《原核微生物》PPT课件.ppt

细菌的繁殖主要是以二分分裂方式进行无性繁 殖。但也有少数细菌靠出芽繁殖或者劈裂繁殖。 细菌的繁殖首先是从DNA的复制开始的, 随着 DNA复制的完成,细胞膜内陷，接着细胞壁跟随内陷, 最后一分为二成为2个子细胞。 第一节 细菌 第二章 原核微生物 一、细菌的繁殖 二、 细菌的菌落 单个或者多个细菌细胞在适宜的固体培养基上生长发 育而成的肉眼可见的群体称为菌落。细菌的菌落有不同的 形状,菌落表面的光泽、起伏、边缘的形状以及菌落的颜色 等都各不相同。 三、原核微生物的分类 什么是种？种是由一群具有高度表型相似性的 个体组成，而且它又和其他类群具有明显的差异。种是 分类的基本单位。 微生物的种名用双名发表示:属名+种名加词 如枯草芽胞杆菌的种名是: Bacillus subtilus 原核微生物的分类等级是：原核生物界、门、 纲、目、科、属、种。 关于原核微生物的分类系统，世界比较权 威的原核微生物分类系统有三个： 、前苏联克拉西尼柯夫系统 、法国的普雷沃系统 、美国的伯杰氏系统 伯杰氏系统简介 ： 伯杰氏细菌鉴定手册(第九版)将原核微生物分为 35群，归纳为四大类(或四个门)： 第一类，具细胞壁的革兰氏阴性真细菌； 第二类，具细胞壁的革兰氏阳性真细菌； 第三类，无细胞壁的真细菌； 第四类，古细菌。 伯杰氏系统细菌学手册第二版将原核生物分为古 细菌和真细菌2个界，下设25门，39纲，89目，207科， 包括852属，5000余种，分为五卷本出版。伯杰氏系统 细菌学手册第二版的分类如下图: 四、细菌的常见代 表 小球菌属（Micrococcus） 直径为 0.51.5um的球菌。分裂后单个存在。化能 有机营养型, 利用有机物作为碳源和能源, 厌格好气菌。分 布在土壤和水中, 在人体和动物的皮肤上也存在。 葡萄球菌属（Staphylococcus） 直径为0.51.5um 的球菌, 细胞无规则的分裂成为 葡萄状的群体。化能有机营养型, 利用有机物作为碳源和能 源, 兼厌气性, 在有氧无氧条件下都能生长。大多数生活在 温血动物的皮屑, 皮腺和粘膜上。 （一）球 菌 （二）G- 的无芽胞杆菌 假单胞菌属（Pseudomonas） 细胞杆状0.50.8um1.5 3.0um，在细胞的一端生一根或几根鞭毛 ，绝大多数是化能有机营养型，极少数 为化能无机营养型，多数为严格好气菌 。多数生活在土壤和水中， 有些是动植 物病原菌，如引起人们伤口化脓的绿脓 杆菌（Pseudomonas aeruginosa）、引 起甘薯瘟的甘薯假单胞菌（Pseudomonas btatae）。 蛭弧菌属（Bdellovibrio） 是一类寄生细菌并导致宿主 裂解的比普通细菌小的细菌。在一端生一根比普通细菌鞭毛 粗3倍的鞭毛，运动性强。在寄主内的壁膜之间繁殖。蛭弧菌 广泛分布于土壤、水域中。 细胞杆状1.11.5um2.06.0um，单生或成对，周 生鞭毛或不生鞭毛，细胞表面有菌毛，有些菌株有荚膜。化能 有机营养型，利用多种有机物作为碳源和能源。兼厌气菌，有 氧、无氧都能生长。生活在人体或温血动物的下肠道和粪便中 。有些 E.coli的菌株是研究生理，遗传的良好材料。 大肠杆菌（Escherichia coli） （三）G+ 的无芽胞杆菌 乳酸杆菌属（Lactobacillus） 细胞杆状, 常形成长链，但从不分枝，没有鞭毛， 不运动。化能有机营养型，无论有无氧气都进行无氧呼吸 ，多数在无氧条件下比有氧条件下生长得好。乳酸菌在酱 腌菜、存贮饲料和酸乳的制作中起主要作用。 （四）G+ 的芽胞杆菌 芽胞杆菌属（Bacillus） 菌体杆状，大小变化很大，0.32.227um，芽 胞形态因种而定。多数革兰氏染色阳性，也有革兰氏染色不 定的。多数生鞭毛，鞭毛周生。芽胞抗热，能耐80高温10 分钟以上。严格好气或微好气。 广泛生活在土壤、水体 、植物表面或其它环境中。 还有的寄生在昆虫体内，是 昆虫病原菌。如苏云金芽胞 杆菌（Bacillus thuringiensis ），靠产生的伴胞晶体杀死 昆虫幼虫。 梭菌属（Clostridium） 菌体杆状, 0.61.237um, 多数生鞭毛, 鞭毛 周生。芽胞端生或着生在细胞中央并使菌体膨大成鼓棰状或 梭状, 多数革兰氏染色阳性, 也有革兰氏染色不定的。化能 有机营养型。绝大多数是严格厌气的。 广泛生活在土壤、水体、动物及排泄物中。 （五）螺旋菌 螺旋菌属（Spirillum） 菌体弯杆状或螺旋状，细胞大小为0.251.72 6um，G-，一端或两端单生鞭毛或丛生鞭毛，运动。化能有机 营养型，好气或微好气；生活在土壤、淡水或海洋，也分布在 植物的根际、人或动物的生殖器官、肠道或口腔。 （六）螺旋体（Spirochaeta） 螺旋体与螺旋菌的主要区别在于螺旋菌以鞭毛运动, 而螺旋体靠缠绕原生质柱的轴丝伸缩运动。 螺旋体 G-，细胞大小差异 较大，0.090.753500um ，化能有机营养型。可分为腐 生和寄生两类。除细螺旋体属 （Leptospira）专性好氧外，其 余均为厌氧或兼性厌氧。 螺旋体广泛分布于自然界和动物体内, 有的是致病菌 , 如寄生人的密螺旋体引起人的梅毒。 （七）特殊细菌 鞘细菌（Sheathed bacteria）也称衣细菌 鞘细菌的共同特点是: 成串的杆状细胞包围在共 同的鞘套中形成不分枝的菌丝体。衣细菌的菌丝或漂浮在水 中,或形成粘性的附着器俯着在固体上。单个细胞杆状、偏 端丛生鞭毛。 鞘细菌属有机营养型, 但不能利用铵盐和硝态氮, 鞘细菌专性好氧, 某些鞘 细菌可以从衣鞘包裹的金 属氧化物（如铁、锰）中 获得能量。鞘细菌常使污 水处理厂的活性污泥膨胀 ，造成污泥澄清困难。 粘细菌 粘细菌的主要特点是: 细胞壁很薄, 能靠细胞分 泌的粘液在固体表面滑行运动,在生活世代中有营养细胞 和子实体两个阶段(见下图)。细胞杆状。化能有机营养型 ; 专性好氧; 主要分布在土壤表层、树皮、腐烂的木材、 堆肥和动物粪便中。有的类群能分解纤维素。 枝原体（Mycoplasma） 枝原体是没有细胞壁，细胞呈多种形态，革兰氏负 反应， 能够通过细菌过滤器，菌落呈煎鸡蛋状，可以人工 培养的最小细菌。枝原体广泛分布于土壤、污水、温泉等温 热环境以及昆虫，脊椎动物和人体中。 立克次氏体（Richettsia） 立克次氏体是脊椎动物，一般是哺乳动物的活细胞中 的专性寄生菌。细胞为球状、杆状、丝状，革兰氏负反应， 没有鞭毛，不运动。立克次氏体一般不能通过细菌过滤器。 立克次氏体引起人和动物的各种疾病，如斑疹伤寒和Q热病 。 衣原体（Chlamydia） 衣原体是仅在脊椎动物细胞中生活的专性寄生菌。衣 原体的细胞多呈球形或椭圆形，革兰氏负反应，个体小、能 够通过细菌过滤器。衣原体有特殊的细胞生活周期，即有原 体和始体两种形态。原体是有厚壁，中央为致密拟核结构的 小细胞。始体是原体被胞饮作用进入宿主细胞后在宿主细胞 内形成的薄壁大细胞，始体在宿主细胞进行二分分裂繁殖， 它没有感染性。 厌气的不产氧光能营养菌 绿色细菌属（Chlorobium）和着色细菌属（ Chromatium）是厌气的不产氧光能营养菌。它们在厌气条件 下从光取得的能量还原CO2 ，积累有机物时没有氧气放出。 这两个属的主要区别是：在以H2S作电子供体时前者在细胞外 积累硫，后者在细胞内积累元素硫。 Chlorobium Chromatium 第二节 放线菌 比较原始的放线菌细胞杆状分叉或只有基质菌丝 没有气生菌丝。典型的放线菌除有发达的基质菌丝外, 还 有发达的气生菌丝和孢子丝。 放线菌是革兰氏正反应，具多核的单细胞原核生物。 一、放线菌的形态特征 基质菌丝是紧贴固体培养基表面并向培养基里面生 长的菌丝。气生菌丝是自基质表面向空气中生长的菌丝，由 气生菌丝的顶端分化产生的成串孢子称为孢子丝。放线菌的 孢子丝有直形，波曲、螺旋等各种形态，它是放线菌进行分 类的重要依据之一。 放线菌的基质菌丝、气生菌丝、孢子丝： 放线菌的孢子有球形，椭圆形或爪子形等各种形状， 孢子表面还有不同的纹饰，这些特征也是放线菌分类的依据 。 放线菌的孢子丝和孢子 二、放线菌的菌落特点 放线菌的菌落特征因种而异，大致分为两类： 一类是以链霉菌为代表，其早期菌落类似细菌， 后期由于气生菌丝和分生孢子的形成而变成表面干燥，粉 粒状并常有辐射状皱折。菌落一般较小，质地较致密，不 易挑起并常有各种不同的颜色。另一类是以诺卡氏菌为代 表，菌落一般只有基质菌丝，结构松散，粘着力差，易于 挑起，也有特征性的颜色。 三、放线菌的繁殖特点 放线菌主要通过形成无性孢子的方式进行繁殖，也可靠菌丝 片断进行繁殖。放线菌的孢子形成通过电镜观察表明，孢子丝 分裂方式只有横隔分裂的方式。通过对链霉菌的研究，对链霉 菌的孢子形成又提出三个基本型。 型：由缢缩壁形成孢子横隔。 型：间隙横隔; 型：由缢缩壁和间隙组成孢 子横隔; 四、放线菌的代表类群 诺卡氏菌属（Nocardia） 在固体培养基上生长时 ，只有基质菌丝，没有气生 菌丝或只有很薄一层气生菌 丝，靠菌丝断裂进行繁殖。 该属能产生多种抗生素。对 结核分枝杆菌和麻疯分枝杆 菌有特效的利福霉素就是由 该属菌产生的 。 链霉菌属（Streptomyces） 在固体培养基上生长时，形成发达的基质菌丝和气 生菌丝。气生菌丝生长到一定时候分化产生孢子丝，孢子丝 有直，波曲，螺旋形等各种形态。孢子有球形，椭圆，杆状 等各种形态，并且有的孢子表面还有刺、疣、毛发等各种纹 饰。 链霉菌的气生菌丝和基质菌丝 有各种不同的颜色，有的菌丝还 产生可溶性色素分泌到培养基中 ，使培养基呈现各种颜色。 链霉菌的许多种类产生对人类有 益的抗生素。如链霉素、红霉素， 四环素等都是由Streptomyce中的一 些种产生的。 小单孢菌属（Micromonospora） 菌丝体纤细，只形成基质菌丝，不形成气生菌丝，在 基质菌丝上长出许多小分枝，顶端着生一个孢子。此属也 是产生抗生素较多的一个属，如庆大霉素就是由该属的降 红小单孢菌（Micromonospora purpurea）和棘孢小单孢 菌(M.echinospora)产生的。 第三节 蓝细菌 蓝细菌亦称蓝绿藻，藻类学家将它归在蓝藻门 。 细菌学家将蓝细菌归入原核生物，因为蓝细菌 的细胞结构具有以下特点： 、核为原核； 、细胞壁含有肽聚糖； 、核糖体为70S； 、没有单位膜包围的细器等特点。 一、蓝细菌的特点 细胞构造和形态特点 蓝细菌的形态有单细胞，单细胞组成的群体和丝状 体。不少丝状体种类的蓝细菌有异型胞，有异形胞的 蓝细菌可以固N。有些没有异形胞的蓝细菌也可以固氮 。 蓝细菌的营养特点 蓝细菌含有叶绿素，能象植物一样进行产氧的光合 作用，利用日光作为能源，同化CO2为细胞有机物。 繁殖特点 单细胞的蓝细菌以二分分裂方式繁殖。丝状体的 蓝细菌靠断裂成藻殖段进行繁殖，至今还没有发现蓝 细菌的有性生殖。 运动特点 蓝细菌没有鞭毛，不能运动，但能“滑行” 。 二、蓝细菌的代表类群 胞呈球形，细胞在平行面上 分裂形成丝状体。链状丝外有一层或薄 或厚的胶鞘。丝状体中有少数不同于营 养细胞的特殊细胞异形胞，异型胞 在光学显微镜下观察比营养细胞大，色 浅，细胞两端有极节，壁厚。它是固氮 的场所。红萍鱼腥藻（A.azollae）生 活在红萍体腔中，能固氮，故培养红萍 可用作饲料和肥料。 鱼腥藻属（Anabaena） 念珠藻属（Nostoc） 念珠藻细胞球形，桶形，或圆柱形，异形胞间生， 由细胞平行分裂产生的链状丝常卷曲在坚固的鞘被中。我 国各地地面上在雨后出现的地木耳就是念珠藻的一种。 颤藻属（Oscillatoria） 藻丝由饼状细胞堆叠而成，不分枝，也没 有假分枝，没有异形胞，但有的种也可以固氮。颤藻在 水中不断颤动得名。 螺旋藻(Spirulina) 螺旋藻即螺旋蓝细菌。它是一 种古老的海洋生物，是地球上 最早出现的利用光能和无机物 制造有机物的原始生物之一。 螺旋藻细胞为圆筒形，由单细 胞或细胞间隔不明显的多细胞 组成螺旋形丝状体。最适生长 温度35-37，喜碱性，蛋白 含量高达50-60%。现已被开 发为保健食品。 第四节 古细菌 Woese和Wolfe（1970）在对代表性细菌类群的 16SRNA 碱基序列进行比较后发现：产甲烷菌、极端嗜盐 菌和嗜热嗜酸细菌的16SRNA谱既不同于真细菌，也不同 于真核生物。由于这些细菌的生活条件与地球上生命出 现的初期的环境相似，因此他们建议把这些细菌从细菌 中独立出来并命名为古细菌（archaebacteria）。 一、古细菌的特点 1、细胞壁没有肽聚糖，而含“假肽聚糖“，假肽聚糖 不含胞壁酸，DAP和D型AA。 2、细胞膜中的脂类不是磷脂而是甘油与植烷基以醚 键连接。 3、16SRNA有较强的保守性。 古细菌与真细菌相比，它们的细胞构造具有如下特点： 古细菌的细胞形态有杆状、球状、螺旋状和拟八叠球状， 它们生活在严格厌氧或极端嗜盐或嗜酸热的极端环境条件下。 二、古细菌的代表 产甲烷细菌 产甲烷细菌是一类严格厌氧, 能利用简单的C1、 C2化合物 （CO2 、甲酸、甲醇、甲胺和乙酸）生长并产生甲烷的古细菌 ， 产甲烷细菌含有特殊的辅酶 F420，因此几乎所有的产甲烷菌 在荧光显微镜下镜检都有自发