水处理第一章细菌的形态结构详解演示文稿
合集下载
细菌的形态和结构
Structure of G-
Structure of G+
Structure of G-
G+ 菌与G- 菌细胞壁的比较
细胞壁 强度 厚度
肽聚糖层数 肽聚糖含量 糖类含量 脂类含量 磷壁酸
外膜
革兰阳性菌 较坚韧
厚，20-80nm 多，可达50层 多，50%-80% 多，约45% 少，1%-4%
功能：扩大了细胞膜的面 积，相应地增加了酶的含 量和能量的产生
细胞质和胞质内含物
细胞质化学组成 胞质内含物
1.水 70%-80% 2.无机物 3.核酸（RNA） 4.蛋白 5.脂
1.核糖体 2.质粒 3.胞质颗粒
细胞质（cytoplasm）
细胞膜包裹的溶胶状物质，或称原生质 （protoplasm），由水、蛋白质、脂类、核酸及 少量糖和无机盐组成，其中含有许多重要结构。 核糖体 合成蛋白，也是抗菌药物作用的靶点 沉降系数 70s 50s+30s（真核80s 60s+40s）
第一章 细菌（bacterium) 的形态与结构
细菌（bacterium) :是指一大类细胞核无核膜 包裹为裸露DNA的原始单细胞生物。
（包括细菌、衣原体、支原体、立克次体、 螺旋体和放线菌）
细菌的大小与形态
细菌的测量单位：微米(μm) 球菌
细菌的形态
杆菌
第一章 细菌的形态与结构
第一章
第一节 第二节 第三节 第三节
微生物的形态与结构
细菌的形态与结构 真菌的形态与结构 病毒的形态与结构 其他微生物的形态与结构
第一节
细菌的形态与结构
定义：细菌是一类形态细小（细胞直径约 0.5um，长度约0.5-5um）、结构简单、细胞壁 坚韧、以二等分裂方式繁殖的原核微生物。
一、细菌的大小
磷壁酸 (teichoic acid) 又名垣酸，是一种由核 糖醇 (ribitol)或甘油 (glycerol)残基经磷酸二酯键 相互联接而成的多聚物，并带有一些氨基酸或糖。磷壁 酸是革兰氏阳性菌特有的成分，是特异的表面抗原。
(2)G-菌的细胞壁
较薄，约10～15nm，其结构和成分较复杂，由外膜 (outer membrane)（外胞壁）、肽聚糖层（内胞壁） 和周质间隙(periplasmic space)组成。 外膜由脂多糖、磷脂、蛋白质和脂蛋白等复合构 成，内层是一层薄的肽聚糖，约仅占细胞壁的10%～ 20%。 最外面是脂多糖，即内毒素，由类脂Ａ，核心多糖 和侧链多糖三部分组成。其中的脂类A是内毒素的主 要毒性成分，多糖具有抗原性，即O特异侧链。
白色葡萄球菌 （Staphylcoccus albus)
（二）杆菌(bacillus)及其排列状态
杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长 短、粗细等都有所差异。 杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、分支 状等；按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、 “八”字状等。
第一节 第二节 第三节 第三节
微生物的形态与结构
细菌的形态与结构 真菌的形态与结构 病毒的形态与结构 其他微生物的形态与结构
第一节
细菌的形态与结构
定义：细菌是一类形态细小（细胞直径约 0.5um，长度约0.5-5um）、结构简单、细胞壁 坚韧、以二等分裂方式繁殖的原核微生物。
一、细菌的大小
磷壁酸 (teichoic acid) 又名垣酸，是一种由核 糖醇 (ribitol)或甘油 (glycerol)残基经磷酸二酯键 相互联接而成的多聚物，并带有一些氨基酸或糖。磷壁 酸是革兰氏阳性菌特有的成分，是特异的表面抗原。
(2)G-菌的细胞壁
较薄，约10～15nm，其结构和成分较复杂，由外膜 (outer membrane)（外胞壁）、肽聚糖层（内胞壁） 和周质间隙(periplasmic space)组成。 外膜由脂多糖、磷脂、蛋白质和脂蛋白等复合构 成，内层是一层薄的肽聚糖，约仅占细胞壁的10%～ 20%。 最外面是脂多糖，即内毒素，由类脂Ａ，核心多糖 和侧链多糖三部分组成。其中的脂类A是内毒素的主 要毒性成分，多糖具有抗原性，即O特异侧链。
白色葡萄球菌 （Staphylcoccus albus)
（二）杆菌(bacillus)及其排列状态
杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长 短、粗细等都有所差异。 杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、分支 状等；按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、 “八”字状等。
细菌形态与结构课程PPT
与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁 殖体(vegetative form)。www.yibangzi.com
3 芽胞的结构
成熟的芽胞由多
层膜结构组成，带 有完整的核质、酶 系统和合成菌体组 分的结构，保存有 细菌的全部生命必 须物质。
4 芽胞的功能
芽胞的抵抗力强，对热力、干燥、辐射、化学消毒剂 等理化因素均有强大的抵抗力，用一般的方法不易将其杀 死。有的芽胞可耐100℃沸水煮沸数小时。 杀灭芽胞最可靠的方法是高压蒸汽灭菌。当进行消毒
• 比普通菌毛长而粗，中空呈管状。 • 性菌毛由致育因子F质粒编码，故又称F菌毛。
• 带有性菌毛的F+菌与无性菌毛的F-菌相遇时，性菌毛 与其相应受体结合，F+菌内的质粒或DNA可通过性菌 毛 进入F-菌体内，此过程——接合(conjugation)。
• 性菌毛是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体。
（四）芽胞 (spore)
• 一般只在动物体外才能形成，其形成条件因菌种而异。有 的要在需氧条件下形成（如炭疽芽胞杆菌），有的则相反 （如破伤风杆菌）；多数芽胞形成是在营养缺乏时，但也 有例外（如苏云金杆菌）。 • 遇适宜环境可发育成新的菌体 • 一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌 体，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。
电子显微镜(electron microscope)
第一章 细菌
第一章 微生物学概论 第一节 细菌的形态和结构 一.细菌的大小：细菌形体微小，通常以微米作为测量细菌大小的单位。 二.细菌的基本形态：细菌按其外形分主要有三类：球菌、杆菌、螺型菌（弧菌、螺菌） 三.细菌的结构： 基本结构：各种细菌共有的结构 特殊结构：将某些细菌在一定条件下所特有的结构 （一）.基本结构： 1.细胞壁： ⑴成分：主要成分是肽聚糖，又称黏肽，为细菌细胞壁所特有。 ⑵细菌的革兰染色:分为革兰阳性菌和革兰阴性菌。 ①革兰阳性菌： 细胞壁较厚，肽聚糖含量丰富，有 15-50 层；尚有大量特殊组分磷壁酸。磷壁酸分磷壁酸酸和膜磷壁酸两种；(磷壁酸 的功能：抗原性很强、再调节离子通过黏肽层中起作用；与某些酶的活性有关；某些细菌的磷酸壁，能粘附在人类细胞的表 面，起作用类似菌毛，可能与致病性有关。 ②革兰阴性菌： 细胞壁较薄，还有特殊成分外膜层位于细胞壁肽聚糖层的外侧，由脂蛋白、脂质双层、脂多糖三部分组成。 ⑶细胞壁的功能： ①使细菌保持其固有形态并保护细胞，细胞细胞壁坚韧而富有弹性，保护细菌承受胞内巨大渗透压而不被破坏； ②与细胞膜共同参与细胞内外的物质交换，细胞壁课允许水分及直径小于 1nm 的可溶性小分子自由通过； ③细胞壁的化学组成与细菌的耐药性以及对噬菌体的敏感性有关 ④细胞壁带有多种抗原决定簇，与细菌的抗原性有关 ⑷L 型细菌： 指细胞壁缺陷的细菌，可自然发生，也可经理化因素人工诱变。 （用青霉素货溶菌酶处理可完全除去细胞壁，原生质 仅一层细胞膜包裹，称为原生质体，一般由 G+ 形成） 2.细胞膜： ⑴组成：又称细胞质膜，位于细胞壁内侧，紧包在细胞质外的具有弹性的半渗透性生物膜，约占细胞干重的 10%，主要 由磷脂和蛋白质组成。 ⑵功能：具有选择性通透作用，与细胞壁共同完成菌体内外的物质交换；膜上有多种呼吸酶,参与细胞的呼吸过程: 膜上有多种合成酶，参与生物合成过程； ⑶细菌细胞膜的其他结构： ①中介体：由细胞膜向胞浆内陷、折叠、弯曲形成的囊状物，称为中介体； ②质周间隙：再革兰阴性细菌的细胞膜与细胞壁之间有一空间，称为质周间隙； 3.细胞质： 又称原生质，为无色透明黏稠的胶状物，基本成分是水、糖、蛋白质、脂类、核酸及少量无机盐，是细菌的内环境。 ⑴质粒：是染色体外的遗传物质，游离于细胞质中,为闭环双链 DNA 分子，质粒能进行独立复制，非细菌生存所必需， 失去质粒的细菌仍能正常存活。 ⑵核糖体：又称核蛋白体，由 RNA 和蛋白质组成。 ⑶胞质颗粒：大多数为营养储藏物， 4.核质：又称拟核，类核，由裸露的双链 DNA 缠绕而成，是细菌遗传变异的物质基础，决定细菌的遗传特征。细菌的核质 多集中在菌体中部，无核膜、核仁。 （二）.特殊结构：细菌的特殊结构包括芽孢、荚膜、鞭毛和菌毛。 1.芽孢： 某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的、折光性强的特殊结构，称为芽孢，主要由革 兰阳性菌产生。但芽孢的形成是由细菌的芽孢基因决定的。在合适的营养和温度条件下，芽孢萌发成一个新的菌体，一个芽 孢形成一个菌体，因此芽孢不是细菌的繁殖体，只是处于代谢相对静止的休眠状态。 2.荚膜： 有些细菌在一定条件下向细胞壁外分泌的一层黏液性的物质，厚度在 0.2 微米以上称为荚膜，在普通显微镜下可 以看到；有的厚度在 0.2 一下的称为微荚膜。 ⑴成分：一般为多糖或多肽。荚膜不易着色，要用墨汁负染色法法； ⑵功能：抗吞噬作用；抗干燥作用；储存养料；可使菌体附着于适当的物体表面 3.鞭毛：在某些细菌菌体上具有细长而弯曲的丝状物，称为鞭毛；化学组成是蛋白质，被称为鞭毛蛋白。 ⑴功能：①鞭毛是细菌的运动器官，具有运动功能 ②可用以鉴别细菌，鞭毛蛋白具有很强的抗原性，通常称为 H 抗原 ③有些细菌的鞭毛与致病性有關 4.菌毛：菌毛是許多革兰阳性菌和少数的革兰阴性菌表面遍布的比鞭毛更为纤细、短而细、直的丝状物。 ①普通菌毛：普通菌毛短、細、直，遍佈于菌毛表面，能与宿主黏膜表面的手提相互作用，因此具有黏着细胞核定居 于细胞表面的能力，与细菌的致病性密切相关，无菌毛的细菌则易被黏膜细胞的纤毛运动、肠蠕动或尿液冲洗而被排除。 ②性菌毛： 性菌毛由质粒携带一种致育因子的基因编码， 故性菌毛又称 F 菌毛。 带有性菌毛的细菌称为 F+菌或雄性菌， 无性菌毛的细菌称为 F-菌或雌性菌。性菌毛能在细菌之间传递某些遗传性状。
第一节 细菌的形态和结构
第一篇微生物的基本知识
第一章细菌
第一节细菌的形态和结构
细菌是一类具有细胞壁的单细胞原核型微生物。细菌在一定的环境条件下具有相对恒定的形态结构和生理生化特性，了解这些特性，对于细菌的分类鉴定、疾病的诊断、细菌的致病性与抗原性的研究，均有重要意义。
一、细菌的形态
(一)细菌的大小细菌的个体微小，须用显微镜放大数百倍乃至数千倍才能看到。通常使用显微测微尺来测量细菌的大小，以微米（μm）作为测量单位。不同种类的细菌，大小很不一致，即使是同一种细菌在不同的生长繁殖阶段其大小也可能差别很大。一般球菌的直径约为0.8～1.2μm；杆菌长1～10μm，宽0.2～1.0μm；螺旋菌长1～50μm，宽0.2～1.0μm。
细菌的大小，是以生长在适宜的温度和培养基中的青壮龄培养物（指对数期）为标准。在一定条件下，各种细菌的大小是相对稳定的，而且具有明显特征，可以作为鉴定细菌的依据之一。同种细菌在不同的生长环境（如动物体内、外）、不同的培养条件下，其大小会有所变化，测量时的制片方法、染色方法及使用的显微镜不同也会对测量结果产生一定影响，因此，测定细菌大小时，各
种条件和技术操作等均应一致。
(二)细菌的基本形态和排列细菌的基
本形态有球状、杆状和螺旋状三种，并据此
将细菌分为球菌(图1-1，图1-2)、杆菌(图
1-3，图1-4)和螺旋菌（图1-7)三种。
细菌的繁殖方式是简单的二分裂，不同
细菌分裂后其菌体排列方式不同，有些细菌
分裂后单个存在，有些细菌分裂后彼此仍通
过原浆带相连，形成一定的排列方式。
1．球菌菌体呈球形或近似球形。根据球菌分裂的方向和分裂后的排列状况将其分为：
第一节 细菌的形态与结构
• 在一般的生理条件下，细菌菌体都带负电， 从而更易与带正电荷的碱性染（结晶紫、 美蓝、亚甲蓝等）相结合。
• 根据染色过程中所用染料种类的多少 分为单染色法和复染色法：
单染色法： 美蓝染色 革兰氏染色
复染色法 抗酸染色法 特殊染色法（荚膜、芽孢、鞭毛等）
染色法
原理：细菌菌体蛋白质的pI多在
2.0~5.0，而环境的pH在7.0左右；
（一）不染色标本的检查法
• 它是将细菌直接在光学显微镜或暗视 野显微镜下对活菌直接进行检查，可 观察细菌的运动特性。
• 常用的方法有压滴法、悬滴法和暗视 野镜检法
普通光学显微镜(light microscope)
普通光学显微镜的分辨率为0.25um。一般细菌 都大于0.25um，故可用普通光学显微镜观察。
④ G－菌细胞壁特殊组份
• 细胞壁较薄，肽聚糖 1～2层。
• G－菌的特有成分 （外膜）： 脂蛋白 脂质双层 脂多糖（简称LPS）
外膜(外壁层）：
位于肽聚糖层的外部。
脂多糖
脂蛋白
微微 孔孔
脂质双层
蛋蛋
白白
内壁层（周质间隙）：
磷 脂
紧贴胞膜,仅由1—2层肽聚糖
分子构成。
脂磷壁酸
革兰氏阳性
肽聚糖—磷壁酸
一、细菌的大小
1. 细菌的测量单位：微米(μm) 2. 常见的畜禽病原菌多在几个微米之间。
• 根据染色过程中所用染料种类的多少 分为单染色法和复染色法：
单染色法： 美蓝染色 革兰氏染色
复染色法 抗酸染色法 特殊染色法（荚膜、芽孢、鞭毛等）
染色法
原理：细菌菌体蛋白质的pI多在
2.0~5.0，而环境的pH在7.0左右；
（一）不染色标本的检查法
• 它是将细菌直接在光学显微镜或暗视 野显微镜下对活菌直接进行检查，可 观察细菌的运动特性。
• 常用的方法有压滴法、悬滴法和暗视 野镜检法
普通光学显微镜(light microscope)
普通光学显微镜的分辨率为0.25um。一般细菌 都大于0.25um，故可用普通光学显微镜观察。
④ G－菌细胞壁特殊组份
• 细胞壁较薄，肽聚糖 1～2层。
• G－菌的特有成分 （外膜）： 脂蛋白 脂质双层 脂多糖（简称LPS）
外膜(外壁层）：
位于肽聚糖层的外部。
脂多糖
脂蛋白
微微 孔孔
脂质双层
蛋蛋
白白
内壁层（周质间隙）：
磷 脂
紧贴胞膜,仅由1—2层肽聚糖
分子构成。
脂磷壁酸
革兰氏阳性
肽聚糖—磷壁酸
一、细菌的大小
1. 细菌的测量单位：微米(μm) 2. 常见的畜禽病原菌多在几个微米之间。
1-1形态结构
3.螺旋菌（Spirlla)
▪菌体呈弯曲呈螺旋状的细菌统称螺旋菌或 螺菌。根据弯曲螺旋的程度不同,可再分为 弧菌与螺菌两种状态。 ▪弧菌 :菌体只有一个弯曲，其程度不足一 圈，犹如“C”字(霍乱弧菌)。 ▪螺菌: 菌体有两个以上的弯曲 (鼠咬热螺 菌)。
弧 菌
弧 霍乱弧菌，副溶血弧菌
菌 空 肠 弯 曲 菌
螺菌
猪痢疾螺旋体 幽 门 螺 旋 菌
不同形态的细菌（Different Shapes）
三、细菌细胞的结构
▪ 基本结构： 细胞壁 细胞质
▪特殊结构： 荚膜 芽胞
细胞膜 核体
鞭毛 菌毛
细菌细胞的结构示意图
显微镜下的金 黄色葡萄球菌
(一)基本结构
1.细胞壁（cell wall) 是在细菌细胞膜的外面一层无色 透明、坚韧而有弹性的膜；细胞壁折光性强、对染料亲 和力低，故在显微镜下很难看到。
载体蛋白
脂质双层
细胞膜模式结构图
细胞膜的功能
具有选择性通透作用，完成菌体内外的物质交换 膜上有多种呼吸酶，参与细胞的呼吸过程 许多合成酶类，参与生物合成过程。
细菌细胞膜的其他结构
中介体（Mesosome)的功能（电镜下 细胞膜内陷成管状、
囊状的结构,多见于G+）
相当于真核细胞的 线粒体、内质网； 与细胞壁合成有关
双球菌(double coccus)
第1章 细菌的形态与结构
1.菌毛的化学组成： 蛋白质
2.菌毛的种类： 根据功能不同，菌毛可分为：
普通菌毛； 性菌毛
3.菌毛的功能： 普通菌毛：粘附作用，与细菌的致病性密切相关。
如：大肠埃希氏菌的 I 型菌毛； 肠产毒型大肠杆菌的定植因子（CFA/I）
溶菌酶作用部位为肽聚糖 聚糖骨架
（6）细胞壁缺陷菌—L型细菌
概念
当某些因素（如溶菌酶、青霉素等）破坏或 抑制了肽聚糖的合成使细菌细胞壁发生部分或完 全缺损，在高渗环境下仍可存活而成为细胞缺陷 型细菌。
因首先在英国Lister研究所发现，故称L型细菌。
L型细菌的特性
1. 细菌L型的成因： 可致L型的因素有:溶菌酶，溶葡萄球菌素，青
bacterium)
1. 球菌（coccus）：
外观呈球形或近似球形，直径在1μm左右，由于繁殖时 细菌分裂平面不同和分裂后菌体之间相互粘附程度不一， 可有以下几种排列方式：
双球菌 如：脑膜炎球菌
链球菌 如：乙型溶血性 链球菌
四联球菌 如： 四联加夫基 菌
八叠球菌 如: 藤黄八叠球 菌
革兰氏阴性菌因有外膜保护，且胞内渗透压较低，对低渗环境仍有一定 抵抗力，其细菌L型称为园球体。
荷 包 蛋 状 菌 落
医学意义
①L型细菌在体内、外均能形成，尤其在使用 于细胞壁的药物治疗过程中反复出现，某 些L型细菌仍有致病力，可引起尿路感染、 骨髓炎、心内膜炎等疾病；
第一章 第一节细菌 PPT课件
NAG 与 NAM 残基以ß -1,4糖苷键交替连接，形成 聚糖的骨架（主链）； 一组相同的短肽侧链接于 NAM上； 相连主链上的短肽侧链通过一条肽桥、 或直接相连，从而形成网状分子结构。
G+菌肽聚糖单体
Gˉ菌肽聚糖单体
肽聚糖的特点:
1)为原核生物所特有(古细菌例外)
2)D-型氨基酸和DAP在真核细胞中未发 现 3)个别菌中DAP（二氨基庚二酸）可为 Lys代替
低，一般1-2层
较低 有（在外膜层） 无 O-抗原
（1）细胞壁的基本骨架——肽聚糖（共有成分）
概念：肽聚糖是由N—乙酰胞壁酸（NAM）和N—乙酰葡 糖胺（NAG）以及短肽链（主要是四肽）组成的亚单位 聚合而成的大分子聚合物。
b-1,4-糖苷键
内消旋二氨基庚二酸
Gram Negative
肽聚糖单体→网状结构
⑥保证革兰氏阳性致病菌（如A族链球菌） 与其寄主间的粘连
G+菌与G- 菌细胞壁比较
项目
革兰氏阳性菌 G+ 革兰氏阴性菌 G内壁层（肽聚糖） 外壁层（LPS)
厚度(nm) 层次
肽聚糖结构
与细胞膜关系
20~80 单层
2~3 多层
8
多层，75%亚单位交 单层，30%亚单位交链，网络 链，网络坚紧 疏松
不紧密
六、细菌细胞结构
一般构造：如细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体、核糖体等，是 所有细菌都有的构造 特殊构造：主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、荚膜和芽孢等，并非所 有细菌都有的构造
G+菌肽聚糖单体
Gˉ菌肽聚糖单体
肽聚糖的特点:
1)为原核生物所特有(古细菌例外)
2)D-型氨基酸和DAP在真核细胞中未发 现 3)个别菌中DAP（二氨基庚二酸）可为 Lys代替
低，一般1-2层
较低 有（在外膜层） 无 O-抗原
（1）细胞壁的基本骨架——肽聚糖（共有成分）
概念：肽聚糖是由N—乙酰胞壁酸（NAM）和N—乙酰葡 糖胺（NAG）以及短肽链（主要是四肽）组成的亚单位 聚合而成的大分子聚合物。
b-1,4-糖苷键
内消旋二氨基庚二酸
Gram Negative
肽聚糖单体→网状结构
⑥保证革兰氏阳性致病菌（如A族链球菌） 与其寄主间的粘连
G+菌与G- 菌细胞壁比较
项目
革兰氏阳性菌 G+ 革兰氏阴性菌 G内壁层（肽聚糖） 外壁层（LPS)
厚度(nm) 层次
肽聚糖结构
与细胞膜关系
20~80 单层
2~3 多层
8
多层，75%亚单位交 单层，30%亚单位交链，网络 链，网络坚紧 疏松
不紧密
六、细菌细胞结构
一般构造：如细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体、核糖体等，是 所有细菌都有的构造 特殊构造：主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、荚膜和芽孢等，并非所 有细菌都有的构造
水处理办法生物学第一章细菌形态和结构
➢ PHB无毒、可塑、易降解——用于生产医用塑 料、生物降解塑料的良好原料。
➢ 肝糖和淀粉粒：碳源和能源的贮藏物。
➢ 硫粒：元素硫的贮藏物，许多硫磺细菌都能在 细胞内积累硫粒。
➢ 活性污泥中的贝氏硫细菌和发硫细菌。
6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。 比较薄时称为粘液层， 比较厚时称为荚膜。
使培养液混浊（中）
沉淀 或产生絮状
（粘重，如菌胶团、活性污泥）。
7芽孢
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 类➢形1似．的于多休“层眠蚕结体构结功，茧能称变为芽孢。 ➢ 由内至蛹外”，依次为
➢ ①芽孢外壁
由蛋白质、脂类和糖组成
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
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。
➢ 由于富含RNA（核糖核酸），与碱性染料结合 力强。
➢ 可以根据染色特点，用来判断细菌的生长阶段：
➢ 幼龄菌细胞质稠密、均质、易着色 ➢ 成熟细胞质有各种贮藏颗粒，有的有气泡 ➢ 老龄菌缺乏营养，着色不均匀
➢ 肝糖和淀粉粒：碳源和能源的贮藏物。
➢ 硫粒：元素硫的贮藏物，许多硫磺细菌都能在 细胞内积累硫粒。
➢ 活性污泥中的贝氏硫细菌和发硫细菌。
6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。 比较薄时称为粘液层， 比较厚时称为荚膜。
使培养液混浊（中）
沉淀 或产生絮状
（粘重，如菌胶团、活性污泥）。
7芽孢
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 类➢形1似．的于多休“层眠蚕结体构结功，茧能称变为芽孢。 ➢ 由内至蛹外”，依次为
➢ ①芽孢外壁
由蛋白质、脂类和糖组成
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
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。
➢ 由于富含RNA（核糖核酸），与碱性染料结合 力强。
➢ 可以根据染色特点，用来判断细菌的生长阶段：
➢ 幼龄菌细胞质稠密、均质、易着色 ➢ 成熟细胞质有各种贮藏颗粒，有的有气泡 ➢ 老龄菌缺乏营养，着色不均匀
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1. 细菌的形态
• 球状 • 杆状 • 螺旋状 • 少数种类：丝状、三角形、方形和圆盘形
是菌种分类与鉴定的依据之一
（1）球菌
• 根据分裂方向及相互间 连接方式又分为单球菌、 双球菌、链球菌、四联 球菌、八叠球菌、葡萄 球菌等。
（2）杆菌
• 呈短杆（球杆） 状，一般其粗细 （直径）比较稳 定，而长度则常 因培养时间、培 养条件不同而有 较大变化。
3. 观察方法
• 染色法 – 单染、复染 – 正染、复染 – 特殊染色
• 革兰氏染色
阳性 阴性
二、细菌细胞的结构
• 细菌是单细胞微生物。
• 所有细菌的结构：细 胞壁和原生质体。
• 原生质体包括：细胞 质膜，细胞质及其内 含物，拟核。
• 部分细菌的特殊结构： 芽孢、鞭毛、荚膜、 粘液层、菌胶团、衣 鞘及光合作用片层。
1. 细胞壁
(2) 革兰氏染色
• 丹麦医生C. Gram（革兰）
于1884年发明的一种鉴
Ⅰ
别不同类型细菌的染色
方法。
• 根据此染色法，细菌可 分为革兰氏阳性菌(G+)和 革兰氏阴性菌(G-)。
Ⅱ G+
Ⅲ
• G+和G-具有不同的细胞 壁结构和化学组成。
G- Ⅳ
革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁构造的比较 • we
粒芝麻长。 • 测量：测微尺 • 表示：
– 球菌：直径 – 杆菌：宽×长 – 螺菌：宽、长、螺距
例子
• 较大细菌：1997年在纳米比亚海岸沉积物中发现 的硫细菌（Thiomargarita namibiensis）0.1～ 0.3mm，肉眼可见。
• 较小细菌：1998年芬兰学者E.O.Kajander发现引 起尿结石的纳米细菌（Nanobacteria），直径仅 50nm，为E.Coli的1/10，与病毒大小类似。分裂 缓慢，三天才分裂一次，是目前所知最小的具有 细胞壁的细菌。
革兰氏阴性细菌因其细胞壁薄、外膜层的类脂含量高、 肽聚糖层薄和交联度差，在遇脱色剂后，以类脂为主的外 膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复 合物的溶出。 ➢ 乙醇脱色：细胞退成无色。 ➢ 沙黄等复染：革兰氏阴性菌就呈现红色，而革兰氏阳性菌 则仍保留紫色(实为紫加红色)。
2. 细胞质膜（cytoplasmic membrane）
(4) 革兰氏染色机理
➢ 结晶紫初染。 ➢ 碘液媒染：在细胞膜内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复
合物。 革兰氏阳性细菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多
和交联致密，故遇乙醇或丙酮作脱色处理时，因失水反而 使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇处理不会溶出缝 隙，因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内，使其仍呈 紫色。
1. 细胞壁
(3) 细胞壁结构与组成 • 革兰氏阳性细菌主要由肽聚糖组成，还有一定数
量的磷壁酸，很少有脂类。 • 革兰氏阴性细菌细胞壁分两层：外层和内层。
– 外层即外膜，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干 种蛋白质组成，有时也称为外壁。
–内层主要是肽聚糖。
肽聚糖结构
肽 肽聚糖
4肽尾：L-Ala-D-Glu-L-lys-D-Ala 肽桥：甘氨酸五肽
（3）螺旋菌
• 弧菌（vibrio）：螺旋周数不足一圈细菌。 • 螺菌（spirillum）：2～6圈小型、坚硬的螺旋状
细菌。 • 螺旋体（spirochaeta）：螺旋周数超6周，体长
柔软。
（4）丝状菌
• 分布在水生境，潮湿土壤和活性污泥中。 • 丝状体是丝状菌分类的特征。
2. 细菌的大小
• 细菌的大小以µm计。 如：E. coli长2 µm，宽0.5 µm，1500个相当一
• 又称质膜、细胞膜或内膜，是紧贴在细胞壁内侧、 包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半 透性薄膜。
• 组成： – 蛋白质：50%~70%。 – 脂类：20%~30%。 – 脂类主要是极性脂类—甘油磷脂。 – 细菌细胞的脂类几乎都在细胞膜。
液态镶嵌模型
• 结构：液态镶嵌模型
– 磷脂为两性分子，组成细胞膜的基本骨架—双分子层； – 由于磷脂和蛋白质的运动型，使得细胞膜具有流动性； – 膜蛋白分布于膜的
水处理第一章细菌的形态结构 详解演示文稿
优选水处理第一章细菌的形态 结构
细菌（Bacteria）
• 细菌是一类细胞细而短（直径约0.5μm，长度约 Βιβλιοθήκη Baidu.5～5μm）、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分 裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。
• 是给水与废水处理中最重要的一类微生物！
一、细菌的形态和大小
两侧或磷脂层中。
拟核
• 在细菌细胞内，虽然没有细胞核，仍然有核物 质，核物质DNA 盘绕成一团，用染色方法可 以看到，称拟核或核区。
（一）基本结构
1. 细胞壁（cell wall） • 细胞最外一层坚韧厚实的外被，主要由肽聚糖构
成。 (1) 细胞壁的生理功能：
– 维持外形，提高机械强度。 – 为细胞生长、分裂、和鞭毛运动必需。 – 阻碍大分子有害物质进入细胞。 – 赋予抗原性、对抗生素和噬菌体的敏感性。
聚糖：N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸
β-1,4糖苷键
溶菌酶
G+和G-细胞壁结构与组成的比较
特征 强度 厚度 肽聚糖层数 肽聚糖含量 磷壁酸 脂多糖 脂肪 蛋白质
G疏松
薄，5～10nm 少，1～3层 少（10～20％） － ＋ 含量较高 含量较高
G+ 坚韧
厚，20～80nm 多，多达50层 高（50～90％） ＋ － 一般无 无
• 球状 • 杆状 • 螺旋状 • 少数种类：丝状、三角形、方形和圆盘形
是菌种分类与鉴定的依据之一
（1）球菌
• 根据分裂方向及相互间 连接方式又分为单球菌、 双球菌、链球菌、四联 球菌、八叠球菌、葡萄 球菌等。
（2）杆菌
• 呈短杆（球杆） 状，一般其粗细 （直径）比较稳 定，而长度则常 因培养时间、培 养条件不同而有 较大变化。
3. 观察方法
• 染色法 – 单染、复染 – 正染、复染 – 特殊染色
• 革兰氏染色
阳性 阴性
二、细菌细胞的结构
• 细菌是单细胞微生物。
• 所有细菌的结构：细 胞壁和原生质体。
• 原生质体包括：细胞 质膜，细胞质及其内 含物，拟核。
• 部分细菌的特殊结构： 芽孢、鞭毛、荚膜、 粘液层、菌胶团、衣 鞘及光合作用片层。
1. 细胞壁
(2) 革兰氏染色
• 丹麦医生C. Gram（革兰）
于1884年发明的一种鉴
Ⅰ
别不同类型细菌的染色
方法。
• 根据此染色法，细菌可 分为革兰氏阳性菌(G+)和 革兰氏阴性菌(G-)。
Ⅱ G+
Ⅲ
• G+和G-具有不同的细胞 壁结构和化学组成。
G- Ⅳ
革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁构造的比较 • we
粒芝麻长。 • 测量：测微尺 • 表示：
– 球菌：直径 – 杆菌：宽×长 – 螺菌：宽、长、螺距
例子
• 较大细菌：1997年在纳米比亚海岸沉积物中发现 的硫细菌（Thiomargarita namibiensis）0.1～ 0.3mm，肉眼可见。
• 较小细菌：1998年芬兰学者E.O.Kajander发现引 起尿结石的纳米细菌（Nanobacteria），直径仅 50nm，为E.Coli的1/10，与病毒大小类似。分裂 缓慢，三天才分裂一次，是目前所知最小的具有 细胞壁的细菌。
革兰氏阴性细菌因其细胞壁薄、外膜层的类脂含量高、 肽聚糖层薄和交联度差，在遇脱色剂后，以类脂为主的外 膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复 合物的溶出。 ➢ 乙醇脱色：细胞退成无色。 ➢ 沙黄等复染：革兰氏阴性菌就呈现红色，而革兰氏阳性菌 则仍保留紫色(实为紫加红色)。
2. 细胞质膜（cytoplasmic membrane）
(4) 革兰氏染色机理
➢ 结晶紫初染。 ➢ 碘液媒染：在细胞膜内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复
合物。 革兰氏阳性细菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多
和交联致密，故遇乙醇或丙酮作脱色处理时，因失水反而 使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇处理不会溶出缝 隙，因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内，使其仍呈 紫色。
1. 细胞壁
(3) 细胞壁结构与组成 • 革兰氏阳性细菌主要由肽聚糖组成，还有一定数
量的磷壁酸，很少有脂类。 • 革兰氏阴性细菌细胞壁分两层：外层和内层。
– 外层即外膜，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干 种蛋白质组成，有时也称为外壁。
–内层主要是肽聚糖。
肽聚糖结构
肽 肽聚糖
4肽尾：L-Ala-D-Glu-L-lys-D-Ala 肽桥：甘氨酸五肽
（3）螺旋菌
• 弧菌（vibrio）：螺旋周数不足一圈细菌。 • 螺菌（spirillum）：2～6圈小型、坚硬的螺旋状
细菌。 • 螺旋体（spirochaeta）：螺旋周数超6周，体长
柔软。
（4）丝状菌
• 分布在水生境，潮湿土壤和活性污泥中。 • 丝状体是丝状菌分类的特征。
2. 细菌的大小
• 细菌的大小以µm计。 如：E. coli长2 µm，宽0.5 µm，1500个相当一
• 又称质膜、细胞膜或内膜，是紧贴在细胞壁内侧、 包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半 透性薄膜。
• 组成： – 蛋白质：50%~70%。 – 脂类：20%~30%。 – 脂类主要是极性脂类—甘油磷脂。 – 细菌细胞的脂类几乎都在细胞膜。
液态镶嵌模型
• 结构：液态镶嵌模型
– 磷脂为两性分子，组成细胞膜的基本骨架—双分子层； – 由于磷脂和蛋白质的运动型，使得细胞膜具有流动性； – 膜蛋白分布于膜的
水处理第一章细菌的形态结构 详解演示文稿
优选水处理第一章细菌的形态 结构
细菌（Bacteria）
• 细菌是一类细胞细而短（直径约0.5μm，长度约 Βιβλιοθήκη Baidu.5～5μm）、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分 裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。
• 是给水与废水处理中最重要的一类微生物！
一、细菌的形态和大小
两侧或磷脂层中。
拟核
• 在细菌细胞内，虽然没有细胞核，仍然有核物 质，核物质DNA 盘绕成一团，用染色方法可 以看到，称拟核或核区。
（一）基本结构
1. 细胞壁（cell wall） • 细胞最外一层坚韧厚实的外被，主要由肽聚糖构
成。 (1) 细胞壁的生理功能：
– 维持外形，提高机械强度。 – 为细胞生长、分裂、和鞭毛运动必需。 – 阻碍大分子有害物质进入细胞。 – 赋予抗原性、对抗生素和噬菌体的敏感性。
聚糖：N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸
β-1,4糖苷键
溶菌酶
G+和G-细胞壁结构与组成的比较
特征 强度 厚度 肽聚糖层数 肽聚糖含量 磷壁酸 脂多糖 脂肪 蛋白质
G疏松
薄，5～10nm 少，1～3层 少（10～20％） － ＋ 含量较高 含量较高
G+ 坚韧
厚，20～80nm 多，多达50层 高（50～90％） ＋ － 一般无 无