環(huán)境微生物工程課件和污水處理相關第二章原核微生物

第二章原核微生物目前一頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點草履蟲目前二頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點第一節(jié)細菌第二節(jié)放線菌目前三頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點第一節(jié)細菌一、細菌的個體形態(tài)、構造及功能細菌的形態(tài)細菌細胞的大小觀察細菌的方法細菌的細胞構造細菌的繁殖方式二、細菌的群體形態(tài)及培養(yǎng)特征三、細菌的理化特性四、細菌的代謝產(chǎn)物五、工業(yè)上常用的細菌目前四頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點1、細菌的形態(tài)目前五頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（1）球菌球菌細胞個體呈球形或橢圓形，不同種的球菌在細胞分裂時會形成不同的空間排列方式，常被作為分類依據(jù)。分有：單球菌、雙球菌（肺炎球菌）、四聯(lián)球菌、八疊球菌（甲烷球菌）、鏈球菌、葡萄球菌。目前六頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點雙球菌

四聯(lián)球菌八疊球菌

鏈球菌

葡萄球菌目前七頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（2）桿菌細胞呈桿狀或圓柱形，一般其粗細（直徑）比較穩(wěn)定，而長度則常因培養(yǎng)時間、培養(yǎng)條件不同而有較大變化。分有：單桿菌、雙桿菌和鏈桿菌。目前八頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點單桿菌雙桿菌鏈桿菌球桿菌目前九頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點枯草芽孢桿菌目前十頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（3）螺旋菌

螺旋菌呈螺旋卷曲狀，螺紋不滿一圈的稱為弧菌?；【菪菪w菌目前十一頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點弧菌：菌體只有一個彎曲，其程度不足一圈，

形似“C”字或逗號，鞭毛偏端生。脫硫弧菌脫硫弧菌可在厭氧條件下，利用硫酸鹽或者其它氧化態(tài)硫化物作為電子受體來分解有機物質，把廢水中的有機物分解，產(chǎn)生的物質除了二氧化碳和水之外，還有大量的H2S，目前十二頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點螺旋菌：菌體回轉如螺旋，螺旋數(shù)目和螺距大小因種而異。鞭毛二端生細胞壁堅韌，菌體較硬。目前十三頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（4）絲狀菌在水生環(huán)境、潮濕土壤污水生物處理的活性污泥中，常有一些絲狀菌，細胞排列成絲狀，其外包圍透明的衣鞘，如纖發(fā)菌、發(fā)硫菌、貝日阿托菌等。目前十四頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點細菌的大小以微米（μm）計。多數(shù)球菌的大?。ㄖ睆剑?.5～2.0μm；桿菌（長×寬）為（1～5）×（0.5～1.0）μm；螺旋菌（寬度×彎曲長度）為（0.25～1.7）×（2～60）μm；另外，細菌的大小與個體的發(fā)育情況有關，剛分裂的新細菌小，隨發(fā)育逐漸變大，老化后又變小。2、細菌細胞的大小目前十五頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點3、觀察細菌的方法（1）觀察工具：顯微鏡（2）觀察方法：活體菌觀察、染色觀察目前十六頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點細菌染色法正染色負染色：簡單染色法鑒別染色法

革蘭氏染色法

抗酸性染色法芽孢染色法莢膜染色法等染色觀察微生物學目前十七頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點G.gram于1884年發(fā)明的一種鑒別不同類型細菌的方法。革蘭氏染色目前十八頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點a、用堿性染料結晶紫對菌液涂片進行初染b、用碘液進行媒染，其作用是提高染料和細胞間的相互作用從而使兩者結合得更為牢固c、用乙醇或丙酮沖洗進行脫色，在經(jīng)歷脫色后仍將結晶紫保留在細胞內(nèi)的為革蘭氏陽性菌，而革蘭氏陰性菌的結晶紫被洗掉，細胞呈現(xiàn)無色d、用一種與結晶紫具有不同顏色的堿性染料對涂片進行復染，例如番紅或沙黃，它使原來無色的革蘭氏陰性菌最后呈現(xiàn)桃紅色到紅色，而革蘭氏陽性菌繼續(xù)保持紫色目前十九頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點革蘭氏染色結果鏡檢目前二十頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點目前二十一頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點鞭毛菌毛芽孢微莢膜莢膜粘液層糖被特殊構造細胞壁細胞膜間體核區(qū)內(nèi)含物一般構造細菌細胞的模式構造4、細菌細胞的構造核糖體細胞質目前二十二頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點細菌細胞一般構造（1）細胞壁（2）細胞膜（3）核質體和質粒（4）細胞質及內(nèi)含物目前二十三頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（1）細胞壁細菌細胞壁（cellwall）是位于細胞最外的一層（一般結構）厚實、堅韌的外被，主要成分為肽聚糖。細菌細胞壁可用電子顯微鏡直接觀察細菌的超薄切片。細菌細胞壁絕大多數(shù)以肽聚糖為基本成分，但不同細菌，細胞壁在結構和成分上各有自己的特點。目前二十四頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點甲菌乙菌初染結晶紫媒染碘液脫色乙醇復染沙黃紫色（G＋）紅色（G-）革蘭氏染色步驟示意圖細胞壁與革蘭氏染色目前二十五頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點G+細菌與G﹣細菌細胞壁構造的比較肽聚糖層細胞質膜G＋G﹣肽聚糖層外壁層內(nèi)壁層G+細菌細胞壁厚，化學組成主要是肽聚糖，占75%的肽聚糖亞單位交錯相連，形成致密三維網(wǎng)格結構

G—細菌的細胞壁很薄，結構包括內(nèi)壁層、外壁層和肽聚糖層，肽聚糖含量極少，只有10%，且為疏松二維平面結構目前二十六頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點

四肽尾五肽橋聚糖鏈：NAG和NAMNAG：N－乙酰葡糖胺NAM：N－乙酰胞壁酸肽聚糖G+細胞壁肽聚糖目前二十七頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點四肽鏈和甘氨酸五肽及糖鏈骨架相互交聯(lián)，形成了緊密編織、質地堅硬和機械度高的多層三維空間結構G+細胞壁——肽聚糖目前二十八頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點青霉素作用位點溶菌酶作用位點目前二十九頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點雙糖單位中的β-1,4-糖苷鍵很容易被溶菌酶(lysozyme)所水解，從而引起細菌因肽聚糖細胞壁的“散架”而死亡。G+細胞壁肽聚糖的青霉素和溶菌酶作用點青霉素作用于四肽尾和五肽橋的連接點，影響五肽橋和四肽尾的交聯(lián)，從而阻斷相鄰肽聚糖間的連接。目前三十頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點肽聚糖1～2層四肽尾第三個氨基酸為內(nèi)消旋二氨基庚二酸（m-DAP）L-AlaD-Glum-DAPD-Ala沒有特殊肽橋，兩單體連接前一四肽尾的第四個氨基酸D-Ala羧基與后一個四肽尾第三氨基酸m-DAP氨基直接連接G—細胞壁肽聚糖目前三十一頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點革蘭氏陰性菌肽聚糖目前三十二頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點細胞壁的結構（

G+細菌與G﹣細菌細胞壁構造的比較）革蘭氏陽性細菌（G+）革蘭氏陰性細菌（G﹣）肽聚糖肽聚糖外膜目前三十三頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點為什么通過革蘭氏染色G+呈蘭色，G-呈紅色？①脫色劑----95%乙醇為脂溶劑，外壁層內(nèi)壁層都是脂質膜，肽聚糖層較薄，因此乙醇可以破壞G﹣的外壁層、肽聚糖層和內(nèi)壁層，于是被乙醇溶解的結晶紫和碘的復合物從細胞中滲漏出來，當再用藩紅復染時，顯現(xiàn)紅色。②但在G+細胞中，肽聚糖很厚，又是三維網(wǎng)格結構，乙醇使厚的肽聚糖層脫水，導致孔隙變小，由于結晶紫和碘的復合物分子較大，不能通過細胞壁，保持紫色。目前三十四頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點細菌細胞壁功能：1.維持細胞外形2.保護細胞免受滲透裂解3.阻止大分子物質進入細胞4.細胞壁為鞭毛提供支點，使鞭毛運動。目前三十五頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（2）細胞質膜是緊貼在細胞壁內(nèi)的一層半透性膜，主要由磷脂雙分子層和蛋白質構成。磷脂分子水溶性甘油和磷酸難溶于水的脂肪酸目前三十六頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點具有流動性的磷脂分子構成膜的基本骨架，蛋白不同程度地貫穿或鑲嵌于雙層磷脂分子間，并可以在雙分子層中做側向運動，由此組成具有一定流動性的膜結構目前三十七頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點細胞膜的生理功能：①控制細胞內(nèi)外物質（營養(yǎng)物質和代謝廢物）的運送②細胞膜上有電子傳遞系統(tǒng)和參與氧化還原反應及能量產(chǎn)生的酶類，因此細胞膜是物質代謝和能量代謝的重要部位⑤細胞質膜上有鞭毛基粒，是鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉的供能部位目前三十八頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（3）核質功能：負載遺傳信息1）核質體：原核生物特有的無核膜結構的原始細胞核，又稱原始核或擬核2）質粒細菌染色體外的共價閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子．攜帶1-200個基因,一個菌細胞可有一至數(shù)十個質粒。質粒攜帶某些特殊的基因，控制至育性、抗藥性、抗生素、降解性的表達目前三十九頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點細菌質粒的有無對細菌的生存并無影響，但它攜帶了許多基因，有的質粒所帶基因與耐藥性有關，稱為耐藥性質粒（R因子），它能使宿主細胞抗多種抗生素或有毒化學品如農(nóng)藥和重金屬等；有的質粒與細菌有形接合有關，稱為致育因子F因子；還有一些化學物質分解有關，稱為降解質粒，質粒既能自我復制，穩(wěn)定地遺傳，又可以插入細菌染色體上或者與其攜帶的外援DNA片段共同復制，它既可以單獨轉移，又可以攜帶染色體一起轉移，因此，質粒已經(jīng)成為遺傳工程中重要的運載工具，作為目的基因的載體，特別是降解質粒因與環(huán)境保護關系密切，近年來受到廣大學者的關注。目前四十頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點質粒應用于環(huán)境治理一個經(jīng)典的例子就是美國生物學家克拉巴蒂采用連續(xù)融合法，將解芳烴、解萜烴和解多環(huán)芳烴的質粒，分別移植到一種解脂烴的細菌細胞內(nèi)，構成的新菌株只需要幾個小時就能降解原油中的60%的烴，而天然菌株需要1年以上。目前四十一頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點質粒應用目前四十二頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點4、細胞質和內(nèi)含物

細胞質是細胞膜以內(nèi)除了核物質以外的無色透明的黏稠狀膠體。化學成分是蛋白質、核酸、脂類、多糖、無機鹽和水。幼齡菌的細胞質稠密、均勻、富含核糖核酸（RNA），嗜堿性強，易被堿性染料染色，且著色均勻老齡菌因缺乏營養(yǎng)，RNA被細菌用作氮源和磷源，因而含量降低，故著色不均勻，因此可通過染色是否均勻來判斷細菌的生長狀態(tài)。細胞質中含有核糖體、氣泡和其它顆粒狀內(nèi)含物等。目前四十三頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（1)核糖體又稱核蛋白體，是分散在細胞質中的亞顯微顆粒狀結構，由核糖核酸（RNA）和蛋白質組成。細菌的核糖體沉降系數(shù)為：70s，由50s大亞基和30s小亞基構成。功能：是細胞合成蛋白質的機構。有別于真核生物60S和40S構成的80S活性單位，故許多有效作用于細菌核糖體的抗生素對人無害，鏈霉素與紅霉素能分別結合30S和50S，干擾菌體蛋白合成從而殺死細菌目前四十四頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（2）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粒。當細菌生長到成熟階段，因營養(yǎng)過剩而形成。主要功能是貯存營養(yǎng)物。如易染粒，聚β-羥基丁酸、硫粒、肝糖粒等，當營養(yǎng)不足時，這些貯藏物又會被重新利用。目前四十五頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點①異染粒因其可用藍色的染料（甲苯胺藍或甲烯藍）染成紫紅色顆粒大小為0.5～1.0μm，是無機偏磷酸的聚合物，一般在含磷豐富的環(huán)境下形成。功能是貯藏磷元素和能量，在老齡細菌中，異染粒常被用作碳源和磷源。目前四十六頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點②聚β-羥丁酸為脂溶性物質，不溶于水。很容易被脂溶性染料蘇丹黑著染，在光學顯微鏡下清晰可見。當缺乏營養(yǎng)時，被用作碳源和磷源。它無毒、可塑、易降解，可以用來生成完全生物降解塑料，稱為微生物塑料CH3—CHOH—CH2—COOH目前四十七頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點③硫粒一些硫化菌如：貝日阿托氏菌可以利用H2S作為能源，將其氧化為硫粒積累在菌體，當缺乏營養(yǎng)時，可氧化體內(nèi)硫粒為SO42-,從中獲得能量。硫粒具有很好的折光性，在光學顯微鏡下可輕松看到。目前四十八頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點目前四十九頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點鞭毛菌毛芽孢微莢膜莢膜粘液層糖被特殊構造細胞壁細胞膜間體核區(qū)內(nèi)含物一般構造細菌細胞的模式構造4、細菌細胞的構造核糖體細胞質目前五十頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（1）莢膜（2）芽孢（3）鞭毛（4）菌毛細菌細胞的特殊結構目前五十一頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（1）莢膜：有些細菌在細胞壁外面存在被外多糖。如果具有較好結構也不易洗掉，稱為莢膜；如果薄并且容易消失稱為粘液層。莢膜、粘液層、菌膠團莢膜的化學組成：含水率在90～98％，其他有機組分為多糖或多肽，主要是多糖正是由于含水很多，莢膜很難在顯微鏡下被清晰觀察到。但又很難被染料著色，為了觀察清楚，人們想出了一個好辦法。目前五十二頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點負染色法又稱襯托法

1.先染菌體。2.再將背景染成黑色。在菌體及背景的襯托下，二者之間會出現(xiàn)透明區(qū)，就是莢膜，在顯微鏡下清晰可見。目前五十三頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點莢膜的功能：1）保護細胞免受干燥的影響，對致病菌來說，可增強其致病力。2）細胞外碳源和能源的貯藏物質3）具有生物吸附作用。在污水生物處理中可將水中的有機物吸附到菌體上。目前五十四頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點粘液層有些細菌不產(chǎn)生莢膜，仍分泌粘液的多糖，其疏松的粘附在菌體細胞壁表面上，與外界沒有明顯的邊緣。在污水處理中也有一定的生物吸附功能。目前五十五頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點菌膠團有些細菌由于遺傳特性，細菌按一定的方式互相粘結在一起，并被一個公共的莢膜包圍形成一定形狀的細菌集團，稱作菌膠團。形狀有：蘑菇形、分支狀、球形等。在污水處理中也有一定的生物吸附功能。目前五十六頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（2）芽孢某些細菌在其生長發(fā)育后期或遇到不良環(huán)境時，在細胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體，稱為芽孢。所有的芽孢都可以抵擋外界不良環(huán)境。它是抵擋外界不良環(huán)境的休眠體。目前五十七頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點枯草桿菌芽孢的超薄切片電鏡照片（標尺：0.2μm）左：端位；中：近端位；右：中央位,細菌芽孢的各種類型目前五十八頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點生物殺蟲劑——伴孢晶體少數(shù)芽孢桿菌，例如蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis)在其形成芽孢的同時，會在芽孢旁形成一個伴孢晶體。伴孢晶體對200多種昆蟲尤其是鱗翅目的幼蟲有毒殺作用，因而可將這類產(chǎn)伴孢晶體的細菌制成有利于環(huán)境保護的生物農(nóng)藥——細菌殺蟲劑。特點：不溶于水，對蛋白酶類不敏感；容易溶于堿性溶劑。伴孢晶體目前五十九頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點伴孢晶體殺蟲機理伴孢晶體鱗翅目幼蟲口服伴孢晶體在腸道迅速溶解（中腸pH為9.0-10.5）吸附于上皮細胞，引起滲透性喪失，腸道穿孔目前六十頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點人喝了這種殺蟲劑會出現(xiàn)

什么后果想一想？安然無恙！目前六十一頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點目前六十二頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點定義：某些細菌細胞表面著生的一至數(shù)十條長絲狀、螺旋形的絲狀附屬物，具有推動細菌運動功能，為細菌的“運動器官”。3、鞭毛目前六十三頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點鞭毛很細，需要經(jīng)過特殊染色法用光鏡觀察目前六十四頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點鞭毛的有無和著生方式具有十分重要的分類學意義單毛菌叢毛菌端毛菌周毛菌鞭毛的著生方式目前六十五頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（4）菌毛長在細菌體表的比鞭毛更細、較短、直硬的絲狀蛋白質類附屬物，不具運動功能，通過和宿主細胞表面的受體結合，具有使菌體定居于物體表面的功能。目前六十六頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點菌毛使菌體附著于寄主細胞表面新附著端受體端菌毛的功能目前六十七頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點每個細菌約有250～300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吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上，進一步定植和致病。無菌毛的細菌易被黏膜細胞的纖毛運動、腸蠕動或尿液沖洗而排除，失去菌毛的細菌則失去致病力目前六十八頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點細菌特殊結構的主要功能特殊結構主要功能莢膜抗吞噬，吸附，免干燥鞭毛與運動有關菌毛黏附作用，與致病性有關芽孢抵抗力強，是滅菌的標志目前六十九頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點請說出下面細菌菌體從內(nèi)到外的結構鞭毛菌毛擬核細胞質細胞膜細胞壁莢膜cytoplasm目前七十頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點5、細菌的繁殖方式繁殖方式：二分裂方式分裂過程：菌體延長——DNA復制——橫隔壁形成——子細胞分裂代時：多數(shù)為20~30min

目前七十一頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點二、細菌的群體形態(tài)及培養(yǎng)特征培養(yǎng)基：人工配制的供給微生物營養(yǎng)物質的基質。固體培養(yǎng)基(加入約1.5%的瓊脂);用于微生物分離純化、保存、計數(shù)半固體培養(yǎng)基(加入0.3-0.5%的瓊脂);用于觀察細菌的運動能力，保存菌種液體培養(yǎng)基（不加瓊脂）。用于觀察微生物生長狀況、檢測生化反應及代謝產(chǎn)物，大量增殖細菌目前七十二頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點菌落：由一個細菌接種在固體培養(yǎng)基上，在合適的條件下培養(yǎng)一段時間，生長繁殖形成具有一定形態(tài)特征的子細胞的群體。菌落特征主要有：大小、形狀、光澤、顏色、質地軟硬、透明度等。菌落的特征主要由各種微生物特殊的遺傳特性決定，同時也與培養(yǎng)基成分及培養(yǎng)條件有關目前七十三頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點細菌菌落具有一些共同的特征：小、濕潤、粘稠、與基質結合松散，易被剝離，質地均勻，各部位顏色一致。但不同的細菌菌落也具有自己特有的特征。霉菌（真菌）菌落啤酒紅酵母菌（真菌）菌落目前七十四頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點

菌落形態(tài)當固定培養(yǎng)基成分及培養(yǎng)條件相同時，不同種類微生物形成的菌落特征是固定的，可作為微生物鑒定的重要依據(jù)。目前七十五頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點沒有鞭毛不運動的細菌，特別是球菌，常形成較小、較厚、邊緣較整齊的菌落；有鞭毛的細菌則較大而扁平，邊緣波狀、鋸齒狀等；有莢膜的細菌菌落較大并且表面光滑，而沒有莢膜的則表面較粗糙；具有芽孢的細菌菌落表面常有褶皺并且不透明。目前七十六頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點含有固體培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿通常稱平板細菌在培養(yǎng)基上生長，會形成各種顏色和外觀的菌落。純化的菌落是菌種鑒定、通過誘變技術或基因工程改良的前提。單菌落（純菌落）目前七十七頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點在液體中群體細菌的生存形式或者在液體培養(yǎng)基表面形成膜使培養(yǎng)液混濁或產(chǎn)生絮狀沉淀（如菌膠團、活性污泥）。目前七十八頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點可采用穿刺接種技術將細菌接種在含0.3%-0.5%的瓊脂的半固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，根據(jù)細菌的生長狀態(tài)判斷細菌鞭毛的有無如果細菌沿著整條穿刺線及穿刺線周圍擴散生長的為有鞭毛細菌如果細菌只在穿刺線上生長，則無鞭毛目前七十九頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點三、細菌的理化性狀（一）化學組成常規(guī)組成：蛋白質、核酸、糖類、脂質、無機鹽、維生素、生長因子和水特殊組成：肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等（二）物理性質帶電現(xiàn)象、光學性質、辦滲透性、胞內(nèi)壓、目前八十頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（一）物理性狀帶電現(xiàn)象光學性質半滲透性胞內(nèi)壓目前八十一頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點1、帶電現(xiàn)象：革蘭氏陽性菌等電點2-3革蘭氏陰性菌等電點4-5生理條件下細菌帶負電，尤其以革蘭氏陽性菌帶負電多H3N+——CH——COO-R目前八十二頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點2、光學性質細菌是半透明體，呈混濁狀態(tài)。細菌的濁度：即細菌的透光度或光密度，用它可反映出細菌的數(shù)量，細菌的濁度需要用比濁計或分光光度儀精確地測出來目前八十三頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點3、細菌細胞膜的半滲透性細菌細胞膜與所有生物細胞膜一樣都有半滲透性，它可以讓水以及部分小分子物質透過，但對其他物質的透過則具有選擇性；細菌營養(yǎng)物質的吸收和代謝產(chǎn)物的排出，均與細胞膜的半滲透性有關目前八十四頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點4、細菌的胞內(nèi)壓細菌體內(nèi)含有高濃度的營養(yǎng)物質和無機鹽，其胞內(nèi)滲透壓比其它的生物細胞都高。菌體置于低滲環(huán)境發(fā)生胞漿壓出菌體置于高滲環(huán)境發(fā)生質壁分離革蘭陽性菌20-15個大氣壓革蘭陰性菌5-6個大氣壓目前八十五頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點細菌有細胞壁，使細菌能耐受很強的胞內(nèi)壓，能保護細菌不至于崩解想一想？細菌為什么能抵抗住如此大的胞內(nèi)壓力而保持完整不破呢？目前八十六頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點細菌的理化性狀細菌的物理性狀細菌的化學組成水固形成分常規(guī)成分特殊成分帶電性：帶負電荷半透明的光學性質細胞膜的半滲透性巨大的胞內(nèi)壓目前八十七頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點抗生素細菌素維生素色素酶

四、細菌的代謝產(chǎn)物目前八十八頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（1）抗生素：某些微生物在代謝過程中產(chǎn)生一些能抑制或殺死某些其他微生物或腫瘤細胞的物質，稱抗生素。目前八十九頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（2）細菌素：某些菌株產(chǎn)生的一類具有抗菌作用的蛋白質，其作用范圍比抗生素狹窄，僅對與產(chǎn)生菌有親緣關系的細菌有殺傷作用。目前九十頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點細菌素和抗生素的區(qū)別？想一想？細菌素大義滅親，僅對和自己親緣關系較近的菌種起抑制作用目前九十一頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（3）維生素：細菌在代謝過程中能產(chǎn)生一些維生素，除供自身所用外，還能分泌到周圍環(huán)境。如：大腸桿菌可以分泌VK和VB，被人體利用，對維持人體內(nèi)環(huán)境其重要作用目前九十二頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（4）色素

一般在營養(yǎng)豐富、氧氣充足、溫度適宜的條件下產(chǎn)生，功能尚不清楚，有助于鑒別細菌，有兩類：水溶性色素：脂溶性色素：綠膿桿菌金黃色葡萄球菌目前九十三頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（5）酶細菌在代謝過程中會合成各種酶，不同的酶催化生理生化反應導致產(chǎn)生不同的產(chǎn)物利用這個特點可以鑒別大腸桿菌和產(chǎn)氣桿菌等腸道菌群目前九十四頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點大腸桿菌和產(chǎn)氣桿菌的細菌形態(tài)、革蘭氏染色反應和菌落形態(tài)均相同，需要通過生理生化反應來鑒定想一想？細菌的生理生化反應——

IMViC實驗

目前九十五頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點用到的酸堿指示劑甲基紅：酸性指示劑，pH范圍為4.0~6.0當＜pH5.0，紅色當＞pH5.0，橘黃色溴麝香草酚藍：酸性（黃綠色）堿性（藍色）。目前九十六頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點原理——大腸桿菌、變形桿菌、霍亂弧菌等具有色氨酸酶可以降解色氨酸，色氨酸是A氨基B吲哚基丙酸，所以被降解后產(chǎn)生吲哚，和奠基質即二甲基氨基苯甲醛即吲哚試劑反應則生成紅色的玫瑰吲哚，為吲哚試驗陽性(1)吲哚(indol)試驗——I目前九十七頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點(1)吲哚(indol)試驗——I（—）（+）色氨酸吲哚玫瑰吲哚（紅色）++對二甲基氨基苯甲醛（吲哚試劑）大腸桿菌分解產(chǎn)氣桿菌不產(chǎn)色氨酸酶不能形成吲哚，實驗（-）產(chǎn)生目前九十八頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點吲哚試驗結果（+）（—）目前九十九頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（2）甲基紅(methylred)試驗：——原理——甲基紅是一種酸指示劑，遇酸會由原來的橙黃色變?yōu)榧t色，大腸桿菌和產(chǎn)氣桿菌都能降解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸，產(chǎn)氣桿菌還能繼續(xù)使丙酮酸脫羧呈乙酰甲基甲醇，故呈中性，不變色，為陰性目前一百頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（2）甲基紅(methylred)試驗：——M大腸桿菌葡萄糖丙酮酸降解（pH<4.5），甲基紅變紅葡萄糖丙酮酸中性乙酰甲基甲醇（橘黃色）（pH值>5.4）產(chǎn)氣桿菌降解脫羧目前一百零一頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點原理——產(chǎn)氣桿菌在有葡萄糖的培養(yǎng)基中，能分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸，進而脫羧產(chǎn)生乙酰甲基甲醇，在堿性溶液中被氧化成二乙酰，二乙?？梢耘c含胍基的化合物發(fā)生反應，生成紅色化合物,稱VP陽性。（3）VP試驗（Voges-Proskauer）——Vi

目前一百零二頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點（3）VP試驗（Voges-Proskauer）——Vi葡萄糖丙酮酸乙酰甲基甲醇二乙酰紅色化合物（+）OH-+含胍基化合物產(chǎn)氣桿菌降解脫羧

氧化大腸桿菌桿菌不能生成乙酰甲基甲醇（－）（+）（—）目前一百零三頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點

產(chǎn)氣腸桿菌在僅含枸櫞酸鹽作為唯一碳源的培養(yǎng)基中生長，分解枸櫞酸鹽產(chǎn)生CO2轉變成碳酸鹽，使培養(yǎng)基pH升高，使酸堿指示劑溴麝香草酚藍由綠變藍（+）大腸桿菌不能在此培養(yǎng)基上生長，指示劑不變色（－）（4）枸櫞酸鹽利用(citrateutilization)試驗

：—C目前一百零四頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點IMViC試驗I：吲哚試驗M：甲基紅試驗V：VP試驗C：枸櫞酸利用實驗IMViC：常用于腸道桿菌的鑒定吲哚(indol)、甲基紅(methylred)、VP及枸櫞酸鹽利用(citrateutilization)試驗的合稱目前一百零五頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點

IMViC試驗大腸桿菌++--產(chǎn)氣桿菌--++目前一百零六頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點大腸桿菌產(chǎn)氣桿菌吲哚試驗—I產(chǎn)色氨酸酶（+）不產(chǎn)色氨酸酶（—）甲基紅實驗—MVP試驗—Vi不產(chǎn)丙酮酸脫羧酶（+）產(chǎn)丙酮酸脫羧酶（—）不產(chǎn)丙酮酸脫羧酶（—）產(chǎn)丙酮酸脫羧酶（+）枸櫞酸利用試驗—C產(chǎn)枸櫞酸降解酶（—）不產(chǎn)枸櫞酸降解酶（—）細菌產(chǎn)生的酶不同導致反應結果的差異目前一百零七頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點細菌代謝產(chǎn)物及意義鑒定：色素、細菌素細菌產(chǎn)生的酶不同，可用于菌種鑒定可被人利用：抗生素、維生素目前一百零八頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點五、幾種工業(yè)上常用的細菌枯草芽孢桿菌大腸桿菌乳酸桿菌目前一百零九頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點1、枯草芽孢桿菌枯草芽孢桿菌，是芽孢桿菌屬的一種。單個細胞0.7～0.8×2～3微米，無莢膜，周生鞭毛，能運動。革蘭氏陽性菌，芽孢橢圓到柱狀，位于菌體中央或稍偏，芽孢形成后菌體不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黃色，需氧菌。廣泛分布在土壤及腐敗的有機物中，易在枯草浸汁中繁殖，故名。目前一百一十頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點枯草芽孢桿菌是工業(yè)發(fā)酵重要菌種之一，可用于生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、某些氨基酸和核苷枯草芽孢桿菌菌體自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等酶類，是良好的飼料添加劑枯草芽孢桿菌不僅在飼料中應用比較廣泛，在污水處理及生物肥發(fā)酵中應用也相當廣泛，是一種多功能的微生物。

目前一百一十一頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點2、大腸桿菌大腸桿菌細胞呈桿狀，大小為0.5*（1.0-3.0）微米，有菌毛，無莢膜和芽孢。革蘭氏染色陰性大腸桿菌的固體培養(yǎng)菌落為白色或黃白色，邊緣整齊、光滑、均勻擴展，液體培養(yǎng)基中會產(chǎn)生大量灰色沉淀目前一百一十二頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點大腸桿菌能使牛奶迅速凝固，但不液化明膠，甲基紅陽性，VP陰性，可發(fā)酵葡萄糖和乳糖，產(chǎn)酸產(chǎn)氣可作為宿主，供大量細菌、病毒繁殖，為詳細研究病毒的性質和復制提供可能是最早的基因工程宿主菌，工業(yè)上將大腸桿菌用于生產(chǎn)氨基酸大腸桿菌也是食品和飲用水衛(wèi)生檢驗的指示菌目前一百一十三頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點3、乳酸桿菌細胞桿狀至球狀，常生長成鏈。大多不運動，能運動者為周生鞭毛。無芽孢。革蘭染色陽性。常用的德氏乳酸桿菌為桿狀，大小為(05-0.8)X(2.0-9．O)微米。在麥芽糖化液內(nèi)，繁殖特別旺盛。菌體肥壯．產(chǎn)酸力特別強。在固體培養(yǎng)基上菌落微小，在肉汁培養(yǎng)基內(nèi)略帶渾濁乳酸桿菌是指能使糖類發(fā)酵產(chǎn)生乳酸的細菌，酸牛奶中有此菌。是一群生活在機體內(nèi)益于宿主健康的微生物，它維護人體健康和調節(jié)免疫功能的作用已被廣泛認可。目前一百一十四頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點乳桿菌屬乳酸桿菌科，因發(fā)酵糖產(chǎn)生大量乳酸而命名。其存在廣泛，嗜酸性，最適合ph5.5～6.在0,ph3.0～4.5中仍然能生存，在無芽胞桿菌中其耐酸力最強。腸道乳酸桿菌可分解糖產(chǎn)酸，抑制致病菌及腐敗菌的繁殖；乳酸菌素片即由活的乳酸桿菌制成，可治療消化及腹瀉；酸牛奶中的乳酸桿菌也有抑制腸道致病菌的作用；齲齒活動狀態(tài)與唾液乳酸液桿菌計數(shù)之間有明確的相互關系；乳酸菌在實際應用中效果顯著，其作用主要有以下幾點：1）提供營養(yǎng)物質，具有促機體生長作用。2）改善微生態(tài)環(huán)境，清理腸道有毒物質。3）調節(jié)免疫系統(tǒng)等。

此外，還可用于飼料添加劑目前一百一十五頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點第二節(jié)放線菌一、放線菌的個體形態(tài)構造二、放線菌的繁殖三、放線菌的培養(yǎng)方式四、放線菌的菌落五、放線菌的生活史六、工業(yè)中常用的放線菌目前一百一十六頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點一、放線菌的個體形態(tài)構造

放線菌的形態(tài)比細菌復雜些，但仍屬于單細胞。在顯微鏡下，放線菌呈分枝絲狀，我們把這些細絲一樣的結構叫做菌絲，菌絲直徑與細菌相似，小于1微米。菌絲細胞的結構與細菌基本相同。

根據(jù)菌絲形態(tài)和功能的不同，放線菌菌絲可分為基內(nèi)菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種。鏈霉菌屬是放線菌中種類最多、分布最廣、形態(tài)特征最典型的類群，其形態(tài)如下圖所示。鏈霉菌的一般形態(tài)和構造光學顯微鏡下觀察到的放線菌目前一百一十七頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點營養(yǎng)菌絲：放線菌的營養(yǎng)菌絲匍匐生長于培養(yǎng)基內(nèi)，無隔；用于營養(yǎng)吸收和代謝廢物的排泄；顏色較淺，有的可產(chǎn)黃、橙、紅、紫、藍、褐、黑等色素，水溶性色素可使培養(yǎng)基著色，脂溶性色素可使菌落著色目前一百一十八頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點氣生菌絲：由營養(yǎng)菌絲伸向培養(yǎng)基外空間的菌絲；顏色較深，菌絲較粗，直行或彎曲狀分枝；氣生菌絲生長致密，覆蓋整個菌落表面，菌絲體呈放射狀目前一百一十九頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點孢子絲：氣生菌絲經(jīng)過發(fā)育形成產(chǎn)生孢子的菌絲；孢子絲的形態(tài)和排列方式因種而異，有直性、螺旋和輪生之分目前一百二十頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點放線菌孢子絲的光學顯微鏡照片目前一百二十一頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點孢子絲的形態(tài)、著生方式、螺旋的方向、數(shù)目、疏密程度以及形態(tài)特征是鑒定放線菌的重要依據(jù)直生叢生成囊單輪生，無螺旋開環(huán)，原始螺旋松螺旋緊螺旋，成團帶螺旋，單輪生無螺旋的二級輪生帶螺旋的二級輪生目前一百二十二頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點放線菌的孢子

孢子形態(tài)：有圓、卵圓、柱狀等孢子表面：或光滑或粗糙，有的還帶有毛刺孢子顏色：多種多樣孢子：孢子絲生長到一定階段，分化為一串孢子，孢子成熟后，就從孢子絲中分散逸出。放線菌的孢子為無性孢子，是放線菌的繁殖器官放線菌孢子的形狀、顏色和孢子表面狀況等也是菌種鑒定的重要依據(jù)。目前一百二十三頁\總數(shù)一百三十三頁\編于十六點