第二原核微生物的形態(tài)構(gòu)造和功能

1、第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)菌細(xì)菌第二節(jié)第二節(jié) 放線菌放線菌第三節(jié)第三節(jié) 支原體、衣原體和立克次氏體支原體、衣原體和立克次氏體第四節(jié)第四節(jié) 藍(lán)細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌第二章第二章 原核微生物的原核微生物的 形態(tài)、構(gòu)造和功能形態(tài)、構(gòu)造和功能 原核細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞核細(xì)胞核有明顯核區(qū)，有明顯核區(qū)，無核膜、核仁無核膜、核仁有核膜，核仁有核膜，核仁細(xì)胞器細(xì)胞器無線粒體，能無線粒體，能量代謝和許多量代謝和許多物質(zhì)代謝在質(zhì)物質(zhì)代謝在質(zhì)膜上進(jìn)行膜上進(jìn)行有線粒體，能量有線粒體，能量代謝和許多合成代謝和許多合成代謝在線粒體中代謝在線粒體中進(jìn)行進(jìn)行核糖體核糖體分布在細(xì)胞質(zhì)分布在細(xì)胞質(zhì)中，沉降系數(shù)中，沉降系數(shù)為為7070S S

2、分布在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜分布在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，沉降系數(shù)為上，沉降系數(shù)為8080S S 原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)菌細(xì)菌Bacteria 定義：定義：細(xì)菌是一類細(xì)胞細(xì)菌是一類細(xì)胞細(xì)而短細(xì)而短（細(xì)胞直徑約（細(xì)胞直徑約0.50.5m m，長(zhǎng)度約長(zhǎng)度約0.50.5-5-5m m） 、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、細(xì)胞壁堅(jiān)細(xì)胞壁堅(jiān)韌韌、以二等分裂方式繁殖以二等分裂方式繁殖和和水生性較強(qiáng)水生性較強(qiáng)的的原核原核微生物。微生物。 生存環(huán)境：生存環(huán)境：溫暖潮濕、富含有機(jī)物的地溫暖潮濕、富含有機(jī)物的地方，都有大量細(xì)菌活動(dòng)。有特殊的臭味或方，都有大量細(xì)菌活動(dòng)。有特殊的臭味或酸敗味，發(fā)粘、發(fā)滑。酸敗味，發(fā)

3、粘、發(fā)滑。應(yīng)用：v工業(yè)上：工業(yè)上：生產(chǎn)各種氨基酸、核苷酸、酶制劑、 乙醇、丙酮、有機(jī)酸、抗生素等；v農(nóng)業(yè)上：農(nóng)業(yè)上：用作殺蟲菌劑、細(xì)菌肥料的生產(chǎn)和在 沼氣發(fā)酵、飼料青貯等方面的應(yīng)用；v醫(yī)藥上：醫(yī)藥上：各種菌苗、類毒素、血漿和許多醫(yī)用 酶類的生產(chǎn)等；v環(huán)保、國(guó)防、能源等方面都有重要應(yīng)用。危害：人、動(dòng)物、植物的傳染病、食物和工農(nóng) 業(yè)產(chǎn)品腐爛變質(zhì)。 一、細(xì)菌的形態(tài)一、細(xì)菌的形態(tài)l觀察細(xì)菌常用光學(xué)顯微鏡，其大小用觀察細(xì)菌常用光學(xué)顯微鏡，其大小用測(cè)測(cè)微尺微尺在顯微鏡下進(jìn)行測(cè)量，以在顯微鏡下進(jìn)行測(cè)量，以微米微米( (m)m)為單位。為單位。不同種類不同種類的細(xì)菌大小不一，同的細(xì)菌大小不一，同一種細(xì)菌也因一

4、種細(xì)菌也因菌齡和環(huán)境因素菌齡和環(huán)境因素的影響而的影響而有差異。有差異。l按其外形，主要有按其外形，主要有球菌球菌( (coccus) )桿菌桿菌( (bacillus) )螺形菌螺形菌( (spiral acterium) )Bacterial shape埃希氏菌屬棒狀桿菌放線菌屬弧菌桿菌螺旋菌葡萄球菌 菌體呈球形或近似球形菌體呈球形或近似球形, ,以典型的二分裂殖方以典型的二分裂殖方式繁殖式繁殖, ,分裂后產(chǎn)生的新細(xì)胞常保持一定的空分裂后產(chǎn)生的新細(xì)胞常保持一定的空間排列方式間排列方式. . 根據(jù)細(xì)胞根據(jù)細(xì)胞分裂方向分裂方向及分裂后的各子細(xì)胞的空及分裂后的各子細(xì)胞的空間間排列狀態(tài)排列狀態(tài)不同不

5、同, ,可將球菌分為以下幾種可將球菌分為以下幾種: : 單球菌、雙球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、單球菌、雙球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、 鏈球菌、葡萄球菌等。鏈球菌、葡萄球菌等。 （一）球菌（一）球菌( (coccus) )及其排列狀態(tài)及其排列狀態(tài)1、單球菌、單球菌細(xì)胞分裂沿一個(gè)平面進(jìn)行，細(xì)胞分裂沿一個(gè)平面進(jìn)行，新個(gè)體分散而單獨(dú)存在新個(gè)體分散而單獨(dú)存在. .如：尿素微球菌如：尿素微球菌Micrococcus ureae細(xì)胞沿一個(gè)平面分裂，新個(gè)細(xì)胞沿一個(gè)平面分裂，新個(gè)體體成對(duì)成對(duì)排列排列. .如：肺炎雙球菌如：肺炎雙球菌 Diplococcus pneumoniae2、雙球菌、雙球菌細(xì)胞沿一個(gè)平面進(jìn)行分

6、裂，新細(xì)胞沿一個(gè)平面進(jìn)行分裂，新個(gè)體不但可保持成對(duì)的樣子，個(gè)體不但可保持成對(duì)的樣子，并可連成鏈狀并可連成鏈狀, ,如：如： 乳鏈球菌乳鏈球菌( (Streptococcus lactis) ) 無乳鏈球菌無乳鏈球菌( (Streptococcus agalactiae) ) 溶血鏈球菌溶血鏈球菌( (Streptococcus hemolyticus) )3 3、鏈球菌、鏈球菌細(xì)胞分裂是沿細(xì)胞分裂是沿兩個(gè)兩個(gè)相垂直的相垂直的平面進(jìn)行，分裂后平面進(jìn)行，分裂后每四個(gè)細(xì)每四個(gè)細(xì)胞胞特征性地連在一起，呈田特征性地連在一起，呈田字形字形. .如：四聯(lián)微球菌如：四聯(lián)微球菌 Micrococcus tetr

7、agenus4 4、四聯(lián)球菌、四聯(lián)球菌細(xì)胞按細(xì)胞按三個(gè)三個(gè)互相垂直的互相垂直的平面進(jìn)行分裂后，平面進(jìn)行分裂后，每八每八個(gè)個(gè)球菌特征性地連在一球菌特征性地連在一起成立方體形起成立方體形. .如：藤黃八疊球菌如：藤黃八疊球菌 Sarcina ureae5 5、八疊球菌、八疊球菌細(xì)胞無定向分裂，多個(gè)新個(gè)體形細(xì)胞無定向分裂，多個(gè)新個(gè)體形成一個(gè)不規(guī)則的群體，猶如一串成一個(gè)不規(guī)則的群體，猶如一串葡萄。葡萄。如：金黃色葡萄球菌如：金黃色葡萄球菌 Staphylococcus aureus 白色葡萄球白色葡萄球 Staphylcoccus albus6 6、葡萄球菌、葡萄球菌 桿菌是細(xì)菌中桿菌是細(xì)菌中種類最多

8、種類最多的類型的類型, ,因菌種不同因菌種不同, ,菌體細(xì)胞的長(zhǎng)短、粗細(xì)等都有所差異。菌體細(xì)胞的長(zhǎng)短、粗細(xì)等都有所差異。 桿菌的形態(tài)桿菌的形態(tài)：短桿狀、長(zhǎng)桿狀、棒桿狀、：短桿狀、長(zhǎng)桿狀、棒桿狀、 梭狀桿狀、月亮狀、竹節(jié)狀梭狀桿狀、月亮狀、竹節(jié)狀 按桿菌細(xì)胞繁殖后的按桿菌細(xì)胞繁殖后的排列方式排列方式則有鏈狀、柵則有鏈狀、柵狀、狀、“八八”字狀等。字狀等。（二）桿菌（二）桿菌( (bacillus) )及其排列狀態(tài)及其排列狀態(tài)- -1 1短桿菌短桿菌長(zhǎng)桿菌長(zhǎng)桿菌梭狀芽孢桿菌梭狀芽孢桿菌E. coli. 雙歧桿菌雙歧桿菌Rod shape is called Bacillus. Two bacill

9、i together - Diplobacilli Chains of bacilli are called Streptobacilli Palisades - Rods side by side or in X, V or Y figures桿菌桿菌( (bacillus) )及其排列狀態(tài)及其排列狀態(tài)-2-21 1、桿菌端部特征、桿菌端部特征 Bacillus megabacterium巨型桿狀細(xì)菌 Legionella pneumophila 嗜肺軍團(tuán)菌 (causes Legionnaires Disease)Bacillus anthracis 炭疽桿菌 (causes anthra

10、x)（三）螺旋菌（三）螺旋菌( (spirilla) ) 螺旋狀的細(xì)菌稱為螺旋菌螺旋狀的細(xì)菌稱為螺旋菌, ,根據(jù)其彎曲情況分為：根據(jù)其彎曲情況分為：弧菌弧菌（vibrio) )：螺旋不滿一圈，菌體呈弧形或逗號(hào)螺旋不滿一圈，菌體呈弧形或逗號(hào) 形，如：霍亂弧菌、逗號(hào)弧菌形，如：霍亂弧菌、逗號(hào)弧菌螺旋菌螺旋菌( (spirillum) )：螺旋滿螺旋滿2 2-6-6環(huán)，螺旋狀，如：環(huán)，螺旋狀，如： 嗜鐵鉤端螺旋菌嗜鐵鉤端螺旋菌 螺旋體螺旋體( (spirochaeta) )：旋轉(zhuǎn)周數(shù)在大于旋轉(zhuǎn)周數(shù)在大于6 6環(huán)環(huán)，菌體柔，菌體柔 軟，如：梅毒密螺旋體軟，如：梅毒密螺旋體Vibrio cholerae

11、 霍亂弧菌霍亂弧菌Treponema pallidum 梅毒密螺旋體梅毒密螺旋體培養(yǎng)時(shí)間培養(yǎng)時(shí)間培養(yǎng)溫度培養(yǎng)溫度培養(yǎng)基成分培養(yǎng)基成分濃度濃度pHpH值值影響細(xì)菌形態(tài)的因素影響細(xì)菌形態(tài)的因素1 1、細(xì)菌的異常形態(tài)、細(xì)菌的異常形態(tài)結(jié)核桿菌的正常形態(tài)結(jié)核桿菌的正常形態(tài)結(jié)核桿菌的異常形態(tài)結(jié)核桿菌的異常形態(tài)陳舊培養(yǎng)物陳舊培養(yǎng)物鼠疫耶氏菌鼠疫耶氏菌2 2、細(xì)菌特殊形態(tài)、細(xì)菌特殊形態(tài)柄細(xì)菌、腎形菌、臂微菌、網(wǎng)格硫細(xì)菌、貝日阿托氏菌(絲狀)、具有子實(shí)體的粘細(xì)菌等是特殊形態(tài)的細(xì)菌。二、細(xì)菌的大小二、細(xì)菌的大小(1)(1)長(zhǎng)度單位：微米長(zhǎng)度單位：微米( (m)m)(2)(2)表示：表示： 球菌：直徑球菌：直徑 桿

12、菌：寬長(zhǎng)桿菌：寬長(zhǎng) 螺菌：寬、長(zhǎng)、螺距螺菌：寬、長(zhǎng)、螺距 球菌：球菌：0.20.21.51.5mm 桿菌桿菌: : 長(zhǎng)長(zhǎng)1 15 5mm, , 寬寬0.50.51 1mm 例如：例如：E.coliE.coli：平均長(zhǎng)度：平均長(zhǎng)度：2 2mm；寬度寬度0 0.5.5mm 1500 1500個(gè)大腸桿菌頭尾相接等于個(gè)大腸桿菌頭尾相接等于3 3mmmm 10 109 9個(gè)大腸桿菌重個(gè)大腸桿菌重1 1mg.mg.細(xì)菌大小舉例細(xì)菌大小舉例 菌菌 名名直徑或?qū)掗L(zhǎng)直徑或?qū)掗L(zhǎng)（mmmm ）乳鏈球菌乳鏈球菌金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌大腸桿菌大腸桿菌枯草芽孢桿菌枯草芽孢桿菌霍亂弧菌霍亂弧菌 0.5 0.51 1

13、0.8 0.8 1 1 0.5 0.5(1(13)3) (0.8 (0.81.2)1.2)( 1.2( 1.23)3) (0.2 (0.20.6)0.6)(1(13)3)活活菌菌染染色色簡(jiǎn)單染色法抗酸染色革蘭氏染色復(fù)雜染色法普通染色芽孢染色法莢膜染色法細(xì)胞壁染色法特殊染色正染色負(fù)染色死菌染色細(xì)菌染色三三 、細(xì)菌染色法、細(xì)菌染色法1 1、負(fù)染色、負(fù)染色：常用于：常用于不透光液體標(biāo)本不透光液體標(biāo)本的鏡檢。的鏡檢。 由于其染色處理過程并非針對(duì)由于其染色處理過程并非針對(duì) 菌體本身，又稱菌體本身，又稱“襯托染色法襯托染色法”、 “ “間接染色法間接染色法”。涂片涂片干燥干燥固定固定染色染色1min水洗、

14、吸干鏡檢鏡檢2 2、簡(jiǎn)單染色、簡(jiǎn)單染色制備涂片標(biāo)本制備涂片標(biāo)本染色染色3 3、抗酸染色法、抗酸染色法結(jié)果結(jié)果: :抗酸菌抗酸菌紅色；紅色； 非抗酸菌非抗酸菌藍(lán)色。藍(lán)色。步驟：步驟： 涂片固定涂片固定 酸性復(fù)紅初染酸性復(fù)紅初染 3%3%醋酸酒精脫色醋酸酒精脫色 美藍(lán)復(fù)染美藍(lán)復(fù)染 鏡檢鏡檢結(jié)果: 陽性菌陽性菌紫色紫色 陰性菌陰性菌紅色紅色由丹麥醫(yī)生由丹麥醫(yī)生Hans Christian Gram于于18841884年年創(chuàng)立創(chuàng)立4 4、革蘭氏染色法、革蘭氏染色法（Gram Stain）步驟：步驟：結(jié)晶紫初染結(jié)晶紫初染碘液媒染碘液媒染乙醇脫色乙醇脫色番紅復(fù)染番紅復(fù)染涂片固定涂片固定Figure 1 A

15、 Gram stain of Gram + Staphylococcus cells. Figure 2 Gram stain of Gram E. coli cellsFigure染料染料堿性染料（堿性染料（basic dye）帶正電染料。其陽離帶正電染料。其陽離子部分為子部分為發(fā)色基團(tuán)發(fā)色基團(tuán)，可與細(xì)胞中帶負(fù)電的組分結(jié)，可與細(xì)胞中帶負(fù)電的組分結(jié)合。如合。如Crystal violet, Safranin red, Methylene blue等。等。酸性染料（酸性染料（Acid dye）帶負(fù)電染料。其陰離帶負(fù)電染料。其陰離子部分為子部分為發(fā)色基團(tuán)發(fā)色基團(tuán)，可與細(xì)胞中帶正電的組分結(jié)，可與細(xì)胞

16、中帶正電的組分結(jié)合。如合。如Eosin（薯紅）（薯紅）, Congo red , Acid fuchsin（品紅）（品紅）等。等。脂溶性染料脂溶性染料如如Sudan black。 多數(shù)染料都是多數(shù)染料都是中性有機(jī)鹽中性有機(jī)鹽。據(jù)。據(jù)著色基著色基的不同可的不同可分為以下類型：分為以下類型：一般為無性繁殖，一般為無性繁殖，二分裂法。二分裂法。同形裂殖同形裂殖：裂殖后形成的子細(xì)：裂殖后形成的子細(xì)胞大小相等。胞大小相等。異形裂殖異形裂殖：分裂產(chǎn)生兩個(gè)大小：分裂產(chǎn)生兩個(gè)大小不等的子細(xì)胞。不等的子細(xì)胞。細(xì)菌分裂過程：細(xì)菌分裂過程：菌體伸長(zhǎng)，核質(zhì)體分裂菌體伸長(zhǎng)，核質(zhì)體分裂形成橫隔壁形成橫隔壁子細(xì)胞分離子細(xì)胞

17、分離無性繁殖無性繁殖有性繁殖有性繁殖方式方式五、細(xì)菌的群體形態(tài)五、細(xì)菌的群體形態(tài)固體培養(yǎng)時(shí)的群體形態(tài)：固體培養(yǎng)時(shí)的群體形態(tài)： 菌落（菌落（colony) ) 單菌落（單菌落（clone) ) 菌苔菌苔( (lawn) )Culture plate液體培養(yǎng)時(shí)的群體形態(tài)液體培養(yǎng)時(shí)的群體形態(tài)：（一）種類（一）種類： 不同的微生物種類，其菌落特征不同。同一種菌在不不同的微生物種類，其菌落特征不同。同一種菌在不同培養(yǎng)條件下菌落特征也不盡相同。同培養(yǎng)條件下菌落特征也不盡相同。菌落的特征菌落的特征包括：包括：（二）菌落形態(tài)（二）菌落形態(tài)1 1、大小、大小2 2、顏色、顏色3 3、透明度、透明度4 4、表面狀態(tài)、表面狀態(tài)5 5、質(zhì)地、質(zhì)地6 6、邊緣形態(tài)、邊緣形態(tài)7 7、隆起形狀、隆起形狀（正面觀）（正面觀）Samples were taken from the numbered colonies and examined microscopically（三