第二章原核微生物一学时详解演示文稿

第二章原核微生物一学时详解演示文稿本文档共98页；当前第1页；编辑于星期三\11点28分优选第二章原核微生物一学时本文档共98页；当前第2页；编辑于星期三\11点28分3第二章原核微生物第一节细菌（Bacteria)第二节放线菌（Actinomycetes)第三节蓝细菌(Cyanobacteria)第四节支原体、衣原体、立克次氏体第五节古细菌（Archaebacteria）本文档共98页；当前第3页；编辑于星期三\11点28分4第一节细菌（Bacteria)

细菌是自然界中分布最广、数量最大，与人类关系极为密切的一类微生物。

细菌是单细胞的原核微生物，每一个细胞都是一个独立生活的个体，往往是许多单细胞群聚而生，以简单的分裂方式进行繁殖传代。本文档共98页；当前第4页；编辑于星期三\11点28分5第一节细菌（Bacteria)

一、细菌的形态与大小

二、细菌的细胞结构

三、细菌的繁殖

四、细菌的群体形态本文档共98页；当前第5页；编辑于星期三\11点28分6一、细菌的形态与大小（一）形态

细菌的基本形态为三种类型

1.球菌

2.杆菌

3.螺旋菌本文档共98页；当前第6页；编辑于星期三\11点28分7一、细菌的形态与大小1.球菌——球菌就是指球状细菌的总称。细胞呈球状或扁圆形。

1）单球菌——尿微球菌

2）双球菌——肺炎双球菌

3）链球菌——乳酸链球菌

4）四联球菌——四联细球菌

5）八叠球菌——尿素八叠球菌

6）葡萄球菌—金黄色葡萄球菌本文档共98页；当前第7页；编辑于星期三\11点28分8一、细菌的形态与大小本文档共98页；当前第8页；编辑于星期三\11点28分9一、细菌的形态与大小本文档共98页；当前第9页；编辑于星期三\11点28分10本文档共98页；当前第10页；编辑于星期三\11点28分11Coccoid-shapedBacterium(causesrespiratoryinfections),Streptococcuspneumoniae(SEMx35,200)链球菌本文档共98页；当前第11页；编辑于星期三\11点28分12Streptococcus-

facultativelyanaerobicormicroaerophilic,catalasenegative,gram-positive,Cellarrangesinpairsorchains,usuallynonmotile,

Afewspeciesareanaerobicratherthanfacultative.本文档共98页；当前第12页；编辑于星期三\11点28分13

Staphylococcus-

facultativelyanaerobic,gram-positive,usuallyformirregularclusters,nonmotile,catalasepositivebutoxidasenegative,fermentglucoseanaerobically.

本文档共98页；当前第13页；编辑于星期三\11点28分14本文档共98页；当前第14页；编辑于星期三\11点28分15一、细菌的形态与大小（一）形态

细菌的基本形态为三种类型

1.球菌

2.杆菌

3.螺旋菌本文档共98页；当前第15页；编辑于星期三\11点28分16一、细菌的形态与大小2.杆菌——杆菌是杆状或类似于杆状的细菌的总称。各种杆菌的大小和具体形态有显著的差别

1）球杆菌—假单孢菌

2）短杆菌—短杆菌属

3）长杆菌—白喉棒杆菌

4）分枝杆菌—结核杆菌

5）其它类型本文档共98页；当前第16页；编辑于星期三\11点28分17本文档共98页；当前第17页；编辑于星期三\11点28分18本文档共98页；当前第18页；编辑于星期三\11点28分19本文档共98页；当前第19页；编辑于星期三\11点28分20一、细菌的形态与大小（一）形态

细菌的基本形态为三种类型

1.球菌

2.杆菌

3.螺旋菌本文档共98页；当前第20页；编辑于星期三\11点28分21一、细菌的形态与大小

3.螺旋菌（弧状）——细胞弯曲弓形称弧菌。如霍乱弧菌,细胞具有多个弯曲的为螺旋菌如迂回螺菌。本文档共98页；当前第21页；编辑于星期三\11点28分22Vibrio-shapedBacterium(causescholera),Vibriocholerae(SEMx15,575)INFORMATION:Vibriocholerae-vibrio-shapedprokaryotethatcausescholera霍乱弧菌本文档共98页；当前第22页；编辑于星期三\11点28分23本文档共98页；当前第23页；编辑于星期三\11点28分24细菌特殊形态本文档共98页；当前第24页；编辑于星期三\11点28分25特殊形态－柄状本文档共98页；当前第25页；编辑于星期三\11点28分26特殊形态－星形本文档共98页；当前第26页；编辑于星期三\11点28分27特殊形态－方形本文档共98页；当前第27页；编辑于星期三\11点28分28（二）细菌的大小与测定

细菌的大小可用测微尺在显微镜下测量。

1、球菌只测量直径：一般球菌的直径为0.5－2.0μm.2、杆菌测量它的宽度与长度：一般杆菌为0.5－1.0×1.0－5.0μm.3、螺菌测量它的宽度与弯曲形长度，以宽×长或直径表示大小。本文档共98页；当前第28页；编辑于星期三\11点28分29（二）细菌的大小与测定

杆菌的平均长度：2微米；

1500个杆菌首尾相连=一粒芝麻的长度；

10-100亿个细菌加起来重量=1毫克本文档共98页；当前第29页；编辑于星期三\11点28分30（二）细菌的大小与测定

表：一些常见菌的大小，单位（μm）菌名直径或宽×长乳酸链球菌金黄色葡萄球菌大肠杆菌枯草芽孢杆菌霍乱弧菌迂回螺菌0.5－1.00.8－1.00.5×1.0－2.00.7－0.8×2.0－3.00.3－0.6×1.0－3.01.5×13.0－14.0

本文档共98页；当前第30页；编辑于星期三\11点28分31二、细菌的细胞结构

细菌的细胞结构分为基本结构和特殊结构。

基本结构指一般细菌都有的结构，例如细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体和内含物等。

特殊结构指某些细菌在生长的特定阶段所形成的结构，例如，芽孢、糖被、鞭毛、菌毛、性菌毛等。本文档共98页；当前第31页；编辑于星期三\11点28分32本文档共98页；当前第32页；编辑于星期三\11点28分33本文档共98页；当前第33页；编辑于星期三\11点28分34（一）细菌细胞的基本结构1.细胞壁(cellwall)C.W.是位于细胞最外层，厚实、坚韧，主要由成，有固定外形和保护细胞等多种功能。

证明细胞壁的存在：通过染色、质壁分离或制成原生质体，再在光学显微镜下观察，用电子显微镜观察细菌超薄切片，均可确证细胞壁存在。

本文档共98页；当前第34页；编辑于星期三\11点28分35（一）细菌细胞的基本结构1.细胞壁（cellwall)1.1细胞壁的功能

①固定细胞外形和提高机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤；②为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所需；③阻拦大分子有害物质进入细胞（某些抗生素和水解酶）④赋予细胞特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。本文档共98页；当前第35页；编辑于星期三\11点28分36（一）细菌细胞的基本结构1.细胞壁（cellwall)1.2细胞壁缺损①原生质体：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的合成后，所留下的仅由细胞膜裹着的脆弱细胞，一般由革兰氏阳性菌形成；②球状体或原生质球：指还残留部分细胞壁的原生质体，一般由革兰氏阴性细菌形成；本文档共98页；当前第36页；编辑于星期三\11点28分（一）细菌细胞的基本结构1.2细胞壁缺损③L型细菌：1935年时，在英国李斯德预防医学研究所中发现一种由自发突变而形成细胞壁缺损的细菌—念珠状链杆菌，它的细胞膨大，对渗透压十分敏感，在固体培养基表面形成“油煎蛋”似的小菌落。由于李斯德(Lister)研究所的第一字母是“L”，故称L型细菌。

37本文档共98页；当前第37页；编辑于星期三\11点28分38L型变形杆菌本文档共98页；当前第38页；编辑于星期三\11点28分39（一）细菌细胞的基本结构1.细胞壁（cellwall)1.2细胞壁缺损

原生质体与球状体主要有6个共同特点：无细胞壁；细胞呈球状；对渗透压十分敏感；即使长有鞭毛也不能运动；对噬菌体不敏感；细胞不能分裂等。

本文档共98页；当前第39页；编辑于星期三\11点28分40缺壁细菌本文档共98页；当前第40页；编辑于星期三\11点28分41

（一）细菌细胞的基本结构

1.细胞壁(cellwall)

1.3细胞壁的化学组成与结构细菌染色法死菌活菌：用美蓝或TTC（氯化三苯基四氮唑）等染色简单染色法正染色负染色：荚膜染色等鉴别染色法革兰氏染色法抗酸性染色法芽孢染色法姬姆萨染色法本文档共98页；当前第41页；编辑于星期三\11点28分42C.Gram（革兰）于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。革兰氏染色：各种细菌经过革兰氏染色后，能区分成两大类：一类最终染成紫色，称为革兰氏阳性细菌（G+）,另一类被染成红色，称革兰氏阴性细菌（G-）。本文档共98页；当前第42页；编辑于星期三\11点28分43（一）细菌细胞的基本结构

1.细胞壁(cellwall)革兰氏阳性细菌（G+）的细胞壁：

肽聚糖：90％G+的细胞壁成分磷壁酸：10％本文档共98页；当前第43页；编辑于星期三\11点28分44本文档共98页；当前第44页；编辑于星期三\11点28分45本文档共98页；当前第45页；编辑于星期三\11点28分46革兰氏阳性细菌（G+）A.肽聚糖：（以金黄色葡萄球菌为例）

它的肽聚糖层厚约20～80nm，由40层左右网状分子所组成。每一肽聚糖单体含有3个组成部分：①双糖单位：1个N－乙酰葡萄胺与1个N－乙酰胞壁酸分子通过β－1，4－糖苷键连接而成；②短肽“尾”：由4个氨基酸连起来的短肽链连接在N－乙酰胞壁酸分子上。L-AlaD-GluL-LysD-Ala③肽“桥”：在金黄色葡萄球菌中为甘氨酸五肽。

本文档共98页；当前第46页；编辑于星期三\11点28分47革兰氏阳性细菌（G+）

这一肽“桥”的氨基端与前一肽聚糖单体肽“尾”中的第4氨基酸—D-丙氨酸的羧基相连接，而它的羧基端则与后一肽聚糖单体肽“尾”中的第3个氨基酸—碱性氨基酸L－赖氨酸的氨基相连接，从而使前后两个肽聚糖单体交联起来。革兰氏阳性细菌肽聚糖单体的结构。本文档共98页；当前第47页；编辑于星期三\11点28分48革兰氏阳性细菌（G+）B.磷壁酸：

是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。磷壁酸可以分为两类：（1）壁磷壁酸：与肽聚糖分子共价结合，含量随培养基成分而改变；（2）膜磷壁酸：跨越肽聚糖层与细胞膜相交联。是G+细菌细胞壁特有的成分。本文档共98页；当前第48页；编辑于星期三\11点28分磷壁酸的生理功能：(1)细胞壁形成负电荷环境，增强细胞膜对二价阳离子的吸收，尤其是Mg2+，高浓度的Mg2+对于保持膜的硬度，提高细胞膜上需Mg2+的合成酶的活性极为重要；(2)贮藏磷元素；(3)增强某些致病菌对宿主细胞的粘连,避免被白细胞吞噬,并有抗补体的作用；(4)赋予革兰氏阳性细菌以特异的表面抗原；(5)作为噬菌体的特异性吸附受体；(6)能调节细胞内自溶素(autolysin)的活力，借以防止细胞因自溶而死亡。细菌分类鉴定依据本文档共98页；当前第49页；编辑于星期三\11点28分50本文档共98页；当前第50页；编辑于星期三\11点28分51磷壁酸质连接本文档共98页；当前第51页；编辑于星期三\11点28分52革兰氏阴性细菌（G-）

内壁层：肽聚糖（5～12％）

G-的细胞壁成分脂多糖

外壁层磷脂

脂蛋白本文档共98页；当前第52页；编辑于星期三\11点28分53革兰氏阴性细菌（G-）A.肽聚糖：

以E.coli为例，它的肽聚糖含量占细胞壁的10％左右，一般由1～2层网状分子构成，在细胞壁上的厚度仅为2～3nm。其结构单体与革兰氏阳性细菌基本相同，差别仅在于：

①肽尾的第3个氨基酸为内消旋二氨基庚二酸（meso-DAP）；

②没有特殊的肽桥，其前后两个单体间的联系仅由甲肽尾的第4个氨基酸D－丙氨酸的羧基与乙肽尾第3氨基酸（meso-DAP）的氨基直接连接而成。本文档共98页；当前第53页；编辑于星期三\11点28分54肽桥本文档共98页；当前第54页；编辑于星期三\11点28分55

由于革兰氏阳性细菌与阴性细菌肽聚糖单体结构的差异以及其间相互联系的不同，因此交联而成的肽聚糖网的结构和致密度就有明显的差别。即G+细菌较G-细菌细胞壁更加致密，机械强度更大。本文档共98页；当前第55页；编辑于星期三\11点28分56革兰氏阴性细菌（G-）B.脂多糖：

是G-细菌所特有的结构成分，是位于G-C.W.最外层的一层较厚（8～10nm)脂多糖类物质。它由类脂A、核心多糖和O-特异侧链3部分组成。本文档共98页；当前第56页；编辑于星期三\11点28分57革兰氏阴性细菌（G-）C.外壁层中的蛋白质：在G-细菌C.W.外壁层中，嵌有多种蛋白质：①基质蛋白：如孔蛋白；②外壁蛋白：运送蛋白或受体；③脂蛋白：种类多，连接作用。本文档共98页；当前第57页；编辑于星期三\11点28分58G+与

G-细菌细胞壁成分与结构示意图本文档共98页；当前第58页；编辑于星期三\11点28分59本文档共98页；当前第59页；编辑于星期三\11点28分60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磷壁酸类脂质蛋白质含量很高（30－95）含量较高（＜50）一般无（＜2）0含量很低（5－20）0含量较高（～20）含量较高常见的细菌枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、干酪乳杆菌。沙门氏菌、大肠杆菌。本文档共98页；当前第60页；编辑于星期三\11点28分61甲菌甲菌甲菌甲菌甲菌紫色G＋乙菌乙菌乙菌乙菌乙菌红色G－初染、结晶紫媒染、碘液脱色、95％乙醇复染、番红革兰氏染色步骤示意图如：葡萄球菌、链球菌等

如：大肠杆菌、痢疾杆菌等1.细胞壁1.4革兰氏染色本文档共98页；当前第61页；编辑于星期三\11点28分621.4革兰氏染色（2）机制通过初染和媒染，在细菌细胞的膜或原生质体上染上了不溶于水的结晶紫与碘的大分子复合物。

A.革兰氏阳性菌由于细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和其分子交联度较紧密，故在用乙醇洗脱时，肽聚糖网孔会因脱水而明显收缩，再加上G+菌的细胞壁基本上不含类脂，故乙醇处理不能在壁上溶出缝隙，因此，结晶紫与碘复合物仍牢牢阻留在其细胞壁内，使其呈现紫色。

本文档共98页；当前第62页；编辑于星期三\11点28分631.4革兰氏染色

B.革兰氏阴性细菌因其壁薄、肽聚糖含量低和交联松散，故遇乙醇后，肽聚糖网孔不易收缩，加上它的类脂含量高，所以当乙醇把类脂溶解后，在细胞壁上就会出现较大的缝，这样结晶紫与碘的复合物就极易被溶出细胞壁。因此，通过乙醇脱色，细胞又呈无色。这时，再经番红等红色染料复染，就使革兰氏阴性细菌获得了新的颜色——红色，而革兰氏阳性菌则仍呈紫色（实为紫中带红）。

本文档共98页；当前第63页；编辑于星期三\11点28分64大肠杆菌——革兰氏染色阴性菌本文档共98页；当前第64页；编辑于星期三\11点28分65革兰氏染色与细胞壁：

革兰氏染色本文档共98页；当前第65页；编辑于星期三\11点28分66不敏感很敏感不敏感内毒素在酸侧不敏感有有抗力很敏感不敏感很敏感外毒素较高敏感无抗力小1、对青霉素的敏感性2、对链霉素的敏感性3、对溶菌霉的敏感性4、产生的毒素5、生长适宜的pH值6、对碱性染料抑制作用性7、热力对胞壁的破裂作用8、对酸的溶解作用G－菌G+菌特性革兰氏G+菌与G－菌一些特性比较本文档共98页；当前第66页；编辑于星期三\11点28分67细胞壁的形成本文档共98页；当前第67页；编辑于星期三\11点28分68（一）细菌细胞的基本结构2.细胞膜与间体细菌的细胞膜是紧靠在胞壁内侧和位于细胞质表面，具有柔软和富有弹性的生物薄膜。本文档共98页；当前第68页；编辑于星期三\11点28分69本文档共98页；当前第69页；编辑于星期三\11点28分70本文档共98页；当前第70页；编辑于星期三\11点28分71本文档共98页；当前第71页；编辑于星期三\11点28分72（一）细菌细胞的基本结构2.细胞膜与间体2.1细胞膜

细胞膜的特征：①细胞膜的厚约8nm,约占细胞干重10%；②成分为蛋白质、脂类和糖类；③电镜下为三层结构；④是一个单一膜系，即只有一个连结不断的质膜系；⑤膜内陷形成中间体（mesosome），作为DNA复制的支点；光合细菌的类囊体，可进行光合作用；⑥膜上附有多种酶系。参与多种代谢能量反应；⑦与细胞生长与分裂有关。本文档共98页；当前第72页；编辑于星期三\11点28分73（一）细菌细胞的基本结构2.细胞膜与间体2.2间体（中间体）可能的生理功能：①相当于高等生物的线粒体；②可能具有细胞壁合成所需要的酶；③可能与核分裂有关。

在革兰氏阳性细菌如枯草杆菌（Bacillussubtilis）、地衣芽孢杆菌（B.licheniformis）及粪链球菌(Streptococcusfaecalis)中，间体较为明显。

本文档共98页；当前第73页；编辑于星期三\11点28分74细胞质膜的形成本文档共98页；当前第74页；编辑于星期三\11点28分75（一）细菌细胞的基本结构3.细胞质及内含物3.1细胞质(cytoplasm)

是细胞膜内所含的无色透明粘稠的胶状物质。其主要成分为水、蛋白质、核酸、脂类、糖、无机盐以及核糖体和一些颗粒状内含物。细菌细胞质和真核细胞的细胞质相比较，更易于被碱性染料染色。本文档共98页；当前第75页；编辑于星期三\11点28分76（一）细菌细胞的基本结构3.细胞质及内含物3.2核糖体(ribosome)：是蛋白质生物合成的场所

由RNA和蛋白质构成，呈颗粒状亚显微结构。常以游离态分散于细菌细胞中，数量可达上万个。核糖体中的RNA一般占65％，其余是蛋白质。原核生物核糖体的沉降系数为70S。

本文档共98页；当前第76页；编辑于星期三\11点28分77（一）细菌细胞的基本结构3.细胞质及内含物3.3糖原（glycogen）和淀粉（starch）

是细菌细胞内主要的碳素和能源贮存物质。与碘液作用时，糖原呈红褐色而淀粉呈蓝色。肠道细菌常积累糖原，而多数其它细菌和蓝细菌则以淀粉为贮存物质。

3.4多聚β－羟基丁酸（β－hydroxybutyricacid,PHB)

是细菌特有的一种与类脂相似的碳源和能源贮存物质。

PHB易被脂溶性染料（如苏丹黑）着色而不易被普通碱性染料染色。根瘤菌属（Rhizobium）、固氮菌属(Azotobacter)、红螺菌属(Rhodospirillum)和假单胞菌属(Pseudomonas)的细菌常积累PHB。

本文档共98页；当前第77页；编辑于星期三\11点28分78糖源本文档共98页；当前第78页；编辑于星期三\11点28分79PHB1本文档共98页；当前第79页；编辑于星期三\11点28分80PHB2本文档共98页；当前第80页；编辑于星期三\11点28分81（一）细菌细胞的基本结构3.细胞质及内含物3.5异染粒(metachromaticgranule)

是细菌特有的磷素贮藏养料。因用蓝色染料（如亚甲蓝或甲苯胺蓝）染成紫红色而得名。主要成分是聚偏磷酸盐。发现于迂回刚螺菌(Spirillumvolutans)，也存在于多种细菌，如白喉棒杆菌(Corynebacteriumdiphtheriae)和鼠疫杆菌(Yersiniapestis)细胞中。

本文档共98页；当前第81页；编辑于星期三\11点28分82异染粒本文档共98页；当前第82页；编辑于星期三\11点28分83（一）细菌细胞的基本结构3.细胞质及内含物3.6硫磺颗粒(Sulfurdroplet)

是某些化能自养的硫细菌贮存的能源物质。

例如贝氏硫菌属(Beggiatoa)和发硫菌属(Thiothrix)能在氧化H2S的过程中获得能量并在细胞内以固态硫粒的形式贮存元素硫。当环境中缺少H2S时，它们能通过进一步氧化硫来获取能量。

本文档共98页；当前第83页；编辑于星期三\11点28分84硫粒本文档共98页；当前第84页；编辑于星期三\11点28分85（一）细菌细胞的基本结构3.细胞质及内含物3.7磁粒(magnetite)

是少数磁性细菌(magneticbacteria)细胞内特有的串状Fe3O4的磁性颗粒。磁性细菌能藉以感知地球磁场并使细胞顺磁场方向排列。

本文档共98页；当前第85页；