第二章 微生物形態(tài)構造1

1、一、細菌的形態(tài)構造及其功能一、細菌的形態(tài)構造及其功能 （三）構造（三）構造 （二）個體大?。ǘ﹤€體大小 （一）形態(tài)（一）形態(tài)二、細菌群體（菌落）的形態(tài)二、細菌群體（菌落）的形態(tài)三、細菌的繁殖三、細菌的繁殖 定義：定義：細菌是以橫二分裂方式繁殖，個體微小具有細胞壁的單細胞原核生物，在自然界分布廣、種類多、而且數(shù)量大。（一）形態(tài)1）一般形態(tài)： 細菌的形態(tài)十分簡單，基本上只有球狀、桿狀和螺旋狀三大類。 在自然界所存在的細菌中，桿菌最為常見，球菌次之，而螺旋狀的最少。4 4）異常形態(tài)）異常形態(tài)環(huán)境條件的變化：環(huán)境條件的變化：物理、化學因子的刺激物理、化學因子的刺激培養(yǎng)時間過長培養(yǎng)時間過長阻礙細胞正常

2、發(fā)育阻礙細胞正常發(fā)育細胞衰老細胞衰老營養(yǎng)缺乏營養(yǎng)缺乏自身代謝產(chǎn)物積累過多自身代謝產(chǎn)物積累過多異常形態(tài)異常形態(tài)正常形態(tài)正常形態(tài)環(huán)境條件環(huán)境條件恢復正?；謴驼?）異常形態(tài)：單球菌：分裂沿一個平面進行，新個體分散單獨存在。雙球菌：分裂沿一個平面進行，菌體成對排列。鏈球菌：分裂沿一個平面進行，菌體三個以上連成鏈狀。四鏈球菌：分裂沿兩個相互垂直平面進行，分裂后四個菌 體連在一起，呈田字形。八疊球菌：分裂沿三個相互垂直平面進行，分裂后八個菌 體分層排列成立方形捆扎包囊物。葡萄球菌：分裂面不規(guī)則，在多個面上進行，分裂后多個球 菌緊密在一起，呈葡萄串狀。a.球菌球菌3）具體形態(tài)介紹：長桿菌短桿菌球狀桿菌梭狀

3、桿菌分枝桿菌b.桿菌桿菌 桿狀細菌的排列方式常因生長階段和培養(yǎng)條件而發(fā)生變化，一般不作為分類依據(jù)。c.螺旋菌螺旋菌 菌體回轉如螺旋，螺旋數(shù)目和螺距大小因種而異。鞭菌體回轉如螺旋，螺旋數(shù)目和螺距大小因種而異。鞭毛二端生。細胞壁堅韌，菌體較硬。毛二端生。細胞壁堅韌，菌體較硬?；【壕w只有一個彎曲，其彎曲度不是一圈呈弧菌：菌體只有一個彎曲，其彎曲度不是一圈呈C形或逗點狀，形或逗點狀， 有偏端單生，叢生鞭毛。有偏端單生，叢生鞭毛。螺菌：菌體回轉大于一周而呈現(xiàn)螺旋狀。螺旋數(shù)目和螺距大小因螺菌：菌體回轉大于一周而呈現(xiàn)螺旋狀。螺旋數(shù)目和螺距大小因 菌種而異，有兩端生鞭毛。菌種而異，有兩端生鞭毛。（二）細菌

4、個體大小 個體一般十分微小，必須借助光學顯微鏡才能看到。大小通常以微米表示。個體一般十分微小，必須借助光學顯微鏡才能看到。大小通常以微米表示。 球菌個體大小以其直徑表示，桿菌、螺旋菌個體大小則以寬度球菌個體大小以其直徑表示，桿菌、螺旋菌個體大小則以寬度長度表示。長度表示。 其中螺旋菌長度是以菌體兩端間直線距離來計算。其中螺旋菌長度是以菌體兩端間直線距離來計算。 利用顯微鏡測量菌體大小通常需對菌體進行固定和染色，但固定程度和染色利用顯微鏡測量菌體大小通常需對菌體進行固定和染色，但固定程度和染色 方法對菌體大小均有一定程度的影響。方法對菌體大小均有一定程度的影響。 細菌個體大小是以多個菌體平均值或

5、變化范圍來表示。細菌個體大小是以多個菌體平均值或變化范圍來表示。 影響細菌形態(tài)大小的因素同樣也影響細菌個體大小，一般幼齡菌體比成熟影響細菌形態(tài)大小的因素同樣也影響細菌個體大小，一般幼齡菌體比成熟 或老齡菌大?；蚶淆g菌大。 細菌細胞重量為細菌細胞重量為110-9110-10mg 即每克細菌含即每克細菌含1萬億萬億10萬億個菌體細胞。萬億個菌體細胞。（三）構造（三）構造1、細胞壁、細胞壁2、細胞質(zhì)膜、細胞質(zhì)膜3、間體、間體4、載色體、載色體5、細胞核、細胞核6、核糖體、核糖體7、橫隔壁、橫隔壁8、淀粉粒、淀粉粒9、脂肪粒、脂肪粒10、異染粒、異染粒11、聚、聚-羥基丁酸顆粒羥基丁酸顆粒12、莢膜、

6、莢膜13、鞭毛、鞭毛14、菌毛、菌毛 細菌細胞的一般構造：1.1.細胞壁細胞壁 細胞壁是細菌外表面的一種堅韌而彈性的結構層。厚細胞壁是細菌外表面的一種堅韌而彈性的結構層。厚度為度為10-8010-80nm。約占細胞干重。約占細胞干重10-25%10-25%。功能：功能：定義：定義： 缺壁突變?nèi)北谕蛔僉型細菌型細菌 實驗室或宿主體內(nèi)形成實驗室或宿主體內(nèi)形成 基本去盡基本去盡原生質(zhì)體（原生質(zhì)體（G+）缺壁細菌缺壁細菌 人工去壁人工去壁 部分去除部分去除球狀體（球狀體（G-） 在自然界長期進化中形成在自然界長期進化中形成支原體支原體 原生質(zhì)體原生質(zhì)體化學組成與結構化學組成與結構 肽聚糖和少量脂肪。肽

7、聚糖和少量脂肪。肽聚糖肽聚糖是原核微生物細胞壁所特是原核微生物細胞壁所特有一類大分子復合物。它是由若干個有一類大分子復合物。它是由若干個N-N-乙酰葡萄糖胺和乙酰葡萄糖胺和N-N-乙酰胞壁酸與氨基酸短肽乙酰胞壁酸與氨基酸短肽組成的亞單位聚合而成。組成的亞單位聚合而成。 通過革蘭染色方法，可將所有細菌分為通過革蘭染色方法，可將所有細菌分為革蘭氏陽性革蘭氏陽性G+G+和革蘭氏陰性和革蘭氏陰性G-G-兩大類。兩大類。其細胞壁化學組成與結構有很大其細胞壁化學組成與結構有很大差異。差異。2 2、細胞膜與間體、細胞膜與間體A.概念概念 細胞膜又稱細胞質(zhì)膜，質(zhì)膜、或內(nèi)膜，是緊貼在細胞壁細胞膜又稱細胞質(zhì)膜，質(zhì)

8、膜、或內(nèi)膜，是緊貼在細胞壁內(nèi)側、包圍著細胞質(zhì)的一層柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄內(nèi)側、包圍著細胞質(zhì)的一層柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄膜，厚約膜，厚約7 78nm8nm，由磷脂（占，由磷脂（占20%20%30%30%）和蛋白質(zhì)（占）和蛋白質(zhì)（占50%50%70%70%）組成。）組成。（1 1）細胞膜）細胞膜 B.觀察方法o 質(zhì)壁分離后結合鑒別性染色在光學顯微鏡下觀察；o 原生質(zhì)體破裂；o 超薄切片電鏡觀察；B.細胞膜的化學組成與結構模型細胞膜的化學組成與結構模型a.a.磷脂：每一個磷脂分子由一個帶正電荷且能溶于水的極性端和磷脂：每一個磷脂分子由一個帶正電荷且能溶于水的極性端和一個不帶電荷、不溶

9、于水的非極性端所構成。一個不帶電荷、不溶于水的非極性端所構成。親水的極性端疏水的非極性端C.細胞膜的生理功能細胞膜的生理功能q 選擇性地控制細胞內(nèi)、外的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運送。選擇性地控制細胞內(nèi)、外的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運送。q 是維持細胞內(nèi)正常滲透壓。是維持細胞內(nèi)正常滲透壓。q 合成細胞壁和莢膜的基地（肽聚糖、磷壁酸、脂多糖、莢膜合成細胞壁和莢膜的基地（肽聚糖、磷壁酸、脂多糖、莢膜 多糖等）。多糖等）。q 是細菌產(chǎn)生代謝能量的主要場所。是細菌產(chǎn)生代謝能量的主要場所。q 許多酶（許多酶（ -半乳糖苷酶、有關細胞壁和莢膜的合成酶、半乳糖苷酶、有關細胞壁和莢膜的合成酶、ATP 酶）和電子傳遞鏈組

10、分的所在部位。酶）和電子傳遞鏈組分的所在部位。q與鞭毛的運動有關。與鞭毛的運動有關。 細菌的細胞膜相當于真細菌的細胞膜相當于真核細胞的線粒體內(nèi)膜。核細胞的線粒體內(nèi)膜。（2 2）間體（或中體）間體（或中體） 細胞質(zhì)膜內(nèi)褶而形成的一種管狀、層狀或囊狀結構，細胞質(zhì)膜內(nèi)褶而形成的一種管狀、層狀或囊狀結構，其其結構結構多與細胞質(zhì)膜完全脫開。一般位于細胞分裂部位或其鄰近。在多與細胞質(zhì)膜完全脫開。一般位于細胞分裂部位或其鄰近。在G G+ +中，間體較為明顯。中，間體較為明顯。A.概念概念B.功能功能 促進細胞間隔的形成并與遺傳物質(zhì)的復制及其相互分離有促進細胞間隔的形成并與遺傳物質(zhì)的復制及其相互分離有關。關。

11、青霉素酶分泌、DNA復制、分配以及細胞分裂有關“間體”僅是電鏡制片時因脫水操作而引起的一種贗像3.3.細胞質(zhì)和內(nèi)含物細胞質(zhì)和內(nèi)含物A.細胞質(zhì)概念：細胞質(zhì)概念： 細胞質(zhì)是被細胞質(zhì)膜包圍的除核區(qū)外的一切半細胞質(zhì)是被細胞質(zhì)膜包圍的除核區(qū)外的一切半 透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。含水量透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。含水量80%80%。 為核糖體、貯藏物、多種酶類和中間代謝物、質(zhì)粒、各種營為核糖體、貯藏物、多種酶類和中間代謝物、質(zhì)粒、各種營養(yǎng)物和大分子的單體等，少數(shù)細菌還有類囊體、羧酶體、氣泡或養(yǎng)物和大分子的單體等，少數(shù)細菌還有類囊體、羧酶體、氣泡或伴孢晶體等。伴孢晶體等。主要成分：主要成分：B.內(nèi)含物

12、內(nèi)含物：（核糖體、各種貯藏物、質(zhì)粒等）：（核糖體、各種貯藏物、質(zhì)粒等） 糖原：大腸桿菌、克雷伯氏菌、芽孢桿菌和藍細菌等糖原：大腸桿菌、克雷伯氏菌、芽孢桿菌和藍細菌等 聚聚-羥丁酸（羥丁酸（PHB）：固氮菌、產(chǎn)堿菌和腸桿菌等）：固氮菌、產(chǎn)堿菌和腸桿菌等 藻青素：藍細菌藻青素：藍細菌 藻青蛋白：藍細菌藻青蛋白：藍細菌 多聚磷酸類（異染粒）：迂回螺菌、白喉棒桿菌、結核分枝桿菌多聚磷酸類（異染粒）：迂回螺菌、白喉棒桿菌、結核分枝桿菌 硫粒：紫硫細菌、絲硫細菌、貝氏硫桿菌等硫粒：紫硫細菌、絲硫細菌、貝氏硫桿菌等碳源及能源碳源及能源核糖體（核糖體（70S）：重量約占細胞干重的）：重量約占細胞干重的40%（

13、每個細（每個細 胞含胞含5千千5萬個）萬個）氮源類氮源類有機物有機物無機物無機物貯藏物貯藏物 貯藏物貯藏物是一類由不同化學成分累積而成的不溶性沉淀顆是一類由不同化學成分累積而成的不溶性沉淀顆粒，主要功能是貯存營養(yǎng)物。粒，主要功能是貯存營養(yǎng)物。4 4、核質(zhì)體（核體）、核質(zhì)體（核體） 原核生物所特有的無核膜結構、無固定形態(tài)的原始細胞核。 電鏡觀察細菌的細胞核為一巨大緊密纏繞環(huán)狀雙鏈電鏡觀察細菌的細胞核為一巨大緊密纏繞環(huán)狀雙鏈DNADNA絲絲狀結構，只有少量蛋白質(zhì)與之結合，無核膜包裹，分布在細胞狀結構，只有少量蛋白質(zhì)與之結合，無核膜包裹，分布在細胞質(zhì)一定區(qū)域內(nèi)，多呈球形、棒狀或啞鈴狀。正常情況，一個

14、細質(zhì)一定區(qū)域內(nèi)，多呈球形、棒狀或啞鈴狀。正常情況，一個細胞只有胞只有1 1個核。細菌除在個核。細菌除在DNADNA復制短時間呈雙倍體外，一般均為復制短時間呈雙倍體外，一般均為單倍體。單倍體。原核攜帶著細胞絕大多數(shù)遺傳信息，是細菌生長發(fā)育、原核攜帶著細胞絕大多數(shù)遺傳信息，是細菌生長發(fā)育、新陳代謝和遺傳變異的控制中心。新陳代謝和遺傳變異的控制中心。1.1.糖被糖被概念概念 存在于某些細菌細胞壁外的存在于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)。按其一層厚度不定的膠狀物質(zhì)。按其厚度的不同又可細分為厚度的不同又可細分為莢膜、微莢膜、微莢膜、黏液層和菌膠團。莢膜、黏液層和菌膠團。 細菌細胞的特殊構造2.

15、2.鞭毛（鞭毛（flegellumflegellum）A. A. 概念概念3.3.菌毛菌毛(fimbria(fimbria或或piluspilus） 長在細菌體表的纖細、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白長在細菌體表的纖細、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)類附屬物。質(zhì)類附屬物。A.A.概念概念 每個細菌約有每個細菌約有250300條菌毛。有菌毛的細菌一般以革蘭條菌毛。有菌毛的細菌一般以革蘭氏陰性致病菌居多，借助菌毛可把它們牢固地粘附于宿主的呼氏陰性致病菌居多，借助菌毛可把它們牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上，進一步定植和致病。吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上，進一步定植和致病。B.

16、B.功能功能 是使細菌較牢固地粘連是使細菌較牢固地粘連在物體表面上。在物體表面上。 另一種特殊的菌毛稱作另一種特殊的菌毛稱作性性菌毛，菌毛，它的性狀介于鞭毛和它的性狀介于鞭毛和上述的普通菌毛之間，功能上述的普通菌毛之間，功能是在不同性別的菌株間傳遞是在不同性別的菌株間傳遞DNA片段。片段。A.A.概念概念4.4.芽胞芽胞 帶有芽孢的菌體稱為帶有芽孢的菌體稱為芽胞體芽胞體，能形成芽胞而未形成芽胞的菌，能形成芽胞而未形成芽胞的菌體稱為體稱為營養(yǎng)體或繁殖體營養(yǎng)體或繁殖體。B.B.芽胞的化學組成特性芽胞的化學組成特性芽胞的最明顯的化學天特性是含水量低，約40，并且這 種水不是游離水，而是結合水。芽胞另

17、一獨特之處是含有2.6吡啶二羧酸，占細胞干重 的515 。芽胞形成時能形成抗熱性的特殊酶類，而且這些酶的活性 和代謝活動較低，有利于芽胞處于休眠狀態(tài)。芽孢囊：是產(chǎn)芽孢母細胞的外殼芽孢孢外壁：有的芽孢無次層。重要含脂蛋白，透性差芽孢衣：主要含疏水性角蛋白，抗酶解、抗藥物、多價陽離子不易透過皮層：主要含芽孢肽聚糖及DPA-Ca，體積大，滲透壓高芽孢壁：含肽聚糖，可發(fā)展成新細胞的壁芽孢膜：含磷脂、蛋白質(zhì)，可發(fā)展成新細胞的壁核區(qū)：含DNA芽孢的構造核心芽孢質(zhì)：含DPA-Ca、核糖體、RNA和酶類C.C.芽胞的構造芽胞的構造一、概念一、概念二、放線菌的形態(tài)與結構二、放線菌的形態(tài)與結構三、放線菌的生長與繁

18、殖三、放線菌的生長與繁殖四、放線菌的菌落形態(tài)四、放線菌的菌落形態(tài)五、分布特點及與人類的關系五、分布特點及與人類的關系介于細菌與絲狀真菌之間又接近細菌的一類絲狀原核生物在形態(tài)上具有分枝狀菌絲、菌落形態(tài)與霉菌相似，以孢子進行繁殖。近代生物學技術放線菌實際上是屬于細菌范疇內(nèi)的原核微生物，只不過其細胞形態(tài)為分枝狀菌絲。一、概念一、概念 放線菌是具有菌絲、以孢子進行繁殖、革蘭氏染色陽性的一放線菌是具有菌絲、以孢子進行繁殖、革蘭氏染色陽性的一類原核微生物，屬于真細菌范疇。類原核微生物，屬于真細菌范疇。（泥土（泥土“泥腥味泥腥味”，生產(chǎn)抗生素），生產(chǎn)抗生素）o單細胞，大多由分枝發(fā)達的菌絲組成；o菌絲直徑與桿菌類似，約1mm；o細胞壁組成與細菌類似，革蘭氏染色陽性（少數(shù)陰性）；o細胞的結構與細菌基本相同， 按形態(tài)和功能可分為營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲 和孢子絲三種。二、放線菌的形態(tài)與結構二、放線菌的形態(tài)與結構1.1.營養(yǎng)菌絲營養(yǎng)菌絲（二）氣生菌絲（二）氣生菌絲（三）孢子絲（三）孢子絲 氣生菌絲發(fā)育到一定階段，其上可分化出形成孢子的菌絲，即孢子絲，又稱產(chǎn)孢絲或繁殖