細菌的特殊結構.ppt

細菌細胞的特殊結構與功能,主講人：伍金娥,細菌的特殊結構,芽孢鞭毛莢膜菌毛性菌毛,一、細菌芽孢(Spore),概念：某些細菌生長到一定階段或在一定環(huán)境條件下，細胞的正常生長和分裂停止，細胞內細胞質濃縮，逐步行成一個圓形、橢圓形或圓柱形的，對不良環(huán)境有較強抵抗力的特殊結構，稱為芽胞。芽胞成熟后可自行從芽胞囊中釋放出來。因芽胞的形成都是在細胞內，故又稱內生孢子。,枯草芽孢桿菌,產(chǎn)芽孢細菌的種類芽孢的構造芽孢形成芽孢萌發(fā)芽孢的耐熱機制研究芽孢的意義伴孢晶體,芽孢,在桿菌中能形成芽孢的種類較多，在球菌和螺旋菌中只有少數(shù)菌種可形成芽孢。產(chǎn)生芽孢的幾個屬：(Bacillus)芽孢桿菌屬(Clostridium)梭狀芽孢桿菌屬(Sporosarcina)芽孢八疊球菌屬,1、能形成芽孢的細菌種類,結構示意圖,細菌芽孢,芽孢的外壁層厚而致密，主要成分為脂蛋白，通透性差,不易著色。核心含有大量的DNA、RNA、蛋白質酶等物質，還含有2,6吡啶二羧酸（DPA）,DPA是芽孢特有的成分。一般以DPACa的形式存在。皮層主要含芽孢肽聚糖、DPACa，皮層體積大，比較致密。芽孢平均含水量低,約40%.,芽孢形成過程,細菌芽孢,細菌芽孢形成示意圖,芽孢萌發(fā),細菌芽孢特性,1、對高溫、干燥、輻射、化學藥物有強大的抵抗力。2、含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易著色，折光性強。3、芽胞內新陳代謝幾乎停止，處于休眠狀態(tài)，但保持潛在萌發(fā)力。4、一個芽孢萌發(fā)只產(chǎn)生一個營養(yǎng)狀態(tài)的細胞。,芽孢的耐熱機制,是由芽孢化學組成的特點決定的1.含有吡啶2，6二羧酸（DPA-Ca）2.含有芽孢特有的芽孢肽聚糖3.芽孢平均含水40，皮層含水704.芽孢中酶的分子量較營養(yǎng)細胞小,芽孢的本質,即不是細菌生活周期的必經(jīng)階段，也不是細菌繁殖的一種形式，又不是對環(huán)境的消極反應，而是一種生命形式，一種獨立的休眠體。,伴胞晶體（parasporalcrystal）,少數(shù)芽孢桿菌，如Bacillusthuringiensis（蘇云金芽孢桿菌）在形成芽孢的同時，會在芽孢旁形成一個菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體（即內毒素）稱為伴胞晶體。它的干重可達芽孢囊的約30%，由18種氨基酸組成，大小約0.62.0m。伴胞晶體對200多種昆蟲尤其是鱗翅目昆蟲的幼蟲有毒殺作用，因此可以用做生物農(nóng)藥。,Bacillusthuringiensisviewedbyphasecontrastmicroscopy.Thevegetativecellscontainendospores(phasebright)andcrystalsofaninsecticidalproteintoxin(deltaendotoxin).Mostcellshavelysedandreleasedthesporesandtoxincrystals(thestructureswithabipyramidalshape).,研究芽孢的意義：,1、分類鑒定2、保存菌種3、分離菌種4、生物殺蟲5、滅菌標準,一、鞭毛（flagellum）,概念：某些微生物表面由細胞內生出的細長、波曲、毛發(fā)狀的絲狀附屬物即為鞭毛,鞭毛的長度：一般為1520m，最長可達70m。鞭毛的直徑：為0.010.02m.,2.觀察和判斷細菌鞭毛的方法：,1)從固體培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)判斷2)光學顯微鏡（懸滴法）3)光學顯微鏡特殊鞭毛染色4)電鏡5)半固體穿刺培養(yǎng),電鏡下的大腸桿菌（示鞭毛）,鞭毛,3.鞭毛的著生方式,4.鞭毛的結構,由鞭毛絲鞭毛鉤基體三部分組成：,鞭毛絲：中空螺旋狀、絲狀結構，球蛋白亞基螺旋排列。,鞭毛鉤：又稱鉤形鞘，是連接鞭毛絲和基體的一個彎曲筒狀部分，蛋白質亞基組成。,G菌：L環(huán)、P環(huán)、S環(huán)、M環(huán)G+菌：S環(huán)，M環(huán),基體：由若干個盤狀物即環(huán)組成。,細菌鞭毛,革藍氏陰性菌鞭毛結構,革藍氏陽性菌鞭毛結構,5.鞭毛的化學組成,鞭毛蛋白，3萬6萬Dolton，不同種由不同球蛋白分子亞基構成，有些含多糖、類脂等，為極好抗原。,6.鞭毛運動與細菌的趨避性運動,趨避性運動：,化學趨避性運動氧趨避性運動光趨避性運動,細菌細胞的特殊構造與功能,某些細菌在一定的營養(yǎng)條件下向細胞外分泌的一層粘性物質。,莢膜(Macrocapsule)：有一定外形，厚200nm，粘性較大，穩(wěn)定。粘液層(Slimelayer)：較疏松，無明顯形狀，可懸浮于基質中，增加培養(yǎng)液黏度。微莢(Microcapsule)：厚度在200nm以下，與細胞接合較緊，不易觀察到。,二、細菌莢膜,定義,分類,熒光顯微鏡負染色特殊染色,1.莢膜的觀察：,2.莢膜與菌落形態(tài),S型菌落為產(chǎn)莢膜的細菌菌落，因其通常光滑透明而稱之S型。R型菌落為不產(chǎn)莢膜的細菌菌落，因其菌落表面較粗糙而稱之R型。,細菌莢膜,4.功能細胞外碳源和能源性儲存物質；保護細胞免受干燥影響；增強某些病原菌的致病能力，抗宿主細胞的吞噬作用；污水處理中形成具有良好功能與沉降性能的活性污泥。,細菌莢膜,危害污染食品后產(chǎn)生黏液狀物；黏附于牙齒表面引起齲齒。,從野菜黃單胞菌（Xanthomonascampestris）莢膜提取黃原膠，它是優(yōu)良的食品添加劑，又是石油開采中優(yōu)良的壓漿劑；,5.莢膜的形成條件,（1）莢膜的形成是微生物的遺傳特征之一，是“種”的特征。但不是細菌的必要結構，失去莢膜的菌株照樣能夠生活。(2)莢膜的形成與組成明顯受培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件的影響（與環(huán)境密切相關）。如腸膜明串珠菌(Leuconostomesenterondes)以蔗糖為碳源時合成葡聚糖成分的莢膜。,三、細菌菌毛,細菌菌毛(Piliorfimbria)又稱傘毛，菌毛，是革藍氏陰性菌和少數(shù)陽性菌性別表面的比鞭毛更細、短而直硬的絲狀體結構長約0.56mm，個別可達20mm，直徑約37nm菌毛由菌毛蛋白(pillin)組成與鞭毛相似，起源與細胞膜內側基粒上不具運動性，但可有助于細胞在固體物表面的黏附,1.定義,Figure.Fimbriae(commonpili)onthesurfaceofbacteri