第二章 微生物的类群及形态(细菌)

第二章微生物的类群及形态结构

第一节细菌形态结构第二节放线菌形态结构第三节支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体第四节真菌形态结构本章教学目的和要求

1.通过本章的学习掌握原核微生物和真核微生物包括的内容及其形态特征。2.掌握各类微生物的繁殖方式及其生活史。原核生物真核生物

原核生物和真核生物细胞第一节细菌（bacteria)

细菌:

是一类细胞短小、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。一、细菌的基本特征

细菌属于原核生物、单细胞结构、非丝状。基本结构包括：细胞壁、细胞膜、细胞质及内含物。有些细菌有芽孢、荚膜、鞭毛等特殊结构。细菌细胞的基本结构特征二、细菌的基本形态与大小

1.细菌的基本形态

细菌的形态极其简单，基本上只有球状、杆状和螺旋状三大类，极少数为其他形状。球状细菌为球菌（coccus)

杆状细菌为杆菌（bacillus)

螺旋状细菌为螺旋菌（spirilla)螺旋不足一周的为弧菌（vibrio)（1）球菌

球菌根据其分裂的方向和细胞相互连接方式可分为单球菌双球菌四联球菌八叠球菌链球菌葡萄球菌单球菌（coccus)细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在.双球菌（Diplococcus)双球菌细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列.如肺炎双球菌(Diplococcuspneumoniae)四联球菌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征性地连在一起，呈田字形.八叠球菌（Sarcina）细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌特征性地连在一起成立方体形.链球菌（Streptococcus)细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状如：乳链球菌（Streptococcuslactis）链球菌葡萄球菌（Staphylococcus）

细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。

（2）杆菌杆菌在细菌中种类最多，长短差别很大。有的呈丝状，有的近乎球菌，有的呈纺锤形，有的呈明显分支。杆菌的两端常呈各种不同形状。芽孢杆菌双歧杆菌（3）弧菌（vibrio)和螺旋菌（spirilla)

（4）细菌的特殊形态柄细菌、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。影响细菌形态的因素

培养时间培养温度培养基成分浓度pH值2.细菌细胞的大小长度单位：微米(μm)测量方法：球菌：直径杆菌：长、宽螺菌：长、宽、螺距通常球菌：直径0.2—1.5

μm，杆菌:长1—5μm,宽0.5—1μm。例如：E.coli：平均长度：2μm；宽度0.5μm1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm;109个大肠杆菌重1mg.细菌大小举例

菌名

直径或长×宽/（μm×μm）乳链球菌金黄色葡萄球菌大肠杆菌枯草芽孢杆菌霍乱弧菌

0.5~10.8~1(1~3)×0.5(1.2~3)×(0.8~1.2)(1~3)×(0.2~0.6)

三、细菌细胞的构造

一般构造：如细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体、核糖体等，是所有细菌都有的构造。特殊构造：主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、荚膜和芽孢等，并非所有细菌都有的构造。1.细菌细胞的基本构造

（1）细胞壁（cellwall)细胞壁的位置

细胞壁是位于菌体的外层，内侧紧贴细胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占细胞干重的10%—25%。细胞壁的主要成分

肽聚糖肽聚糖是由N—乙酰胞壁酸（NAM）和N—乙酰葡糖胺（NAG）以及短肽链（主要是四肽）组成的亚单位聚合而成的大分子聚合物。细胞壁的主要功能

1.固定细胞外形、提高机械强度。2.为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必须。3.阻拦大分子有害物质进入细胞。4.赋予细菌特定的抗原性及对抗生素和噬菌体的敏感性。肽聚糖网格状结构细胞壁与革兰氏染色革兰氏染色的方法和原理初染：结晶紫使菌体着上紫色；媒染：碘和结晶紫形成脂溶性大分子复合物，分子大，能被细胞壁阻留在细胞内；脱色：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应；复染：沙黄复染，增加脱色菌与背景的反差并区别于未脱色菌；革兰氏染色结果

通过革兰氏染色将细菌分为革兰氏阳性菌（复染后为紫色）和革兰氏阴性菌（复染后为红色)。

说明革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁组成成分不同。G+菌肽聚糖单体G-菌肽聚糖单体细菌细胞壁特有成分1)肽聚糖为原核生物所特有(古细菌例外)2)D-型氨基酸和DAP在真核细胞中未发现3)个别菌中DAP（二氨基庚二酸）可为Lys代替革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较细胞壁的功能1、决定了革兰氏染色的性质；2、决定细菌的基本形态；3、决定细胞的抗膨压（保护细胞免受渗透压变化的破坏）4、决定对溶菌酶的敏感性；5、决定了对青霉素的抗性；6、为鞭毛运动提供支点；7、决定细胞的抗原性；8、决定细菌的毒性（致病性）细胞壁缺损型细菌①原生质体protoplast②球形体spheroplast③L型细菌L-form原生质体的特点：1、无细胞壁，为圆球形2、对环境敏感：渗透压，震荡，离心，易溶菌3、有鞭毛，而不能运动4、不被噬菌体感染（因为失去吸附位点）青霉素对细菌细胞壁的作用

Penicillium与转肽酶结合，而使该酶失活，抑制了侧链末端的丙氨酸与五肽桥的连接，破坏了细菌细胞壁的完整性（即抑制肽聚糖的合成），因此，Penicillium仅对正在生

长着的细菌，且主要是对G+菌有效。溶菌酶对细胞壁的作用可切断NAM和NAG之间的

-1，4糖苷键，引起细菌裂解。对Gˉ菌，在EDTA存在下，受溶菌酶作用。溶菌酶处理后的菌细胞应保存在弱高渗（0.1-0.2M）蔗糖液中。（2）细胞膜(cytoplasticmembrane）位置：

细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软，富有弹性的半透明薄膜。

细胞膜的结构与化学成：1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型，认为：膜是由球形蛋白与磷脂按照二维排列方式构成的流体镶嵌式，流动的脂类双分子层构成了膜的连续体，而蛋白质象孤岛一样无规则地漂流在磷脂类的海洋当中。细胞膜液态镶嵌模型细胞膜的功能控制细胞内外物质（营养物质和代谢废物）的运送、交换。维持细胞内正常渗透压的渗透屏障作用。合成细胞壁各种组分（LPS、肽聚糖、磷壁酸）和荚膜物质等大分子的场所。进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。参与能量代谢，在细菌中，电子传递链和ATP合成酶均位于细胞膜。提供鞭毛的着生点并提供鞭毛运动所需能量。

(3)细胞质(cytoplasm)和细胞内含物(inclusionbody)

细胞质位置：被细胞膜包围的除核区以外的一切半透明、胶体状、颗粒状物质的总称。与真核生物不同：细胞质是不流动的。主要成分：核糖体、贮藏物、酶类、中间代谢物、质粒、各种营养物质和大分子单体等，少数细菌有类囊体、羧酶体、气泡和伴孢晶体。细胞内含物定义：细胞质内一些形状较大的颗粒状构造。(4)核区(nucleoid)特点不具备核膜、核质和核仁的原核结构；一个裸露在细胞质中环形双链DNA分子。生理功能