第2章 環(huán)境中的微生物2-原核特殊結(jié)構(gòu)

微生物學（參見P31）1）概念

某些細菌在其生長發(fā)育后期，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（endospore或spore，偶譯“內(nèi)生孢子”）。5.特殊的休眠構(gòu)造——芽孢原核生物細胞的特殊構(gòu)造由于一個營養(yǎng)細胞內(nèi)僅生成一個芽孢，無繁殖功能

芽孢是生物界中抗性最強的生命體。芽孢在普通條件下可保持幾年至幾十年的生活力。芽孢(endospore/spore)常規(guī)加壓蒸汽滅菌的條件：121℃，15min以上115℃，30min以上2）細菌芽孢的特點整個生物界中抗逆性最強的生命體，是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要的指標。芽孢是細菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營養(yǎng)態(tài)細胞。產(chǎn)芽孢的細菌多為桿菌。芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置是細菌分類和鑒定中的重要指標。芽孢與營養(yǎng)細胞相比化學組成存在較大差異，容易在光學顯微鏡下觀察。（相差顯微鏡直接觀察；芽孢染色）細菌芽孢構(gòu)造的模式圖

孢孢外壁芽孢衣

皮層芽孢質(zhì)芽孢核區(qū)芽孢膜芽孢壁核心芽孢是一個多層結(jié)構(gòu)3）芽孢的結(jié)構(gòu)4)芽孢的萌發(fā)

由休眠狀態(tài)的芽孢變?yōu)闋I養(yǎng)狀態(tài)的細菌過程?；罨鲅可L5)芽孢的形成過程質(zhì)膜內(nèi)陷前芽孢雙層膜形成合成DPA皮層合成芽孢裂解DNA濃縮形成束狀孢衣合成芽孢的形成圖示為蘇云金芽孢桿菌。芽孢萌發(fā)萌發(fā)過程中的芽孢Lifecycleofanendospore-formingbacteriumvegetativecellvegetativecellsporulatingcellsporeoutgrowthsporegermination6)芽孢的耐熱機制1.是由芽孢化學組成的特點決定的2.含有吡啶－2，6二羧酸（DPA-Ca）3.含有芽孢特有的芽孢肽聚糖4.芽孢平均含水40％，皮層含水70％5.芽孢中酶的分子量較營養(yǎng)細胞小6)芽孢耐熱機制

篩選利保存菌種、鑒定菌種滅菌指標：121℃，10‘

食品工業(yè)：罐頭發(fā)胖害發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)毒菌DPA-Ca吡啶二羧酸鈣鹽學說皮層膨脹學說實際意義7)研究芽孢的意義細菌分類、鑒定中的重要形態(tài)學指標指導菌種保藏制定滅菌參數(shù)8）伴孢晶體（parasporalcrystal）（參見P27）

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，會在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體——δ內(nèi)毒素，稱為伴孢晶體。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。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，腸道穿孔腸道中的堿性溶液進入血液，后者pH升高，昆蟲全身麻痹而死亡1)概念包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)。糖被按其層次厚薄又可細分為莢膜（capsule)、粘液層(slimelayer)和菌膠團(zoogloea)。（詳見P29）6.細菌細胞壁以外的構(gòu)造

———糖被（glycocalyx）B.粘液層：如果在細胞壁外的粘液狀物質(zhì)很疏松，沒有邊緣的向四周擴散，這類粘物質(zhì)稱～。C.菌膠團：莢膜互相連在一起，內(nèi)含幾個菌體，稱為～。A.莢膜：在細胞壁外具有一定外形，厚度大約200nm，而且相對穩(wěn)定的附著在壁外。菌落特征產(chǎn)莢膜的細菌其菌落表面濕潤、有光澤、粘液狀的，稱為光滑型（smooth）菌落。無莢膜的細菌其菌落表面干燥、粗糙的，稱為粗糙型（rough）菌落。莢膜粘液層菌膠團2）特點（1）主要成分是多糖、多肽或蛋白質(zhì)，尤以多糖居多。經(jīng)負染色（又稱背景染色）后可在光學顯微鏡下觀察到。（2）產(chǎn)生糖被是微生物的一種遺傳特性，其菌落特征及血清學反應是是細菌分類鑒定的指標之一。（3）莢膜等并非細胞生活的必要結(jié)構(gòu)，但它對細菌在環(huán)境中的生存有利。（詳見P29）莢膜成分多糖純多糖雜多糖多肽和多糖蛋白質(zhì)葡聚糖纖維素果聚糖多肽海藻酸透明質(zhì)酸聚-D-谷氨酸……莢膜功能保護作用貯藏養(yǎng)料堆積代謝廢物附著作用保護細菌免受干旱損壞防止噬菌體的吸附和裂解使致病菌免受宿主白細胞吞噬作為透性屏障或離子交換系介質(zhì)細菌間的信息識別作用細菌糖被實用意義鑒定菌種提取葡聚糖—“代血漿”或Sephadex胞外多糖：黃原膠用于石油開采菌膠團用于處理污水1)概念（參見P31）某些細菌細胞表面著生的一至數(shù)十條長絲狀、螺旋形的附屬物，具有推動細菌運動功能，為細菌的“運動器官”。7.細菌細胞壁以外的構(gòu)造

———鞭毛(flagellum,復flagella)鞭毛（Flagellum)鞭毛一般長度為15—20um直徑為0.01—0.02um觀察鞭毛的方法:染料沉積使之加粗后用顯微鏡觀察:常用電鏡觀察細菌鞭毛顯微鏡照片鞭毛的類型鞭毛的結(jié)構(gòu)電鏡下的大腸桿菌鞭毛鞭毛的有無和著生方式具有十分重要的分類學意義單端鞭毛端生叢毛兩端生鞭毛周生鞭毛細菌鞭毛的類型兩端單生單端從生單端單生周生兩端叢生3）鞭毛的結(jié)構(gòu)及其運動機制革蘭氏陰性菌的鞭毛構(gòu)造鞭毛絲：鞭毛球蛋白三條絲狀亞基,一條鞭毛細絲鉤形鞘