华中农业大学微生物学第二章文稿演示
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微生物第二章ppt课件
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微生物学
b.革兰氏阴性细菌的细胞壁
以大肠杆菌为代表 肽聚糖含量占细胞壁的10%，厚度仅为2-3 nm。 肽聚糖结构与革兰氏阳性菌相比差别在于： 1)肽尾的第三个氨基酸为内消旋二氨基庚二酸(m-DAP)； 2)没有特殊的肽桥，其前后两个单体间的联系仅有甲肽 尾的第四个氨基酸--D-丙氨酸的羧基与乙肽尾的第三 氨基酸-- m-DAP的氨基直接连接而成。
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微生物学 革兰阴性菌和阳性菌细胞壁肽聚糖化学结构
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微生物学
革兰阴性菌细胞壁肽聚糖
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微生物学
b.革兰氏阴性细菌的细胞壁
阴性细菌细胞壁特有的成分：脂多糖（LPS） 是位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚 的类脂多糖物质。它有类脂A、核心多糖和O— 特异侧链三部分组成。
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微生物学
2.3.3. 细菌(Bacteria,Bacterium)
细菌是一类细胞细而短(细胞直径约 0.5µm, 长度约0.5～5µm )、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。
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微生物学
2.3.3.1. 细菌的形态
梭状杆菌
葡萄球菌
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-29ຫໍສະໝຸດ 微生物学(5)内含物颗粒(Reserve granule)
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微生物学
(6)核糖体(Ribosome)
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微生物学
2.3.2 染色技术(Straining)
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微生物肥料
5406菌肥作用机理
1、抗生菌肥5406分泌抗生素，对植物病原真菌、寄生细菌有很好的拮抗作用。抑制有害微生物，增加了根际微生物的生理活性。 2、刺激与调节作物生长：分泌多种不同类型的刺激素。 3、转化土壤和肥料的营养元素：将不能吸收利用的N、P、K转化为可利用状态，可提高水解N、速效P和速效K的含量。 4.促进农作物对养分的吸收，提高对纤维素的分界能力，加强对有机质的分解；改善土壤物理性能；施用后，P提高60%~70%；土壤团粒结构增加，通气性好。
产生活性物质
核酸
生长激素、细胞分裂素
赤霉素、乙烯和脱落酸
水杨酸
产生铁载体抑制病害
抑病作用
产生抑制真菌病害的酶
产生抗生素抑制病害
农杆菌属、无色杆菌属
假单孢菌
根际促生微生物的种类
硝化细菌、反硝化细菌
链霉菌
小单孢菌放线菌来自细菌霉菌毛霉、根霉、腐霉
青霉、曲霉、木霉、镰刀霉
菌根菌对植物的促进作用
①提高植物对毒物的耐受能力
②提高植物对不良环境的耐受范围
③产生抗生素抑制植物病害
8、光合细菌肥料
是一类能将光能转化成生物代谢能量的微生物。如蓝细菌、紫细菌、绿细菌和盐细菌等, 广泛分布于自然界中。
9、复合微生物肥料
指含一种以上有益微生物及其他营养物质的混合制剂. 选择配制复混微生物肥料的主要原则是: 各种微生物必须彼此没有抑制作用，并且在同一载体中不会互相争夺营养， 在微生物与营养物质复配中所加入的营养干物质数量及其对微生物的存活没有影响
根瘤菌与豆科植物间的共生
------形成根瘤共生体
根瘤菌固定大气中的气态氮为植物提供 氮素养料；
豆科植物的根系分泌物能刺激根瘤菌的生 长, 同时, 还为根瘤菌提供保护和稳定 的生长条件。
1、抗生菌肥5406分泌抗生素，对植物病原真菌、寄生细菌有很好的拮抗作用。抑制有害微生物，增加了根际微生物的生理活性。 2、刺激与调节作物生长：分泌多种不同类型的刺激素。 3、转化土壤和肥料的营养元素：将不能吸收利用的N、P、K转化为可利用状态，可提高水解N、速效P和速效K的含量。 4.促进农作物对养分的吸收，提高对纤维素的分界能力，加强对有机质的分解；改善土壤物理性能；施用后，P提高60%~70%；土壤团粒结构增加，通气性好。
产生活性物质
核酸
生长激素、细胞分裂素
赤霉素、乙烯和脱落酸
水杨酸
产生铁载体抑制病害
抑病作用
产生抑制真菌病害的酶
产生抗生素抑制病害
农杆菌属、无色杆菌属
假单孢菌
根际促生微生物的种类
硝化细菌、反硝化细菌
链霉菌
小单孢菌放线菌来自细菌霉菌毛霉、根霉、腐霉
青霉、曲霉、木霉、镰刀霉
菌根菌对植物的促进作用
①提高植物对毒物的耐受能力
②提高植物对不良环境的耐受范围
③产生抗生素抑制植物病害
8、光合细菌肥料
是一类能将光能转化成生物代谢能量的微生物。如蓝细菌、紫细菌、绿细菌和盐细菌等, 广泛分布于自然界中。
9、复合微生物肥料
指含一种以上有益微生物及其他营养物质的混合制剂. 选择配制复混微生物肥料的主要原则是: 各种微生物必须彼此没有抑制作用，并且在同一载体中不会互相争夺营养， 在微生物与营养物质复配中所加入的营养干物质数量及其对微生物的存活没有影响
根瘤菌与豆科植物间的共生
------形成根瘤共生体
根瘤菌固定大气中的气态氮为植物提供 氮素养料；
豆科植物的根系分泌物能刺激根瘤菌的生 长, 同时, 还为根瘤菌提供保护和稳定 的生长条件。
(优选)华中农业大学微生物学第二章
Concepts
• Prokaryotes are small and simple in structure when compared with eukaryotes , yet they often have characteristic shape and size.
• Prokaryotic genetic material is located in an area called the nucleoid and is not enclosed by a membrane.
Gram-positive Cell Wall
The Gram-positive cell wall has a peptidoglycan layer that is relatively thick (ca. 40 nm) and comprises approximately 90% of the cell wall. The cell walls of most Gram-positive eubacteria also have teichoic acids.
um in diameter and from 2 to 8 um in length
A cyanobacterium 8 x 50 um
A rod-shaped prokaryote is typically about 1-5 micrometers (μm) long and about 1 μm wide
（优选）华中农业大学微生物 学第二章
Chapter Outline
2.1 Overview of the structure of microbial cells 2.2 Procaryotic cell wall 2.3 Cytoplasmic membrane 2.4 Cellular genetic information 2.5 Cytoplasmic matrix – Ribosome and Inclusions 2.6 Components external to the cell wall 2.7 Bacterial endospores 2.8 Comparison of the prokaryotic and eukaryotic cell
微生物学第二章教学课件
Vegetative bodies
Septate hyphae and
non-septate hyphae
Mycelium
The structure of hypha
Septum of hypha
•整个菌丝就是一个单细胞； •菌丝内含有多个核；
•其生长过程只表现为菌丝的延长和细胞 无隔膜菌丝为低等真菌
Chapter
two
Eukaryotic Microorganism
Definition（真核细胞的定义）
Eukaryotic microorganisms have the nuclear membrane coating a cell nucleus, carry out mitosis, and have mitochondria in the cytoplasm. They mainly include yeast (unicelluar fungi), filamentous fungi, microalgae and protozoa. Thus, the eukaryotic microorganisms is not a natural monophyletic taxon. The Fungi is one of the most significant kingdoms in these Eukaryotic microorganisms which have more species.
One of the features that caused taxonomists finally to remove fungi from the plant kingdom was the distinctive chemical nature of the fungal cell wall. Whereas plant and algal cells have walls composed of cellulose, the cell wall of fungi is made up principally of chitin, a strong but flexible polysaccharide that is also found in the exoskeleton of insects.
华中农业大学微生物学
Gram-positive Cell Wall
The Gram-positive cell wall has a peptidoglycan layer that is relatively thick (ca. 40 nm) and comprises approximately 90% of the cell wall. The cell walls of most Gram-positive eubacteria also have teichoic acids.
Naked eye
Eukaryotes
Light microscope
Electron microscope
Prokaryotes Viruses
Surface area and volume relationships in cells
a cell increases in size, its surface area – to – volume ratio decreases
Chemical Structure of Lipopolysaccharide
O side chain
Core polysaccharide
Lipid A
Molecular Model of E.coli Lipopolysaccharide
Cell Walls of Archaebacteria
The Prokaryotic Cell
1. Their genetic material (DNA) is not enclosed within a membrane and they lack other membrane – bounded organelles
华南农业大学 兽医微生物学 课件 2 细菌总论——形态、结构、生长繁殖
颗粒型菌落
丝状菌落
（二）细胞膜 (cell membrane)
细胞膜液态镶嵌模型
◼细菌细胞膜的结构与真核细 胞者基本相同，由磷脂和多 种蛋白质组成，但不含胆固 醇。
◼细菌细胞膜的功能与真核细 胞者类似，主要有物质转运、 生物合成和呼吸等作用。
(三）间体(mesosome)
间体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多 见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体。
O-侧链多糖（有种型特异性） 核心多糖（有属特异性）
脂多糖的功能
（1）能够吸附钙离子、镁离子等阳离子； （2）为噬菌体提供特异的吸附受体。
致热，白细胞增多，对裂解酶类和寄主细胞的吞噬 作用有一定的抗性，也可刺激宿主细胞产生白介素 和肿瘤坏死因子
（4）外膜蛋白（OMP)
微孔 蛋白
分子筛作用
与细菌黏附和特 定物质摄取有关
1. 荚膜的化学组成
大多数细菌的荚膜是多糖，如猪链球菌；少数菌 的荚膜为多肽，如炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等； 极少数二者均有，如巨大芽孢杆菌。荚膜具有抗 原性，并具有种和型的特异性。
2. 荚膜的功能
◼ 抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，因 而荚膜是病原菌的重要毒力因子。
◼ 抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最外层，有 保护菌体避免干燥和减少有害物质的损伤作用。
间体
（四）核体 (nuclear body)
核体
细菌不具有成形的核，无核膜、 核仁，遗传物质称为核质或拟 核。功能是负载遗传信息。
核质由单一密闭环状DNA分子 反复回旋卷曲盘绕组成松散网 状结构。
（五）细胞质 (cytoplasm)
细胞质：细菌细胞膜内包裹的、除核体以外的所
华中农业大学微生物学考试大纲
微生物学考试大纲一、微生物纯培养技术和显微技术本章要求学生重点了解微生物培养基制作方法和过程，细菌、真菌和放线菌的分离、纯化的原理和无菌操作技术；普通光学显微镜成像原理和使用方法；显微观察制片技术，尤其是革兰氏染色、芽胞染色和荚膜染色技术。
此外，应重点掌握细菌、真菌和放线菌的基本形态结构特点。
二、微生物细胞的结构与功能重点了解原核细胞与真核细胞间的异同点；要求能够独立绘制一幅原核细胞（细菌）和一幅真核细胞（真菌）的模式图，并详细描述其细胞结构与功能。
三、微生物营养重点了解和掌握微生物对营养物质的基本需求；微生物的营养类型与特点；营养物质进入细胞的方式和特点以及培养基的种类和制备原则。
四、微生物的代谢重点掌握微生物的能量代谢特点，代谢调节机制，了解代谢类型的多样性和次生代谢的重要经济意义。
五、微生物的生长、繁殖及其控制以细菌为例，描述细胞个体生长和群体生长的特点和规律，了解微生物生长的常用测定方法和原理，以及影响微生物生长的环境因素。
概述控制微生物生长的主要因素，此外，以真菌为例，描述其生长、繁殖规律和环境的影响。
六、病毒重点了解病毒的基本形态特点和化学组成，掌握病毒学研究的基本方法，以噬菌体为例，详述病毒的复制周期及其特点。
简述亚病毒因子的特点。
七、微生物遗传重点了解原核微生物的几种基因转移和重组方式，质粒和转座因子的分子结构和主要类型。
基因突变的分子基础以及诱变在微生物育种中的应用。
八、微生物生态重点掌握微生物在自然界的分布及其作用，尤其是在自然界物质循环中的作用。
了解微生物之间以及微生物与其它生物之间的相互关系，和微生物在污染物降解和转化中的作用。
九、微生物分类鉴定重点掌握细菌分类内容和分类鉴定的特征和技术华中农业大学高校教师微生物学专业考试大纲2006-09-22 14:46:20 华中农业大学华中农业大学主要参考文献1.沈萍微生物学高等教育出版社2000年2周德庆微生物学教程（第二版）高等教育出版社2002年3黄秀梨微生物学高等教育出版社1998年4李阜棣微生物学中国农业出版社2000年第一章微生物的细胞结构与功能目的要求：通过本章的学习，要求掌握：原核细胞的结构与功能；真核细胞的结构与功能；原核细胞与真核细胞的主要区别。
华中大微生物学实验讲解
华中大微生物学实验讲解实验一微生物制片及形态观察一、细菌简单染色法及形态观察（一）基本原理简单染色法是利用单一染料对细菌进行染色的一种方法。
此法操作简便，适用于菌丝体一般形状和细菌排列的观察。
常用碱性染料进行简单染色，这是因为：在中性、碱性或弱酸性溶液中，细菌细胞通常带负电荷，而碱性染料在电离时，其分子的染色部分带正电荷（酸性染料带负电荷），因此碱性染料的染色部分很容易与细菌结合使细菌着色。
经染色后的细菌细胞与背景形成鲜明的对比，在显微镜下更易于识别。
常用作简单染色的染料有美蓝、结晶紫、碱性复红等。
当细菌分解糖类产酸使培养基pH下降时，细菌所带正电荷增加，此时可用伊红、酸性复红或刚果红等酸性染料染色。
（二）实验材料1．菌种：大肠杆菌、酵母菌的斜面培养物。
2．染色剂：吕氏碱性美蓝、草酸铵结晶紫等。
3．仪器或其它用具：显微镜，酒精灯，载玻片，接种环，双层瓶，擦镜纸等。
（三）实验步骤1. 涂片：取一块载玻片，滴一小滴蒸馏水于玻片中央，用接环以无菌操作的方法，从菌种斜面上挑取少许菌苔于水滴中，混匀，并涂成薄膜。
涂片要涂抹均匀，不宜过厚。
2. 干燥：室温自然干燥或烘干。
3. 固定：涂面朝上，通过火焰2～3次。
此操作过程称热固定，其目的是使细胞质凝固，以固定细胞形态，并使之牢固附着在载玻片上；同时还可以杀死菌体；增加菌体与染料的结合力。
热固定温度不宜过高（以玻片背面不烫手为宜），否则会改变甚至破坏细胞形态。
4. 染色：将玻片平放于玻片搁架上，滴加1~2滴染液于涂片上。
草酸铵结晶紫染色约1 min；若用吕氏碱性美蓝、或石炭酸复红染色1～2 min。
5. 水洗：倒去染液，用自来水冲洗，直至涂片上流下的水无色为止。
水洗时，不要直接用水冲洗涂面，而应使水从载玻片的一端经涂面流向另一端，水流不宜过急过大，以免涂片薄膜脱落。
6. 干燥：自然干燥，或用吸水纸吸干，也可烘干。
7. 镜检：涂片干后镜检。
涂片必须完全干燥后才能用油镜观察。
微生物生长 华中农业大学微生物学课件
3、薄膜过滤计数法
用于计 数空气 或水中 的含菌
数
菌数低样品（如水）→膜过滤→培养→菌落计数
（二）细胞生物量的测定
n 测定细胞干重法
单位体积培养物中细胞物质的干重
n 含氮量测定法
微生物细胞中蛋白质的含量是比较稳定的，测出微生物 细胞中的含N量后再换算出蛋白质的含量，可用凯氏定 N法 。
蛋白质的含量=氮量×6.25
2. 利用选择性培养基分离
微生物群落中数量占少数的微生物的分离纯化
t 抑制大多数其它微生物的生长
t 使待分离的微生物生长更快
使待分离的微生物在群落中的数量 上升，方便用稀释法对其进行纯化。
根据所要分离的菌种特性选用培养基，如：
不同菌对营养的要求
分离真菌，用马丁氏培养基，pH偏酸 分离放线菌，用高氏1号，pH中性偏碱
Chapter 6 第六章 微生物的生长与环境条件
n 第一节 微生物生长量的测定 n 第二节 细菌群体的生长 n 第三节 环境条件对微生物生长和代谢的影响
第一节 微生物生长量的测定
一. 获得纯培养的方法 二. 细菌群体生长的测定
一、获得纯培养的方法
q 微生物在自然界总是混杂地生活，要 想研究某一种微生物，必须把研究对象 从混杂群体中分离出来。
2、最大概率法 (MPN 法)
§ 将待测菌液作十倍系列稀释，每稀释度3—5个重复，培养后 检查细菌的生长，以有细菌生长的最后三个稀释度的管数作数 量指标，由数理统计表查出近似值，再乘以数量指标第一位的 稀释倍数，即为原菌液的菌数。
例如：某细菌在稀释培养法中生长情况如下：
稀释度：
10—3，10—4，10—5，10—6，10—7，10—8
§ 稀释分离
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• The prokaryotic cell wall almost always has peptidoglycan and is chemically and morphologically complex.
2.1 Overview of Cell Structure
A procaryotic cell A eucaryotic cell
华中农业大学微生物学第二章文稿演示
Chapter Outline
2.1 Overview of the structure of microbial cells 2.2 Procaryotic cell wall 2.3 Cytoplasmic membrane 2.4 Cellular genetic information 2.5 Cytoplasmic matrix – Ribosome and Inclusions 2.6 Components external to the cell wall 2.7 Bacterial endospores 2.8 Comparison of the prokaryotic and eukaryotic cell
Shape: Bacteria have a few basic shapes
spherical coccus Rod-shaped bacillus
spirallum
2.2 Prokaryotic Cell Wall Cell Wall
• The cell wall of the bacterial cell is a complex, semi-rigid structure that is responsible for the characteristic shape of the cell. The cell wall surrounds the underlying, fragile plasma (cytoplasmic) membrane and protects it and internal parts of the cell from adverse changes in the surrounding environment.
um in diameter and from 2 to 8 um in length
A cyanobacterium 8 x 50 um
A rod-shaped prokaryote is typically about 1-5 micrometers (μm) long and about 1 μm wide
• Almost all prokaryotes have cell walls.
Schematic diagram of bacterial cell walls
Gram+
Gram-
Bacteria can be divided into two major groups, called gram-positive and gram-negative. The original distinction between gram-positive and gram-negative was based on a special staining procedure, the Gram stain
Gram-positive Cell Wall
The Gram-positive cell wall has a peptidoglycan layer that is relatively thick (ca. 40 nm) and comprises approximately 90% of the cell wall. The cell walls of most Gram-positive eubacteria also have teichoic acids.
3. Their cell wall almost always contain the complex polysaccharide peptidoglycan
4. They are very small!!
Schematic diagram of a bacterial cell
Size: Most bacteria fall within a range from 0.2 to 2.0
ConcepBiblioteka s• Prokaryotes are small and simple in structure when compared with eukaryotes , yet they often have characteristic shape and size.
• Prokaryotic genetic material is located in an area called the nucleoid and is not enclosed by a membrane.
The Prokaryotic Cell
1. Their genetic material (DNA) is not enclosed within a membrane and they lack other membrane – bounded organelles
2. Their DNA is not associated with histidine
Microorganisms in general are very small and are completely invisible to the naked eye.
size comparison of microorganisms
Meters
Visibility scale Relative size of Microbes
Naked eye
Eukaryotes
Light microscope
Electron microscope
Prokaryotes Viruses
Surface area and volume relationships in cells
a cell increases in size, its surface area – to – volume ratio decreases
2.1 Overview of Cell Structure
A procaryotic cell A eucaryotic cell
华中农业大学微生物学第二章文稿演示
Chapter Outline
2.1 Overview of the structure of microbial cells 2.2 Procaryotic cell wall 2.3 Cytoplasmic membrane 2.4 Cellular genetic information 2.5 Cytoplasmic matrix – Ribosome and Inclusions 2.6 Components external to the cell wall 2.7 Bacterial endospores 2.8 Comparison of the prokaryotic and eukaryotic cell
Shape: Bacteria have a few basic shapes
spherical coccus Rod-shaped bacillus
spirallum
2.2 Prokaryotic Cell Wall Cell Wall
• The cell wall of the bacterial cell is a complex, semi-rigid structure that is responsible for the characteristic shape of the cell. The cell wall surrounds the underlying, fragile plasma (cytoplasmic) membrane and protects it and internal parts of the cell from adverse changes in the surrounding environment.
um in diameter and from 2 to 8 um in length
A cyanobacterium 8 x 50 um
A rod-shaped prokaryote is typically about 1-5 micrometers (μm) long and about 1 μm wide
• Almost all prokaryotes have cell walls.
Schematic diagram of bacterial cell walls
Gram+
Gram-
Bacteria can be divided into two major groups, called gram-positive and gram-negative. The original distinction between gram-positive and gram-negative was based on a special staining procedure, the Gram stain
Gram-positive Cell Wall
The Gram-positive cell wall has a peptidoglycan layer that is relatively thick (ca. 40 nm) and comprises approximately 90% of the cell wall. The cell walls of most Gram-positive eubacteria also have teichoic acids.
3. Their cell wall almost always contain the complex polysaccharide peptidoglycan
4. They are very small!!
Schematic diagram of a bacterial cell
Size: Most bacteria fall within a range from 0.2 to 2.0
ConcepBiblioteka s• Prokaryotes are small and simple in structure when compared with eukaryotes , yet they often have characteristic shape and size.
• Prokaryotic genetic material is located in an area called the nucleoid and is not enclosed by a membrane.
The Prokaryotic Cell
1. Their genetic material (DNA) is not enclosed within a membrane and they lack other membrane – bounded organelles
2. Their DNA is not associated with histidine
Microorganisms in general are very small and are completely invisible to the naked eye.
size comparison of microorganisms
Meters
Visibility scale Relative size of Microbes
Naked eye
Eukaryotes
Light microscope
Electron microscope
Prokaryotes Viruses
Surface area and volume relationships in cells
a cell increases in size, its surface area – to – volume ratio decreases