第二章 微生物的形态和分类1 2011
微生物的形态和分类
微生物的形态和分类微生物指的是一种生物体，其体积非常小，无法被印刷成像字母或数字那样清晰的形状。
微生物主要包括细菌、病毒、真菌和原生动物等，它们无论在单细胞的形态还是多细胞的形态上都呈现出了非常多样化的特征。
微生物形态的分类从微生物的形态上来看，微生物可以被分为以下几类：1.球形微生物球形微生物是指那些可以长成球形或近似球形的微生物，包括球菌、酵母菌等等。
球状微生物的特点是其生长速度比较快，且不需要大量的养分。
此外，球状微生物也很容易被识别和研究。
2.棒状微生物棒状微生物是指那些形状呈长条状或棍子状的微生物，包括大肠杆菌、芽孢杆菌等等。
棒状微生物的特点是其形态比较直，且具有很强的移动性。
此外，棒状微生物也具有在环境变化中存活的强大适应力。
3.螺旋形微生物螺旋形微生物是指那些形状呈螺旋状或弧形的微生物，包括螺菌、螺旋体等等。
螺旋形微生物的特点是其歪曲的形态，且在微生物群体中占据很少的一部分。
4.分枝菌分枝菌是指那些形态呈分支状的微生物，包括拟杆菌、放线菌等等。
分枝菌的特点是其形状呈分枝状，且有着强烈的细胞黏附性以及生物活性，有很重要的生物学意义。
微生物的分类微生物的分类按照生物学的方式通常被分为以下几类：1.原核生物原核生物是指那些丝状细胞形态的微生物，包括了细菌和蓝藻菌等等。
原核生物是生物世界中最简单的生命形态之一，其细胞结构简单，没有核糖体和胞器。
2.真核生物真核生物是指那些拥有细胞膜、内质网、线粒体等完整细胞结构的微生物，包括了原生生物、霉菌以及动物细胞等等。
真核生物细胞中拥有复杂的有机体，细胞内结构复杂，可以进行有限量的代际繁殖。
3.病毒病毒是一类非常独特的微生物，其在生物学上没有一种明确的分类体系。
病毒是由蛋白质和核酸组成的非常微小的粒子，其只能在寄主细胞内存活和繁殖。
4.真菌真菌是一类真核生物中的一种，其细胞结构简单，但是对于外界环境的适应性非常强。
真菌的分类比较广泛，有单细胞真菌，也有多细胞真菌，可以存在于土壤和水体中等等。
第二章 微生物的形态、结构与功能
（一）细菌细胞的基本结构
（1）细胞壁的结构
1）革兰氏阳性菌的细胞壁 G+菌细胞壁是一层，厚约 20～80nm ，由肽聚糖网架 结构填充磷壁质和少量脂类 组成。其中肽聚糖含量高， 约占细胞壁重的40%～90%， 且网状结构致密。 肽聚糖（peptidoglycan）： 由N-乙酰葡萄糖胺(NAG)、 N-乙酰胞壁酸(NAM)和短肽 聚合而成的多层网状结构的 大分子化合物。
真正的核，有核膜、核仁 1至数条，与RNA、组蛋白合 80S(细胞质中),70S(细胞器中) 有丝分裂,减数分裂 有 线粒体、高基体、内质网等 线粒体上 多聚糖,几丁质 10～100μ m
第二章 微生物的形态、结构和功能
原核微生物 “三菌”、“三体”和古生菌 真核微生物 真菌、原生动物和单细胞藻类 非细胞生物 病毒、类病毒、朊病毒等
原核微生物与真核微生物 在细胞结构上的区别
原核微生物与真核微生物 在细胞结构上的根本区别
Table2-1
原核微生物
拟核，无核膜、核仁 1条 70S 二分裂 无 无 细胞膜上 肽聚糖、磷壁质 1～10μ m
生物性状
核 DNA 核糖体 细胞分裂 有性生殖 细胞器 呼吸链 细胞壁成分 大小
真核微生物
三、细菌细胞结构及其功能
细菌的结构可分为一般 结构和特殊结构两部分 基本结构： 细胞壁 细胞膜 拟核 细胞质 内含物 特殊结构： 荚膜、芽孢、鞭毛和纤毛 等部分。
（一）细菌细胞的基本结构
1．细胞壁（cell wall） 细胞壁是位于细胞最外层的一层坚韧而略具弹性 的结构。约占细胞干重的10%～25%；在一般光学显微 镜下不易观察到。
（二）杆菌(Bacillus)
微生物的结构与形态
微生物的结构与形态微生物，指的是肉眼无法看见的微小生物体，主要包括细菌、真菌、病毒等。
虽然微生物很微小，但它们的结构和形态却多种多样，下面我们来详细了解微生物的结构与形态。
一、细菌1. 细菌的结构细菌是一种单细胞微生物，其结构相对简单。
一个典型的细菌细胞通常由细胞壁、细胞膜、质粒、核糖体、细胞质和核酸等组成。
细菌的细胞壁主要由肽聚糖和多肽组成，质粒是环状的DNA分子，核糖体是蛋白质合成的场所，细胞质内包含了细胞所需的生物化学物质。
2. 细菌的形态细菌的形态多种多样，可以根据形状进行分类。
根据形态，细菌可分为球菌、杆菌、螺旋菌等。
球菌为球形，杆菌为纺锤形或杆状，螺旋菌则呈螺旋状。
另外，细菌的颜色也各不相同，有的为青色、黄色、红色等。
二、真菌1. 真菌的结构真菌是一种多细胞微生物，其结构相对复杂。
一个典型的真菌细胞通常由菌丝、孢子囊、壁层等组成。
菌丝是由细长的细胞组成的，菌丝之间可以交织在一起形成菌丝体。
孢子囊内产生孢子，壁层包裹在细胞外表面。
2. 真菌的形态真菌的形态多样，可以根据生长方式进行分类。
根据真菌的生长方式，可分为子囊菌、担子菌、接合菌等。
子囊菌的孢子形成在内生子囊内，担子菌的孢子形成在担子上，接合菌则通过孢子直接相互结合。
三、病毒1. 病毒的结构病毒是一种非细胞微生物，其结构相对简单。
一个典型的病毒粒子通常由蛋白质壳层、核酸、蛋白质酶等组成。
蛋白质壳层包裹着核酸，核酸可以是DNA或RNA，蛋白质酶可帮助病毒进入宿主细胞。
2. 病毒的形态病毒的形态多样，可以根据粒子形状进行分类。
根据病毒的形状，可分为球形病毒、棒状病毒、马鞍状病毒等。
球形病毒为球形，棒状病毒为棒状，马鞍状病毒呈马鞍形状。
综上所述，微生物的结构与形态各不相同，细菌、真菌、病毒均有其独特之处。
通过对微生物结构与形态的了解，可以更好地认识微生物的生物学特性，有助于预防和治疗相关疾病，也为微生物领域的研究提供了重要的基础。
Microorganisms are invisible microorganisms that include bacteria, fungi, viruses, etc. Although microorganisms are very small,their structures and forms are diverse. Now, let's delve into the structure and morphology of microorganisms.I. Bacteria1. Structure of BacteriaBacteria are single-celled microorganisms with relatively simple structures. A typical bacterial cell usually consists of a cell wall, cell membrane, plasmid, ribosome, cytoplasm, and nucleic acid. The bacterial cell wall is mainly composed of peptidoglycan and peptides. The plasmid is a circular DNA molecule, the ribosome is the site of protein synthesis, and the cytoplasm contains the necessary biochemical substances for the cell.2. Morphology of BacteriaBacteria come in various shapes and can be classified according to their shape. Based on morphology, bacteria can be divided into cocci, bacilli, spirilla, etc. Cocci are spherical, bacilli are spindle-shaped or rod-shaped, and spirilla are spiral in shape. Additionally, bacteria come in different colors, such as blue, yellow, red, etc.II. Fungi1. Structure of FungiFungi are multicellular microorganisms with relatively complex structures. A typical fungal cell usually consists of hyphae, sporangia, and a cell wall. Hyphae are composed of elongated cells, which can intertwine to form a mycelium. Sporangia produce spores, while the cell wall encases the outer surface of the cell.2. Morphology of FungiFungi exhibit a variety of forms and can be classified according to their growth patterns. Based on the growth mode of fungi, they can be divided into ascomycetes, basidiomycetes, zygomycetes, etc. Ascomycetes produce spores within endogenous asci, basidiomycetes produce spores on basidia, and zygomyces directly combine through spores.III. Viruses1. Structure of VirusesViruses are non-cellular microorganisms with relatively simple structures. A typical virus particle usually consists of a protein capsid, nucleic acid, and protein enzymes. The protein capsid encloses the nucleic acid, which can be either DNA or RNA, and protein enzymes help the virus enter the host cell.2. Morphology of VirusesViruses come in various forms and can be classified based on particle shapes. Based on the shape of the virus, it can be divided into spherical viruses, rod-shaped viruses, saddle-shaped viruses, etc. Spherical viruses are spherical, rod-shaped viruses are rod-shaped, and saddle-shaped viruses have a saddle-like shape.In conclusion, the structure and morphology of microorganisms are diverse. Bacteria, fungi, and viruses each have their unique characteristics. Understanding the structure and morphology of microorganisms can help better understand their biological characteristics, aid in the prevention andtreatment of related diseases, and provide an important foundation for research in the field of microbiology.。
微生物第二章_
磷酸盐
4) 海藻糖
非还原性双糖
酵母细胞储存的第二种
碳水化合物
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（6） 2 m质粒
1967年，酿酒酵母中发现，确切作用不清 为cccDNA，可作为外源DNA的载体，通过转
化可完成“工程菌”的组建 。
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7) 出芽痕、诞生痕（Bud scars, Birth scars） 出芽痕：出芽生殖时，在母细胞的细胞壁上，
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酵母菌的芽殖
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假菌丝
假菌丝：芽殖后的子细胞与母细胞相连继续 出芽。反复进行，形成有分枝的假菌丝。假 菌丝形成与否：酵母分类有意义
酵母菌的假菌丝
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(2)裂殖
裂殖 少数种类的酵母菌裂殖，如：酵母属
（Schizosaccharomyces)与细菌一样，借细胞横分
裂而繁殖。
(3)无性孢子
作为基因工程中的受体菌和基因表达系统
酿酒酵母（S.cerevisiae）、巴斯德毕赤酵母（Pichia
pastoris 蛋白含量按菌体干重计酵母菌40~60%，霉菌30%，细菌
70%，藻类60~70%。目前世界SCP年产量已超过3000 万吨
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酵母菌的危害
食物、纺织品灯原料腐败变质： 腐生型酵母菌：如鲁氏酵母（Saccharomyces
定义：两个具有性差异的细胞相互接合，形成新个 体的繁殖方式
形成子囊孢子：在合适的条件下接合子经减 数分裂，双倍体核分裂为4~8个单倍体核， 其外包以细胞质逐渐形成。包含在由酵母菌 细胞壁演变成的子囊中。子囊孢子又可萌发 成单倍体营养细胞。
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酵母菌（Saccharomyces cerevisiae） 的子囊和子囊孢子
微生物的定义和分类
微生物是一类形态微小、结构简单、肉眼看不见的微小生物，包括细菌、病毒、真菌和微藻等。
它们在自然界中广泛存在，是生物界中最重要的生物群体之一，在生态系统中扮演着重要角色。
微生物的分类可以从以下几个方面进行：
1. 细胞结构：微生物可以分为原核细胞型微生物和真核细胞型微生物。
原核细胞型微生物主要包括细菌、支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体和放线菌；真核细胞型微生物主要包括真菌和微藻。
2. 遗传特征：微生物可以分为需氧微生物和厌氧微生物，还可以根据代谢产物类型、酶系统等遗传特征进行分类。
3. 生理特点：微生物的生理特点包括生长速度、营养需求、抵抗力等。
根据这些特点，可以将微生物分为不同种属的细菌、放线菌、真菌等。
4. 生物分类：微生物在生物分类中属于原生生物门、真菌界、细菌界等。
微生物在自然界中分布广泛，具有重要的作用：
1. 微生物是生态系统中重要的分解者，在物质循环中扮演重要角色。
它们通过分解有机物，将有机物转化为无机物，参与生态系统中的物质循环。
2. 微生物也是生态系统中的生产者，一些自养型微生物可以通过化学合成有机物，是生态系统中的重要生产者。
3. 微生物在工农业生产中也有重要的作用，例如作为发酵剂和食品添加剂等。
4. 微生物在医疗保健领域也具有广泛的应用，例如抗生素的制造和应用等。
总之，微生物是一类重要的生物群体，具有广泛的应用价值。
随着科学技术的不断发展，人们对微生物的认识也越来越深入，对微生物的应用也更加广泛。
细菌学：第二章 细菌的分类形态和进化
免疫学技术
• 2、酶免疫技术 • 利用抗原、抗体反应高度特异性和酶
促反应高度敏感性，通过肉眼或显微 镜观察及分光光度计测定，达到在细 胞或亚细胞水平上示踪抗原或抗体部 位，及对其进行定量目的。
免疫学技术
• 3、免疫印迹技术
↓ cDNA序列测定
↓ 反推rRNA序列 – 细菌基因组16S rDNA 可以直接以PCR 放大，然后测序
Eubacteria （真细菌界）
Archaebacteria （古细菌界）
Eukarya （真核生物界）
利用16SrRNA建立分子进化树
• 同一菌种的各个细菌，在某些方面仍有一定的差异， 可再分成亚种（subspecies）
☆分类是根据微生物的相似性和亲缘关系，将微生物归入不同的分类类群。 ☆鉴定是确定一个新的分离物属于已经确认的分类单元的过程。
☆命名是根据国际命名法规给微生物分类单元以科学的名称。
5 界 论
6 界 论
8 界 论
三域学说
古古生生菌菌
– 系统分类学Phylogenetic Classification
• 亚种以下的分类等级为型（type），以区别某些特殊 的特征。
• 例如：抗原结构不同而分的血清型（serotype）；对 噬菌体敏感性不同的噬菌体型（phagetype）；对细菌 素敏感性不同的细菌素型（bacteriocin-type），生化 反应和某些生物学性状不同的生物型（biotype）。
4）rRNA在细胞中含量大(约占细胞中RNA的90%)，也易于提取；
5）16SrRNA普遍存在于真核生物和原核生物中(真核生物中其同 源分子是18SrRNA)。因此它可以作为测量各类生物进化的工具。
医学微生物学试题及答案各章节
医学微生物学试题及答案各章节第一章：微生物学概述1. 请简要介绍微生物学的历史和研究内容。
微生物学是一个历史悠久的学科，早在古代人类就开始对微生物进行了研究。
其研究内容包括微生物的形态、结构、生理代谢、遗传变异、群落结构、生态功能等方面。
2. 请列举几种常见的微生物分类。
常见的微生物分类包括细菌、真菌、病毒、藻类等。
3. 简述微生物在人类生活中的作用。
微生物在人类生活中起着极其重要的作用，包括：帮助身体消化食物、合成维生素、抵御病原微生物、创造食品和药物等。
第二章：微生物的形态和结构1. 请介绍细菌的结构特点。
细菌一般为单细胞生物，具有细胞壁、细胞膜、核糖体、核酸等结构，其中细胞壁是其最为显著的特征。
2. 简述细菌的运动方式。
细菌的运动方式有旋转鞭毛、抖动纤毛、滑动等。
3. 请说明好氧菌与厌氧菌的区别。
好氧菌需要空气氧气进行代谢，而厌氧菌则需要在无氧或极低氧化环境中生长。
第三章：微生物的营养和代谢1. 请简述微生物的营养分类。
微生物的营养分类可分为自养营养和异养营养两种类型。
2. 请说明厌氧呼吸和发酵的区别。
厌氧呼吸需要使用无氧电子受体进行代谢，而发酵则是在没有外部电子受体的情况下进行代谢。
3. 请列举几种细菌产生的有用代谢产物。
细菌产生的有用代谢产物包括酸、碱、乳酸、酵母、乳酸菌、醋酸菌等。
第四章：微生物的生长与繁殖1. 请说明微生物生长的四个阶段。
微生物生长的四个阶段为潜伏期、对数期、平稳期和死亡期。
2. 请介绍微生物的繁殖方式。
微生物的繁殖方式包括二分裂、孢子形成、生殖、代谢产物的分泌等。
3. 请解释生长速率及其影响因素。
生长速率是指微生物在一定时间内增殖的数量，其影响因素包括环境温度、营养成分、水分含量、pH值等。
第五章：微生物的遗传与基因重组1. 请介绍细菌的基因组特点。
细菌基因组具有单倍体性，一般为单环状DNA分子，其中包含有关其生存的全部信息。
2. 请列举几种基因重组技术。
基因重组技术包括PCR扩增、DNA测序、基因克隆、基因编辑等。
第二章微生物的形态构造汇总
6. 细菌及与之相近的原核微生物细胞
壁中所特有的一些成分:
胞壁酸
磷壁酸
二氨基庚二酸 D-氨基酸
细胞膜
为单位膜结构，半透性膜。由磷脂双分子层和蛋白质 构成。
内膜系统: 由细胞膜向内凹陷和折叠形成的特殊结构,
它们大多数在结构上与细胞膜没有完全分开, 因而不同于 细胞器.
内 膜 系 统
间体 类囊体 载色体 羧酶体
(1)保护作用
(2)屏障作用
(3)鞭毛运动的支点
(4)与细菌的抗原性、致病性及对噬菌体
的敏感性有关
5. 细胞壁缺陷型细菌
在某些时候, 通过人为处理或自然变异,细菌可
失去完整的细胞壁,成为细胞壁缺陷型细菌.
(1)原生质体:细菌完全失去细胞壁. (2)原生质球:革兰氏阴性菌失去内壁层, 保留外壁层. (3)L-型细菌:是某些细菌在特定的环境下基因突变 而产生的, 无完整而坚韧的细胞壁,一般呈多形态.
磷脂
蛋白质 极性基
脂肪酸链
细胞膜模式图
原 核 细 胞 部 分 结 构 模 式 图
质粒
间体
核
核糖体
间体: 又称中体或中间体, 由细胞膜向内凹陷形 成的层状、管状或囊状结构。
间体的功能：
1. 相当于高等生物的线粒体, “拟线粒体” 2.具有合成细胞壁特别是横隔壁所需酶类. 3.与核分裂有关. 4.与真核生物的内质网相似. 5.与芽孢的形成有关.
1.营养细胞
2. 轴丝形成
3.隔膜形成
5.皮层形成
4.前芽胞逐渐形成
6.胞子衣形成
7.芽胞成熟
8.芽胞的释放
芽胞的作用
有助于抵抗不良环境，尤其对干燥、高温有 很强的抗性。
芽胞耐热的机制：
微生物的形态与结构(共184张PPT)
质粒的起源
质粒的起源,人们认为质粒可能是来源于某种感染细菌的病毒粒子,
进入细胞后与细胞形成共生关系(与线粒体相似)
细菌细胞的特殊结构 P23
所谓特殊结构，指一部分 细菌才具有的结构。
• 鞭毛和菌毛 • 荚膜 • 芽孢 • ·········
细菌细胞的特殊结构 ——鞭毛
• 定义
革兰氏阳性细菌的细胞壁
革兰氏阴性细菌的细胞壁
革兰氏阳性菌和阴性菌的染色原理
——二者细胞壁结构的差异
细胞壁结构与革兰氏染色的关系
• 现在大多认为，在染色过程中，细胞内形成了一种不溶性的结晶紫 - 碘的 复合物，这种复合物可被乙醇 ( 或丙酮 ) 从 G - 细菌细胞内抽提出来，但 不能从 G + 菌中抽提出来。这是由于
• 霍乱弧菌 ( Vibrio cholerae ~0.6 × 1~3
• 迂回螺菌 ( Spirillum volutans ~2 × 10~20
2.2.2 细菌细胞的结构与功能
2.2.2.1 细菌细胞的基本结构 • 细胞壁 • 细胞膜 • 细胞质 • 细胞核
细菌细胞的结构
• 定义
细菌细胞的基本结构
第二章 微生物的形态与结构
2.1 微生物的基本类型
传统的生物界分为:
• 动物 • 植物 • 微生物
以细胞结构对微生物分类
根据显微镜或电镜观察到的结构进行分类
• 无细胞结构
病毒 及亚病毒 拟病毒 类病毒 朊病毒
• 有细胞结构
原核 细菌 放线菌 蓝细菌
真核
酵母菌 霉菌 藻类 原生动物
动物 植物
原核细胞和真核细胞的电镜图
其中PHB可以用来制作可降解塑料。
微生物的形态结构与分类
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
1、 球 菌 (1)单球菌 分裂后的细胞分散而 单独存在的球菌。 如尿素小球菌
单球菌
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
1、球 菌
(2)双球菌 分裂后两个球菌成对
排列的为双球菌。 如肺炎双球菌
双球菌
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
革兰氏阳性菌——紫色； 革兰氏阴性菌——红色。
二、细菌的细胞结构
基本结构包括： 细胞壁、细胞膜、细胞质、核区、间 体、核糖体、气泡和储藏物。 特殊结构包括： 荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
细菌细胞结构
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
（一）细菌细胞的基本结构 1、细胞壁
细胞壁是位于菌体的最外层，内侧紧贴 细胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的 结构。细胞壁约占细胞干重的10%～25%。 （1）细胞壁的功能：保护细胞免受外力损 伤；维持菌体外形；协助鞭毛运动；与胞 膜一起完成细胞内外物质交换，为正常细 胞分裂所必需；与细菌的抗原性，致病性 和对噬菌体的敏感性密切相关。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
原核细胞和真核细胞的区别
原核细胞 真核细胞
细胞核 细胞器
核糖体
原核细胞
有明显核区 ，无核膜、 核仁
无线粒体， 能量代谢和 许多物质代 谢在质膜上 进行
分布在细胞 质中，沉降 系数为70S
真核细胞 有核膜，核仁
有线粒体，能 量代谢和许多 合成代谢在线 粒体中进行
分布在内质网 膜上，沉降系 数为80S
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
（2）细胞壁的化学组成与结构 ①革兰氏染色法：
微生物学各章重点总结
微生物学各章重点总结第一章: 微生物学导论在该章节中，我们介绍了微生物学的基本概念和研究对象。
微生物学是研究微生物的科学，包括细菌、真菌、病毒和寄生虫等微小有机体。
微生物在生物圈中扮演着重要角色，既有益又有害。
第二章: 微生物的形态和结构该章节主要讨论了微生物的形态和结构特征。
微生物可以具有多样的形态，如球形、杆状、螺旋形等。
不同的微生物在结构上也有所不同，如细胞壁、胞膜和细胞器等。
第三章: 微生物的分类与命名在本章中，我们了解了微生物的分类和命名体系。
微生物被分为原核微生物和真核微生物两大类，然后进一步细分为细菌、真菌、病毒和寄生虫等不同类群。
第四章: 微生物的生长与繁殖该章节讲述微生物的生长和繁殖过程。
微生物可以通过二分裂、芽生、放线菌分生孢子等方式进行繁殖。
生长和繁殖是微生物生命周期中重要的阶段。
第五章: 微生物的代谢和营养在此章节中，我们研究了微生物的代谢和营养需求。
微生物可以通过不同的代谢途径来获得能量和合成必需物质。
营养需求包括碳源、氮源、能量源等。
第六章: 微生物的遗传与变异在这一章中，我们了解了微生物的遗传和变异机制。
微生物通过遗传物质DNA的重组和突变来产生变异，从而适应环境变化。
第七章: 微生物与人类该章节主要探讨了微生物与人类的相互作用。
微生物可以对人体产生有益或有害的影响，如有助于消化、参与免疫反应，也可能引发感染和疾病。
第八章: 微生物与环境在本章中，我们介绍了微生物与环境的关系。
微生物在自然界中参与了循环过程，如物质循环和能量转化等，对环境的影响十分重要。
第九章: 微生物与工业在最后一章中，我们了解了微生物在工业中的应用。
微生物被广泛应用于食品工业、制药业、环境保护等领域，发挥着重要的作用。
以上为《微生物学各章重点总结》的概要，希望对您的学习有所帮助。
微生物 课件 02细菌
G+菌肽聚糖单体
Gˉ菌肽聚糖单体
Figure 8. Schematic diagram of the peptidoglycan sheet of Staphylococcus aureus. G = N-acetyl-glucosamine; M = N-acetyl-muramic acid; L-ala = Lalanine; D-ala = D-alanine; D-glu = D-glutamic acid; L-lys = L-lysine. This is one type of murein found in Gram-positive bacteria. Compared to the E. coli peptidoglycan (Figure 7) there is L-lys in place of DAP (diaminopimelic acid) in the tetrapeptide. The free amino group of L-lys is substituted with a glycine pentapeptide (gly-gly-gly-gly-gly-) which then becomes an interpeptide bridge forming a link with a carboxy group from D-ala in an adjacent tetrapeptide side chain. Gram-positive peptidoglycans differ from species to species, mainly in regards to the amino acids in the third position of the tetrapeptide side chain and in the amino acid composition of the interpeptide bridge.
微生物的形态、结构与分类 (一)
微生物学的奠基时期-----生理生化时期 3、微生物学的奠基时期---生理生化时期 19世纪出现改良的显微镜 世纪出现改良的显微镜： 19世纪出现改良的显微镜：现代光学显微镜 1748年 微生物自生说” 1748年 英国传教士尼达姆 “微生物自生说” 法国巴斯德·路易斯 路易斯； 法国巴斯德 路易斯； 德国科学家罗伯特·柯赫 柯赫； 德国科学家罗伯特 柯赫； 1865年 李斯特外科消毒术。 1865年 李斯特外科消毒术。 1909年 Ehrilich用化学制剂控制梅毒 用化学制剂控制梅毒。 1909年 Ehrilich用化学制剂控制梅毒。 1929年 弗来明发现青霉素。 1929年 弗来明发现青霉素。 1944年 Wakesman土壤放线菌中找到了链霉 1944年 Wakesman土壤放线菌中找到了链霉 素。
微生物的种数， 1972年 微生物的种数，据1972年：
类型 病毒与立克次氏体 支原体 细菌与放线菌 蓝细菌 藻类 真菌 原生动物 总数 低限 1,217 42 >1,000 1,227 15,051 37,175 24,068 79,780 倾向种数 1,217 42 1,500 1,500 23,100 47,300 24,068 98,727 高限 1,217 42 1,500 1,500 23,100 68,939 30,000 127,298
Байду номын сангаас
4、分子微生物学时期 1953年－－至今 Crick发 1953年－－至今 Watson 和 Crick发 DNA的双螺旋结构 的双螺旋结构。 现DNA的双螺旋结构。
四、微生物学研究的重要意义
（一）在环境中的作用 微生物在生态系统中的地位：消费者， 1、微生物在生态系统中的地位：消费者， 部分生产者。 部分生产者。
微生物的形态和构造（一）
第二章微生物的形态和构造(一) 原核微生物一. 名词解释1. 拟核（类核，或核区，或核质体）；2. 球菌；3.杆菌；4. 螺旋菌；5.螺菌；6. 弧菌；7.螺旋体；8.细菌细胞的一般结构；9.细菌细胞的特殊结构；10. 质壁分离；11. G－外膜粘合位点；12. 脂多糖（LPS）；13.原生质体;14.球状体;15. L型细菌;16.周质空间；17. 胞外酶；18.细胞膜；19. 磷脂双分子层；20.脂质体；21.整合蛋白；22.外周蛋白；23.间体;24. 载色体；25. 羧酶体；26. 类囊体;27.细胞质；28. 沉降系数；29. 分子伴侣；30. PHB ；31. PHA；32. 肝糖粒；33.淀粉粒；34.油滴；35.藻青素；36. 异染粒；37. 硫滴；38. 磁小体；39.质粒；40.糖被；41.荚膜；42.微荚膜；43.粘液层；44.粘接物；45.菌胶团；46.光滑性菌落；47.粗糙型菌落；48. S-层；49.鞭毛；50. “栓菌”试验；51. 趋向性（趋向运动或趋避运动）；52. 趋化性；53. 菌毛；54. 性菌毛；55. 芽孢；56. 半孢晶体；57. 二等分裂；58. 菌落；59.放线菌；60.基内菌丝；61.气生菌丝；62.孢子丝；63.蓝细菌；64. 支原体；65.立克次氏体；66.衣原体；67.细菌；68.古细菌；69. “水华(water bloom)”现象；70.原体；71.始体；72.畸形菌；73. 衰颓形菌；74. 原核生物二. 填空:1. 所有的细胞都具有五个主要特征：（）、（）、（）、（）和（）。
1. 原核细胞包括（）和真细菌，真细菌又包括( )、( )、( )、( )、( )、( )等。
2. 细菌的形态可以简单地分为( )状、( )状和( )状三类。
3. 革兰氏染色简要操作分( )、( )、( )、( )四步。
4. 细菌的一般结构包括( )、( )、( )、( )等。
微生物的形态、结构和功能(1)
单杆菌
链状杆菌
2.杆 菌 杆菌细胞两端的形态特征
2.杆 菌
一般情况下,同一种杆菌的宽度比较稳定,但它 的长度经常随培养时间、培养条件的不同而有 较大的变化。 杆菌举例： 大肠杆菌（Escherichia coli） 枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）
北京棒杆菌（Corynebacteriun Pekinensis）
（二）细菌的大小
细菌大小的测定：
(1)测量： 测微尺
(2)长度单位：微米(μm) (3)表示：
球菌：直径 杆菌： 宽× 长 螺菌： 宽、长、螺距
（二）细菌的大小
（二）细菌的大小
通常球菌直径：0.2 — 1.5 μm， 杆菌:长1— 5 μm, 宽0.5— 1 μm。
例如：大肠杆菌：平均长度：2 μm ； 宽度0.5μm 1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm; 109个大肠杆菌重1 mg.
（2）细胞壁的化学组成与结构
❖细胞壁化组学成与结构 ❖革兰氏染色法 ❖革兰氏染色的机理 ❖青霉素的作用
①细胞壁的化学组成与结构
细菌细胞壁的化学组成：
革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较
成分
肽聚糖 磷壁酸 类脂质 蛋白质
占细胞壁干重的%
革兰氏阳性细菌
Hale Waihona Puke 革兰氏阴性细菌含量很高（30~95） 含量较高（<50） 一般无（<2）
无
含量很低（5~20） 无
含量较高（~20） 含量较高
①细胞壁的化学组成与结构
细菌细胞壁的结构：
❖细胞壁的基本骨架——肽聚糖 肽聚糖：是由 N—乙酰胞壁酸（NAM）和 N—乙酰葡糖胺（NAG）以及少数氨基酸短 肽链组成的亚单位聚合而成的大分子复合体。 肽聚糖单体：是由NAG 、 NAM 、肽尾、 肽桥构成。
微生物的分类和命名法
微生物的分类和命名法微生物是一类非常特殊的生物体，在自然界中广泛存在，对环境生态和人类健康具有重要影响。
微生物的分类和命名法是对其进行科学归纳和命名的方法，以便于研究和交流。
本文将介绍微生物的分类原则和命名规则，以及这些方法在微生物学研究中的应用。
一、微生物的分类原则微生物的分类是基于其形态、生理特征、生态特征和遗传特征等方面进行的。
下面将介绍三个常用的微生物分类方法。
1. 形态分类法形态分类法是根据微生物的形态特征进行分类的方法。
仅限于通过直接观察和测量微生物形态特征的方法，如细胞形态、胞壁结构等。
常见的形态分类方法有鉴定微生物的颜色、大小、形状等。
2. 生理分类法生理分类法是以微生物的生理过程和生物化学代谢为基础进行分类的方法。
根据微生物对环境中有机物的利用方式、产生特定产品的能力、对气体需求等特征进行分类。
例如，将细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，根据其细胞的染色结果和细胞壁结构。
3. 分子生物学分类法分子生物学分类法是通过研究微生物的基因组、核酸序列、拷贝数和基因型等遗传特征进行分类的方法。
这种分类方法可以更准确地判断微生物的亲缘关系。
常用的分子生物学分类方法有基因测序、DNA指纹图谱等。
二、微生物的命名法微生物的命名法是对微生物进行分类命名的规则，包括属名和种名的命名规则。
下面将介绍微生物的命名法的基本原则和命名规则。
1. 命名法的基本原则微生物的命名法遵循国际野生菌学和细菌学委员会（International Code of Nomenclature for Algae, Fungi, and Plants）制定的规则。
该委员会根据科学共识和实际需要，制定了一系列命名法的基本原则，以确保微生物的命名规范和稳定。
2. 种名的命名规则微生物的种名是由属名和种加词（trivial epithet）组成。
种加词是用来描述微生物特征的词汇，通常用拉丁文或其它国际科学语言表示。
种名应尽量与已有的命名规则保持一致，既要具有描述特征的准确性，又要易于记忆和使用。
微生物的形态与分类
微生物的形态与分类微生物是生物界中最小的一种生物，也是数量最多的一种生物。
虽然微生物很小，但是它们却有着广泛的分布和重要的作用。
有些微生物可以帮助人类进行食品加工，如酸奶、豆浆等；有些微生物可以帮助人类保持健康，如益生菌；而另一些微生物则会对人体造成危害，如病毒、细菌等。
在这篇文章中，我将详细介绍微生物的形态与分类。
一、微生物的形态微生物的形态有很多种，例如球形、杆形、螺旋形等。
其形态与大小可能会因微生物本身的种类和不同的生长条件而有所差异。
1. 球形微生物球形微生物也称为球菌，最常见的例子是链球菌和葡萄球菌。
它们的形态为球状，直径在0.5微米到2微米之间。
球菌可以单独存在，也可以形成链状或团状。
2. 杆形微生物杆形微生物也称杆菌，是由长条状细胞构成的微生物。
杆菌有直杆菌、弯杆菌等不同的形态。
大多数杆菌的长度在1微米到10微米之间。
3. 螺旋形微生物螺旋形微生物也称螺旋菌，是由螺旋状细胞构成的微生物。
它们的形态通常呈螺旋状或螺旋螺纹状。
常见的例子包括钩端螺旋体和螺菌。
二、微生物的分类微生物分类较为复杂，根据不同的分类标准进行分类。
这里我将介绍常见的两种分类方法：根据生命方式和根据细胞结构和特征。
1. 根据生命方式分类根据生命方式，微生物可以分为原核生物和真核生物，其中原核生物是指没有细胞核或其细胞核不包含染色体的生物，而真核生物则是指细胞核内含有染色体的生物。
原核生物包括细菌、蓝藻和放线菌等。
而真核生物则包括原生动物、真菌、原始藻类和动物-植物界。
2. 根据细胞结构和特征分类根据细胞结构和特征，微生物可以分为细菌、病毒和真菌等。
细菌是最常见的一种微生物，它的细胞结构相对简单，通常只包括细胞壁、质膜和细胞质。
细菌可以根据其形态和结构进行分类。
病毒是一种特殊的微生物，其结构相对较简单，只包括一个核酸和外壳。
病毒不能自主繁殖，必须寄生于细胞内才能生存和繁殖。
真菌包括酵母菌和霉菌等，其细胞结构比细菌稍复杂，通常包括菌体、质膜和细胞壁。
食品微生物学第二章 微生物的主要类群 第一节原核微生物
球状、杆状、螺旋状，分别称球菌、杆菌、螺旋菌。其中以 杆菌最为常见，球菌次之，螺旋菌较少。在一定条件下，各 种细菌通常保持其各自特定的形态，可作为分类和鉴定的依 据。(见图2-1)。
(1) 球菌 是一类菌体呈球形或近似球形的细菌，按分 裂后细胞的排列方式不同，可分为6种不同的排列方式。
除上述三种基本形态外，近年来，人们还发现了细胞呈 梨形、星形、方形和三角形的细菌。
微生物的主要类群
2.1.1.2 细菌细胞的大小
细菌的个体通常很小，常用微米(m)作为测量其长度、 宽度或直径的单位。由于细菌的形态和大小受培养条件的影 响，因此测量菌体大小时以最适培养条件下培养的细菌为准。 多数球菌的直径为0.5～2.0m；杆菌的大小(宽×长)为 （0.5～1.0）m×（1～5）m；螺旋菌的大小(宽×长)为 （0.25～1.7）m×（2～60）m。螺旋菌的长度是菌体两 端点间的距离，不是其实际的长度，所以在表示螺旋菌的长 度仅指其两端的空间距离。在进行形态鉴定时，测其直正的 长度按螺旋的直径和圈数来计算。
原核是重要的遗传物质，携带着细菌的全部遗传信息。 它的主要功能是决定细菌的遗传性状和传递遗传信息。
微生物的主要类群
除原核外，很多细菌还含有质粒。质粒为小型环状DNA 分子。根据其功能不同可分为三类：①致育因子(F因子)， 与有性接合有关；②抗药性质粒(R因子)，与抗药性有关； ③降解性质粒，与降解污染物有关。质粒既能自我复制，稳 定地遗传，也可插入细菌DNA中，或与其携带的外源DNA片断 共同复制；它既可单独转移，也可携带细菌DNA片段一起转 移。所以，质粒已成为遗传工程中重要的运载工具之一。质 粒的有无与细菌的生存无关。但是，许多次级代谢产物如抗 生素、色素等的产生，芽孢的形成，均受质粒的控制。
微生物的形态与分类
• 二、酵母菌的细胞构造
• （一）细胞壁
• 细胞壁的厚度约为0.1～0.3μm，重量为细 胞干重的18％～25％，能有效地保护细胞 正常地生存
• （二）荚膜物质
• (三）细胞膜 • 酵母细胞膜约8nm厚，与细菌区别：组成上
含有固醇（甾醇）；结构上无特化的间体 结构；功能上与能量形成无关
• （四）细胞核 • 酵母细胞核由一种光学稠密的核仁部分和
酵母的假菌丝
• ②裂殖
• 在裂殖酵母属中，当酵母细胞的径间出现 横隔之后，就会横向裂开形成两个细胞， 同时形成芽痕，然后逐渐在原细胞和新长 出的细胞间留下一道环状的疤痕
• ③芽裂
• 这是一种界于出芽和横隔形成两者之间的 一种裂殖法，这种繁殖法很少见。它首先 是在芽基很宽的颈处出芽，然后形成一层 横隔将芽与母细胞分开
第二节 细 菌
• 一、细菌的细胞形态和大小 • 细菌的大小是以微米（1/1000 ㎜）作为
单位 • 球状菌—— 球菌（双球菌、链球菌、四
联球菌、八叠球菌、葡萄球菌）
• 棒状 —— 杆菌 • 螺旋状 —— 螺形菌（弧菌、螺菌） • 不规则形状——环境条件改变时的形状
细菌的基本形态
• 二、细菌细胞的一般构造及特殊结构
• 2.有性繁殖
• 酵母菌以形成子囊孢子的方式进行繁殖的 过程，称为有性繁殖
• 酵母菌的 生活史
• 四、酵母菌的分类 • 分类依据
经典分类法中以形态特征和生理生化特征 相结合
• 五、发酵工业中常用常见的酵母菌
酿酒酵母
白地霉
异常汉逊酵母
粉状毕赤酵母
第五节 霉 菌
• 一、霉菌的形态与构造 • （一）菌丝与菌丝体 • 1、根据形态不同分类
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• 2.2.1 微生物的分类依据和方法
• 微生物分类的具体任务 微生物分类的具体任务：分类、鉴定与命名。 • 微生物分类鉴定步骤： 1） 得到其纯培养物； 2）测定一系列必要鉴定指标（形态特征； 生理生化特征、生态特征、免疫特征和遗传特 征等）; 3）查找权威检索表或鉴定手册。 帕杰氏细菌鉴定手册』 『帕杰氏细菌鉴定手册』 真菌鉴定手册』 『真菌鉴定手册』
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类脂A是G-内毒素的基础 脂多糖（Lipolysaccharide)的组成
1、6 CH2 O 类脂A：2个N－乙酰葡糖胺及5个长链脂肪酸 PO4 3个2－酮－3－脱氧辛糖酸 OR PO4 内核心区 RO NH 3个L－甘油－甘露庚糖 NH | | R1 R2 外核心区：5个己糖（Hex），包括葡糖胺、 半乳糖、葡萄糖 CH2OR
Structure of peptidoglycan
O OH O
n N-acetylmuramic acid
CH2OH
CH3-CH- C=0 G NH M L-Ala β-(1,4) linkages HC-C-CH3 L-alanine C=0 NH D-glutamic acid D-Glu COOH-C-H (CH2 )2 meso-diaminopimelic acid C=0 NH DPA L-Lys peptide bond H-C- (CH2)-NH2 D-alanine C=0 G+细胞壁 NH D-Ala 肽聚糖 CH3-C-H 革兰氏阴性菌细胞壁肽聚糖的一个重复单位 COOH 单体结构
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单球菌(single coccus)
. . ... ... .... .. .... .. . ..... .. .. .... .... .. .
单球菌（显微镜下示意图）
双球菌(double coccus)
... .. .... ..... . .. . .. .. .... .. .. .
Streptomyces albosporeus(Krainsky) Waksman et Henrici,
Micrococcus sp.(spp.), Bacillus subtilis var.niger
需要牢记的一些微生物学名
• • • • • • 大肠杆菌: 大肠杆菌 Escherichia coli 枯草杆菌 Bacillus subtilis 金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus 酿酒酵母: 酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae 灰色链霉菌 Streptomyces griseus 产黄青霉:penicillium chrysogenum 产黄青霉
主要内容
• • • • • 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 微生物在生物界中的地位 微生物的分类和命名 原核微生物 真核微生物 非细胞型微生物
非细胞型
（病毒）
原核微生物
微生物
细胞型
古生菌（Archaea） 细菌（Bacteria）
真核微生物（Eukarya）
真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、 单细胞藻类、 原生动物等 细菌又称真细菌，包括普通细菌、放线菌、蓝细菌、 枝原体、立克次氏体和衣原体等 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。
烟草对水质的影响
• • • • 康师傅矿物质水 开水房饮用水 将烟草烟气吐入烧杯 晃动后— 晃动后—水颜色由浅蓝变为浅黄
主要内容
• • • • • 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 微生物在生物界中的地位 微生物的分类和命名 原核微生物 真核微生物 非细胞型微生物
2.1 微生物在生物界中的地位
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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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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细胞壁与革兰氏染色
甲菌 初染 结晶紫 乙菌 媒染 碘液 脱色 乙醇 复染 沙黄
紫色（G＋）
红色（G-）
革兰氏染色步骤示意图
细菌细胞的大小
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
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
Cell Walls of Bacteria
肽聚糖
细胞质膜
外壁层 Gram positive bacteria, G+ Gram negative bacteria, G—
细菌的细胞壁(粉红色以外的部分)
•Peptidoglycan is found only in bacteria •Keeps cells from lysing, due to turgor pressure
（二）生理生化特征 生理生化特征
1．营养来源：利用营养的能力。包括碳源、 能源、氮源、无机盐以及生长因子。 2．代谢产物：产酸、产气等。包括反应类型和酶。 3．抗逆性：对噬菌体、抗生素、染料等抗微生物因 子的反应也是分类鉴定的依据。
（三）生态特征
包括微生物的天然生境以及与微生物生 活相关连的环境因子。 1．氧气 2．温度 3．pH 4．盐度 与其他生物之间的寄生和共生关系： 5．与其他生物之间的寄生和共生关系：
第二章 微生物的形态和分类
北京林业大学林化教研室
人体体液酸碱度与健康
• 人体呈弱碱性7.35-7.45 ； 人体呈弱碱性7.357.35 • 人体细胞最佳运作状态7.40； 人体细胞最佳运作状态7.40； 7.40 • 体液为酸性会导致疾病多发-高血压、肥胖、 体液为酸性会导致疾病多发-高血压、肥胖、 甚至于癌症等等； 甚至于癌症等等；
肽聚糖（Peptidoglycan)结构中短肽的连接形式
E.coli(左）与C.poinsettiae(右）肽聚糖中的肽桥
G＋` G－细胞壁成分的区别
成 分 肽聚糖 磷壁酸 类脂质 蛋白质 占细胞壁干重的 % G－
G＋
含量很高（30-95） 含量很低（5-20） 0 含量较高（<50） 一般无（<2） 0 含量较高（-20） 含量较高
二、遗传特征分类
• 从外部形态、生理生化反应到细胞内部， 如核酸、蛋白质等，触及生物的化学本质。 • • • • （一）核酸分析：DNA的G+C值是恒定的。 （二）DNA杂交试验 （三）细胞壁成分分析-放线菌的分类 （四）红外光谱
2.2.2 微生物的分类单元
界 门 纲 目 科 属 种
常用的几种分类概念 • 种：亲缘关系较近的微生物有机体的集合，它们在进 亲缘关系较近的微生物有机体的集合，
微生物的分类方法
• 一、传统分类法 传统分类法 • 二、遗传特征分类法 遗传特征分类法 • 三、化学特征分类法 化学特征分类法 • 四、数值分类法 数值分类法 • 目前应用最多的是传统分类法和遗传分类 目前应用最多的是传统分类法和 传统分类法
一、传统分类法
• 根据微生物形态、生理生化、生态和抗原等表 表 型特征进行分类的方法。 型特征 （一）形态特征 形态特征 1．个体形态特征 2．群体形态特征 （1）平板上的菌落特征 （2）液体培养特征
养，均可称为菌株。 均可称为菌株。
2.2.3 微生物的命名
• 命名的方法：国际法规命名，即林奈所创立的双名法。 命名的方法：国际法规命名，即林奈所创立的双名法。 • 双名法的规则：微生物的学名依属和种而命名，由两 双名法的规则：微生物的学名依属和种而命名， 个拉丁字或希腊字或拉丁化了的其它文字组成，属名 个拉丁字或希腊字或拉丁化了的其它文字组成， 在前，为名词，开头字母大写， 在前，为名词，开头字母大写，是该微生物的主要特 种名在后，为形容词。 征。种名在后，为形容词。如：Stapylococcus aureus,
细胞大小的测量结果只是近似值或平均值
细菌细胞的结构
细菌细胞的结构
细胞壁 细胞壁以内的构造—原生质体 细胞壁以外的构造
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细胞壁（cell wall) 细胞壁的结构 细胞壁 的功能 细胞壁 的化学组成 细胞壁与革兰氏染色 无壁细胞与原生质体
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细菌细胞壁（cell wall）的结构
Whittaker的五界分类系统
非细胞型 （病毒）
微生物
细胞型 原核微生物
古生菌（Archaea） 细菌（Bacteria）
真核微生物（Eukarya）
真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、 单细胞藻类、 原生动物等
我国学者王大耜（si） 我国学者王大耜（si）增设一个病毒界称为六界系统
三 域 学 说
2.2 微 生 物 的 分 类与命名
幽门螺旋菌
左：显微数码摄像 右：结构示意图
其他形状的细菌
Different Shapes 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
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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
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磷壁酸(Teichoic acids)结构
种类
壁磷壁酸 膜磷壁酸
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