第一章原核微生物分类和代表
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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20
(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
21
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 。
5
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
1食品微生物--原核微生物
▪ 节孢子又称粉孢子,细胞膜和细胞壁同时内陷,逐渐向内缢缩,形成 横膈,把孢子丝缢裂成一串孢子,多为杆状或柱状。
场所。
3.细胞质
▪ 细胞膜内除核质以外的一切物质统称为细胞质。细 胞质的主要成分是蛋白质、核酸、核糖、脂类、糖 类、无机盐和水等。
▪ 细胞质内含有多种酶系统,是细菌细胞进行合成代 谢和分解代谢的重要场所。
▪ 细胞质中没有真核细胞所具有的细胞器,但含有许 多内含物,主要有核糖体、质粒、异染颗粒、肝糖 粒、淀粉粒、液泡等。
(二)杆菌
▪ 菌体呈杆状的细菌称杆菌。杆菌是细菌中种类最多的一类。 分为:
1、长杆菌 2、短杆菌 3、球杆菌
图1-2 各种杆菌的形态
(三)螺旋菌
▪ 菌体弯曲的杆菌称为螺旋菌。根据菌体弯曲程度的不同可分
为弧菌和螺菌两种类型(图1-3)。
1.弧菌
菌体仅一个弯曲,形如弧形、
逗号或香蕉状,螺旋不满一环,
▪ G+ 菌:细胞壁厚,肽聚糖含量高,交联度大,当乙醇脱色时,肽聚 糖因脱水而孔径缩小,故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内,细胞不 能被酒精脱色,仍呈紫色。
▪ Gˉ菌:肽聚糖层薄,交联松散,乙醇脱色不能使其结构收缩,因其含 脂量高,乙醇将脂溶解,缝隙加大,结晶紫-碘复合物溶出细胞壁,酒 精将细胞脱色,细胞无色,沙黄复染后呈红色。
菌体外着生的比鞭毛细、短、直、硬,且数目多的蛋白质丝 或细管。不是细菌的运动“器官”。 ▪ 大小:其直径为5nm~10nm,长为0.2μm~0.5μm。 ▪ 分类:它可分为普通纤毛和性纤毛。 ▪ 普通纤毛:能使细菌相互黏着或附着在某种物体上或液面上 形成菌膜。 ▪ 性纤毛:又称性菌毛(F-菌毛),其功能是细菌在接合作用 时向雌性菌株传递遗传物质。
原核微生物的分类
原核微生物的分类
嘿,朋友们!今天咱们来聊聊原核微生物的分类呀。
你说这原核微生物,就像是一个庞大的微生物家族。
里面的成员那可真是五花八门,各有各的特点呢。
先来说说细菌吧,这可是原核微生物里的大部队啊!它们无处不在,土壤里、水里、空气里,甚至咱们的身体上都有它们的身影。
有些细菌那可是人类的好帮手呢,就像那些能帮忙发酵制作美味酸奶、泡菜的细菌,多棒呀!但也有一些坏家伙,会让人生病,真是让人又爱又恨。
然后呢,还有支原体,这些小家伙个头小小的,没有细胞壁,就像一群自由自在的小精灵。
它们能在一些特殊的环境里生存,生命力可顽强啦!
再讲讲立克次氏体,它们就像是微生物世界里的神秘侠客。
虽然平时不太起眼,但是一旦发作起来,那威力也不容小觑呀!
还有衣原体呢,它们就像是隐藏在暗处的小调皮,有时候会偷偷搞点小破坏。
原核微生物的世界是不是很奇妙呢?它们虽然微小,却有着巨大的影响力。
就好像是一个微观的宇宙,充满了未知和惊喜。
你想想看,我们的生活中处处都有它们的存在。
我们吃的食物、喝的水、呼吸的空气,都和它们有着千丝万缕的联系。
它们可以帮助我们,也可以给我们带来麻烦。
这不就像是生活中的朋友一样吗?有的朋友能给你带来快乐和帮助,有的朋友可能会让你有点头疼,但不管怎样,他们都是生活的一部分呀!
所以呀,我们可不能小瞧了这些原核微生物。
我们要了解它们,研究它们,这样才能更好地和它们相处呀!怎么样,是不是觉得原核微生物的世界很有趣呢?让我们一起去探索这个神奇的微观世界吧!。
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)。
原核微生物类型
原核微生物类型
原核微生物是指没有真核细胞核的微生物。
按照不同的分类方法,可以将原核微生物分为以下几类:
1. 真细菌(Bacteria):真细菌是最常见的原核微生物,它们以单细胞形式存在,具有细胞壁和细胞膜,可以通过分裂繁殖。
真细菌广泛分布于土壤、水体、空气和生物体内,有些真细菌具有重要的生态和生物技术应用价值。
2. 古菌(Archaea):古菌是另一类常见的原核微生物,它们在形态和结构上与真细菌类似,但在基因组和生化特性上与真细菌有所不同。
古菌广泛存在于极端环境,如高温泉、盐湖、沼泽地和深海热泉中,具有重要的生态和环境适应能力。
3. 蓝藻(Cyanobacteria):蓝藻是一类光合作用原核微生物,它们具有类似真核植物的叶绿素和光合色素,能够利用阳光进行光合作用。
蓝藻广泛分布于水生环境中,一些蓝藻也存在于陆地的土壤和岩石上。
4. 原核真核过渡生物(Nanoarchaeota):这是一类罕见的原核微生物,它们被认为具有介于原核生物和真核生物之间的特征。
原核真核过渡生物是古菌的一种分支,目前尚不清楚它们的生理特性和生态角色。
这只是原核微生物的一小部分示例,实际上原核微生物在分类上非常多样化,还存在许多其他进一步分支和分类。
原核微生物及其分类
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第一节 细菌的分类与鉴定
二、细菌分类鉴定的依据和方法
(一)经典方法(依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性)
2、细胞的群体形态(菌落形态、斜面菌苔、液体培养形态)
(2)菌苔:在斜面培养基上划线接种,培养3-5天形成的培养物。如果多个 菌落连成一片,或者用大量纯种细胞接种在固体培养基 上,则长成的培养物就是菌苔。
特点:
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0.1mm左右);
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由于细菌细胞微小又透明,一般先要经过染色才能在显微镜下 观察清晰。
细菌染 色方法
死菌 活菌
简单染色法 正染色:
鉴别染色法
革兰氏染色法 抗酸性染色法 芽孢染色法
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亚种
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第一节 细菌的分类与鉴定
二、细菌分类鉴定的依据和方法
分类鉴定依据
形态学 生理生化 免疫学 遗传学
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第一节 细菌的分类与鉴定
二、细菌分类鉴定的依据和方法
分类鉴定方法
经典方法 数值分类法 分子分类法
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Hale Waihona Puke 第一节 细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法
(一)经典方法(依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性)
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2
第一节 细菌的分类与鉴定
1、细菌含义的界定 三原界中的真细菌 原核生物:真细菌和古细菌
真细菌 古细菌 真核生物
原核生物
2、细菌分类学的工作内容
分类:依据相似性和进化关系划分 鉴定:通过系统测定,确定菌株在类群中的所属关系 命名:根据国际通用法则给所鉴定的菌株以学名。
原核微生物1
第二节 细菌(Bacteria)
一、细菌的形态和大小
1、细菌细胞的形态 2、细菌细胞的大小
一、细菌
1、细菌的形态:球状、杆状、螺旋状和丝状
其次
自 然 界 中 哪 种 最 多?
最多
最少
a.球菌(coccus)
单球菌 双球菌 四联球菌 八叠球菌 葡萄球菌 链球菌
1. 分裂方向
2. 分裂后相互间 的连接方式
成分
占细胞壁干重的%
G+
G-
肽聚糖 含量很高(30-95) 含量很低(5-20)
磷壁酸 含量较高(<50) 0
类脂质 一般无(<2) 蛋白质 0
含量较高(10-20) 含量较高
革兰氏阳性的细胞壁
G-细菌细胞壁的构造和化学组成
G-细菌细胞壁较薄,但有多层构造,其化学组成除有肽聚糖外, 还有一定量的类脂质和蛋白质等成分。G-细胞壁的组成和结构 比G+更复杂。主要成份为:脂多糖、磷脂、脂蛋白、肽聚糖。
真核微生物
真核微生物有发育完好的细胞核,核内 有核仁和染色质,有核膜将细胞核和细胞 质分开,使两者有明显的界限,有高度分 化的细胞器,如线粒体、中心体、高尔基 氏体、内质网等,进行有丝分裂。包括除 蓝藻以外的藻类、酵母菌、霉菌、原生动 物、微型后生动物等。
细菌
原核微生物: (由原核细胞构成) 放线菌
(3)脱色(95%乙醇10~20S) (4)复染(蕃红30 ~ 60S)
A
A
A
B
机 制
B B
和
A
步
B
骤
(3)脱色(95%乙醇30-45S)
革
(1)初染(结晶紫30S)
兰 氏 染 色
(2)媒染剂(碘液30S)
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。
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。
第一章2原核微生物细菌的分类及主要类群介绍
例如 Escherichia coli
若所分离的菌株只鉴定到属,而未鉴定到种,可用sp来表示,
例如 Bacillus sp
(三)原核生物的鉴定和分类方法
生物分类的传统指标: 形态特征、 培养特征、 生理生化特征
从不同层次(细胞的、分子的),用不同学科(化学、物 理学、遗传学、免疫学、分子生物学等)的技术方法来研究和 比较不同微生物的细胞、细胞组分或代谢产物,从中发现的反 映微生物类群特征的资料。 在现代微生物分类中,任何能稳定地反映微生物种类特征的资料, 都有分类学意义,都可以作为分类鉴定的依据。
3)型(form):常指亚种以下的细分。当同种或同亚种不同菌株 之间的性状差异,不足以分为新的亚种时,可以细分为不同的型。 例如生物型、化学型、形态型、致病型、血清型、噬菌型等。
(二)微生物的命名法
双名法:由二个拉丁字或希腊字或拉丁化了的其它文字组成, 一般用斜体表示。 学名=属名+种名加词
属名在前,一般用拉丁字名词表示,字首字母大写 种名在后,常用拉丁文形容词表示,全部小写
其分类学意义主要是作为建立新分类 单元的一项基本特征和把那些G+C含 量差别大的种类排除出某一分类单元。
G+C含量的比较主要用于分类鉴定中的否定
(2) 核酸的分子杂交
不同生物DNA碱基排列顺序的异同直接反映生物之间亲 缘关系的远近。碱基排列顺序差异越小,它们之间的亲缘关 系就越近,反之亦然。
直接分析比较DNA的碱基排列顺序 ------由于技术上的困难目前尚难以普遍地进行 核酸分子杂交(hybridization)间接比较不同微生物DNA 碱基排列顺序的相似性
数值分类的五个步骤: 1)选择菌株和待测性状 2)性状编码 3)相似性计算 4)进行簇群分析 5)分类结果的表示
微生物学:原核生物
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
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。
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《伯杰氏系统细菌学手册》第二版将原 核生物分为古细菌和真细菌2个界,下 设25门,39纲,89目,207科,包括852 属,5000余种,分为五卷本出版。
原核生物的分类和鉴定
细菌分类学包括三个方面:
➢ 分类(classification):根据各种细菌的相似性 进化关系将其分为类群,排放在适当的单元中
1923年第1版 1974年第8版:将微生物分成十九个部分 1994年第9版:以细菌形态和生理类型为依据,结合 系统发育知识,将细菌分为35个群,4个大类:
❖具细胞壁的革兰氏阴性细菌 ❖具细胞壁的革兰氏阳性细菌 ❖无细胞壁的真细菌 ❖古细菌
《伯杰氏系统细菌学手册》
第1版:1984年 四卷 第2版:2000年 五卷 纳入研究核糖体RNA测序的结 果,分古细菌、真细菌两个界共31个部分
➢ 鉴定(identification):是分类的操作过程,经 过一系列测定来确定所研究的菌株属于哪个类群
➢ 命名(nomenclature):根据命名的国际法规对所 鉴定的菌株给以科学名称
原核生物的分类单位
➢原核生物的分类等级 原核生物界(Kingdom)、门(Phylum)、纲 (Class)、目(Order)、科(Family)、属(Genus)、 种(Species)。
➢种的概念 种是分类的基本单位,是表型特征和包括 DNA和16SrRNA在内的基因序列特征高度相 似的菌株群,且和其它类群又有明显的差别。
原核微生物的分类学名使用拉丁文,
分类单位的拉丁名称,有些级别的词尾是 比较固定的。
这些词尾是: 目的词尾ales 亚目的词尾ineae 科的词尾aceae 亚科的词尾oideae 族的词尾eae 亚族的词尾inae 属、种没有共同的词尾
按《国际细菌命名法则》命名,该方法采用的是 林奈在1753年提出的双命名法
学名:属名+种名加词(斜体表示)
属名:拉丁文或希腊文,名词,单数,第一个字母大写, 描述微生物的一般的和主要的特征
种名加词:拉丁文或希腊文,形容词,字母小写, 描述该 菌具体的、次要的特征, 并在学名之后写出命名人的姓氏
例如: Bacillus thuringiensis Berliner 1915
一个微生物的种具有如下特征
1.形态、生理特征相同。 2.有共同的起源。 3.是分类的基本单位,也是进化的单位。 4.是繁殖的单位,同种才能产生后代,不同的种
不能产生后代。 5.种有遗传的稳定性,同时也存在变异性。
种与其它分类级的区别在于: 1.它是繁殖的基本单位。 2.它是分类的基本单位。
菌种命名原则
属名 种名ຫໍສະໝຸດ 定名人 定名时间如果泛指某一属的微生物,或某菌种,知其 属但种名未定,可用“sp” “spp”作加词
如 Bacillus sp:一个尚未定名的芽胞杆菌
Bacillus spp:泛指芽胞杆菌属的菌种
种以下分类
亚种(subspecies, subsp.):指某一明显而稳定的特征 与模式种不同的种,例:
要依据,其特点是描述非常详细,包括对细菌各个 属种的特征及进行鉴定所需做的实验的具体方法。
伯杰氏系统简介
《伯杰氏细菌鉴定手册(第九版)》将原核微生物分 为35群,归纳为四大类(或四个门):
第一类:具细胞壁的革兰氏阴性真细菌 第二类:具细胞壁的革兰氏阳性真细菌 第三类:无细胞壁的真细菌 第四类:古细菌
古细菌原界:由甲烷菌、嗜盐菌、嗜热菌等 真细菌原界:除古细菌外其它原核生物 真核生物原界:原生生物、真菌、动物、植物
原核生物的分类系统
当前比较有权威的分类系统有三个:
• 前苏联克拉西尼柯夫系统 • 法国的普雷沃系统 • 美国的伯杰氏系统
美国微生物学会组织编写《伯杰氏细菌鉴定手册》 (Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology)
第一章 原核生物
The Prokaryotes
(分类方法及主要代表类群 )
原核生物包括真细 菌和古细菌两大类
目的要求
通过本章学习,要求掌握: 1、真细菌、放线菌、蓝细菌、古生菌的形态特
点及各类群代表微生物的主要特点及应用价值。 2、原核微生物分类,命名的基本知识。
重点: • 原核微生物的分类依据及代表种类的特征。 难点: • 代表原核微生物的拉丁学名和主要特点。
Outline
细菌的分类和鉴定 细菌:Bacteria 放线菌:Actinomycetes 蓝细菌:Cyanobacteria 古细菌:Archaeobacteria
原核微生物的分类
分类的目的
(1)为了研究工作,生产应用,便于 查找。
(2)了解生物进化途径。 (3)了解各生物间的亲缘关系。
生物的分类系统
《伯杰氏鉴定细菌学手册》 (Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology)
(20世纪 80年代末期)
《伯杰氏系统细菌学手册》
(Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology)
伯杰氏手册是目前进行细菌分类、鉴定的最重
• 1753年,瑞典人林奈(Carl vpm Linne)提出两界 分类系统。 植物界和动物界
• 1969年,惠特克(R. H. Whittaker)提出五界系统 原核生物界:细菌、放线菌、蓝细菌 原生生物界:原生动物、单细胞藻类 真菌界:真菌、酵母 植物界 动物界
• 70年代后期,沃斯(Wose 1978) 根据核糖 体结构、16SrRNA的碱基序列将生物划分 为3个域(domain)或原界
《伯杰氏鉴定细菌学手册》
(Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology)
美国宾夕法尼亚大学的细菌学教授 伯杰 (D.Bergey) (1860-1937)
1957年第七版后,由于越来越广泛地吸收了 国际上细菌分类学家参加编写 (如1974 年第 八版,撰稿人多达130多位,涉及15 个国家; 现行版本撰稿人多达300多人,涉及近20个国 家),所以它的近代版本反映了出版年代细菌 分类学的最新成果,因而逐渐确立了在国际 上对细菌进行全面分类的权威地位。