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第二章第二章原核微生物的原核微生物的形态、构造和功能形态、构造和功能原核微生物原核微生物
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [2]
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原核生物(
原核生物(
Prokaryotes)
)
广义的细菌,一大类细胞核无核膜包被,只存在核区( Nuclear Region)的裸露 DNA的原始单细胞生物。
真细菌古生菌原核微生物的表型划分狭义细菌放线菌蓝细菌支原体、立克次氏体、衣原体
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Contents(
(
6学时)
学时)
第一节 细 菌一、细胞的形态构造及其功能二、细菌的繁殖方式三、细菌的群体的特征四、食品中常见常用的细菌第二节 放 线菌一、放线菌的形态和构造二、放线菌的繁殖三、放线菌的群体特征
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Contents(
(
续)
续)
第三节 蓝 细菌第四节 支 原体、立克次氏体和衣原体
6
第一节第一节细菌(
细菌(
Bacterium)
)
什么是细菌(
什么是细菌(
Bacterium,
,
Bacteria)?
)?
一类细胞细短(
一类细胞细短(
0.5×
×
0.5~5um)、
)、
结构结构简单、细胞壁坚韧、以二分裂繁殖和水简单、细胞壁坚韧、以二分裂繁殖和水生性较强的单细胞原核微生物。
生性较强的单细胞原核微生物。
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第一节第一节一、细胞的形态和构造二、细菌的繁殖方式三、细菌的群体特征四、常见常用的细菌简介
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细胞的形态细胞的形态和和构造构造
(一) 细菌的形态
(二)细菌的染色
(三)细菌的构造
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细菌的形态细菌的形态细菌的基本形态球菌( Coccus)
杆菌( Bacillus)
螺形菌( Spirilla)
少数形态:丝状、三角形、方形和圆盘形细菌的大小细胞间的排列方式
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球菌(
球菌(
Coccus)
)
单球菌双球菌四联球菌链球菌八叠球菌葡萄球菌
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金黄色葡萄球菌 四 联球菌
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八叠球菌 四联球菌
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杆菌(
杆菌(
Bacillus)
)
Bacillus
短杆、球杆、棒杆、梭状、梭杆状、分枝状、
螺杆状、竹节状(两端平截)、弯月状杆菌细胞的排列方式链杆、栅状、八字状、鞘衣包裹的丝状
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螺旋菌(
螺旋菌(
Spirilla)
)
螺旋状细菌:根据螺旋环的数目弧菌( Vibrio)
螺菌( Spirillum) 2~6环的小型坚硬的螺旋状细菌螺旋体( Spirochaeta):高于 6环、体长而柔软的螺旋状细菌
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弧菌弧菌
Vibrio
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流产布鲁氏菌流产布鲁氏菌
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金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌
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细菌的细菌的异常形态异常形态畸形由于化学或物理因素刺激,阻碍了细胞的发育,
从而引起的异常形态衰颓形由于培养时间过长,营养缺乏,代谢排泄物浓度积累过高等使细胞衰老而引起的异常形态问题:
影响细菌细胞形态的因素有那些?
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细菌细菌细胞的大小(
细胞的大小(
Size)
)
细菌大小量度单位:微米( um,10
-6
m)
亚细胞构造的量度单位:纳米( nm,10
-9
m)
细胞大小的形象比较
E,coli,0.5× 2um
芝麻,3mm
常见细菌的大小球菌:直径 0.5~2um
杆菌:宽×长 0.5~1× 1~5um
螺形菌,宽×长 0.5~1 × 1~50um
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大肠杆菌与血红细胞的比较大肠杆菌与血红细胞的比较
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个别个别情况情况巨型细菌:
Epulopiscium fishelsoni,200~500 um
Thiomargarita namibiensis,0.32~1.00mm
微型细菌:
Nanobacteria,50nm (纳米细菌)
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细胞的形态细胞的形态和和构造构造
(一)细菌的形态
(二) 细菌的染色
(三)细菌的构造
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细菌的细菌的染色染色微小而透明的细菌细胞,怎么来进行观察?
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酸性染料
Eosin(伊红)
Nigrosin(苯胺黑)
India ink(印度墨水)
碱性染料
Crystal viole)
Methylene blue
Saffranin(沙黄)
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革兰氏染色(
革兰氏染色(
Gram Staining)
)
什么是革兰氏染色?(原理)
结晶紫碘
95%乙醇番红(沙黄)
依据革兰氏染色的结果将细菌划分为两大类革兰氏阳性菌,G
+
,Gram positive Bacteria
革兰氏阴性菌,G
-
,Gram Negative Bacteria
N
N
+
N
Cl
-
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细胞的形态细胞的形态和和构造构造
(一)细菌的形态
(二)细菌的染色
(三) 细菌的构造
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细菌细胞的构造细菌细胞的构造细菌细胞的模式构造一般构造特殊构造
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细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁 ( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
核区细胞质和内含物特殊构造糖被鞭毛菌毛和性毛芽孢伴胞晶体
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细胞壁细胞壁的功能的功能细胞壁( cell wall),位于细胞最外层的一层厚实、坚韧的外被,主要成分为肽聚糖,具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等生理功能。
细胞壁的生理功能:
提高机械强度,固定细胞外形,保护细胞不受损伤为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需一定的屏障作用(阻拦大分子有害物质)
与细菌抗原性、致病性及对噬菌体的敏感性有关
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How about the cell if lost the cell wall
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细胞壁化学组成细胞壁化学组成革兰氏阳性菌肽聚糖磷壁酸革兰氏阴性菌脂多糖磷脂脂蛋白肽聚糖
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细胞壁的结构细胞壁的结构
(一)革兰氏阳性菌细胞壁
(二)革兰氏阴性菌细胞壁
(三)古生菌细胞壁
(四)缺壁细胞
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(一)
(一)
革兰氏阳性菌细胞壁革兰氏阳性菌细胞壁特点:厚度大( 20- 80nm ),化学成分简单
90%肽聚糖和 10%磷壁酸组成肽聚糖聚糖
N-乙酰葡糖胺
N-乙酰胞壁酸多肽四肽尾肽桥磷壁酸甘油磷酸或核糖醇磷酸
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G
+
菌与菌与
G
-
菌细胞壁菌细胞壁模式图模式图结构图示成分比较
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G
+
+
细菌细胞壁结构示意图细菌细胞壁结构示意图
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肽聚糖肽聚糖
(
(
peptidoglycan)
)
肽聚糖为真细菌细胞壁的特有成分肽聚糖的结构肽聚糖聚糖
N-乙酰葡糖胺
N-乙酰胞壁酸多肽四肽尾肽桥
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肽聚糖的立体结构肽聚糖的立体结构
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肽聚糖的立体结构肽聚糖的立体结构
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金黄色葡萄球菌的细胞壁肽聚糖金黄色葡萄球菌的细胞壁肽聚糖
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聚糖聚糖
N-乙酰葡糖胺( NAG)
N-乙酰胞壁酸( NAM)
β- 1,4-糖苷键(可以为溶菌酶识别)
O
OHHO
O
HO NH
O
OH
O
N-acetylmuramic acid
HC
H
N
OH
OH
HO
OH
O
O
CH
3
N-acetylglucosamine
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溶菌酶识别位点
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多肽多肽四肽尾( tetrapeptide side chain)
L-Ala→D-Glu → L-Lys → D-Ala
肽间桥甘氨酸五肽( S,aureus)
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磷壁酸磷壁酸
(
(
Teichoic acid)
)
G
+
菌细胞壁上的一种酸性多糖,主要成分为甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸类型壁磷壁酸(共价键与肽聚糖相连)
膜磷壁酸(与细胞膜相连)
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两种类型的磷壁酸:
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磷壁酸的功能磷壁酸的功能浓缩镁离子贮藏元素调节自溶素的活力噬菌体的特异性吸附受体
G+特异表面抗原保护致病菌
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甘油甘油磷壁酸的结构磷壁酸的结构
P14
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(二)
(二)
革兰氏阴性菌细胞壁革兰氏阴性菌细胞壁厚度层次化学成分与结构肽聚糖层薄 2~3nm,含量较低不含磷壁酸在肽聚糖外侧覆盖有厚的外壁层(外膜)
外壁层由 脂多糖 (外),磷脂 (中),脂蛋白
(内)三层构成
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G
-
-
细胞壁结构图细胞壁结构图
(下面是细胞膜)
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外膜的生理功能外膜的生理功能控制细胞透性提高 Mg2+浓度决定细胞壁抗原多样性传染病诊断和病原地理定位毒力的物质基础
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革兰氏阴性菌肽聚糖结构革兰氏阴性菌肽聚糖结构肽聚糖埋藏于外膜 LPS之内
G+菌与 G-菌肽聚糖的比较四肽尾的第三个氨基酸分子 m-DAP,非 L-Lys
没有肽桥
D-Ala------m-DAP
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E,Coli的肽聚糖结构图的肽聚糖结构图
P15
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脂多糖脂多糖厚度 8-10nm
脂多糖 LPS:革兰氏阴性菌的主要成分 由 O-
特异侧链、核心多糖、类脂 A构成
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外膜蛋白外膜蛋白
Out membrane Protein
定位种类脂蛋白孔蛋白( Porin)
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周质空间(
周质空间(
Periplasmic Space)
)
解释在革兰氏阴性菌中存在于外膜和细胞膜间的狭窄胶质空间(约 12-15nm)
周质蛋白水解酶合成酶运输蛋白
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [56]
G+,
,
G
-
菌菌细胞壁细胞壁成分比较成分比较干重 %细胞壁成分
G+菌 G-菌肽聚糖 含 量很高 含 量很低磷壁酸 含 量较高 0
类脂质 一 般无 含量较高蛋白质 0 含量较高
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G+,
,
G-菌生物学特性的比较菌生物学特性的比较
P16
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细胞壁与细菌革兰氏染色细胞壁与细菌革兰氏染色细胞壁结构与革兰氏染色结构染色机制革兰氏染色步骤结晶紫:初染碘:媒染 (形成结晶紫-碘复合物)
95%乙醇:脱色番红(沙黄):复染
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(三)
(三)
古生菌的细胞壁古生菌的细胞壁什么是古生菌?
产甲烷菌
Eetremophiles:嗜盐菌、嗜热菌和热原体属不含有真正的肽聚糖,含假肽聚糖糖蛋白蛋白质甲烷杆菌的假肽聚糖多糖骨架,N-乙酰葡萄糖胺,N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸,beta-1,3-糖苷键肽尾肽桥
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [60]
古生菌假肽聚糖的结构古生菌假肽聚糖的结构
P17
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(四)
(四)
缺壁细菌缺壁细菌什么是缺壁细菌?
Cell Wall Deficient Bacteria
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缺壁细菌的形成机理青霉素:作用于肽聚糖中的肽桥溶菌酶:作用于 聚 糖链的β -1,4糖苷键自发缺壁突变进化(支原体)
缺壁细菌的类型原生质体 (protoplast)
原生质球( spheroplast)
L-型细菌
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [63]
原生质体原生质体
(
(
Protoplast)
)
指在人为条件下,用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁的合成后,所留下的仅由细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞,G
+
菌最容易形成原生质体原生质体的特点和应用对噬菌体不敏感不能进行鞭毛运动不能进行分裂其他正常功能杂交育种
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [64]
原生质球原生质球
(
(
spheroplast)
)
还残留了部分细胞壁(尤其是 G
-
细菌外膜层)的原生质体,常由 G
-
菌形成。(下图 2情况)
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [65]
L-型细菌型细菌
Found by Listeria Institute in England in 1935
在实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性状稳定的细胞壁缺损菌株,一般而言,细胞膨大,渗透敏感,在固体培养基上形成,煎蛋,似的小菌落。
Strepobacillus moniliformis
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支原体(
支原体(
Mycoplasma)
)
长期在 进化过程 中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。
支原体仍然能保持较高的机械强度,Why?
细胞膜含有甾醇
H
O
H
H
H
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [67]
细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
细胞质和内含物核区特殊构造糖被鞭毛菌毛和性毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [68]
细胞膜(
细胞膜(
cell membrane)
)
定义
Cyotplasmic membrane,Plasma membrane or
inner Membrane,厚度 7~8nm
化学组成蛋白质,50~70%
磷脂,20~30%
少量糖蛋白、糖脂
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [69]
Model of Cell Membrane
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [70]
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [71]
流动镶嵌模型流动镶嵌模型
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [72]
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [73]
细胞膜的主要生理功能选择透性在细胞的呼吸过程中起关键作用与细胞膜、细胞壁及荚膜物质的合成有关鞭毛的着生点和提供其运动所需的能量
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [74]
间体间体
(
(
mesosome)
)
由细胞膜内陷到细胞质而形成的管状、囊状、片状结构,它与细胞分裂、细胞壁(横隔壁)形成、遗传物质的复制及相互分离有关
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [75]
细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
核区(核质体)
细胞质和内含物特殊构造糖被鞭毛菌毛和性毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [76]
核质体核质体
(
(
nuclear body)
)
化学组成
DNA
结构
cccDNA(双链、共价、闭合 DNA)
生理功能储藏和传递遗传信息细胞的控制中心
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [77]
质粒(
质粒(
plasmid)
)
定义游离于原核生物核染色体以外,具有独立复制能力的小型共价闭合环状 DNA分子,它所携带的遗传信息是细菌生命活动非必需的,常表达特殊性状功能抗药性质粒( R因子)、致育性因子( F质粒)、
大肠杆菌素质粒( col因子)
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [78]
质粒的特点并非细菌生命必需可自行消失,也可通过理化处理从细胞中失去不能自发产生,只能从有质粒的细胞中获得
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [79]
细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
核区细胞质和内含物特殊构造糖被鞭毛菌毛和性毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [80]
细胞质及内含物细胞质及内含物细胞质 (cytoplasm)
主要组成功能颗粒状部分
〈 1〉核糖体( ribosome)
〈 2〉颗粒状内含物多糖类脂类多聚磷酸盐类硫类
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [81]
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [82]
细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
细胞质和内含物核区特殊构造糖被鞭毛菌毛和性菌毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [83]
细菌细胞的细菌细胞的特殊构造特殊构造并不是所有细菌都具有的构造,包括:
糖被(荚膜和粘液层)
鞭毛菌毛芽孢伴孢晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [84]
糖被(
糖被(
Glycocalyx)
)
糖被的概念包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质影响糖被(有无和厚薄)的因素遗传性环境条件(营养条件)
糖被的化学组成一般是多糖,少数是蛋白质或多肽,或多糖多肽复合型
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [85]
糖被的种类糖被的种类糖被荚膜 Capsule
微荚膜 microcapsule
粘液层 Slime Layer
菌胶团 Zoogloea
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [86]
荚膜的观察-荚膜染色法
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [87]
糖被的成分糖被的成分
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [88]
糖被的功能糖被的功能保护作用保护细胞免受干燥抗吞噬作用,增强病原菌的致病力透性屏障和离子交换系统,免受重金属离子毒害防止噬菌体的吸附和裂解贮藏营养作用细胞外的营养储藏物质表面附着作用(如变异链球菌)
细菌间的信息识别堆积某些代谢产物
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [89]
糖被糖被的利用与危害的利用与危害利用菌种鉴定药物与生物化学试剂(如代血浆)
工业原料的生产(如黄原胶)
污水生物处理(如菌胶团)
危害致病作用增强影响食品生产
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [90]
黄原胶结构黄原胶结构
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [91]
细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
细胞质和内含物核区特殊构造糖被鞭毛菌毛和性菌毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [92]
鞭毛(
鞭毛(
flegellum)
)
定义生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物。
鞭毛是细菌的运动器官直立柱穿刺试验鞭毛的尺寸
L× d 15~ 20× 0.01~ 0.02 um
电镜观察
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [93]
鞭毛的着生方式鞭毛的着生方式鞭毛的数量、着生情况是细菌鉴定的依据之一端生两端生周身侧生
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [94]
鞭毛的运动鞭毛的运动旋转论挥鞭论拴菌试验单毛菌抗体固定趋性 (taxis)
有方向性的应答运动
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [95]
鞭毛菌的一般规律鞭毛菌的一般规律球菌一般无鞭毛弧菌、螺菌普遍有鞭毛杆菌端生、周身或无鞭毛
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [96]
鞭毛的结构鞭毛的结构鞭毛的构造基体钩形鞘鞭毛丝
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [97]
细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
细胞质和内含物核区特殊构造糖被鞭毛菌毛和性菌毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [98]
菌菌毛(
毛(
fimbria)
)
定义生长在细菌体表的纤细、中空、短直且数量较多的蛋白质类附属物。
生理功能使菌体吸附于物体表面多存在于 G
-
致病菌中消化道呼吸道泌尿系统
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [99]
性性菌毛(
菌毛(
pilus)
)
性菌毛的构造和成分与菌毛相同,比菌毛细长性纤毛与细菌有性接合有关在 G
-
细菌的供体菌向受体菌传递遗传物质
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [100]
细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
细胞质和内含物核区特殊构造糖被鞭毛菌毛和性菌毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [101]
芽孢(
芽孢(
spore)
)
定义某些细菌在其生活史的一定阶段,在营养细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、
抗逆性强的休眠体。
一个营养细胞内仅形成一个芽孢芽孢是生命世界中抗逆性最强的一种构造产芽孢的细菌主要是 G
+
菌的两个属好氧性的芽孢杆菌属
( Bacillus)
厌氧性的梭菌属
( Clotridium)
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [102]
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [103]
芽孢的着生位置芽孢的着生位置
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [104]
芽孢的构造芽孢的构造核心皮层芽孢衣孢外壁
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [105]
芽孢的形成芽孢的形成能否形成芽孢是细菌种的特征
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [106]
芽孢的耐热性芽孢的耐热性芽孢具有高度耐热性和抗逆性渗透调节皮层膨胀学说芽孢衣对水分和离子的阻隔性高芽孢皮层离子强度高,渗透压大芽孢核心高度失水芽孢具有持久生命力代谢活动极弱或基本停止-休眠状态对恶劣环境有较强的抗性孢囊( cyst)与芽孢不是一回事细胞失水后的休眠体,抗干旱,但不耐热
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [107]
芽孢与营养体细胞的比较芽孢与营养体细胞的比较
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [108]
芽孢的研究价值芽孢的研究价值分类鉴定芽孢的有无、形态、大小、着生位置确定灭菌条件有利于提高菌种筛选的效率有利于菌种的长期保藏
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [109]
细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
细胞质和内含物核区特殊构造糖被鞭毛菌毛和性菌毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [110]
伴孢晶体伴孢晶体
parasporal crystal
定义某些细菌在伴随芽孢形成的同时,在细胞的另一端形成的一个菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体。
典型例子苏云金芽孢杆菌( Bacillus thuringiensis)
伴胞晶体的应用生物农药
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [111]
第一节第一节一、细胞的形态构造及其功能二、细菌的繁殖方式三、细菌的群体的特征四、常见常用的细菌简介
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [112]
细菌的繁殖方式细菌的繁殖方式细菌的繁殖方式主要为裂殖,少数为芽殖裂殖:一个细胞通过分裂形成两个子细胞的过程细菌主要为横分裂的二分裂二分裂三分裂复分裂芽殖:母细胞借出芽而形成子细胞的过程芽生细菌
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [113]
大肠杆菌的横分裂大肠杆菌的横分裂
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [114]
杆菌二分裂过程模式图杆菌二分裂过程模式图
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [115]
第一节第一节一、细胞的形态构造及其功能二、细菌的繁殖方式三、细菌的群体特征四、常见常用的细菌简介
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [116]
细菌群体(培养)的特征细菌群体(培养)的特征菌落形态( Colony)
菌落在一定 固体培养基 上,在一定温度下,经过一定时间的培养,在培养基表面或里面,由一个菌分裂积累许多细胞而形成的肉眼可见的由一定形态构造的子细胞集团形态大小、形状、颜色、透明度、光泽、粘稠度等菌苔( lawn)
大量同一纯种的细胞密集接到固体培养基表面所长成的相互连接成一片的菌落
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [117]
细菌菌落形态细菌菌落形态
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [118]
Single Colony of Micrococcus
luteus
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [119]
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [120]
Microorganisms in the air
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [121]
注意:
细菌菌落特征,取决于组成菌落的细胞结构和其生长行为个体细胞形态的差异,会极密切反映在菌落形态上,如荚膜、鞭毛、芽孢
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [122]
半固体穿刺培养特征半固体穿刺培养特征什么是半固体培养基?
Semi-solid media,将培养基(琼脂含量为 1.0
%)灌注到试管中成为高层直立柱,采用穿刺接种试验菌种。
特有的培养特征,可进行菌种鉴定明胶半固体培养基琼脂半固体培养基
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [123]
液体培养特征液体培养特征细胞特征、比重、运动能力和氧气需求决定了微生物液体培养时的特征混浊( Turbidity)
沉淀( Sediment)
菌醭( Pellicle)
菌膜( Scum):环状、小片状不连续
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [124]
125
第二节第二节放放线菌线菌
Actinomycetes
一类单细胞、呈丝状生长、主要以一类单细胞、呈丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核微生物孢子繁殖和陆生性强的原核微生物
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [126]
概述概述放线菌具有菌丝、以孢子进行繁殖、革兰氏染色呈阳性的一类原核微生物。
分类学上位置原核生物界细菌门真细菌纲
第二章第二章原核微生物的原核微生物的形态、构造和功能形态、构造和功能原核微生物原核微生物
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [2]
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [3]
原核生物(
原核生物(
Prokaryotes)
)
广义的细菌,一大类细胞核无核膜包被,只存在核区( Nuclear Region)的裸露 DNA的原始单细胞生物。
真细菌古生菌原核微生物的表型划分狭义细菌放线菌蓝细菌支原体、立克次氏体、衣原体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [4]
Contents(
(
6学时)
学时)
第一节 细 菌一、细胞的形态构造及其功能二、细菌的繁殖方式三、细菌的群体的特征四、食品中常见常用的细菌第二节 放 线菌一、放线菌的形态和构造二、放线菌的繁殖三、放线菌的群体特征
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [5]
Contents(
(
续)
续)
第三节 蓝 细菌第四节 支 原体、立克次氏体和衣原体
6
第一节第一节细菌(
细菌(
Bacterium)
)
什么是细菌(
什么是细菌(
Bacterium,
,
Bacteria)?
)?
一类细胞细短(
一类细胞细短(
0.5×
×
0.5~5um)、
)、
结构结构简单、细胞壁坚韧、以二分裂繁殖和水简单、细胞壁坚韧、以二分裂繁殖和水生性较强的单细胞原核微生物。
生性较强的单细胞原核微生物。
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [7]
第一节第一节一、细胞的形态和构造二、细菌的繁殖方式三、细菌的群体特征四、常见常用的细菌简介
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [8]
细胞的形态细胞的形态和和构造构造
(一) 细菌的形态
(二)细菌的染色
(三)细菌的构造
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [9]
细菌的形态细菌的形态细菌的基本形态球菌( Coccus)
杆菌( Bacillus)
螺形菌( Spirilla)
少数形态:丝状、三角形、方形和圆盘形细菌的大小细胞间的排列方式
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [10]
球菌(
球菌(
Coccus)
)
单球菌双球菌四联球菌链球菌八叠球菌葡萄球菌
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [11]
金黄色葡萄球菌 四 联球菌
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [12]
八叠球菌 四联球菌
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [13]
杆菌(
杆菌(
Bacillus)
)
Bacillus
短杆、球杆、棒杆、梭状、梭杆状、分枝状、
螺杆状、竹节状(两端平截)、弯月状杆菌细胞的排列方式链杆、栅状、八字状、鞘衣包裹的丝状
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [14]
螺旋菌(
螺旋菌(
Spirilla)
)
螺旋状细菌:根据螺旋环的数目弧菌( Vibrio)
螺菌( Spirillum) 2~6环的小型坚硬的螺旋状细菌螺旋体( Spirochaeta):高于 6环、体长而柔软的螺旋状细菌
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [15]
弧菌弧菌
Vibrio
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [16]
流产布鲁氏菌流产布鲁氏菌
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [17]
金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [18]
细菌的细菌的异常形态异常形态畸形由于化学或物理因素刺激,阻碍了细胞的发育,
从而引起的异常形态衰颓形由于培养时间过长,营养缺乏,代谢排泄物浓度积累过高等使细胞衰老而引起的异常形态问题:
影响细菌细胞形态的因素有那些?
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [19]
细菌细菌细胞的大小(
细胞的大小(
Size)
)
细菌大小量度单位:微米( um,10
-6
m)
亚细胞构造的量度单位:纳米( nm,10
-9
m)
细胞大小的形象比较
E,coli,0.5× 2um
芝麻,3mm
常见细菌的大小球菌:直径 0.5~2um
杆菌:宽×长 0.5~1× 1~5um
螺形菌,宽×长 0.5~1 × 1~50um
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [20]
大肠杆菌与血红细胞的比较大肠杆菌与血红细胞的比较
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [21]
个别个别情况情况巨型细菌:
Epulopiscium fishelsoni,200~500 um
Thiomargarita namibiensis,0.32~1.00mm
微型细菌:
Nanobacteria,50nm (纳米细菌)
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [22]
细胞的形态细胞的形态和和构造构造
(一)细菌的形态
(二) 细菌的染色
(三)细菌的构造
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [23]
细菌的细菌的染色染色微小而透明的细菌细胞,怎么来进行观察?
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [24]
酸性染料
Eosin(伊红)
Nigrosin(苯胺黑)
India ink(印度墨水)
碱性染料
Crystal viole)
Methylene blue
Saffranin(沙黄)
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [25]
革兰氏染色(
革兰氏染色(
Gram Staining)
)
什么是革兰氏染色?(原理)
结晶紫碘
95%乙醇番红(沙黄)
依据革兰氏染色的结果将细菌划分为两大类革兰氏阳性菌,G
+
,Gram positive Bacteria
革兰氏阴性菌,G
-
,Gram Negative Bacteria
N
N
+
N
Cl
-
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [26]
细胞的形态细胞的形态和和构造构造
(一)细菌的形态
(二)细菌的染色
(三) 细菌的构造
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [27]
细菌细胞的构造细菌细胞的构造细菌细胞的模式构造一般构造特殊构造
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [28]
细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁 ( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
核区细胞质和内含物特殊构造糖被鞭毛菌毛和性毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [29]
细胞壁细胞壁的功能的功能细胞壁( cell wall),位于细胞最外层的一层厚实、坚韧的外被,主要成分为肽聚糖,具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等生理功能。
细胞壁的生理功能:
提高机械强度,固定细胞外形,保护细胞不受损伤为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需一定的屏障作用(阻拦大分子有害物质)
与细菌抗原性、致病性及对噬菌体的敏感性有关
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [30]
How about the cell if lost the cell wall
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [31]
细胞壁化学组成细胞壁化学组成革兰氏阳性菌肽聚糖磷壁酸革兰氏阴性菌脂多糖磷脂脂蛋白肽聚糖
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [32]
细胞壁的结构细胞壁的结构
(一)革兰氏阳性菌细胞壁
(二)革兰氏阴性菌细胞壁
(三)古生菌细胞壁
(四)缺壁细胞
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [33]
(一)
(一)
革兰氏阳性菌细胞壁革兰氏阳性菌细胞壁特点:厚度大( 20- 80nm ),化学成分简单
90%肽聚糖和 10%磷壁酸组成肽聚糖聚糖
N-乙酰葡糖胺
N-乙酰胞壁酸多肽四肽尾肽桥磷壁酸甘油磷酸或核糖醇磷酸
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [34]
G
+
菌与菌与
G
-
菌细胞壁菌细胞壁模式图模式图结构图示成分比较
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [35]
G
+
+
细菌细胞壁结构示意图细菌细胞壁结构示意图
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [36]
肽聚糖肽聚糖
(
(
peptidoglycan)
)
肽聚糖为真细菌细胞壁的特有成分肽聚糖的结构肽聚糖聚糖
N-乙酰葡糖胺
N-乙酰胞壁酸多肽四肽尾肽桥
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [37]
肽聚糖的立体结构肽聚糖的立体结构
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [38]
肽聚糖的立体结构肽聚糖的立体结构
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [39]
金黄色葡萄球菌的细胞壁肽聚糖金黄色葡萄球菌的细胞壁肽聚糖
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [40]
聚糖聚糖
N-乙酰葡糖胺( NAG)
N-乙酰胞壁酸( NAM)
β- 1,4-糖苷键(可以为溶菌酶识别)
O
OHHO
O
HO NH
O
OH
O
N-acetylmuramic acid
HC
H
N
OH
OH
HO
OH
O
O
CH
3
N-acetylglucosamine
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [41]
溶菌酶识别位点
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [42]
多肽多肽四肽尾( tetrapeptide side chain)
L-Ala→D-Glu → L-Lys → D-Ala
肽间桥甘氨酸五肽( S,aureus)
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [43]
磷壁酸磷壁酸
(
(
Teichoic acid)
)
G
+
菌细胞壁上的一种酸性多糖,主要成分为甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸类型壁磷壁酸(共价键与肽聚糖相连)
膜磷壁酸(与细胞膜相连)
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [44]
两种类型的磷壁酸:
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [45]
磷壁酸的功能磷壁酸的功能浓缩镁离子贮藏元素调节自溶素的活力噬菌体的特异性吸附受体
G+特异表面抗原保护致病菌
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [46]
甘油甘油磷壁酸的结构磷壁酸的结构
P14
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [47]
(二)
(二)
革兰氏阴性菌细胞壁革兰氏阴性菌细胞壁厚度层次化学成分与结构肽聚糖层薄 2~3nm,含量较低不含磷壁酸在肽聚糖外侧覆盖有厚的外壁层(外膜)
外壁层由 脂多糖 (外),磷脂 (中),脂蛋白
(内)三层构成
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [48]
G
-
-
细胞壁结构图细胞壁结构图
(下面是细胞膜)
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [49]
外膜的生理功能外膜的生理功能控制细胞透性提高 Mg2+浓度决定细胞壁抗原多样性传染病诊断和病原地理定位毒力的物质基础
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [50]
革兰氏阴性菌肽聚糖结构革兰氏阴性菌肽聚糖结构肽聚糖埋藏于外膜 LPS之内
G+菌与 G-菌肽聚糖的比较四肽尾的第三个氨基酸分子 m-DAP,非 L-Lys
没有肽桥
D-Ala------m-DAP
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [51]
E,Coli的肽聚糖结构图的肽聚糖结构图
P15
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [52]
脂多糖脂多糖厚度 8-10nm
脂多糖 LPS:革兰氏阴性菌的主要成分 由 O-
特异侧链、核心多糖、类脂 A构成
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [53]
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [54]
外膜蛋白外膜蛋白
Out membrane Protein
定位种类脂蛋白孔蛋白( Porin)
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [55]
周质空间(
周质空间(
Periplasmic Space)
)
解释在革兰氏阴性菌中存在于外膜和细胞膜间的狭窄胶质空间(约 12-15nm)
周质蛋白水解酶合成酶运输蛋白
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [56]
G+,
,
G
-
菌菌细胞壁细胞壁成分比较成分比较干重 %细胞壁成分
G+菌 G-菌肽聚糖 含 量很高 含 量很低磷壁酸 含 量较高 0
类脂质 一 般无 含量较高蛋白质 0 含量较高
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [57]
G+,
,
G-菌生物学特性的比较菌生物学特性的比较
P16
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [58]
细胞壁与细菌革兰氏染色细胞壁与细菌革兰氏染色细胞壁结构与革兰氏染色结构染色机制革兰氏染色步骤结晶紫:初染碘:媒染 (形成结晶紫-碘复合物)
95%乙醇:脱色番红(沙黄):复染
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [59]
(三)
(三)
古生菌的细胞壁古生菌的细胞壁什么是古生菌?
产甲烷菌
Eetremophiles:嗜盐菌、嗜热菌和热原体属不含有真正的肽聚糖,含假肽聚糖糖蛋白蛋白质甲烷杆菌的假肽聚糖多糖骨架,N-乙酰葡萄糖胺,N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸,beta-1,3-糖苷键肽尾肽桥
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [60]
古生菌假肽聚糖的结构古生菌假肽聚糖的结构
P17
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [61]
(四)
(四)
缺壁细菌缺壁细菌什么是缺壁细菌?
Cell Wall Deficient Bacteria
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [62]
缺壁细菌的形成机理青霉素:作用于肽聚糖中的肽桥溶菌酶:作用于 聚 糖链的β -1,4糖苷键自发缺壁突变进化(支原体)
缺壁细菌的类型原生质体 (protoplast)
原生质球( spheroplast)
L-型细菌
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [63]
原生质体原生质体
(
(
Protoplast)
)
指在人为条件下,用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁的合成后,所留下的仅由细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞,G
+
菌最容易形成原生质体原生质体的特点和应用对噬菌体不敏感不能进行鞭毛运动不能进行分裂其他正常功能杂交育种
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [64]
原生质球原生质球
(
(
spheroplast)
)
还残留了部分细胞壁(尤其是 G
-
细菌外膜层)的原生质体,常由 G
-
菌形成。(下图 2情况)
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [65]
L-型细菌型细菌
Found by Listeria Institute in England in 1935
在实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性状稳定的细胞壁缺损菌株,一般而言,细胞膨大,渗透敏感,在固体培养基上形成,煎蛋,似的小菌落。
Strepobacillus moniliformis
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [66]
支原体(
支原体(
Mycoplasma)
)
长期在 进化过程 中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。
支原体仍然能保持较高的机械强度,Why?
细胞膜含有甾醇
H
O
H
H
H
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [67]
细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
细胞质和内含物核区特殊构造糖被鞭毛菌毛和性毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [68]
细胞膜(
细胞膜(
cell membrane)
)
定义
Cyotplasmic membrane,Plasma membrane or
inner Membrane,厚度 7~8nm
化学组成蛋白质,50~70%
磷脂,20~30%
少量糖蛋白、糖脂
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [69]
Model of Cell Membrane
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [70]
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [71]
流动镶嵌模型流动镶嵌模型
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [72]
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [73]
细胞膜的主要生理功能选择透性在细胞的呼吸过程中起关键作用与细胞膜、细胞壁及荚膜物质的合成有关鞭毛的着生点和提供其运动所需的能量
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [74]
间体间体
(
(
mesosome)
)
由细胞膜内陷到细胞质而形成的管状、囊状、片状结构,它与细胞分裂、细胞壁(横隔壁)形成、遗传物质的复制及相互分离有关
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [75]
细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
核区(核质体)
细胞质和内含物特殊构造糖被鞭毛菌毛和性毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [76]
核质体核质体
(
(
nuclear body)
)
化学组成
DNA
结构
cccDNA(双链、共价、闭合 DNA)
生理功能储藏和传递遗传信息细胞的控制中心
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [77]
质粒(
质粒(
plasmid)
)
定义游离于原核生物核染色体以外,具有独立复制能力的小型共价闭合环状 DNA分子,它所携带的遗传信息是细菌生命活动非必需的,常表达特殊性状功能抗药性质粒( R因子)、致育性因子( F质粒)、
大肠杆菌素质粒( col因子)
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质粒的特点并非细菌生命必需可自行消失,也可通过理化处理从细胞中失去不能自发产生,只能从有质粒的细胞中获得
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细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
核区细胞质和内含物特殊构造糖被鞭毛菌毛和性毛芽孢伴胞晶体
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细胞质及内含物细胞质及内含物细胞质 (cytoplasm)
主要组成功能颗粒状部分
〈 1〉核糖体( ribosome)
〈 2〉颗粒状内含物多糖类脂类多聚磷酸盐类硫类
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Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [82]
细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
细胞质和内含物核区特殊构造糖被鞭毛菌毛和性菌毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [83]
细菌细胞的细菌细胞的特殊构造特殊构造并不是所有细菌都具有的构造,包括:
糖被(荚膜和粘液层)
鞭毛菌毛芽孢伴孢晶体
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糖被(
糖被(
Glycocalyx)
)
糖被的概念包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质影响糖被(有无和厚薄)的因素遗传性环境条件(营养条件)
糖被的化学组成一般是多糖,少数是蛋白质或多肽,或多糖多肽复合型
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糖被的种类糖被的种类糖被荚膜 Capsule
微荚膜 microcapsule
粘液层 Slime Layer
菌胶团 Zoogloea
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荚膜的观察-荚膜染色法
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糖被的成分糖被的成分
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糖被的功能糖被的功能保护作用保护细胞免受干燥抗吞噬作用,增强病原菌的致病力透性屏障和离子交换系统,免受重金属离子毒害防止噬菌体的吸附和裂解贮藏营养作用细胞外的营养储藏物质表面附着作用(如变异链球菌)
细菌间的信息识别堆积某些代谢产物
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糖被糖被的利用与危害的利用与危害利用菌种鉴定药物与生物化学试剂(如代血浆)
工业原料的生产(如黄原胶)
污水生物处理(如菌胶团)
危害致病作用增强影响食品生产
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黄原胶结构黄原胶结构
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细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
细胞质和内含物核区特殊构造糖被鞭毛菌毛和性菌毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [92]
鞭毛(
鞭毛(
flegellum)
)
定义生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物。
鞭毛是细菌的运动器官直立柱穿刺试验鞭毛的尺寸
L× d 15~ 20× 0.01~ 0.02 um
电镜观察
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鞭毛的着生方式鞭毛的着生方式鞭毛的数量、着生情况是细菌鉴定的依据之一端生两端生周身侧生
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鞭毛的运动鞭毛的运动旋转论挥鞭论拴菌试验单毛菌抗体固定趋性 (taxis)
有方向性的应答运动
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鞭毛菌的一般规律鞭毛菌的一般规律球菌一般无鞭毛弧菌、螺菌普遍有鞭毛杆菌端生、周身或无鞭毛
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鞭毛的结构鞭毛的结构鞭毛的构造基体钩形鞘鞭毛丝
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [97]
细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
细胞质和内含物核区特殊构造糖被鞭毛菌毛和性菌毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [98]
菌菌毛(
毛(
fimbria)
)
定义生长在细菌体表的纤细、中空、短直且数量较多的蛋白质类附属物。
生理功能使菌体吸附于物体表面多存在于 G
-
致病菌中消化道呼吸道泌尿系统
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性性菌毛(
菌毛(
pilus)
)
性菌毛的构造和成分与菌毛相同,比菌毛细长性纤毛与细菌有性接合有关在 G
-
细菌的供体菌向受体菌传递遗传物质
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细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
细胞质和内含物核区特殊构造糖被鞭毛菌毛和性菌毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [101]
芽孢(
芽孢(
spore)
)
定义某些细菌在其生活史的一定阶段,在营养细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、
抗逆性强的休眠体。
一个营养细胞内仅形成一个芽孢芽孢是生命世界中抗逆性最强的一种构造产芽孢的细菌主要是 G
+
菌的两个属好氧性的芽孢杆菌属
( Bacillus)
厌氧性的梭菌属
( Clotridium)
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Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [103]
芽孢的着生位置芽孢的着生位置
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [104]
芽孢的构造芽孢的构造核心皮层芽孢衣孢外壁
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [105]
芽孢的形成芽孢的形成能否形成芽孢是细菌种的特征
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [106]
芽孢的耐热性芽孢的耐热性芽孢具有高度耐热性和抗逆性渗透调节皮层膨胀学说芽孢衣对水分和离子的阻隔性高芽孢皮层离子强度高,渗透压大芽孢核心高度失水芽孢具有持久生命力代谢活动极弱或基本停止-休眠状态对恶劣环境有较强的抗性孢囊( cyst)与芽孢不是一回事细胞失水后的休眠体,抗干旱,但不耐热
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [107]
芽孢与营养体细胞的比较芽孢与营养体细胞的比较
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [108]
芽孢的研究价值芽孢的研究价值分类鉴定芽孢的有无、形态、大小、着生位置确定灭菌条件有利于提高菌种筛选的效率有利于菌种的长期保藏
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细菌各细胞结构介绍细菌各细胞结构介绍一般构造细胞壁( cell wall)
细胞膜( Cell Membrane)
细胞质和内含物核区特殊构造糖被鞭毛菌毛和性菌毛芽孢伴胞晶体
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [110]
伴孢晶体伴孢晶体
parasporal crystal
定义某些细菌在伴随芽孢形成的同时,在细胞的另一端形成的一个菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体。
典型例子苏云金芽孢杆菌( Bacillus thuringiensis)
伴胞晶体的应用生物农药
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第一节第一节一、细胞的形态构造及其功能二、细菌的繁殖方式三、细菌的群体的特征四、常见常用的细菌简介
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [112]
细菌的繁殖方式细菌的繁殖方式细菌的繁殖方式主要为裂殖,少数为芽殖裂殖:一个细胞通过分裂形成两个子细胞的过程细菌主要为横分裂的二分裂二分裂三分裂复分裂芽殖:母细胞借出芽而形成子细胞的过程芽生细菌
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [113]
大肠杆菌的横分裂大肠杆菌的横分裂
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [114]
杆菌二分裂过程模式图杆菌二分裂过程模式图
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [115]
第一节第一节一、细胞的形态构造及其功能二、细菌的繁殖方式三、细菌的群体特征四、常见常用的细菌简介
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细菌群体(培养)的特征细菌群体(培养)的特征菌落形态( Colony)
菌落在一定 固体培养基 上,在一定温度下,经过一定时间的培养,在培养基表面或里面,由一个菌分裂积累许多细胞而形成的肉眼可见的由一定形态构造的子细胞集团形态大小、形状、颜色、透明度、光泽、粘稠度等菌苔( lawn)
大量同一纯种的细胞密集接到固体培养基表面所长成的相互连接成一片的菌落
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细菌菌落形态细菌菌落形态
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [118]
Single Colony of Micrococcus
luteus
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Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [120]
Microorganisms in the air
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [121]
注意:
细菌菌落特征,取决于组成菌落的细胞结构和其生长行为个体细胞形态的差异,会极密切反映在菌落形态上,如荚膜、鞭毛、芽孢
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [122]
半固体穿刺培养特征半固体穿刺培养特征什么是半固体培养基?
Semi-solid media,将培养基(琼脂含量为 1.0
%)灌注到试管中成为高层直立柱,采用穿刺接种试验菌种。
特有的培养特征,可进行菌种鉴定明胶半固体培养基琼脂半固体培养基
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液体培养特征液体培养特征细胞特征、比重、运动能力和氧气需求决定了微生物液体培养时的特征混浊( Turbidity)
沉淀( Sediment)
菌醭( Pellicle)
菌膜( Scum):环状、小片状不连续
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第二节第二节放放线菌线菌
Actinomycetes
一类单细胞、呈丝状生长、主要以一类单细胞、呈丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核微生物孢子繁殖和陆生性强的原核微生物
Semester 1st,2003-2004 Southern Yangtze University Tian_CUGM02 [126]
概述概述放线菌具有菌丝、以孢子进行繁殖、革兰氏染色呈阳性的一类原核微生物。
分类学上位置原核生物界细菌门真细菌纲