第三章 微生物類群與形態(tài)結(jié)構(gòu)(14級期末總結(jié))

第三章

微生物類群與形態(tài)結(jié)構(gòu)微生物病毒真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、單細(xì)胞藻類、原生動物等非細(xì)胞型：細(xì)胞型原核微生物真核微生物（Eukarya）：又稱真細(xì)菌（eubacteria），包括普通細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支（枝）原體、立克次氏體和衣原體等。細(xì)菌（Bacteria）古菌（Archaea）Outline第一節(jié)細(xì)菌第二節(jié)古菌第三節(jié)真核微生物第一節(jié)（真）細(xì)菌一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)二、放線菌三、支原體、立克次氏體和衣原體四、螺旋體（Spirochete）

五、粘細(xì)菌（Myxobacteria）六、蛭弧菌（Bdellovibrio）七、藍(lán)細(xì)菌（Cyanobacteria）第一節(jié)細(xì)菌（Bacteria）一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)（一）個體形態(tài)和排列（二）大小（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁2、細(xì)胞膜3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物4、核區(qū)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢6、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———

糖被7、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———

鞭毛8、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———

菌毛9、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———

性毛第一節(jié)細(xì)菌（Bacteria）一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)（一）個體形態(tài)和排列球狀:桿狀:螺旋狀:弧菌、螺菌、螺旋體菌?；拘螒B(tài)

細(xì)胞個體呈球形或橢圓形，不同種的球菌在細(xì)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)。細(xì)胞呈桿狀或圓柱形，

桿狀細(xì)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)。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特殊構(gòu)造：部分細(xì)菌具有的或一般細(xì)菌在特殊環(huán)境下才有的構(gòu)造一般構(gòu)造：一般細(xì)菌都有的構(gòu)造1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（1）革蘭氏染色（Gramstain）

蘭氏染色法是1884年由丹麥病理學(xué)家C.Gram（革蘭）所創(chuàng)立的。該法可將所有的細(xì)菌區(qū)分為革蘭氏陽性菌（G+）和革蘭氏陰性菌（G-）兩大類，是細(xì)菌學(xué)上最常用的鑒別染色法。1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（1）革蘭氏染色1、用堿性染料結(jié)晶紫對菌液涂片進(jìn)行初染；2、用碘溶液進(jìn)行媒染，其作用是提高染料和細(xì)胞間的相互作用從而使二者結(jié)合得更牢固；3、用乙醇或丙酮沖洗進(jìn)行脫色。在經(jīng)歷脫色后仍將結(jié)晶紫保留在細(xì)胞內(nèi)的為革蘭氏陽性細(xì)菌，而革蘭氏陰性細(xì)菌的結(jié)晶紫被洗掉，細(xì)胞呈無色；4、用一種與結(jié)晶紫具有不同顏色的堿性染料對涂片進(jìn)行復(fù)染。例如蕃紅，它使原來無色的革蘭氏陰性細(xì)菌最后呈現(xiàn)桃紅到紅色，而革蘭氏陽性細(xì)菌繼續(xù)保持深紫色。1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（1）革蘭氏染色表革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌細(xì)胞壁成分的比較1、細(xì)胞壁4）革蘭氏染色與細(xì)胞壁：

（4）革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌的比較革蘭氏染色的原理（參見P49，新版P048）（二）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁6）缺壁細(xì)菌（cellwalldeficientbacteria）：細(xì)胞壁缺乏或缺損的各種細(xì)菌的統(tǒng)稱，包括支原體、L型細(xì)菌、原生質(zhì)體和球狀體等。缺壁細(xì)菌實(shí)驗(yàn)室或宿主體內(nèi)形成缺壁突變——L型細(xì)菌人工去壁基本去盡——原生質(zhì)體(G＋)部分去掉——球狀體(G－)在自然界長期進(jìn)化中形成——支原體(protoplast)(L-formofbacteria)(sphaeroplast)(Mycoplasma)（參見P48-49，新版P047）（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物2）顆粒狀貯藏物(reservematerials)：貯藏物是一類由不同化學(xué)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。

糖原：大腸桿菌、克雷伯氏菌、芽孢桿菌和藍(lán)細(xì)菌等

碳源及能源類

聚β-羥丁酸（PHB）：固氮菌、產(chǎn)堿菌和腸桿菌等

硫粒：紫硫細(xì)菌、絲硫細(xì)菌、貝氏硫桿菌等貯藏物藻青素：藍(lán)細(xì)菌

藻青蛋白：藍(lán)細(xì)菌

磷源（異染粒）：迂回螺菌、白喉棒桿菌、結(jié)核分枝桿菌氮源類（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢1）概念

某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期，在細(xì)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(qiáng)的休眠體，稱為芽孢（endospore或spore，偶譯“內(nèi)生孢子”）。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢6）伴孢晶體（parasporalcrystal）少數(shù)芽孢桿菌，例如蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis)（簡稱“Bt”）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。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)5、特殊的休眠構(gòu)造——芽孢6）伴孢晶體（parasporalcrystal）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(xì)菌制成有利于環(huán)境保護(hù)的生物農(nóng)藥——細(xì)菌殺蟲劑。特點(diǎn)：不溶于水，對蛋白酶類不敏感；容易溶于堿性溶劑。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)6、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造在某些原核生物的細(xì)胞壁外，著生一些特殊的附屬物，包括：

糖被（glycocalyx）

鞭毛（flagella）

菌毛（fimbriae）

性菌毛（pili）（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)6、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———

糖被（glycocalyx）1)概念

包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)。糖被按其有無固定層次、層次厚薄又可細(xì)分為莢膜（capsule或macrocapsule，大莢膜）、微莢膜(microcapsule)、粘液層(slimelayer)和菌膠團(tuán)(zoogloea)。糖被包裹在單個細(xì)胞上在壁上有固定層層次厚：(大)夾膜層次薄：微夾膜包裹在細(xì)胞群上：菌膠團(tuán)[動膠菌屬（Zoogloea）有]松散，未固定在壁上：粘液層（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)7、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———

鞭毛(flagellum,復(fù)flagella)1)概念生長在某些細(xì)菌體表的長絲狀、波曲形的蛋白質(zhì)附屬物，稱為鞭毛（flagellum，復(fù)flagella），其數(shù)目為一至數(shù)十條，具有推動細(xì)菌運(yùn)動功能，為細(xì)菌的“運(yùn)動器官”。原核微生物鞭毛的構(gòu)造由基體（basalbody）、鉤形鞘

（鞭毛鉤,hook）

和鞭毛絲（filament）三部分組成。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)7、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———

鞭毛(flagellum,復(fù)flagella)3）鞭毛的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動機(jī)制(a)Flagellarbasalbodiesandhooksinagram-negativebacterialcell(b)Flagellarbasalbodiesandhooksinagram-positivebacterialcell

FlagellarUltrastructure鞭毛絲鞭毛鉤相同：三部分結(jié)構(gòu)；不同：基部的差異。基體:L,P和S-M環(huán)基體:S-M（革蘭氏陰性菌鞭毛）（革蘭氏陽性菌鞭毛）（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)7、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———

鞭毛(flagellum,復(fù)flagella)4）鞭毛推動細(xì)菌運(yùn)動的特點(diǎn)（1）速度一般速度在20～80μm/s范圍，最高可達(dá)100μm/s（每分鐘達(dá)到3000倍體長），超過了陸上跑得最快的動物——獵豹的速度（每分鐘1500倍體長或每小時110km/h）。（2）方式細(xì)菌以推進(jìn)方式做直線運(yùn)動，以翻騰形式做短促轉(zhuǎn)向運(yùn)動。通過鞭毛的旋轉(zhuǎn)（逆時針或順時針）而使細(xì)菌運(yùn)動（向前或翻滾）。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)8、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———

菌毛(fimbria，復(fù)數(shù)fimbriae)長在細(xì)菌體表的纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)類附屬物，具有使菌體附著于物體表面的功能。菌毛直徑3~10nm,菌毛蛋白(pilin)亞基圍繞中心作螺旋狀排列,呈中空管狀。每個細(xì)菌約有250～300條菌毛。有菌毛的細(xì)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(jìn)一步定植和致病。（三）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)9、細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造———性毛(pili,單數(shù)pilus)構(gòu)造和成分與菌毛相同，但比菌毛長，數(shù)量僅一至少數(shù)幾根。性毛一般見于革蘭氏陰性細(xì)菌的雄性菌株（即供體菌）中，其功能是向雌性菌株（即受體菌）傳遞遺傳物質(zhì)。有的性毛還是RNA噬菌體的特異性吸附受體。F+細(xì)胞

F—細(xì)胞性毛第一節(jié)細(xì)菌（Bacteria）二、放線菌三、支原體、立克次氏體和衣原體一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)五、粘細(xì)菌（Myxobacteria）六、蛭弧菌（Bdellovibrio）七、藍(lán)細(xì)菌（Cyanobacteria）四、螺旋體（Spirochete）

第一節(jié)細(xì)菌（Bacteria）二、放線菌（一）概念（二）形態(tài)與結(jié)構(gòu)單細(xì)胞，大多由分枝發(fā)達(dá)的菌絲組成；菌絲直徑與桿菌類似，約1mm；細(xì)胞壁組成與細(xì)菌類似，革蘭氏染色陽性（少數(shù)陰性）；細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌基本相同;根據(jù)菌絲的形態(tài)與功能不同，分為基內(nèi)菌絲、氣生菌絲與孢子絲三種。放線菌（Actinomycetes，Actinobacterium）：細(xì)胞形態(tài)從桿狀至絲狀，大多數(shù)具有分枝狀菌絲、以孢子進(jìn)行繁殖，革蘭氏染色陽性，屬于細(xì)菌范疇內(nèi)的一類原核微生物。二、放線菌（三）生長與繁殖繁殖方式無性孢子菌絲斷裂分生孢子常見于液體培養(yǎng)中，工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)抗生素時都以此法大量繁殖放線菌細(xì)菌的芽孢是休眠體，而放線菌的孢子是繁殖體孢囊孢子二、放線菌（五）分布特點(diǎn)及與人類的關(guān)系放線菌常以孢子或菌絲狀態(tài)極其廣泛地存在于自然界，土壤中最多，其代謝產(chǎn)物使土壤具有特殊的泥腥味。能產(chǎn)生大量的、種類繁多的抗生素（其中90%由鏈霉菌產(chǎn)生）。有的放線菌可用于生產(chǎn)維生素、酶制制；此外，在甾體轉(zhuǎn)化、石油脫蠟、烴類發(fā)酵、污水處理等方面也有應(yīng)用。

少數(shù)寄生型放線菌可引起人、動物（如皮膚、腦、肺和腳部感染）、植物（如馬鈴薯和甜菜的瘡痂?。┑募膊　５谝还?jié)細(xì)菌（Bacteria）三、支原體、立克次氏體和衣原體支原體（Mycoplasma）立克次氏體（Rickettsia）衣原體（Chlamydia）革蘭氏陰性細(xì)菌，其大小和特性均介于通常的細(xì)菌與病毒之間。四、螺旋體（Spirochete）

一、概念是一類具有獨(dú)特的形態(tài)和運(yùn)動機(jī)制的G﹣細(xì)菌。菌體細(xì)長、柔軟、彎曲呈螺旋狀，大小為0.1-3μm×5-250μm

；靠體內(nèi)軸絲(axialfilaments)運(yùn)動。二、特點(diǎn)廣泛存在于水生環(huán)境，也有許多分布在人和動物體內(nèi)。大部分營自由的腐生生活或共生，無致病性，只有一小部分可引起人和動物的疾病。多為厭氧，少為好氧，有的為兼性厭氧。第一節(jié)細(xì)菌（Bacteria）五、粘細(xì)菌（myxobacteria）一、概念粘細(xì)菌又名子實(shí)粘細(xì)菌，是一類具有最復(fù)雜的行為模式和生活史的原核微生物。二、特點(diǎn)1、為單細(xì)胞、桿狀、柔軟，無鞭毛，產(chǎn)生粘液，可在固體表面作“滑行”運(yùn)動，以分裂方式進(jìn)行繁殖，革蘭氏染色陰性；2、能形成粘孢子和形態(tài)各異、顏色鮮艷、肉眼可見的子實(shí)體，有獨(dú)特的協(xié)同社會性行為；3、可以合成大量具有生物學(xué)活性的次級代謝產(chǎn)物。第一節(jié)細(xì)菌（Bacteria）六、蛭弧菌（Bdellovibrio）（一）概念寄生于其它細(xì)菌并導(dǎo)致其裂解的一類弧菌，其行為類似噬菌體。（二）特點(diǎn)1、鞭毛多為偏端單生；2、生活方式多樣：寄生、兼性寄生，極少數(shù)腐生。一般認(rèn)為后者為突變株；3、可能成為防治有害細(xì)菌的一種有力武器。第一節(jié)細(xì)菌（Bacteria）七、藍(lán)細(xì)菌（Cyanobacteria）1、概念也稱藍(lán)藻或藍(lán)綠藻（blue-greenalgae），是一類含有葉綠素a、能以水作為供氫體和電子供體、通過光合作用將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能、同化CO2為有機(jī)物質(zhì)的光合細(xì)菌。以前曾歸于藻類，因?yàn)樗透叩戎参镆粯泳哂泄夂仙?---葉綠素a，能進(jìn)行產(chǎn)氧型光合作用。第一節(jié)細(xì)菌（Bacteria）第二節(jié)古（生）菌（Archaea）一、概念的提出1977年，CarlWoese以16SrRNA序列比較為依據(jù)，提出的獨(dú)立于真細(xì)菌和真核生物之外的生命的第三種形式。在分類地位上與真細(xì)菌和真核生物并列為三域（Domain），并且在進(jìn)化譜系上更接近真核生物。在細(xì)胞構(gòu)造上與真細(xì)菌較為接近，同屬原核生物。多生活于一些生存條件十分惡劣的極端環(huán)境中，例如高溫、高鹽、高酸等。原名：古細(xì)菌（Archaebacteria）；后改名：古生菌（Archaea）微生物（病毒）古生菌（Archaea）細(xì)菌（Bacteria）非細(xì)胞型細(xì)胞型原核微生物真核微生物（Eukarya）古生菌在進(jìn)化譜系上與真細(xì)菌及真核生物相互并列，且與后者關(guān)系更近，而其細(xì)胞構(gòu)造卻與真細(xì)菌較為接近，同屬于原核生物。Eubacteria

（真細(xì)菌）Archaebacteria（古細(xì)菌）第二節(jié)古菌（Archaea）二、細(xì)胞形態(tài)在顯微鏡下，古生菌與細(xì)菌具有類似的個體形態(tài)。三、細(xì)胞結(jié)構(gòu)在細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能上，古生菌既有類似真細(xì)菌之處，也有類似真核生物之處，還具有一些自己獨(dú)特的特點(diǎn)。三、細(xì)胞結(jié)構(gòu)（一）細(xì)胞壁具有與真細(xì)菌類似功能的細(xì)胞壁；細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分均差別甚大；已研究過的一些古生菌，它們細(xì)胞壁中沒有真正的肽聚糖，而是由多糖（假肽聚糖）、糖蛋白或蛋白質(zhì)等構(gòu)成的。熱原體屬（Thermoplasma）沒有細(xì)胞壁。（1）假肽聚糖細(xì)胞壁（2）獨(dú)特多糖細(xì)胞壁（3）硫酸化多糖細(xì)胞壁（4）糖蛋白細(xì)胞壁（5）蛋白質(zhì)細(xì)胞壁三、細(xì)胞結(jié)構(gòu)（二）細(xì)胞膜古生菌的質(zhì)膜在本質(zhì)上也是由磷脂組成，但它比真細(xì)菌或真核生物具有更明顯的多樣性。親水頭（甘油）與疏水尾（烴鏈）間是通過醚鍵而不是酯鍵連接的；細(xì)胞膜的化學(xué)組分存在多樣性；古生菌的細(xì)