第一章 细菌的形态和结构
? 细菌分类
? 细菌的分层结构
? 细菌的繁殖
细菌 是大家比较
熟悉的名字，因为
有很多疾病是它们
引起的，如 鼠疫 杆
菌,霍乱 弧菌、破
伤风杆菌、肺炎双
球菌等致病菌对人
类有害；那些腐败
菌常引起食物和工
农业产品腐烂变质
，并散发出特殊的
臭味或酸败味。
鼠疫杆菌
但是,大多数细菌是和人类和平共处的，对人
类不仅无害而且有益,能给人类带来很大好处
。例如：人们利用谷氨酸棒杆菌制造食用味精
，用乳酸菌生产酸乳，用苏云金杆菌生产杀虫
剂，利用产甲烷菌生产沼气，以及借助细菌来
冶炼金属、净化污水、制作使庄稼增产的细菌
肥料等。
细菌的外形与大小
? 细菌,单细胞不分枝的原核微生物 。
? 细菌细胞 微小而透明, 通常用适当染料 染色 后显微镜观察
球菌
? 球菌就是球形的细
菌, 它是这类细菌的总
称, 细胞呈球形或椭圆
形 。
? l, 单球菌
? 2, 双球菌
? 3,链球菌
? 4, 四联球菌
? 5,八叠球菌
? 6, 葡萄球菌
图 1-2
杆菌
? 细胞呈 杆状或圆柱状,
菌体直或稍弯, 粗短或
细长 。 末端钝圆, 尖,
膨大或平裁状 。
? 直径在 0,5～ 1 um× 1～
5um（ 宽径 × 长 ）
细长的杆菌又称为？
丝状菌
可引起活性污泥膨胀 —— 第
四章、第八章
弧菌
弧菌细胞呈 弧形, 其中若菌体多于一个弯曲,其程
度超过一圈，又称为 螺旋菌 。 直径在 0.5～ 5um,长度不
等。
弧菌 螺旋菌
? 细菌细胞由外向
里依次有 鞭毛, 菌
（ 纤）毛, 荚膜,
细胞壁, 细胞膜、
细胞质, 细胞质中
又有液泡、储存性
颗粒、核质等 。
细菌的构造
图 1-3 细菌的结构
细胞壁
? 功能
? 提问,哪些功能？
? ① 固定 细胞外形；
? ②保护 细胞免受外力的损伤；
? ③阻拦 大分子物质进人细胞；
? ④ 使某些细菌具有致病性及
对噬菌体的敏感性 。
伤寒
杆菌
细胞
壁中
含毒
素
? 两种最常见的细
菌细胞壁结构
革兰氏染色 时
差异显著
1884年 丹麦医师
Gram所发明
革
兰
氏
染
色
法
? 1.涂片固定
?2.单
染 — 结晶
紫染液第
一次 染色
1min
3.媒染 —
碘 -碘化钾
溶液浸湿
30S
4,脱色 — 95%乙醇溶
液 进行颜色洗脱 5.复
染 —
红色
的藩
红染
液 第
二次
染色
? 呈现第二次染色的效果
红色 ； 称 革兰氏阴性菌
（ 红阴 G -）
细菌呈现第一次染色的
效果 紫色, 革兰氏阳
性菌（ 紫阳 G＋ ） ；
G+菌细胞壁
G-菌细胞壁 G-菌细胞壁结构图解
请对照两种细菌细胞壁的不同结构，说明为什么染
色上会有区别？
＊ 细菌可作为重金属吸附剂
使用？与细菌细胞壁的哪些
性质有关？开发与应用情况
如何？
细胞内含物
? 1．气泡 （水生细菌）
? 提问,功能？
? 相当于鱼的鱼漂
? 2．异染颗粒
? 蓝色侵染呈 紫红 色。
? 化学本质 —— 偏磷酸盐
的聚合物 。
? 功能？
? 磷源和能源性贮藏物,
? 3．聚 ?-羟基丁酸 （简称
PHB） 颗粒
? 功能？
? 能量的贮存物 ;调节 pH
? 4．糖原和淀粉粒
? 5．硫粒
? 某些 化能自养型硫细菌,
贮存的 能源物质,
? 通常，一种细菌只含有
一种或两种内含颗粒 。
核质体
? —— 原核生物所特有的
原始细胞核。
? 细菌的核质体是一个大
型环状的双链 DNA分子，
长度 0,25mm~3mm，
为细菌遗传物质，卷曲
折叠于核区 。
? 核区没有外膜 （ 这是原
核生物与真核生物一个
主要的区别之处 ）
核质体
真核生物细胞 细胞核
核质体
核
膜
荚膜
? 是某些细菌在新陈
代谢过程中形成的,
分泌于细胞壁外的粘
液状物质 。
多出现在“中老年细菌
”外围
功能？
?① 储备粮 ；
?② 生物吸附 — 菌胶团
? — 多糖, 糖蛋白
水生生物的共性
— 含水率在 90％ ~98
％,极难染色 ；
单染 后 墨汁背景 衬
托法观察
? 多个菌体外面的荚膜物质互相融合, 连为
一体, 组成共同的荚膜, 菌体包埋其中,
即成为 菌胶团 。
形成菌胶团的典型细菌为 动胶菌属的细菌 。
［菌胶团＋吸附物（物质、其他微生物）＝活性污泥］
形成菌胶团的
生物作用？ —— 群体合作、阻挡原生动物的吞噬
? 往往长度超过菌体若
干倍, 但 直径很细 。
鞭毛
?鞭毛的着生方式和数
目是细菌分类鉴定的
重要指标。
?提问,功能？
?细菌藉鞭毛趋避运动
?— 化学成分主要是？
?蛋白质
2.菌毛
? 纤细, 中空, 短直, 数量较多 （ 250根～ 300
根 ） 相当于各类禽兽的体表的毛发, 如兔毛, 狗毛, 鸭毛等
等, 故称为菌毛 。
鸡毛掸子的作用
?提问,功能？
?主 要 与吸附营养物、有性生殖有关
? 或称 性丝, 每一个有性细菌有 1根～ 4根, 参与细
菌有性生殖时细菌间传递遗传物质 。
菌毛 性菌毛
（七）芽孢
? 1,多层结构功能
? 由内至外, 依次为
? ① 芽孢外壁
某些细菌 当环境恶劣时，细胞质浓缩凝集，逐步形成
一个圆形、椭圆形或圆柱形的 休眠体,称为芽孢 。
? ② 一层或几层 芽孢衣
?主要成分是角蛋白，非
常致密，通透性差,能
够阻止各类化学物质包
括杀菌剂的进入；
由蛋白质、脂类和糖组成
类似于“蚕结茧变蛹”
茧
壳蛹壳
? ③ 皮层 很厚，主要
成分为芽孢特有的
肽聚糖，其中含有
一种特殊的物质 —
— 吡啶二羧酸以及
大量的 Ca2+,二者
形成了一种极为耐
热的凝胶状物质，
使得芽孢菌异常抗
热, 在沸水中芽孢
也可存活数小时。
?④ 芽孢质 中含水量极低,细胞内代谢极
为缓慢，处于休眠状态。
? 多层作用 — 使芽孢对高温、干燥、辐射、酸、碱和
有机溶剂等杀菌因子具有极强抵抗能力
? 芽孢“复苏” — 合适的环境中，恢复普通的细胞结
构，失去各类抵抗功能 。 芽孢 ≠孢子或种子
? （ 孢子：繁殖体 （种子） 1→ 多 ）
孢子能否形成芽孢，芽孢的 形状、大小及其在细胞内的位置 （如图）,是细菌种的特征,在分类鉴定上有一定意义。
结构致密,染料 不能渗入，不着色
? 能形成芽孢的细菌种类
不多,最主要的是 芽孢
杆菌属 （ Bacillus） 和 梭
菌属 （ Cletridium）, 它
们都是 革兰氏阳性菌。
? 很多都是 强致病菌, 如
肉毒梭菌、破伤风梭菌，
有些形成的芽孢膨大，
宽度明显超过菌体。
含芽孢的梭菌
芽孢宽度超过菌体, 使
细胞呈梭状
炭疽芽孢杆菌
? ….,生物恐怖主义者为什么
会看中这种细菌呢？首先因
为炭疽是一种严重的疾病，
分布又非常广泛。 …..,还因
为它几乎是一种永不死亡的
细菌,-----它们能够形成芽孢，
因而很不容易死亡。在环境
恶劣的时候，细菌内部会有
一小部分浓缩起来，在这一
部分周围形成几层坚硬的壳。
里面的生命活动变得非常缓
慢，而壳外面那部分就死亡
消失了，这就是芽孢。环境
条件一变好，壳里面的部分
会像“发芽”一样长出来。
2．形成过程
? 产芽孢菌通常在 养料耗尽时停止生长形成芽孢, 他有
这样几个过程
? 芽孢的形成对于产芽孢菌度过困境有着极
为重要的意义，芽孢可在普通条件下保存几
年甚至几十年都依然可以复活。
? 在实验室进行灭菌处理时，由于芽孢最难
杀死,灭菌手段主要考虑的是杀灭芽孢；
? 芽孢菌普遍存在于处理 各类有毒废水中,
并对水质净化起着十分重要的作用。
（ 一 ） 无性生殖
? 细菌的繁殖方式很多,
主要是以无性的二分
裂繁殖
第三节 细菌的繁殖
形成横隔，尚未分裂的球菌
大肠杆菌
(二 )有性生殖
? 研究表明 各类
细菌普遍具有
有性生殖能力
雌 雄性菌
毛
1．
质粒
复制
转移
细菌等原核生物
质
粒
染
色
体
2．部分染色体复制转移
? 极少数个体可以进行,大约只占 0.1~1%。但这
却有着十分重要的生物学意义。
? 提问,有性生殖意义何在呢？
? 种内进化、种间合作共生
? 特有的抗性基因可以 传递给另一些种类的细菌 ；
（三）菌落
? 定义 ——
? 固体培养基上的 各种菌类的, 村落, 。
? 固体培养基 —— 固体状态的 培养 细菌的 基质
? 有的是天然物质, 如土豆, 馒头及其他各种固体食物, 微生物学
研究中多使用人工制作的固体琼脂培养基 。
? 向“营养汤”中加入 琼脂 (约 2％ )加热到 100℃,然后
再冷却就制成了 人工固体培养基 。
常用的固体培养基容器称为 培养皿 。
? 培养皿通常称 平板
? 细菌在培养基上生长，
会形成各种颜色和外
观的菌落。
纯化的菌落是 菌种鉴
定, 通过诱变技术或
基因工程改良 的前提 。
单菌落（纯菌落）
菌落形态
? 菌落的特征 主要由各种微生物特殊的遗传特性决定,
同时也与培养基成分及培养条件有关
? 当固定培养基成分及培养条件相同时，不同种类微生
物形成的菌落特征是固定的,可作为微生物鉴定的重
要依据。
菌落描述
a,隆起
特征 描
述
b,边缘
特征 描
述
c,表面
特征 描
述
?没有鞭毛不运动的细菌,特别是球菌，常形
成 较小、较厚,边缘较整齐的菌落；有鞭毛
的细菌则较大而扁平，边缘波状、锯齿状等；
?有荚膜 的细菌菌落较大并且表面 光滑,而没
有荚膜的则表面较粗糙；
?具有芽孢 的细菌菌落表面 常有褶皱 并且 不透
明 。
? 细菌菌落具有一些共同的特征,小, 湿润, 粘稠, 与
基质结合松散, 易被剥离, 质地均匀, 各部位颜色一
致 。 但不同的细菌菌落也具有自己特有的特征 。
霉菌（真菌）菌落 啤酒红酵母菌
（真菌）菌落
? 提问,在液体中群体细菌的生存会有哪些形式？
? 随密度不同
? 或者在液体培养基表面形成 膜 （轻）
? 使培养液 混浊 （中）
? 或产生絮状 沉淀 （粘重,如菌胶团、活性污泥 ）。
? 细菌分类
? 细菌的分层结构
? 细菌的繁殖
细菌 是大家比较
熟悉的名字，因为
有很多疾病是它们
引起的，如 鼠疫 杆
菌,霍乱 弧菌、破
伤风杆菌、肺炎双
球菌等致病菌对人
类有害；那些腐败
菌常引起食物和工
农业产品腐烂变质
，并散发出特殊的
臭味或酸败味。
鼠疫杆菌
但是,大多数细菌是和人类和平共处的，对人
类不仅无害而且有益,能给人类带来很大好处
。例如：人们利用谷氨酸棒杆菌制造食用味精
，用乳酸菌生产酸乳，用苏云金杆菌生产杀虫
剂，利用产甲烷菌生产沼气，以及借助细菌来
冶炼金属、净化污水、制作使庄稼增产的细菌
肥料等。
细菌的外形与大小
? 细菌,单细胞不分枝的原核微生物 。
? 细菌细胞 微小而透明, 通常用适当染料 染色 后显微镜观察
球菌
? 球菌就是球形的细
菌, 它是这类细菌的总
称, 细胞呈球形或椭圆
形 。
? l, 单球菌
? 2, 双球菌
? 3,链球菌
? 4, 四联球菌
? 5,八叠球菌
? 6, 葡萄球菌
图 1-2
杆菌
? 细胞呈 杆状或圆柱状,
菌体直或稍弯, 粗短或
细长 。 末端钝圆, 尖,
膨大或平裁状 。
? 直径在 0,5～ 1 um× 1～
5um（ 宽径 × 长 ）
细长的杆菌又称为？
丝状菌
可引起活性污泥膨胀 —— 第
四章、第八章
弧菌
弧菌细胞呈 弧形, 其中若菌体多于一个弯曲,其程
度超过一圈，又称为 螺旋菌 。 直径在 0.5～ 5um,长度不
等。
弧菌 螺旋菌
? 细菌细胞由外向
里依次有 鞭毛, 菌
（ 纤）毛, 荚膜,
细胞壁, 细胞膜、
细胞质, 细胞质中
又有液泡、储存性
颗粒、核质等 。
细菌的构造
图 1-3 细菌的结构
细胞壁
? 功能
? 提问,哪些功能？
? ① 固定 细胞外形；
? ②保护 细胞免受外力的损伤；
? ③阻拦 大分子物质进人细胞；
? ④ 使某些细菌具有致病性及
对噬菌体的敏感性 。
伤寒
杆菌
细胞
壁中
含毒
素
? 两种最常见的细
菌细胞壁结构
革兰氏染色 时
差异显著
1884年 丹麦医师
Gram所发明
革
兰
氏
染
色
法
? 1.涂片固定
?2.单
染 — 结晶
紫染液第
一次 染色
1min
3.媒染 —
碘 -碘化钾
溶液浸湿
30S
4,脱色 — 95%乙醇溶
液 进行颜色洗脱 5.复
染 —
红色
的藩
红染
液 第
二次
染色
? 呈现第二次染色的效果
红色 ； 称 革兰氏阴性菌
（ 红阴 G -）
细菌呈现第一次染色的
效果 紫色, 革兰氏阳
性菌（ 紫阳 G＋ ） ；
G+菌细胞壁
G-菌细胞壁 G-菌细胞壁结构图解
请对照两种细菌细胞壁的不同结构，说明为什么染
色上会有区别？
＊ 细菌可作为重金属吸附剂
使用？与细菌细胞壁的哪些
性质有关？开发与应用情况
如何？
细胞内含物
? 1．气泡 （水生细菌）
? 提问,功能？
? 相当于鱼的鱼漂
? 2．异染颗粒
? 蓝色侵染呈 紫红 色。
? 化学本质 —— 偏磷酸盐
的聚合物 。
? 功能？
? 磷源和能源性贮藏物,
? 3．聚 ?-羟基丁酸 （简称
PHB） 颗粒
? 功能？
? 能量的贮存物 ;调节 pH
? 4．糖原和淀粉粒
? 5．硫粒
? 某些 化能自养型硫细菌,
贮存的 能源物质,
? 通常，一种细菌只含有
一种或两种内含颗粒 。
核质体
? —— 原核生物所特有的
原始细胞核。
? 细菌的核质体是一个大
型环状的双链 DNA分子，
长度 0,25mm~3mm，
为细菌遗传物质，卷曲
折叠于核区 。
? 核区没有外膜 （ 这是原
核生物与真核生物一个
主要的区别之处 ）
核质体
真核生物细胞 细胞核
核质体
核
膜
荚膜
? 是某些细菌在新陈
代谢过程中形成的,
分泌于细胞壁外的粘
液状物质 。
多出现在“中老年细菌
”外围
功能？
?① 储备粮 ；
?② 生物吸附 — 菌胶团
? — 多糖, 糖蛋白
水生生物的共性
— 含水率在 90％ ~98
％,极难染色 ；
单染 后 墨汁背景 衬
托法观察
? 多个菌体外面的荚膜物质互相融合, 连为
一体, 组成共同的荚膜, 菌体包埋其中,
即成为 菌胶团 。
形成菌胶团的典型细菌为 动胶菌属的细菌 。
［菌胶团＋吸附物（物质、其他微生物）＝活性污泥］
形成菌胶团的
生物作用？ —— 群体合作、阻挡原生动物的吞噬
? 往往长度超过菌体若
干倍, 但 直径很细 。
鞭毛
?鞭毛的着生方式和数
目是细菌分类鉴定的
重要指标。
?提问,功能？
?细菌藉鞭毛趋避运动
?— 化学成分主要是？
?蛋白质
2.菌毛
? 纤细, 中空, 短直, 数量较多 （ 250根～ 300
根 ） 相当于各类禽兽的体表的毛发, 如兔毛, 狗毛, 鸭毛等
等, 故称为菌毛 。
鸡毛掸子的作用
?提问,功能？
?主 要 与吸附营养物、有性生殖有关
? 或称 性丝, 每一个有性细菌有 1根～ 4根, 参与细
菌有性生殖时细菌间传递遗传物质 。
菌毛 性菌毛
（七）芽孢
? 1,多层结构功能
? 由内至外, 依次为
? ① 芽孢外壁
某些细菌 当环境恶劣时，细胞质浓缩凝集，逐步形成
一个圆形、椭圆形或圆柱形的 休眠体,称为芽孢 。
? ② 一层或几层 芽孢衣
?主要成分是角蛋白，非
常致密，通透性差,能
够阻止各类化学物质包
括杀菌剂的进入；
由蛋白质、脂类和糖组成
类似于“蚕结茧变蛹”
茧
壳蛹壳
? ③ 皮层 很厚，主要
成分为芽孢特有的
肽聚糖，其中含有
一种特殊的物质 —
— 吡啶二羧酸以及
大量的 Ca2+,二者
形成了一种极为耐
热的凝胶状物质，
使得芽孢菌异常抗
热, 在沸水中芽孢
也可存活数小时。
?④ 芽孢质 中含水量极低,细胞内代谢极
为缓慢，处于休眠状态。
? 多层作用 — 使芽孢对高温、干燥、辐射、酸、碱和
有机溶剂等杀菌因子具有极强抵抗能力
? 芽孢“复苏” — 合适的环境中，恢复普通的细胞结
构，失去各类抵抗功能 。 芽孢 ≠孢子或种子
? （ 孢子：繁殖体 （种子） 1→ 多 ）
孢子能否形成芽孢，芽孢的 形状、大小及其在细胞内的位置 （如图）,是细菌种的特征,在分类鉴定上有一定意义。
结构致密,染料 不能渗入，不着色
? 能形成芽孢的细菌种类
不多,最主要的是 芽孢
杆菌属 （ Bacillus） 和 梭
菌属 （ Cletridium）, 它
们都是 革兰氏阳性菌。
? 很多都是 强致病菌, 如
肉毒梭菌、破伤风梭菌，
有些形成的芽孢膨大，
宽度明显超过菌体。
含芽孢的梭菌
芽孢宽度超过菌体, 使
细胞呈梭状
炭疽芽孢杆菌
? ….,生物恐怖主义者为什么
会看中这种细菌呢？首先因
为炭疽是一种严重的疾病，
分布又非常广泛。 …..,还因
为它几乎是一种永不死亡的
细菌,-----它们能够形成芽孢，
因而很不容易死亡。在环境
恶劣的时候，细菌内部会有
一小部分浓缩起来，在这一
部分周围形成几层坚硬的壳。
里面的生命活动变得非常缓
慢，而壳外面那部分就死亡
消失了，这就是芽孢。环境
条件一变好，壳里面的部分
会像“发芽”一样长出来。
2．形成过程
? 产芽孢菌通常在 养料耗尽时停止生长形成芽孢, 他有
这样几个过程
? 芽孢的形成对于产芽孢菌度过困境有着极
为重要的意义，芽孢可在普通条件下保存几
年甚至几十年都依然可以复活。
? 在实验室进行灭菌处理时，由于芽孢最难
杀死,灭菌手段主要考虑的是杀灭芽孢；
? 芽孢菌普遍存在于处理 各类有毒废水中,
并对水质净化起着十分重要的作用。
（ 一 ） 无性生殖
? 细菌的繁殖方式很多,
主要是以无性的二分
裂繁殖
第三节 细菌的繁殖
形成横隔，尚未分裂的球菌
大肠杆菌
(二 )有性生殖
? 研究表明 各类
细菌普遍具有
有性生殖能力
雌 雄性菌
毛
1．
质粒
复制
转移
细菌等原核生物
质
粒
染
色
体
2．部分染色体复制转移
? 极少数个体可以进行,大约只占 0.1~1%。但这
却有着十分重要的生物学意义。
? 提问,有性生殖意义何在呢？
? 种内进化、种间合作共生
? 特有的抗性基因可以 传递给另一些种类的细菌 ；
（三）菌落
? 定义 ——
? 固体培养基上的 各种菌类的, 村落, 。
? 固体培养基 —— 固体状态的 培养 细菌的 基质
? 有的是天然物质, 如土豆, 馒头及其他各种固体食物, 微生物学
研究中多使用人工制作的固体琼脂培养基 。
? 向“营养汤”中加入 琼脂 (约 2％ )加热到 100℃,然后
再冷却就制成了 人工固体培养基 。
常用的固体培养基容器称为 培养皿 。
? 培养皿通常称 平板
? 细菌在培养基上生长，
会形成各种颜色和外
观的菌落。
纯化的菌落是 菌种鉴
定, 通过诱变技术或
基因工程改良 的前提 。
单菌落（纯菌落）
菌落形态
? 菌落的特征 主要由各种微生物特殊的遗传特性决定,
同时也与培养基成分及培养条件有关
? 当固定培养基成分及培养条件相同时，不同种类微生
物形成的菌落特征是固定的,可作为微生物鉴定的重
要依据。
菌落描述
a,隆起
特征 描
述
b,边缘
特征 描
述
c,表面
特征 描
述
?没有鞭毛不运动的细菌,特别是球菌，常形
成 较小、较厚,边缘较整齐的菌落；有鞭毛
的细菌则较大而扁平，边缘波状、锯齿状等；
?有荚膜 的细菌菌落较大并且表面 光滑,而没
有荚膜的则表面较粗糙；
?具有芽孢 的细菌菌落表面 常有褶皱 并且 不透
明 。
? 细菌菌落具有一些共同的特征,小, 湿润, 粘稠, 与
基质结合松散, 易被剥离, 质地均匀, 各部位颜色一
致 。 但不同的细菌菌落也具有自己特有的特征 。
霉菌（真菌）菌落 啤酒红酵母菌
（真菌）菌落
? 提问,在液体中群体细菌的生存会有哪些形式？
? 随密度不同
? 或者在液体培养基表面形成 膜 （轻）
? 使培养液 混浊 （中）
? 或产生絮状 沉淀 （粘重,如菌胶团、活性污泥 ）。
