微生物学 第一章 原核微生物
齐鲁工业大学 周德庆微生物学 课件 第一章原核生物
短杆菌
链杆菌
大肠杆菌
梭状芽孢杆菌
双歧杆菌
螺旋菌
细胞弯曲成弧状或螺旋状，根据弯曲的不同可以 分成
（1） 弧菌：菌体只有一个弯曲，呈弧状 。霍乱 弧菌
（2） 螺旋菌：菌体弯曲多，2—6环，两端鞭毛， 菌体有坚硬的细胞壁。 产甲烷螺旋菌。
（3） 螺旋体：螺旋6环以上，菌体无鞭毛，体 柔软，有收缩运动的轴丝，无细胞壁或薄。是介 于细菌与原生动物之间的单细胞生物。 梅毒密
螺旋体。
霍乱弧菌
螺旋菌
螺旋体
螺旋体-2
古细菌的形态
在显微镜下，古细菌与细菌具有类似 的个体形态，但它们多生活于一些生 存条件十分恶劣的极端环境中，例如 厌氧、高酸、高碱、高盐、高寒等
所谓的极端微生物
第一节 细菌
一、细菌的个体形态和大小 2、细菌的大小 细菌的大小可以用测微尺在显微镜下直接测量。一般直径
直接相连
肽聚糖整体 结构示意图
1．革兰氏阳性菌的细胞壁 肽聚糖 (peptidoglycan)的结构
革兰氏阳性菌与阴性菌肽聚糖结构的不同点
G+
G-
位置
细胞最外层
外膜层之内
厚度
20—80nm
2-3nm
层数
约40层
1-2层
肽桥
有（5个甘氨酸） 无（直接连接）
肽尾第三个氨基酸 L-赖氨酸
M-二氨基庚二酸
（一）细胞壁
细胞壁的结构与化学组成： 革兰氏阳性菌：肽聚糖（50-90%）
磷壁酸质＜50% （阳性菌所特有） 革兰氏阴性菌：肽聚糖（5-10%）
脂多糖 （阴性菌所特有） 磷脂 蛋白质
酞 聚 糖
壁膜间隙
质 膜
类脂壁酸（质）
原核微生物形态、构造和功能
(光能营养型）
4. 无机盐
❖ 构成微生物细胞的组成成分 ❖ 调解微生物细胞的渗透压，pH和氧化还原电位 ❖ 有些无机盐如S、Fe还可做为自养微生物的能源 ❖ 构成酶活性基的组成成分，维持E活性。Mg、Ca、
K是多种E的激活剂
5. 生长因子
生长因子：通常指那些微生物生长所 必需而且需要量很少，但微生物自身 不能合成或合成量不足以满足机体生 长需要的有机化合物。
某些细菌在其生长发育后期 ， 在细胞内形成一个圆 形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体
由于一个营养细胞内仅生成一个芽孢，无繁殖功能 芽孢是生物界中抗性最强的生命体。 芽孢在普通条件下可保持几年至几十年的生活力。
孢外壁 芽孢衣 皮层 芽孢质 芽孢核区 芽孢膜 核心 芽孢壁
细菌芽孢构造的模式图
一般来自动、植物体。
6. 水
水是生物生长必不可少的。 微生物细胞含水约占细胞鲜重的
70~90％，水作用是多方面的。
第二节 营养物质进入细胞
• 影响营养物质进入细胞的因素：
1. 营养物质本身的性质 2. 微生物所处的环境 3. 微生物细胞的透过屏障
营养物质进入细胞方式
一般认为，细胞膜以四种方式控 制物质的运送：
病毒的形态
包涵体(inclusion body)
病毒的群体形态有： 噬菌斑(plaque)
空斑(plaque) 枯斑(lesion)
噬菌体的繁殖
吸附(Adsorption) 穿入(Penetration) 脱壳(Uncoating) 生物合成 (Biosynthesis) 装配与释放 (Assembly and Release)
细胞质(cytoplasm )和内含物( inclusion body)
微生物第一章1
葡萄球菌L型回复后
基本结构
2 细胞膜 (cell membrane)
• 细菌细胞膜是围绕细胞质外面的双层膜结构， 是一个高度可选择渗透性的屏障，由磷脂和多 种蛋白质组成，但不含胆固醇。 • 细菌细胞膜不仅仅使分隔细胞内部与外界的屏 障，它还有重要的功能：主要有物质转运、生 物合成、分泌和呼吸等作用。
细菌是原核细胞，不具有成形的核。细菌 的遗传物质称为核质或拟核，无核膜、核 仁和有丝分裂器，只有一个核质体或称染 色质体。没有固定形态，结构也很简单。 功能与真核细胞的染色体相似。这是原核 生物与真核生物的主要区别之一。 核质由单一密合闭环状DNA分子反复回旋 卷曲盘绕组成松散网状结构。
核质特点
核区丝状物是由双链、环状的 DNA 分子折叠缠绕 而成。拉直后，其长度比细胞长度大若干倍。丝 的长度却是 1100 ～ 1400 微米 ! 可见，细胞内的 DNA 必然是一种高度折叠缠绕、错综复杂的“超 线圈”结构。这对于遗传性状的传递起着重要作 用。 正常情况下，一个菌体内具有一个核；而细菌处 于活跃生长时，由于 DNA 的复制先于细胞分裂， 一个菌体内往往有2-4个核。
细菌细胞壁缺陷型
• 细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中 不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡。 • L型(bacterial L form)：通过自发突变而形成的遗传性 稳定的细胞壁缺损菌株 • 加溶菌酶或在含青霉素等的培养基中培养革兰阳性菌 使细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住——原 生质体(protoplast)。 • 革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质 球(spheroplast)。 • 某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。
微生物学习题集1_4章答案
【第一章原核微生物】一、填空题1.革兰氏阳性细菌的细胞壁成分为 ---- 和------- ；革兰氏阴性细菌细胞壁分外两层，层成分是----- ，外层称外膜，成分为------ 、----- 和------ 。
革兰氏阳性细菌的细胞壁成分为肽聚糖和磷壁酸；革兰氏阴性细菌细胞壁分外两层，层成分是肽聚糖，外层称外膜，成分为脂多糖、磷脂和脂蛋白。
2.在革兰氏阳性细菌细胞壁的肽聚糖成分中，肽包括 ----- 和----- 两种，聚糖则包括------和----- 两种糖。
在革兰氏阳性细菌细胞壁的肽聚糖成分中，肽包括四肽尾和肽桥两种，聚糖则包括N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸两种糖。
3.肽聚糖中的双糖是由 ----- 连接的，它可被----- 水解，从而形成无细胞壁的原生质体。
肽聚糖中的双糖是由©1,4-糖苷键连接的，它可被溶菌酶水解，从而形成无细胞壁的原生质体4. E. coli的肽聚糖单体结构与Staphylococcus aureus的基本相同，所不同的是①--------- ，②。
E. coli的肽聚糖单体结构与Staphylococcus aureus的基本相同，所不同的是前者①四肽尾第3个氨基酸是m-DAP，②无五肽桥5.G+细菌细胞壁的特有成分是------ ，G-细菌的则是----- 。
G+细菌细胞壁的特有成分是磷壁酸，G-细菌的则是脂多糖6.脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁外膜的主要成分，由--------------- 、---------- 和--------- 三部分构成，在LPS上镶嵌着多种外膜蛋白，例如--------- 等。
脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁外膜的主要成分，由脂质人、核心多糖和O-特异侧链三部分构成，在LPS上镶嵌着多种外膜蛋白，例如孔蛋白等7.在G-细菌细胞壁的外膜与细胞膜间有一狭窄空间，称为- -------- 。
其中含有多种周质蛋白，如--------- 、--------- 和---------- 等。
第一章 原核生物
蓝细菌
巨大芽孢杆菌
大肠杆菌 肺炎球菌 嗜血流感菌
nanobacteria 50nm
纳米细菌
How to comprehend bacterial size?
A、芝麻（3毫米）= ？ 个E.coli 长度。 1500个
B、头发直径（60微米）= ？ 个E.coli “肩并肩”紧挨在一块。 120
3、螺旋菌（spirilla）
弧菌 螺菌 螺旋体菌
弧菌：
蛭 弧 菌
菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈， 形似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。
霍乱弧菌
螺菌
菌体回转如螺旋，螺
旋数目和螺距大小因
（a）具有可见的双极生鞭毛的迂回螺菌（×4种50）而异。鞭毛二端生
（b）迂回螺菌；相差显微镜（ ×550）
细胞壁坚韧，菌体较 硬。
蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）
细菌L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上 不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。
细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落
油煎蛋样菌落 （典型L型菌落）
颗粒型菌落
丝状菌落
原生质体（protoplast)：是指在人为条件 下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素 抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一 层细胞膜包裹着的圆球状渗透敏感细胞， 一般由革兰氏阳性细菌形成。
革兰阴性菌细胞壁特殊组分
周质空间（periplasmic space）
在革兰氏阴性细菌中，一般指其外膜与细胞膜之 间的狭窄空间（宽约12~15nm），呈胶状。
在周质空间中，存在着多种周质蛋白 （periplasmic proteins），包括： ①水解酶类，例如蛋白酶、核酸酶等； ②合成酶类，例如肽聚糖合成酶； ③结合蛋白（具有运送营养物质的作用）； ④受体蛋白（与细胞的趋化性相关）。
原核微生物名词解释
原核微生物名词解释原核微生物(Prokaryotic Microorganisms)是指没有明显细胞核和细胞质分离的细菌和古菌类微生物，他们是一类独立的、不可再分的单细胞生物，其中包括古菌、原藻、原球藻、古类等。
它们是地球上最早出现的生物，已有3.5亿年的历史。
原核微生物的细胞通常由一个外壳结构组成，这个外壳由蛋白质和脂质组成，形成一个膜结构，里面有质粒、核酸和蛋白质。
原核微生物没有细胞质和细胞核结构，因此也没有细胞质和细胞核之间的界线。
原核微生物是一类多样性很大的微生物，有古菌、原藻、原球藻、古类等。
这些微生物大多数都是放线菌，也有一小部分是双球菌、内孔菌和杆菌。
原核微生物的形态、结构和生活习性有很大的不同，在自然界的分布也很广泛，并且在不同的生态系统中扮演着重要的角色。
它们有极强的适应能力，可以在极端的环境中存活，如高温、低温、无氧、高盐度、较低的pH值等。
原核微生物在地球上的早期发展中发挥了重要作用，为细胞结构的演化提供了基础。
原核微生物在世界上拥有广泛的分布，可以在淡水、海水、湖泊、泥炭、沼泽、腐熟的土壤、沙漠、寒冷的海岸、高山等不同的环境中被发现，它们的活动常常是自然界生态系统的主要组成部分。
有的原核微生物可以直接合成营养物质，而有的则可以进行光合作用，将太阳能转化为有机物质；有的可以分解有机物质，而有的又可以进行氮固定。
这些微生物不仅为生物圈的生物提供营养，也能起到改善环境的作用，能够促进环境的可持续发展。
原核微生物也为人类服务，它们在食品饮料、肥料、生物质能源、制药等领域都起着重要作用。
它们可以产生用于食品发酵的酵母菌，可以生产乳酸、乙醇、植物激素等，用于制药工业；还可以用于生物肥料的制备，以增加农作物的产量。
原核微生物还有可能被用于生物质能源的开发，能够利用植物的有机物质制备生物质油，可以替代石油燃料，为人类提供更清洁的能源。
原核微生物的研究也是当今科学研究的重点之一，其中包括基因工程、分子生物学等。
原核微生物1
第二节 细菌（Bacteria）
一、细菌的形态和大小
1、细菌细胞的形态 2、细菌细胞的大小
一、细菌
1、细菌的形态：球状、杆状、螺旋状和丝状
其次
自 然 界 中 哪 种 最 多？
最多
最少
a.球菌(coccus)
单球菌 双球菌 四联球菌 八叠球菌 葡萄球菌 链球菌
1. 分裂方向
2. 分裂后相互间 的连接方式
成分
占细胞壁干重的%
G＋
G－
肽聚糖 含量很高（30-95） 含量很低（5-20）
磷壁酸 含量较高（<50） 0
类脂质 一般无（<2） 蛋白质 0
含量较高（10-20） 含量较高
革兰氏阳性的细胞壁
G-细菌细胞壁的构造和化学组成
G-细菌细胞壁较薄，但有多层构造，其化学组成除有肽聚糖外， 还有一定量的类脂质和蛋白质等成分。G-细胞壁的组成和结构 比G+更复杂。主要成份为：脂多糖、磷脂、脂蛋白、肽聚糖。
真核微生物
真核微生物有发育完好的细胞核，核内 有核仁和染色质，有核膜将细胞核和细胞 质分开，使两者有明显的界限，有高度分 化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基 氏体、内质网等，进行有丝分裂。包括除 蓝藻以外的藻类、酵母菌、霉菌、原生动 物、微型后生动物等。
细菌
原核微生物： （由原核细胞构成） 放线菌
（3）脱色（95%乙醇10~20S） （4）复染（蕃红30 ~ 60S）
A
A
A
B
机 制
B B
和
A
步
B
骤
（3）脱色（95%乙醇30-45S）
革
（1）初染（结晶紫30S）
兰 氏 染 色
（2）媒染剂（碘液30S）
第一章 原核生物的形态、构造和功能1
古生菌（ Archaea）的细胞壁
•古生菌又称古细菌（ Archaebacteria）或称古菌，是一类在进化途径上 很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些独特
生态类型的原核生物。
在古生菌中，除 Thermoplasma没有细胞壁外，其余都具有与真细菌功 能相似的细胞壁。然而，从化学成分来看，真细菌与古生菌的差别甚大。 据已被研究过的一些古生菌而言，其细胞壁中都不含真正的肽聚糖， 有些含假肽聚糖。
(2)细胞膜（cell membrane）
又称细胞质膜（ cytoplasmic membrane）、质膜（plcell membrane （ inner membrane），是一层紧贴在细胞壁内侧，包围着细胞质的柔软、 脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚7～8nm，由磷脂（占20％～－30％）和 蛋白质（占50％－70％）组成。
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
合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞，它们只能用
等渗或高渗培养液保存或维持生长。 G+细菌最易形成原生质体，这种原生质体除对相应的噬菌体缺乏敏感 性，不能进行正常的鞭毛运动和细胞不能分裂外，仍保留着正常细胞所具
细菌的染色
细菌细胞既微小又透明，故需经过染色才能作显微观察，常用的为革兰
氏染色法 简单染色法 正染色 鉴别染色法 死菌 细菌染色法 负染色：荚膜染色法等 活菌：用美蓝（即亚甲蓝）或 TTC（氯化三苯基四氮唑） 等作活菌染色 革兰氏染色法 抗酸性染色法 芽孢染色法 吉姆萨染色法
革兰氏染色（Gram stain）
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。
微生物学复习资料
微生物学复习资料第一章原核微生物的形态、构造和功能伴孢晶体：少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规那么形的碱溶性蛋白质晶体，称为伴孢晶体〔即ð内毒素〕。
L型细菌：在某些环境条件下〔实验室或宿主体内〕通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。
1．没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态，有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌〞。
对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋〞似的小菌落〔直径在左右〕古生菌：又称古细菌，是一个在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些独特生态类型的原核生物，如产甲烷菌及大多数嗜极菌。
革兰氏染色机制：结晶紫液初染和碘液媒染：在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。
乙醇脱色：G＋细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密且不含类脂，把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色；G-细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，结晶紫与碘复合物的溶出，使细胞退成无色。
复染: G-细菌呈现红色，而G+细菌那么仍保存最初的紫色。
重要性: 革兰氏染色有着十分重要的理论与实践意义。
通过这一染色，几乎可把所有的细菌分成革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌两个大类，因此它是分类鉴定菌种时的重要指标。
又由于这两大类细菌在细胞结构、成分、形态、生理、生化、遗传、免疫、生态和药物敏感性等方面都呈现出明显的差异，因此任何细菌只要通过简单的革兰氏染色，就可提供不少其他重要的生物学特性方面的信息。
第二章真核微生物的形态、构造和功能1子实体：是指在其里面或上面可产生无性或有性孢子，有一定形状和构造的任何菌丝体组织2 菌物界：指与动物界，植物界相并列的一大群无叶绿素，依靠细胞外表吸收有机养料，细胞壁一般含几丁质的真核微生物3 二级菌丝：又称气生菌丝，由基内营养菌丝长出培养基外伸向空间的菌丝。
它是担子菌中由相应的异性的初生菌丝进行体细胞接合而形成的菌丝。
第一章原核细胞型微生物
微绒毛上
• 霍乱肠毒素
螺旋体菌：
菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。
梅毒密螺旋体
细菌的结构(Structure of Bacteria)
细菌的基本结构: 细胞壁、细胞膜、细胞质、核质 细菌的特殊结构: 荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞
细菌的结构特点
功能
中介体（mesosome） 是部分细胞膜内陷、 折叠、卷曲形成的囊 状物，多见于革兰阳 性细菌
B.功能
促进细胞间隔的形成并与遗传物质的复制及其相互分离 有关。 青霉素酶分泌、DNA复制、分配以及细胞分裂有关
“间体”仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝像
3.细胞浆 细胞膜内包含着细胞浆。这 是一种无色透明、均质的粘稠胶体，主 要成分是水、蛋白质、类脂质、多糖类， 核糖核酸和少量无机盐类等， 4.核体 细菌的核体没有核膜与细胞浆 相隔，由均匀的核质折叠缠绕而成，主 要 成 分 为 脱 氧 核 糖 核 酸 （ DNA ） ， 形 成一个环状染色体，细菌的基因 （Gene）就在其内。细菌进行分裂繁 殖时，核体也一个分成两个。细菌的核 体是控制细菌生长繁殖遗传变异的小器 官。
（a）肽聚糖的结构
肽桥的氨基端与前一肽聚糖单 体肽尾中的第四氨基酸—D-丙 氨酸的羧基相连接，而它的羧 基端则与后一肽聚糖单体肽尾 中的第三个氨基酸碱性氨基酸 L-赖氨酸的氨基相连接，从而 使前后两个肽聚糖单体交联起 来。
目前所知的肽聚糖已超过100种， 在这一“肽聚糖的多样性”中，主 要的变化发生在肽桥上。
常见杆菌
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。
结核分枝杆菌
3.螺旋状菌 （spiral bacterium）
第一章 原核微生物的形态结构1_PPT幻灯片
成分
占细胞壁干重的%
G＋
G－
肽聚糖 含量很高（30-95） 含量很低（5-20）
磷壁酸 含量较高（<50） 0
类脂质 一般无（<2） 蛋白质 0
含量较高（-20） 含量较高
1)革兰氏阳性的细胞壁
1）G+细菌 的细胞壁
图1-3 G+细菌肽聚 糖立体结构示意图
图1-4 G+细菌肽聚 糖的单体图解
G
如何观察细菌？
(1) 观察工具 (2) 观察方法
(1)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
(2)观察方法
活体观察 染色观察
压滴法 悬滴法 菌丝埋片法
染色观察
简单染色法 正染色
鉴别染色法
革兰氏染色法
抗酸性染色法 芽孢染色法
死菌
姬姆萨染色法
细菌染色法
HH COC HH Ether linkage
Figure 26.22
Unbranched fatty acid Branched fatty acid
Figure 26.22
β-1,3糖苷键不被溶菌酶水解
N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸交 替连接而成，连在后一氨基糖上的肽尾由 L-glu、L-ala和L-lys三个L型氨基酸组成， 肽桥则由L-glu一个氨基酸组成。
4）缺壁细菌
自发缺壁突变：L型细菌
实验室中形成
彻底除尽：原生质体
缺壁 细菌
人工方法去壁 部分去除：球状体
自然界长期进化中形成：支原体
a.L型细菌（L-form of bacteria）
细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自 发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。
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)
《微生物学》复习思考题
绪论1、名词解释：微生物，微生物学，种，菌株、品系、克隆，菌落，菌苔。
2、简述微生物学发展史上5个时期的特点和代表人物。
3、微生物共有哪五大共性？其中最基本的是哪一个？为什么？4、微生物分类学有哪3项具体任务？试加以简述。
5、种以上的分类单元分几级？6、何谓三域学说？7、何谓（G+C）mol% 值？它在微生物分类鉴定中有何应用？第一章原核微生物的形态、构造和功能1、名词解释：原核生物，细菌，缼壁细菌，原生质体，芽孢，伴孢晶体，放线菌，2、细菌的基本有哪些？3、图示细菌细胞构造。
4、试比较G+和G-细菌细胞壁的异同。
5、简述革兰氏染色法的机制并说明此法的重要性。
6、渗透调节皮层膨胀学说是如何解释芽孢的耐热机制的？7、简述链霉菌形态构造特点。
第二章真核微生物的形态、构造和功能1、名词解释：真核微生物，酵母菌，生活史，霉菌，无性孢子，有性孢子，子实体，2、简述真菌的特点。
3、简述酵母菌的特点。
4、图示酵母菌细胞构造，并指出其细胞壁的结构特点。
5、简述酵母菌的繁殖方式，图示酿酒酵母的生活史并说明各阶段的特点。
6、霉菌的有性和无性孢子主要有哪些？7、细菌、放线菌、酵母菌、霉菌四大类微生物的菌落有何不同？为什么？8、试比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并讨论它们原生质体制备方法。
13、什么叫锁状联合？其生理意义如何？14、霉菌的营养菌丝和气生菌丝各有何特点？它们分别可分化出哪些特化结构？第三章病毒和亚病毒1、名词解释：病毒，真病毒，亚病毒，噬菌斑，烈性噬菌体，温和噬菌体，溶原菌，溶原性。
2、病毒粒有哪几种对称体制？每种对称又有几类特殊外形？3、什么叫烈性噬菌体？简述其裂解性生活史。
4、什么是一步生长曲线？它可分几期？各期有何特点？第四章微生物的营养和培养基1、名词解释：自养微生物，异养微生物，营养，营养物，C/N，氨基酸自养型生物，氨基酸异养型生物，生长因子，大量元素，微量元素，培养基。
2、指出四大类微生物的最适生长pH范围及常用的培养基名称。
微生物学重点名词解释(本科)
微生物学重点名词解释第一章：原核微生物：细胞核无核膜包被、只有称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大类。
磷壁酸：是大多数革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖，以磷酸二酯键同肽聚糖的N-乙酰胞壁酸相结合。
主要成分是甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸。
脂多糖：是G-细菌的特有成分，位于细胞外壁层中。
它是由类脂A、核心多糖和O-特异性多糖三部分组成的类脂多糖类物质。
聚-β-羟丁酸：许多细菌的细胞质内常见的碳源类贮藏物，不溶于水，可溶于氯仿，可用卡罗蓝或苏丹黑染色，具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。
伴孢晶体：少数芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体，称为伴孢晶体。
菌落和菌苔：单个细胞或一小堆同种细胞接种到固体培养基上，经过生长繁殖，形成肉眼可见的具有一定形态的子细胞生长群体，称为菌落。
许多菌落连成一片成为菌苔。
基内菌丝：又叫营养菌丝或一级菌丝，长在培养基表面或内部，菌丝无分割，可以产生各种水溶性、脂肪性色素，使培养基着色。
功能：吸收营养物质和排泄代谢废物。
异形胞：在丝状蓝细菌中，有少数细胞核其它细胞不同，形大、壁厚、专司固氮功能的细胞，称为异形胞。
放线菌：呈菌丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物。
缺壁细菌：由于人工方法或自然发生的缺少细胞壁的细菌，主要有L型细菌、原生质体、球状体和支原体等。
L型细菌：专指在实验室中通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株。
鞭毛：某些细菌细胞表面伸出的长丝状、波曲的蛋白质附属物，从细胞膜内长出，伸出细胞壁外，具运动功能。
芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、壁厚、含水量低、抗逆性极强的休眠体。
第二章：真核微生物：细胞核具核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的生物。
2μm质粒：在酿酒酵母中发现的闭合环状超螺旋DNA分子，长约2μm，每个细胞中含60-100个，占总DNA的3%，复制受核基因组的控制。
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长链一端与肽聚糖上 NAM（N-乙酰葡萄糖 胺）连接，另一端伸 出细胞壁外
长链一端与细胞膜中的糖脂连接， 另一端穿过肽聚糖层伸出细胞壁外
第一章
原核微生物
第一节 细菌
磷壁酸（垣酸）的功能
带负电荷，可结合Mg2+离子等；
保证了G+的致病性（粘宿主）；
G+的特异表面抗原； 噬菌体的吸附受体；
第一章 原核微生物
第一章
细胞型 微生物
原核微生物
古生菌（Archaea） 细菌（Bacteria）
原核微生物
真核微生物 真菌（酵母、霉菌、蕈
菌等）、单细胞藻类、 原生动物等
非细胞型：病毒
●古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并
列，且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌 较为接近，同属于原核生物。
第一章
原核微生物
第一节 细菌
周质空间（壁膜空间）
位于细胞壁与细胞膜之间的狭窄空间，G+、G-细菌均具有。 内含多种蛋白质，如蛋白酶、核酸酶、运送某些物质进入细 胞内的结合蛋白、受体蛋白等。
第一章
原核微生物
成分 G
+
第一节 细菌
G
-
(3)G+ 细菌与G -细菌细胞壁的比较
革兰氏染色反应 肽聚糖含量 肽聚糖结构 肽桥 细胞壁厚度及层次 磷壁酸 脂多糖与类脂 脂蛋白质 对溶菌酶 对青霉素 与细胞膜的关系 菌体呈紫色 经脱色、复染后后呈红色 高，占细胞壁干重30- 低，占细胞壁干重5-20% 95% 多层、紧密 1-2层，疏松 一般有 20-80nm，单层 多数有，含量较高 一般无 一般无 敏感 敏感 不紧密 一般无，肽尾直接连 10nm左右，多层 无 含量较高（分布在外膜） 含量较高（分布在外膜） 不敏感 不敏感 紧密
在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养 而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的，圆球 形、对渗透压变化敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。 对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至 通气等都易引起其破裂； 有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应 噬菌体所感染； 在适宜条件（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌 落，形成芽孢。及恢复成有细胞壁的正常结构。 比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是 研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。
第一章
原核微生物
第一节 细菌
每一个肽聚糖单体（亚单位）由三部分组成： （1） 双糖单位：由β-1，4糖苷键连接成主链分子 （2） 四肽尾或四肽侧链； （3） 肽桥
第一章
G
原核微生物
M
第一节 细菌
β-1，4糖苷键 可被溶菌酶水解
L-Ala
D-Glu
L-Lys
D-Ala
第一章
原核微生物
第一节 细菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
一、细胞的形态构造及其功能
（一）形态和染色 2、杆状 细胞呈杆状或圆柱形，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。
枯草芽孢杆菌
地衣芽孢杆菌
铜绿假单胞菌 （绿脓杆菌）
第一章
原核微生物
第一节 细菌
结核分枝杆菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
Ether linkage Branched fatty acid
Figure 26.22
Figure 26.22
第一章
原核微生物
第一节 细菌
β-1,3糖苷键不被溶菌酶水解
N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸 交替连接而成，连在后一氨基糖上的肽 尾由L-glu、L-ala和L-lys三个L型氨基 酸组成， 肽桥则由L-glu一个氨基酸组成。
第一章
原核微生物
第一节 细菌
一、细胞的形态构造及其功能 （一）形态和染色 球状 基 本 形 态 杆状
螺旋状
第一章
原核微生物
第一节 细菌
一、细胞的形态构造及其功能 （一）形态和染色
1、球状
细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会
形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。
单球菌
四联球菌
葡萄球菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
(4)革兰氏染色 C.Gram（革兰）于1884 年发明的一种鉴别不同 类型细菌的染色方法。
第一章
原核微生物
第一节 细菌
◆用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染 ◆用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细 胞间的相互作用从而使二者结合得更牢固。 ◆用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色后 仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细 菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细 胞呈无色。 ◆用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对 涂片进行复染。例如沙黄，它使原来无色的 革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革 兰氏阳性细菌继续保持深紫色
c. 决定了 G- 的表面抗原性；
d. 是许多噬菌体的表面吸附受体。
第一章
原核微生物
第一节 细菌
外壁层中的蛋白质
20余种蛋白，主要有：
孔蛋白（基质蛋白）：其上有充水孔道，横跨外壁层，使 外壁层具有分子筛的作用、可控制某些物质（分子量小于 800～900的亲水性营养物质）进入外膜，有特异性与非特 异性两种。 外膜蛋白（外壁蛋白）：是一类特异性的运送蛋白或载体， 可把较大的分子如VB12、核糖降解物、麦芽寡糖、铁色素等 输送入细胞内。 脂蛋白：具有使外膜层与内壁肽聚糖层紧密相连的功能。
霍乱弧菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
螺旋菌：菌体回转如 螺旋，螺旋数目和螺 距大小因种而异。鞭 毛二端生细胞壁韧， 菌体较硬。
第一章
原核微生物
第一节 细菌
螺旋体菌：
菌体柔软，用 于运动的类似 鞭毛的轴丝位 于细胞外鞘内。
梅毒密螺旋体
第一章
原核微生物
第一节 细菌
4、大小与重量
第一章
原核微生物
第一节 细菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
(6)细胞壁缺陷细菌
缺壁突变-L型细菌 实验室或宿 主体内形成
基本去尽-原生质体（G+） 人工去壁 部分去除-球状体（G-）
缺 壁 细 菌
在自然界长期进化中形成-Biblioteka 原体第一章原核微生物
第一节 细菌
a.L型细菌（L-form of bacteria）
细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自 发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。 因英国李斯德（Lister）预防研究所首先发现而得名 （1935年，念珠状链杆菌 Streptobacillus moniliformis） 大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、链球菌、分枝杆菌和霍 乱弧菌等20多种细菌中均有发现，被认为可能与针对细胞 壁的抗菌治疗有关。
特点
没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态； 有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”； 对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似 的小菌落（直径在0.1mm左右）；
第一章
原核微生物
第一节 细菌
细菌L型 菌落类型
临床分离葡萄球菌L型
葡萄球菌L型回复后
第一章
原核微生物
第一节 细菌
b.原生质体（protoplast）
细胞壁（cell wall）是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜 的一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。约占干重的10－25% 细胞壁的功能： ①保护细菌免受机械性或其他破坏的作用
细 胞 壁 的 功 能
②屏障保护功能 ③为细胞的生长、分裂和鞭毛的着生、运动等所需 ④赋予细胞的特定抗原性、致病性和对抗生素及噬 菌体的敏感性
细菌的大小
细菌的个体大小通常以微米（μm）表示。
1 μm＝10－6 m
＊ 球菌的个体大小以其 直径 表示，一般在0.2—1.5μm ＊杆菌的个体大小以其 宽度(直径)×长度 表示，一般为 （0.5～1）×（1～5） ＊螺旋菌的个体大小以其 宽度(直径)×长度（两端间的直
线距离） 表示， 一般为（0.3～1） × （1～8）
炭疽病的病原菌 -------炭疽杆菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
破伤风梭菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
双歧杆菌
梭状芽孢杆菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
一、细胞的形态构造及其功能 （一）形态和染色 3、螺旋状 弧菌 螺旋 菌 螺旋体菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
弧菌 蛭 菌体只有一 弧 个弯曲，其 菌 程度不足一 圈，形似“C” 字或逗号， 鞭毛偏端生。
单体间的连接
G M G M
NH
COOH
第一章
原核微生物
第一节 细菌
N-乙酰胞壁酸 N-乙酰葡糖胺
LLys DAla
LLys DAla
四肽尾
肽桥
G+肽聚糖的立体结构
第一章
原核微生物
第一节 细菌
肽聚糖分子中的4种主要肽桥类型
类 型 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 甲肽尾上 连接点 第4氨基酸 肽 桥 -CO· NH乙肽尾上 连接点 第3氨基酸 第3氨基酸 第3氨基酸 实 例
第一章
原核微生物
第一节 细菌
外壁层是G－细菌细胞壁所特有的结构它位于壁的最外层，化学 成分为脂多糖、磷脂和若干种外蛋白。
第一章
原核微生物
第一节 细菌
脂多糖(LPS)：
位于 G- 菌细胞壁的最外层，是由类脂A 、核心多糖 和 O－侧链（O－特异性多糖）三部分组成。
外壁层的作用：
a. 是G-的致病物质—内毒素的物质基础； b. 有吸附Mg2+、Ca2+等阳离子的作用；