1原核微生物形态结构

1、原核微生物原核微生物微生物微生物（病毒）（病毒）古生菌（古生菌（archaea）细菌（细菌（bacteria）真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、 单细胞藻类、 原生动物等非细胞型非细胞型细胞型细胞型原核微生物原核微生物真核微生物真核微生物（eukarya）又称真细菌（eubacteria），包括普通细菌、放线菌、蓝细菌、 枝原体、立克次氏体和衣原体等古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列，且与后者关系古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列，且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌较为接近，同属于原核生物。更近，而其细胞构造却与真细菌较为接近，同属于原核生物。eubacteria （真细菌

2、）（真细菌）archaebacteria （古细菌）（古细菌）第一节 真细菌（eubacteria）二、放线菌二、放线菌三、支原体、立克次氏体和衣原体三、支原体、立克次氏体和衣原体一、一般形态及细胞结构一、一般形态及细胞结构四、粘细菌（四、粘细菌（myxobacteria）五、蛭弧菌（五、蛭弧菌（bdellovibrio）六、蓝细菌（六、蓝细菌（cyanobacteria）第一节第一节 真细菌（真细菌（eubacteria）一、一般形态及细胞结构一、一般形态及细胞结构（一）个体形态和排列（一）个体形态和排列（二）大小（二）大小（三）细胞的结构（三）细胞的结构1 1、细胞壁细胞壁2 2、细胞膜细

3、胞膜3 3、细胞质和内含物细胞质和内含物4、核区、核区5、特殊的休眠构造、特殊的休眠构造芽孢芽孢6、细菌、细菌细胞壁以外的构造细胞壁以外的构造 糖被糖被7、细菌、细菌细胞壁以外的构造细胞壁以外的构造 鞭毛鞭毛8、细菌、细菌细胞壁以外的构造细胞壁以外的构造 菌毛菌毛 9、细菌、细菌细胞壁以外的构造细胞壁以外的构造 性毛性毛第一节第一节 真细菌（真细菌（eubacteria）一、一般形态及细胞结构一、一般形态及细胞结构（一）个体形态和排列（一）个体形态和排列球状球状杆状杆状螺旋状螺旋状基本形基本形态态一、一般形态及细胞结构一、一般形态及细胞结构（一）个体形态和排列（一）个体形态和排列1、球状、球状

4、 细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌淋病奈瑟氏球菌淋病奈瑟氏球菌肺炎链球菌肺炎链球菌一、一般形态及细胞结构一、一般形态及细胞结构（一）个体形态和排列（一）个体形态和排列2、杆状、杆状 细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。 杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发

5、生杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般不作为分类依据。变化，一般不作为分类依据。枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌炭疽病的病原菌炭疽病的病原菌 -炭疽杆菌炭疽杆菌破伤风梭菌破伤风梭菌一、一般形态及细胞结构一、一般形态及细胞结构（一）个体形态和排列（一）个体形态和排列3、螺旋状、螺旋状弧菌弧菌螺旋菌螺旋菌螺旋体菌螺旋体菌弧菌：弧菌：菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，形似形似“c”字或逗号，鞭毛偏端生。字或逗号，鞭毛偏端生。(寄生性弧菌寄生性弧菌-蛭弧菌蛭弧菌)霍乱弧菌霍乱弧菌螺旋菌：螺旋菌：菌体回转如螺旋，螺旋菌体回转如螺旋，螺旋数目和螺距大小因种而数

6、目和螺距大小因种而异。鞭毛二端生。细胞异。鞭毛二端生。细胞壁坚韧，菌体较硬。壁坚韧，菌体较硬。一、一般形态及细胞结构一、一般形态及细胞结构（一）个体形状和排列（一）个体形状和排列4、其它形状、其它形状1）柄杆菌（柄杆菌（prosthecate bacteria）细胞上有柄（细胞上有柄（stalk）、菌丝）、菌丝（hyphae）、附器）、附器（appendages）等细胞质伸）等细胞质伸出物，细胞呈杆状或梭状，出物，细胞呈杆状或梭状，并有特征性的细柄。并有特征性的细柄。一般生活在一般生活在淡淡水中固形物的水中固形物的表面，其表面，其异常形态使得菌体异常形态使得菌体的表面积与体积之比增加，的表面积

7、与体积之比增加，能有效地吸收有限的营养物；能有效地吸收有限的营养物；（一）个体形状和排列（一）个体形状和排列2）3）星形细菌（星形细菌（star-shaped bacteria ）3方形细菌（方形细菌（square-ahaped bacteria）（stella）（haloarcula）4、其它形状、其它形状（一）个体形状和排列（一）个体形状和排列4、其它形状、其它形状4）异常形态）异常形态环境条件的变化：环境条件的变化：物理、化学因子的刺激物理、化学因子的刺激培养时间过长培养时间过长阻碍细胞正常发育阻碍细胞正常发育细胞衰老细胞衰老营养缺乏营养缺乏自身代谢产物积累过多自身代谢产物积累过多异常形

8、态异常形态正常形态正常形态环境条件恢复正常环境条件恢复正常（二）大小（二）大小1、范围、范围最小：最小：与无细胞结构的病毒相仿（与无细胞结构的病毒相仿（50 nm；）；）最大：最大：肉眼可见（肉眼可见（0.75 mm）；）；德国科学家德国科学家h. n. schulz等等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中年在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌（发现的一种硫磺细菌（sulfur bacterium），其大小可达），其大小可达0.75 mm，thiomargarita namibiensis，-“纳米比亚硫磺珍珠纳米比亚硫磺珍珠”（二）大小（二）大小1、范围、范围物物镜镜特特性性搜索

9、物镜低倍镜高倍镜油镜放放大大倍倍数数41040-4590-100数数值值孔孔径径值值0.100.250.55-0.651.25-1.4焦焦距距（f）40 mm16 mm4 mm1.8-2.0 mm工工作作距距离离17-20 mm4-8 mm0.5-0.7 mm0.1 mm450nm光光源源（蓝蓝光光）时时的的分分辨辨率率2.3 m0.9 m0.35 m0.18 m光学显微镜物镜的特性光学显微镜物镜的特性在对细菌进行光学显微镜观察时，油镜最常使用，也最为重要。在对细菌进行光学显微镜观察时，油镜最常使用，也最为重要。（二）大小（二）大小2、测量方法、测量方法显微镜测微尺显微照相后根据放大倍数进行测

10、算（二）大小（二）大小2、细菌大小测量结果的影响因素、细菌大小测量结果的影响因素个体差异；干燥、固定后的菌体会一般由于脱水而比活菌体缩短1/3-1/4；染色方法的影响，一般用负染色法观察的菌体较大；幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大；环境条件，如培养基中渗透压的改变也会导致细胞大小的变化。第一节第一节 真细菌（真细菌（eubacteria）二、放线菌的形态结构二、放线菌的形态结构（一）概念（一）概念在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，以孢子进行繁殖。在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，以孢子进行繁殖。“介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物介于细菌与丝状真菌之间又接

11、近细菌的一类丝状原核生物”近代生物学技术放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物，放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物，只不过其细胞形态为分枝状菌丝。只不过其细胞形态为分枝状菌丝。第一节第一节 真细菌（真细菌（eubacteria）放线菌放线菌（一）概念（一）概念放线菌是具有菌丝、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类放线菌是具有菌丝、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物，属于真细菌范畴。原核微生物，属于真细菌范畴。（二）形态与结构（二）形态与结构t单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；t菌丝直径与杆菌类似，约菌丝直径与杆菌类似，约1 m；t细胞壁组成

12、与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）；细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）；t细胞的结构与细菌基本相同，细胞的结构与细菌基本相同，t 按形态和功能可分为营养、气生和孢子丝三种。按形态和功能可分为营养、气生和孢子丝三种。二、放线菌二、放线菌（二）形态与结构（二）形态与结构二、放线菌（二）形态与结构（二）形态与结构营养菌丝匍匐生长于营养菌丝匍匐生长于培养基内，吸收营养培养基内，吸收营养营养菌丝发育到一定阶段，营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成气生菌丝伸向空间形成气生菌丝气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形成孢子气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形成孢子的菌丝，即孢子丝的菌丝，即

13、孢子丝二、放线菌（二）形态与结构二、放线菌二、放线菌（三）菌落形态（三）菌落形态菌落形态菌落形态能产生大量分枝和气生菌丝的菌种能产生大量分枝和气生菌丝的菌种（如链霉菌）（如链霉菌）不能产生大量菌丝体的菌种不能产生大量菌丝体的菌种（如诺卡氏菌）（如诺卡氏菌）菌落质地致密，与培养基结合紧密，小而不菌落质地致密，与培养基结合紧密，小而不蔓延，不易挑起或挑起后不易破碎。蔓延，不易挑起或挑起后不易破碎。粘着力差，粉质，针挑起易粉碎粘着力差，粉质，针挑起易粉碎二、放线菌二、放线菌（三）菌落形态（三）菌落形态二、放线菌二、放线菌（三）菌落形态（三）菌落形态第一节第一节 真细菌（真细菌（eubacteria）

14、三、支原体、立克次氏体和衣原体三、支原体、立克次氏体和衣原体支原体（支原体（mycoplasma） 立克次氏体（立克次氏体（rickettsia） 衣原体（衣原体（chlamydia）革兰氏阴性细菌，其大小和特性均介于通常的细菌与病毒之间。革兰氏阴性细菌，其大小和特性均介于通常的细菌与病毒之间。三、支原体、立克次氏体和衣原体三、支原体、立克次氏体和衣原体立克次氏体（立克次氏体（rickettsia）是大小介于通常的细菌与病毒之间，在）是大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。（一）立克次氏体（一）立克次氏体

15、（rickettsia）1、概念、概念h.t.ricketts 1909年，年，首次发现斑疹伤寒的首次发现斑疹伤寒的病原体，并因研究此病原体，并因研究此病而牺牲，病而牺牲，1916年人年人们以他的名字命名们以他的名字命名这类病原体作为纪念。这类病原体作为纪念。三、支原体、立克次氏体和衣原体三、支原体、立克次氏体和衣原体（一）立克次氏体（一）立克次氏体（rickettsia）2、特性、特性1）某些性质与病毒相近）某些性质与病毒相近专性活细胞寄生物，除五日热（战壕热）立克次氏体专性活细胞寄生物，除五日热（战壕热）立克次氏体（rickettsia wolhynica）外均不能在人工培养基上生长繁殖。

16、）外均不能在人工培养基上生长繁殖。t体内酶系不完全，一些必需的养料需从宿主细胞获得；体内酶系不完全，一些必需的养料需从宿主细胞获得；t细胞膜比一般细菌的膜疏松；细胞膜比一般细菌的膜疏松； 可透性膜，使它们有可能容易从宿主细胞获得大分子物质，可透性膜，使它们有可能容易从宿主细胞获得大分子物质， 但也决定了它们一旦离开宿主细但也决定了它们一旦离开宿主细 胞则易死亡胞则易死亡大小介于病毒与一般细菌之间，其中伯氏立克次氏体大小介于病毒与一般细菌之间，其中伯氏立克次氏体（rickettsia burneti）能通过细菌过滤器）能通过细菌过滤器一般个体：球状体：一般个体：球状体：0.2-0.5 m；杆状体

17、：；杆状体：0.3-0.5 x 0.3-2 m；三、支原体、立克次氏体和衣原体三、支原体、立克次氏体和衣原体（二）支原体（二）支原体（mycoplasma）1、概念又称类菌质体，是介于一般细菌与立克次氏体之间的原核微生物。又称类菌质体，是介于一般细菌与立克次氏体之间的原核微生物。2、特性1）无细胞壁，只有细胞膜，细胞形态多变；2）个体很小，能通过细菌过滤器，曾被认为是最小的可独立）个体很小，能通过细菌过滤器，曾被认为是最小的可独立 生活的细胞型生物。生活的细胞型生物。3）可进行人工培养，但营养要求苛刻，菌落微小，呈典型的）可进行人工培养，但营养要求苛刻，菌落微小，呈典型的 “油煎荷包蛋油煎荷包

18、蛋”形状；形状；4）一些支原体能引起人类、牲畜、家禽和作物的病害疾病）一些支原体能引起人类、牲畜、家禽和作物的病害疾病5）应用活组织细胞培养病毒或体外组织细胞培养时，常被支）应用活组织细胞培养病毒或体外组织细胞培养时，常被支 原体污染；原体污染；球状体：球状体：0.2-0.25 m，最小达，最小达0.1 m；丝状体最长可达；丝状体最长可达150 m，因因细胞柔软且具扭曲性，致使细胞能通过孔径比自身小得多的过滤器细胞柔软且具扭曲性，致使细胞能通过孔径比自身小得多的过滤器。三、支原体、立克次氏体和衣原体三、支原体、立克次氏体和衣原体（三）衣原体（三）衣原体（chlamydia）1、概念、概念介于立

19、克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄介于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物。生的一类原核微生物。过去误认为过去误认为“大病毒大病毒”，但它们的生物学特性更接近细菌而不同于病毒。，但它们的生物学特性更接近细菌而不同于病毒。在宿主细胞内观察到的在宿主细胞内观察到的衣原体微菌落（衣原体微菌落（microcolony）表表 支原体、立克次氏体、衣原体与细菌、病毒的比较支原体、立克次氏体、衣原体与细菌、病毒的比较第一节第一节 真细菌（真细菌（eubacteria）四、蓝细菌（四、蓝细菌（cyanobacteriacyanobacteria）1、概念、概念

20、也称蓝藻或蓝绿藻（也称蓝藻或蓝绿藻（blue-green algaeblue-green algae），是一类含有叶绿素），是一类含有叶绿素a a、能以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能、同化能、同化coco2 2为有机物质的光合细菌。为有机物质的光合细菌。以前曾归于藻类，因为它和高等植物一样具有光和色素以前曾归于藻类，因为它和高等植物一样具有光和色素-叶绿素叶绿素a a，能进行产氧型光合作用。，能进行产氧型光合作用。第二节第二节 细菌构造细菌构造特殊构造：部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造一般构造：一般细

21、菌都有的构造真细菌的细胞结构真细菌的细胞结构1 1、细胞壁细胞壁1）概念：）概念： 细胞壁（细胞壁（cell wall）是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的）是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。真细菌的真细菌的 细胞结构细胞结构1 1、细胞壁细胞壁2）证实细胞壁存在的方法：）证实细胞壁存在的方法：（1）细菌超薄切片的电镜直接观察；）细菌超薄切片的电镜直接观察；（2）质、壁分离与适当的染色，可以在光学显微镜下看到细胞壁；）质、壁分离与适当的染色，可以在光学显微镜下看到细胞壁；（3）机械法破裂细胞后，分离得到纯的细胞壁；）机械法破裂细胞后

22、，分离得到纯的细胞壁；（4）制备原生质体，观察细胞形态的变化；）制备原生质体，观察细胞形态的变化；真细菌的细胞结构真细菌的细胞结构1 1、细胞壁细胞壁3）细胞壁的功能：）细胞壁的功能：（1）固定细胞外形和提高机械强度；）固定细胞外形和提高机械强度；（2）为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；）为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；（3 3）渗透屏障，阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质）渗透屏障，阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质 （分子量大于（分子量大于800800）进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、）进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、 消化酶和青霉素等有害物质的损伤；消化酶和青霉素等有害物质的损伤；（4

23、）细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的）细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的 敏感性的物质基础；敏感性的物质基础；真细菌的细胞结构真细菌的细胞结构1 1、细胞壁细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁： 简单染色法简单染色法 正染色正染色 革兰氏染色法革兰氏染色法 鉴别染色法鉴别染色法 抗酸性染色法抗酸性染色法 芽孢染色法芽孢染色法 死菌死菌 姬姆萨染色法姬姆萨染色法 负染色：负染色： 荚膜染色法等荚膜染色法等细菌染色法细菌染色法 活菌：用美蓝或活菌：用美蓝或ttcttc（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色 （1）革兰氏染色）革兰氏染色1 1、细胞壁细胞壁4

24、）革兰氏染色与细胞壁： （1）革兰氏染色）革兰氏染色c.gram（革兰）于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。1 1、细胞壁细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁： （1）革兰氏染色）革兰氏染色1、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染2、用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细、用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细 胞间的相互作用从而使二者结合得更牢固。胞间的相互作用从而使二者结合得更牢固。3、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色后、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色后 仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细 菌，而革

25、兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细 胞呈无色。胞呈无色。4、用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对、用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对 涂片进行复染。例如沙黄，它使原来无色的涂片进行复染。例如沙黄，它使原来无色的 革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革 兰氏阳性细菌继续保持深紫色兰氏阳性细菌继续保持深紫色1 1、细胞壁细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁： （1）革兰氏染色）革兰氏染色1、细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁： （1）革兰氏染色）革兰氏染色表表3-1 革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁成分的比较革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁成分的

26、比较革兰氏阳性细菌革兰氏阴性细菌肽聚糖含量很高（5090）含量很低（10）磷壁酸含量较高（50）无类脂质一般无（2）含量较高（20）蛋白质无含量较高1 1、细胞壁细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁： （2）革兰氏阳性和阴性细菌的比较）革兰氏阳性和阴性细菌的比较（参见p45，表3-1）1 1、细胞壁细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁：）革兰氏染色与细胞壁： （2）革兰氏阳性和阴性细菌的比较）革兰氏阳性和阴性细菌的比较1 1、细胞壁细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁： （2）革兰氏阳性和阴性细菌的比较）革兰氏阳性和阴性细菌的比较革兰氏染色的原理1 1、细胞壁细胞壁7）细胞壁缺陷细菌：）细胞壁缺陷细菌： 缺壁突变缺壁

27、突变l型细菌型细菌 实验室或宿主体内形成实验室或宿主体内形成 基本去尽基本去尽原生质体（原生质体（g+）缺壁细菌缺壁细菌 人工去壁人工去壁 部分去除部分去除球状体（球状体（g-） 在自然界长期进化中形成在自然界长期进化中形成枝原体枝原体1 1、细胞壁细胞壁5）细胞壁缺陷细菌：）细胞壁缺陷细菌：（1）l型细菌（型细菌（l-form of bacteria）细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自发突变细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。因英国李斯德（因英国李斯德（lister）预防研究所首先发现而得

28、名）预防研究所首先发现而得名（1935年，念珠状链杆菌年，念珠状链杆菌 streptobacillus moniliformis）大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、链球菌、分枝杆菌和霍乱弧菌等大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、链球菌、分枝杆菌和霍乱弧菌等20多种细菌中均有发现，被认为可能与针对细胞壁的抗菌治疗有关。多种细菌中均有发现，被认为可能与针对细胞壁的抗菌治疗有关。特点：没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态；没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态；有些能通过细菌滤器，故又称有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌滤过型细菌”；对渗透敏感，在固体培养基上形成对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋油煎蛋

29、”似似的小菌落（直径在的小菌落（直径在0.1mm左右）；左右）；1 1、细胞壁细胞壁5）细胞壁缺陷细菌：）细胞壁缺陷细菌：（2）原生质体（）原生质体（protoplast）在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的，圆球形、抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的，圆球形、对渗透压变化敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。对渗透压变化敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。特点：对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至通气等都易引起

30、其破裂；通气等都易引起其破裂；有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应噬菌体所感染；噬菌体所感染；在适宜条件（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌落，形成芽孢。及恢复成有细胞壁的正常结构。比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。1 1、细胞壁细胞壁5）细胞壁缺陷细菌：）细胞壁缺陷细菌：（3）球状体）球状体(sphaeroplast) ，又称原生质球，又称原生质球采用上述同样方法，针对革兰氏阴性细菌处理后而获得的采用上述同样方法，针对革兰氏阴性细菌处理后而获得的残留部分细胞壁（外壁层）的球形体。与原生质

31、体相比，残留部分细胞壁（外壁层）的球形体。与原生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培养基上生长。它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培养基上生长。1 1、细胞壁细胞壁5）细胞壁缺陷细菌：）细胞壁缺陷细菌：（4）枝原体）枝原体(mycoplasma)在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。原核生物。因它的细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，因它的细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，?所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。绘出绘出g和和g的细胞壁的结构

32、模式图并标的细胞壁的结构模式图并标明各部分的名称，说明各部分的功能。明各部分的名称，说明各部分的功能。细胞质的主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。2 2、细胞质和内含物细胞质和内含物1）概念：）概念： 细胞质（细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外）是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约80%。2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造1 1、细胞膜细胞膜1）概念：）概念： 细胞质膜

33、（细胞质膜（cytoplasmic membrane），又称质膜），又称质膜（plasma membrane）、细胞膜（）、细胞膜（cell membrane）或内膜）或内膜（inner membrane），是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞），是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚约质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚约78nm，由磷脂（占，由磷脂（占20%30%）和蛋白质（占）和蛋白质（占50%70%）组成。组成。3）细胞膜的化学组成与结构模型：）细胞膜的化学组成与结构模型：（3）液态镶嵌模型）液态镶嵌模型(fluid mosaic model)1

34、1、细胞膜细胞膜4）细胞膜的生理功能：）细胞膜的生理功能：选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；是维持细胞内正常渗透压的屏障；是维持细胞内正常渗透压的屏障；合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、lps、 荚膜多糖等）的重要基地；荚膜多糖等）的重要基地；膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系， 是细胞的产能场所；是细胞的产能场所；是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位；是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位；2 细胞壁以内的构

35、造细胞壁以内的构造（二）细胞的结构（二）细胞的结构1 1、细胞膜细胞膜5）间体（）间体（mesosome，或中体）：，或中体）：细胞质膜内褶而形成的囊状构造，细胞质膜内褶而形成的囊状构造，其中充满着层状或管状的泡囊。其中充满着层状或管状的泡囊。多见于革兰氏阳性细菌。多见于革兰氏阳性细菌。青霉素酶分泌、dna复制、分配以及细胞分裂有关“间体”仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝像2 2、细胞质和内含物细胞质和内含物1）颗粒状贮藏物(reserve materials)：贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物。

36、主要功能是贮存营养物。 糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢杆菌和蓝细菌等糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢杆菌和蓝细菌等 碳源及能源类碳源及能源类 聚聚-羟丁酸（羟丁酸（phb）：固氮菌、产碱菌和肠杆菌等）：固氮菌、产碱菌和肠杆菌等 硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌等硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌等贮藏物贮藏物 藻青素：蓝细菌藻青素：蓝细菌 藻青蛋白：蓝细菌藻青蛋白：蓝细菌 磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌氮源类氮源类2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造1）颗粒状贮藏物(reserve materials)：聚聚-羟丁酸

37、羟丁酸(poly-hydroxybutyrate, phb)巨大芽孢杆菌（巨大芽孢杆菌（bacillus megaterium）在含乙酸或）在含乙酸或丁酸的培养基中生长时，丁酸的培养基中生长时，细胞内贮藏的细胞内贮藏的phb可达其可达其干重的干重的60%。类脂性质的碳源类贮藏物2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造1）颗粒状贮藏物(reserve materials)：聚聚-羟羟丁酸丁酸(poly-hydroxybutyrate, phb)(poly-hydroxybutyrate, phb)phb于1929年被发现，至今已发现60属以上的细菌能合成并贮藏。它无毒、可塑、易降解，被认为是生产医用

38、塑料、生物降解塑料的良好原料。2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造1）颗粒状贮藏物(reserve materials)：多糖类贮藏物在真细菌中以糖原为多在真细菌中以糖原为多糖原粒较小，不染色需用电镜观察，糖原粒较小，不染色需用电镜观察， 用碘液染成褐色，可在光学显微镜下看到。用碘液染成褐色，可在光学显微镜下看到。糖原粒淀粉粒有的细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色。有的细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色。2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造1）颗粒状贮藏物(reserve materials)：异染粒异染粒(metachromatic granules)颗粒大小为0.51.0m，是无机偏磷酸的聚合

39、物，一般在含磷丰富的环境下形成。功能是贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压。在暗视野显微镜下看到的迂回螺菌(spirillum volutans)异染粒（迂回体）2 细胞壁以内的构造1）贮藏物(reserve materials)：藻青素（藻青素（cyanophycin）一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用。一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用。通常存在于蓝细菌中。通常存在于蓝细菌中。由含精氨酸和天冬氨酸残基（1:1）的分枝多肽所构成，分子量在25000125000。2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造1）贮藏物(reserve materials)：硫粒（硫粒（sulf

40、ur globules）很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时，常涉及对还原性很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时，常涉及对还原性的硫化物如的硫化物如h2s，硫代硫酸硫代硫酸盐等的氧化。盐等的氧化。在环境中还原性硫素丰富时，在环境中还原性硫素丰富时，常在细胞内以常在细胞内以折光性很强的折光性很强的硫粒的形式积累硫粒的形式积累硫元素硫元素。当环境中环境中还原性硫缺当环境中环境中还原性硫缺乏时，可被细菌重新利用。乏时，可被细菌重新利用。2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造1）贮藏物(reserve materials)：微生物储藏物的特点及生理功能：微生物储藏物的特点及生理功能：不同微生物其储藏性内

41、含物不同（例如厌气性梭状芽孢杆菌只含phb，大肠杆菌只储藏糖原，但有些光和细菌二者兼有）微生物合理利用营养物质的一种调节方式当环境中缺乏能源而碳源丰富时，细胞内就储藏较多的碳源类内含物，甚至达到细胞干重的50%，如果把这样的细胞移入有氮的培养基时，这些储藏物将被作为碳源和能源而用于合成反应。储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不适合的ph，渗透压等的危害。（例如羟基丁酸分子呈酸性，而当其聚合成聚-羟丁酸（ phb）就成为中性脂肪酸了，这样便能维持细胞内中性环境，避免菌体内酸性增高。）储藏物在细菌细胞中大量积累，还可以被人们利用。储藏物在细菌细胞中大量积累，还可以被人们利用

42、。2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造2 2、细胞质和内含物细胞质和内含物2）磁小体(megnetosome)趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目不等的趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目不等的fe3o4颗粒，外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。颗粒，外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造2）磁小体(megnetosome)功能是导向作用，即借鞭毛游向对该菌功能是导向作用，即借鞭毛游向对该菌最有利的泥、水界面微氧环境处生活。最有利的泥、水界面微氧环境处生活。实用前景，包括生产磁性定向药物实用前景，包括生产磁性定向药物或抗体，以及制造生物传感器等或抗体，以及制造生物传感

43、器等2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造（三）细胞的结构2 2、细胞质和内含物细胞质和内含物3）羧酶体(carboxysome) 一些自养细菌细胞内的一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物多角形或六角形内含物其大小与噬菌体相仿，其大小与噬菌体相仿，约约10nm，内含，内含1,5-二二磷酸核酮糖羧化酶，磷酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的在自养细菌的co2固固定中起着关键作用。定中起着关键作用。采用免疫电镜技术观察蓝细菌采用免疫电镜技术观察蓝细菌cyanobacterium chlorogloeopsis fritischii中的羧酶体中的羧酶体2 2、细胞质和内含物细胞质和内含物4）气泡（gas

44、vocuoles） 许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满气体许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满气体的泡囊状内含物，大小为的泡囊状内含物，大小为0.21.0m75nm，内由数排柱，内由数排柱形小空泡组成，外有形小空泡组成，外有2nm厚的蛋白质膜包裹。厚的蛋白质膜包裹。功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、o2和营养物质蓝细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面，并随风聚集成块，常使蓝细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面，并随风聚集成块，常使湖内出现湖内出现“水花水花”。有些厌氧性光和细菌利用气泡集中在水下有些厌氧性光和细菌利用气泡集中在水下10-3

45、0米深处，这样既能吸收适宜米深处，这样既能吸收适宜的光线和营养进行光和作用，又可以避免直接与氧接触。的光线和营养进行光和作用，又可以避免直接与氧接触。专性好氧的盐杆菌属（专性好氧的盐杆菌属（halobacterium）的细菌，却生活在含氧极少的饱）的细菌，却生活在含氧极少的饱和盐水中，它们细胞中气泡显著，其作用被认为是使菌体浮于盐水表面，和盐水中，它们细胞中气泡显著，其作用被认为是使菌体浮于盐水表面，以保证细胞更接近空气。以保证细胞更接近空气。2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造2 2、细胞质和内含物细胞质和内含物4）气泡（gas vocuoles） 气泡的膜只含蛋白质而无磷脂。二种蛋白质相互

46、交连，形成一个气泡的膜只含蛋白质而无磷脂。二种蛋白质相互交连，形成一个坚硬的结构，可耐受一定的压力。膜的外表面亲水，而内侧绝对坚硬的结构，可耐受一定的压力。膜的外表面亲水，而内侧绝对疏水，故气泡只能透气而不能透过水和溶质。疏水，故气泡只能透气而不能透过水和溶质。2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造2 2、细胞质和内含物细胞质和内含物5）载色体（chromatophore）光和细菌进行光和作用的部位光和细菌进行光和作用的部位相当于绿色植物的叶绿体相当于绿色植物的叶绿体2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造2 2、细胞质和内含物细胞质和内含物6）核糖体（ribosome）略2 细胞壁以内的构造2 2

47、、细胞质和内含物细胞质和内含物7）质粒（plasmid）移到移到 “微生物遗传微生物遗传”2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造3、核区（、核区（nuclear region or area）原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造3、核区（、核区（nuclear region or area）原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造4、特殊的休眠构造、特殊的休眠构造芽孢芽孢1）概念）概念 某些细菌在其生长

48、发育后期，在细胞内形成一个圆形或某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为芽孢椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为芽孢（endospore或或spore，偶译，偶译“内生孢子内生孢子”）。）。2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造4、特殊的休眠构造、特殊的休眠构造芽孢芽孢2）细菌芽孢的特点整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标。常规加压蒸汽灭菌的条件：常规加压蒸汽灭菌的条件：121，15 min以上以上 115，30 min以上以上芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营

49、养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造4、特殊的休眠构造、特殊的休眠构造芽孢芽孢3）芽孢的形成与芽孢的萌发过程2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造4、特殊的休眠构造、特殊的休眠构造芽孢芽孢3）芽孢的形成与芽孢的萌发过程2 细胞壁以内的构造4、特殊的休眠构造、特殊的休眠构造芽孢芽孢4）芽孢的耐热机制芽孢与母细胞相比不论化学组成、细微结构、生理功能等方面都完全不同渗透调节

50、皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取芽孢核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。芽孢核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。核心部分的细胞质却变得高度失水，核心部分的细胞质却变得高度失水，因此，具极强的耐热性。因此，具极强的耐热性。2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造4、特殊的休眠构造、特殊的休眠构造芽孢芽孢5）伴孢晶体（parasporal crystal） 少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌(bacillus thuringi

51、ensis)在在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体性蛋白晶体内毒素，称为伴孢晶体。内毒素，称为伴孢晶体。伴孢晶体对伴孢晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，因而可将这类产伴孢晶体的细菌制成有利于环境保护的生因而可将这类产伴孢晶体的细菌制成有利于环境保护的生物农药物农药细菌杀虫剂。细菌杀虫剂。特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造4、特殊的休眠构造、特殊的休眠构造芽孢芽孢6）细菌的其他休眠构造粘液孢子粘液孢子(my

52、xospore)粘细菌粘细菌(myxobacteria)产生产生4、特殊的休眠构造、特殊的休眠构造芽孢芽孢6）细菌的其他休眠构造孢囊(cyst)棕色固氮菌( azotobacter vinelandii)2 细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造1、糖被（、糖被（glycocalyx）1) 概念 包被于包被于某些某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜（糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜（capsule或或macrocapsule，大荚膜）、微荚膜，大荚膜）、微荚膜(microcapsule)、粘液层、粘液层(slime layer)和菌胶团和菌胶团(zoogloea)。其有无、厚薄除与其有无、厚薄除与dna有关外，与环境密切相关有关外，与环境密切相关3 细胞壁以外的构造细胞壁以外的构造糖被糖被包裹在单个细胞上包裹在单个细胞上包裹在细胞群上：菌胶团包裹在细胞群上：菌胶团在细胞壁上有固定层在细胞壁上有固定层松散，未固定在壁上：粘液层松散，未固定在壁上：粘液层层次厚：层次厚：(大）荚膜大）荚膜层次薄：层次薄：微荚膜微荚膜主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多主要成分是多糖、多