原核微生物专业知识讲解
微生物学 第二章 原核生物
②磁小体(magnetosome): 成分为F3O4,外有一层磷脂、蛋白质或糖蛋白包裹， 具导向功能。
链状排列的磁性颗粒
分离的磁小体
趋磁水生螺菌 (Acuaspirillum magnetotacticum) 电镜照片 磁细菌在磁场中做波状迁移
③羧酶体（carboxysome）存在于一些自养细菌胞内的多角形或六角形内含物， 内含1，5二磷酸核酮糖羧化酶，是自养细菌固定二氧化碳的场所 。存在于硫 杆菌属（Thiobacillus）、贝日阿托氏菌属（Beggiatoa）、硝化细菌 和一些蓝细菌中。图示硫杆菌的羧酶体
(二) 细胞质膜（cytoplasmic membrane）
特点: 1.原核微生物的细胞膜一般不含胆固醇等甾醇 （支原体 除外） ，这一点与真核生物明显不同。多烯类抗生素因 可破坏含甾醇的细胞质膜，故可抑制支原体和真核生 物，但对其他的原核生物则无抑制作用。 2. 很多革兰氏阳性细菌可由细胞质膜内褶而形成囊 状构造-间体（mesosome） ，其中充满着层状或管状 的泡囊。间体与某些酶如青霉素酶的分泌有关，还可 能与DNA的复制、分配以及与细胞分裂有关。
糖被的主要成分：多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。
糖被的功能：①保护作用：其上大量极性基团可保护菌体免 受干旱损伤或防止噬菌体的吸附和裂解；一些动物致病菌的荚 膜还可保护它们免受宿主白细胞的吞噬，例如肺炎克雷伯氏菌 ( Klebsiella pneumoniae)的荚膜既可使其粘附于人体呼吸道并 定植，又可防止白细胞的吞噬；②贮藏碳源和能源养料，以备 营养缺乏时重新利用；③作为透性屏障或(和)离子交换系统，可 保护细菌免受重金属离子的毒害；④表面附着作用，例如引起 龋齿的唾液链球菌(Streptococcus salivarius)会分泌一种己糖 基转移酶，使蔗糖转变成果聚糖，从而使细菌牢牢粘附于牙齿 表面，可腐蚀牙表珐琅质层并引起龋齿；⑤细菌间的信息识别 作用;⑥堆积代谢废物。
第二章原核微生物的详解2
第二章原核微生物一、名词解释1、荚膜：一些细菌在其细胞表面分泌的、把细胞壁完全包围封住的一种粘性物质，一般成分为多糖，少数为多肽或多糖与多肽的复合物。
荚膜具有保护、贮藏、附着和堆积代谢废物等生理功能。
2、芽孢：某些细菌在它的生活史中的某个阶段或某些细菌遇到不良环境时，在其细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆（抗热、抗药物、抗辐射等）极强的内生休眠孢子。
产芽孢的细菌主要有好氧的芽孢杆菌属和厌氧的梭菌属。
3、鞭毛：由细胞质膜上的鞭毛基粒长出的穿过细胞壁神像体外的一条纤细的波浪状的丝状物。
4、菌落：由一个细菌繁殖起来的，由无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。
5、菌苔：细菌在斜面培养基接种线上长成的一片密集的细菌群落。
6、丝状菌：细菌的一种形态，分布在水生境、潮湿土壤和活性污泥中，由柱状或椭圆状的细菌细胞连接在一起，外围有鞘。
如铁细菌，丝状硫细菌等。
7、菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相黏集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团叫菌胶团。
8、衣鞘：球衣菌属、纤发菌属、发硫菌属、亮发菌属、泉发菌属等丝状体表面的粘液层或荚膜硬质化，形成一个透明坚韧的空壳，叫衣鞘。
9、黏液层：有些细菌的表面分泌的黏性的疏松地附着在细菌细胞壁表面上的，与外界没有明显边缘的多糖。
二、选择题1.革兰氏阴性菌细胞壁的⑤成分比阳性菌高。
①肽聚糖②磷壁酸③类脂质④蛋白质⑤类脂质和蛋白质2. ②可作为噬菌体的特异性吸附受体，且能贮藏磷因素。
①脂多糖②磷壁酸③质膜④葡聚糖3. 噬菌体属于病毒类别中的①。
①微生物病毒②昆虫病毒③植物病毒④动物病毒4. 下列微生物中，属于革兰氏阴性菌的是①。
①大肠杆菌②金黄色葡萄球菌③芽孢杆菌④枯草杆菌5. 革兰氏阳性菌对青霉素②。
①不敏感②敏感③无法判断6. 聚－β－羟丁酸可用④染色。
①碘液②伊红③美蓝④苏丹黑7. 属于细菌细胞基本结构的为②。
①荚膜②细胞壁③芽胞④鞭毛8. 原核微生物细胞核糖体大小为③。
第二章原核微生物
第二章：原核微生物真核微生物：有细胞核，有核膜，核仁，有染色体〔DNA〕原核微生物：是指一大类仅含有一个DNA分子的原始核区,而无核膜包裹的原始单细胞微生物。
无核膜、核仁，无染色体。
属于原核微生物的有：细菌，放线菌，立克次氏体，支原体，衣原体，兰细菌。
古细菌：20世纪70年代发现，在极端环境下的古老微生物。
古核细胞〔古核生物、古细菌、原细菌〕是20世纪80年代出现的名称。
古细菌：是一些生长在极端特不环境中的细菌，过往回属于原核细胞。
回属缘故：〔1〕形态、结构、DNA结构和根基生活方式与原核细胞相似。
〔2〕其16SrRNA与原核生物相差特别远。
〔产甲烷细菌〕种类：100多种，在特不环境中生活与人类关系不大。
〔高温、高盐〕第一节：细菌是一大类群结构简单、种类繁多、要紧以二分分裂法生殖和水生性较强的单细胞原核微生物。
一、细菌的形态与结构（一）细菌细胞形态1、细菌的大小：在显微镜下用测微尺测量，单位是：μm1〕球菌：测量直径，一般为：Φ=0.5-2μm2〕杆菌：测长度和宽度，一般为：长1-5μm，宽0.5-1μm表示方法：长×宽，即：1-5×μm3）旋菌：测量长度及宽度，在一定条件培养大小对比稳定。
细菌形态及大小受培养温度、时刻、培养基组成及浓度的碍事，也受染色方法等碍事，因此同一菌种在不同时期、形态、大小不同。
因此，同一菌种在同时期、不同培养条件其形态、大小不同。
2.细菌细胞的根基形态和排列方式外形〔细菌的根基形态〕1〕杆菌：细胞呈杆状或圆柱状〔短的：近似球形。
长的：呈丝状。
〕①数量：细菌中种类最多。
②长短：短的近似球形，长的呈丝状。
③两端：平齐〔如：炭疸芽孔杆菌〕，稍尖〔如：鼠疫巴斯德菌〕④菌体：有的直，有的弯排列方式：单个，链状，栅栏状，八字形。
多数分散存在。
如：E。
coli，少特不形态：链状——链杆菌。
2〕球菌：菌体呈球形或扁球形〔近似球形〕①单球菌：只有一个分裂面，分裂后细胞分散独立存在。
环境微生物学第2章原核微生物
– ③ 当缺乏营养时，荚膜可被用作碳源和能源， 有的荚膜还可作氮源。
– ④ 废水生物处理中的细菌荚膜有生物吸附作 用，将废水中的有机物、无机物及胶体吸附 在细菌体表面上。
2. 黏液层(slime layer)
不产荚膜的细菌在其表面分泌黏性的多糖，疏松 地附着在细菌细胞壁表面上，与外界没有明显边 缘，这叫黏液层。
• 菌胶团的形状有球形、蘑菇形、椭 圆形、分枝状、垂丝状及不规则形。
• 上述各种菌胶团在活性污泥中均有，
典型的有动胶菌属(Zoogloea )，它有
两 个 种 ： 生 枝 状 动 胶 菌 (Zoogloea
ramigera ) 和 垂 ( 悬 ) 丝 动 胶 菌
(Zoogloea
filipendula
氏菌，③、④在静止培养的活性污泥表面长满贝日阿托氏菌
丝状菌
硫细菌类 ①发硫菌 ② 亮发菌 ③ 透明颤菌
（二）细菌的大小
* 球菌（直径）：0.5～2.0μ m。 * 杆菌（其长与宽度）：( 0.5～1.0）μ m ×（1～5）μ m。 * 螺旋菌(宽度与弯曲长度):(0.25～1.7)μ m×(2～60)μ m。 * 海洋水系中有超微细菌（ultramicrobacteria）或称纳米细菌。 可通过0.2μ m的滤膜，某些海洋系统或土壤中每g(mL)含有1012～ 1013个细胞。 * 非洲有特大的细菌叫纳米比亚硫珍珠状菌（Thiomargarita namibiensis ），它的直径达100～300μ m，有时出现750μ m的细胞。
• 流动镶嵌模型：磷脂分子构成膜的基本骨架，
上下两层磷脂分子层平行排列，具有极性的磷脂 分子亲水基朝向膜的内、外表面的水相，疏水基 在中间。蛋白质镶嵌在磷脂层中或膜表面，有的 蛋白质由外侧升入膜的中间，有的穿透膜的两层 磷脂分子，膜表面的蛋白质还带有多糖。
第一部分第一节原核微生物
5）鞭毛：是某些细菌的运动器官，由一种称为鞭毛蛋白弹性蛋 白构成，结构上不同于真核生物的鞭毛。
(5).细菌细胞的内生 孢子 某些细菌处于不利 的环境，或耗尽营 养时，形成内生孢 子，又称芽孢，是 对不良环境有强抵 抗力的休眠体。
细菌的芽孢
2、蓝藻
又称蓝细菌，是原核生物，又是最简单的自养生物。 ● 不它同的于光光合合作细用菌类。似于高等植物(以水为电子供体,放出O2)而 ●没有叶绿体，但有质膜内陷形成的捕光装置。 ● DNA分子环状，但遗传信息量很大，可与高等植物相比。 ●体积比其它原核细胞大得多，直径约10μm左右，甚至可 达70μm (如颤藻)。 ●属单细胞生物，但有些蓝藻经常以丝状的细胞群体存在， 如： 属蓝藻门念珠藻类的发菜就是蓝藻的丝状体。 ●分布十分广泛,淡水、海洋、高山、极地、沙漠、草原与森 林均有分布。
4）荚膜
● 荚膜是某些细菌表面的特殊结构， 是位于细胞壁表面细菌最外表的一层 多糖类物质， 边界明显的称荚膜 （capsule），如肺炎球菌；边界不明 显的称粘液层（ slime layer），如葡 萄球菌。
●功能：抵御不良环境；保护自身不 受吞噬；选择性的粘附到特定细胞的 表面上。
细菌 荚膜
负染的细菌
●含有色素，如藻篮素与叶绿素，使细胞呈绿色。有些种类 的蓝藻含有黄色、红色色素，使细胞呈现不同的颜色。
蓝藻细胞的基本特征： 1） 中心质：是遗传物质DNA所在的部位，相当于细菌的核 区，称为中心质或中央体。 ●DNA也是裸露的， 不与碱性蛋白结合。 ●复制也是连续的， 不局限于某一特定 时间内进行。 2）光合作用片层 是位于细胞质部分 的同心环样的膜片 层结构，上面规则 地排列着直径约 35nm的小体，称藻 胆蛋白体。
蓝藻细胞模式图
原核生物
（一）细胞壁
细胞壁的结构与化学组成：
革兰氏阳性菌：肽聚糖（90%） 磷壁酸（ １0 % ） 革兰氏阴性菌：肽聚糖（5-10%） 脂多糖 磷脂 蛋白质
革兰氏阳性细菌细胞 壁
（一）细胞壁
4 细胞壁与革兰氏染色
（1）染料的选择及单、复染色概念
单染色：只用一种染料使菌体着色的方法，
为单染色，一般用于形态观察。
复染色：用两种或两种以上的染料使菌体着
色的方法，主要用于鉴别。
（一）细胞壁
4 细胞壁与革兰氏染色
（2）革兰氏染色的步骤及机理 步骤 新鲜纯培养---无菌涂片-----固定------染色 先用草酸胺结晶紫液进行初染；1min 再用碘液进行媒染；1min 继而用95%乙醇脱色；30s 最后用蕃红（沙黄）复染 1min
1．革兰氏阳性菌的细胞壁
磷壁酸的结构
化学结构由两大类型组成：
（1）甘油磷酸重复单位 （2）核糖醇磷酸重复单位
（一种微生物一般只含一种）
1．革兰氏阳性菌的细胞壁
磷壁酸的结构
1．革兰氏阳性菌的细胞壁 磷壁酸的功能：
（1） 带负电荷，可结合Mg2+离子等；
（2）保证了G+的致病性（粘宿主）； （3） G+的特异表面抗原； （4）噬菌体的吸附受体； （5） 贮藏磷元素； （6）调节细胞内自溶素活力。
第一章 原核生物
第一节 细菌 二、细菌的个体结构
第一章 原核生物
第一节 细菌 二、细菌的个体结构
二．细菌的个体结构
微生物学 第二章 原核微生物
度是菌体两端间的距离，而不是真正的长度）。
细菌细胞大小的重要生物学意义
细菌菌体微小，大小随种类不同差别很大，有的与最大的病毒 粒大小相近，在光学显微镜下勉强可见，有的与藻类细胞差不 多，几乎肉眼就可辩认，但多数细菌属于二者之间。测量细菌 大小的常用单位是微米(micrometer μm) 。
细菌电子显微镜照片
普通光学显微镜下用测 微尺测细菌大小
不同细菌大小的比较
最小的细菌只有50nm，最大的 可长达200~500μm，但一般不超过 几微米。
引自Gregory N.Stephanopoulos ，2003
肺炎链球菌 Streptococcus pneumoniae
杆菌(bacillus)
杆状的细菌称为杆菌。
引自Gregory N.Stephanopoulos ，2003
杆状细菌的排列方式 常因生长阶段和培养 条件而发生变化，一 般不作为分类依据。
概述
细菌细胞（个体）的形态构造 及其功能
细菌的群体形态
〖概述〗
1、细菌（bacteria） 指真细菌。一类细胞细短（φ约0.5μm，长度约0.5～ 5μm）、结构简单、细胞壁坚韧、多以二分裂方式繁 殖和水生性较强的原核生物。
2、细菌在自然界的分布 细菌是微生物的一大类群，在自然界分布广、种类多。 到处寄生和腐生，尤其温暖潮湿、富含有机物的地方。 大量细菌活动、生长繁殖形成肉眼可见菌落、菌苔， 粘稠，具臭、酸败等气味；液体中生长会使液体变混 浊、或产生沉淀、或液面漂浮头白发色和气手沫指上。的细菌
其他形状的细菌
球菌(coccus)
第三章 原核微生物
3.1.1 细菌的个体形态与大小
2.5.1 病毒对物理因素的抵抗力 一、个体形态
球状
杆壮
—— 球菌（Coccus）
—— 杆菌（Bacillus） ——丝状菌
螺旋状——螺旋菌（Spirillum） 丝状
一般以杆状最为常见， 球状次之，螺旋状再 次之，丝状较少。
1、球菌
球菌单独存在时，细胞呈球形或近球形。根据其 2.5.1 病毒对物理因素的抵抗力 繁殖时细胞分裂面的方向不同，以及分裂后菌体之间 相互粘连的松紧程度和组合状态，可形成若干不同的 排列方式。
意义：
杂交育种
遗传学基本原理研究
比较项目
1、革兰氏染色反应 2、肽聚糖层 3、磷壁酸 4、外膜
G+ 细菌
能阻留结晶紫而染成紫色 厚，层次多 多数含有 无
G- 细菌
可经脱色而复染成红色 薄，一般单层 无 有
5、脂多糖（LPS）
6、类脂和脂蛋白含量 7、鞭毛结构 8、产毒素 9、对机械力的抗性 10、细胞壁抗溶菌酶 11、对青霉素和磺胺
细菌的个体形态
细菌细胞的形态与排列方式在细菌的分类鉴定上 2.5.1 病毒对物理因素的抵抗力 具有重要的意义。但某种细菌的细胞不一定全部都按 照特定的排列方式存在，只是特征性的排列方式占优
势。
在正常情况下，细菌的形态是相对稳定的。培养 基的化学组成、浓度培养温度、pH、培养时间等的变 化，会引起细菌的形态改变。 有些细菌是多形态的，有周期性的生活史，如粘
古菌：产甲烷菌 放线菌 蓝细菌：与水体富营养化的关系 其他原核微生物
3.1
细
菌
细菌（Bacteria）是自然界中分布最广、数量最大、 与人类关系极为密切的一类微生物。
原核微生物
4）、核区（nuclear region or area）
原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原 始细胞核。没有核膜和核仁。 它由DNA高度折叠组成。例如：大肠杆菌体长为 1～2微米，但其DNA长度为1100微米，等于菌体 的1000倍，由于高度折叠而只占菌体的很小一部 分。
芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微 镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）
（3）芽孢的抵抗机制
芽孢与母细胞相比不论化学组成、细微结构、生理 功能等方面都完全不同。 1.含水率低，38～40％。 （细菌平均含水率在70～90％。） 2.芽孢壁厚而致密。分为三层，外层为蛋白质性质， 中层为皮层，由肽聚糖构成。内层为孢子壁，肽聚 糖构成。芽孢萌发时，孢子壁形成细胞壁。 3.含有耐热性的2，6—吡啶二羧酸。 芽孢变成细胞时， 2，6—吡啶二羧酸消失。 4.含有耐热性的酶。
细菌的大小以微米（µm）计。
多数球菌的大小（直径）为0.5～2.0 µm； 杆菌（长×宽）为（1～5）×（0.5～1.0）µm； 螺旋菌（宽度×弯曲长度）为（0.25～1.7）×（2 ～60）µm；
另外，细菌的大小与个体的发育情况有 关，刚分裂的新细菌小，随发育逐渐变 大，老化后又变小。
二、细胞的结构
另外有的细菌还存在：三分裂和复分裂。
（三）细菌的繁殖 1、裂殖 （fission） 1）、二分裂（binary fission）
四、细菌的群体形态 （一）、在固体培养基上（内）的培养特征
固体培养基：含有1.5～2.0％琼脂
细菌在固体培养基上的培养特征为菌落特征。 菌落：将单个细胞接种到培养基上，给予一定的培养 条件，细菌就会在固体培养基上迅速繁殖形成一个由 无数细菌组成的群落。 不同的菌落的特征有所不同。包括形态、大小、颜色、 透明度等
微生物学-第一章
第一节 细菌 第二节 放线菌 第三节 蓝细菌 第四节 支原体、衣原体和立克次氏体
第一章 原核微生物的形态、构造和功能
原核生物（procaryotes ）：细菌，放线菌，蓝细菌， 立克次氏体，支原体和衣原体。
真核微生物（eucaryotic microorganisims ）：真菌： 酵母菌、丝状真菌——霉菌、大型真菌— —蕈菌；显微藻类 ；原生动物。
细菌的DNA为共价、闭合、环状、双链。
第一节 细 菌
⑵ 质粒（plasmid） 质粒：是存在于细胞质中的一种染色体
以外的遗传成分，为小型环状 DNA 。 质粒已成为基因工程的重要工具。
第一节 细 菌
6、荚膜（capsule）：某些细菌细胞壁外存在一层厚度 不定的胶状物质，称为荚膜。
◆ 大荚膜 ：较厚，约 200nm，与细胞壁结合紧 密。
第一节 细 菌
第一节 细 菌
◆ 磷壁酸（又称垣酸）：是 G＋菌细胞壁所特有的成分。
G＋细菌细胞壁构造
第一节 细 菌
（2）革兰氏阴性菌（G－）细胞壁的构造 G－较 G＋细胞壁复杂，可分两层： ◆ 内壁层：由肽聚糖组成，较薄，约 1－2 层，占细胞干重不到 10 ％。 紧贴细胞膜，其肽聚糖组成仅具多糖链和短肽。 肽聚糖： 多糖链: G – M – G – M….. 短肽: L-Ala － D-Glu － DAP － D-Ala ★ 没有肽“桥”，直接由Ala－DAP连接。 ◆ 外壁层：由脂多糖（LPS）构成，是G－所特有的，位于细胞壁最 外层的类脂多糖类物质。
第一节 细 菌
G－菌：
因其壁薄，肽聚糖含量低，交联松散，故遇乙醇后，肽聚糖 网孔不易收缩，加上它的类脂含量高，所以当乙醇将类脂溶解后， 在细胞壁上会出现较大的缝隙，结晶紫与碘的复合物就极易被溶 出细胞壁，因此，乙醇脱色后，细胞呈无色。再经番红或沙黄等 红色染料进行复染，使 G－菌获得了一层新的颜色 —— 红色，而 G＋菌仍呈紫色。
微生物学：原核生物
肽桥
乙肽尾上 连接点
-CO·NH-
-(Gly)5-(肽尾）
1～2－
-D-Lys-
第3氨基酸 第3氨基酸 第3氨基酸 第2氨基酸
实例
E.coli (G-) S.aureus(G+) M.luteus(G+) C.poinsettiae (G+)
显微镜下的螺旋菌
左：显微数码摄像
幽门螺旋菌 右：结构示意图
其他形状的细菌
Different Shapes
柄细菌
柄细菌(Caulobacter bacterroides)
Fig. 4.11
变形菌
观察细菌的方法
观察工具 观察方法
Cncnc-micro
观察工具（tools）
普通光学显微镜 暗视野显微镜 相差显微镜 荧光显微镜 电子显微镜
磷壁酸的功能
因带负电荷，故可与环境中的Mg＋等阳离子结合， 提高这些离子的浓度，以保证细胞膜上一些合成酶 维持高活性的需要。 保证革兰氏阳性致病菌与其宿主间的粘连 赋于革兰氏阳性细菌以特异的表面抗原 提供某些噬菌体以特异的吸附受体 贮藏磷原素 调节细胞内自溶素（autolysin）的活力防止细胞死亡
几丁质 甘露聚糖，葡聚糖
N－乙酰葡萄糖胺 肽聚糖 N－乙酰胞壁酸 磷壁酸 短肽 细菌 脂多糖
Cncnc-micro
CHS2OtHructure oCHf 2pOHeptidoglycan
O
O OH
On
N-acetyl CgHlu3-cCoHs- aCm=0ine
NH
HC-C-CH3 C=0
NH
L-Ala L-alanine
第一章原核微生物-中国养殖信息网—养殖信息养牛信息养羊信
第一章原核微生物按照微生物不同进化水安然平静各种性状上的明显差别，可将微生物分为原核微生物〔prokaryotes〕、真核微生物〔eukaryotic microorganisms〕和非细胞微生物〔acellular microorganisms〕三大类群。
原核微生物是指一大类仅含一个DNA分子的原始核区而无核膜包裹，不存在核仁，无细胞器的原始单细胞微生物，与真核微生物不同。
20世纪70年代后，还发现了此外一类生活在极端环境下的古老微生物，虽然它们的细胞布局既不完全不异于原核生物，也不同于真核生物，但其布局与真细菌〔eubacteria〕更为接近，此刻我们把它们称为古生菌〔archaea〕或古细菌〔archaebacteria〕。
因此原核微生物包罗真细菌和古生菌两大类群。
此中除少数属于古生菌外，大都的原核微生物〔细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体等〕都属于真细菌。
第一节细菌μm，长度0.5～5μm〕、布局简单、种类繁多、主要以二分裂方式繁殖和水生性较强的单细胞原核微生物。
细菌是自然界中分布最广、数量最大，与人类关系极为密切的一类微生物。
在我们周围，处处都有大量细菌存在。
凡在温暖、潮湿和富含有机物质的处所，都有大量的细菌活动。
在它们大量集居处，常会散发出特殊的臭味或酸败味。
如用手去抚摸长有细菌的物体外表时，就有粘、滑的感觉。
在固体食物外表如果长出水珠状、鼻涕状、浆糊状、颜色多样的细菌菌落或菌苔时，用小棒去试挑一下，常会拉出丝状物。
长有大量细菌的液体，会呈现混浊、沉淀或飘浮一片片小“白花〞，并伴有大量气泡冒出。
当人类还未研究和认识细菌时，细菌中的少数病原菌曾跋扈獗一时，夺走无数生命；不少败北菌也常常引起食物和工农业产物腐烂变质。
因此，细菌给人的最初印象常常是有害的，甚至是可怕的。
实际上，随着微生物学的开展，当人们对它们的生命活动规律认识越来越清楚后，情况就有了底子的改变。
目前，由细菌引起的传染病底子上都得到了控制。
原核微生物的定义名词解释
原核微生物的定义名词解释原核微生物（Prokaryotes）是指细胞结构中缺乏真核细胞特征的微生物，其分类包括细菌和蓝藻。
它们在地球上的存在时间比真核生物要长得多，是地球生命的早期形式之一。
本文将针对原核微生物的定义、特征、重要性以及应用展开讨论，以深入了解这一微观生物的多样性和重要性。
一、定义与特征原核微生物是单细胞生物，其特征是没有真核细胞所拥有的细胞核和真核细胞器，例如线粒体和叶绿体。
这使得原核微生物的基因组都位于细胞质中，通常以环状DNA的形式存在。
与此同时，原核微生物的细胞形态也相对较小简单，常常呈现出球形、杆状、螺旋形等几种形态。
原核微生物的细胞壁结构也与真核细胞不同。
细菌的细胞壁主要由肽聚糖构成，而蓝藻则含有特殊的特聚糖和羽毛酸。
这使得原核微生物对抗生素的敏感程度以及对外界环境的适应能力各不相同。
二、多样性与分布原核微生物的多样性极为丰富。
细菌的数量非常庞大，目前已经发现的细菌种类超过6000种，而实际上尚未被鉴定的细菌可能远远超过这个数字。
细菌广泛分布于各种环境中，包括陆地、淡水、海洋、极地等等。
除了细菌，还有蓝藻，它们在水中和土壤中也起着重要作用。
在分布上，原核微生物几乎无处不在。
它们存在于人类的肠道中，参与人体的消化过程；它们也在各种生态系统中繁衍生息，将有机物分解为无机物，使其再次循环利用。
此外，原核微生物还常常与其他生物形成共生关系，共同生存和繁衍。
三、生态与进化意义原核微生物在地球生态系统中担负着至关重要的角色。
它们不仅参与着能量流动和物质循环，还与其他生物相互作用，对维持生态平衡起着至关重要的作用。
例如，原核微生物在氮循环中扮演着关键角色。
它们能够将大气中的氮气转化为植物可利用的氨和硝酸盐，进而进入食物链。
此外，原核微生物还可以参与有机物的降解与分解，将死亡有机物质还原为无机物，提供给其他生物利用。
原核微生物的进化对地球的演变与生命的多样性发展也有着重要影响。
由于其短短的生命周期和极高的繁殖率，原核微生物很容易产生遗传变异，驱动着物种的进化与演化。
原核微生物介绍
糖被
包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质；如果具有较好结构也 不易洗掉，称为夹膜（capsule）；如果薄并且容易消失称为黏液层（slime layer）。
糖被的成分一般为多糖，少数是蛋白质或多肽，也有多糖与多肽复合型。 糖被的有无与遗传性有关，还与环境（尤其是营养）条件密切相关； 糖被按有无固定层次、层次厚薄分为荚膜、微荚膜、粘液层和菌胶团；
细胞壁
功能？
伤寒
①固定细胞外形，保护细胞免受外杆力的菌损伤；
细胞
②细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需；
壁中 含毒
③阻拦大分子物质进人细胞；
素
④使某些细菌具有致病性及对噬菌体的
敏感性。
G+细菌与G﹣细菌细胞壁构造的比较
肽聚糖层
G+
细胞质膜
肽聚糖层
壁膜间隙 外膜
细胞质膜
G﹣
细胞壁的结构
革兰氏阳性细菌 （G+）
广泛分布于自然界
一、蓝细菌的形态与构造
蓝细菌的形态差异很大，单细胞球状、杆状， 长丝状体，有分枝甚至有分化的各种类型。蓝细 菌细胞最小的直径为（0.5～1μm ） ，如细小聚 球蓝细菌（Synechococcus parvus），最大的 细胞直径可达60μm，如巨颤蓝细菌 （Oscillatoria princeps），这也是迄今已知最 大的原核生物细胞。蓝细菌个体一般直径为 （3～10μm ） ，比细菌大。蓝细菌菌体外常具 有胶质外套，使多个菌体或菌丝体集成一团。蓝 细菌没有鞭毛，但能借助于粘液在固体基质表面 滑行。蓝细菌的运动表现出趋光性和趋化性。
② 液体培养特征
霉 静置培养：培养基不混浊 膜状附壁，或沉降于底部。
课件-原核微生物PPT课件
防治方法
包括加强监测、提高公众卫生意识、加强环境卫 生管理、实施消毒灭菌等措施。
防治策略
制定科学合理的防治策略，加强国际合作与交流， 共同应对原核微生物的威胁。
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药物筛选
原核微生物可用于筛选具 有抗癌、抗炎等活性的药 物，为新药研发提供有力 支持。
农业领域
生物肥料
原核微生物可用于生产生物肥料， 提高土壤肥力和植物抗病能力。
生物农药
原核微生物可用于生产生物农药， 有效防治植物病虫害，减少化学农 药的使用。
生物固氮
原核微生物可通过固氮作用将空气 中的氮气转化为植物可利用的氮肥， 提高土壤氮素含量。
用。
古菌
01
古菌是一类特殊的原核 微生物，与细菌和真核 生物在进化上都有较大 的差异。
02
古菌的细胞结构较为简 单，一般不含叶绿素和 光合色素，也不进行光 合作用。
03
04
古菌在极端环境下生存 能力较强，如高温、高 压、高盐度等极端环境。
古菌在地球上的分布范 围较广，尤其在温泉、 火山口等地区较为常见。
放线菌
放线菌是一类呈辐射状排列的、具有丝状生长方式的原 核微生物。
放线菌能产生多种抗生素和其他生物活性物质，对人类 和动植物的病害具有一定的防治作用。
放线菌主要生活在土壤中，对土壤中的动植物残骸进行 分解和转化。
放线菌在农业、医药等领域具有广泛的应用价值。
03 原核微生物的生态与环境 影响
土壤中的原核微生物
化学品生产
原核微生物可用于生产燃 料、塑料、溶剂等化学品， 具有环保、可持续等优点。
微生物学第1章原核微生物Procaryotes
0.5~1 0.8~1 0.5 x (1~3) (0.5~1) x (1~3) (0.8~1.2) x (1.2~3) (0.3~0.6) x (1~3) (1.5~2) x (10~20)
细菌细胞的构造与功能
基本构造
细胞壁(Cell wall) 细胞膜 (Cell membrane) 细胞核 (Cell nucleus) 细胞质(Cytoplasm)
原核微生物
第一节 原核微生物的形态和结构 第二节 真细菌 第三节 古细菌
第四节 原核微生物的鉴定和分类
原核微生物：是指一大类仅含有一个DNA分子的原 始核区,而无核膜包裹的原始单细胞微生物。无核 膜、核仁，无真正染色体 属于原核微生物的有：细菌、放线菌、蓝细菌、 古细菌、立克次氏体、支原体、衣原体等。
特殊结构
表面层 糖被 鞭毛 菌毛和性毛 芽孢和伴胞晶体
1、细胞壁
细胞壁：是细菌细胞最外一层坚韧并富有弹性的外被（
除支原体外）
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 Biblioteka 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
细菌染色体、质粒
3、核区 质粒
质粒是细菌中比染色体（主DNA）小得多的环状DNA ，也是细菌的遗传物质，为双链DNA。细菌的一个 细胞内一般有1－2个质粒，有的有多个。 质粒能插入到染色体中，同染色体一起复制，称为 附加体。
3、核区 质粒的特性
可转移性：可以细胞间的接合作用或其它途径从供体 细胞向受体细胞转移 可整合性：可以可逆性地整合到宿主细胞染色体上 可重组性：不同来源的质粒之间，质粒与宿主细胞染 色体间的基因可以发生重组 可消除性：某些理化因素如加热、加丫啶橙或丝裂霉 素、溴化乙锭等均可使质粒消除 此外，还有互不相容性、耐碱性等
细胞壁 细胞膜 核区 细胞质和内含物
特殊结构
表面层 糖被 鞭毛 菌毛和性毛 芽孢和伴胞晶体
2、糖被
包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质，称 为糖被。 糖被的有无、厚薄与菌种遗传性有关，还与环境条件（特 别是营养）密切相关。
原核微生物的应用及其原理
原核微生物的应用及其原理一、什么是原核微生物原核微生物是一类没有真核细胞核的微生物，包括细菌和古细菌两个主要类型。
它们是生物界中最古老和最简单的生物之一，在自然界广泛存在于各种环境中，包括土壤、水体、消化道等。
二、原核微生物的应用原核微生物在许多领域都有广泛的应用，下面分别介绍其在环境清洁、农业和医学领域的具体应用。
2.1 环境清洁1.污水处理：原核微生物如细菌可以分解污水中有机物，起到净化水体的作用。
2.土壤修复：一些细菌能够降解土壤中的有毒污染物，帮助恢复受污染的土壤环境。
3.废弃物处理：原核微生物可以利用废弃物进行发酵产生有价值的化合物，例如生物质发酵可产生生物能源。
2.2 农业1.有益菌施用：原核微生物中的一些细菌能够与植物根系共生，提供植物所需的营养物质，增强植物的抗病性和适应性。
2.土壤改良：通过添加具有有益活性的原核微生物，可以改善土壤质地，提高土壤养分和保水性。
2.3 医学1.益生菌：原核微生物中的某些细菌和酵母菌被广泛应用于制剂中，帮助调节消化系统菌群平衡，改善消化道健康。
2.发酵食品：原核微生物在食品制造中被用于发酵，产生乳酸等有益化合物，例如酸奶、酸菜等。
3.生物制药：原核微生物中的一些细菌或酵母可用于生产各种药物，例如抗生素、激素等。
三、原核微生物应用的原理原核微生物应用的原理主要涉及它们的生理特性和代谢能力。
以下是其应用原理的具体描述：1.降解能力：原核微生物中一些细菌具备降解各种有机物的能力，通过产生特定的酶，将有机物分解为无机物，实现环境的清洁和修复。
2.生物固氮：一些细菌具有固氮能力，可以将大气中的氮气转化为植物可利用的氨氮，提供植物所需的养分，促进植物生长。
3.共生关系：原核微生物中的一些细菌与植物形成共生关系，利用植物提供的能量和栖息地，同时为植物提供养分和保护，增强植物的生长和抗病能力。
4.发酵代谢：原核微生物中的一些细菌和酵母菌具有发酵代谢能力，可以将废弃物、粮食等有机物转化为有用的化合物，有助于资源的利用和回收。
原核微生物知识考点
原核微生物知识考点●环境污染现象●细菌●形态与染色●形态和大小●染色方法●结构●一般构造●细胞壁●如何证明含有（2）●功能（4）形状、生长、保护、赋予特性●区分G+和G-● 革兰氏阳性菌● 革兰氏染色原理及其意义●制片 初染 煤染 脱色 复染● 革兰氏阴性菌●其他细菌类型的细胞壁异同●抗酸细菌（3）●古生菌（2）●缺壁细菌四种，形成过程，特点●实验室形成●自发突变●L型细菌●人工方法●彻底去除●原生质体●部分去除●球状体●自然界4长期进化●支原体●细胞膜6●流动镶嵌模型假说●结构4●结合方式●运动●生理功能●细胞质●内含物●贮藏物●羧酶体●磁小体●气泡●核区●间体●特殊构造● 糖被●功能（保贮离附识废）●分类（按有无固定层次、层次厚壁划分）●荚膜●微荚膜●粘液层●菌胶团●s层●鞭毛●基体●鞭毛丝●钩形鞘●菌毛●性毛●其他休眠构造（伴胞晶体）●芽孢（渗透调节皮层膨胀学说）●繁殖方式●裂殖●芽殖●群体特征●一般情况一般呈较湿润，较光滑，较透明，较粘稠，易挑取，质地均匀且菌落正反面或边缘与中央部位颜色一致●有无鞭毛●无鞭毛，不能运动的细菌尤其是球菌：较小，较厚，边缘圆整的半球状菌落●有鞭毛，运动能力强的细菌：大而平坦，边缘缺刻（甚至成树根状），不规则菌落●有糖被的细菌●大型，透明，蛋清状●有芽孢的细菌●外观粗糙，“干燥”，不透明且表面多褶●放线菌●链霉菌的形态与构造●基内菌丝体 气生菌丝体 分生孢子●繁殖方式●菌丝生长●基内菌丝断裂●任何菌丝片段●孢子繁殖链霉菌孢子形成方式：横割分裂●分生孢子●孢囊孢子●群体特征●固体培养基上●质地致密，坚实干燥，多皱，用接种针难以挑起●液体培养基上●菌苔产生，液清不浑，悬浮珠状菌丝团，大型菌丝团在底部●蓝细菌●特点（形态2构造4）●特化形式●繁殖方式●二等分裂或芽殖●复分裂●菌丝断裂●引起的现象●工业生产经济●支原体、立克次氏体、衣原体●特点●形态、大小●繁殖方式、代谢方式●对？抗生素的敏感性●培养条件、产能方式●生活史（寄生方式 定义）。
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微生物分为 三大类群
（根据进化地位、 性状上明显差别）
1.原核生物 (prokaryotes)
细胞型生物
2.真核微生物
（eukaryotic microorganisms）
3.非细胞生物 (acellular microorganisms)
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异常形态
畸形 外界因素
醋酸杆菌
正常形态 短杆菌
高温
畸形 丝状
衰退 培养时间长 奶酪杆菌 正常形态 过长
短杆菌
衰退形 分枝状
问题1：下面的说法是对还是错？
细菌细胞的形态是固定不变的，故细菌的形态是 细菌分类鉴定的依据。
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观察细菌的方法 观察工具 观察方法
细菌（bacteria） 放线菌(actinomycetes）) 蓝细菌(cyanobacteria) 其他几种原核微生物(others) 古细菌(Archaebacteria)
重点：1.细菌的形态与结构 2.放线菌蓝细菌古细菌的特征，与细菌的相同与不同
难点：细菌的革兰氏染色机制
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链球菌
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链球菌（显微镜下示意图）
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2、杆状（杆菌bacillus, bacilli)
单杆菌(Single bacillus) 双杆菌(Diplobacilli)
链杆菌(streptobacilli)
球杆菌Coccobacillus
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原核生物的定义及种类
• 原核微生物：指一大类细胞核无核膜包 裹，只存在称作核区的裸露DNA的原始
单细胞生物。
•
• 包括 真细菌（eubacteria）域
•
古生菌（archaea）域
古生菌域虽然在进化上和若干生化反应与真核生 物关系较为密切,但其细胞构造属于原核生物。
四联球菌 (Micrococcus lactis)
上：显微镜效果 下：电 镜 照 片
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八叠球菌(Sarcina ureae)
八叠球菌
八叠球菌（显微镜下示意图）
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葡萄球菌(Staphylococcus aureus)
左葡：萄电球镜菌照片 右：显微镜下的金黄色葡萄球菌
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细菌细胞形态
球菌(Coccus) 杆菌(Bacillus) 螺旋菌(Spirlla) 其他形状的细菌
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1、球菌(coccus)
单球菌 双球菌 四联球菌 八叠球菌 葡萄球菌 链球菌
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单球菌(single coccus)
.......................................
单球菌（显微镜下示意图）
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双球菌(double coccus)
...............................
双球菌（显微镜下示意图）
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细菌细胞的大小
（Thiomargarita namibiensis）
纳米比亚硫磺珍珠状菌
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细菌细胞的大小
细胞的大小是细菌分类特征 不同细菌细胞大小不同 同一细菌的不同菌龄细胞大小不同 细菌细胞大小还与营养等因素相关
显微镜下的螺旋菌
4、其它形状
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1）柄杆菌（prosthecate bacteria）
2）星形细菌（star-shaped bacteria ） 3）方形细菌（square-ahaped bacteria） 4）丝状细菌（filamentous bacteria）
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细菌的形态构造及其功能
★细菌的形态 观察细菌的方法 细菌细胞的大小
★细菌的细胞构造 细菌的繁殖方式
细菌的群体形态
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细菌的存在
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细菌在哪？ 适宜生长的环境条件：温度、营养、湿度、pH 怎样观察？ 1.培养 2.可观察的形态 群体 （菌落 菌苔）
个体 显微镜观察
活体观察 染色观察
压滴法 悬滴法 菌丝埋片法
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染色观察
死菌
正染色
简单染色法 鉴别染色法
革兰氏染色法 抗酸性染色法 芽孢染色法 姬姆萨染色法
细菌染色法
负染色：荚膜染色法等
活菌: 用美蓝或TTC（氯化三苯基四唑）等 作活菌染色
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• 真细菌包括6种类群：
•
•
“三菌” 化能营养
细菌
•
放线菌
•
光能营养： 蓝细菌
•
“三体” 人工培养 ： 支原体
•
专性细胞寄生 衣原体
•
立克次氏体
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细菌（Bacteria）
细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多为二分裂
繁殖、水生性较强的原核微生物。
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观察工具（tools）
普通光学显微镜 暗视野显微镜 相差显微镜 荧光显微镜 电子显微镜
microorganisms can be observed using a microscope
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用显微镜观察细菌的方法
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杆菌(bacillus)
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显微镜下的杆菌
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3、螺旋状（螺旋菌 spirilla,spirilla）
弧菌 (vibrio)
螺菌（spirllum）
螺旋体(spirochaeta)
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细菌细胞的大小 测量单位： μm （微米） 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
测量仪器：测微尺
表示方法： 球菌:直径0.5-1.0 μm 杆菌:宽(0.5-1.0 μm )×长 1-5 μm 螺菌:宽、长、螺距
细菌电子显微镜照片
普通光学显微镜下用 测微尺测细菌大小
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