草履蟲當前1頁，總共92頁。1細菌

1.1細菌的形態與大小當前2頁，總共92頁。球狀球菌細胞個體呈球形或橢圓形，不同種的球菌在細胞分裂時會形成不同的空間排列方式，常被作為分類依據。分有：單球菌、雙球菌（肺炎球菌）、四聯球菌、八疊球菌（甲烷球菌）、鏈球菌、葡萄球菌。當前3頁，總共92頁。雙球菌

四聯球菌八疊球菌

鏈球菌

葡萄球菌當前4頁，總共92頁。桿狀細胞呈桿狀或圓柱形，一般其粗細（直徑）比較穩定，而長度則常因培養時間、培養條件不同而有較大變化。分有：單桿菌、雙桿菌和鏈桿菌。當前5頁，總共92頁。單桿菌雙桿菌鏈桿菌球桿菌當前6頁，總共92頁。炭疽病的病原菌

-------炭疽桿菌當前7頁，總共92頁。螺旋菌

螺旋菌呈螺旋卷曲狀，螺紋不滿一圈的稱為弧菌。弧菌螺旋菌螺旋體菌當前8頁，總共92頁。弧菌：菌體只有一個彎曲，其程度不足一圈，

形似“C”字或逗號，鞭毛偏端生。蛭弧菌霍亂弧菌當前9頁，總共92頁。螺旋菌：菌體回轉如螺旋，螺旋數目和螺距大小因種而異。鞭毛二端生細胞壁堅韌，菌體較硬。當前10頁，總共92頁。細菌的大小細菌的大小測量單位是μm當前11頁，總共92頁。大小的測量方法顯微鏡測微尺顯微照相后根據放大倍數進行測算當前12頁，總共92頁。細菌的大小以微米（μm）計。多數球菌的大小（直徑）為0.5～2.0μm；桿菌（長×寬）為（1～5）×（0.5～1.0）μm；螺旋菌（寬度×彎曲長度）為（0.25～1.7）×（2～60）μm；另外，細菌的大小與個體的發育情況有關，剛分裂的新細菌小，隨發育逐漸變大，老化后又變小。當前13頁，總共92頁。鞭毛菌毛芽孢微莢膜莢膜粘液層糖被特殊構造細胞壁細胞膜間體核區內含物一般構造細菌細胞的模式構造1.2細菌細胞的結構核糖體①②③④⑤⑥細胞質當前14頁，總共92頁。細胞壁細菌細胞壁（cellwall）是位于細胞最外的一層（一般結構）厚實、堅韌的外被，主要成分為肽聚糖。細菌細胞壁可用電子顯微鏡直接觀察細菌的超薄切片。細菌細胞壁絕大多數以肽聚糖為基本成分，但不同細菌，細胞壁在結構和成分上各有自己的特點。當前15頁，總共92頁。革蘭氏染色1884年，丹麥醫生C.Gram發明程序：（1）初染（結晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S）（3）脫色（95%乙醇10~20S）（4）復染（蕃紅30~60S）結果判斷：菌體呈紫色的為革蘭氏陽性菌（G+）

菌體呈紅色的為革蘭氏陰性菌（G-）當前16頁，總共92頁。

ABBBABAA（1）初染（結晶紫30S）革蘭氏染色程序和結果（1）初染（結晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S）（3）脫色（95%乙醇10~20S）（4）復染（蕃紅30~60S）當前17頁，總共92頁。ABBBABAA革蘭氏染色程序和結果（2）媒染劑（碘液30S）（1）初染（結晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S）

（3）脫色（95%乙醇10~20S）（4）復染（蕃紅30~60S）當前18頁，總共92頁。ABBBABAA革蘭氏染色程序和結果（3）脫色（95%乙醇10~20S）（1）初染（結晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S）（3）脫色（95%乙醇10-20S）（4）復染（蕃紅30~60S）當前19頁，總共92頁。ABBBABAA革蘭氏染色程序和結果（4）復染（蕃紅30~60S）A：革蘭氏陽性細菌G+B：革蘭氏陰性細菌G﹣（1）初染（結晶紫30S）（2）媒染劑（碘液30S）（3）脫色（95%乙醇10~20S）（4）復染（蕃紅30~60S）當前20頁，總共92頁。G+細菌與G﹣細菌細胞壁構造的比較肽聚糖層細胞質膜G＋G﹣肽聚糖層壁膜間隙外膜細胞質膜當前21頁，總共92頁。細胞壁的結構（

G+細菌與G﹣細菌細胞壁構造的比較）革蘭氏陽性細菌（G+）革蘭氏陰性細菌（G﹣）肽聚糖肽聚糖外膜當前22頁，總共92頁。為什么通過革蘭氏染色G+呈蘭色，G-呈紅色？①脫色劑----95%乙醇為脂溶劑破壞G﹣的外膜、肽聚糖層和細胞質膜，于是被乙醇溶解的結晶紫和碘的復合物從細胞中滲漏出來，當再用藩紅復染時，顯現紅色。②但在G+細胞中，乙醇使厚的肽聚糖層脫水，導致孔隙變小，由于結晶紫和碘的復合物分子較大，不能通過細胞壁，保持紫色。當前23頁，總共92頁。細菌細胞壁功能：1.保護原生質體免受滲透壓引起的破裂作用；2.維持細菌的形態。溶菌酶處理不同形態的菌體細胞壁后，菌體均呈球狀。3.細胞壁為多孔結構的分子篩，可以阻擋某些分子的進入。4.細胞壁為鞭毛提供支點，使鞭毛運動。當前24頁，總共92頁。細胞質膜主要由磷脂雙分子層和蛋白質構成。磷脂分子水溶性甘油和磷酸難溶于水的脂肪酸當前25頁，總共92頁。當前26頁，總共92頁。細胞質膜的超薄切片電鏡照片（標尺：0.2μm）

當前27頁，總共92頁。細胞膜的生理功能：①是維持細胞內正常滲透壓的屏障；選擇性地控制細胞內、外的營養物質和代謝產物的運送；②含有合成細胞壁和形成橫膈膜組分的酶，合成細胞壁重要基地；③膜內陷形成中間體，含有細胞色素，參與呼吸作用。④膜上含有進行能量代謝的酶系，在細胞質膜上進行物質代謝和能量代謝，是細胞的產能場所；⑤細胞質膜上有鞭毛基粒，是鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉的供能部位當前28頁，總共92頁。細胞質和內含物

細胞質

細胞質（cytoplasm）是細胞質膜包圍的除核區外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質的總稱。含水量約80%。細胞質的主要成分為核糖體、內含顆粒、擬核、多種酶類和中間代謝物、各種營養物等。當前29頁，總共92頁。細胞質內含物

核糖體

核糖體是細胞質中的一種核糖、核蛋白的顆粒狀物質由核糖核酸RNA(60%)和蛋白質(40%)組成，常以游離狀態或多聚核糖狀態分布于細胞質中。它是蛋白質的合成場所。當前30頁，總共92頁。細胞質內含物

內含顆粒

貯藏物是一類由不同化學成分累積而成的不溶性沉淀顆粒。當細菌生長到成熟階段，因營養過剩而形成。主要功能是貯存營養物。①異染粒因其可用藍色的染料（甲苯胺藍或甲烯藍）染成紫紅色顆粒大小為0.5～1.0μm，是無機偏磷酸的聚合物，一般在含磷豐富的環境下形成。功能是貯藏磷元素和能量，在老齡細菌中，異染粒常被用作碳源和磷源。當前31頁，總共92頁。②聚β-羥丁酸為脂溶性物質，不溶于水。很容易被脂溶性染料蘇丹黑著染，在光學顯微鏡下清晰可見。當缺乏營養時，被用作碳源和磷源。③硫粒一些硫化菌如：貝日阿托氏菌可以利用H2S作為能源，氧化為硫粒積累在菌體，當缺乏營養時，氧化體內硫粒為SO42-,從中獲得能量。硫粒具有很好的折光性，在光學顯微鏡下可輕松看到。④肝糖和淀粉粒均可用碘染色，前者為紅褐色，后者為藍色，二者可作為碳源和能源。當前32頁，總共92頁。當前33頁，總共92頁。⑤氣泡（gasvocuole）許多光合營養型、無鞭毛運動的水生細菌中存在的充滿氣體的泡囊狀內含物，大小為0.2～1.0μm×75nm，內由數排柱形小空泡組成，外有2nm厚的蛋白質膜包裹。功能：調節細胞比重以使細胞漂浮在最適水層中獲取光能、O2和營養物質通常，一種菌含有一種或兩種內含顆粒。當前34頁，總共92頁。擬核原核生物所特有的、無核膜結構、無固定形態的原始細胞核。沒有核膜和核仁。它由DNA高度折疊組成。例如：大腸桿菌體長為1～2微米，但其DNA長度為1100微米，等于菌體的1000倍，由于高度折疊而只占菌體的很小一部分。擬核攜帶著細菌的全部遺傳信息，其功能就是：決定著細菌的遺傳性狀和傳遞遺傳信息，是重要的遺傳物質。當前35頁，總共92頁。當前36頁，總共92頁。擬核細菌的染色體和質粒染色體質粒當前37頁，總共92頁。間體是質膜向內延伸的膜結構，它是一種由細胞膜內褶而形成的囊狀構造，其內充滿著層狀或管狀的泡囊。功能（不完全清楚），推測可能有如下一些功能：①相當于真核細胞的線粒體；②相當于真核細胞的內質網③與細胞壁的合成有關；④可能與核分裂有關。

但近年來，有的學者提出不同觀點，認為間體只是電鏡制片時因脫水操作而引起的一種假象。當前38頁，總共92頁。細菌細胞的特殊結構莢膜：有些細菌在細胞壁外面存在被外多糖。如果具有較好結構也不易洗掉，稱為莢膜；如果薄并且容易消失稱為粘液層。莢膜的成分一般為多糖，少數是蛋白質或多肽，也有多糖與多肽復合型。莢膜、粘液層、菌膠團、衣鞘莢膜的化學組成：含水率在90～98％，其他有機組分為多糖或多肽。多數：水+多糖少數：水+多肽正是由于含水很多，莢膜很難在顯微鏡下被清晰觀察到。但又很難被染料著色，為了觀察清楚，人們想出了一個好辦法。當前39頁，總共92頁。負染色法又稱襯托法

1.先染菌體。

2.再將背景染成黑色。在菌體及背景的襯托下，二者之間會出現透明區，就是莢膜，在顯微鏡下清晰可見。當前40頁，總共92頁。莢膜的功能：1.具有莢膜的S-型肺炎鏈球菌毒力強，有助于侵入人體。2.具有保護功能。免受噬菌體的吞噬；免受干燥影響。3.當缺乏營養時，可作為碳源和能源，有的可作氮源。4.具有生物吸附作用。在污水生物處理中可將水中的有機物吸附到菌體上。當前41頁，總共92頁。粘液層有些細菌不產生莢膜，仍分泌粘液的多糖，其疏松的粘附在菌體細胞壁表面上，與外界沒有明顯的邊緣。在污水處理中也有一定的生物吸附功能。當前42頁，總共92頁。

菌膠團有些細菌由于遺傳特性，細菌按一定的方式互相粘結在一起，并被一個公共的莢膜包圍形成一定形狀的細菌集團，稱作菌膠團。形狀有：蘑菇形、分支狀、球形等。見課本P30圖1.2-6。在污水處理中也有一定的生物吸附功能。當前43頁，總共92頁。細菌的特殊結構

特殊的休眠構造——芽孢

某些細菌在其生長發育后期或遇到不良環境時，在細胞內形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體，稱為芽孢（spore，偶譯“內生孢子”）。

所有的芽孢都可以抵擋外界不良環境。它是抵擋外界不良環境的休眠體。當前44頁，總共92頁。枯草桿菌芽孢的超薄切片電鏡照片（標尺：0.2μm）左：端位；中：近端位；右：中央位,細菌芽孢的各種類型當前45頁，總共92頁。細菌芽孢的特點整個生物界中抗逆性最強的生命體，是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要的指標。芽孢是細菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉變成為營養態細胞產芽孢的細菌多為桿菌，也有一些球菌。芽孢的有無、形態、大小和著生位置是細菌分類和鑒定中的重要指標。芽孢與營養細胞相比化學組成存在較大差異，容易在光學顯微鏡下觀察。當前46頁，總共92頁。芽孢的抵抗機制

芽孢與母細胞相比不論化學組成、細微結構、生理功能等方面都完全不同。1.含水率低，38～40％。（細菌平均含水率在70～90％。）2.芽孢壁厚而致密。分為三層，外層為蛋白質性質，中層為皮層，由肽聚糖構成。內層為孢子壁，肽聚糖構成。芽孢萌發時，孢子壁形成細胞壁。3.含有耐熱性的2，6—吡啶二羧酸。芽孢變成細胞時，2，6—吡啶二羧酸消失。4.含有耐熱性的酶。由于芽孢具有上述本領，可以對不良環境：高溫、干燥、光線、化學藥物有很強的抵抗力。例如：細菌的營養細胞在70～80℃時10min就會死亡，可芽孢在120～140℃時可生存幾個小時。當前47頁，總共92頁。原因是它們除了染色體之外，還在進化過程中獲得了額外的遺傳物質。在炭疽芽孢桿菌中，那是兩種不同的質粒。其中一種決定炭疽芽孢桿菌可以產生莢膜。細菌有了莢膜，就可以抵抗動物身體內白細胞的吞噬。所以，炭疽芽孢桿菌在動物的身體內，才能生長得那么快；動物死亡的時候，它們的器官和血液里幾乎充滿了這種細菌，也才能造成那樣嚴重的污染。另一種決定這種細菌產生兩種毒素。一種叫致死因子，另一種叫水腫因子。這可能是最厲害的細菌毒素，只要有一個分子進入細胞，就能使細胞破裂死亡。正由于這些毒素，食草動物感染炭疽后，才會那么快死亡；也由于毒素破壞了血管的細胞，才會那么嚴重的出血，把細菌帶出體外，造成無法收拾的污染。當前48頁，總共92頁。鞭毛螺旋絲一般構造：鉤型鞘基體外膜外膜細胞質膜細胞質膜細胞質膜肽聚糖肽聚糖鉤型鞘螺旋絲L-環P-環G+細菌鞭毛G﹣細菌鞭毛特殊結構S-環M-環細胞壁結構細胞膜功能細胞壁功能當前49頁，總共92頁。偏端單生兩端單生周生鞭毛如：熒光假單胞如：鼠咬熱螺旋體偏端叢生如：丁香假單胞兩端叢生如：紅色螺菌如：大腸桿菌5）鞭毛（特殊結構）

根據鞭毛的數量和排列情況，細菌分為以下五種類型：當前50頁，總共92頁。運動鞭毛生理功能運動方式：旋轉

當前51頁，總共92頁。菌毛

菌毛又稱纖毛、傘毛、線毛或須毛，是一種長在細菌體表的纖細、中空、短直且數量較多的蛋白質類附屬物，具有使菌體附著于物體表面上的功能。菌毛比鞭毛簡單，無基體等構造，直接著生于細胞質膜上。直徑一般為3-10nm，每菌一般有250-300條。菌毛多數存在于G﹣致病菌中。借助菌毛可使自己牢固地粘附在寄主體上。特殊結構當前52頁，總共92頁。菌毛使菌體附著于寄主細胞表面新附著端受體端菌毛的功能當前53頁，總共92頁。請說出下面細菌菌體從內到外的結構鞭毛菌毛擬核細胞質細胞質膜細胞壁莢膜cytoplasm當前54頁，總共92頁。1.3細菌的培養特征培養基：人工配制的供給微生物營養物質的基質。固體培養基(加入約1.5%的瓊脂);

半固體培養基(加入0.3-0.5%的瓊脂);

液體培養基。

在不同培養基上細菌會出現具有不同的培養特征。在固體培養基上，稱為菌落菌落：單個微生物接種在固體培養基上，在合適的條件下培養一段時間，生長繁殖形成一堆由無數個個體組成的肉眼可見的群體。

菌落特征主要有：大小、形狀、光澤、顏色、質地軟硬、透明度等。當前55頁，總共92頁。培養皿通常稱平板細菌在培養基上生長，會形成各種顏色和外觀的菌落。純化的菌落是菌種鑒定、通過誘變技術或基因工程改良的前提。單菌落（純菌落）當前56頁，總共92頁。Streptomycescoelicolor-1當前57頁，總共92頁。

銅綠假單孢粘質沙雷氏菌沙門氏菌費氏志賀氏菌當前58頁，總共92頁。

菌落形態菌落的特征主要由各種微生物特殊的遺傳特性決定，同時也與培養基成分及培養條件有關當固定培養基成分及培養條件相同時，不同種類微生物形成的菌落特征是固定的，可作為微生物鑒定的重要依據。當前59頁，總共92頁。沒有鞭毛不運動的細菌，特別是球菌，常形成較小、較厚、邊緣較整齊的菌落；有鞭毛的細菌則較大而扁平，邊緣波狀、鋸齒狀等；有莢膜的細菌菌落較大并且表面光滑，而沒有莢膜的則表面較粗糙；具有芽孢的細菌菌落表面常有褶皺并且不透明。當前60頁，總共92頁。細菌菌落具有一些共同的特征：小、濕潤、粘稠、與基質結合松散，易被剝離，質地均勻，各部位顏色一致。但不同的細菌菌落也具有自己特有的特征。霉菌（真菌）菌落啤酒紅酵母菌（真菌）菌落具有放射狀或樹狀分枝的菌絲

當前61頁，總共92頁。在液體中群體細菌的生存形式隨密度不同或者在液體培養基表面形成膜（輕）使培養液混濁（中）或產生絮狀沉淀（粘重，如菌膠團、活性污泥）。當前62頁，總共92頁。1.4細菌的物理化學性質

（一）細菌表面電荷和等電點細菌表面帶負電荷；由細菌表面的蛋白質（兩性電解質）的等電點和外界的pH值所決定。（二）細菌染色原理及染色方法1.染色原理通過染色，可增加菌體與背景的反差，在顯微鏡下可清楚地看見菌體的形態。常用的染料是堿性染料（由于細菌表面經常帶負電〕。特殊的染色方法：如、鞭毛染色、負染色法等。2.染色方法染色方法分兩大類：簡單染色和復合染色。當前63頁，總共92頁。3.革蘭氏染色法革蘭氏染色的機制有以下兩點：

(1)革蘭氏染色與等電點的關系

G+菌的等電點低于G-菌，所帶負電荷更多，因此，它與結晶紫的結合力較大，不易被乙醇脫色。

(2)革蘭氏染色與細胞壁的關系

G+的細胞壁脂類少，肽聚糖多，G-則相反，故乙醇容易進入G-細胞，進行脫色。

當前64頁，總共92頁。2古菌過去，由于研究手段技術原因，對古菌的了解很少，一直將它列入細菌范疇內。從1977年起，人們改進了研究方法，發現這類菌在細胞結構、化學組成及生存環境條件等方面的特殊性，所以將它從細菌中劃分出來，稱為古細菌（而細菌則稱為真細菌），或稱古菌。現在已將它與細菌、真核生物并列當前65頁，總共92頁。2.1古菌的特點

①古菌的形態細胞很薄，扁平。有精確的方角和垂直的邊構成直角幾何形態的細胞。

②古菌的細胞結構大多數古菌的細胞壁不含有二氨基庚二酸和胞壁酸。組合多為脂蛋白，蛋白質為酸性的，脂類是非皂化性甘油二醚的磷脂和糖脂的衍生物。有內含子。

③古菌的代謝代謝有多樣性。在代謝過程中有特殊的輔酶，如絕對厭氧的產甲烷菌有輔酶M、F420、F430等。

當前66頁，總共92頁。2.1古菌的特點

④古菌的呼吸類型多為嚴格厭氧、兼性厭氧，少數為好氧。⑤古菌的繁殖以細胞分裂的方式繁殖，但繁殖速度較慢。⑥古菌的生活習性大多數生活在極端環境。如：高鹽分、極熱、極酸和絕對厭氧的環境中。它有特殊的代謝途徑。當前67頁，總共92頁。2.2古菌的分類按照古菌的生活習性和生理特點，古菌可分為三大類型：產甲烷菌、嗜熱嗜酸菌、極端嗜鹽菌。

①產甲烷菌產甲烷菌與其他微生物（水解菌、產酸菌）協同作用，能使有機物甲烷化，產生具有經濟價值的生物能物質—甲烷。產甲烷菌是嚴格厭氧菌，現把它分為3目、7科、19屬、70種。當前68頁，總共92頁。當前69頁，總共92頁。

產甲烷菌的培養方法：由于產甲烷菌是嚴格厭氧的，其分離和培養等要求特殊的環境和方法。如厭氧的培養條件、厭氧的操作條件（如厭氧手套箱）。在環境工程中，產甲烷菌具有特殊的意義。在厭氧條件下，產甲烷菌與其他菌（水解菌、產酸菌等）共同作用，將有機物轉化為甲烷，這就是所謂的“沼氣發酵”。當前70頁，總共92頁。②嗜熱嗜酸菌包括古生硫酸還原菌和極端嗜熱古菌。這一類菌的特點：好氧、嚴格厭氧或兼性厭氧，G－，桿狀、絲狀或球狀，專性嗜熱（最適溫度在70～105℃之間），嗜酸性和嗜中性，自養或異養。大多數是硫代謝菌。③極端嗜鹽菌這類菌對NaCL有特殊的適應性和需要性。棲息在高鹽環境。通常極端嗜鹽菌的要求鹽濃度下限為1.5mol/L（約9％），大多數為2～4mol/L（約12～23％），甚至高達5.5mol/L（32％，達飽和狀態）。有的種類也能在低鹽濃度下生長。當前71頁，總共92頁。

這種細菌是英國微生物學家安東尼·瓦爾斯比于１９８０年發現的，地點在紅海附近一個鹽分含量很高的水池里。它身長約0.15微米，呈方形，樣子有點像郵票，這在細菌中極為罕見。

在這種喜歡鹽分的方形細菌被發現２０多年后，科學家最近終于在實驗室中成功培養了它，方形細菌還對氯化鎂有極強耐受力。太陽系的一些天體如木星的衛星木衛二和木衛三上，有著氯化鎂含量很高的鹽水。研究方形細菌有可能為在這些天體上尋找生命提供線索。

當前72頁，總共92頁。

黑暗食物鏈：依靠地球內源能量即地熱支持，在深海黑暗和高溫的環境下，通過化合作用生產有機質。有光食物鏈：在常溫和有光的環境下通過光合作用生產有機質

深部生物圈

微小的原核生物，新陳代謝極其緩慢，但"壽命"極長當前73頁，總共92頁。3放線菌1.放線菌的形態構造2.放線菌的繁殖3.放線菌的群體特征4.放線菌的生活史

從分類學上，是真細菌的一大類群，G+。在伯杰氏手冊中屬厚壁菌門，放線菌綱。是介于細菌和真菌之間的單細胞微生物：（1）細胞結構和化學組成與細菌同屬原核生物。（2）菌體呈纖細的菌絲，且分枝，又以外生孢子的形式繁殖，這些特征又與霉菌相似。當前74頁，總共92頁。3.1放線菌的形態構造

放線菌的形態比細菌復雜些，但仍屬于單細胞。在顯微鏡下，放線菌呈分枝絲狀，我們把這些細絲一樣的結構叫做菌絲，菌絲直徑與細菌相似，小于1微米。菌絲細胞的結構與細菌基本相同。

根據菌絲形態和功能的不同，放線菌菌絲可分為基內菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種。鏈霉菌屬是放線菌中種類最多、分布最廣、形態特征最典型的類群，其形態如下圖所示。放線菌的菌絲鏈霉菌的一般形態和構造當前75頁，總共92頁。當前76頁，總共92頁。光學顯微鏡下觀察到的放線菌當前77頁，總共92頁。3.2放線菌的繁殖

放線菌沒有有性繁殖，主要通過形成無性孢子方式進行無性繁殖，成熟的分生孢子或孢囊孢子散落在適宜環境里發芽形成新的菌絲體；另一種方式是菌