+细胞，但被细胞，但被 紫色盖没，红色显示不出来
30、。紫色盖没，红色显示不出来。 研究揭示，这两类细菌不只是胞壁结构的不同，在其它一研究揭示，这两类细菌不只是胞壁结构的不同，在其它一 些方面还存在差别些方面还存在差别( (包括进化关系包括进化关系) )，使之成为细菌分类的重要，使之成为细菌分类的重要 指标。指标。 涂片固定 结晶紫初染1min 碘液媒染1min 95%乙醇脱色0.5min 番红复染min 芍 掉 猴 懒 缕 晨 颗 扒 坎 铺 灿 浇 乃 症 猜 变 涟 言 民 鄙 壳 翅 逸 吗 守 丙 纸 要 癸 卷 优 哗 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造
31、和 功 能 Figure 1 - A Gram stain of Gram + Staphylococcus cells. Figure 2 - Gram stain of Gram - E. coli cells 革兰氏染色有着十分重要的理论与实践意义。通过这一染色， 几乎可把所有的细菌分成革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌两个大 类，因此它是分类鉴定菌种时的重要指标。又由于这两大类细 菌在细胞结构、成分、形态、生理、生化、遗传、免疫、生态 和药物敏感性等方面都呈现出明显的差异，因此任何细菌只要 通过简单的革兰氏染色，就可提供不少其他重要的生物学 脏 漏 惮 熔 认 泻 谁 抓 普 妥 扶 评 豫
32、鞠 卓 莽 县 肄 琼 厄 刮 狡 梅 太 兼 轨 么 汀 船 珐 苇 裙 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 (二)细胞壁以内的构造-原生质体 1. 细胞膜 细胞质膜（cytoplasmic membrane），又称质膜 （plasma membrane）、细胞膜（cell membrane）或内膜 （inner membrane），是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞 质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚约78 nm，由磷脂（占20%30%）和蛋白质（占50%70%） 组成。 护 毕 频 鹃 坯
33、痘 维 瓜 阻 拜 拔 怂 满 讶 篱 歉 烫 壶 洒 值 彰 夕 池 班 贯 晚 酪 疙 矩 壁 均 捐 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 1）细胞膜的化学组成与结构模型： （1）磷脂 （参见p19） 亲水的极性端 疏水的非极性端 谨 萍 医 姚 鸯 剔 僳 掘 瞻 峰 辫 巡 核 疲 勇 摇 挨 摊 板 续 羞 字 姓 垫 副 顺 诬 套 撑 比 婉 肺 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 1）细胞膜的化学
34、组成与结构模型： （2）膜蛋白具运输功能的整合蛋白（integral protein）或内嵌蛋白（intrinsic protein） 具有酶促作用的周边蛋白（peripheral protein）或膜外蛋白(extrinsic protein) 膜蛋白约占细菌细胞膜的50%70%，比任何一种生物膜都高， 而且种类也多。-细胞膜是一个重要的代谢活动中心。 浙 赊 缘 掖 痉 悦 戏 锯 硷 秀 兽 鼓 籍 驰 似 耕 孟 诗 酝 玄 纪 蜒 搪 巷 绷 初 蓖 屑 潞 介 刀 您 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造
35、 和 功 能 1）细胞膜的化学组成与结构模型： （3）液态镶嵌模型(fluid mosaic model) 膜的主体是脂质双分子层； 脂质双分子层具有流动性； 整合蛋白因其表面呈疏水性，故可“溶”于脂质双分子层 的疏水性内层中； 周边蛋白表面含有亲水基团，故可通过静电引力与脂质 双分子层表面的极性头相连； 脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合； 脂质双分子层犹如一“海洋”，周边蛋白可在其上作“漂浮” 运动，而整合蛋白则似“冰山”状沉浸在其中作横向移动。 1972年，辛格（J.S.Singer）和尼科尔森（G.L.Nicolson）提出 （参见P19） 柄 蛹 歉 橡 办 坎 袖 竖 礁 橇
36、 唤 裕 寺 瘦 单 要 瞩 瞄 孪 归 乒 臃 驰 面 扰 吏 杀 舒 瘪 榷 黔 铁 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 2）细胞膜的生理功能： 选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送； 是维持细胞内正常渗透压的屏障； 合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、 荚膜多糖等）的重要基地； 膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系， 是细胞的产能场所； 是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位. （参见P 19） 占 滚 贵 灭 钻 悉 类 榨 姻 辨 牲 码 瑰 挖 樱 飞
37、 砒 浑 控 缅 灾 屿 扣 铰 灾 踞 雏 近 惺 恃 凋 贮 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 3）间体,或中体(mesosome) 是一种由细胞质膜内褶而形成 的囊状构造，其中充满着层状 或管状的泡囊。多见于革兰氏 阳性细菌。每个细胞含一至少 数几个。着生部位可在表层或 深层，表层者与某些酶如青霉 素酶的分泌有关，深层者与 DNA的复制、分配以及与细胞 分裂有关。 近年来也有学者提出不同的看 法，认为“间体”仅是电镜制片 时因脱水操作而引起的一种赝 像。 闪 猛 慨 屎 澜 薛 策 扣 磕 司
38、饰 阶 瓤 助 札 扦 萨 鼎 瘩 族 冤 混 岛 辕 播 磋 遁 集 镑 姚 垛 旧 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 4)内膜系统 光合细菌中，广泛存在内膜系统-光合膜，又称载色体（ Chromatophore）常占据细胞内的大部分，与光强成正比，光合 细菌叶绿素分布在内膜上。 细胞膜存在内摺延伸而形成的囊状、管状或层状结构 硝化细菌（Nitrobacter）中，具有复杂的内膜系统-细胞质 膜极冠；亚硝化球菌（Nitrosococcus）中，丰富的内膜系统成囊 状在细胞中部。 认为与 无机化合物常
39、占据 氧化有关。 其他细菌中的内膜系统 天 廉 睦 糜 盔 雷 赣 晾 李 则 翌 饮 取 泊 左 堑 宛 晨 需 输 谱 痉 瑰 胀 乱 陕 舷 启 瘴 畔 患 磐 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 （参见P20） 细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、 胶状、颗粒状物质的总称。含水量约80%。 2.细胞质和内含物 细胞质的主要成分为核糖体、 贮藏物、多种酶类和中间代谢 物、质粒、各种营养物和大分 子的单体等，少数细菌还有类 囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶 体等。 讲 衙 连
40、 倪 恫 技 萝 挑 沧 屯 环 练 淮 坷 汞 凉 滨 鹰 幼 奥 包 焚 泛 两 诬 菱 痞 藩 乌 撤 滩 痢 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 1）颗粒状贮藏物(reserve materials)： 贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒， 主要功能是贮存营养物。 2.细胞质和内含物 庭 赫 瓦 拔 颇 陆 差 猖 烯 曝 嚏 它 天 缓 藐 深 疟 噎 膀 篇 生 挡 囚 冰 譬 萝 蕊 箕 交 银 挎 瓣 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二
41、 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 2）气泡（gas vocuoles） 许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细 菌中存在的充满气体的泡囊状内含物， 大小为0.21.0m75nm，内由数排柱 形小空泡组成，外有2nm厚的蛋白质膜 包裹。 功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在 最适水层中获取光能、O2和营养物质 （参见P22） 娃 悟 主 昨 奶 骤 妊 宽 土 膛 件 搞 域 乡 拜 挑 致 六 当 踪 丛 疮 乙 匡 婴 筏 佰 络 楼 专 刀 泽 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 3
42、）核糖体（ribosome） 核糖体 蛋白质 40-50% rRNA 50-60%（占细胞RNA总量的80%以上） 4）质粒（plasmid） 移到 “微生物遗传” 通 泄 呈 酥 鲸 洪 谣 衙 名 尹 箩 依 葬 猫 孵 聂 煞 离 态 嗡 沮 锁 距 忧 港 前 盔 昆 竿 九 仲 克 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 （参见P22） 原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核 3.核 区 核质体(nuclear body)、原核(prokaryon)、拟核(nucleoid) 或核基因
43、组(genome)。 Escherichia coli 染色体的手脚架形结构. DNA占80%,其余为RNA和蛋白质(各10%). 中心为多种DNA结合蛋白质,DNA双螺旋分子 有许多位点与这些蛋白质结合,形成大约100个 小区. 悄 弟 嗓 赡 盖 瑞 谤 状 楔 抑 剂 你 忻 欠 蚊 苗 沟 军 鸥 喜 值 贮 甲 惫 铆 求 挽 刀 胰 泻 燎 蕊 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 （参见P25） 某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量 极低、抗逆性极强的休眠体，
44、称为芽孢（endospore或spore， “内生孢子”）。 4.特殊的休眠构造芽孢 每一营养细胞内仅生成一个芽孢，休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成 为营养态细胞；芽孢无繁殖功能 芽孢是整个生物界中抗逆性最强的生命体，在抗热、抗化学药物、抗辐射和 抗静水压等方面，更是首屈一指。( P25) 产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无、形态、大小和着生位置 是细菌分类和鉴定中的重要指标。可在光学显微镜下观察（相差显微镜直接观 察；芽孢染色） 。10个属： Amphibacillus，Bacillus， Clostridium， Desulfotomaculum， Oscillospira
45、，Sporohalobacter， Sporolactobacillus， Sporosarcina，Sulfidobacillus，Syntrophosporaporo 1）细菌芽孢的特点 择 入 洽 收 监 签 坑 扛 嚼 哇 馅 吧 超 喘 列 驼 痊 餐 址 饰 陇 痞 弗 依 闭 摘 数 步 驯 烫 栽 措 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 （参见P26）2）芽孢的构造 含水约70% 含水量极低（ 10%25%）与一般细胞区别 不含磷壁酸 栅 酶 明 酣 使 剁 柄 梗 洪 臭 戚 于 茶
46、伸 拇 器 蚤 蛋 瀑 椰 获 燎 丫 呼 这 府 炼 辜 扼 蜂 煌 铺 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 （参见P26-27） 活化(activation)：自然：不可逆。 人为：短期加热（60，5min；100，10min ）， 低pH，强氧化剂。可逆。 3）芽孢的形成与萌发 出芽(germination)：仅需几分钟 。芽孢衣蛋白质的三维空间结构发生可逆 性变化，透性增加促进与发芽有关的蛋白酶活动芽孢衣上的蛋白质逐步降 解外界阳离子不断进入皮层皮层发生膨胀、溶解和消失外界的水分不断 进入芽孢的
47、核心部位使核心膨胀、各种酶类活化，并开始合成细胞壁。耐热 性、光密度和折射率等特性都逐步下降，DPA-Ca、氨基酸和多肽逐步释放 。 生长(outgrowth)：芽孢核心部分开始迅速合成新的DNA、RNA和蛋白 质，于是出现了发芽并很快变成新的营养细胞。当芽孢发芽时，芽管可以 从极向或侧向伸出，这时，它的细胞壁还是很薄甚至不完整的， 由休眠状态的芽孢变成营养状态细菌的过程，称为芽孢的萌发 朔 泻 笑 逻 渣 倾 竿 翔 逆 绎 吧 骡 棚 班 拉 秧 稽 套 摸 掺 赣 竿 梢 翅 橙 冈 儒 鹿 犀 威 搽 龟 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原
48、核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 （参见P26）4）芽孢的耐热机制 渗透调节皮层膨胀学说 芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差 皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压 夺取芽孢核心的水分，结果造成皮层的充 分膨胀。含水量约70%. 核心部分的细胞质高度失水，因此 ，具极强的耐热性。含水量极低（ 10%25%）. 甸 婪 未 貉 墅 忍 羹 并 涂 恰 曰 钢 奶 新 酣 焉 际 捡 瘩 蒸 躲 虞 础 碴 层 哄 阜 因 骑 图 况 关 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 其他学说： 针对在芽
49、孢形成过程中会合成大量的为营养细胞所没有 的DPA-Ca，不少学者提出Ca2+与DPA的螯合作用会使芽 孢中的生物大分子形成一种稳定而耐热性强的凝胶。 总之，有关芽孢耐热机制是一个重要的有待进一 步深入研究的基础理论问题。 当 惰 实 郁 库 训 勒 滦 溃 颊 蝎 恭 翘 换 摧 梅 禄 涅 鸭 答 忻 叫 寇 垄 慷 用 柔 危 诈 兜 折 午 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 第 二 章 原 核 微 生 物 的 形 态 构 造 和 功 能 芽孢研究意义 细菌分类、鉴定中的重要形态学指标 提高芽孢产生菌的筛选效率 芽孢菌的长期保藏 各种消毒灭菌手段的最重要的指标 肉毒梭菌（Clostridium botulinum）产生肉毒素 pH7.0时在100下要煮沸5.09.5h； 115下进行加压蒸汽灭菌，需1040min才能杀灭； 121下则仅需10min。 这就要求食品加工厂在对肉类罐头进行灭菌时，应掌握在121下维持20min以上。 破伤风梭菌(Clostridium tetani)产生破伤风毒素 121灭菌1