第二章原核微生物特殊结构
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第二章原核微生物特殊结构
荚膜的化学组成：
– 荚膜的含水率在90％—98％， – 其余为多糖、多肽、蛋白质、脂蛋白等。
如肠膜状明串珠菌的荚膜主要成分为葡 聚糖，炭疽杆菌的荚膜含多肽(单体为 D—谷氨酸)，巨大芽孢杆菌的荚膜由蛋 白质与多糖组成。
第二章原核微生物特殊结构
荚膜的功能：
①荚膜的含水率超过90％，具有保护细菌免受外界 干燥的影响； ②荚膜能保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬，增 强其致病力，如具有荚膜的S型肺炎链球菌毒性和 致病力均比失去荚膜的R型菌株强； ③当缺乏营养时，荚膜可被用作碳源和能源，有的 荚膜还可作氮源； ④废水生物处理中的细菌荚膜有生物吸附作用，将 废水中的有机物、无机物及胶体吸附在菌体表面。
(zoogloea itzigsohn)形成的细菌团块
称为菌胶团，实际上是一种泛称，它有
两个种：枝状动胶菌(Zoogloea ramigera)和垂(悬)丝状动胶菌 (Zoogloea fi第l二ie章原n核d微生u物l特a殊)结。构
能否形成菌胶团是由细菌的遗传特性决定， 同时还受到培养过程中环境条件变化的影响 （如充氧情况、搅拌方式以及水质等 ）。
第二章原核微生物特殊结构
3．粘液层(Slime layer)
产生：有些细菌不产荚膜，其细胞表面 仍可分泌粘性的多糖，疏松地附着在细 菌细胞壁表面上，与外界没有明显边缘， 这叫粘液层 在废水生物处理过程中有生物吸附作用， 在曝气池中因曝气搅动和水的冲击力容 易把细菌粘液冲刷入水中，以致增加水 的粘度，同时可被其他微生物作为营养 利用。
芽孢壁以内的区域的成分与一般细胞相似，称为芽孢的 核心（core）区域，芽孢萌发后孢子壁变为营养细胞的 细胞壁。
第二章原核微生物特殊结构
（2）芽孢的含水率低，约38％～40％， 其中的核心部位的含水率更低，约10 ％～25％。 （3）芽孢中的酶具有耐热性。
第二章原核微生物特殊结构
（4）芽孢中的2,6－吡啶二羧酸 (dipicolinic acid简称DPA)含量高，为 芽孢干重的5％～15％。在芽孢中合成 大量营养细胞和不产芽孢的细菌体内没 有的DPA－Ca，不少学者认为，芽孢形 成过程中，Ca2＋与DPA随即螯合使芽 孢中的生物大分子形成一种稳定而强耐 热的凝胶，芽孢表现耐热性，而当芽孢 萌发形成营养细胞时，DPA消失，耐热 性也随之丧失。
图2－13 细菌荚膜
第二章原核微生物特殊结构
是否能形成荚膜是由微生物的遗传决定的， 但还受到环境条件和营养条件的影响。 荚膜并不是细菌的必要结构，荚膜的有无并 不影响细菌的生存 。 一般认为，在碳氮比高和强的通气条件的培 养基中有利于好氧细菌荚膜形成，有些细菌 甚至要求在较低的温度条件下，如大肠杆菌。
芽孢耐热机制
DPA-Ca 吡啶二羧酸钙盐 学说
皮层膨胀学说
实际意义Байду номын сангаас
筛选
利 保存菌种、鉴定菌种 灭菌指标：121℃，10‘ 食品工业：罐头发胖
害 发酵工第业二章原核微生物特殊结构 产毒菌
2.荚膜(Capsule)
荚膜是由一些细菌细胞膜分泌的包封于 细胞壁表面的一种粘性物质 荚膜能相对稳定地附着在细胞壁表面， 使细菌与外界环境有明显的边缘 一般很厚，可达200nm，有的细菌荚膜 很薄，在200nm以下，称微荚膜 （microcapsule）。
第二章原核微生物特殊结构
被粘液层包裹的细胞
第二章原核微生物特殊结构
固氮菌自由生长形成的粘液层
生长在含碳氢化合物的培养基上的菌落
第二章原核微生物特殊结构
4．菌胶团
定义：狭义的菌胶团是指多数细菌按一 定的排列方式粘集在一起，共同由一个 荚膜包围形成具有一定形状的细菌聚集 体。 在微生物学领域里，习惯将动胶菌属
第二章原核微生物特殊结构
芽孢位于 菌体中部
枯草芽孢杆菌 梭状芽孢杆菌
芽孢位于菌体 中部与端头之
间
第二章原核微生物特殊结构
芽孢位于菌 体一端
破伤风杆菌
芽孢的形成
图示为苏云金芽孢杆菌。
第二章原核微生物特殊结构
芽孢的萌发
由休眠状态的芽孢变 为营养状态的细菌过程。
活化 出芽 生长
第二章原核微生物特殊结构
第二章原核微生物特殊结构
荚膜capsule
某些细菌壁外存在 着一层厚度不定的 胶状物质。
微荚膜 种类 荚膜
粘液层
功能
非必需的 储藏养料，堆积代谢产物 保护作用 附着的物质基础
鉴定菌种
意义
制成代血浆或Sephadex 污水处理
三次采油
菌胶团
成分
多糖 多肽
第二章原核微生物特殊结构
负染色相差显微照片
电镜切片图
芽孢着生的位置依细菌种的不同而不同 能产生芽孢的细菌属不多，最主要是好氧的 芽孢杆菌属(Bacillus)和厌氧的梭状芽孢杆菌 属(Clostridium)，其中的所有细菌都是具有 芽孢的革兰氏阳性杆菌。 球菌中只有芽孢八叠球菌属(Sporosarcina) 产芽孢。 弧菌中只有芽孢弧菌属(Sporovibrio)产芽孢。 螺菌中的孢螺菌属（Sporospirillum）也产 芽孢。 芽孢的有无、形态、位置及大小是细菌分类 鉴定依据之一。
(二)细菌的特殊结构
1．芽孢(Spore)
产生：某些细菌在它的生活史中的某个阶段 或某些细菌为抵御外界不良环境时，在其细 胞内形成一个圆形或椭圆形的内生孢子 （endospore）叫芽孢。 芽孢是抗逆性极强的休眠体，一般的芽孢在 普通条件下可存活几年甚至几十年。
在英国，一种环状芽孢杆菌（B. circulans）
第二章原核微生物特殊结构
研究芽孢的意义在于：
– 芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类 和鉴定中的重要指标；
– 以是否能消灭芽孢作为衡量各种消毒灭菌手段合 理性的最重要的指标；
– 菌种保藏中多用产芽孢细菌的芽孢作为保藏对象， 方便长期保存。
芽孢不易着色，但可用孔雀绿染色。
第二章原核微生物特殊结构
的芽孢在植物标本上已保存了200～300
第二章原核微生物特殊结构
芽孢Endospore
某些细菌在其生长发育 后期，可在细胞内形成 一个圆形或椭圆形抗逆 性休眠体。
第二章原核微生物特殊结构
芽孢具有以下特点
（1）芽孢壁厚而致密，分三层：
– 外层是芽孢外壳，为蛋白质性质。 – 中层为皮层，由肽聚糖构成，含大量2，6－吡啶二羧酸。 – 内层为孢子壁，由肽聚糖构成，包围芽孢细胞质和核质,
荚膜的化学组成：
– 荚膜的含水率在90％—98％， – 其余为多糖、多肽、蛋白质、脂蛋白等。
如肠膜状明串珠菌的荚膜主要成分为葡 聚糖，炭疽杆菌的荚膜含多肽(单体为 D—谷氨酸)，巨大芽孢杆菌的荚膜由蛋 白质与多糖组成。
第二章原核微生物特殊结构
荚膜的功能：
①荚膜的含水率超过90％，具有保护细菌免受外界 干燥的影响； ②荚膜能保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬，增 强其致病力，如具有荚膜的S型肺炎链球菌毒性和 致病力均比失去荚膜的R型菌株强； ③当缺乏营养时，荚膜可被用作碳源和能源，有的 荚膜还可作氮源； ④废水生物处理中的细菌荚膜有生物吸附作用，将 废水中的有机物、无机物及胶体吸附在菌体表面。
(zoogloea itzigsohn)形成的细菌团块
称为菌胶团，实际上是一种泛称，它有
两个种：枝状动胶菌(Zoogloea ramigera)和垂(悬)丝状动胶菌 (Zoogloea fi第l二ie章原n核d微生u物l特a殊)结。构
能否形成菌胶团是由细菌的遗传特性决定， 同时还受到培养过程中环境条件变化的影响 （如充氧情况、搅拌方式以及水质等 ）。
第二章原核微生物特殊结构
3．粘液层(Slime layer)
产生：有些细菌不产荚膜，其细胞表面 仍可分泌粘性的多糖，疏松地附着在细 菌细胞壁表面上，与外界没有明显边缘， 这叫粘液层 在废水生物处理过程中有生物吸附作用， 在曝气池中因曝气搅动和水的冲击力容 易把细菌粘液冲刷入水中，以致增加水 的粘度，同时可被其他微生物作为营养 利用。
芽孢壁以内的区域的成分与一般细胞相似，称为芽孢的 核心（core）区域，芽孢萌发后孢子壁变为营养细胞的 细胞壁。
第二章原核微生物特殊结构
（2）芽孢的含水率低，约38％～40％， 其中的核心部位的含水率更低，约10 ％～25％。 （3）芽孢中的酶具有耐热性。
第二章原核微生物特殊结构
（4）芽孢中的2,6－吡啶二羧酸 (dipicolinic acid简称DPA)含量高，为 芽孢干重的5％～15％。在芽孢中合成 大量营养细胞和不产芽孢的细菌体内没 有的DPA－Ca，不少学者认为，芽孢形 成过程中，Ca2＋与DPA随即螯合使芽 孢中的生物大分子形成一种稳定而强耐 热的凝胶，芽孢表现耐热性，而当芽孢 萌发形成营养细胞时，DPA消失，耐热 性也随之丧失。
图2－13 细菌荚膜
第二章原核微生物特殊结构
是否能形成荚膜是由微生物的遗传决定的， 但还受到环境条件和营养条件的影响。 荚膜并不是细菌的必要结构，荚膜的有无并 不影响细菌的生存 。 一般认为，在碳氮比高和强的通气条件的培 养基中有利于好氧细菌荚膜形成，有些细菌 甚至要求在较低的温度条件下，如大肠杆菌。
芽孢耐热机制
DPA-Ca 吡啶二羧酸钙盐 学说
皮层膨胀学说
实际意义Байду номын сангаас
筛选
利 保存菌种、鉴定菌种 灭菌指标：121℃，10‘ 食品工业：罐头发胖
害 发酵工第业二章原核微生物特殊结构 产毒菌
2.荚膜(Capsule)
荚膜是由一些细菌细胞膜分泌的包封于 细胞壁表面的一种粘性物质 荚膜能相对稳定地附着在细胞壁表面， 使细菌与外界环境有明显的边缘 一般很厚，可达200nm，有的细菌荚膜 很薄，在200nm以下，称微荚膜 （microcapsule）。
第二章原核微生物特殊结构
被粘液层包裹的细胞
第二章原核微生物特殊结构
固氮菌自由生长形成的粘液层
生长在含碳氢化合物的培养基上的菌落
第二章原核微生物特殊结构
4．菌胶团
定义：狭义的菌胶团是指多数细菌按一 定的排列方式粘集在一起，共同由一个 荚膜包围形成具有一定形状的细菌聚集 体。 在微生物学领域里，习惯将动胶菌属
第二章原核微生物特殊结构
芽孢位于 菌体中部
枯草芽孢杆菌 梭状芽孢杆菌
芽孢位于菌体 中部与端头之
间
第二章原核微生物特殊结构
芽孢位于菌 体一端
破伤风杆菌
芽孢的形成
图示为苏云金芽孢杆菌。
第二章原核微生物特殊结构
芽孢的萌发
由休眠状态的芽孢变 为营养状态的细菌过程。
活化 出芽 生长
第二章原核微生物特殊结构
第二章原核微生物特殊结构
荚膜capsule
某些细菌壁外存在 着一层厚度不定的 胶状物质。
微荚膜 种类 荚膜
粘液层
功能
非必需的 储藏养料，堆积代谢产物 保护作用 附着的物质基础
鉴定菌种
意义
制成代血浆或Sephadex 污水处理
三次采油
菌胶团
成分
多糖 多肽
第二章原核微生物特殊结构
负染色相差显微照片
电镜切片图
芽孢着生的位置依细菌种的不同而不同 能产生芽孢的细菌属不多，最主要是好氧的 芽孢杆菌属(Bacillus)和厌氧的梭状芽孢杆菌 属(Clostridium)，其中的所有细菌都是具有 芽孢的革兰氏阳性杆菌。 球菌中只有芽孢八叠球菌属(Sporosarcina) 产芽孢。 弧菌中只有芽孢弧菌属(Sporovibrio)产芽孢。 螺菌中的孢螺菌属（Sporospirillum）也产 芽孢。 芽孢的有无、形态、位置及大小是细菌分类 鉴定依据之一。
(二)细菌的特殊结构
1．芽孢(Spore)
产生：某些细菌在它的生活史中的某个阶段 或某些细菌为抵御外界不良环境时，在其细 胞内形成一个圆形或椭圆形的内生孢子 （endospore）叫芽孢。 芽孢是抗逆性极强的休眠体，一般的芽孢在 普通条件下可存活几年甚至几十年。
在英国，一种环状芽孢杆菌（B. circulans）
第二章原核微生物特殊结构
研究芽孢的意义在于：
– 芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类 和鉴定中的重要指标；
– 以是否能消灭芽孢作为衡量各种消毒灭菌手段合 理性的最重要的指标；
– 菌种保藏中多用产芽孢细菌的芽孢作为保藏对象， 方便长期保存。
芽孢不易着色，但可用孔雀绿染色。
第二章原核微生物特殊结构
的芽孢在植物标本上已保存了200～300
第二章原核微生物特殊结构
芽孢Endospore
某些细菌在其生长发育 后期，可在细胞内形成 一个圆形或椭圆形抗逆 性休眠体。
第二章原核微生物特殊结构
芽孢具有以下特点
（1）芽孢壁厚而致密，分三层：
– 外层是芽孢外壳，为蛋白质性质。 – 中层为皮层，由肽聚糖构成，含大量2，6－吡啶二羧酸。 – 内层为孢子壁，由肽聚糖构成，包围芽孢细胞质和核质,