第一章微生物形态与结构详解演示文稿

第一章微生物形态与结构详解演示文稿现在是1页\一共有55页\编辑于星期四优选第一章微生物形态与结构现在是2页\一共有55页\编辑于星期四荚膜粘液层菌胶团现在是3页\一共有55页\编辑于星期四（三）细胞的结构荚膜(capsule)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。碳素墨水进行负染色(背景染色)后，在光学显微镜下荚膜和菌体呈现一个个透明小区。

现在是4页\一共有55页\编辑于星期四现在是5页\一共有55页\编辑于星期四现在是6页\一共有55页\编辑于星期四现在是7页\一共有55页\编辑于星期四荚膜化学组成:现在是8页\一共有55页\编辑于星期四糖被的功能

荚膜不是细菌必要的细胞结构，但有以下作用：

①保护作用。

②贮藏养料。作为碳源和能源被细菌利用③表面附着作用。

④堆积某些代谢废物。

⑤荚膜是某些致病菌的毒力因子，与致病力有关。

如有荚膜的S-型肺炎链球菌毒力强，失去荚膜后致病力降低。

⑥荚膜为主要表面抗原，具有特异的抗原性.现在是9页\一共有55页\编辑于星期四

糖被（glycocalyx)（1）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）后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。（2）产生糖被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。（3）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。（4）细菌糖被与人类的科学研究和生产实践有密切的关系。

现在是10页\一共有55页\编辑于星期四糖被的应用

野油菜黄单胞菌(Xanthomonascampestris)的粘液层提取胞外杂多糖——黄原胶(xanthan)

作为食品较理想的增稠剂。

应用在石油钻井、印染、污水处理等。

肠膜明串珠菌将蔗糖合成荚膜物质——葡聚糖提取葡聚糖用于生产右旋糖酐，作为代血浆的主要成分，亦用于生产葡聚糖生化试剂现在是11页\一共有55页\编辑于星期四糖被的危害肠膜明串珠菌是制糖工业的有害菌，常在糖液中繁殖，使糖液变得黏稠而难以过滤，因而降低了糖的产量。产荚膜细菌的污染，还可造成面包、牛奶和酒类及饮料等食品的黏性变质。

现在是12页\一共有55页\编辑于星期四（三）细胞的结构

(2)鞭毛(flagellum,复flagella)1)概念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“运动器官现在是13页\一共有55页\编辑于星期四(2)

鞭毛(flagellum,复flagella)观察和判断细菌鞭毛的方法电子显微镜直接观察鞭毛长度：15～20μm；直径：0.01～0.02μm光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜根据培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌苔）形态现在是14页\一共有55页\编辑于星期四现在是15页\一共有55页\编辑于星期四现在是16页\一共有55页\编辑于星期四现在是17页\一共有55页\编辑于星期四①鞭毛的化学组成:分子量为1.5～4.0×104u的鞭毛蛋白组成

鞭毛蛋白组成：

含有少量的糖类和脂类，还有ε-N-甲基赖氨酸等特殊的氨基酸。

鞭毛蛋白的氨基酸组成与动物的肌动蛋白相似，这可能与鞭毛的运动性有关。

鞭毛蛋白是一种良好的抗原物质(H抗原)现在是18页\一共有55页\编辑于星期四②鞭毛的结构

现在是19页\一共有55页\编辑于星期四②鞭毛的结构现在是20页\一共有55页\编辑于星期四鞭毛的生长方式是在其顶部延伸鞭毛的结构现在是21页\一共有55页\编辑于星期四鞭毛的类型

根据鞭毛着生方式分为三个主要类型：

①单生鞭毛如霍乱弧菌；鼠咬热螺旋体。

②丛生鞭毛如荧光假单胞菌、铜绿假单胞菌,

红色螺旋菌

③周生鞭毛大肠杆菌、伤寒沙门氏菌、产碱杆菌、枯草芽孢杆菌等。

现在是22页\一共有55页\编辑于星期四鞭毛的有无和着生方式具有十分重要的分类学意义单端鞭毛端生丛毛两端生鞭毛周生鞭毛现在是23页\一共有55页\编辑于星期四鞭毛的功能

鞭毛的功能是运动，这是原核生物实现趋性的最有效方式。

根据引起趋性环境因子的种类，

分为趋向性、趋避性、趋化性、趋光性、趋磁性和趋氧性。

磁性水生螺旋菌(Aqu.magnetotacticum)具有趋磁性，沿地球磁场方向运动。

现在是24页\一共有55页\编辑于星期四鞭毛推动细菌运动的特点速度一般速度在每秒20～80μm范围，最高可达每秒100μm如铜绿假单胞菌每秒可移动55.8μm，体长的20～30倍细菌的运动通过鞭毛丝的高速旋转而实现，其运动所需能量由细胞膜中呼吸链供给。现在是25页\一共有55页\编辑于星期四4）鞭毛推动细菌运动的特点（2）方式细菌以推进方式做直线运动，以翻腾形式做短促转向运动。现在是26页\一共有55页\编辑于星期四现在是27页\一共有55页\编辑于星期四(3)

菌毛(fimbria，复数fimbriae)长在细菌体表纤细、中空、数量较多的蛋白质类附属物.现在是28页\一共有55页\编辑于星期四(3)菌毛(fimbria)

菌毛的结构较鞭毛简单，无基体等复杂构造，着生于细胞膜上，直径一般为3～10nm，由许多菌毛蛋白亚基围绕中心作螺旋状排列，呈中空管状。

许多G―细菌、少数G+细菌和部分球菌的菌体上着生菌毛。每菌一般有250～300根菌毛。

现在是29页\一共有55页\编辑于星期四菌毛的功能菌体附着于物体表面有菌毛者尤以G―致病菌居多，菌毛黏附作用与致病力有关，此类菌失去菌毛，同时也失去致病力。

现在是30页\一共有55页\编辑于星期四现在是31页\一共有55页\编辑于星期四（参见P60）每个细菌约有250～300条菌毛。有菌毛的细菌一般以革兰氏阴性致病菌居多，借助菌毛可把它们牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上，进一步定植和致病。现在是32页\一共有55页\编辑于星期四(4)性毛(pili,单数pilus)构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。现在是33页\一共有55页\编辑于星期四性毛(pilus,复数pili)

性毛一般存在于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）中,功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。性毛性菌毛由质粒携带的一种致育因子(fertilityfactor)的基因编码;有的性菌毛还是RNA噬菌体特异性的吸附受体.现在是34页\一共有55页\编辑于星期四(5)芽孢概念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（endospore或spore，偶译“内生孢子”）。现在是35页\一共有55页\编辑于星期四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：121℃，15min以上115℃，30min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球菌。芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定的重要指标。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）现在是36页\一共有55页\编辑于星期四现在是37页\一共有55页\编辑于星期四现在是38页\一共有55页\编辑于星期四芽孢的构造与化学组成及其特点

现在是39页\一共有55页\编辑于星期四现在是40页\一共有55页\编辑于星期四芽孢的化学组成的重要特点

①含有芽孢特有的2,6-吡啶二羧酸(DPA)。它以钙盐(DPA-Ca)的形式存在于芽孢皮层(占芽孢干重5～15％)和芽孢质中。

②含有大量的芽孢特有的芽孢肽聚糖，存在于芽孢皮层中。不含磷壁酸。

现在是41页\一共有55页\编辑于星期四芽孢的化学组成的重要特点③芽孢核心的含水量极低，平均为40％；而营养细胞含水约80%。

④芽孢中酶的相对分子质量较营养细胞的正常酶要小。相对分子质量低的蛋白质由于其分子中键的作用较强而更具有稳定性与耐热性。

⑤芽孢衣的厚度约3nm，层次很多(3～15层)，主要含疏水性的角蛋白及少量磷脂蛋白。皮层的渗透压高达2.0MPa左右。现在是42页\一共有55页\编辑于星期四芽孢的类型芽孢可分以下三种类型：

①中央芽孢：如枯草芽孢杆菌,丙酮丁醇梭菌。

②近端芽孢：如肉毒梭菌

③顶端芽孢：如己酸乙酯菌；如破伤风梭菌。

芽孢的形状、大小和在菌体内的位置因菌种不同而异，是细菌分类鉴定的依据之一。现在是43页\一共有55页\编辑于星期四现在是44页\一共有55页\编辑于星期四现在是45页\一共有55页\编辑于星期四芽孢与母细胞相比化学组成、细微结构、生理功能等都完全不同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，因此，具极强的耐热性。芽孢的耐热性与抗不良环境因素

现在是46页\一共有55页\编辑于星期四芽孢的耐热性机制芽孢耐热机制－－“渗透调节皮层膨胀学说”该学说认为，芽孢衣对多价阳离子和水分的透性差，皮层离子强度高，从而使皮层有极高的渗透压，能够夺取核心部分的水分，引起皮层充分膨胀。现在是47页\一共有55页\编辑于星期四芽孢耐热机制－－另一种学说，芽孢形成过程中产生的大量DPA与Ca2+螫合使芽孢中的生物大分子形成稳定的耐热性凝胶。芽孢形成过程中，随着DPA的形成而具耐热性。当芽孢萌发时DPA释放到培养基，耐热性随之丧失。但研究发现，有些芽孢不含DPA-Ca的复合物仍具有耐热性。现在是48页\一共有55页\编辑于星期四研究细菌芽孢的意义

①芽孢的有无、形状和着生位置等是细菌分类、鉴定中一项重要的形态学指标；②芽孢是最好的种的保存形式，有利于对这类菌种的筛选和长期保藏。③由于芽孢具有很强的耐热性，故对食品、医药或物品的消毒灭菌以能否杀灭一些代表菌的芽孢作为主要指标。现在是49页\一共有55页\编辑于星期四在罐头食品生产中，对鲜肉中的肉毒梭菌要求肉类罐头必须在121℃维持20min以上或115℃，30～40min灭菌。在发酵工业或实验室中，常以能否杀死耐热性最强的嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillusstearothermophilus)的芽孢为灭菌标准。此菌的芽孢在121℃，12min才能杀灭。由此规定湿热灭菌要在121℃维持15～30min才能保证培养基或物品的彻底灭菌。

现在是50页\一共有55页\编辑于星期四⑦伴孢晶体（parasporalcrystal）

少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)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性蛋白晶体——δ内毒素，称为伴孢晶体。特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。现在是51页\一共有55页\编辑于星期四伴孢晶体（parasporalcrystal）

现在是52页\一共有55页\编辑于星期四伴孢晶体鳞翅目幼虫口服伴孢晶体在肠道迅速溶解（中肠pH为9.0-10.5）吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔肠道中的碱性溶液进入血液，后者pH升高，昆虫全身麻痹而死亡伴孢晶体对200多种昆虫尤