原核微生物新
微生物学名词解释
绪论微生物分类学microbial tasonomy 研究微生物分类理论和技术方法的学科称为微生物分类学。
分类classification 分类是根据一定的原则(表型特征相似性或系统发育相关性)对微生物进行分群归类,根据相似性或相关性水平排列成系统,并对各个分类群的特征进行描述,以便查考和对未被分类的微生物进行鉴定。
命名nomenclature 命名是根据命名法规,给每一个分类群一个专有的名称。
鉴定identification 指借助于现有的微生物分类系统,通过特征测定,确定未知的、新发现的或未明确分类地位微生物所应归属分类群的过程。
分类单元taxon, 复数taxa 是指具体的分类群,如原核生物界(Procaryotae)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等都分别代表一个分类单元。
种species 种是生物分类中基本的分类单元和分类等级。
微生物的种可以看作是:具有高度特征相似性的菌株群,这个菌株群与其他类群的菌株有很明显的区别。
属g enus 是介于种(或亚种)与科之间的分类等级,也是生物分类中的基本分类单元。
通常是把具有某些共同特征或密切相关的种归为一个高一级的分类单元,称之属。
.居群population 是指一定空间中同种个体的总和。
每一个物种早自然界中的存在,都有一定的空间结构,在其分散的、不连续的居住场所或分布区域内,形成不同的群体单元,这些群体单元就称居群。
亚种subspecies, subsp., ssp. 当某一工人种内的不同菌株存在少数明显而稳定的变异特征或遗传性状而又不足以区分成新种时,可以将这些菌株细分成两个或更多的小的分类单元称为亚种。
亚种是正式分类单元中地位最低的分类等级。
变种variety 变种是亚种的同义词。
在《国际细菌命名法规》(1976年修订本)发表以前,变种是种的亚等级,因“变种”一词易引起词义上的混淆,1976年后,细菌种的亚等级一律采用亚种,而不再使用变种。
新微生物名词解释(路福平版)
微生物名词解释(路福平)版整理者:Chuck1.微生物(microorganism,microbe):是指绝大多数肉眼看不见或看不清,必须借助显微镜才能看见和看清,以及少数能直接通过肉眼看见的单细胞、多细胞和无细胞结构的微小生物的总称。
2.原核生物(prokaryotes):即广义的细菌,指一大类细胞核无核膜包裹,只存在称作核区的裸露的DNA的原始单细胞生物,包括真细菌和古细菌两大类群。
3.细菌(bacteria):是指细胞短(直径约0.5u m,长度约0.5~5um)、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
4.杆菌: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。
5.细胞壁(cell wall):是位于细胞最外的一层较为坚韧、略具弹性的结构,具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能。
6.肽聚糖(peptidoglycan):又称粘肽、胞壁质或粘质复合物,是一种大分子聚合物,是真细菌细胞壁的特有成分。
7.磷壁酸(teichoic acid):是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖,主要成分是甘油磷酸或核糖醇磷酸。
8.外膜(outer membrane):又称外壁,是Gˉ细菌细胞壁所特有的结构,它位于肽聚糖层外,化学成分为脂多糖、磷脂和脂蛋白。
9.脂多糖(lipopolysaccharide, LPS):是位于Gˉ细菌细胞壁最外层的一层较厚(8~10nm)的类脂多糖物质。
由类脂A、核心多糖和O-特异侧链3部分组成。
10.外膜蛋白(outer membrane proteins):指嵌合在LPS和磷脂层外膜上的20余种蛋白,多数功能还不清楚。
11.孔蛋白(porins):是由三个相同分子量(36000)蛋白亚基组成的一种三聚体跨膜蛋白,中间有一直径约1 nm的孔道,通过孔的开、闭,可对进入外膜层的物质进行选择。
12.脂蛋白(lipoprotein):是一种通过共价键使外膜层牢固地连接在肽聚糖内壁层上的蛋白,分子量约为7200。
微生物的基因重组
微生物的基因重组1. 内容一、原核微生物(细菌)的基因重组1.转化:受体菌直接吸收供体菌的DNA片段而获得后者部分遗传性状的现象,通过转化而形成的杂种后代,称转化子。
转化因子的本质是离体的DNA片段(核基因组断裂的碎片,并能与受体菌的核染色体组发生重组)。
除dsDNA或ssDNA外,质粒DNA也是良好的转化因子,但它们通常并不能与核染色体组发生重组。
2.转导:以缺陷噬菌体为媒介,把供体细胞的小片段DNA携带到受体细胞中,通过交换与整合,使后者获得前者部分遗传性状的现象。
由转导作用而获得部分新性状的重组细胞,称转导子。
⏹普遍性转导(完全转导):通过极少数完全缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小片段DNA进行“误包”,而将其遗传性状传递给受体菌的现象。
⏹局限性转导:通过部分缺陷的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因携带到受体菌中,并与后者的基因组整合、重组,形成转导子的现象。
3.接合:供体菌(“雄性”)通过性菌毛与受体菌(“雌性”)直接接触,把F质粒或其携带的不同长度的核基因组片段传递给后者,使后者获得若干新遗传性状的现象,通过接合而获得新遗传性状的受体细胞,称为接合子。
E.coli的4种接合型菌株:F+菌株、F-菌株、Hfr菌株、F’菌株。
4.原生质体融合:用人工方法使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合,借以获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。
二、真核微生物(真菌)的基因重组1.有性生殖:真菌的有性生殖和性的融合发生于单倍体核之间。
大多数真菌核融合后进行减数分裂,并发育成新的单倍体细胞。
亲本的基因重组主要是通过染色体的独立分离和染色体之间的交换。
2.准性生殖:有一类不产生有性孢子的丝状真菌,不经过减数分裂就能导致染色体单元化和基因重组,由此导致的变异过程。
(异核体的形成、核融合形成杂合二倍体、单倍体化进行体细胞重组)2. 练习一、选择题1. 准性生殖:()A.通过减数分裂导致基因重组B.有可独立生活的异核体阶段C.可导致高频率的基因重组D.常见于子囊菌和担子菌中答案:B2. F+ F-杂交时,以下哪个表述是错误的?()A.F-细胞转变为F+细胞B.F+细胞转变为F-细胞C.染色体基因不转移D.细胞与细胞间的接触是必须的答案:B二、填空1. 四种引起细菌基因重组的方式是____________、______________、_________________和________________。
原核微生物名词解释
原核微生物名词解释原核微生物是一类基因组结构比较简单的微生物,经常被用来研究遗传学和演化。
它们能够在多种环境中生存,包括海洋、湖泊和沙漠,以及医用工程设施等。
原核微生物也被用来协助研究其他物种的演化过程,以及揭示某些生物的形成机制。
原核微生物的类别包括细菌、古菌、双细胞生物和原核动物。
细菌是指只能通过细胞核进行分裂的单细胞生物,它们主要存在于地球上的空气、水、土壤和植物表面中。
古菌与细菌在细胞结构上有相似之处,但具有特殊的膜特征,这类微生物主要来自古老环境。
双细胞生物有膜结构,是原核微生物界中最复杂的一类,它们有两个或多个细胞,可以完成自己的生理功能。
原核动物也有膜结构,与双细胞生物非常相似,但其三维结构更加复杂,在外形上类似于蚊子、螺旋体或壳虫。
自从原核微生物被发现以来,人们对它们的研究一直持续不断。
在细菌学的研究中,研究人员探索了细菌细胞的结构、生物学和分子遗传学,这些都是原核微生物的重要研究课题。
此外,研究人员还着手研究原核动物的表观遗传学(肿瘤基因组学)、演化、繁殖和免疫学等。
原核微生物的研究也被用来改良和生产微生物,以用于工业应用。
例如,研究人员可以利用原核微生物来开发可用于制造某种化学物质或疫苗的菌种,从而改善工业的效率和成本。
此外,原核微生物也被用来制造用于治疗疾病的药物,防止病毒引发的疾病,以及改善医疗设施的清洁条件,以确保患者的健康。
原核微生物是一类充满了可能性的微生物,因其复杂的生物学特性,而被广泛用于研究和工业应用。
此外,原核微生物还被用来改良人类疾病治疗的方法,这些措施既可以减少疾病的影响,也可以保护人们健康。
因此,原核微生物既有学术价值,也有重要的社会价值和工业用途。
原核微生物基因重组的方式
原核微生物基因重组的方式引言原核微生物是一类单细胞的微生物,其具有简单的细胞结构和基因组组成。
基因重组是指将不同的DN A片段组合在一起,创造出新的基因组序列的过程。
原核微生物基因重组的方式多种多样,本文将对其中的几种常见方式进行介绍。
1.水平基因转移水平基因转移是指基因从一种微生物向另一种微生物传递的过程。
常见的水平基因转移方式包括共轭转移、转导和转化。
1.1共轭转移共轭转移是指两个细菌之间通过直接接触传递质粒或染色体的过程。
质粒是一种环状D NA分子,它可以携带多种基因。
在共轭转移中,质粒通过共轭桥从一个细菌传递到另一个细菌。
这种方式使得基因可以在不同的细菌之间进行传递和交换,从而促进了基因的多样性。
1.2转导转导是指细菌间通过噬菌体传递D NA的过程。
噬菌体是一种寄生于细菌的病毒,它在感染细菌时会将自己的遗传物质注入到宿主细菌中。
如果宿主细菌的D NA与噬菌体D NA发生重组,那么在噬菌体复制时就会将宿主细菌的某些基因带走,并在感染新的细菌时将这些基因传递给后代细菌。
1.3转化转化是指细菌从周围环境中吸收外源D NA,并将其整合到自身的基因组中。
在转化过程中,外源D NA经过特殊的转化过程,如细菌细胞壁的转换、D NA的摄取和基因组的整合等,最终被细菌利用。
2.基因重组的限制和调控在原核微生物中,基因重组遭遇到一些限制和调控。
这些限制和调控有助于维持基因组的稳定性和适应环境的能力。
2.1限制酶限制酶是一种存在于细菌中的酶,它能够识别并切割特定的DN A序列。
限制酶的作用是保护细菌免受外源D NA的入侵。
当细菌吸收外源D NA时,限制酶可以切割这些外源DN A,从而阻止外源基因的整合。
2.2修饰酶修饰酶是一种存在于细菌中的酶,它能够在自己的DN A上添加化学修饰。
这些修饰可以阻止限制酶切割宿主细菌的DN A,从而保护宿主细菌的基因组。
2.3受体蛋白受体蛋白是一种存在于细菌中的蛋白质,它能够识别外源D NA并与之结合。
微生物的主要类群
– 用户从高级别切换到低级别时,不需要使用密码。 如果用户从低级别切换到高级别时,必须输入正 确的级别切换密码。
– 切换用户级别的环境配置包含两个步骤:
• 使用高级别用户配置切换用户级别的密码 • 低级别用户登录系统后,切换级别切换示例
假定Telnet用户默认用户级别是level 0,则用户使 用Telnet方式登录设备后,默认只能执行level 0的 命令,但允许用户通过super命令切换到level 3。 [Huawei]superpasswordlevel3cipherHuawei –高级别用户配置切换密码为“Huawei” <Huawei>super
设备环境基本配置
• 设备名称设置
在实际使用时,网络设备名称可根据用户需求进行 配置。为便于日后的运行与维护,所有的网络设备 都应该有统一明确的命名规范。一般来说,网络设 备的名称建议包括所在机房、所在机架、设备功能、 设备层次、设备型号、设备编号等信息,具体的命 名规范在网络方案设计时根据实际需求指定。
设备环境基本配置
• 系统时钟设置(续)
例2.时钟设置(夏令时)。假定设备在澳大利亚悉 尼(东10时区)使用,当前日期时间为2020年1月 31日17:00:00(未使用夏令时),澳大利亚的夏令 时时间比原系统时间提早一个小时,从每年10月的 <Huawei>clocktimezoneSydneyminus10:00:00
Name : Australia Repeat mode : repeat Start year : 2000 End year : 2099 Start time : first Sunday October 02:00:00
第一个星期天凌晨2点开始到次年4月的第一个星期 天凌晨3点结束。
课后习题答案《环境工程微生物学》
课后习题答案《环境工程微生物学》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。
7、微生物有什么特点?答:(一)个体极小微生物的个体极小,有几纳米到几微米,要通过光学显微镜才能看见,病毒小于0.2微米,在光学显微镜可视范围外,还需要通过电子显微镜才可看见。
(二)分布广,种类繁多环境的多样性如极端高温、高盐度与极端pH造就了微生物的种类繁多与数量庞大。
原核微生物和真核微生物的区别
原核微生物和真核微生物的区别:原核微生物的核很原始,发育不全只是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结构体系。
真核微生物有发育完好的细胞核,内有核仁和染色质,其有核膜将细胞核和细胞质分开,使两者有明显的界限,其有高度分化的细胞器,进行有丝分裂病毒的繁殖过程:1吸附:大肠杆菌T系噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面上某一特定的化学成分2侵入:尾部借助尾丝的帮助,固着在敏感细胞的细胞壁上,尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖形成小孔,尾鞘消耗A TP获得能量而收缩,将尾髓压入宿主细胞内,尾髓将头部的DNA注入宿主细胞内,蛋白质外壳留在宿主细外,此时,宿主细胞壁上的小孔被修复3复制与聚集:噬菌体侵入宿主细胞后,立即引起宿主的代谢改变,抑制宿主细胞内的DNA、RNA和蛋白质合成,宿主的核酸不能按自身的遗产特性复制和合成蛋白质,而由噬菌体核酸所携带的遗传信息控制,借用宿主细胞的合成机构和核糖体mRNA tRNA A TP 及酶等复制核酸,进而合成噬菌体的蛋白质,核酸和蛋白质聚集合成新的噬菌体,这过程叫装配4宿主细胞裂解和成熟噬菌体粒子的释放:噬菌体粒子成熟后,噬菌体的水解酶水解宿主细胞壁而使宿主细胞裂解,噬菌体被释放出来。
烈性噬菌体: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,其核酸附着并整合在宿主染色体上,和宿主的核酸同步复制,宿主细胞不裂解而继续生长。
菌胶团:有些细菌由于其遗传特性决定,细菌之间按一定的排列方式互相黏集在一起,被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团。
鞭毛:具有鞭毛的细菌都能运动,不具鞭毛的细菌一般不能运动。
鞭毛靠细胞质膜上的A TP 酶水解A TP时释放的能量而运动。
菌落:由一个细菌繁殖起来的,由无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。
按生长情况判断细菌呼吸类型:如果细菌在培养基的表面及穿刺线的上部生长者为好氧菌,沿穿刺线自上而下生长者为兼性厌氧菌或兼性好氧菌,如果只在穿刺线的下部生长者为厌氧菌。
原核微生物
第二章原核微生物原核微生物:细菌,放线菌,蓝细菌,支原体,衣原体,立克次氏体(四菌三体)细胞型真核微生物:真菌、单细胞藻类、原生现代生物学将微生物分为病毒非细胞型亚病毒:朊病毒、类病毒、卫星病毒第一节细菌•原核微生物是指一大类没有核膜和核仁,仅含有一个由裸露的DNA分子构成的原始核区的单细胞生物。
细菌•细菌是一类细胞细而短,结构简单,细胞壁坚韧,以二等分裂方式繁殖,水生性较强的单细胞原核微生物。
一、细菌的形态与排列方式1、形态:基本形态:球状、杆状、螺旋状。
细胞的形态明显地影响着细菌的行为及其稳定性。
自然界存在的细菌中,杆菌最为常见,球菌次之,螺旋菌最少。
细菌形态的多变性•环境因素:培养温度、培养时间、培养基成分、渗透压、pH值等条件。
•典型的菌体形态:一般以在适宜条件下培养18~24小时的培养物。
•陈旧老化培养基或不适宜的环境中常出现不规则的形态,称为衰退型。
2、细菌细胞的大小:细菌的大小测量单位是um•一般细菌的大小范围:球菌:以直径表示0.5 ~ 2μm (直径)•杆菌:以宽度(或直径)×长度表示0.5~ 1 μm(直径)×1~ 5μm(长度)•螺旋菌:以宽度(或直径)×弯曲长度表示0.25~ 1.7 μm(直径)X 2~ 60 μm(长度)(弯曲长度是菌体两端点之间的距离,而非实际长度)•细菌大小的测量及表示方法如下图所示•利用显微镜测微尺,显微照相后根据放大倍数进行测算二、细菌的细胞结构(细菌是单细胞微生物)•基本结构(一般细菌共有)包括:细胞壁、细胞膜、核区、细胞质及其内含物(核糖体、气泡和储藏物)。
•特殊结构(某些细菌特有)包括:荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢等一般结构:一般细菌都有的构造特殊结构:部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的(1)、细胞壁细胞壁(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%不同细菌细胞壁的化学组成和结构不同,通过革兰氏染色法可将所有的细菌分为革兰氏阳性(G+)和革兰氏阴性(G‐)。
原核微生物
者致病的物质基础不同,又如大多数G+对青霉素敏感, G-
(除脑膜炎球菌、淋球菌外)对青霉素不敏感而对链霉素敏 感,这些特性对指导临床用药有一定的参考意义。
G+和G-细胞壁结构的共同成分:肽聚糖(大分子复合物, 原核微生物的特有成分)
G+细胞壁结构的特有成分:磷壁酸(多糖,由几十个分子组
成长链穿插于肽聚糖中。与细菌的致病性有关)
根。
化学组成:90%以上为蛋白质(鞭毛蛋白),另有多糖等。 功能:鞭毛转动能推动细菌运动。与细菌的趋性运动(趋光、 趋氧、趋化、趋磁)有关。
与细菌的致病性也有一定关系:如霍乱弧菌,因鞭毛运动活 泼,可帮助细菌穿透小肠粘膜表层,使细菌粘附于小肠上皮
细胞并产生毒性作用,导致病变的发生。的特殊结构
芽孢
荚膜
鞭毛
菌毛
1. 芽孢
某些细菌(主要是革兰氏阳性菌)在一定的环境条件下,细 胞质、核质逐渐脱水浓缩、凝聚,在菌体内形成圆形或椭圆
形的小体,称为芽孢。
芽孢在菌体内成熟后,菌体崩溃,芽孢游离。壁厚,折光性 强,具有抗逆性。
芽孢具有菌体的酶、核质等各种成分,故能保持细菌的生命 活性。但其代谢缓慢,对营养物质需求降低,不能分裂繁殖, 是细菌的休眠体,也是细胞维持生命的特殊形式。
第二章 原核微生物
微 生 物
有细胞结 构微生物 生物
原核微生物:三菌(细菌、放线菌、 蓝细菌)、三体(支原体、衣原体、 立克次氏体) 真核微生物:真菌、单细胞藻类、 原生动物
无细胞结构微生物:病毒、亚病毒
原核微生物
指不具有真正细胞核的微生物
原核微生物:无细胞核,只有原核或拟核; 真核微生物:有细胞核、细胞器及复杂的内膜系统; 原核微生物大多为单细胞微生物
微生物学 原核生物--V12
Protein A Protein G
The upper images show space-filled models and the lower images are ribbon representations. The antibody heavy and light chains are shown in blue and green respectively, glycosylation in orange, a Protein A fragment in purple and a Protein G fragment in yellow.
Chemical structure of lipid A as found in E. coli
脂多糖的功能 类脂A是G-菌致病物质——内毒素物质基础; LPS结构决定了表面抗原决定簇多样性;
根据LPS抗原性的测定,沙门氏菌属(Salmonella)的 抗原型多达2107种,一般都源自O-特异侧链种类 的变化。这种多变性是革兰氏阴性细菌躲避宿主 免疫系统攻击,保持感染成功的重要手段。也可 依此用灵敏的血清学方法对病原菌进行鉴定,在 传染病的诊断中有其重要意义。
含量很高(50~90) 含量很低(~10)
磷壁酸
类脂质 蛋白质
含量较高(<50) 无
一般无(<2) 无 含量较高(~20) 含量较高
革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁成分的比:厚度大,组分简,一般只含90% 肽聚糖和10%磷壁酸
磷壁酸(teichoic acid)
链球菌: 细胞沿一个平面进行分裂,新个体不但可保 持成对的样子,并可连成链状. 如: 乳链球菌 (Streptococcus lactis) 无乳链球菌(Streptococcus agalactiae) 溶血链球菌 ( Streptococcus hemolyticus)
原核微生物的应用及其原理
原核微生物的应用及其原理一、什么是原核微生物原核微生物是一类没有真核细胞核的微生物,包括细菌和古细菌两个主要类型。
它们是生物界中最古老和最简单的生物之一,在自然界广泛存在于各种环境中,包括土壤、水体、消化道等。
二、原核微生物的应用原核微生物在许多领域都有广泛的应用,下面分别介绍其在环境清洁、农业和医学领域的具体应用。
2.1 环境清洁1.污水处理:原核微生物如细菌可以分解污水中有机物,起到净化水体的作用。
2.土壤修复:一些细菌能够降解土壤中的有毒污染物,帮助恢复受污染的土壤环境。
3.废弃物处理:原核微生物可以利用废弃物进行发酵产生有价值的化合物,例如生物质发酵可产生生物能源。
2.2 农业1.有益菌施用:原核微生物中的一些细菌能够与植物根系共生,提供植物所需的营养物质,增强植物的抗病性和适应性。
2.土壤改良:通过添加具有有益活性的原核微生物,可以改善土壤质地,提高土壤养分和保水性。
2.3 医学1.益生菌:原核微生物中的某些细菌和酵母菌被广泛应用于制剂中,帮助调节消化系统菌群平衡,改善消化道健康。
2.发酵食品:原核微生物在食品制造中被用于发酵,产生乳酸等有益化合物,例如酸奶、酸菜等。
3.生物制药:原核微生物中的一些细菌或酵母可用于生产各种药物,例如抗生素、激素等。
三、原核微生物应用的原理原核微生物应用的原理主要涉及它们的生理特性和代谢能力。
以下是其应用原理的具体描述:1.降解能力:原核微生物中一些细菌具备降解各种有机物的能力,通过产生特定的酶,将有机物分解为无机物,实现环境的清洁和修复。
2.生物固氮:一些细菌具有固氮能力,可以将大气中的氮气转化为植物可利用的氨氮,提供植物所需的养分,促进植物生长。
3.共生关系:原核微生物中的一些细菌与植物形成共生关系,利用植物提供的能量和栖息地,同时为植物提供养分和保护,增强植物的生长和抗病能力。
4.发酵代谢:原核微生物中的一些细菌和酵母菌具有发酵代谢能力,可以将废弃物、粮食等有机物转化为有用的化合物,有助于资源的利用和回收。
原核微生物
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。没有核膜和核仁。 它由DNA高度折叠组成。例如:大肠杆菌体长为 1~2微米,但其DNA长度为1100微米,等于菌体 的1000倍,由于高度折叠而只占菌体的很小一部 分。
芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异,容易在光学显微 镜下观察。(相差显微镜直接观察;芽孢染色)
(3)芽孢的抵抗机制
芽孢与母细胞相比不论化学组成、细微结构、生理 功能等方面都完全不同。 1.含水率低,38~40%。 (细菌平均含水率在70~90%。) 2.芽孢壁厚而致密。分为三层,外层为蛋白质性质, 中层为皮层,由肽聚糖构成。内层为孢子壁,肽聚 糖构成。芽孢萌发时,孢子壁形成细胞壁。 3.含有耐热性的2,6—吡啶二羧酸。 芽孢变成细胞时, 2,6—吡啶二羧酸消失。 4.含有耐热性的酶。
细菌的大小以微米(µm)计。
多数球菌的大小(直径)为0.5~2.0 µm; 杆菌(长×宽)为(1~5)×(0.5~1.0)µm; 螺旋菌(宽度×弯曲长度)为(0.25~1.7)×(2 ~60)µm;
另外,细菌的大小与个体的发育情况有 关,刚分裂的新细菌小,随发育逐渐变 大,老化后又变小。
二、细胞的结构
另外有的细菌还存在:三分裂和复分裂。
(三)细菌的繁殖 1、裂殖 (fission) 1)、二分裂(binary fission)
四、细菌的群体形态 (一)、在固体培养基上(内)的培养特征
固体培养基:含有1.5~2.0%琼脂
细菌在固体培养基上的培养特征为菌落特征。 菌落:将单个细胞接种到培养基上,给予一定的培养 条件,细菌就会在固体培养基上迅速繁殖形成一个由 无数细菌组成的群落。 不同的菌落的特征有所不同。包括形态、大小、颜色、 透明度等
原核微生物
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。
原核微生物的定义名词解释
原核微生物的定义名词解释原核微生物(Prokaryotes)是指细胞结构中缺乏真核细胞特征的微生物,其分类包括细菌和蓝藻。
它们在地球上的存在时间比真核生物要长得多,是地球生命的早期形式之一。
本文将针对原核微生物的定义、特征、重要性以及应用展开讨论,以深入了解这一微观生物的多样性和重要性。
一、定义与特征原核微生物是单细胞生物,其特征是没有真核细胞所拥有的细胞核和真核细胞器,例如线粒体和叶绿体。
这使得原核微生物的基因组都位于细胞质中,通常以环状DNA的形式存在。
与此同时,原核微生物的细胞形态也相对较小简单,常常呈现出球形、杆状、螺旋形等几种形态。
原核微生物的细胞壁结构也与真核细胞不同。
细菌的细胞壁主要由肽聚糖构成,而蓝藻则含有特殊的特聚糖和羽毛酸。
这使得原核微生物对抗生素的敏感程度以及对外界环境的适应能力各不相同。
二、多样性与分布原核微生物的多样性极为丰富。
细菌的数量非常庞大,目前已经发现的细菌种类超过6000种,而实际上尚未被鉴定的细菌可能远远超过这个数字。
细菌广泛分布于各种环境中,包括陆地、淡水、海洋、极地等等。
除了细菌,还有蓝藻,它们在水中和土壤中也起着重要作用。
在分布上,原核微生物几乎无处不在。
它们存在于人类的肠道中,参与人体的消化过程;它们也在各种生态系统中繁衍生息,将有机物分解为无机物,使其再次循环利用。
此外,原核微生物还常常与其他生物形成共生关系,共同生存和繁衍。
三、生态与进化意义原核微生物在地球生态系统中担负着至关重要的角色。
它们不仅参与着能量流动和物质循环,还与其他生物相互作用,对维持生态平衡起着至关重要的作用。
例如,原核微生物在氮循环中扮演着关键角色。
它们能够将大气中的氮气转化为植物可利用的氨和硝酸盐,进而进入食物链。
此外,原核微生物还可以参与有机物的降解与分解,将死亡有机物质还原为无机物,提供给其他生物利用。
原核微生物的进化对地球的演变与生命的多样性发展也有着重要影响。
由于其短短的生命周期和极高的繁殖率,原核微生物很容易产生遗传变异,驱动着物种的进化与演化。
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)
原核微生物介绍
糖被
包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质;如果具有较好结构也 不易洗掉,称为夹膜(capsule);如果薄并且容易消失称为黏液层(slime layer)。
糖被的成分一般为多糖,少数是蛋白质或多肽,也有多糖与多肽复合型。 糖被的有无与遗传性有关,还与环境(尤其是营养)条件密切相关; 糖被按有无固定层次、层次厚薄分为荚膜、微荚膜、粘液层和菌胶团;
细胞壁
功能?
伤寒
①固定细胞外形,保护细胞免受外杆力的菌损伤;
细胞
②细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需;
壁中 含毒
③阻拦大分子物质进人细胞;
素
④使某些细菌具有致病性及对噬菌体的
敏感性。
G+细菌与G﹣细菌细胞壁构造的比较
肽聚糖层
G+
细胞质膜
肽聚糖层
壁膜间隙 外膜
细胞质膜
G﹣
细胞壁的结构
革兰氏阳性细菌 (G+)
广泛分布于自然界
一、蓝细菌的形态与构造
蓝细菌的形态差异很大,单细胞球状、杆状, 长丝状体,有分枝甚至有分化的各种类型。蓝细 菌细胞最小的直径为(0.5~1μm ) ,如细小聚 球蓝细菌(Synechococcus parvus),最大的 细胞直径可达60μm,如巨颤蓝细菌 (Oscillatoria princeps),这也是迄今已知最 大的原核生物细胞。蓝细菌个体一般直径为 (3~10μm ) ,比细菌大。蓝细菌菌体外常具 有胶质外套,使多个菌体或菌丝体集成一团。蓝 细菌没有鞭毛,但能借助于粘液在固体基质表面 滑行。蓝细菌的运动表现出趋光性和趋化性。
② 液体培养特征
霉 静置培养:培养基不混浊 膜状附壁,或沉降于底部。
原核微生物
磷壁酸的生理功能
• 1.协助肽聚糖加固细胞壁。 • 2.因磷壁酸带负电,因而加强阳离子(尤其是一些合成酶高活性的二价阳离子)的 吸附,提高膜结合酶的活力。 • 3.贮藏磷元素。 • 4.壁磷酸通过调节一种自溶素的酶而调节细胞壁的增长。 • 5.形成表面抗原。 • 6.构成噬菌体吸附的受体位点。
脂多糖
革兰氏染色机制
• 通过结晶紫液初染和碘液媒染后,在细菌的细胞壁以内可形成不溶于水的结晶紫与 碘的复合物,G+细菌由于其细胞壁较厚丶肽聚糖网层次多和交联致密,故遇脱色 剂乙醇处理时,因失水而使网孔缩小,再加上它不含类脂,故乙醇的处理不会溶出 缝隙,因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内,使其保持紫色。反之,G-细菌 因其细胞壁薄丶外膜层类脂含量高丶肽聚糖层薄和交联度差,遇脱色剂乙醇后,以 类脂为主的外膜迅速溶解,这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的 溶出,因此细胞退成无色。这时,再经沙黄等红色染料复染,就使G-细菌呈现红色, 而G+细菌则仍保留最初的紫色了。
革兰氏染色
细菌细胞的三种基本形态
球状
单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌,葡萄球菌和链球菌。
基本形态
杆状 弧菌—螺旋不到1周 螺旋状
螺菌—螺旋2~6周 螺旋体—螺旋多于6周
细菌细胞的三种特殊型态:
原生质体
球形体
L型细菌
在外力作用下革兰氏 阳性菌脱去原有细胞 壁的细菌。
部分除去革兰氏阴性 菌的细胞壁而形成的 缺损型细菌。
因自发突变而形成的 细胞壁缺损的细菌。
细菌的基本结构:
拟核 内含物 一般结构 间体,载色体,羧酶体
核糖体 贮藏性颗粒
细胞膜内陷形成的层状、管 状或囊状物。
细菌的基本结构
原核微生物
第一节 原核微生物的形态和结构 第二节 真细菌 第三节 古细菌
第四节 原核微生物的鉴定和分类
原核微生物:是指一大类仅含有一个DNA分子的原 始核区,而无核膜包裹的原始单细胞微生物。无核 膜、核仁,无真正染色体 属于原核微生物的有:细菌、放线菌、蓝细菌、 古细菌、立克次氏体、支原体、衣原体等。
特殊结构
表面层 糖被 鞭毛 菌毛和性毛 芽孢和伴胞晶体
1、细胞壁
细胞壁:是细菌细胞最外一层坚韧并富有弹性的外被(
除支原体外)
细胞壁的生理功能:
提高机械强度,固定细胞外形,保护细胞不受损伤
为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需 Biblioteka 一定的屏障作用(阻拦大分子有害物质)
与细菌抗原性、致病性及对噬菌体的敏感性有关
细菌染色体、质粒
3、核区 质粒
质粒是细菌中比染色体(主DNA)小得多的环状DNA ,也是细菌的遗传物质,为双链DNA。细菌的一个 细胞内一般有1-2个质粒,有的有多个。 质粒能插入到染色体中,同染色体一起复制,称为 附加体。
3、核区 质粒的特性
可转移性:可以细胞间的接合作用或其它途径从供体 细胞向受体细胞转移 可整合性:可以可逆性地整合到宿主细胞染色体上 可重组性:不同来源的质粒之间,质粒与宿主细胞染 色体间的基因可以发生重组 可消除性:某些理化因素如加热、加丫啶橙或丝裂霉 素、溴化乙锭等均可使质粒消除 此外,还有互不相容性、耐碱性等
细胞壁 细胞膜 核区 细胞质和内含物
特殊结构
表面层 糖被 鞭毛 菌毛和性毛 芽孢和伴胞晶体
2、糖被
包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质,称 为糖被。 糖被的有无、厚薄与菌种遗传性有关,还与环境条件(特 别是营养)密切相关。
- 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)。
❖ 染色步骤: 先用碱性染料结晶紫染色,再加碘液媒染,然
后酒精脱色,最后用复染液(沙黄或番红)复染。 能够固定结晶紫与碘的复合物而不被酒精脱色,仍
呈现紫色,称为革兰氏阳性菌 能被酒精脱色,经复染着色,菌体呈现红色,称为
丝状杆菌可引起活性污泥 膨胀
脱硫杆 菌属
梭杆 菌属
拟杆 菌属
气单胞 菌属
纤毛杆 菌属
气杆 菌属
脱硫杆 菌属
梭状芽孢 杆菌属
微杆菌属
发酵单胞杆菌属
脱硫杆菌属
脱硫杆菌属与脱硫丝菌属
芽孢杆菌
芽孢杆菌
假单胞菌
动物宿主细胞感染杆菌濒临死亡 杆菌 电子显微镜下的结核菌
(绿色的就是结核杆菌) 电镜照片
螺旋菌
它是这类细菌的总称,细胞
球菌
呈球形或椭圆形,直径一般0.
5-1um。如果球菌分裂后子
细胞不立刻分开,由于分裂
面的不同,分裂后各子细胞
排列也不同,呈现不同空间
排列方式。
❖ l .单球菌2 .双球菌
❖ 3.链球菌4 .四联球菌
❖ 5.八叠球菌6 .葡萄球菌
球菌
葡萄球菌
球菌及葡萄球菌
甲烷八叠球菌
杆菌
根据细胞壁成分和结构的不同,将细菌分 为革兰氏阳性(简称G+)细菌和革兰氏阴性(简称 G-)
革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌的细胞壁剖面
1.革兰氏阳性 2.革兰氏阴性
G+细菌的细胞壁是厚约20~80 nm的肽聚 糖,并含少量蛋白质和脂类。
G-细菌的细胞壁较薄,约10 nm,分外壁 层和肽聚糖层,外壁层主要含有脂蛋白和脂多 糖等脂类物质,而肽聚糖层很薄,肽聚糖仅占 细胞壁化学组成的5%~10%。
➢细菌的染色
形态特征是鉴别菌种的主要依据之一。
• 形态的观察:因细菌的细胞极其微小、又十分透明, 所以进行形态观察时,一般要进行染色。
▪ 染色的分类:单染色和复染色 简单染色法(单染色法为一种染料使细菌染色 ,仅供观察形态用) 复染色是两种染料染色,目的鉴别细菌(如革兰 氏染色法)或细菌染成不同颜色便于观察。
紫
紫
无色
红
革兰氏染色有着重要的理论和实践意义
❖通过染色可把几乎所有的细菌分成G+、G -两个 大类,是分类鉴定菌种时的重要指标。
❖两类细菌在细胞结构、成分、形态、生理、生化、 生态降解有机物、药物敏感性上等 都存在有差异。
➢革兰氏染色的机理
细胞壁的结构和组成与革兰氏染色反应有关。在染色 过程中,细胞内形成了深紫色的结晶紫-碘的复合物。由 于G+细菌细胞壁较厚,特别是肽聚糖含量较高,网格结 构紧密,脂类含量又低,当被酒精脱色时,引起了细胞 壁肽聚糖层网状结构孔径缩小以至关闭,从而阻止了不 溶性结晶紫-碘的复合物的浸出,故菌体仍呈深紫色;相 反,G-细菌的细胞壁肽聚糖层较薄,含量较少,而脂类 含量又高,当酒精脱色时,脂类物质溶解,细胞壁通透 性增大,结晶紫-碘复合物也随之被抽提出来,故菌体呈 复染液的红色。
丹麦医生 C. Gram于1884年创立。
革兰氏染色法是细胞形态观察
最常用的复染色方法
❖ 细菌染色用燃料主要采用人工染料,一般分为碱 性、中性和酸性。酸性染料离子带负电,如伊红、 刚果红等,碱性染料离子带正电荷,如美兰、结 晶紫、碱性品红、番红等;中性染料是前二者结 合物,又称复合染料,如伊红化美兰等。
2 原核微生物
原核微生物主要指细菌、放线菌和蓝细菌 ,这些微生物也与污染控制工程关系密切。
2.1 细菌
细菌是大家比较
熟悉的名字,因为 有很多疾病是它们 引起的,如鼠疫杆 菌、霍乱弧菌、破 伤风杆菌、肺炎双 球菌等致病菌对人 类有害;那些腐败 菌常引起食物和工 农业产品腐烂变质 ,并散发出特殊的 臭味或酸败味。
各种细菌在一定的环境条件下,有相对恒定 的形态和结构。
2.1.1 细菌形态和大小
细菌基本形态有三种:
球状、杆状和螺旋状,分别称为球菌、杆 菌和 螺旋菌。
细菌在适宜的环境中,形态和排列呈现一定的规 则,有助于细菌的鉴定。
细菌的外形
在自然界中杆菌最常见, 球菌次之,螺旋状最少
❖球 菌 就 是 球 形 的 细 菌 ,
螺旋菌(spirillum)长:5~15 μm,宽:0.5~5 μm
细菌的重量
(1014~1010个细菌才达到1mg)
2.1.2 细菌细胞的结构
细胞壁、细胞膜、
一般结构 (间体)、细胞质、 (基本结构)
细菌
核质体、内含物
细胞
荚膜(粘液层)、 特殊结构
芽孢、鞭毛、菌毛
原生质体
(protoplast)
细胞呈弯曲的杆状。根据弯曲的程度不同 又可分为弧菌和螺旋菌。螺旋菌的大小也是 以长度和宽度来表示,但是螺旋菌的长度是 菌体空间长度而不是它的真正长度,螺旋菌 宽度常在0.5~5.0 μm,长度差异很大,约在 5~15 μm。
弧菌
螺旋菌
细菌的大小
球菌(coccus)0.5~1μm 形态 杆菌(bacillus)长1~5 μm,宽0.5~2 μm
细胞呈杆状或圆柱形,其大小以 宽度和长度表示。杆菌的宽度一 般为0.5~2.0 μm,长度为宽度的 一倍或几倍。杆菌按着大小可细 分为小型杆菌(0.2~0.4 μm×0. 7~1.5 μm)、中型杆菌(0.5~1.0 μ m×2~3 μm)和大型杆菌(1~1.25 μm×3~8 μm);按着细胞排列方 式有单杆菌、双杆菌和链杆菌。
原生质体包括细胞膜、细胞质和核质。
1)细胞壁
细胞壁(cell wall)是包在原生质体外面, 厚约10~80 nm的略有弹性和韧性的网状结构, 其质量约占总细胞干重的10%~25%左右。
➢细胞壁化学组成和结构
细胞壁构成的主要成分是肽聚糖、脂类和 蛋白质。肽聚糖是一个大分子复合体,呈多层 网状结构。
革兰氏阴性菌。
细菌的染色反应和细胞壁结构和组成有关。
革兰氏染色(Gram Stain)的步骤:
结晶紫初染 (染紫色1min)
95%乙醇脱色 (不脱色)
碘染媒染
碘-碘化钾溶液 30S;碘分子与结 晶紫形成染色较 牢固的复合物
脱色 处理
复染 沙黄复染
观察
紫
红
阳性 阴性
紫
紫
紫
紫
A
初染
媒染
-
鼠疫杆菌
大多数细菌是和人类和平共处的,对人类 不仅无害而且有益,能给人类带来很大好处。 例如:人们利用谷氨酸棒杆菌制造食用味精, 用乳酸菌生产酸奶,用苏云金杆菌生产杀虫剂 ,利用产甲烷菌生产沼气,以及借助细菌来冶 炼金属、净化污水、制作使庄稼增产的细菌肥 料等。
细菌(bacterium)是一种具有细胞壁的单 细胞原核生物,裂殖繁殖,个体微小,多数在 1μm左右,通常用1000倍以上的光学显微镜或 电子显微镜才能观察到。