第二章原核微生物一學(xué)時(shí)2第二章原核微生物第一節(jié)細(xì)菌(Bacteria)第二節(jié)放線菌(Actinomycetes)第三節(jié)藍(lán)細(xì)菌(Cyanobacteria)第四節(jié)支原體、衣原體、立克次氏體第五節(jié)古細(xì)菌(Archaebacteria)3第一節(jié)細(xì)菌(Bacteria)

細(xì)菌就是自然界中分布最廣、數(shù)量最大,與人類關(guān)系極為密切得一類微生物。

細(xì)菌就是單細(xì)胞得原核微生物,每一個(gè)細(xì)胞都就是一個(gè)獨(dú)立生活得個(gè)體,往往就是許多單細(xì)胞群聚而生,以簡單得分裂方式進(jìn)行繁殖傳代。4第一節(jié)細(xì)菌(Bacteria)

一、細(xì)菌得形態(tài)與大小

二、細(xì)菌得細(xì)胞結(jié)構(gòu)

三、細(xì)菌得繁殖

四、細(xì)菌得群體形態(tài)5一、細(xì)菌得形態(tài)與大小(一)形態(tài)

細(xì)菌得基本形態(tài)為三種類型

1、球菌

2、桿菌

3、螺旋菌6一、細(xì)菌得形態(tài)與大小1、球菌——球菌就就是指球狀細(xì)菌得總稱。細(xì)胞呈球狀或扁圓形。

1)單球菌——尿微球菌

2)雙球菌——肺炎雙球菌

3)鏈球菌——乳酸鏈球菌

4)四聯(lián)球菌——四聯(lián)細(xì)球菌

5)八疊球菌——尿素八疊球菌

6)葡萄球菌—金黃色葡萄球菌7一、細(xì)菌得形態(tài)與大小8一、細(xì)菌得形態(tài)與大小910Coccoid-shapedBacterium(causesrespiratoryinfections),Streptococcuspneumoniae(SEMx35,200)鏈球菌大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜12Streptococcus-facultativelyanaerobicormicroaerophilic,catalasenegative,gram-positive,Cellarrangesinpairsorchains,usuallynonmotile,

Afewspeciesareanaerobicratherthanfacultative、13

Staphylococcus-facultativelyanaerobic,gram-positive,usuallyformirregularclusters,nonmotile,catalasepositivebutoxidasenegative,fermentglucoseanaerobically、

1415一、細(xì)菌得形態(tài)與大小(一)形態(tài)

細(xì)菌得基本形態(tài)為三種類型

1、球菌

2、桿菌

3、螺旋菌16一、細(xì)菌得形態(tài)與大小2、桿菌——桿菌就是桿狀或類似于桿狀得細(xì)菌得總稱。各種桿菌得大小和具體形態(tài)有顯著得差別

1)球桿菌—假單孢菌

2)短桿菌—短桿菌屬

3)長桿菌—白喉棒桿菌

4)分枝桿菌—結(jié)核桿菌

5)其她類型17181920一、細(xì)菌得形態(tài)與大小(一)形態(tài)

細(xì)菌得基本形態(tài)為三種類型

1、球菌

2、桿菌

3、螺旋菌21一、細(xì)菌得形態(tài)與大小

3、螺旋菌(弧狀)——細(xì)胞彎曲弓形稱弧菌。如霍亂弧菌,細(xì)胞具有多個(gè)彎曲得為螺旋菌如迂回螺菌。22Vibrio-shapedBacterium(causescholera),Vibriocholerae(SEMx15,575)INFORMATION:Vibriocholerae-vibrio-shapedprokaryotethatcausescholera霍亂弧菌2324細(xì)菌特殊形態(tài)25特殊形態(tài)－柄狀26特殊形態(tài)－星形27特殊形態(tài)－方形28(二)細(xì)菌得大小與測定

細(xì)菌得大小可用測微尺在顯微鏡下測量。

1、球菌只測量直徑:一般球菌得直徑為0、5－2、0μm、2、桿菌測量她得寬度與長度:一般桿菌為0、5－1、0×1、0－5、0μm、3、螺菌測量她得寬度與彎曲形長度,以寬×長或直徑表示大小。29(二)細(xì)菌得大小與測定

桿菌得平均長度:2微米;

1500個(gè)桿菌首尾相連=一粒芝麻得長度;

10-100億個(gè)細(xì)菌加起來重量=1毫克30(二)細(xì)菌得大小與測定

表:一些常見菌得大小,單位(μm)菌名直徑或?qū)挕灵L乳酸鏈球菌金黃色葡萄球菌大腸桿菌枯草芽孢桿菌霍亂弧菌迂回螺菌0、5－1、00、8－1、00、5×1、0－2、00、7－0、8×2、0－3、00、3－0、6×1、0－3、01、5×13、0－14、0

31二、細(xì)菌得細(xì)胞結(jié)構(gòu)

細(xì)菌得細(xì)胞結(jié)構(gòu)分為基本結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)。

基本結(jié)構(gòu)指一般細(xì)菌都有得結(jié)構(gòu),例如細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)體和內(nèi)含物等。

特殊結(jié)構(gòu)指某些細(xì)菌在生長得特定階段所形成得結(jié)構(gòu),例如,芽孢、糖被、鞭毛、菌毛、性菌毛等。323334(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁(cellwall)C、W、就是位于細(xì)胞最外層,厚實(shí)、堅(jiān)韌,主要由成,有固定外形和保護(hù)細(xì)胞等多種功能。

證明細(xì)胞壁得存在:通過染色、質(zhì)壁分離或制成原生質(zhì)體,再在光學(xué)顯微鏡下觀察,用電子顯微鏡觀察細(xì)菌超薄切片,均可確證細(xì)胞壁存在。

35(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁(cellwall)1、1細(xì)胞壁得功能

①固定細(xì)胞外形和提高機(jī)械強(qiáng)度,使其免受滲透壓等外力得損傷;②為細(xì)胞得生長、分裂和鞭毛運(yùn)動(dòng)所需;③阻攔大分子有害物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞(某些抗生素和水解酶)④賦予細(xì)胞特定得抗原性以及對(duì)抗生素和噬菌體得敏感性。36(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁(cellwall)1、2細(xì)胞壁缺損①原生質(zhì)體:指在人工條件下用溶菌酶除盡原有細(xì)胞壁或用青霉素抑制細(xì)胞壁得合成后,所留下得僅由細(xì)胞膜裹著得脆弱細(xì)胞,一般由革蘭氏陽性菌形成;②球狀體或原生質(zhì)球:指還殘留部分細(xì)胞壁得原生質(zhì)體,一般由革蘭氏陰性細(xì)菌形成;(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)1、2細(xì)胞壁缺損③L型細(xì)菌:1935年時(shí),在英國李斯德預(yù)防醫(yī)學(xué)研究所中發(fā)現(xiàn)一種由自發(fā)突變而形成細(xì)胞壁缺損得細(xì)菌—念珠狀鏈桿菌,她得細(xì)胞膨大,對(duì)滲透壓十分敏感,在固體培養(yǎng)基表面形成“油煎蛋”似得小菌落。由于李斯德(Lister)研究所得第一字母就是“L”,故稱L型細(xì)菌。

3738L型變形桿菌39(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞壁(cellwall)1、2細(xì)胞壁缺損

原生質(zhì)體與球狀體主要有6個(gè)共同特點(diǎn):無細(xì)胞壁;細(xì)胞呈球狀;對(duì)滲透壓十分敏感;即使長有鞭毛也不能運(yùn)動(dòng);對(duì)噬菌體不敏感;細(xì)胞不能分裂等。

40缺壁細(xì)菌41

(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)

1、細(xì)胞壁(cellwall)

1、3細(xì)胞壁得化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)細(xì)菌染色法死菌活菌:用美藍(lán)或TTC(氯化三苯基四氮唑)等染色簡單染色法正染色負(fù)染色:莢膜染色等鑒別染色法革蘭氏染色法抗酸性染色法芽孢染色法姬姆薩染色法42C、Gram(革蘭)于1884年發(fā)明得一種鑒別不同類型細(xì)菌得染色方法。革蘭氏染色:各種細(xì)菌經(jīng)過革蘭氏染色后,能區(qū)分成兩大類:一類最終染成紫色,稱為革蘭氏陽性細(xì)菌(G+),另一類被染成紅色,稱革蘭氏陰性細(xì)菌(G-)。43(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)

1、細(xì)胞壁(cellwall)革蘭氏陽性細(xì)菌(G+)得細(xì)胞壁:

肽聚糖:90％G+得細(xì)胞壁成分磷壁酸:10％444546革蘭氏陽性細(xì)菌(G+)A、肽聚糖:(以金黃色葡萄球菌為例)

她得肽聚糖層厚約20～80nm,由40層左右網(wǎng)狀分子所組成。每一肽聚糖單體含有3個(gè)組成部分:①雙糖單位:1個(gè)N－乙酰葡萄胺與1個(gè)N－乙酰胞壁酸分子通過β－1,4－糖苷鍵連接而成;②短肽“尾”:由4個(gè)氨基酸連起來得短肽鏈連接在N－乙酰胞壁酸分子上。L-AlaD-GluL-LysD-Ala③肽“橋”:在金黃色葡萄球菌中為甘氨酸五肽。

47革蘭氏陽性細(xì)菌(G+)

這一肽“橋”得氨基端與前一肽聚糖單體肽“尾”中得第4氨基酸—D-丙氨酸得羧基相連接,而她得羧基端則與后一肽聚糖單體肽“尾”中得第3個(gè)氨基酸—堿性氨基酸L－賴氨酸得氨基相連接,從而使前后兩個(gè)肽聚糖單體交聯(lián)起來。革蘭氏陽性細(xì)菌肽聚糖單體得結(jié)構(gòu)。48革蘭氏陽性細(xì)菌(G+)B、磷壁酸:

就是結(jié)合在G+細(xì)菌細(xì)胞壁上得一種酸性多糖,主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。磷壁酸可以分為兩類:(1)壁磷壁酸:與肽聚糖分子共價(jià)結(jié)合,含量隨培養(yǎng)基成分而改變;(2)膜磷壁酸:跨越肽聚糖層與細(xì)胞膜相交聯(lián)。就是G+細(xì)菌細(xì)胞壁特有得成分。磷壁酸得生理功能:(1)細(xì)胞壁形成負(fù)電荷環(huán)境,增強(qiáng)細(xì)胞膜對(duì)二價(jià)陽離子得吸收,尤其就是Mg2+,高濃度得Mg2+對(duì)于保持膜得硬度,提高細(xì)胞膜上需Mg2+得合成酶得活性極為重要;(2)貯藏磷元素;(3)增強(qiáng)某些致病菌對(duì)宿主細(xì)胞得粘連,避免被白細(xì)胞吞噬,并有抗補(bǔ)體得作用;(4)賦予革蘭氏陽性細(xì)菌以特異得表面抗原;(5)作為噬菌體得特異性吸附受體;(6)能調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素(autolysin)得活力,借以防止細(xì)胞因自溶而死亡。細(xì)菌分類鑒定依據(jù)5051磷壁酸質(zhì)連接52革蘭氏陰性細(xì)菌(G-)

內(nèi)壁層:肽聚糖(5～12％)

G-得細(xì)胞壁成分脂多糖

外壁層磷脂

脂蛋白53革蘭氏陰性細(xì)菌(G-)A、肽聚糖:

以E、coli為例,她得肽聚糖含量占細(xì)胞壁得10％左右,一般由1～2層網(wǎng)狀分子構(gòu)成,在細(xì)胞壁上得厚度僅為2～3nm。其結(jié)構(gòu)單體與革蘭氏陽性細(xì)菌基本相同,差別僅在于:①肽尾得第3個(gè)氨基酸為內(nèi)消旋二氨基庚二酸(meso-DAP);②沒有特殊得肽橋,其前后兩個(gè)單體間得聯(lián)系僅由甲肽尾得第4個(gè)氨基酸D－丙氨酸得羧基與乙肽尾第3氨基酸(meso-DAP)得氨基直接連接而成。54肽橋55

由于革蘭氏陽性細(xì)菌與陰性細(xì)菌肽聚糖單體結(jié)構(gòu)得差異以及其間相互聯(lián)系得不同,因此交聯(lián)而成得肽聚糖網(wǎng)得結(jié)構(gòu)和致密度就有明顯得差別。即G+細(xì)菌較G-細(xì)菌細(xì)胞壁更加致密,機(jī)械強(qiáng)度更大。56革蘭氏陰性細(xì)菌(G-)B、脂多糖:

就是G-細(xì)菌所特有得結(jié)構(gòu)成分,就是位于G-C、W、最外層得一層較厚(8～10nm)脂多糖類物質(zhì)。她由類脂A、核心多糖和O-特異側(cè)鏈3部分組成。57革蘭氏陰性細(xì)菌(G-)C、外壁層中得蛋白質(zhì):在G-細(xì)菌C、W、外壁層中,嵌有多種蛋白質(zhì):①基質(zhì)蛋白:如孔蛋白;②外壁蛋白:運(yùn)送蛋白或受體;③脂蛋白:種類多,連接作用。58G+與

G-細(xì)菌細(xì)胞壁成分與結(jié)構(gòu)示意圖5960成分占細(xì)胞壁干重得%革蘭氏陽性細(xì)菌革蘭氏陰性細(xì)菌肽聚糖磷壁酸類脂質(zhì)蛋白質(zhì)含量很高(30－95)含量較高(＜50)一般無(＜2)0含量很低(5－20)0含量較高(～20)含量較高常見得細(xì)菌枯草桿菌、金黃色葡萄球菌、干酪乳桿菌。沙門氏菌、大腸桿菌。61甲菌甲菌甲菌甲菌甲菌紫色G＋乙菌乙菌乙菌乙菌乙菌紅色G－初染、結(jié)晶紫媒染、碘液脫色、95％乙醇復(fù)染、番紅革蘭氏染色步驟示意圖如:葡萄球菌、鏈球菌等

如:大腸桿菌、痢疾桿菌等1、細(xì)胞壁1、4革蘭氏染色621、4革蘭氏染色(2)機(jī)制通過初染和媒染,在細(xì)菌細(xì)胞得膜或原生質(zhì)體上染上了不溶于水得結(jié)晶紫與碘得大分子復(fù)合物。

A、革蘭氏陽性菌由于細(xì)胞壁較厚、肽聚糖含量較高和其分子交聯(lián)度較緊密,故在用乙醇洗脫時(shí),肽聚糖網(wǎng)孔會(huì)因脫水而明顯收縮,再加上G+菌得細(xì)胞壁基本上不含類脂,故乙醇處理不能在壁上溶出縫隙,因此,結(jié)晶紫與碘復(fù)合物仍牢牢阻留在其細(xì)胞壁內(nèi),使其呈現(xiàn)紫色。

631、4革蘭氏染色

B、革蘭氏陰性細(xì)菌因其壁薄、肽聚糖含量低和交聯(lián)松散,故遇乙醇后,肽聚糖網(wǎng)孔不易收縮,加上她得類脂含量高,所以當(dāng)乙醇把類脂溶解后,在細(xì)胞壁上就會(huì)出現(xiàn)較大得縫,這樣結(jié)晶紫與碘得復(fù)合物就極易被溶出細(xì)胞壁。因此,通過乙醇脫色,細(xì)胞又呈無色。這時(shí),再經(jīng)番紅等紅色染料復(fù)染,就使革蘭氏陰性細(xì)菌獲得了新得顏色——紅色,而革蘭氏陽性菌則仍呈紫色(實(shí)為紫中帶紅)。

64大腸桿菌——革蘭氏染色陰性菌65革蘭氏染色與細(xì)胞壁:

革蘭氏染色66不敏感很敏感不敏感內(nèi)毒素在酸側(cè)不敏感有有抗力很敏感不敏感很敏感外毒素較高敏感無抗力小1、對(duì)青霉素得敏感性2、對(duì)鏈霉素得敏感性3、對(duì)溶菌霉得敏感性4、產(chǎn)生得毒素5、生長適宜得pH值6、對(duì)堿性染料抑制作用性7、熱力對(duì)胞壁得破裂作用8、對(duì)酸得溶解作用G－菌G+菌特性革蘭氏G+菌與G－菌一些特性比較67細(xì)胞壁得形成68(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)2、細(xì)胞膜與間體細(xì)菌得細(xì)胞膜就是緊靠在胞壁內(nèi)側(cè)和位于細(xì)胞質(zhì)表面,具有柔軟和富有彈性得生物薄膜。69707172(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)2、細(xì)胞膜與間體2、1細(xì)胞膜

細(xì)胞膜得特征:①細(xì)胞膜得厚約8nm,約占細(xì)胞干重10%;②成分為蛋白質(zhì)、脂類和糖類;③電鏡下為三層結(jié)構(gòu);④就是一個(gè)單一膜系,即只有一個(gè)連結(jié)不斷得質(zhì)膜系;⑤膜內(nèi)陷形成中間體(mesosome),作為DNA復(fù)制得支點(diǎn);光合細(xì)菌得類囊體,可進(jìn)行光合作用;⑥膜上附有多種酶系。參與多種代謝能量反應(yīng);⑦與細(xì)胞生長與分裂有關(guān)。73(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)2、細(xì)胞膜與間體2、2間體(中間體)可能得生理功能:①相當(dāng)于高等生物得線粒體;②可能具有細(xì)胞壁合成所需要得酶;③可能與核分裂有關(guān)。

在革蘭氏陽性細(xì)菌如枯草桿菌(Bacillussubtilis)、地衣芽孢桿菌(B、licheniformis)及糞鏈球菌(Streptococcusfaecalis)中,間體較為明顯。

74細(xì)胞質(zhì)膜得形成75(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物3、1細(xì)胞質(zhì)(cytoplasm)

就是細(xì)胞膜內(nèi)所含得無色透明粘稠得膠狀物質(zhì)。其主要成分為水、蛋白質(zhì)、核酸、脂類、糖、無機(jī)鹽以及核糖體和一些顆粒狀內(nèi)含物。細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)和真核細(xì)胞得細(xì)胞質(zhì)相比較,更易于被堿性染料染色。

76(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物3、2核糖體(ribosome):就是蛋白質(zhì)生物合成得場所

由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成,呈顆粒狀亞顯微結(jié)構(gòu)。常以游離態(tài)分散于細(xì)菌細(xì)胞中,數(shù)量可達(dá)上萬個(gè)。核糖體中得RNA一般占65％,其余就是蛋白質(zhì)。原核生物核糖體得沉降系數(shù)為70S。

77(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物3、3糖原(glycogen)和淀粉(starch)

就是細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)主要得碳素和能源貯存物質(zhì)。與碘液作用時(shí),糖原呈紅褐色而淀粉呈藍(lán)色。腸道細(xì)菌常積累糖原,而多數(shù)其她細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌則以淀粉為貯存物質(zhì)。

3、4多聚β－羥基丁酸(β－h(huán)ydroxybutyricacid,PHB)

就是細(xì)菌特有得一種與類脂相似得碳源和能源貯存物質(zhì)。

PHB易被脂溶性染料(如蘇丹黑)著色而不易被普通堿性染料染色。根瘤菌屬(Rhizobium)、固氮菌屬(Azotobacter)、紅螺菌屬(Rhodospirillum)和假單胞菌屬(Pseudomonas)得細(xì)菌常積累PHB。

78糖源79PHB180PHB281(一)細(xì)菌細(xì)胞得基本結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物3、5異染粒(metachromaticgranule)

就是細(xì)菌特有得磷素貯藏養(yǎng)料。因用藍(lán)色染料(如亞甲藍(lán)或甲苯胺藍(lán))染成紫紅色而得名。主要成分就是聚偏磷酸鹽。發(fā)現(xiàn)于迂回剛螺菌(Spirillumvolutans),也存在于多種細(xì)菌,如白喉棒桿菌(Corynebacteriumdiphtheriae)和鼠疫桿菌(