第一章原核微生物的形态、结构与功能
第一章 原核微生物的形态构造
2、细菌细胞的特殊构造： 不是所有细菌细胞都具有的构造，称作特殊构造
1）、糖被（glycocalyx）
（1) 概念 包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的
胶状物质。糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可 细分为荚膜（capsule或macrocapsule，大荚膜）、 微荚膜(microcapsule)、粘液层(slimelayer)和菌胶团 (zoogloea)。
生长、分裂、鞭毛运动所必须。 阻拦大分子有害物质。 抗原性，敏感性。
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(1)革兰氏阳性细菌的细胞壁成分
特点：厚度大（20~80nm） 、化学组分简单，一般含90%肽聚 糖和10%磷壁酸
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肽聚糖单体:由双糖单位（N—乙酰葡糖胺与N— 乙酰胞壁酸组成)、四肽尾或四肽侧链、肽桥 或肽间桥三部分组成。
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。
3
一、细胞的形态构造及其功能
（一）形态和染色
球状
基
本 形
杆状
态
螺旋状
自然界中杆菌最常见，球菌次之，螺旋菌最4 少.
1、球菌：球状的细菌称为球菌（coccus）。 有单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、
链球菌和葡萄球菌等 。
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根 据 分 裂 方 向 及 随 后 相 互 间 的 连 接 方 式
比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是 研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。
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c.球状体(sphaeroplast) 革兰氏阴性细菌被处理后而获得的残留部分细胞壁（ 外壁层）的球形体。与原生质体相比，它对外界环境 具有一定的抗性，可在普通培养基上生长。
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d 支原体(Mycoplasma)： 是在长期进化过程中形成的、适应自然生活
《微生物学教程周德庆》各章复习重点
第一章原核生物的形态、构造和功能学习要点1.1. 细菌Bacteria一、细菌的形态和大小1. 基本形态（1）球菌（Coccus）：球形或近球形，根据空间排列方式不同又分为单、双、链、四联、八叠、葡萄球菌。
不同的排列方式是由于细胞分裂方向及分裂后情况不同造成的。
（2）杆菌（Bacillus）：杆状或圆柱形，径长比不同，短粗或细长。
是细菌中种类最多的。
（3）螺旋菌（Spirillum）：是细胞呈弯曲杆状细菌的统称，一般分散存在。
根据其长度、螺旋数目和螺距等差别，分为弧菌Vibrio（菌体只有一个弯曲，形似C字）和螺旋菌（螺旋状，超过1圈）。
细菌的形态不是一成不变的，受环境条件影响（如温度、培养基浓度及组成、菌龄等）。
一般在幼龄和生长条件适宜时，形状正常、整齐。
而在老龄和不正常生长条件下会表现出畸形、衰颓形等异常形态。
畸形是由于理化因素刺激，阻碍细胞发育引起；衰颓形是由于培养时间长，细胞衰老，营养缺乏，或排泄物积累过多引起的。
2. 细菌大小细菌是单细胞的，大小在1μm左右，在显微镜下才能看到其形状。
可用显微测微尺测量细菌大小，不同细菌大小不同，一般球菌直径0.5-1μm；杆菌直径0.5-1μm ，长为直径1-几倍；螺旋菌直径0.3-1μm，长1-50μm。
细菌大小也不是一成不变的。
二、细菌细胞结构细菌是单细胞的微生物，其细胞结构分为基本结构和特殊结构。
基本结构是细胞不变部分或一般结构，如细胞壁、细胞膜、细胞核、核糖体等为全部细菌细胞所共有。
特殊结构是细胞可变部分或特殊结构，如鞭毛、纤毛、荚膜、芽孢、气泡等，只在部分细菌中发现。
（一）细菌细胞的基本结构1. 细胞壁(cell wall)：位于细胞表面，较坚硬，略具弹性的结构。
（1）细胞壁的功能①保护细胞免受机械损伤和渗透压的破坏，维持细胞形状；②鞭毛运动支点；③正常细胞分裂必需；④一定的屏障作用；⑤噬菌体受体位点所在。
另外与细菌的抗原性、致病性有关。
（2）革兰氏染色Cristein Gram于1884年发明的一种细菌染色方法。
微生物第一章1
葡萄球菌L型回复后
基本结构
2 细胞膜 (cell membrane)
• 细菌细胞膜是围绕细胞质外面的双层膜结构， 是一个高度可选择渗透性的屏障，由磷脂和多 种蛋白质组成，但不含胆固醇。 • 细菌细胞膜不仅仅使分隔细胞内部与外界的屏 障，它还有重要的功能：主要有物质转运、生 物合成、分泌和呼吸等作用。
细菌是原核细胞，不具有成形的核。细菌 的遗传物质称为核质或拟核，无核膜、核 仁和有丝分裂器，只有一个核质体或称染 色质体。没有固定形态，结构也很简单。 功能与真核细胞的染色体相似。这是原核 生物与真核生物的主要区别之一。 核质由单一密合闭环状DNA分子反复回旋 卷曲盘绕组成松散网状结构。
核质特点
核区丝状物是由双链、环状的 DNA 分子折叠缠绕 而成。拉直后，其长度比细胞长度大若干倍。丝 的长度却是 1100 ～ 1400 微米 ! 可见，细胞内的 DNA 必然是一种高度折叠缠绕、错综复杂的“超 线圈”结构。这对于遗传性状的传递起着重要作 用。 正常情况下，一个菌体内具有一个核；而细菌处 于活跃生长时，由于 DNA 的复制先于细胞分裂， 一个菌体内往往有2-4个核。
细菌细胞壁缺陷型
• 细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中 不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡。 • L型(bacterial L form)：通过自发突变而形成的遗传性 稳定的细胞壁缺损菌株 • 加溶菌酶或在含青霉素等的培养基中培养革兰阳性菌 使细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住——原 生质体(protoplast)。 • 革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质 球(spheroplast)。 • 某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。
第一章 原核生物
蓝细菌
巨大芽孢杆菌
大肠杆菌 肺炎球菌 嗜血流感菌
nanobacteria 50nm
纳米细菌
How to comprehend bacterial size?
A、芝麻（3毫米）= ？ 个E.coli 长度。 1500个
B、头发直径（60微米）= ？ 个E.coli “肩并肩”紧挨在一块。 120
3、螺旋菌（spirilla）
弧菌 螺菌 螺旋体菌
弧菌：
蛭 弧 菌
菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈， 形似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。
霍乱弧菌
螺菌
菌体回转如螺旋，螺
旋数目和螺距大小因
（a）具有可见的双极生鞭毛的迂回螺菌（×4种50）而异。鞭毛二端生
（b）迂回螺菌；相差显微镜（ ×550）
细胞壁坚韧，菌体较 硬。
蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）
细菌L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上 不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。
细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落
油煎蛋样菌落 （典型L型菌落）
颗粒型菌落
丝状菌落
原生质体（protoplast)：是指在人为条件 下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素 抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一 层细胞膜包裹着的圆球状渗透敏感细胞， 一般由革兰氏阳性细菌形成。
革兰阴性菌细胞壁特殊组分
周质空间（periplasmic space）
在革兰氏阴性细菌中，一般指其外膜与细胞膜之 间的狭窄空间（宽约12~15nm），呈胶状。
在周质空间中，存在着多种周质蛋白 （periplasmic proteins），包括： ①水解酶类，例如蛋白酶、核酸酶等； ②合成酶类，例如肽聚糖合成酶； ③结合蛋白（具有运送营养物质的作用）； ④受体蛋白（与细胞的趋化性相关）。
微生物的形态和结构
当前27页，共70页，星期日。
革兰氏染色
当前28页，共70页，星期日。
(二)、细菌的结构
1 细 菌 的 基 本 结 构
图1-4 细菌细胞构造模式图
当前29页，共70页，星期日。
1.细菌的一般结构 (1)细胞壁
细胞壁(cell wall)是位于细胞表面，内侧紧贴细胞 膜的一层无色透明，质地坚韧，而富有弹性的构造。
双糖单位
图1-6 G+细菌肽聚糖的立体结构(片段)
肽聚糖骨架由N-乙酰葡 萄糖胺(NAG)和N-乙酰 胞壁酸(NAM)通过β1,4-苷键交替连接成的 多糖链，每条多糖链含
10～65个双糖单位
当前34页，共70页，星期日。
A、肽聚糖
1、细胞壁
L D
与由
型 交 替 方 式 连 接 而
四 个 氨 基 酸 分 子 按
成型
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肽聚糖
溶菌酶的溶菌作用：双糖单位中的β-1,4-糖
苷键很容易被溶菌酶(lysozyme)所水解，从而 引起细菌因肽聚糖细胞壁的“散架”而死亡。
图1-7 金黄色葡萄球菌的肽聚糖结构 M：N-乙酰胞壁酸;G：N-乙酰葡萄糖 丙谷赖丙：四肽侧链;x：甘氨酸五肽
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最 大 八 叠 球 菌 （ Sarcina maxima）
旋 动 泡 硫 菌 （ Thiophysa volutans）
大 肠 杆 菌 （ Escherichia coli）
普 通 变 形 杆 菌 （ Proteus vulgaris）
伤 寒 沙 门 氏 菌 （ Salmonella typhi）
嗜 酸 乳 细 菌 （ Lactobacterium acidophilus）
原核微生物的形态结构和功能
第一章原核微生物的形态结构与功能第一节细菌细菌（Bacteria）是一类个体微小、具有细胞壁的单细胞原核微生物一、细菌的个体形态1、球菌（Coccus）细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。
（1）单球菌如尿素微球菌（Micrococcus urea）e。
（2）双球菌如肺炎双球菌（Diplococcus pneumoniae）。
（3）链球菌如乳链球菌（Streptococcus lactis）。
（4）四链球菌如四链微球菌（Micrococcus tetragehus）。
（5）八叠球菌如尿素八叠球菌（Sarcina ureae）。
（6）葡萄球菌如金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）。
2、杆菌（Bacillus）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。
3、螺旋菌（Spirilla）包括：弧菌、螺菌、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、三角形、方形等特殊形态的细菌。
二、细菌的个体大小细菌大小的测定：（1）测量：测微尺（2）长度单位：微米（ m）（3）表示：球菌：直径杆菌：宽义长螺菌：宽、长、螺距细菌大小测量结果的影响因素：个体差异；干燥、固定后的菌体会一般由于脱水而比活菌体缩短1/3-1/4；染色方法的影响，一般用负染色法观察的菌体较大；幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大；环境条件，如培养基中渗透压的改变也会导致细胞大小的变化。
细菌细胞的重量约为1义10 -9〜1X10—10mg,即每克细菌约含1〜10万亿个菌体细胞三、细菌的细胞结构与功能（一）细菌细胞的基本结构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。
（1）实细胞壁存在的方法：1）细菌超薄切片的电镜直接观察；2）质、壁分离与适当的染色，可以在光学显微镜下看到细胞壁；3）机械法破裂细胞后，分离得到纯的细胞壁；4）制备原生质体，观察细胞形态的变化。
原核生物的形态、构造及功能
D. 菌胶团
菌胶团是指包裹在
细胞群体上的透明胶状
物质，即有多个细菌的
荚膜互相连在一起。
4类糖被特点
种类
荚膜
外形
厚度
与细胞壁 包裹细胞数 量 结合情况 牢固 较牢固 松散 松散 单个细胞 单个细胞 单个细胞 细胞群
多 糖 类 贮 藏 物
Ⅲ. 异染粒（metachromatic granule）
颗粒大小为0.5～1.0 m，是无机偏磷酸的聚合
物，一般在含磷丰富的环境下形成。
功能：贮存磷元素和能量，降低渗透压。
用美蓝染色成红色
在暗视野显微镜下看到的 迂回螺菌(Spirillum volutans)
异染粒（迂回体）
分子组成。相对分子质量为
（2～100）×106 。携带1～ 100个基因，一个细菌细胞 可有 一至数个质粒。
质粒的特点：
可自我复制，稳定遗传。复制与染色体分开，但同步进行。
对生存不是必要的。
不同质粒携带不同遗传信息。 无质粒细菌可通过接合等方式获得，不能自发产生。
质粒（plasmid）
脂肪酸的结构和相对含量。
膜上长链脂肪酸的链长和饱和度因细菌种 类和生长温度而异，通常生长温度要求越高的 种，其饱和度也越高，反之则低。
固醇类物质
在磷脂双分子膜中加入固醇类物质可提高膜的稳定性。
固醇的一般结构
真核生物细胞膜中一般含有胆固 醇等固醇，含量为5%～25%。
原核生物细胞膜中一般不含胆 固醇，而是含有类固醇(藿烷类
PHB不溶于水，
易被脂溶性染料
（如苏丹黑）着色。
PHB于1929年被发现，
至今已发现60属以上 的细菌能合成并贮藏。
第一章原核微生物的形态构造和功能
第一章原核微生物的形态构造和功能原核微生物是一类单细胞生物，其形态、构造和功能都具有一定的特殊性。
本文将探讨原核微生物的形态结构和功能，帮助读者深入了解这一类微生物。
原核微生物的形态多样，包括球形、杆状、螺旋形等各种形状。
其中最常见的是球形和杆状。
球形的原核微生物被称为球菌，其形状像小球或椭球，直径通常在0.5微米到2微米之间。
杆状的原核微生物被称为杆菌，其形状像长条或棍子，长度通常在1微米到10微米之间。
螺旋形的原核微生物有时也被称为螺菌，形状呈螺旋状或弯曲状。
原核微生物的构造相对简单，通常由细胞质、细胞壁和细胞膜组成。
细胞质是原核微生物的主要部分，它包含细胞器、溶酶体和核糖体等结构。
细胞壁是原核微生物外部的保护层，不仅能维持细胞的形状，还能抵御外界环境的压力和防止细胞溶解。
细胞膜则是原核微生物内外环境的界面，它能控制物质的进出和细胞内外的相互作用。
原核微生物的功能主要体现在代谢和繁殖两个方面。
代谢是维持原核微生物生命活动的基础，包括能量的获取、物质的合成和分解等过程。
原核微生物的能量获取方式多种多样，包括光合作用、化学能量转化和共生等。
光合作用是指利用光能将无机物转化为有机物，代表性的光合作用是细菌类光合作用和蓝藻类光合作用。
化学能量转化是指利用化学能转化为生物能的过程，代表性的化学能转化是厌氧呼吸和好氧呼吸。
共生是指与其他生物形成共生关系，通过相互合作获得能量和营养。
原核微生物的物质合成和分解过程也非常重要，通过这些过程可以合成细胞构成物质和代谢产物。
原核微生物的繁殖主要有两种方式，即二分裂和多倍体生殖。
二分裂是原核微生物最为常见的繁殖方式，它是指细胞在特定条件下逐渐增大，最终分裂成两个相同大小的细胞。
多倍体生殖则是指细胞在特定条件下不断增大，并在分裂前形成多个细胞体，然后才进行分裂。
多倍体生殖相对较少见，但在一些特殊情况下，如营养不良和环境恶劣时，原核微生物会采取这种繁殖方式以适应环境。
第一章原核生物的形态、构造和功能课后题
第一章原核生物的形态、构造和功能一、名词解释1.原核生物：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DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大类。
2.细菌：狭义的细菌是指一类细胞细短、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；广义的细菌是指所有原核生物。
3.革兰氏染色法：细菌先经碱性染料结晶紫染色，经碘液媒染后，用酒精脱色，在一定条件下有的细菌被染成紫色，称革兰氏阳性细菌(G+)，有的被染成红色，称革兰氏阴性细菌(G-)。
4.（细菌）细胞壁：是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要成分为肽聚糖，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能。
5.肽聚糖：是真细菌细胞壁的特有成分，是由乙酰氨基葡萄糖、乙酰胞壁酸与四到五个氨基酸短肽聚合而成的多层网状大分子结构。
6.磷壁酸：是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。
7.脂多糖：是G—细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质，由类脂A、核心多糖、O-特异侧链3部分组成。
8.古生菌：是一类在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些独特生态类型的原核生物。
9.假肽聚糖：成分和结构与肽聚糖类似，但其多糖骨架是由N一乙酰塔罗糖胺糖醛酸和N 一乙酰葡萄糖胺以β—1，3糖苷键连接而成。
连在后一氨基糖上的肽尾由L—Glu、L—Ala 和L—Lys 3个L型氨基酸组成的肽尾，肽桥由L—Glu一个氨基酸组成。
10.抗酸细菌：是一类细胞壁中含大量分枝菌酸等蜡质的特殊G+细菌，因其被酸性复红染上色后，不能像其他G+细菌那样被盐酸乙醇脱色，故称抗酸细菌。
11.（细菌）原生质体：指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞，它们只能用等渗或高渗培养液保存或维持生长。
12.荚膜：某些细菌表面的特殊结构，是包被于细胞壁外的一层较厚的透明胶状物质，是糖被的一种。
原核微生物的形态、构造和功能
脂多糖中特殊的糖 脂多糖含有三种特殊的糖：
KDO(2-酮-3-脱氧辛糖酸)
Hep(L-甘油-D-甘露庚糖)
Abq(阿比可糖)
LPS结构如下图：类脂A是G-细菌的毒性中心
脂多糖的功能: 1 、是革兰氏阴性细菌致病物质—内毒素的物质基础；
2、与磷壁酸相似，也有吸附Mg2+和Ca2+等阳离子以提高 这些离子在胞表面浓度的作用；
3. 细胞核
细菌细胞核又称原核、拟核或细菌染色体。它位于细胞 质内，没有核膜、核仁。核没有固定的形态，细菌细胞核的 化学成分为双链DNA，没有组蛋白。 通过同位素放射显影技术和电子显微镜的超薄切片观 察，细菌的细胞核含有丝状物资，没有膜包围。丝状物质 由双链 DNA分子折叠缠绕而成。丝状物质拉直后，其长度 为细胞的若干倍。 如：E.coli 细胞长约2um，DNA拉直后其长为1100～1400um。
占20～30%
蛋白质：占60～70%
细胞膜的结构；
细菌的细胞膜由两层磷脂分子组成，磷脂疏水端两两相对， 亲水的头部向外，蛋白质嵌入磷脂双分子层中或分布在磷脂双 分子层的内外表面。
真细菌细胞膜的磷脂分子结构如下图：
古细菌细胞膜的结构：
古细菌细胞膜植烷基甘油醚的结构：
古生菌甘油醚 醚键
细菌细胞膜的功能：
3、赋于革兰氏阳性菌以特异的表面抗原；
4、提供某些噬菌体以特异的吸附受体。
脂多糖层由磷脂双分子层、脂蛋白与脂多糖组成。
G-特有的脂多糖分子结构由三部分组成：
类脂A：2个N－乙酰葡糖胺及5个长链脂肪酸
3个2－酮－3－脱氧辛糖酸（KDO）
内核心区 LPS 核心多糖区 3个 L－甘油－D－甘露庚糖（Hep） 外核心区: 5个己糖（Hex）,包括葡糖胺、半乳糖、 葡萄糖 O－侧链: 多个4Hex单位, 内含半乳糖、鼠李糖、甘露糖、阿比可糖(Abq)
原核生物的形态、构造和功能
第一章原核生物的形态、构造和功能1. 蓝细菌又叫和，是核微生物。
答案：蓝藻蓝绿藻原2. G+菌经过革兰氏染色后呈色，G-菌经过革兰氏染色后呈色。
答案：蓝紫红3. 细菌的一般构造包括：、、、。
答案：细胞壁细胞膜细胞质内含物4.细菌细胞中最主要的部分是，占细胞的。
答案：水70%~90%5.革兰氏阳性菌细胞壁主要由构成，还有少量。
答案：肽聚糖磷壁酸6.名词解释：芽孢答：是细胞生长中用于抵御不良环境的一个特定阶段，使细胞质和核质凝聚而成一个圆形或椭圆形壁厚含水量低抵抗性强结构。
在适宜的生活环境下可重新发育成一个新的营养体，一般为G+菌7.名词解释：伴胞晶体答：细胞在形成芽孢的同时，在体内形成一个菱形或六边形的碱性蛋白质晶体8.名词解释：发光细菌答：是一类G-性菌，生有极长的鞭毛，兼性厌氧的杆菌和弧菌，在有氧的条件下可发出波长为450~499mm的荧光。
多数为海生，主要含有两种特殊成分：虫荧光素酶和长链脂肪醛9.介绍革兰氏染色法的机理答：通过结晶紫初染和碘液复染细胞以后，在细胞壁及膜上结合力不溶于水的结晶紫和碘的大分子复合物，酒精脱色时，G+菌的细胞壁较厚，肽聚糖的含量较高，且分子交联度紧密。
在酒精脱色时，肽聚糖网孔会因为脱色发生明显收缩，而且不含脂类，故酒精不能在细胞壁上溶成大的空洞或缝隙。
所以结晶紫和碘的大分子化合物被阻留在细胞壁，所以细胞保持原来的蓝紫色。
而G-性菌，细胞壁较薄，肽聚糖位于内层，且含量较低和交联松散，所以酒精脱水时不会发生收缩，而外层结构脂类含量较高，所以酒精能在细胞壁上溶成大的空洞或者缝隙，从而使结晶紫和碘的大分子化合物被溶出体外，而带上复染中沙黄的红色。
10.何谓立克次氏体？它与支原体、衣原体主要区别是什么？它与人类的关系是什么？答：立克次氏体是一类专门寄生在真核细胞内的G-原核微生物。
它与支原体的区别是立克次氏体有细胞壁但是不能独立生活；与衣原体的区别是立克次氏体细胞较大，无滤过性，合成能力较强，且不形成包涵体。
原核微生物的形态、构造和功能要求重点掌握细菌的概念
三、细菌细胞结构 （一）基本结构：一般细菌都具有的构造。 1、细胞壁 cell wall： 细胞壁在细菌菌体的最外层。为坚韧、略具有弹性的结构。 （1）功能： 1）维持细胞外形； 2）保护细胞免受机械损伤和渗透压危害； 3）鞭毛运动支点； 4）正常细胞分裂必需； 5）一定的屏障作用； 6）噬菌体受体位点所在。 7) 与细菌的抗原性、致病性有关。
2、杆菌 Bacillus (Bacterium)： (1) 形态：短杆状、纺锤状、棒状、梭状、月亮状、分枝状、竹节状等 (2) 排列方式：链状、栅状、“八”字状及有鞘衣的丝状等。 3、螺旋菌 Spirillum：是细胞呈弯曲杆状细菌统称，一般分散存在。根据其长度、螺旋数目和螺距等差别，分为弧菌、螺菌和螺旋体。 ①弧菌：菌体弯曲呈弧形或逗号形，螺旋不足一环。 ②螺菌：菌体回转如螺旋，螺旋为2-6环。 ③螺旋体：螺旋超过6环。
伴孢晶体：少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体，称为伴孢晶体（即ð内毒素）。 质粒：
蕃红（或复红）30～60s
仍显紫色
红 色
革兰氏染色中最关键的一步是脱色，如果脱色过度，会将G+误认为G-；如果脱色不足，会将G-误认为G+。
1）革兰氏阳性菌 Gram positive 以金黄色葡萄球菌为例 （i）细胞壁构成：一连续层，厚20-80nm 两部分： 网状骨架：微纤丝组成 基质：骨架埋于基质中 (ii) 化学组成：主要是肽聚糖（网状骨架）和磷壁酸（基质） i）肽聚糖 peptidoglycan (粘肽、胞壁质)：是真细菌细胞壁中的特有成分。是呈多层网状结构的大分子复合体，由许多亚单位（肽聚糖单体）交联而成。 亚单位 a. 双糖单位：N-乙酰胞壁酸（NAM）和N-乙酰葡萄糖胺（NAG）通过β-1，4糖苷键相连而成。M和G交替连接，从而形成了肽聚糖层的骨架 ——聚糖。
微生物学-第一章
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。
《微生物学教程》(第二版)周德庆__课后答案[1].
![《微生物学教程》(第二版)周德庆__课后答案[1].](https://img.taocdn.com/s3/m/d4c68d6eb84ae45c3b358cd7.png)
微生物教程课后答案（周德庆）第一章2009-10-22 19:45第一章原核生物的形态、构造和功能1．试设计一张表格，比较以下6个大类原核生物的主要特性。
2．典型细菌的大小和重量是多少？试设想几种形象化的比喻加以说明。
答：一个典型的细菌可用E.coli作代表，它的细胞平均长度约为2um，宽度约0.5um，形象地说，若把1500个细菌的长径相连，仅等于一颗芝麻的长度，如果把120个细胞横向紧挨在一起，其总宽度才抵得上一根人发的粗细。
它的重量更是微乎其微，若以每个细胞湿重约10-2g计，则大约109个E.coli细胞才达1mg 重。
3．试图示G+和G-细菌细胞壁的主要构造，并简要说明其异同。
答：图示如下：G+细菌与G-细菌的细胞壁都含肽聚糖和磷壁酸；不同的是含量的区别：如下表4．试图示肽聚糖的模式构造，并指出G+和G-细菌肽聚糖结构的差别。
答：图示如下：G-细菌与G+细菌的肽聚糖的差别仅在于：1）四肽尾的底3个氨基酸不是L-lys，而是被一种只有在原核微生物细胞壁上才有的内消二氨基庚二酸（m-DAP）所代替；2）没有特殊的肽桥，其前后两个单体间的连接仅通过甲四肽尾的第4个氨基酸——D-Ala的羧基与乙四肽尾的第3个氨基酸——m-DAP的氨基直接相连，因而只形成较为疏稀、机械强度较差的肽聚糖网套。
5．什么是缺壁细菌？试列表比较4类缺壁细菌的形成、特点和实际应用。
答：在自然界长期进化中和实验室菌种的自发突变中都会产生少数缺细胞壁的种类，或是用人为的方法通过抑制新生细胞壁的合成或对现成细胞壁进行酶解而获得人工缺壁的细菌统称为缺壁细菌。
比较如下：6．试述染色法的机制并说明此法的重要性。
答：革兰氏染色的机制为：通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。
G+由于其细胞壁较厚、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，在加上它不含类脂，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。
微生物学复习资料
微生物学复习资料第一章原核微生物的形态、构造和功能伴孢晶体：少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规那么形的碱溶性蛋白质晶体，称为伴孢晶体〔即ð内毒素〕。
L型细菌：在某些环境条件下〔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陷变异型。
1．没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态，有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌〞。
对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋〞似的小菌落〔直径在左右〕古生菌：又称古细菌，是一个在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些独特生态类型的原核生物，如产甲烷菌及大多数嗜极菌。
革兰氏染色机制：结晶紫液初染和碘液媒染：在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。
乙醇脱色：G＋细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密且不含类脂，把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色；G-细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，结晶紫与碘复合物的溶出，使细胞退成无色。
复染: G-细菌呈现红色，而G+细菌那么仍保存最初的紫色。
重要性: 革兰氏染色有着十分重要的理论与实践意义。
通过这一染色，几乎可把所有的细菌分成革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌两个大类，因此它是分类鉴定菌种时的重要指标。
又由于这两大类细菌在细胞结构、成分、形态、生理、生化、遗传、免疫、生态和药物敏感性等方面都呈现出明显的差异，因此任何细菌只要通过简单的革兰氏染色，就可提供不少其他重要的生物学特性方面的信息。
第二章真核微生物的形态、构造和功能1子实体：是指在其里面或上面可产生无性或有性孢子，有一定形状和构造的任何菌丝体组织2 菌物界：指与动物界，植物界相并列的一大群无叶绿素，依靠细胞外表吸收有机养料，细胞壁一般含几丁质的真核微生物3 二级菌丝：又称气生菌丝，由基内营养菌丝长出培养基外伸向空间的菌丝。
它是担子菌中由相应的异性的初生菌丝进行体细胞接合而形成的菌丝。
第一章 原核生物的形态结构和功能
二、细胞膜
61
62
磷脂分子结构
63
细胞膜构造模式图
64
液态镶嵌模型(fluid mosaic model)
膜的主体是脂质双分子层 脂质双分子层具有流动性 整合蛋白疏水端溶于脂质双分子层疏水内层 外周蛋白含亲水基团-极性头端，侧向运动， 完成功能 脂质分子间或脂质与蛋白质间无共价结合 海洋—冰山 不同生活时期，蛋白种类、数量不同
37
（二）G-的细胞壁
壁薄、层次多、成分复杂、肽聚糖层薄 E coli中，四肽尾的第三个氨基酸不是LLys, 而是二氨基庚二酸（m-DAP） 没有特殊肽桥，通过甲四肽尾的第四个 D-Ala的羧基与乙四肽尾的第三个氨基酸 m-DAP相连，形成稀疏、机械强度较差 的肽聚糖网套。
39
1. G-细菌——E.coli肽聚糖结构
3
放线菌
霍乱弧菌
4
原核生物分为
细菌 放线菌 蓝细菌 支原体 立克次氏体 衣原体
5
6
第一节 细菌
细菌：是一类细胞细而短（细胞直径约
0.5um,长度约0.5~5um)、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。
7
细菌的菌落 及菌苔
微生物的种类
•
双糖单位 由一个N-乙酰葡糖胺
•
•
与一个N-乙酰胞壁酸分子通过1,4-糖苷键连接而成； 短肽尾 由四个氨基酸连在N-乙 酰胞壁酸上，即L-丙氨酸 D谷氨酸 L-赖氨酸 D- 丙氨酸； 肽桥 氨基端与前肽聚糖肽尾的 第4氨基酸—D-丙氨酸的羧基相 连，它的羧基端与后一肽聚糖肽 尾的第3氨基酸—L-赖氨酸的氨 基相连，使两个肽聚糖交联。
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。
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第一章原核微生物的形态、结构与功能
一、填空题
1、细菌是单细胞原核生物，按其基本形态可分为_______、_______和_______三类。
2、球菌按分裂后产生的新细胞的排列方式可分为_______、_______、_______、_______、_______和_______。
3、细菌的基本结构包括_______、_______、_______和_______等四部分。
4、根据革兰氏染色技术可将细菌细胞壁分为两种类型，即_______和_______。
5、芽孢耐高温的原因是由于芽孢形成时可同时形成_______所致。
6、细菌的主要繁殖方式是_______。
7、放线菌是具多核的单细胞原核生物，革兰氏染色呈_______；典型的放线菌除发达的基质丝外，还有发达的_______和_______。
8、_______繁殖是放线菌的主要繁殖方式。
9、细菌的繁殖主要靠_______，放线菌的繁殖主要靠_______，
10、单个或多个微生物的细胞在适宜固体培养基上形成的群体称为_______。
细
菌和酵母菌的菌落表面_______，放线菌和霉菌菌落表面_______。
二、判断是非
1、细菌荚膜都是由多糖组成。
（）
2、所有细菌都有细胞壁。
（）
3、微生物的芽胞或孢子含水量较多，抗干燥能力较强。
（）
4、革兰氏阳性菌和阴性菌的差异在于细胞壁的构造和成分的不同。
（）
5、磷壁酸是革兰氏阴性细菌细胞壁中的特有成分。
（）
6、细菌的荚膜主要由多糖和果胶类物质组成，也有少数细菌的荚膜成分是纤维
素。
（）
7、脂多糖是革兰氏阳性细菌特有的成份。
（）
8、所的细菌的细胞壁中都含有肽聚糖。
（）
9、鞭毛是鞭毛细菌的运动器官。
（）
10、菌落的大小以厘米表示，记录时直接按菌落直径大小记录。
（）
三、名词解释
1、原生质：指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细
胞壁合成后，所得到的细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞。
2、PHB ：聚—β—羟丁酸，是一种存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的炭
源类贮藏物，不溶水，而溶于氯仿，可用尼罗蓝或苏丹黑染色，具有贮藏能量、炭源和降低细胞内渗透压等作用。
3、衰颓形：由于培养时间过长，营养缺乏，代谢的排泄物浓度积累过高等使细
胞衰老而引起的异常形态。
4、质粒：凡游离于原核生物核基因组以外，具有独立复制能力的小型共价闭合
环状的dsDNA分子，即cccDNA。
5、细菌芽孢：是指有些细菌当生长到一定时期时，其繁殖速度下降，菌体的细
胞原生质浓缩，在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的孢子休眠体。
其中对不良环境条件具有较强抗性的休眠体称为芽孢。
6、菌落：单个微生物细胞在适合的环境条件下迅速生长繁殖，形成一个肉眼可
见的细胞群体，这个微生物细胞群体称为菌落。
7、荚膜：有些细菌在生命过程中会在其表面分泌一层松散透明的黏液物质，这
些黏液物质有的具有一定外形，相对稳定地附于细胞壁外面，称为荚膜。
四、选择题：
1、细菌细胞质膜的基本结构是____ ___。
A、磷脂双层
B、肽聚糖
C、脂多糖
D、磷壁酸
2、G-细菌细胞壁外膜的基本成分___ ____。
A、磷脂双层 B 肽聚糖 C、脂多糖 D、磷壁酸
3、细菌质粒是。
A、单链环状DNA
B、双链环状DNA
C、单链线粒DNA
D、双链线状DNA
4、用光学显微镜观察细菌时，若采用水浸片法或悬滴法，只能看到细菌的下列
哪种情况？
A、大致形态和主要结构
B、大致形态和特殊结构
C、大致形态和运动情况
D、群体形态和运动情况
5、目前生产的抗生素绝大多数都是由产生的。
A、球菌 B 蓝细菌 C、放线菌 D、病毒
6、放线菌的主要繁殖方式是。
A、有性繁殖 B 出芽生殖 C、无性孢子的方式 D、菌丝片段繁殖
7、细菌主要繁殖方式为。
A、增殖
B、芽殖
C、裂殖
D、孢子生殖
8、属于细菌细胞的特殊结构部分为。
A、细胞壁
B、芽孢
C、细胞膜
D、原生质
9、细菌缺乏下列哪种结构在一定条件下仍可存活。
A、细胞壁
B、细胞膜
C、细胞质
D、核质
10、与细菌粘附作用有关的是。
A、细菌的鞭毛
B、细菌的普通菌毛
C、细菌的性菌毛
D、细菌的芽胞
11、能产生大量分枝和气生菌丝的放线菌菌落，与培养基的结合，往往具有如下
特征：。
A、较松、极易挑取
B、较松、不易挑取
C、较紧、容易挑取
D、较紧、易不挑取
12、细菌的芽胞是。
A、一种繁殖方式
B、细菌生长发育的一个阶段
C、一种运动器官
D、一种细菌接合的通道
13、细菌的细胞核是。
A、裸露的DNA分子
B、DNA与组蛋白结合的无核膜包围的染色体
C、RNA与组蛋白结合的无核膜包围的染色体
D、DNA与组蛋白结合的无核膜包围的染色体
14、下列有关细菌繁殖的叙述，正确的是。
A、细菌通过有丝分裂进行分裂生殖
B、分裂生殖时DNA随机分配
C、分裂生殖时细胞质平均分配
D、分裂生殖时DNA复制后分配
15、产生标准菌落的细菌的最初数目和培养基分别是。
A、一个细菌，液体培养基
B、许多细菌，液体培养基
C、一个细菌，固体培养基
D、许多细菌，固体培养基
五、问答题
1、什么是肽聚糖？了解细菌细胞壁肽聚糖结构有事么意义？
2、革兰氏染色的原理是什么？
3、鞭毛和纤毛有何不同？
4、什么是芽孢？有何特性？
5、芽孢形成的条件是什么？有何实践意义？
6、什么是菌落？细菌菌落有何特点？
7、细菌的分类依据有哪些？
8、细菌的分类系统。
9、举例说明细菌中的名命名法则。
10、简述细菌菌落特征有哪些？
11、放线菌的菌落特征有哪些？
12、细菌荚膜的功能有哪些？
13、什么是细胞膜?它们有何功能?
14、什么是质粒？其特点是什么？
15、试述G+菌和G-菌细胞壁的特点，并说明革兰氏染色的机理及重要意义？。