畜牧微生物学第一章原核细胞微生物

1、畜牧兽医学院畜牧兽医学院 冯冯 新新第一章第一章 原核细胞微生物原核细胞微生物prokaryotic microbes畜牧兽医学院畜牧兽医学院 冯冯 新新第一章第一章 原核微生物原核微生物prokaryotic microbes- -3 3- -contents第一节 细菌第二节 其他原核微生物- -4 4- -第一节第一节 细细 菌菌细菌的大小、形态与排列细菌的构造细菌的观察方法微生物的生长代谢与繁殖细菌的人工培养细菌的分类与命名- -5 5- -一、一、morphology 形态学 includes: 1.size 2.shape 3.arrangementgenescharacteris

2、tics- -6 6- -细菌的大小、形态和排列 第一节第一节 细细 菌菌细菌的形态细菌的大小(1)长度单位长度单位: 微米微米(m)(2)表示表示: 球菌球菌: 直径直径 杆菌杆菌: 宽宽长长 螺菌螺菌: 宽、长、螺距宽、长、螺距球菌直径球菌直径:0.2-:0.2-1.51.5 mm。杆菌杆菌: :长长1-5m,1-5m,宽宽0.5-1m0.5-1m。例如：例如：e.colie.coli: :平均长度平均长度:2m;:2m;宽度宽度0 0.5.5mm15001500个大肠杆菌头尾相接等个大肠杆菌头尾相接等于于3 3mm;mm;10109 9个大肠杆菌重个大肠杆菌重1 1 mg.mg.- -7

3、 7- -第一节第一节 细细 菌菌the largest bacteriumepulopiscium fishelsonibacterium epulopiscium fishelsoni epulopiscium(600 m long) & paramecium (150 m)草履虫brown surgeonfish, acanthurus achilles阿基里斯刺尾鱼阿基里斯刺尾鱼- -8 8- -细菌的大小、形态和排列 细菌的形态细菌的大小细菌的基本形态和排列- -9 9- -bacterial shape examined microscopically细菌的大小、形态和排列

4、 - -1010- -细菌的大小、形态和排列 细菌的形态细菌的大小细菌的基本形态和排列球菌(coccus)及其排列状态菌体呈球形或近似球形菌体呈球形或近似球形, ,以典型的二分裂殖以典型的二分裂殖方式繁殖方式繁殖, ,分裂后产生的新细胞常保持一定分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式的空间排列方式. .根据细胞分裂的方向及分根据细胞分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间裂后的各子细胞的空间排列状态排列状态不同不同, ,可将可将球菌分为以下几种球菌分为以下几种: :单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。叠球菌、葡萄球菌等。- -1111- -

5、球菌(coccus)及其排列状态单球菌：细胞分裂沿一个平面进行，细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在新个体分散而单独存在. .如尿素微球菌如尿素微球菌( (micrococcus ureae)- -1212- -球菌(coccus)及其排列状态单球菌：双球菌：细胞沿一个平面分裂，新个细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列体成对排列. . 如肺炎双球菌如肺炎双球菌 ( (diplococcus pneumoniae) )- -1313- -球菌(coccus)及其排列状态单球菌：双球菌：链球菌：细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状

6、可保持成对的样子，并可连成链状. .如：如：乳链球菌乳链球菌 ( (streptococcus streptococcus lactislactis）无乳链球菌无乳链球菌( (streptococcus agalactiae)streptococcus agalactiae)溶血链球菌溶血链球菌( (streptococcus streptococcus hemolyticushemolyticus) )- -1414- -球菌(coccus)及其排列状态单球菌：双球菌：链球菌：四联球菌：细胞分裂是沿两个相垂直的平细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每四个细胞特面进行，分裂后每四个细胞特征

7、性地连在一起，呈田字形征性地连在一起，呈田字形. . 如四联微球菌如四联微球菌 （micrococcus micrococcus tetragenustetragenus）- -1515- -球菌(coccus)及其排列状态单球菌：双球菌：链球菌：四联球菌：八叠球菌：细胞按三个互相垂直的平面细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌特进行分裂后，每八个球菌特征性地连在一起成立方体形征性地连在一起成立方体形. . 如藤黄八叠球菌如藤黄八叠球菌 （sarcinasarcina ureaeureae) )- -1616- -球菌(coccus)及其排列状态单球菌：双球菌：链球菌：四联球菌：八叠球

8、菌：葡萄球菌：细胞无定向分裂，多个新个体细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群体，犹如形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。一串葡萄。如：金黄色葡萄球菌如：金黄色葡萄球菌（staphylococcus staphylococcus aureusaureus) )白色葡萄球菌（staphylcoccus albus)- -1717- -细菌的大小、形态和排列 第一章第一章 细菌的形态与结构细菌的形态与结构 细菌的形态细菌的大小细菌的基本形态和排列球菌(coccus)及其排列状态杆菌(bacillus)及其排列状态杆菌是细菌中种类最多的类型杆菌是细菌中种类最多的类型, ,因菌种因菌种不同不同,

9、 ,菌体细胞的长短、粗细等都有所菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。差异。杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮状、竹节状等；按杆菌梭状杆状、月亮状、竹节状等；按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、“八八”字状等。字状等。- -1818- -第一章第一章 细菌的形态与结构细菌的形态与结构 杆菌(bacillus)及其排列状态杆菌的形态杆菌的形态短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌- -1919- -第一章第一章 细菌的形态与结构细菌的形态与结构 杆菌(bacillus)及其排列状态杆菌的形态杆菌的形态杆菌排列状态杆菌排列

10、状态rod shape is called bacillus. two bacilli together - diplobacilli chains of bacilli are called streptobacilli palisades - rods side by side or in x, v or y figures- -2020- -第一章第一章 细菌的形态与结构细菌的形态与结构 杆菌(bacillus)及其排列状态杆菌的形态杆菌的形态杆菌排列状态杆菌排列状态杆菌端部特征杆菌端部特征rod-shaped bacterium, hemorrhagic e. coli, strain

11、 0157:h7 bacillus megabacterium legionella pneumophila (causes legionnaires disease)(causes anthrax), bacillus anthracis - -2121- -细菌的大小、形态和排列 第一章第一章 细菌的形态与结构细菌的形态与结构 细菌的形态细菌的大小细菌的基本形态和排列球菌(coccus)及其排列状态杆菌(bacillus)及其排列状态螺旋菌(spirilla)及其排列状态螺旋状的细菌称为螺旋菌。螺旋状的细菌称为螺旋菌。根据其弯曲情况分为：根据其弯曲情况分为：弧菌（弧菌（vibriovibr

12、io):):螺旋不满一圈螺旋不满一圈, ,菌体呈弧形或逗号形菌体呈弧形或逗号形 例：霍乱弧菌、逗号弧菌例：霍乱弧菌、逗号弧菌螺旋菌螺旋菌( (spirillumspirillum):):螺旋满螺旋满2 26 6环环, ,螺旋状螺旋状 例：干酪螺菌例：干酪螺菌 螺旋体螺旋体( (spirochaetaspirochaeta):):旋转周数在旋转周数在6 6环以上环以上, ,菌体柔软。菌体柔软。 例：梅毒密螺旋体例：梅毒密螺旋体- -2222- -第一章第一章 细菌的形态与结构细菌的形态与结构 螺旋菌(spirilla)及其排列状态vibrio cholerae- -2323- -细菌的大小、形态

13、和排列 第一章第一章 细菌的形态与结构细菌的形态与结构 细菌的形态细菌的大小细菌的基本形态和排列细菌的异常形态及特殊形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的异常形态结核杆菌的异常形态- -2424- -细菌的大小、形态和排列 第一章第一章 细菌的形态与结构细菌的形态与结构 细菌的形态细菌的大小细菌的基本形态和排列细菌的异常形态及特殊形态柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌(丝状)、具有子实体的粘细菌等是特殊形态的细菌。- -2525- - -2626- -细菌的构造细菌的基本结构细菌的特殊结构如细胞壁、细胞膜、细胞质、如细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体、核糖体等，是所有核质

14、体、核糖体等，是所有细菌都有的构造细菌都有的构造主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、荚膜和芽孢等，并非所有细荚膜和芽孢等，并非所有细菌都有的构造菌都有的构造- -2727- -一般细菌都有的构造。一般细菌都有的构造。基本构造基本构造: :特殊构造特殊构造: :部分细菌具有的或一般细菌部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造。在特殊环境下才有的构造。- -2828- -1.概念概念2.细胞壁的功能细胞壁的功能3.革兰氏染色与细胞壁革兰氏染色与细胞壁 (1)革兰色染色革兰色染色 (2)革兰氏染色阳性菌的细胞壁的特点革兰氏染色阳性菌的细胞壁的特点 (3)革兰氏染色阴性菌的细胞壁

15、的特点革兰氏染色阴性菌的细胞壁的特点 (4)革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较4.缺壁细菌缺壁细菌u 1. 1. 细胞壁细胞壁- -2929- -u 1.1.细胞壁细胞壁细胞壁（细胞壁（cell wallcell wall）是位于细胞最外的一层厚实、）是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖组成，有固定细胞外形和坚韧的外被，主要由肽聚糖组成，有固定细胞外形和保护细胞等多种生理功能。（保护细胞等多种生理功能。（p9p9页）页）- -3030- -u 细胞壁功能细胞壁功能细胞壁的主要功能（细胞壁的主要功能（page 11page 11）保持细菌一定的外形

16、保持细菌一定的外形保护细菌免受外界渗透压和有害物质的损害保护细菌免受外界渗透压和有害物质的损害与细菌的致病性、抗原性、对噬菌体和药物的与细菌的致病性、抗原性、对噬菌体和药物的敏感性相关敏感性相关与革兰氏染色反应特性相关与革兰氏染色反应特性相关function: provide rigid and strength - -3131- - 革兰色染色革兰色染色g.gram( (革兰革兰) )于于18841884年发明的一种鉴别不同年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。类型细菌的染色方法。u 革兰氏染色与细胞壁革兰氏染色与细胞壁- -3232- -u 革兰氏染色与细胞壁革兰氏染色与细胞壁diffe

17、rential staining 鉴别染色: react differently with different types of bacteriamost important staining in bacteriology divides all bacteria into 2 groups: gram positive- -3333- -革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较u 革兰氏染色与细胞壁革兰氏染色与细胞壁- -3434- -u革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较- -3535- - 成分 占细胞壁干重的% 革兰氏阳性细菌 革兰氏阴性细菌 肽聚糖肽聚糖

18、含量很高（50-90） 含量很低（-10） 磷壁酸磷壁酸 含量较高（50） 无 类脂类类脂类 一般无（2） 含量较高（-20） 蛋白质蛋白质 无 含量较高u 革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较- -3636- -革兰氏染色的原理(1884-1983)u 革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较- -3737- -阳性菌阳性菌阴性菌阴性菌u 革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较- -3838- -革兰氏染色阳性细菌：肽聚糖层次多、厚肽聚糖层次多、厚机械抗性强机械抗性强对溶菌酶和青霉素敏感对溶菌酶和青霉素

19、敏感不含外膜不含外膜(脂多糖脂多糖)不形成内毒素不形成内毒素革兰氏染色阳性革兰氏染色阳性u 革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较- -3939- -革兰氏染色阴性细菌：肽聚糖层次少、薄肽聚糖层次少、薄机械抗性差机械抗性差对溶菌酶和青霉素不敏感对溶菌酶和青霉素不敏感脂多糖等组成外膜脂多糖等组成外膜内毒素内毒素革兰氏染色阴性革兰氏染色阴性u 革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较- -4040- - 1）概念细胞质膜（细胞质膜（cytoplasmiccytoplasmic membrane membrane）、质膜）、质膜（plasma

20、 membraneplasma membrane）、细胞膜（）、细胞膜（cell cell membranemembrane）、内膜（）、内膜（inner membraneinner membrane）, ,是紧贴是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透膜。弱、富有弹性的半透膜。 见见page 9page 9u 2 2、细胞膜、细胞膜- -4141- -细胞质膜（cytoplasmic membrane）、质膜（plasma membrane）、细胞膜（cell membrane）、内膜（inner membrane）,是紧贴在细

21、胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透膜。 见page47 1）概念u 2 2、细胞膜、细胞膜- -4242- - 细胞膜的观察u 2 2、细胞膜、细胞膜- -4343- -细胞膜：对所有生命来说都是必须的，对细菌亦然。维持细胞内部结构处于稳定且高度有序状态的物理屏障。细胞重要的代谢活动中心。结构特点符合经典的“液态相嵌模型”理论磷脂膜蛋白甾醇类物质不饱和脂肪酸的结构和相对含量变化大（微生物生理及生态分布的多样性）约占细菌细胞膜的50-70%，比任何一种生物膜都高，而且种类也多细菌：霍烷类化合物真核生物：胆固醇提高膜的稳定性u 2 2、细胞膜、细胞膜- -4444- - 2)周

22、质空间(periplasmic space,peliplam)：革兰氏阴性细菌细胞壁外膜与胞质膜之间的空隙。u 2 2、细胞膜、细胞膜- -4545- -u 3 3、细胞浆和内含物、细胞浆和内含物细胞质的主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类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和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢体，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。晶体等。 细胞质（细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核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。含区外的一切半透

23、明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约水量约80%。概念：概念：- -4646- -细菌细胞的特殊结构细菌细胞的特殊结构 special structure 1、荚膜、荚膜(1) 概念概念 一部分细菌，在其生活过程中，可以在细一部分细菌，在其生活过程中，可以在细胞壁的外面产生一种黏液样物质，包围整个菌胞壁的外面产生一种黏液样物质，包围整个菌体，称为荚膜（体，称为荚膜（capsule）。）。 一团荚膜内含多个细菌时则称为菌胶团一团荚膜内含多个细菌时则称为菌胶团（zoogloea）。）。 有一些细菌能产生比荚膜薄、只有在电镜有一些细菌能产生比荚膜薄、只有在电镜下才能看见的微荚膜。有些细菌周围产生一些

24、下才能看见的微荚膜。有些细菌周围产生一些边界不明显、疏松、易与菌体脱离的黏液样物边界不明显、疏松、易与菌体脱离的黏液样物质，称为黏液层。质，称为黏液层。- -4747- -荚膜荚膜菌胶团菌胶团- -4848- - -4949- -（2）功能）功能保护细菌免受干燥和其它有害环境因素保护细菌免受干燥和其它有害环境因素的影响；的影响；贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用；贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用；有助于细菌黏附于机体各处表面；有助于细菌黏附于机体各处表面；能抵抗吞噬细胞的吞噬和抵抗抗体，使能抵抗吞噬细胞的吞噬和抵抗抗体，使细菌发挥致病性细菌发挥致病性- -5050- -（3）特点）特点a. 主要

25、成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。 经特殊的荚膜染色，特别是负染色（又称背景染色）经特殊的荚膜染色，特别是负染色（又称背景染色） 后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。b. 产生荚膜是微生物的一种遗传特性，其菌落特征及血产生荚膜是微生物的一种遗传特性，其菌落特征及血 清学反应是是细菌分类鉴定的指标之一。清学反应是是细菌分类鉴定的指标之一。c. 荚膜等并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境荚膜等并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境 中的生存有利。中的生存有利。d. 细菌荚膜与人类的科学研究和生产实践有密

26、切的关系。细菌荚膜与人类的科学研究和生产实践有密切的关系。- -5151- -2、鞭毛、鞭毛(flagellum,复复flagella)（1） 概念概念 某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的旋形的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官运动器官”。many prokaryotes are motile, and this ability to move independently is usually due to a special structure, the flagellum (plur

27、al, flagella). - -5252- -flagellar arrangements- -5353- -（2）观察和判断细菌鞭毛的方法）观察和判断细菌鞭毛的方法t电子显微镜直接观察电子显微镜直接观察鞭毛长度：鞭毛长度：1520m；直径：直径：0.010.02mt光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜t根据培养特征判断：根据培养特征判断： 半固体穿刺、菌落（菌苔）形态半固体穿刺、菌落（菌苔）形态- -5454- -the majority of motile prokaryotes move by means of flagella- -555

28、5- -3、纤毛、纤毛(fimbria，复数复数fimbriae) 长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。- -5656- -fimbriae can be evenly distributed over the entire surface of the cell. they can number anywhere from a few to several hundred per cell. fimbriae allow a cell to adhe

29、re to surfaces including the surfaces of other cells. pili are usually longer than fimbriae and number only one or two per cell. pili function to join bacterial cells prior to the transfer of dna from one cell to another. f pilus- -5757- -每个细菌约有每个细菌约有250300条菌毛。条菌毛。有菌毛的细菌一般以革兰氏阴有菌毛的细菌一般以革兰氏阴性致病菌居多，借助

30、菌毛可把性致病菌居多，借助菌毛可把它们牢固地粘附于宿主的呼吸它们牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上，进一步定植和致病。粘膜上，进一步定植和致病。- -5858- -性纤毛性纤毛构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的性毛还是有的性毛还是rna噬菌体的特异性吸附受体。噬菌体的特异性吸附受体。

31、- -5959- -4、特殊的休眠构造、特殊的休眠构造芽孢芽孢 certain species of bacteria produce special structure called endospores. they are very resistant to heat and can not be destroyed easily, even by harsh chemicals. endospores are also resistant to other harmful agents such as drying, radiation, acids and chemical disin

32、fectants.- -6060- -（2）细菌芽孢的特点）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。衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标。芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成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养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。为营养态细胞；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。态、大小和着生位置是细菌分类和

33、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）显微镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）- -6161- - -6262- -summary1, prokaryotic genetic material is located in an area called the nucleoid and is not enclosed by a membrane.2, most bacteria have a cell wall outside the plasma membrane

34、 to give them shape and protect them from osmotic lysis.bacterial walls are chemically complex and usually contain peptidoglycan.- -6363- -3, bacteria often are classfied as either gram positive or gram negative based on differences in cell wall structure and their response to gram staining. gram-po

35、sitive walls have thick,homogeneous layers of peptidoglycan and teichoid acid. gram-negative bacteria have a thin peptidoglycan layer surrounded by a complex outer membrane containing lipopolysaccharides and other components- -6464- -4, some bacteria are motile, usually by means of flagella, and bac

36、terial species differ in the number and distribution of their flagella.5, structures such as capsules, fimbriae, and sex pili are found outside of some bacterial cell wall.6, some bacteria survive adverse environmental conditions by forming endospores, dormant structures resistant to heat, desiccati

37、on and many chemicals.- -6565- -第一节第一节 细细 菌菌细菌的大小、形态与排列细菌的构造细菌的观察方法微生物的生长代谢与繁殖细菌的人工培养细菌的分类与命名- -6666- -普通光学显微镜普通光学显微镜三、细菌的观察方法三、细菌的观察方法- -6767- -细菌染色法细菌染色法死菌死菌活菌：活菌：用美兰或用美兰或ttc（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色正染色正染色负染色：荚膜染色法等负染色：荚膜染色法等简单染色法简单染色法鉴别染色法鉴别染色法革兰氏染色法革兰氏染色法抗酸性染色法抗酸性染色法芽胞染色法芽胞染色法姬姆萨染色法姬姆萨染色法

38、细菌的染色观察细菌的染色观察 - -6868- -倒置显微镜 inverse microscope 金黄地鼠肾细胞金黄地鼠肾细胞bhk21 - -6969- -暗视野显微镜 dark field microscope- -7070- -荧光显微镜 fluorescence microscope荧光显微镜照片（微管呈绿色、微丝红色、核蓝色） - -7171- -透射电子显微镜透射电子显微镜 tem狂犬病病毒狂犬病病毒 tem- -7272- -扫描电子显微镜扫描电子显微镜 sem人类血细胞sem照片 - -7373- - -7474- -细菌的培养生长性状观察（细菌的培养生长性状观察（p15）在

39、一定的培养基中的菌落形态、大小、色泽、气味等是细菌学鉴定的重要内容在一定的培养基中的菌落形态、大小、色泽、气味等是细菌学鉴定的重要内容 菌落（colony)：单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体。菌苔（lawn）：当固体培养基表面众多菌落连成一片时，便成为菌苔。- -7575- -colony 菌落formation: binary fission 二分裂 cells divide exponentially each species exhibit characteristic coloniesbest descript

40、ions: complete but concise- -7676- -colony description1.shape and size: round, irregular, punctiform(tiny) (似)点的2.margin (edge) 边缘: smooth, undulate波浪形(wavy), lobate有叶状膜3.elevation 隆凸: convex 凸面的, flat, raised4.color: opaque不透明的, translucent半透明, shiny有光泽 5.texture质地:moist, mucoid粘液样的, dry (or rough)

41、- -7777- - -7878- -bacillus subtilis枯草芽胞杆菌colony shape and size: irregularmargin (edge): undulate (wavy)elevation: umbonate脐状突起color: white, dulltexture: dry (or rough)- -7979- -在半固体培养基上（内）的群体形态在半固体培养基上（内）的群体形态 根据明胶液化层中呈现的不同形状判断某细菌是否产根据明胶液化层中呈现的不同形状判断某细菌是否产 蛋白酶蛋白酶 根据半固体直立柱表面和穿刺线上细菌群体的生长状根据半固体直立柱表面和穿

42、刺线上细菌群体的生长状 态和有否扩散现象判断该菌的运动能力态和有否扩散现象判断该菌的运动能力- -8080- -在液体培养基上（内）的群体形态在液体培养基上（内）的群体形态- -8181- - -8282- -（一）微生物的化学组成（一）微生物的化学组成主要元素：主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙等、钾、镁、钙等微量元素：锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜等锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜等占细菌细胞干重的占细菌细胞干重的95%95%四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖 95% or more of cell dry weight is made up of a

43、 few major elements: carbon, oxygen, hydrogen, nitrogen, sulfur, phosphorus, potassium, calcium, magnesium and iron. the first six ( c, h, o, n, p and s) are components of carbonhydrates, lipids, proteins and nucleic acids - -8383- -（一）微生物的化学组成（一）微生物的化学组成 1 1有机物：蛋白质、糖、脂类、有机物：蛋白质、糖、脂类、 核酸、维生素及其降解产物核酸

44、、维生素及其降解产物. . 2 2无机物：无机物：1)1)与有机物结合与有机物结合 2)2)单独存在于细胞中的无机盐单独存在于细胞中的无机盐 3 3、水：以游离水和结合水两种形式存在、水：以游离水和结合水两种形式存在 四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖- -8484- -（二）细菌物营养需要（二）细菌物营养需要四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖1. carbon source 碳源2. nitrogen source 氮源3. energy 能量4. growth factor 生长因子5. inorganic substance 无机物6. water 水-

45、-8585- -1.1.水水水的生理功能起到溶剂与运输介质的作用，营养物质的吸收与代谢产物的分泌必须以水为介质才能完成；参与细胞内一系列化学反应；维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象；因为水的比热高，是热的良好导体，能有效地吸收代谢过程中产生的热并及时地将热迅速散发出体外，大而有效地控制细胞内温度的变化；通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构，如微管、鞭毛的组装与解离。保持充足的水分是细胞维持自身正常形态的重要因素。 （二）营养物质及其生理功能（二）营养物质及其生理功能四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖- -8686- -2.2.碳素碳素在微生物生长过程中能为微生物

46、提供碳素来源的物质。在微生物生长过程中能为微生物提供碳素来源的物质。碳源谱碳源谱有机碳有机碳无机碳无机碳异养微生物异养微生物自养微生物自养微生物（二）营养物质及其生理功能（二）营养物质及其生理功能四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖- -8787- -类类型型元素水平元素水平 化合物水平化合物水平 培养基原料水平培养基原料水平有有机机碳碳chonx复杂蛋白质、核酸等复杂蛋白质、核酸等牛肉膏、蛋白胨、牛肉膏、蛋白胨、 花生饼粉等花生饼粉等chon多数氨基酸、简单蛋白质多数氨基酸、简单蛋白质等等一般氨基酸、明胶等一般氨基酸、明胶等cho糖、有机酸、醇、脂类等糖、有机酸、醇、脂类等葡萄

47、糖、蔗糖、各种淀粉、葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等糖蜜等ch烃类烃类天然气、石油及其不同馏份、天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等石蜡油等无无机机碳碳c(?)coco2co2coxnahco3nahco3、caco3、等等微生物的碳源谱- -8888- -2.2.碳源碳源 微生物利用的碳源物质主要有糖类、有机酸、微生物利用的碳源物质主要有糖类、有机酸、醇、脂类、烃、醇、脂类、烃、co2及碳酸盐等。及碳酸盐等。 对于为数众多的化能异养微生物来说，碳源是对于为数众多的化能异养微生物来说，碳源是兼有能源功能营养物。兼有能源功能营养物。 目前在微生物工业发酵中所利用的碳源物质主目前在微生物工业发酵中所利

48、用的碳源物质主要是单糖、淀粉、麸皮、米糠等。要是单糖、淀粉、麸皮、米糠等。（二）营养物质及其生理功能（二）营养物质及其生理功能四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖- -8989- -3.3.氮素氮素凡是能被用来构成菌体物质中或代谢产物中氮素凡是能被用来构成菌体物质中或代谢产物中氮素来源的营养物质称为氮源。来源的营养物质称为氮源。氮源谱氮源谱有机氮有机氮无机氮无机氮蛋白质核酸氨基酸尿素nh3铵盐硝酸盐n2（二）营养物质及其生理功能（二）营养物质及其生理功能四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖- -9090- -3.3.氮素氮素氨基酸自养型生物：能利用尿素、铵盐、硝酸盐

49、甚至氮氨基酸自养型生物：能利用尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气的生物气的生物氨基酸异养型生物：不能利用尿素、铵盐、硝酸盐氨基酸异养型生物：不能利用尿素、铵盐、硝酸盐常用的蛋白质类氮源包括蛋白胨、鱼粉、蚕蛹、常用的蛋白质类氮源包括蛋白胨、鱼粉、蚕蛹、黄豆饼粉、玉米浆、牛肉浸膏、酵母浸膏等黄豆饼粉、玉米浆、牛肉浸膏、酵母浸膏等按氮源的不同生物可分为：按氮源的不同生物可分为：（二）营养物质及其生理功能（二）营养物质及其生理功能四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖- -9191- -4.4.无机盐无机盐为微生物细胞生长提供碳、氮源以外的多种重要为微生物细胞生长提供碳、氮源以外的多种重要元素（包

50、括大量元素和微量元素）的物质，多以元素（包括大量元素和微量元素）的物质，多以无机盐的形式供给。无机盐的形式供给。大量元素：大量元素：p、s、k、mg、ca、na、fe （10-310-4mol/l）微量元素：微量元素：cu、zn、mn、mo、co （10-610-8mol/l）（二）营养物质及其生理功能（二）营养物质及其生理功能四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖- -9292- - 细胞内一般分子成分（p、s、ca、ma 、fe等） 一般功能 渗透压的维持（na+等） 生理调节物质 酶的激活剂（m a2+等） 大量元素 ph的稳定无 化能自养菌的能源（s、fe2+、nh4+、n

51、o2-等）机 特殊功能 盐 无氧呼吸时的氢受体（no3-、so42-等） 酶的激活剂（cu2+、mn2+ 、zn2+等） 微量元素 特殊分子结构成分（co、mo等）无机盐的生理功能无机盐的生理功能- -9393- -5.5.生长因子生长因子那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成的或合成量不足以满足机体生长需要自身不能合成的或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物的有机化合物 。微微 生生 物物生长因子生长因子需要量（需要量（ml-1）iii型肺炎链球菌型肺炎链球菌胆碱胆碱6ug金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌硫胺素硫胺素0.5ng白喉

52、棒杆菌白喉棒杆菌b-丙氨酸丙氨酸1.5ug破伤风梭状芽孢杆菌破伤风梭状芽孢杆菌尿嘧啶尿嘧啶0-4ug肠膜状串珠菌肠膜状串珠菌吡哆醛吡哆醛0.025ug（二）营养物质及其生理功能（二）营养物质及其生理功能四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖- -9494- -（三）微生物的营养类型（三）微生物的营养类型划分依据划分依据营养类型营养类型特点特点碳源碳源自养型自养型异养型异养型以以co2 为唯一或主要碳源为唯一或主要碳源以有机物为碳源以有机物为碳源能源能源光能营养型光能营养型化能营养型化能营养型以光为能源以光为能源以有机物氧化释放的化学能为能以有机物氧化释放的化学能为能源源电子供体电子

53、供体无机营养型无机营养型有机营养型有机营养型以还原性无机物为电子供体以还原性无机物为电子供体以有机物为电子供体以有机物为电子供体四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖- -9595- -营养类型营养类型电子供体电子供体碳源碳源能源能源举例举例光能自养型光能自养型h2、h2s、s、h2oco2光能光能 蓝细菌、蓝细菌、藻类藻类光能异养型光能异养型有机物有机物有机物有机物光能光能红螺细菌红螺细菌化能自养型化能自养型h2、h2s、nh3、no2-、fe2+co2化学能化学能（无机物氧（无机物氧化）化）氢细菌、硫氢细菌、硫杆菌、硝化杆菌、硝化杆菌等杆菌等化能异养型化能异养型有机物有机物有机

54、物有机物化学能化学能（有机物氧（有机物氧化）化）全部真核微全部真核微生物、绝大生物、绝大多数细菌多数细菌（三）微生物的营养类型（三）微生物的营养类型四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖- -9696- -（四）细菌的酶（四）细菌的酶四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖胞内酶：仅于胞内存在和起作用的酶，如胞内酶：仅于胞内存在和起作用的酶，如各种呼吸酶类。各种呼吸酶类。胞外酶：分泌于胞外的酶，如水解酶类。胞外酶：分泌于胞外的酶，如水解酶类。- -9797- -根据物质运输过程的特点，可将物质的运根据物质运输过程的特点，可将物质的运输方式分为输方式分为单纯扩散单纯扩散促进

55、扩散促进扩散主动运输主动运输基团转移基团转移四四 微生物的生长代谢与繁殖微生物的生长代谢与繁殖（五）细菌对营养物质的摄取（五）细菌对营养物质的摄取uptake of nutrients nutrient molecules frequently cannot cross selectively permeable plasma membranes through passive diffusion and must be transported by one of three major mechanisms involving the use of membrane carrier prot

56、eins.- -9898- -特点：特点： 物质在扩散过程中没有发生任何反应；物质在扩散过程中没有发生任何反应；不消耗能量；不能逆浓度运输；不消耗能量；不能逆浓度运输；运输速率与膜内外物质的浓度差成正比运输速率与膜内外物质的浓度差成正比u 1 1单纯扩散单纯扩散a few substances, such as glycerol, can cross the plasma membrane by passive diffusion. passive diffusion is the process in which molecules move from a region of higher

57、concentration to one of lower concentration as a result of random thermal agitation. - -9999- -u 1 1单纯扩散单纯扩散- -100100- -u 2 2促进扩散促进扩散the rate of diffusion across selectively permeable membranes is greatly increased by the use of carrier proteins. since the diffusion process is aided by a carrier, it

58、 is called facilitated diffusion. the rate of facilitated diffusion increases with the concentrations gradient much more rapidly and at lower concentrations of the diffusing molecule than that of passive diffusion - -101101- -u 2 2促进扩散促进扩散- -102102- -特点：特点： 不消耗能量不消耗能量参与运输的物质本身的分子结构不发生变化参与运输的物质本身的分子结

59、构不发生变化不能进行逆浓度运输不能进行逆浓度运输运输速率与膜内外物质的浓度差成正比运输速率与膜内外物质的浓度差成正比需要载体参与需要载体参与u 2 2促进扩散促进扩散- -103103- -主动运输是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运主动运输是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运输方式。它的一个重要特点是物质运输过程中需要消耗能输方式。它的一个重要特点是物质运输过程中需要消耗能量和载体，而且可以进行逆浓度运输量和载体，而且可以进行逆浓度运输。u 3 3主动运输主动运输active transport is the transport of solute molecules to higher

60、 concentrations, or against a concentration gradient, with the use of metabolic energy input. - -104104- -u 3 3主动运输主动运输主动运输模式图主动运输模式图细胞膜细胞膜外细胞膜内恢复原构象移位再循环结合构象改变adp+piatp- -105105- -u 3 3主动运输主动运输- -106106- -基团转位又称为磷酸烯醇式丙酮酸基团转位又称为磷酸烯醇式丙酮酸-磷酸糖转移酶运输磷酸糖转移酶运输系统（系统（pts）。）。基团移位是另一种类型的主动运输，它与主动运输方式的基团移位是另一种类型的主动