第二章 原核微生物形态结构

第二

章

原核微生物形态与细胞结构《微生物学》课程Contents（6学时）第一节细菌重点：细菌的形态、细胞结构以及与革兰氏染色的关系第二节放线菌重点：放线菌的形态、结构及其菌落特征

第三节其他原核微生物重点：蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体等原核微生物的基本特性1、细菌的形态、细胞结构2、细菌的群体形态3、细菌的繁殖方式第一节细菌（Bacteria）一、一般形态及细胞结构（一）个体形态和排列球状杆状螺旋状基本形态一、一般形态及细胞结构（一）个体形态和排列1、球状

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。双球菌四联球菌八叠球菌葡萄球菌链球菌金黄色葡萄球菌肺炎链球菌一、一般形态及细胞结构（一）个体形态和排列2、杆状

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。

大肠杆菌双歧杆菌铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）炭疽病的病原菌-----------炭疽杆菌一、一般形态及细胞结构（一）个体形态和排列3、螺旋状弧菌螺旋菌螺旋体菌弧菌：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。霍乱弧菌螺旋菌：菌体回转如螺旋,螺旋数目和螺距大小因种而异.鞭毛二端生.细胞壁坚韧,菌体较硬。螺旋体菌梅毒密螺旋体（一）个体形状和排列4、其它形状（二）大小

最小：纳米细菌(nanobacteria)，直径约50nm。最大：球菌纳米比亚嗜硫珠菌(Thiomargaritanamibia)，其直径大小可达100-750μm！

德国科学家H.N.Schulz等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌(sulfurbacterium),其大小可达0.75mm,Thiomargaritanamibiensis，-----“纳米比亚硫磺珍珠”（二）大小一般细菌的大小范围：0.5~1um（直径）0.2~1um(直径)

X1~80um(长度)0.3~1um(直径)

X1~50um(长度)(长度是菌体两端点之间的距离,而非实际长度)（二）大小除病毒外，微生物都具有细胞的结构每个微生物细胞都具有生命活动的全部功能①营养功能②生长能力③分化④信号传递⑤进化（三）细胞的结构化学物质能量合成转化废物①营养功能②生长能力3.1细胞的化学性质

1、细胞的化学成分

2、细胞中的有机单体和多聚体

（1）碳水化合物和多糖（2）脂肪酸和类脂（3）核苷酸和核酸（4）氨基酸和蛋白质3.2原核生物细胞的结构与功能干物质10%-30%水分：70%-90%有机成分：99%无机成分：1%3.2原核生物细胞的结构与功能一般构造：一般细菌都有的构造特殊构造：部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造1、细胞壁1）概念：4）革兰氏染色与细胞壁：（1）革兰氏染色简介（2）革兰氏染色步骤（3）细胞壁类型:G+细胞壁、G－细胞壁（4）肽聚糖结构的不同（5）革兰氏染色的原理本节重点掌握内容2）证实细胞壁存在的方法：3）细胞壁的功能：（三）细胞的结构1、细胞壁（cellwall）1）概念：

细胞壁是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。细胞壁2）证实细胞壁存在的方法：（1）细菌超薄切片的电镜直接观察；（2）制备原生质体，观察细胞形态的变化；（3）质、壁分离与适当的染色，可以在光学显微镜下看到细胞壁；（4）机械法破裂细胞后，分离得到纯的细胞壁；（三）细胞的结构1、细胞壁3）细胞壁的功能：（1）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；（3）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800）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；（4）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；1、细胞壁4）革兰氏染色与细胞壁：

（1）革兰氏染色简介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。2）革兰氏染色与细胞壁：（2）革兰氏染色步骤1、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。在经历脱色后仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细胞呈无色4、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2）革兰氏染色与细胞壁：（2）革兰氏染色步骤WHY?（3）细胞壁类型:革兰氏阳性细菌细胞壁革兰氏阴性细菌细胞壁革兰氏阳性细菌革兰氏阴性细菌细胞膜

肽聚糖磷壁酸脂磷壁酸肽聚糖周质空间细胞膜外膜

脂多糖孔蛋白磷脂脂蛋白膜蛋白

膜蛋白

革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁成分的比较★共有组分—肽聚糖★特有组分—G＋磷壁酸

Gˉ类脂质、脂多糖、脂蛋白

磷壁酸teichoicacid（垣酸）

占壁干重40-50%。是以磷酸多元醇分子的重复结构单位为主链（骨架）的阴离子多聚物。在多数情况下，磷壁酸分子中的磷酸多元醇是磷酸甘油，或磷酸核糖醇，因此，根据主链组成不同可以将磷壁酸分为两大类：磷酸甘油型磷壁酸核糖醇型磷壁酸跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联的膜磷壁酸（又称脂磷壁酸），壁磷壁酸，它与肽聚糖分子间进行共价结合，含量会随培养基成分而改变，一般占细胞壁重量的10%，有时可接近50%。用稀酸或稀碱可以提取。二价阳离子，特别是高浓度的Mg2+。的存在，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。革兰氏阳性细菌的细胞壁磷壁酸的主要生理功能：细胞壁形成负电荷环境，增强细胞膜对二价阳离子的吸收；贮藏磷元素；增强某些致病菌对宿主细胞的粘连、避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用；革兰氏阳性细菌特异表面抗原的物质基础；噬菌体的特异性吸附受体；能调节细胞内自溶素(autolysin)的活力，防止细胞因自溶而死亡。可作为细菌分类、鉴定的依据革兰氏阴性细菌的细胞壁外膜(outermembrane)脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚（8~10nm）的类脂多糖类物质，由类脂A、核心多糖(corepolysaccharide)和O-特异侧链（O-specificsidechain，或称O-多糖或O-抗原）三部分组成。脂多糖的主要功能LPS结构的多变，决定了革兰氏阴性细菌细胞表面抗原决定簇的多样性；根据LPS抗原性的测定，沙门氏菌属(Salmonella)的抗原型多达2107