放线菌、蓝细菌等原核微生物
课后习题答案《环境工程微生物学》第三版周群英

课后习题答案《环境工程微生物学》第三版周群英绪论1、何谓原核微生物?它包含什么微生物?答:原核微生物的核很原始,发育不全,只有DNA链高度折叠形成的一个核区,没有核膜,核质裸露,与细胞质没有明显界限,叫拟核或者似核。
原核微生物没有细胞器,只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫体系,如间体核光合作用层片及其他内折。
也不进行有丝分裂。
原核微生物包含古菌(即古细菌)、真细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、立克次氏体、支原体、衣原体与螺旋体。
2、何谓真核微生物?它包含什么微生物?答:真核微生物由发育完好的细胞核,核内由核仁核染色质。
由核膜将细胞核与细胞质分开,使两者由明显的界限。
有高度分化的细胞器,如线粒体、中心体、高尔基体、内质网、溶酶体与叶绿体等。
进行有丝分裂。
真核微生物包含除蓝藻以外的藻类、酵母菌、霉菌、原生动物、微型后生动物等。
3、微生物是如何分类的?答:各类微生物按其客观存在的生物属性(如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等)及它们的亲缘关系,由次序地分门别类排列成一个系统,从大到小,按界、门、纲、目、科、属、种等分类。
种是分类的最小单位,“株”不是分类单位。
4、生物的分界共有几种分法,他们是如何划分的?答:1969年魏泰克提出生物五界分类系统,后被Margulis修改成为普遍同意的五界分类系统:原核生物界(包含细菌、放线菌、蓝绿细菌)、原生生物界(包含蓝藻以外的藻类及原生动物)、真菌界(包含酵母菌与霉菌)、动物界与植物界。
我国王大教授提出六界:病毒界、原核生物界、真核生物界、真菌界、动物界与植物界。
5、微生物是如何命名的?举例说明。
答:微生物的命名是使用生物学中的二名法,即用两个拉丁字命名一个微生物的种。
这个种的名称是由一个属名与一个种名构成,属名与种名都用斜体字表示,属名在前,用拉丁文名词表示,第一个字母大写。
种名在后,用拉丁文的形容词表示,第一个字母小写。
环境微生物学
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环境微生物学一、微生物:是指所有形体微小,用肉眼无法看到,须借助于显微镜才能看见的单细胞或个体结构简单的多细胞或无细胞结构的低等生物的统称。
(不是分类学上的概念,而是一切微小生物的总称)1.原核微生物:包括各类细菌、放线菌、蓝细菌、黏细菌、立克次体、支原体、衣原体和螺旋体等;2.真核微生物:包含各类真喝藻类、真菌(酵母菌、霉菌等)、原生动物以及微型后生动物等。
二、微生物的特点(简答)1.个体大、种类多样2.分布广、代谢类型多样3.产卵慢、新陈代谢强度小三、双名法(名词解释)学名=种名+种名+(首次命名人)+(现名命名人)+(现名命名年份)一个生物的名称(学名)由两个拉丁字母表示,第一个字是属名,为名词,主格单数,第一个字母要大写;第二个字是种名,为形容词或名词,第一个字母不用大写;出现在分类学文献上的学名,往往还再加上首次命名人的姓氏(外加括号)、现命名人的姓氏和现名命名年份。
一、病毒(名词解释):就是没细胞结构的逊于微小微生物,专性真菌在活的宿主体内,可以通过细菌过滤器,大小在0.2微米以下。
二、病毒的特点(简答)2.非细胞结构4.只含一种遗传因子(dna或rna)5.既并无酶系则也并无蛋白质制备系统三、在病毒分类中经常使用的指标如下:(简答:需掌握五种)1.病毒无可奈何形态学指标:例如病毒颗粒的大小和形态;有没有包膜;外壳的对称性;多面体病毒的壳微体的数目和螺旋等距病毒的外壳直径;2.理化性质:病毒颗粒的分子量;浮力密度;沉降系数;对酸碱热的稳定性等;3.基因组特点:核酸类型(dna或rna);单链或双链;线状或环状;核酸上碱基的特征;mRNA方式;译者特征;译者后加工等。
4.病毒的蛋白质:转录酶、反转录酶、血凝素和神经氨酸酶的存在与否;氨基酸同源性;蛋白质的糖基化和磷酸化等5.宿主范围:对宿主的转移性;对细胞种类的特异性;生长特性;6.抗原性:血清学反应的特点;与相关病毒的较差反映程度等7.致病性:与否引发疾病;传播方式;病理学特点等;四、病毒的形态和结构1.病毒大致可以分成三类:杆状、线状和多面体(或球状)2.病毒颗粒有两种基本对称性:螺旋对称和多面体对称;有的病毒(例如大肠杆菌t偶数系列噬菌体)同时具备联众对称性,称作无机等距;3.病毒的蛋白质的作用与功能(简答):⑴维护促进作用,并使病毒免遭环境因素的影响;⑵决定病毒感染的特异性;⑶同意病毒的致病性、毒力和抗原性等;⑷使病毒与敏感洗白表面特定部位有特异亲和力,病毒可牢固的附着在敏感细胞上;四、亚病毒与新兴病毒(名词解释)1.类病毒:是一类寄生于高等生物细胞中最小的病原体,与病毒类似,但又有不同。
(食品微生物)第2章_微生物主要类群1细菌

35
2.颗粒状的内含物(inclusions) :
● 糖原和淀粉粒:主要的碳素和能源储藏物质, 可用碘液着色检查。 ● 异染粒:细菌特有的磷素养料贮存。 ● 聚β-羟基丁酸:一种与类脂相似的碳源和能源 贮存。 ● 硫滴和硫粒:某些化能自养的硫细菌贮存的能 源物质。 ● 磁粒:是少数磁性细菌细胞内特有的串状的 Fe3O4的磁性颗粒。
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细胞质膜结构图解
Diagram of the structure of cytoplasmic membrane
磷脂(占20%~30%),蛋白质(占50%~70%)
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具运输功能的整合蛋白(integral protein)或内嵌蛋白(intrinsic protein)
具有酶促作用的周边蛋白(peripheral protein)或膜外蛋白(extrinsic protein)
大型1.0~1.25 × 3~8 um 中型0.5~1.0 × 2~3 um 小型0.2~0.4 × 0.7~1.5 um 螺旋菌:以宽度×长度计算
11
1.3 细菌的构造
细胞质 菌毛
细菌鞭毛 核糖体
细胞质膜
荚膜 细胞壁
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1.3 细菌的构造
一、细胞壁
包在表面较坚韧略具有弹性的结构,占菌体干重的10-25%。
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革兰氏染色(Gram Staining)
结晶紫染色1分钟 细胞为紫色
碘液媒染1~3分钟 全部细胞仍为紫色
乙醇脱色(约30秒) G+细胞为紫色 G-细胞为无色
番红花液复染1~2分钟 G+细胞为紫色 G-细胞为红色
24
25
26
二、细胞质膜和内膜系统
1.细胞质膜及其结构
环境微生物 放线菌和蓝细菌1
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(2)诺卡氏菌属(Nocardia):100多种,产生30多种抗生素
(3)放线菌属(Actinomyces):多为致病菌 (4)小单孢菌属:30余种,能产生30余种抗生素 (5)链孢菌属:15种以上 (6)游动放线菌属:释放出有鞭毛,能在水中运动的游动孢子(孢囊孢 子)
第三节、蓝细菌(Cyanobacteria) 亦称蓝藻或蓝绿藻(blue-green algae),曾作为藻类的 一群。
光是一种电磁波
粒子性质
紫光波长最短,能量最大;红光波长较长,能量小
日光经过棱镜折射,形成连续不同波长的光,即可见光谱
光的性质
每个光合反应中约有250~350个辅助色素分子起天线作用。
光子 光系统2
光子 光系统1
电子载体
类囊体内部
NADPH
叶绿体基质
非环路的光合磷酸化途径和电子传递链
光反应发生在类囊体膜上
(1)分生孢子:最常见。
由孢子丝生长到一定阶段横割分裂(断裂)而成,故成串排列。
(2)孢囊孢子: 由菌丝分化孢子囊,其内形成大量的孢囊孢子。 菌落特征: 分为两类: ①大量气生菌丝:如链霉菌 ②气生菌丝极少:如诺卡氏菌 (三)经济价值 最大的经济价值:产生抗生素。
产生的抗生素据不完全统计达1700多种,占已知抗生素的2/3 (四)分类和代表属
能进行光合 作用 单细胞、团 聚体、丝状 体
过量繁殖会形成“水华”
3、光合作用与类囊体 营养类型:光能自养微生物(与其他藻类相同)
叶绿素:
光 合 色 素
藻胆素:捕光天线色素,存在于蓝细菌、红藻、隐藻中
藻胆素:包括藻蓝素、藻红素、藻胆紫素和藻尿胆素。 在大多数蓝细菌中,藻蓝素占优势,故细胞呈特殊蓝色,蓝细菌由此得名。
微生物学名词解释
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微生物(Microorganism):指一般肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。
微生物学(Microbiology):是研究微生物生命活动规律的科学。
微生物生态学:是研究微生物与其周围生物和非微生物环境之间相互关系的一门科学。
原核微生物(prokaryote):细胞核无核膜包裹,只存在由裸露DNA组成的核区的原始单细胞生物,包括细菌、古菌、放线菌、蓝细菌等。
真核微生物(eukaryote):是具有核膜、核仁分化,能进行有丝分裂的一类较高等的微生物,其细胞质中有线粒体等细胞器和内质网等内膜结构,包括酵母菌、霉菌、单细胞藻类、原生生物等。
细菌(bacteria):指原核微生物中非古菌类的主要类群。
脂多糖(lipopolysaccharide/LPS):是革兰氏阴性菌细胞壁特有的成分,由O-侧链、核心多糖和类脂A三部分组成。
周质空间(periplasmicspace)或壁膜空间:在革兰氏阴性细菌中,位于细胞壁与细胞质膜之间的狭小空间。
原生质体(protoplast):在革兰氏阳性细菌培养物中加入溶菌酶或青霉素阻止其细胞壁的正常合成而获得的完全缺壁细胞。
原生质球(spheroplast):指细胞壁未全部去掉的细菌细胞,呈圆球状,可人为地通过溶菌酶或青霉素处理革兰氏阳性细菌而获得。
细菌L-型(L-form of bacteria):是细菌在某些环境条件下因基因突变而产生的无壁类型。
荚膜(capsule):有些细菌生活在一定营养条件下,可向细胞壁外分泌出一层黏性多糖。
鞭毛(flagella):某些细菌的细胞表面伸出细长、波曲、毛发状的附属物。
芽孢(spore):某些细菌在其生活史的一定阶段,于营养细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的结构。
菌落(colony):细菌在固体培养基上生长发育,几天内即可由1个或几个细菌分裂繁殖聚集而形成肉眼可见的群体。
纯培养(pure culture):如果一个菌落是由一个细菌个体生长、繁殖而成,则称为纯培养。
环境工程微生物学第二章-原核微生物(2)
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(三)细胞的结构
3、细胞质和内含物
5)气泡(gas vocuoles)
(三)细胞的结构
3、ห้องสมุดไป่ตู้胞质和内含物
6)核糖体(ribosome)
略
(三)细胞的结构
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
(三)细胞的结构
4、核区(nuclear region or area)
核心部分的细胞质却变得高度失水, 因此,具极强的耐热性。
渗透调节皮层膨胀学说
5、特殊的休眠构造——芽孢 6)伴孢晶体(parasporal crystal)
(三)细胞的结构
少数芽孢杆菌,例如苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)在 其形成芽孢的同时,会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶 性蛋白晶体——δ内毒素,称为伴孢晶体。 特点:不溶于水,对蛋白酶类不敏感;容易溶于碱性溶剂。
专性好氧的盐杆菌属(Halobacterium)的细菌,却生活在含氧极少的饱 和盐水中,它们细胞中气泡显著,其作用被认为是使菌体浮于盐水表面, 以保证细胞更接近空气。 有些厌氧性光和细菌利用气泡集中在水下10-30米深处,这样既能吸收适宜 的光线和营养进行光和作用,又可以避免直接与氧接触。
蓝细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面,并随风聚集成块,常使 湖内出现“水花”。
一种内源性氮源贮藏物,同时还兼有贮存能源的作用。
通常存在于蓝细菌中。
由含精氨酸和天冬氨 酸残基(1:1)的分枝 多肽所构成,分子量 在25000~125000。
3、细胞质和内含物
2)贮藏物(reserve materials):
⑤硫粒(sulfur globules) 很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时,常涉及对还原性 的硫化物如H2S,硫代硫酸 盐等的氧化。 在环境中还原性硫素丰富时, 常在细胞内以折光性很强的 硫粒的形式积累硫元素。 当环境中环境中还原性硫缺 乏时,可被细菌重新利用。
微生物学知识点
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微生物学知识点微生物学知识点协议一、微生物的定义与分类1、微生物的定义微生物是指肉眼难以看清,需要借助显微镜才能观察到的微小生物。
包括细菌、真菌、病毒、原生生物和某些藻类等。
2、微生物的分类原核微生物:细菌、放线菌、蓝细菌等。
真核微生物:真菌(酵母菌、霉菌)、原生生物(草履虫、变形虫)等。
非细胞型微生物:病毒、类病毒、朊病毒等。
二、微生物的特点1、体积小,面积大微生物个体微小,但其比表面积大,有利于物质交换和代谢活动。
2、吸收多,转化快微生物能迅速吸收营养物质,并在短时间内完成代谢和生长繁殖。
3、生长旺,繁殖快大多数微生物在适宜条件下能快速生长和繁殖,数量呈指数增长。
4、适应强,易变异微生物能适应各种环境条件,且容易发生遗传变异,产生新的性状。
5、分布广,种类多微生物在自然界中无处不在,其种类繁多,估计有数百万种以上。
三、微生物的营养1、营养物质碳源:提供微生物生长所需的碳元素,如糖类、有机酸等。
氮源:提供氮元素,如铵盐、硝酸盐、蛋白质等。
无机盐:包括钾、钠、钙、镁、铁、锰等元素。
生长因子:维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。
水:作为溶剂和生化反应的介质。
2、营养类型光能自养型:利用光能将二氧化碳转化为有机物,如蓝细菌。
光能异养型:利用光能和有机物作为碳源,如红螺菌。
化能自养型:通过氧化无机物获取能量,将二氧化碳转化为有机物,如硝化细菌。
化能异养型:利用有机物作为能源和碳源,大多数微生物属于此类。
四、微生物的生长1、生长曲线迟缓期:微生物适应新环境,代谢缓慢,细胞数量基本不变。
对数期:细胞快速分裂繁殖,生长速率最大,代谢旺盛。
稳定期:细胞生长速率与死亡速率相等,活菌数达到最高水平,代谢产物大量积累。
衰亡期:细胞死亡速率大于生长速率,活菌数逐渐减少。
2、影响生长的因素温度:每种微生物都有其适宜的生长温度范围,分为最低生长温度、最适生长温度和最高生长温度。
pH 值:不同微生物对 pH 值的要求不同,大多数细菌在中性或微碱性环境中生长良好。
放线菌-其他原核微生物
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一、放线菌的形态构造
大部分放线菌由分枝状的菌丝组成,菌
丝无隔膜,属单细胞。菌丝的粗细与细菌
中的杆菌宽度相近(1μm左右)。细胞壁
含胞壁酸、二氨基庚二酸,不含几丁质、
纤维素,革兰氏阳性。
一、放线菌的形态构造
(一)菌丝
菌丝根据形态和功能的不 同可分为: 基内菌丝(营养菌丝) 气生菌丝 孢子丝(繁殖菌丝)
二、立克次氏体(介于细菌和病毒之间)
1、概 念
立克次氏体,是大小介于通常的细菌与病毒之间,在许 多方面类似细菌,专性寄生于活真核细胞内的G-原核微生物。 H.T.Ricketts 1909年,首次发现洛杉矶斑疹伤寒的
病原体,并因研究此病而牺牲,1916年人们以他的名字命
名这类病原体作为纪念。
2、特 性 (1)某些性质与病毒相近 专性活细胞寄生物,除五日热(战壕热)立克次氏体外 均不能在人工培养基上生长繁殖。 a.体内代谢系统不完全,只能利用谷氨酸,不能利用 葡萄糖,一些必需的养料需从宿主细胞获得; b.细胞膜比一般细菌的膜疏松;为可透性膜,使它们 有可能容易从宿主细胞获得大分子物质,但也决定了它们 一旦离开宿主细胞则易死亡。 大小介于病毒与一般细菌之间,其中伯氏立克次氏体 能通过细菌过滤器 ; 一般个体:球状体:0.2-0.5 um 杆状体:0.3-0.5 x 0.3-2 um;以二等分裂的方式繁殖。
紧螺旋
单轮(有螺旋)
双轮(无螺旋)
双轮(有螺旋)
直形单轮生
螺旋形丛生
放线菌孢子丝的光学显微镜图片
孢子
•孢子形态: 有圆、卵圆、柱状等。 表面: 或光滑或粗糙;有的还带有毛 刺、鞭毛。 色素:因种而异。 孢子是放线菌的“种子”(无 性)。 孢子对于不良的外界环境有较 强的抵抗力。散落的孢子遇到 适宜条件就萌发长出菌丝。菌 丝分枝再分枝,最后形成网状 的菌丝体。
环境工程微生物学考试复习资料
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环境工程微生物学考试复习资料环境工程微生物学1、何谓原核微生物?它包括那些微生物?原核微生物没有细胞器,只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫结构体系;没有核膜,核质裸露,与细胞质没有明显的界限。
包括古菌、细菌、蓝细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。
2、何谓真核微生物?它包括那些微生物?真核微生物有发育完好的细胞核,核内有核仁和染色体,核膜将细胞核和细胞质分开,使两者有明显的界限。
包括除蓝细菌以外的藻类、酵母菌、霉菌、伞菌、原生动物、微型后生动物等。
3、微生物是如何分类的?为了识别和研究微生物,将各种微生物按其客观存在的生物属性(个体形态及大小、染色反应、生理生化反应、菌落特征、细胞结构、与氧的关系、血清学反应)及它们的亲缘关系。
4、微生物是如何命名的?举例说明?5、写出大肠埃希式杆菌和枯草杆菌的拉丁名称?6、微生物有哪些特点?1、个体极小2、分布广,种类繁多。
3、繁殖快4、易变异7、什么叫毒性噬菌体?什么叫温和噬菌体?毒性噬菌体:侵入宿主细胞后,随即引起宿主细胞裂解的噬菌体温和噬菌体:侵入宿主细胞后,不引起宿主细胞裂解的噬菌体8、噬菌体在液体培养基和固体培养基中各有怎样的培养特征?将噬菌体的敏感细菌接种在液体培养基中,经培养后敏感细菌均匀分布在培养基中而使培养基浑浊。
然后接种噬菌体,敏感细菌被噬菌体感染后发生噬菌体裂解,原来浑浊的细菌悬液变成透明的裂解溶液。
将噬菌体的敏感细菌接种在琼脂固体培养基上生长形成许多个菌落,当接种稀释适度的噬菌体悬液后引起点性感染,在感染点上进行反复的感染过程,宿主细菌菌落就一个个地被裂解成一个个空斑,这些空斑就叫噬菌斑9、病毒在水体和土壤中的存活时间主要受那些因素的影响?在海水和淡水中,温度是影响病毒存活的主要因素在土壤中病毒受土壤类型、渗滤液的流速、土壤空隙的饱和度、PH、渗滤液中的阳离子价数和数量、可溶性有机物和病毒种类10、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构有什么异同?各有哪些化学组成?革兰氏阳性菌含大量的肽聚糖,独含磷壁酸,不含脂多糖。
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)
(2)第二章 原核微生物(2)第三节-第五节 蓝细菌、放线菌、其他原核微生物

属)生长形成的化石化的叠层岩(约35亿年)中得到证实。 蓝细菌对于研究生物进化有重要意义。 蓝细菌有固氮作用,由于有固氮蓝细菌及根瘤菌、固 氮菌的共同作用,每年可固定全球1.7×108t氮,有效地利 用了氮气。地球上的氮气恒定在体积百分数78%。
一、蓝细菌的形态大小
蓝细菌的形态 单细胞:呈杆状和球状。
微囊蓝细菌(微囊藻)引起太湖水华
太湖湖面覆盖微囊蓝细菌(微囊藻) 的情景
采 水 样
微囊蓝细菌(微囊藻) 和螺旋蓝细菌(螺旋藻)
微囊蓝细菌(微囊藻)
微囊蓝细菌(微囊藻)引起太湖水华
蓝细菌引起太湖水华(赤潮) 2007.7.现场情景
第四节 放线菌
一、放线菌的个体形态、大小和结构 二、放线菌的菌落形态 三、放线菌的繁殖 四、放线菌的分类
第二亚组 第二亚群
湖丝蓝细菌属 拟筒孢蓝细菌属
Dactylococcopsi s
粘杆菌属
Limnothrix
Cylindrospermopsi s
Nostochopsis
真枝蓝细菌属
Gloeobacter
粘球蓝细菌属
拟色球蓝细菌属 鞘丝蓝细菌属 筒孢蓝细菌属 Chroococcidio Lyngbya Cylindrospermum psis
集胞蓝细菌属
Spirulina
Starria
Rivularia
Tolypothrix
斯塔尼尔氏蓝细菌属 单歧蓝细菌属 束蓝细菌属
Synechocystis
Symploca
束毛蓝细菌属
Trichodesmium
浅灰蓝细菌属
Tychonema
14 7 17 12 6
第2章(2)放线菌、蓝细菌等
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Filamentous Cyanobacterium,
Anabaena sp. (SEM x5,000)
21
钟青萍讲授
22
钟青萍讲授
3)细胞中含有叶绿素a,进行产氧型光合作用;
蓝细菌被认为是地球上生命进化过程中第一个产氧的 光合生物,也是分布最广的最大的一类光合生物。
4)具有原核生物的典型细胞结构:
CH3 C00 H
C02 + CH4
钟青萍讲授
32
极端嗜盐古菌群 Extreme halophilic bacteria
• 生活在很高浓度甚至接近饱和浓度盐环 境中的古菌。
• 细胞形态为杆形、球形和三角形、多角 形、方形、盘形等多形态。
• 革兰氏反应阴性,极生鞭毛,运动或不 运动。好氧或兼性厌氧。
• 主要分布于盐湖、晒盐场、高盐腌制品 等环境,可引起腌制品等腐败和脱色。
第2章 微生物主要类群及其 形态与结构
2 放线菌(Actinomycetes )
2 放线菌(Actinomyces)
放线菌是1877年合兹首先在牛体内发现的。
放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物, 只不过其细胞形态为分枝状菌丝。
是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性
较强的原核生物。也可将之定义为一类主要呈丝状生 长和以孢子繁殖的G+细菌。
的作用。------分解者
钟青萍讲授
5
(2)生产抗生素(Antibiotics)的主要微生物 据估计,全世界近万种抗生素约70%是放线菌
的次生代谢产物。
(3)筛选到许多新的生化药物 Eg.抗癌剂、酶抑制剂、抗寄生虫剂、免疫抑制剂 和农用杀虫(杀菌)剂等。
(4)是许多酶、维生素等的产生菌
2、第二章 原核微生物
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28
B、革兰氏阴性细菌外膜结构和细胞壁
29
C、外膜(脂多糖层)其主要功能:
a、(类脂A)是革兰氏阴性细菌致病物质—内毒素的 物质基础;
b、与磷壁酸相似,也有吸附Mg2+、Ca2+等阳离子以提
高阳离子在细胞表面的浓度的作用,从而提高细胞壁的稳
定性;
革兰氏染色法(Gram stain) 是由丹麦医生C.Gram于 1884年创立,因此称为革兰氏染色法。
其简要操作分初染、媒染、脱色和复染四步。 不同的细菌被染成不同的颜色原因: 因为细胞壁的结构和成分不同所造成的。经革兰氏 染色法染色后: 染成蓝紫色,称革兰氏阳性细菌(G+), 染成浅红色,称革兰氏阴性细菌(G-)。
在革兰氏阳性菌中,间体较为明显。
46
3、细胞质及其内含物
(1)细胞质:
细胞质概念 细胞质(cytoplasm):是细胞质膜包围的除核区外的一
切物质(半透明、胶状、颗粒状物质)的总称。 细胞质由流体部分和颗粒部分组成。 ① 流体部分(细胞溶质):含水量80%,其中,水溶性物
质主要为可溶性酶类和RNA。 原核生物的细胞质是不流动的,这点和真核生物明显不同
脂磷壁酸
革兰氏阴性细菌
脂多糖
孔蛋白
磷脂
外膜
肽聚糖 周质空间
细胞膜
脂蛋白 膜蛋白
膜蛋白
34
革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌细胞壁成分比较
细胞壁
主要成分 肽聚糖层数
壁厚度 外膜 磷壁酸 脂蛋白 脂多糖 周质空间 孔蛋白
革兰氏阳性菌
肽聚糖、磷壁酸 20
20~80nm 无 + -
窄(有些认为无) 无
微生物学-第一章
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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。
原核微生物
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螺旋体
4.细菌的特殊形态:
柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、 贝日阿托氏菌(丝状)、具有子实体的粘 细菌等是特殊形态的细菌。
(二)细菌的异常形态
1.畸形:理化刺激
结核杆菌的正常形态
结核杆菌的异常形态
2.衰退型
菌细胞衰老、养分缺乏
(三)细菌的大小
(1)测量:测微尺 (2)长度单位:微米(μm) (3)表示:
一紫二碘三脱色四复染,
阳为紫,阴为红
番红复染1min
结果: 阳性菌G+ ——紫色 阴性菌G- ——红色
抗酸染色法
步骤
涂片固定; 酸性复红初染;
3%醋酸酒精脱色;
美蓝复染
结果: 抗酸菌——红色; 非抗酸菌——蓝色
二、细菌细胞的一般结构
细菌细胞的一般结构包括:
细胞壁、细胞质膜、间体、 细胞质、核糖体、气泡、 细胞核、质粒和储藏物
平板培养
斜面培养
2.细菌在半固体培养基中的培养特征
半固体培养基:含0.3%~0.5%琼脂的培养 基 穿刺接种细菌
好氧菌
兼性厌氧菌
厌氧菌
无鞭毛,不运动 有鞭毛,能运动
3.液体培养基
有微生物生长的培养基 是浑浊的。 表面生长:好氧菌 沉淀生长:厌氧或菌体 自身很重
第二节 放线菌
5.细胞质的功能
提供新陈代谢的场所
三、细菌细胞的特殊结构
(一)荚膜: 某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的粘液性 物质。 化学成分因种而异,主要是水和多糖。
荚膜的观察:
荧光显微镜下的荚膜
负染色
菌胶团:
有些细菌的荚膜物质互相融合,连成一体, 组成共同的荚膜,其中包含多个菌体,称 为菌胶团。 活性污泥中常见。
微生物学:原核生物
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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
食品微生物 - 名词解释

1、微生物:形体微小,结构简单,大多数肉眼看不到,必须借助显微镜才能观察到的一类低等生物的总称。
2、细菌:以二等分裂为主单细胞原核生物。
无典型细胞核,只有核质体,无核膜、核仁、细胞器,不进行有丝分裂。
3、放线菌:是一类呈丝状生长以孢子繁殖的革兰氏阳性细菌。
4、支原体:无细胞壁的原核微生物。
因其细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇,其细胞膜仍有较高的机械强度。
5、病毒:一类超显微的、结构极简单的、专性活细胞内寄生的、在活体外能以无生命的化学大分子状态长期存在,并保持其感染活性的非细胞生物。
6、噬菌体:寄生于微生物体内并引起寄主菌(细菌、放线菌、蓝细菌等原核微生物)裂解的一种病毒。
7、毒性噬菌体:感染寄主细胞后进行大量增殖并最终引起细菌裂解。
8、温和噬菌体:温和噬菌体感染寄主菌后不立即增殖,而是将其基因组整合到寄主菌的核酸中,并随寄主菌核酸的复制而复制,即为溶原状态。
9、溶源性细菌:染色体上带有温和噬菌体基因组的细菌,称为溶源性细菌10、溶源性转变:噬菌体DNA整合到细菌基因组中而改变了细菌的基因型,使溶源性细菌相应性状发生改变。
11、酵母菌:是一类以出芽繁殖为主要特征的单细胞真菌的统称。
12、霉菌:是一些丝状真菌的统称。
13、L型细菌:指那些在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损菌株。
14、原生质体:指在人工条件下用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素等抑制新生细胞壁合成后,所留下的仅由细胞膜包裹着的脆弱细胞。
通常由G+细菌形成。
15、原生质球:经溶菌酶或青霉素处理后,还残留了部分细胞壁(尤其是G―细菌的外膜)的原生质体。
通常由G―细菌形成。
16、芽殖:17、菌落:将单个微生物细胞或多个同种细胞接种于固体培养基表面,经适宜条件培养,大量繁殖形成肉眼可见的细胞群落。
18、细胞壁:位于细胞表面,内侧紧贴细胞膜的一层无色透明,质地坚韧,而富有弹性的构造。
19、LPS:20、芽孢:某些细菌在其生长发育后期,细胞质脱水浓缩,在细胞内形成一个圆形或椭圆形,对不良环境条件具有较强抗性的休眠体。
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二、放线菌
放线菌由于菌落呈现放射状而名。
它是个革兰氏染色阳性的原核生物类群。
放线菌是一类呈菌丝状生长、以孢子繁殖和陆生性强的原核微生物。
放线菌与细菌有许多共同特点:(1)都有原核;(2)菌丝直径与细菌相仿。
(3)细胞壁主要成分是肽聚糖,大多数是革兰氏阳性菌。
(4)核糖体为70S。
(5)最适生长PH值与多数细菌的生长PH相近,一般呈微碱性。
(6)凡细菌所敏感的抗生素,放线菌也同样敏感。
(7)对溶菌酶敏感。
放线菌在自然界分布很广,如土壤、水域、空气、食品、动植物的体表和体内,尤其适宜在含水量较低、有机物丰富的中性或偏碱性土壤中生存。
泥土所特有的泥腥味主要是放线菌产生的代谢物引起的。
放线菌突出特征之一是能产生各种抗生素。
目前使用的60%以上的抗生素是由放线菌产生的。
放线菌与农业的关系也极为密切。
如农用链霉素、红霉素、氯霉素、土霉素、金霉素、卡那霉素、庆大霉素、井岗霉素等。
少数防线菌能引起植物病害,如马铃薯和甜菜的疮痂并等。
(一)放线菌的形态特征
放线菌的形态多样,有杆状或丝状,大部分放线菌菌体由分枝状丝状物组成,称为菌丝,许多菌丝聚集在一起,形成菌丝体。
单细胞;革兰氏阳性;不能运动;原核。
以链霉菌为例来阐述防线菌的一般形态构造。
链霉菌细胞呈分枝丝状。
按菌丝形态和功能分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝。
1.基内菌丝:
生长在培养基内部或表面,无横隔,细胞内有多个原核。
长度不定,菌丝直径0.5—1微米,颜色较浅。
可产生黄、红、紫等各种颜色的水溶性或脂溶性色素,使培养基着色。
基内菌丝的主要功能是吸收营养和排泄代谢物。
2.气生菌丝:
基内菌丝长出培养基后伸向空间,并分化出较粗、颜色较深的气生菌丝。
气生菌丝的主要功能是分化形成孢子丝。
3.孢子丝:
孢子丝是气生菌丝生长到一定阶段特化形成的丝状物。
孢子丝的形态和排列方式多样。
有直立、波曲、钩状、螺旋状、丛生、轮生等,其中螺旋状最常见。
孢子丝的主要功能是形成孢子,起繁殖作用。
孢子丝生长到一定阶段就产生分生孢子。
孢子丝的形态和排列方式如螺旋的数目、疏密、旋转方向等均为种的特征。
分生孢子的形状及具有的色素,如呈灰、白、黄、橙、红、蓝、
绿等颜色,都是菌种分类鉴定的主要依据之一。
(二)放线菌的繁殖
放线菌以无性方式繁殖。
一种情况是菌丝断裂即可繁殖成新的菌体,这种情况多在液体培养基中见到。
另一种是通过产生无性孢子繁殖,这种繁殖方式较常见。
放线菌产生的无性孢子有两种:一种是大多数放线菌都能产生的分生孢子,其过程是先在气生菌丝顶端特化形成孢子丝,然后形成横隔,同时细胞壁变厚收缩,分别形成单个细胞。
最后细胞成熟形成一串成熟的分生孢子。
另一种是形成孢囊孢子,在气生菌丝或基内菌丝一端膨大形成孢囊,成熟后释放出大量的孢囊孢子。
(三)放线菌的菌落特征
由于放线菌菌丝有基内菌丝和气生菌丝的分化,气生菌丝成熟时又会分化成孢子丝并产生成串的干粉状孢子,所以放线菌的菌落明显不同于细菌的菌落。
放线菌菌丝生长较慢而且互相交错缠绕,所以形成的菌落质地致密,一般为圆形。
表面往往表现短绒状或显得坚实,干燥、多皱、不透明、上有一层不同颜色的干粉,菌落和培养基连接紧密,难以挑取;产色素的放线菌菌落的反正面颜色常不一致。
(四)放线菌的代表属
1、链霉菌属:
已知的链霉菌有1000多种。
许多抗菌素都是链霉菌产生的,如:链霉素、土霉素等。
防止水稻纹枯病有效的井冈霉素;抗真菌的制霉菌素等都是链霉菌的产物。
据统计,由链霉菌产生的抗菌素占放线菌目的90%以上。
2、诺卡氏菌属:
有些诺卡氏菌用于石油脱蜡,烃类发酵以及污水处理中分解腈类
化合物。
3、小单孢菌属:
多分布在土壤或湖底的泥土中,厩肥、堆肥中也较多。
三、蓝细菌
蓝细菌是一类含有叶绿素a、能进行产氧光合作用的原核微生物。
细胞质中含光合膜,光合膜中有叶绿素可进行光合作用。
蓝细菌也称为蓝藻,广泛分布,常生长在土壤、岩石、树皮和水中。
蓝细菌与真核微生物中的藻类的最大区别在于它没有叶绿体,无真核,有70S核糖体,细胞壁中含有肽聚糖,因而对青霉素和溶酶菌十分敏感。
在农业上,尤其在热带和亚热带地区,在水稻田中培养固氮蓝细菌作为生物肥源,提高土壤肥力。
许多个体聚集在一起,使水变色。
蓝细菌与水体环境质量关系密切,在水体中生长旺盛时,能使水色变蓝或其他颜色,并且有的蓝细菌能发出草腥味或霉味。
某些种属的蓝细菌大量繁殖会引起“水华”(淡水水体)或“赤潮”(海水),导致水质恶化,引起一系列环境问题。
繁殖方式:通过无性方式繁殖,主要方式是裂殖。
所谓水华(water blooms),就是淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象,是水体富营养化的一种特征,主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后,蓝藻、绿藻、硅藻等藻类成为水体中的优势种群,大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。
所谓赤潮是指海洋中一些微藻、原生动物或细菌在一定环境条件下爆发性增殖或聚集达到某一水平,引起水体变色或对海洋中其他生物产
生危害的一种生态异常现象。
赤潮的危害:一是大量赤潮生物集聚于鱼类的鳃部,使鱼类因缺氧而窒息死亡。
二是赤潮生物死亡后,藻体在分解过程中大量消耗水中的溶解氧,导致鱼类及其它海洋生物因缺氧死亡,同时还会释放出大量有害气体和毒素,严重污染海洋环境,使海洋的正常生态系统遭到严重的破坏。
三是鱼类吞食大量有毒藻类。
四、其他原核微生物
(一)立克次体
是专性寄生于真核细胞内的致病原核微生物,它主要寄生在动物细胞内,少数寄生在植物细胞中。
离开寄主不能存活。
立克次体和其他原核生物一样有细胞壁和遗传物质,没有真正的细胞核。
它是革兰氏阴性菌。
细胞杆状、球状、丝状等。
大小一般为0.3-0.6微米*0.8-2微米。
立克次体的寄主一般为虱子、跳蚤、蜱、螨虫等节肢动物,在这些节肢动物的粪便中有大量的立克次体,当人体受到虱子等的叮咬后,他们的粪便排在皮肤上,在人抓痒的时候,粪便中的立克次体会通过伤口进入血液,引起人类感染。
在56摄氏度以上30分钟就能杀死立克次体。
(二)支原体胸膜肺炎微生物和类胸膜肺炎微生物
它是已知最小、无细胞壁、能离开活细胞独立生活的原核微生物。
支原体能引起人和畜禽呼吸道、肺部、尿道以及生殖系统炎症。
植物支原体能引起植物的黄化病、矮化病或丛枝病。
培养要求苛刻,在含血清、酵母膏等营养丰富的培养基上才能
生长。
(三)衣原体
衣原体是一类比立克次氏体小,专性寄生,没有独立的产能系统,必须依靠寄住获得能量,革兰氏阴性。
具有细菌的性质。
细胞呈球形或椭圆形,直径0.2-1.5微米。
衣原体与立克次体不同的是衣原体不需要媒介而直接感染寄主。
如沙眼衣原体,引起人的沙眼;鹦鹉热衣原体,引起鸟和人以外的哺乳动物鹦鹉热,鹦鹉热衣原体也会在人吸入鸟的感染性分泌物后,导致肺炎和毒血症。
(四)螺旋体
单细胞,菌体细长,极柔软易弯曲成螺旋状,无鞭毛,能运动。
广泛分布在水中和动物体内,特别是哺乳动物肠道中有许多螺旋体存在。
大部分的螺旋体是非致病性的,有些能引起人和动物的疾病,如梅毒钩端螺旋体等。