项目2：微生物观察技术1-原核

食品微生物技术模块：微生物观察技术目录CONTENTS1原核生物细菌、放线菌、蓝藻、三种体2真核生物霉菌、酵母3病毒一、原核生物重点：细菌的形态细菌的结构和功能细菌菌落特征难点：革兰氏染色机理学习目的：认识、喜欢、掌握、利用和鉴别微生物细菌及形态1

什么是细菌？

1、细菌及形态电镜下头发上看到的细菌高倍显微镜下针头上的细菌所有细菌都是单细胞，每个细菌都是独立生活的细菌的个体十分微小，大约10亿个细菌堆起来，才有一颗小米那么大

细菌是这样的。。。细菌是单细胞原核微生物，个体微小，形态简单，以二等分裂方式繁殖。在自然界中，细菌分布最广、数量最多。1、细菌及形态

1、细菌及形态

细菌的基本形态？

球菌杆菌螺旋菌肺炎链球菌葡萄球菌炭疽杆菌大肠杆菌霍乱弧菌

螺旋菌电镜下的细菌形态细菌及形态1、细菌及形态

球菌

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。

细菌及形态1、细菌及形态

杆菌

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。

1、细菌及形态

螺菌

螺旋状的细菌称为螺旋菌。根据其弯曲情况分为：

弧菌：螺旋不满1环，菌体呈弧形或逗号例：霍乱弧菌、逗号弧菌螺旋菌：螺旋满2~6环，螺旋状

例：干酪螺菌螺旋体：旋转周数在6环以上，菌体柔软

例：梅毒密螺旋体弧菌：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。蛭弧菌霍乱弧菌螺旋菌：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：菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。梅毒密螺旋体1、细菌及形态

细菌的特殊形态

1、细菌的大小及其测定方法细菌的大小测量单位是μm大小的测量方法：显微镜测微尺显微照相后根据放大倍数进行测算球菌：直径杆菌：宽×长螺菌：宽×长（自然长度）表示方法：细菌细胞的结构与功能21、细菌的结构细菌结构分为基本结构和特殊结构基本结构包括：细胞壁、细胞膜、拟核、核糖体及细胞质和内含物特殊结构包括：荚膜、芽孢、鞭毛、纤毛及性菌毛等。说出细菌与动、植物细胞相比最大的不同是什么？讨论没有成形的细胞核植物细胞动物细胞细菌有DNA集中区域，却没有成形的细胞核。这样的生物称为原核生物。细菌的基本结构1）细胞壁（cell

wall)

细胞壁（cellwall）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。约占干重的10~25%

不同细菌细胞壁的化学组成和结构不同，通过革兰氏染色法可将所有的细菌分为革兰氏阳性（G+）和革兰氏阴性（G-）。

G+细胞壁：一层，由肽聚糖、磷壁酸和少量脂类组成，其中肽聚糖含量高，网状结构致密。革兰氏阳性的细胞壁成分G－细胞壁：两层，外层为脂蛋白和脂多糖层，内层为肽聚糖层，肽聚糖含量低，网状结构疏松。革兰氏阴性的细胞壁成分G+与G-菌的细胞壁的特征比较特征G+细菌G-细菌肽聚糖层厚层薄类脂极少脂多糖外膜缺有壁质间隙很薄较厚细胞状态僵硬僵硬或柔韧酸消化的效果原生质体原生质球对染料和抗生素的敏感性很敏感中度敏感①维持细菌的细胞形态②保护原生质体免受渗透压引起破裂的作用③细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动④与抗原性、致病性、噬菌体的感染有关⑤细胞壁是多孔结构的分子筛，胞膜一起完成细胞内外物质交换细胞壁的生理功能：革兰氏染色法及其机理革兰氏染色法：革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法，由丹麦医生HansChristianGram于1884年创立。基本步骤：涂片固定——结晶紫初染1min——碘液媒染1min——95%乙醇脱色0.5min——番红复染1min结果:

革兰氏阳性菌——紫色；

革兰氏阴性菌——红色。阳性菌阴性菌第一步：结晶紫使菌体着上紫色第二步：碘和结晶紫形成大分子复合物，分子大，能被细胞壁阻留在细胞内。第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应。G+菌：细胞壁厚，肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内，细胞不能被酒精脱色，仍呈紫色。Gˉ菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，因其含脂量高，乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫-碘复合物溶出细胞壁，酒精将细胞脱色，细胞无色，沙黄复染后呈红色。革兰氏染色机理：2）细胞膜和间体细胞质膜（cytoplasmicmembrane），是围绕细胞质外的脂双分子层膜结构

细胞膜生理功能：控制物质运输；细菌能量代谢的中心；合成细胞壁和荚膜成分的基地；鞭毛基体着生点；高度选择性吸收。间体（中间体）：细胞膜内陷形成的层状、管状和囊状物，位于细胞分裂处。间体功能：参与隔膜形成，与细胞分裂有关，类线粒体功能进行能量代谢。间体3）细胞质及其内含物细胞质：细胞膜包裹团胶体中除拟核以外的部分。主要内含物：核糖体、液泡、气泡、储藏颗粒原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核。4）核区（nuclearregionorarea）质粒：是一段存在于染色体外或整合在染色体上的共价闭合环状双链DNA分子。

细菌的特殊结构1）糖被某些细菌分泌到细胞壁外的一层黏液性物质。主要含水、多糖及一些蛋白质，对菌体具抗干燥及其他保护作用。荚膜的功能：1）对细菌表面起渗透屏障作用。

2）保护细胞免受吞噬。

3）保护细胞免受干燥损伤。

4）帮助细菌附着到物体表面。

5）必要时提供养料。根据形态不同分为：荚膜、粘液层、菌胶团。荚膜的化学组分：多糖和多肽的聚合物。荚膜粘液层菌胶团2）鞭毛与纤毛鞭毛（flagellum）是某些运动性微生物表面着生的一根或数根由细胞内生出的细长、弯曲、毛发状的蛋白质丝状体结构。鞭毛的有无和着生方式单端鞭毛端生丛毛两端生鞭毛周生鞭毛菌毛：长在某些细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。性纤毛：

功能：向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质3）特殊的休眠构造——芽孢

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。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，造成皮层的充分膨胀。核心部分的细胞质却变得高度失水，具极强的耐热性。有芽孢的细菌特别能够耐受高温和干燥等恶劣环境，一般条件下可以生存十多年。芽孢：不是孢子和生殖细胞，是休眠体问题细菌的形态有哪些？细菌是单细胞还是多细胞？细菌的细胞结构是由哪些组成的？它的细胞结构有什么特点？细菌细胞壁的构成？革兰氏染色方法？什么是芽孢？芽孢对于细菌来讲有什么意义？想一想细菌繁殖和菌落特征3速度：20~30分钟，细菌就能分裂一次，细菌的生殖速度是相当快的。1、细菌的繁殖

假设你手上此刻有100个细菌，细菌的繁殖速度按每30分繁殖一代计算，在没有洗手的情况下，4小时后你手上的细菌的数目是多少？这对你搞好个人卫生有什么启示？100×28=25600细菌通过二分裂进行无性繁殖，分为三个阶段：核质分裂横隔壁形成子细胞分离2、细菌的菌落菌落（colony）：单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的以母细胞为中心的子细胞生长群体，称为菌落。当固体培养基表面众多菌落连成一片时，便成为菌苔（lawn）。

菌落形态特征的描述：菌落特征包括大小，形状，隆起形状，边缘情况，表面状态，表面光泽，质地，颜色，透明度等。影响菌落特征的因素：

1）组成菌落的细胞结构和生长行为

2）邻近菌落影响菌落的大小（菌落密度）

3）培养条件菌落形态特征：各种细菌在一定条件下形成的菌落特征具有一定的稳定性和专一性，这是衡量菌种纯度，辨认和鉴定菌种的重要依据。其它原核生物41、放线菌在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，以孢子进行繁殖。“介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物”近代生物学技术放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物，只不过其细胞形态为分枝状菌丝。放线菌是具有菌丝、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物，属于真细菌范畴。形态与结构单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；菌丝直径与杆菌类似，约1μm；细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性;细胞的结构与细菌基本相同，按形态和功能可分为营养、气生和孢子丝三种。放线菌的生长繁殖繁殖方式无性孢子菌丝断裂凝聚孢子横隔孢子孢囊孢子分生孢子厚壁孢子存在多种孢子形成方式常见于液体培养中，工业发酵生产抗生素时都以此法大量繁殖放线菌。细菌的芽孢是休眠体，而放线菌的孢子是繁殖体菌落形态能产生大量分枝和气生菌丝的菌种

（如链霉菌）不能产生大量菌丝体的菌种

（如诺卡氏菌）菌落质地致密，与培养基结合紧密，小而不蔓延，不易挑起或挑起后不易破碎粘着力差，粉质，针挑起易粉碎放线菌菌落土壤中最多，其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味。放线菌分布和作用能产生大量的、种类繁多的抗生素（其中90%由链霉菌产生）。有的放线菌可用于生产维生素、酶制制；在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用。少数寄生型放线菌可引起人、动物（如皮肤、脑、肺和脚部感染）、植物（如马铃薯和甜菜的疮痂病）疾病。链霉菌属：无横隔，菌丝发达，产生抗生素。诺卡氏菌属：不产气生菌丝，产分生孢子；部分种产生抗生素、可用于污水处理和烃类发酵。小单孢菌属：无气生菌丝，但有孢子梗；部分种能产抗生素。放线菌属：无气生菌丝和分生孢子，厌气或兼性厌气菌；致病菌多。链孢囊菌属：形成孢子囊和不游动的孢子囊孢子；部分产抗生素。放线菌类群2、蓝细菌蓝细菌：也称蓝藻或蓝绿藻(blue-greenalgae)，是一类含有叶绿素a、能以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能、同化CO2为有机物质的光合细菌。以前曾归于藻类，因为它和高等植物一样具有光和色——叶绿素a，能进行产氧型光合作用。特性：1)分布极广;

从热带到两极，从海洋到高山，到处都有它们的踪迹。土壤、岩石、以至在树皮或其它物体上均能成片生长.许多蓝细菌生长在池塘和湖泊中，在夏、秋两季大量繁殖，并形成胶质团浮于水面，形成“水花”，使水体变色。2)形态差异极大，有球状、杆状和丝状等形态;3)细胞中含有叶绿素a，进行产氧型光合作用;

蓝细菌被认为是地球上生命进化过程中第一个产氧的光合生物，对地球上从无氧到有氧的转变、真核生物的进化起着里程碑式的作用。4)具有原核生物的典型细胞结构;细胞核无核膜，也不进行有丝分裂，细胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸，革兰氏染色阴性。5）营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，多数能固氮，其异形细胞（heterocyst）是进行固氮的场所。6）分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，因此具有强的抗干旱能力。7）无鞭毛，但能在固体表面滑行，进行光趋避运动。8）许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮保持在光线最充足的地方，以利光合作用。3、支原体、立克次氏体和衣原体

支原体又称类菌质体，是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活的最小型原核生物。多数为致病菌。支原体：人或动物的致病菌类支原体（MLO）：侵染植物的支原体支原体立克次氏体是大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。立克次氏体：专性寄生于真核细胞内G-原核生物类立克次氏体细菌（RLB）：侵染植物的立克次氏体立克次氏体H.T.Ricketts1909年，首次发现洛杉矶斑疹伤寒的病原体，并因研究此病而牺牲，1916年人们以他的名字命名这类病原体作为纪念。主要以节肢动物（虱、蜱、螨等）为媒介，寄生在它们的消化道表皮细胞中，然后通过节肢动物叮咬和排泄物传播给人和其他动物。从一种宿主传至另一宿主的特殊生活方式

衣原体介于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物。特点：没有细胞壁不耐热，60℃10min即被灭活；不怕低温，冷冻干燥可保藏多年对红霉素、氯霉素、四环素敏感过去误认为“大病毒”，但它们的生物学特性更接近细菌而不同于病毒。衣原体1956年，我国微生物学家汤飞凡等应用鸡胚卵黄囊接种法，在国际上首先成功地分离培养出沙眼衣原体。小故事：1954年以后，汤飞凡致力于对沙眼病原体的研究。1955年，他和助手黄元酮一起，经过几百次试验，终于采用鸡胚卵黄囊接种和链霉素抑菌的方法，分离出世界上第一株沙眼病毒。他将沙眼病毒接种在自己的眼里，结果引起典型的沙眼症状与病变，随后又从自己眼里分离出这株病毒。1956年，他发表分离沙眼病毒成功的报告，得到世界医学界的承认，被誉为"汤氏病毒"，并推动了对鹦鹉热和鼠蹊淋巴肉芽肿病原的研究。故事分享1977年，CarlWoese以16SrRNA序列比较为依据，提出的独立于真细菌和真核生物之外的生命的第三种形式。在分类地位上与真细菌和真核生物并列为三域，并且在进化谱系上更为接近真核生物。在细胞构造上与真细菌接近，同属原核生物。多生活于一些生存条件十分恶劣的极端环境中，例如高温、高盐、高酸等。原名：古细菌(Archaebacteria)；后改名：古生菌（Archaea）4、古生菌细胞结构

在细胞的结构与功能上，古生菌既有类似真细菌之处，也有类似真核生物之处，还具有一些自己独特的特点。细胞形态在显微镜下，古生菌与细菌具有类似的个体形态。细