微生物经典知识讲座

微生物（病毒）古生菌（Archaea）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细胞型原核微生物真核微生物（Eukarya）原核微生物:即广义细菌,指一大类细胞核无核膜包裹,只存在称作核区裸露DNA原始单细胞生物,包含真细菌和古细菌两大类,其中除少数属古细菌外,多数属真细菌。微生物经典知识讲座第1页细菌（Bacteria）又称真细菌（eubacteria），包含普通细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、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，且与后者关系更近，而其细胞结构却与真细菌较为靠近，同属于原核生物。细菌古生菌真核生物微生物经典知识讲座第2页原核与真核细胞比较微生物经典知识讲座第3页

原核微生物形态结构和功效第一节细菌第二节放线菌第三节蓝细菌第四节古细菌第五节支原体、衣原体、立克次氏体微生物经典知识讲座第4页第一节细菌一、细菌形态二、细菌细胞大小三、细菌细胞结构四、细菌繁殖和菌落形成微生物经典知识讲座第5页球状杆状螺旋状基本形态一、细菌普通形态微生物经典知识讲座第6页1、球状

细胞个体呈球形或椭圆形，不一样种球菌在细胞分裂时会形成不一样空间排列方式，常被作为分类依据。微生物经典知识讲座第7页金黄色葡萄球菌微生物经典知识讲座第8页淋病奈瑟氏球菌微生物经典知识讲座第9页肺炎链球菌微生物经典知识讲座第10页2、杆状细胞呈杆状或圆柱形，普通其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不一样而有较大改变。

杆状细菌排列方式常因生长阶段和培养条件而发生改变，普通不作为分类依据。微生物经典知识讲座第11页枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌微生物经典知识讲座第12页铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）微生物经典知识讲座第13页结核分枝杆菌微生物经典知识讲座第14页炭疽病病原菌-----------炭疽杆菌微生物经典知识讲座第15页破伤风梭菌微生物经典知识讲座第16页3、螺旋状弧菌螺旋菌螺旋体菌微生物经典知识讲座第17页弧菌：菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，形似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。(寄生性弧菌-----蛭弧菌)霍乱弧菌微生物经典知识讲座第18页螺旋菌：菌体回转如螺旋，螺旋数目和螺距大小因种而异（2-6环）。鞭毛二端生。细胞壁坚韧，菌体较硬。微生物经典知识讲座第19页螺旋体菌：菌体柔软，用于运动类似鞭毛轴丝位于细胞外鞘内。梅毒密螺旋体微生物经典知识讲座第20页4、其它形状1）柄杆菌（prosthecatebacteria）细胞上有柄（stalk）、菌丝（hyphae）、附器（appendages）等细胞质伸出物，细胞呈杆状或梭状，并有特征性细柄。普通生活在淡水中固形物表面，其异常形态使得菌体表面积与体积之比增加，能有效地吸收有限营养物；微生物经典知识讲座第21页2）星形细菌（star-shapedbacteria）3）方形细菌（square-ahapedbacteria）（Stella）（Haloarcula）微生物经典知识讲座第22页微生物经典知识讲座第23页4）细菌异常形态环境条件改变：物理、化学因子刺激培养时间过长妨碍细胞正常发育细胞衰老营养缺乏本身代谢产物积累过多异常形态正常形态环境条件恢复正常微生物经典知识讲座第24页千米米毫米微米纳米10310010－310－610－9动物、植物微生物二、细菌细胞大小大小范围最小：与无细胞结构病毒相仿（50nm）；最大：肉眼可见（0.75mm）；微生物个体大小衡量单位

细菌mm（=10-6m）病毒nm（=10-9m）微生物经典知识讲座第25页费氏刺尾鱼菌(Epulopisciumfishelsoni)(0.08mm×0.6mm)比大肠杆菌大100万倍（1985年发觉）微生物经典知识讲座第26页德国科学家H.N.Schulz等1999年在纳米比亚海岸海底沉积物中发觉一个硫磺细菌（sulfurbacterium），其大小可达0.75mm，Thiomargaritanamibiensis---------“纳米比亚硫磺珍珠”微生物经典知识讲座第27页纳米细菌

（nanobacteria）（50nm）最大和最小细菌个体大小悬殊：（Thiomargaritanamibiensis）（0.75mm）10亿~100亿倍微生物经典知识讲座第28页不同细菌细胞大小比较微生物经典知识讲座第29页不一样细菌大小表示方法0.5~1mm（直径）0.2~1mm（直径）

×1~80mm（长度）0.3~1mm（直径）

×1~50mm（长度）(长度是菌体两端点之间距离，而非实际长度)微生物经典知识讲座第30页细菌染色因为细菌细胞微小又透明，普通先要经过染色才能作显微观察革兰氏染色法细菌染色判别染色法简单染色法负染色正染色死菌活菌抗酸性染色法芽孢染色法姬姆萨染色法荚膜染色法用美蓝或TTC等作活菌染色微生物经典知识讲座第31页普通结构：普通细菌都有结构特殊结构：部分细菌含有或普通细菌在特殊环境下才有结构三、细菌细胞结构微生物经典知识讲座第32页细胞壁细胞膜细胞质和内含物原核(一)细胞普通结构微生物经典知识讲座第33页1、细胞壁

（cellwall）位于细菌细胞最外一层坚韧外被。固定细胞外形和提升机械强度，保护细胞，抵抗渗透压；

为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需；阻拦有害物质进入细胞；与菌体抗原性、致病性和对噬菌体敏感性相关。2）生物学功效经过染色或制成原生质体后在光学显微镜下可观察，或在电镜下直接观察细菌超薄切片，可证实细胞壁存在细胞壁组成：

以肽聚糖(peptidoglycan)为基本成份，G+细菌和G-细菌中还各有不一样。

P111)概念微生物经典知识讲座第34页C.Gram（革兰）于1884年创造一个判别不一样类型细菌染色方法。经过革兰氏染色法可将全部细菌分为革兰氏阳性（G+）和革兰氏阴性（G-）。

革兰氏染色微生物经典知识讲座第35页1.用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染2.用碘液进行媒染其作用是提升染料和细胞间相互作用从而使二者结合得更牢靠。3.用乙醇或丙酮冲洗进行脱色

4.用番红或沙黄对涂片进行复染革兰氏染色详细步骤微生物经典知识讲座第36页阳性菌（G+）阴性菌（G-）革兰氏染色法？微生物经典知识讲座第37页怎样设计？微生物经典知识讲座第38页G+细菌和G-细菌细胞壁成份比较成份占细胞壁干重%G+细菌G

-细菌肽聚糖含量很高(30~95)含量很低(5~20)磷壁酸含量很高(<50)无类脂质普通无(<2)含量较高(约20)蛋白质无含量较高肽聚糖外膜外膜蛋白周质空间磷壁酸

P12G+——G

-细菌细胞壁结构微生物经典知识讲座第39页3）G+细胞壁成份特点：厚度大（20-80nm）、化学组成简单普通含90%肽聚糖和10%磷壁酸肽聚糖磷壁酸

P13微生物经典知识讲座第40页A.

肽聚糖（peptidoglycan）肽聚糖是细菌细胞壁中特有成份，是细胞壁主要成份。G+细菌细胞壁肽聚糖重量占细胞壁90%，G-细菌只占10%左右。

P13微生物经典知识讲座第41页聚糖由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸经过β-1，4糖苷键交替连接起来，组成肽聚糖骨架。β-1，4糖苷键很轻易被溶菌酶分解，从而破坏细胞壁骨架，使细菌死亡。每一个肽聚糖单体由肽和聚糖2部分组成

P13微生物经典知识讲座第42页肽四肽尾普通由4个氨基酸按L型与D型交替连接而成。连接在N-乙酰胞壁酸上。不一样种类细菌其氨基酸种类、数量、连接方式不一样。肽桥G+细菌相邻两个肽聚糖骨架相邻短肽之间，经过肽桥连接起来，交联成肽聚糖层框架，呈三维空间结构，形成机械强度很大肽聚糖网状结构。

P13微生物经典知识讲座第43页壁磷壁酸膜磷壁酸B.G+细菌细胞壁特殊组分——磷壁酸壁磷壁酸膜磷壁酸磷壁酸是G+细菌细胞壁所特有成份，主要成份为甘油磷壁酸与核醇磷壁酸。

P14微生物经典知识讲座第44页使细胞壁形成负电荷浓缩细胞周围Mg2+，维持酶活贮存元素调整细胞内自溶素活力，预防细胞因自溶而死亡增强一些致病菌对宿主粘连，防止被白细胞吞噬噬菌体吸附位点抗原决定簇主要成份磷壁酸功效(了解)：微生物经典知识讲座第45页4）G-细菌细胞壁成份肽聚糖外膜外膜蛋白周质空间磷壁酸特点：厚度较G+细菌薄，层次较多，成份较复杂，肽聚糖层很薄（仅2-3nm),故机械强度较G+细菌弱。主要包含外膜、肽聚糖层、周质空间三个部分。微生物经典知识讲座第46页A.肽聚糖比较薄，只有1-2层，肽聚糖层单体结构与G+细菌基本相同，有肽尾，但无肽桥

微生物经典知识讲座第47页又称外壁层，是G－细菌细胞壁所特有结构，它位于壁最外层，化学成份为脂多糖、磷脂和若干种外膜蛋白。B.外膜(outermembrane)微生物经典知识讲座第48页脂多糖(LPS)为G－菌细胞壁特有成份。包含关键多糖、类脂A和O-特异侧链3部分组成。功效LPS结构多变，决定了G－菌细胞表面抗原多样性负电荷较强，提升Mg2+浓度类脂A是G－菌致病物质,内毒素物质基础外膜蛋白种类很多，多数功效不是很清楚C.周质空间(periplasmicspace)外膜与细胞膜之间狭窄空间功效明确,是物质进出细胞中转站和反应场所微生物经典知识讲座第49页特征G+细菌G-细菌肽聚糖层厚层薄类脂极少脂多糖外膜缺有周质空间很薄较厚酶消化结果原生质体原生质球对染料和抗生素敏感性很敏感中度敏感特有成份磷壁酸脂多糖G+

和

G-细菌微生物经典知识讲座第50页革兰氏染色原理

P18微生物经典知识讲座第51页5)缺壁细菌(cellwalldeficientbacteria)Ｌ型细菌原生质体球状体支原体微生物经典知识讲座第52页①Ｌ型细菌(L-formsbacteria)：指在试验室或宿主体内经过自发突变形成遗传性状稳定细胞壁缺点变异型。特点：1）具多形性；2）对渗透压敏感；3）在培养基上形成“油煎蛋”形菌落。

P17微生物经典知识讲座第53页

②原生质体（protoplast）：指在人工条件下用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制细胞壁合成，剩下仅由一层细胞膜包裹渗透敏感细胞。多为G+菌。特点：1）无细胞壁，为圆球形；2）对渗透压敏感；3）能够有鞭毛，而不能运动；4）不被噬菌体感染（因为没有吸附位点）；5）比正常细菌更轻易导入外源遗传物质。微生物经典知识讲座第54页③

球状体(sphaeroplast)：

又称原生质球，指还残留有部分细胞壁菌体细胞，多见于Gˉ菌。特点：除具原生质体特点外1）可有一定抗性，可培养2）可重新合成细胞壁微生物经典知识讲座第55页④支原体(Mycoplasma)自然界中长久进化形成、适应自然生活条件无细胞壁原核生物。微生物经典知识讲座第56页缺壁细菌试验室中形成自然界中长久进化形成自发缺壁突变人工方法去壁彻底除尽部分去除L型细菌原生质体球状体支原体微生物经典知识讲座第57页2、细胞膜（cellmembrane）细胞膜结构：流动镶嵌模型细胞膜组成：蛋白质、磷脂、多糖

微生物经典知识讲座第58页控制细胞内、外物质（营养物质和代谢废物）运输、交换。维持细胞内正常渗透压屏蔽作用。进行氧化磷酸化或光合磷酸化产能基地。合成细胞壁和糖被相关成份（LPS、肽聚糖、壁磷酸）场所。鞭毛着生点和提供其运动所需能量等。细胞膜生物学功效：微生物经典知识讲座第59页3、细胞质和内含物细胞质(cytoplasm)——被细胞膜包围着除核质体外一切透明、胶状、颗粒状物质。含水量约80%。其主要成份为：核糖体、贮藏物、各种酶类、中间代谢物、无机盐、染色体和质粒，少数细菌还存在羧化体、伴孢晶体或气泡等。1）概念微生物经典知识讲座第60页50S:32种蛋白+23SRNA+5SRNA30S:21种蛋白+16SRNA70s原核生物含70S核糖体，由30S和50S两个亚单位组成。2）核糖体核糖体是核糖核蛋白体（ribosomes)简称，在化学组成上含2/3核糖核酸(rRNA)和1/3蛋白质。微生物经典知识讲座第61页①聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)巨大芽孢杆菌（B.megaterium）在含乙酸或丁酸培养基中生长时，细胞内贮藏PHB可达其干重60%。类脂性质碳源类贮藏物

一类由不一样化学成份累积而成不溶性颗粒，主要功效是贮存营养物。3）贮藏物(reservematerials)：微生物经典知识讲座第62页在若干化能自养细菌中含有多角形细胞内含物，称为羧化体。羧化体大小约10nm，内含1，5-二磷酸核酮糖羟化酶，在自养细菌CO2固定中起关键作用。4）羧化体（carboxysome)微生物经典知识讲座第63页5）气泡（gasvocuoles）

许多光合营养型、无鞭毛运动水生细菌中存在充满气体泡囊状内含物，大小为0.2～1.0μm×75nm，内由数排柱形小空泡组成，外有2nm厚蛋白质膜包裹。功效：调整细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质微生物经典知识讲座第64页4、原核

原核生物所特有无核膜结构、无固定形态原始细胞核(a)光学显微镜下正在生长芽胞杆菌细胞拟核(b)透射电镜下正在进行旺盛生长E.coli细胞切面(c)正在进行旺盛生长E.coli细胞中两个拟核模型微生物经典知识讲座第65页（二）细菌细胞特殊结构糖被鞭毛、菌毛、性毛芽孢微生物经典知识讲座第66页1、糖被（glycocalyx）

包被于一些细菌细胞壁外一层厚度不定胶状物质。糖被按其有没有固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜（capsule或macrocapsule，大荚膜）、微荚膜(microcapsule)、粘液层(slimelayer)和菌胶团(zoogloea)。糖被包裹在单细胞上包裹在细胞群上:菌胶团在壁上有固定层次涣散，未固定在壁上:粘液层层次厚:荚膜层次薄:微荚膜P221)概念微生物经典知识讲座第67页荚膜粘液层菌胶团微生物经典知识讲座第68页微生物经典知识讲座第69页2）特点（1）主要成份是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。经特殊荚膜染色，尤其是负染色（又称背景染色）后可在光学显微镜清楚地观察到它存在。（2）产生糖被是微生物一个遗传特征，其菌落特征及血清学反应是是细菌分类判定指标之一。（3）荚膜等并非细胞生活必要结构，但它对细菌在环境中生存有利。（4）细菌糖被与人类科学研究和生产实践有亲密关系。微生物经典知识讲座第70页3)荚膜功效保护细胞免受干燥影响，抵抗吞噬细胞吞噬储备养料，以备营养缺乏时重新利用堆积一些代谢产物附着作用微生物经典知识讲座第71页2、鞭毛一些细菌细胞表面着生一至数十条长丝状、螺旋形从属物，含有推进细菌运动功效，为细菌“运动器官”。1)概念P23微生物经典知识讲座第72页鞭毛有没有和着生方式含有十分主要分类学意义单端鞭毛端生丛毛周生鞭毛两端生鞭毛微生物经典知识讲座第73页2）观察和判断细菌鞭毛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依据培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌苔）形态微生物经典知识讲座第74页3）鞭毛结构由基体、钩形鞘和鞭毛丝3部分组成钩形鞘鞭毛丝基体G-细菌鞭毛普通结构微生物经典知识讲座第75页2、菌毛长在细菌体表纤细、中空、短直、数量较多蛋白质类从属物，含有使菌体附着于物体表面功效。微生物经典知识讲座第76页每个细菌约有250～300条菌毛。有菌毛细菌普通以革兰氏阴性致病菌居多，借助菌毛可把它们牢靠地粘附于宿主呼吸道、消化道、泌尿生殖道等粘膜上，深入定殖和致病。微生物经典知识讲座第77页3、性毛结构和成份与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一最少数几根。性毛普通见于革兰氏阴性细菌雄性菌株（即供体菌）中，其功效是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有性毛还是RNA噬菌体特异性吸附受体。微生物经典知识讲座第78页4、芽孢一些细菌在生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形抗逆性休眠体，称为芽孢。芽孢含有抗干旱、抗高温、抗辐射、抗压等特征。

1)概念微生物经典知识讲座第79页2）细菌芽孢特点整个生物界中抗逆性最强生命体，是否能毁灭芽孢是衡量各种消毒灭菌伎俩最主要指标。常规加压蒸汽灭菌条件：121℃，15min以上115℃，30min以上产芽孢细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢有没有、形态、大小和着生位置是细菌分类和判定中主要指标。芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，轻易在光学显微镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）芽孢是细菌休眠体，在适宜条件下能够重新转变成为营养态细胞；产芽孢细菌保藏多用其芽孢。微生物经典知识讲座第80页3）芽孢结构孢外壁

exosporium(有些有）：脂蛋白——透性差

芽孢衣

sporecoat：疏水角蛋白质——抗酶解、抗药品等

皮层

cortex：肽聚糖及DPA-Ca，体积大——渗透压高

核芯

core:核质、核糖体、和一些酶——含水量极低微生物经典知识讲座第81页4）芽孢耐热机制芽孢与母细胞相比不论化学组成、细微结构、生理功效等方面都完全不一样渗透调整皮层膨胀学说芽孢衣对多价阳离子和水分透性很差皮层离子强度很高，产生极高渗透压夺取芽孢关键水分，结果造成皮层充分膨胀。关键部分细胞质却变得高度失水，所以，具极强耐热性。微生物经典知识讲座第82页5）伴孢晶体（parasporalcrystal）

少数芽孢杆菌，比如苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)在其形成芽孢同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形碱溶性蛋白晶体——δ内