第一章原核微生物

1第一节真细菌(xìjūn)第二节放线菌第三节蓝细菌第四节其他原核微生物第一章原核(yuánhé)微生物共一百一十二页2细菌是一类单细胞、个体微小、结构简单、没有(méiyǒu)真正细胞核的原核生物。水生性(shēngxìng)较强主要以二等分裂方式繁殖细胞细而短结构简单、细胞壁坚韧第一节细菌细菌的一般特征共一百一十二页3形态(xíngtài)杆菌(gǎnjūn)（bacillus）长1~5μm，宽0.5~1μm螺旋菌（spirillum)长：5~15μm，宽：0.5~5μm球菌（coccus）0.5~2μm一、细菌的形态在自然界中杆菌最常见，球菌次之，螺旋状最少共一百一十二页4（一）球菌(qiújūn)(coccus)单球菌(qiújūn)双球菌八叠球菌四联球菌链球菌葡萄球菌共一百一十二页5（1）单球菌(qiújūn)(singlecoccus)分裂(fēnliè)后的细胞分散而单独存在的球菌。如尿素小球菌共一百一十二页6（2）双球菌

(doublecoccus)由一个平面分裂，分裂后两个菌体成对排列(páiliè)的称为双球菌。如肺炎双球菌。

diplococci

streptococci

共一百一十二页7（3）链球菌由一个平面分裂，分裂后的菌体呈链状排列(páiliè)的称为链球菌。如乳链球菌。

共一百一十二页8（4）四联球菌(qiújūn)(Micrococcuslactis)由两个互相垂直的平面分裂，分裂后每四个菌体呈田形的称为(chēnɡwéi)四联球菌。如四联小球菌。tetracocci

共一百一十二页9（5）八叠球菌(qiújūn)(Sarcinaureae)由3个互相垂直的平面分裂，分裂后每8个菌体呈立方形排列(páiliè)的称为八叠球菌。如乳酪八叠球菌。共一百一十二页10（6）葡萄球菌(pútáoqiújūn)(Staphylococcusaureus)分裂面不规则，分裂后许多菌体无规则地堆积(duījī)在一起，呈葡萄串状的称为葡萄球菌。如金黄色葡萄球菌。共一百一十二页11（二）杆菌(gǎnjūn)

Bacillus(Bacterium)

杆状的细菌。是细菌中种类最多的。长杆菌（1）杆菌的长短不同短杆菌球杆菌等棒状杆菌

（2）菌体某个部位(bùwèi)是否膨大梭状杆菌无芽孢杆菌（3）芽孢有无芽孢杆菌

共一百一十二页12杆菌(gǎnjūn)共一百一十二页13杆菌(gǎnjūn)(bacillus)两端齐平炭疽芽胞杆菌两端尖细白喉棒状杆菌杆菌(gǎnjūn)的形态多样共一百一十二页14杆菌(gǎnjūn)(bacillus)杆菌的形态(xíngtài)多样分枝杆菌双歧杆菌共一百一十二页15棒状杆菌(gǎnjūn)

菌体一端膨大(péngdà)，如北京棒状杆菌

共一百一十二页16梭状杆菌(gǎnjūn)菌体中间(zhōngjiān)膨大，如丙酮丁醇梭菌共一百一十二页17破伤风梭菌共一百一十二页18芽孢(yábāo)杆菌

共一百一十二页19枯草芽孢(yábāo)杆菌地衣芽孢(yábāo)杆菌共一百一十二页20炭疽(tànjū)杆菌共一百一十二页21铜绿(tónglǜ)假单胞菌

（绿脓杆菌）共一百一十二页22显微镜下的杆菌(gǎnjūn)共一百一十二页23

电子显微镜下的结核菌（绿色(lǜsè)的就是结核杆菌）杆菌(gǎnjūn)

电镜照片动物宿主细胞感染杆菌濒临死亡共一百一十二页24链杆菌(gǎnjūn)共一百一十二页25显微镜下的链杆菌(gǎnjūn)共一百一十二页26杆菌(gǎnjūn)(bacillus)不同杆菌的大小(dàxiǎo)、长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌3-10μm大中大肠埃希菌2-3μm小布鲁菌0.6-1.5μm共一百一十二页27（三）螺旋菌Spirillum

菌体呈弯曲状的细菌。（1）根据其弯曲情况：弧菌（vibrio）：菌体呈弧形或逗号形，例如逗号弧菌；螺菌（Spirillum）：菌体通转成螺旋状，如干酪螺菌不正常(zhèngcháng)形态如培养温度、培养时间、培养基中物质的组成和浓度等发生改变均可引起细菌形态的改变。细菌的形态常是细菌分类鉴定的指标之一。共一百一十二页28一、细胞的形态构造(gòuzào)及其功能（一）形态(xíngtài)和染色3、螺旋状弧菌螺旋菌螺旋体菌螺菌共一百一十二页29

弧菌(vibrio)

螺菌（spirllum）

螺旋体(spirochaeta)螺旋菌共一百一十二页30菌体只有一个弯曲，其程度(chéngdù)不足一圈，形似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。蛭弧菌(hújūn)霍乱弧菌弧菌共一百一十二页31霍乱弧菌（V.cholerae）革兰染色(rǎnsè)阴性单鞭毛(biānmáo)共一百一十二页32菌体回转如螺旋(luóxuán)，螺旋(luóxuán)数目和螺距大小因种而异。鞭毛二端生细胞壁坚，菌体较硬。螺旋菌共一百一十二页33菌体柔软，用于运动的类似鞭毛(biānmáo)的轴丝位于细胞外鞘内。梅毒(méidú)密螺旋体螺旋体菌共一百一十二页34螺旋菌共一百一十二页35显微镜下的螺旋菌共一百一十二页36柄细菌共一百一十二页37

左：显微(xiǎnwēi)数码摄像右：结构(jiégòu)示意图幽门螺旋菌共一百一十二页38二、细菌(xìjūn)的大小通常(tōngcháng)用微米（um）作为测量单位。1、测量球菌：只测量其直径。一般球菌直径在0．5～2um之间。2、测量杆菌和螺旋菌：需测量其长度和宽度。杆菌一般长1～5um，宽为0．5～lum。

测量螺旋菌长度时，一般只测量其弯曲形长度，而不是测量其真正的总长度。3、细菌大小的记载常是平均值或代表性数值。4、细菌细胞的重量约为

lx10-9

～

lx10-10mg，即每

g细菌约含

1～10万亿个细菌菌体。共一百一十二页39细菌(xìjūn)的大小测量单位是um大小(dàxiǎo)与重量共一百一十二页40细菌(xìjūn)的大小ProkaryotesEukaryotesViruses共一百一十二页41最大和最小的细菌(xìjūn)

迄今为止所知的个体最大的细菌，则是德国科学家H.N.Schulz等最近在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌（sulfuracterium），其大小一般在0.1~0.3mm，但有些可达0.75mm，能够清楚地用肉眼看到

芬兰科学家EOKajander等发现了一种能引起尿结石的纳米细菌（nanobacteria），其细胞直径最小仅为50nm（1mm=1000nm），甚至比最大的病毒更小一些。这种细菌分裂缓慢，三天才分裂一次，是目前所知最小的具有细胞壁的细菌。共一百一十二页42显微镜测微尺显微照相后根据放大倍数进行(jìnxíng)测算大小(dàxiǎo)的测量方法共一百一十二页43细菌(xìjūn)电子显微镜照片普通光学显微镜下用测微尺测细菌(xìjūn)大小细菌细胞的大小共一百一十二页44由于细菌细胞微小又透明，一般先要经过染色才能(cáinéng)作显微观察革兰氏染色法细菌(xìjūn)染色鉴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等作活菌染色染色共一百一十二页45（一）细胞(xìbāo)的基本结构（二）细胞的特殊结构三、细菌细胞的结构共一百一十二页46细胞壁、细胞膜、（间体）、细胞质、核质体(zhìtǐ)、内含物细菌(xìjūn)细胞一般结构（基本结构）

原生质体

(protoplast)特殊结构荚膜（粘液层）芽孢鞭毛菌毛三、细菌细胞的结构共一百一十二页47（一）基本(jīběn)结构定义：位于细胞最外的一层富有(fùyǒu)弹性的结构。功能：固定细胞外形协助鞭毛运动（鞭毛的支点）保护细胞受外力的损伤（渗透压）阻拦有害物质进入细胞（阻碍大分子进入）细菌的抗原性、致病性G+耐15-25atmG－耐5-10atm1、细胞壁（cellwall）共一百一十二页48肽聚糖:磷壁酸基本(jīběn)结构革兰氏阴性菌革兰氏阳性菌结构与主要(zhǔyào)成分：共一百一十二页49肽聚糖质膜外壁层周质空间(kōngjiān)革兰氏阳性(yángxìng)革兰氏阴性细胞壁切面结构共一百一十二页50G+菌与G-菌的差别(chābié)及与细胞壁的关系项目革兰阳性菌革兰阴性菌细胞壁的关系染色性紫色红色细胞壁对酒精的通透性抗原性主要为磷壁酸主要为外膜细胞壁的化学组成不同毒性无内毒素有内毒素内毒素为阴性菌细胞壁成分脂多糖对青霉素的作用有效无效青霉素作用部位为肽聚糖五肽交联桥对溶菌酶的作用有效无效溶菌酶作用部位为肽聚糖聚糖骨架共一百一十二页51细胞壁缺损型细菌(xìjūn)

缺壁突变——L型细菌

实验室或宿主体内形成

基本去尽——原生质体（G+）缺壁人工去壁细菌

部分去除——球状体（G-）

在自然界长期(chángqī)进化中形成——支原体共一百一十二页52C.Gram（革兰）于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌(xìjūn)的染色方法。（5）革兰氏染色(rǎnsè)共一百一十二页53革兰氏染色法丹麦的医生(yīshēng)革兰（Gram）1884年首创。甲菌乙菌结晶紫初染碘液媒染95%酒精脱色番红复染紫色红色共一百一十二页54革兰氏染色法共一百一十二页55染色(rǎnsè)结果共一百一十二页562、细胞膜(cellmembrance)或细胞质膜（Cytoplasmicmembrance），质膜（plasmamembrance）定义：紧贴在细胞壁内侧的、由磷脂和蛋白质组成的、柔软(róuruǎn)、富有弹性的半透性薄膜。功能：控制细胞内外的物质（营养物质和代谢物废物）的运送(yùnsònɡ)、交换；维持细胞正常渗透压；合成细胞壁各种成分和荚膜；鞭毛的着生和生长点。基本结构共一百一十二页57结构(jiégòu)：磷脂双分子层组成膜的基本(jīběn)骨架；极性头：磷酸端—亲水性、带电性非极性尾：烃端磷脂分子层常呈液态，磷脂分子在膜中不断运动（流动性）；膜蛋白以不同形式分布于膜的两侧或在层中。（海洋中的冰山）基本结构共一百一十二页58组成(zǔchénɡ)：蛋白(dànbái)：70％（其中外周蛋白20－30％，固有蛋白70－80％）脂类：20～30％基本结构共一百一十二页59三、细菌细胞的结构间体（mesosome）：定义：由细胞膜内皱形成的一种管状、层状或囊状结构。位置：一般位于细胞分裂部位(bùwèi)或其邻近部位(bùwèi)功能：与遗传物质的复制有关共一百一十二页60（3）细胞质（Cytoplasm）定义：细胞膜包围(bāowéi)着的除核质体外的一切透明、胶状或颗粒状物质功能、作用(zuòyòng)：生命活动的主要场所。（新陈代谢）组成：水、蛋白质、核酸和脂类由于含有核糖核酸（RNA），所以是嗜碱性的，与碱性染料结合能力强。幼令菌：细胞质非常稠密、均匀、易染色成熟细胞：含有颗粒状贮藏物质，有时会有气泡，不易染色（二）细菌细胞的结构共一百一十二页61（4）核质体(zhìtǐ)（nuclearbody）或核体（nucleoid）定义：是一团裸露的且高度(gāodù)折叠缠绕的DNA分子。功能：遗传结构：大型环状DNA分子长度：0.25~3mm

三、细菌细胞的结构共一百一十二页62（5）内含(nèihán)物（intracellularmaterials）贮藏物（reservematerials）特点：1、内含物的种类和量随细菌的种类和培养条件有关；2、物质(wùzhì)过剩时细菌将它们转化成贮藏物，当营养缺乏时它们又被分解。三、细菌细胞的结构共一百一十二页632、特殊(tèshū)结构（1）荚膜（capsule）三、细菌细胞的结构肺炎(fèiyán)链球菌共一百一十二页64定义：围绕(wéirào)在细胞壁外的粘液层。比较薄时称粘液层（slimelayer）。功能(gōngnéng)：细胞保护作用作为碳源、能源物质（贮存营养）堆积代谢废物使菌体附着于适当的物体表面（二）细菌细胞的结构共一百一十二页65组成：主要成分为多糖、多肽或蛋白，尤以多糖居多；细菌(xìjūn)不同其荚膜的组成也不同。构造(gòuzào)与组成：一般厚于200nm，硬度和强度远小于细胞壁；（二）细菌细胞的结构荧光显微镜下的荚膜

共一百一十二页66（2）芽孢(yábāo)（endospore,spore）（二）细菌细胞的结构共一百一十二页67定义：某些细菌在其生长发育后期可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体，称为(chēnɡwéi)芽孢。在一定环境条件下由于细胞质和核质体的浓缩凝集所形成的一种特殊结构（二）细菌细胞的结构共一百一十二页68特点(tèdiǎn)与功能：每一细胞仅形成一个芽孢，无繁殖功能。壁厚、水分少（一般(yībān)在40％左右）、不易透水。有极强的抗热、抗化学药物和抗压等能力。普通细胞：70—80oC10分钟死亡芽孢：100oC沸水中生存5.0－9.5小时121oC时10分钟。（二）细菌细胞的结构共一百一十二页69结构(jiégòu)与组成（二）细菌细胞的结构共一百一十二页70芽孢(yábāo)结构胞外壁：脂蛋白，透性差芽孢(yábāo)衣：疏水性角蛋白，抗水解、药物，多价离子难通过皮层：芽孢肽聚糖，渗透压高，含水量大芽孢壁：含肽聚糖，可发展为新细胞壁核心芽孢质膜：可发展为细胞膜芽孢质核区共一百一十二页71孢外壁芽孢(yábāo)衣

皮层

芽孢(yábāo)质芽孢核区芽孢膜芽孢壁核心细菌芽孢构造的模式图共一百一十二页72质膜内陷前芽孢双层膜形成合成DPA皮层合成芽孢裂解DNA浓缩形成束状孢衣合成芽孢的形成(xíngchéng)过程共一百一十二页73研究(yánjiū)形成芽孢的意义

A、分类鉴定的依据B、确定灭菌温度以在自然界日常生活中最耐热的一种芽孢嗜热脂肪芽孢杆菌的芽孢为标准。测得121℃、12min才能全部死亡。所以一般要求121℃、15min。实验室常用(chánɡyònɡ)121℃、20min。C、菌种筛选过程中的热淘汰法。前提：选取芽孢菌。80℃水浴5min，营养体死亡，芽孢菌分离。D、有些芽孢杆菌，形成伴孢晶体。为一种杀虫剂，微生物农药，对人无害。

细胞芽孢的表面结构共一百一十二页74苏云金芽孢杆菌(gǎnjūn)和伴孢晶体少数(shǎoshù)芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体—δ内毒素，称为伴孢晶体。实用意义：细菌杀虫剂—生物农药伴孢晶体共一百一十二页（3）鞭毛(biānmáo)（flagellum）从细胞内（细胞壁内的鞭毛基体）伸出细胞表面的细长，波浪形弯曲的丝状物，是细菌的运动器。

大多数杆菌，所有螺旋菌，极少数球菌有。

主要为蛋白质，少量(shǎoliàng)多糖，能够伸缩。

共一百一十二页鞭毛(biānmáo)着生类型

偏端单生鞭毛：一端生，仅一根两端单生鞭毛：两端生，一端一根偏端丛生(cóngshēng)鞭毛：一端生，一束两端丛生鞭毛：两端生，一端一束周生鞭毛：周围长满鞭毛侧生鞭毛：一侧长满鞭毛

共一百一十二页两端单生单端丛生单端单生周生两端丛生细菌(xìjūn)鞭毛的类型共一百一十二页鞭毛(biānmáo)丝S-M环L环P环鞭毛(biānmáo)杆钩形鞘外壁层肽聚糖层周质空间G－细菌鞭毛基体和钩形鞘结构细胞膜Fli蛋白Mot蛋白鞭毛结构共一百一十二页鞭毛(biānmáo)与运动共一百一十二页鞭毛(biānmáo)观察方法

A、染色法

B、穿刺培养(péiyǎng)

C、平板培养

共一百一十二页（4）菌毛（纤毛(xiānmáo)）（fimbria）菌毛是长在细菌体表的一种纤细(xiānxì)、中空、短直，数量较多的蛋白质附属物。

起源于质膜内侧（同鞭毛），很多Ｇ-菌及少数Ｇ+菌

作用：不是运动器A、接合B、附着

鞭毛菌毛共一百一十二页菌毛共一百一十二页构造和成分(chéngfèn)与菌毛相同，但比菌毛长。数量(shùliàng)仅一至少数几根。性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌珠中。其功能是向雌性菌珠（受体菌）传递遗传物质。鞭毛菌毛性毛荚膜性菌毛（pili,单数pilus）共一百一十二页84（三）细菌(xìjūn)的繁殖细菌的繁殖(fánzhí)方式裂殖二分裂三分裂(个别菌)(绿硫细菌中的暗网菌属)复分裂(个别菌)(蛭弧菌)芽殖(极少数菌)(硝化杆菌红微球菌等)共一百一十二页85细菌(xìjūn)裂殖二分裂法繁殖(fánzhí)方式：链球菌八叠球菌葡萄球菌共一百一十二页86（四）细菌的群体形态-培养(péiyǎng)特征培养基

用人工方法配制而成的专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品菌落在固体培养基上，由一个或几个细菌细胞连在一处生长，大量繁殖形成(xíngchéng)肉眼可见的群体。

共一百一十二页87固体培养基菌落(jūnluò)的特性

绝大多数，光滑有光泽，湿润，不透明或半透明，与培养物结合不紧密(jǐnmì)，易被针挑起。

菌落（R型）菌落（S型）菌苔共一百一十二页88菌落(jūnluò)特征共一百一十二页89菌落(jūnluò)特征共一百一十二页90第二节放线菌放线菌（Actinomycetes）又称发射状霉菌（Rayfungi）是一类呈菌丝状生长(shēngzhǎng)、以孢子繁殖和陆生性强的原核生物。一、放线菌的基本特征共一百一十二页91１单细胞，无完整细胞核，为G+（阳性）２菌丝宽约0.2-1uM（与细菌相似），分化为营养菌丝和气生菌丝。３气生菌丝发育到一定(yīdìng)阶段，形成孢子丝，产生孢子。二、放线菌的形态(xíngtài)结构共一百一十二页92气生菌丝孢子(bāozǐ)丝分生孢子基内菌丝固体(gùtǐ)基质放线菌的形态结构（模式图）共一百一十二页93又称营养菌丝，功能是吸收营养，直径0.2-1.2um长度(chángdù)100－600um，色素可有可无。Cncnc-micro基内菌丝基内菌丝（Substratemycelium)共一百一十二页94基内菌丝长到一定(yīdìng)时期，长出培养基外，伸向空间的菌丝，直径1－1.4um,长短不一，形状不一，颜色较深。

气生菌丝

气生菌丝（Aerialmycelium)共一百一十二页95当气生菌丝生长发育到一定阶段，气生菌丝上分化(fēnhuà)出的可形成孢子的菌丝。孢子的形状及在气生菌丝上排列的方式随种而异。Cncnc-micro孢子(bāozǐ)丝(Reproductivemycelium)

孢子丝

共一百一十二页96三、放线菌菌落(jūnluò)呈辐射状，一般圆形，干燥、有皱折、表面(biǎomiàn)粉末状，不易被针挑起。共一百一十二页97(1）能产生大量分枝和气生菌丝的菌种（如链霉菌）菌落质地(zhìdì)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。两类特殊(tèshū)的菌落（2）不形成大量菌丝体的菌种：呈粉质状，粘着力差，易粉碎。（如：诺卡氏菌）（如链霉菌）（诺卡氏菌）共一百一十二页98四、繁殖(fánzhí)：（无性）

菌丝断裂分生孢子：横隔分裂产生孢子(bāozǐ)

（固体）孢囊孢子孢子丝形态共一百一十二页99共一百一十二页100放线菌孢子(bāozǐ)类型分生孢子孢囊孢子(bāozǐ)共一百一十二页101放线菌孢子(bāozǐ)横隔分裂方式形成孢子平滑(pínghuá)疣状刺状毛发状共一百一十二页102大多数放线菌是好氧的，只有某些种是微量好氧菌和厌氧菌。大多数放线菌的最适生长温度为23

37℃良好。适宜的pH范围：微碱性（7－8）菌丝体比细菌营养体抗干燥(gānzào)能力强。能利用多种有机物。一般都需要金属离子。一般(yībān)生理特性五、放线菌的生理特性共一百一十二页103第三节蓝细菌（Cyanobacteria）

革兰氏阴性，无鞭毛含叶绿素a，能进行(jìnxíng)光合作用的大型原核生物。

也称蓝藻(lánzǎo)或蓝绿藻（blue-greenalgae）共一百一十二页104一、蓝细菌的定义、分布与生长(shēngzhǎng)环境蓝细菌（Cyanobacteria）旧名蓝藻（bluealgae）或蓝绿藻（blue-greenalgae），是一类革兰氏染色(rǎnsè)阴性、无鞭毛、