第一章原核生物1
齐鲁工业大学 周德庆微生物学 课件 第一章原核生物
短杆菌
链杆菌
大肠杆菌
梭状芽孢杆菌
双歧杆菌
螺旋菌
细胞弯曲成弧状或螺旋状，根据弯曲的不同可以 分成
（1） 弧菌：菌体只有一个弯曲，呈弧状 。霍乱 弧菌
（2） 螺旋菌：菌体弯曲多，2—6环，两端鞭毛， 菌体有坚硬的细胞壁。 产甲烷螺旋菌。
（3） 螺旋体：螺旋6环以上，菌体无鞭毛，体 柔软，有收缩运动的轴丝，无细胞壁或薄。是介 于细菌与原生动物之间的单细胞生物。 梅毒密
螺旋体。
霍乱弧菌
螺旋菌
螺旋体
螺旋体-2
古细菌的形态
在显微镜下，古细菌与细菌具有类似 的个体形态，但它们多生活于一些生 存条件十分恶劣的极端环境中，例如 厌氧、高酸、高碱、高盐、高寒等
所谓的极端微生物
第一节 细菌
一、细菌的个体形态和大小 2、细菌的大小 细菌的大小可以用测微尺在显微镜下直接测量。一般直径
直接相连
肽聚糖整体 结构示意图
1．革兰氏阳性菌的细胞壁 肽聚糖 (peptidoglycan)的结构
革兰氏阳性菌与阴性菌肽聚糖结构的不同点
G+
G-
位置
细胞最外层
外膜层之内
厚度
20—80nm
2-3nm
层数
约40层
1-2层
肽桥
有（5个甘氨酸） 无（直接连接）
肽尾第三个氨基酸 L-赖氨酸
M-二氨基庚二酸
（一）细胞壁
细胞壁的结构与化学组成： 革兰氏阳性菌：肽聚糖（50-90%）
磷壁酸质＜50% （阳性菌所特有） 革兰氏阴性菌：肽聚糖（5-10%）
脂多糖 （阴性菌所特有） 磷脂 蛋白质
酞 聚 糖
壁膜间隙
质 膜
类脂壁酸（质）
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）。
微生物学习题与答案1
第一章原核生物的形态、构造和功能习题A部分一、选择题1.Bacillus subtilis在生长发育的一定时期能形成：（）A. 孢囊B. 芽孢C. 伴孢晶体D. 子实体2.细菌的繁殖首先开始于：（）A. 膜的分裂B. 壁的分裂C. DNA的复制3.细菌的繁殖主要靠：（）A. 二分分裂B. 纵裂C. 出芽4.下列微生物属于原核微生物的是：（）A. 细菌B. 霉菌 D. 酵母菌 D. 单细胞藻类5.自然界中分离到的细菌，形态各种各样，其中种类最多的是：（）A. 球菌B. 螺旋菌C. 放线菌D. 杆菌6.原核细胞中特有的C源贮藏颗粒是：（）A. 异染粒B. 肝糖粒C. 淀粉粒D. 聚-β-羟基丁酸7.放线菌的菌体呈分枝丝状体，因此它是一种：（）A. 多细胞的真核微生物B. 单细胞真核微生物C. 多核的原核微生物D. 无壁的原核微生物8.在细菌细胞中能量代谢场所是：（）A. 细胞膜B. 线粒体C. 核蛋白体D. 质粒9.细菌芽孢抗热性强是因为含有：（）A. 聚–ß-羟基丁酸B. 2,6-吡啶二羧酸C. 氨基酸D. 胞壁酸10.Bacillus thuringiensis在形成芽孢同时，还能形成一种菱形或正方形的物质，称之为：（）A. 孢囊B. 伴孢晶体C. 核蛋白质D. 附加体11.G+细菌细胞壁的结构为一层，含有的特有成分是：（）A. 脂多糖B. 脂蛋白C. 磷壁酸D. 核蛋白12.革兰氏阴性细菌细胞壁中的特有成分是：（）A. 肽聚糖B. 磷壁酸C. 脂蛋白D. 脂多糖13.细菌的芽孢是：（）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14.枝原体的细胞特点是：（）A. 去除细胞壁后的细菌B. 有细胞壁的原核微生物C. 无细胞壁的原核微生物D. 呈分枝丝状体的原核微生物15.蓝细菌中进行光合作用的场所是：（）A. 羧酶体B. 类囊体C. 藻胆蛋白体16.E.coli肽聚糖双糖亚单位交联间的肽间桥为：（）A. 氢键B. 肽键C. 甘氨酸五肽17.Staphylococcus aureus肽聚糖双糖亚单位交联间的肽间桥为：（）A. 肽键B. 甘氨酸五肽C. 氢键18.下列微生物中能通过细菌滤器，并营专性寄生的是：（）A. 苏云金杆菌B. 蛭弧菌C. 衣原体D. 类菌体19.在下列原核生物分类中，属古细菌类的细菌是：（）A. 大肠杆菌B. 枝原体C. 放线菌D. 产甲烷细菌20.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二、是非题1.磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞壁中的特有成分。
原核生物及其多样性1
原核生物及其多样性【摘要】：原核生物是由原核细胞构成的生物【1】，其多样性在维持生物圈生态平衡和为人类提供广泛的、大量的未开发资源方面起着重要的作用。
原核生物生活在各种生境中，包括在其他生物无法生存的条件下，其仍能进行多种形式的物质循环，并以我们初步了解的方式同其他生命形式相互作用。
原核微生物的多样性在形式和分化上表现并不突出，而主要表现在物种和基因水平上。
因此，研究原核微生物及其重要性具有主要的意义。
【关键字】：原核生物多样性【正文】：1.原核生物原核生物最早是由Chatton提出的，原核生物是指一类无真正细胞核的单细胞生物或类似于细胞的简单组合结构的微生物【2】。
20世纪70年代，Woese和Fox根据不同生物类群细胞中的ssuRNA的序列同源性提出了生物的三域学说，即地球上所有的细胞生物由细菌域、古菌域和真核生物组成，细菌和古菌都是原核生物。
原核生物是由原核细胞构成的生物，原核细胞中无膜围的核和其他细胞器。
原核生物是没有成形的细胞核或线粒体的一类单细胞生物。
原核生物对人类生活的影响，有利也有弊。
植物病原原核生物是仅次于真菌和病毒的第3大类病原生物，浸染植物可引起许多重要的病害，造成农作物的严重减产，例如国内外普遍发生的茄科植物的青枯病、水稻白叶枯病、白菜软腐病；有国外危害严重，国内尚未发生的检疫性病害梨火疫病和玉米枯萎病，还有在国内较普遍的泡桐丛枝病和枣疯病等【3】。
但是原核生物也有着许多对人类有益的地方，比如，中国的泡菜制作，就需要利用乳酸菌来发酵。
现在，已经发现越来越多的原核生物的有利之处。
例如，近年来的研究表明，致突变、致畸和致癌这三者之间具有较强的相关性，即多数的致癌物就是细菌诱变剂，而且通常的致畸剂量就可引起致突变，加之各种环境因子对原核生物的致突变作用与它对哺乳动物的潜在致癌作用有关【4】，原核生物rRNA在分子生物学研究中也得到了越来越广泛的应用【5】，对冰河消退时土壤微生物碳含苗的研究表明，微生物生物量与冰河峰面消退程度和植被盖度均呈正相关【6】。
初中生物 原核生物界1 北京版精品课件
细菌的特殊结构 荚膜 (capsule)
荚膜：某些细菌在其细胞壁外包绕一层黏液 性物质，用理化方法去除后并不影响细胞的生命 活动。
荚膜
肺炎链球菌荚膜
鞭毛 (flagellum)
许多细菌在菌体上附 有细长并呈波状弯曲 的丝状物，称为鞭毛， 是细菌的运动器官。
芽孢（spore）
• 某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形 或椭圆形，厚壁，含水量低，抗逆性强的休眠体构造， 称为芽孢。 在不同细菌中，芽孢所处的位置不同，有的在中部，有 的在偏端，有的在顶端。芽孢一般呈圆形、椭圆形、圆 柱形。
③所有的细菌都有鞭毛。 ( 错) ④细菌不属于植物也不属于动物。 ( 对 ) ⑤细菌没有真正的细胞核，可是有DNA 。 ( 对)
3．天热了，鲜肉容易变馊是由于( A )
A腐生细菌大量繁殖的结果
B霉菌大量繁殖的结果
C酵母菌发酵的结果
D病毒增殖的结果
4.细菌的生殖方式是 ( A )
A．分裂生殖
B．出芽生殖
（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) 、具子实体的粘细菌
2、细菌的结构
基本结构:
细胞壁 细胞膜 细胞质 DNA（核区）
第一章原核生物的形态构造和功能
第一章原核生物的形态、构造和功能选择题（每题1分，共60题，60分）1.放线菌中可以和植物共生固氮的属是（D ）正确A.链霉菌属B.诺卡氏菌属C.小单孢菌属D.弗兰克氏菌属2.芽孢细菌的繁殖是依靠（B ）正确A. 芽孢B. 裂殖C. 出芽D. 藻殖段3.放线菌的菌体呈分枝丝状体, 因此它是一种（C ）正确A. 多细胞的真核微生物B. 单细胞真核微生物C. 多核的原核微生物D. 无壁的原核微生物4.自养细菌中固定CO2的场所是（B ）正确A. 类囊体B. 羧酶体C. 异染粒D. 淀粉粒5.原核生物（D ）。
正确A. 有细胞核B. 有有丝分裂C. 有线粒体D. 有细胞壁6.没有细胞壁的原核微生物是（B ）。
正确A. 立克次氏体B. 支原体C. 衣原体D. 螺旋体7.对制霉菌素、两性霉素等多烯类抗生素不敏感的是（D ）正确A.支原体B.霉菌C.酵母D.衣原体8.溶菌酶破坏的是（A ）正确A.G—M之间的β-1，4-糖苷键B.短肽之间的连接C.A、B 都可以D.A、B都不破坏9.中介体是由细菌哪种结构衍生的（B ）正确A.细胞壁B.细胞膜C.细胞浆D.核质10.属于细菌细胞基本结构的为（B ）正确A.荚膜B.细胞壁C.芽孢D.鞭毛11.微生物在固体斜面上生长的群体称（B ）正确A.菌落B.菌苔C.菌膜D.凝絮12.在放线菌发育过程中,吸收水分和营养的器官为（A ）正确A.基内菌丝B.气生菌丝C.孢子丝D.孢子13.大肠杆菌经革兰氏染色后,菌体应呈（B ）正确A.无色B.红色C.黑色D.紫色14.下列耐热能力最强的是（D ）正确A.营养细胞B.菌丝C.孢子D.芽孢15.细菌的细胞核是：（A ）正确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. 有核膜包围的染色体16.Bacillus subtilis在生长发育的一定时期能形成：（B ）正确A. 孢囊B. 芽孢C. 伴孢晶体D. 子实体17.细菌的繁殖主要靠：（A ）正确A. 二分分裂B. 纵裂C. 出芽D.孢子18.下列微生物属于原核微生物的是：（A ）正确A. 细菌B. 霉菌C. 酵母菌D. 单细胞藻类19.自然界中分离到的细菌，形态各种各样，其中种类最多的是：（ D ）正确A. 球菌B. 螺旋菌C. 放线菌D. 杆菌20.原核细胞中特有的C源贮藏颗粒是：（D ）正确A. 异染粒B. 肝糖粒C. 淀粉粒D. 聚-β-羟基丁酸21.在细菌细胞中能量代谢场所是：（A ）正确A. 细胞膜B. 线粒体C. 核蛋白体D. 质粒22.细菌芽孢抗热性强是因为含有：（B ）正确A. 聚–ß-羟基丁酸B. 2,6-吡啶二羧酸C. 氨基酸D. 胞壁酸23.Bacillus thuringiensis在形成芽孢同时，还能形成一种菱形或正方形的物质，称之为：（ B ）正确A. 孢囊B. 伴孢晶体C. 核蛋白质24.苏云金杆菌为生产上应用最多的昆虫病原（A ）正确A．细菌B．放线菌C．真菌D．病毒25.革兰氏染色结果中，革兰氏阳性菌应为（C ）正确A.无色B.红色C.紫色D.黄色26.细菌主要繁殖方式为（C ）正确A.增殖B.芽殖C.裂殖D.孢子生殖27.革兰氏染色的关键步骤是（C ）正确A.结晶紫(初染)B.碘液(媒染)C.酒精(脱色)D.蕃红(复染)28.G－菌细胞壁内不具备的成分是（B ）正确A.粘肽B.磷壁酸C.脂蛋白D.脂多糖29.（C ）不是鉴别染色。
《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。
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）
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。
第一章 原核生物的形态、构造和功能1
古生菌（ Archaea）的细胞壁
•古生菌又称古细菌（ Archaebacteria）或称古菌，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。
在古生菌中，除 Thermoplasma没有细胞壁外，其余都具有与真细菌功 能相似的细胞壁。然而，从化学成分来看，真细菌与古生菌的差别甚大。 据已被研究过的一些古生菌而言，其细胞壁中都不含真正的肽聚糖， 有些含假肽聚糖。
(2)细胞膜（cell membrane）
又称细胞质膜（ cytoplasmic membrane）、质膜（plcell membrane （ inner membrane），是一层紧贴在细胞壁内侧，包围着细胞质的柔软、 脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚7～8nm，由磷脂（占20％～－30％）和 蛋白质（占50％－70％）组成。
原生质体（ protoplast）
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。 G+细菌最易形成原生质体，这种原生质体除对相应的噬菌体缺乏敏感 性，不能进行正常的鞭毛运动和细胞不能分裂外，仍保留着正常细胞所具
细菌的染色
细菌细胞既微小又透明，故需经过染色才能作显微观察，常用的为革兰
氏染色法 简单染色法 正染色 鉴别染色法 死菌 细菌染色法 负染色：荚膜染色法等 活菌：用美蓝（即亚甲蓝）或 TTC（氯化三苯基四氮唑） 等作活菌染色 革兰氏染色法 抗酸性染色法 芽孢染色法 吉姆萨染色法
革兰氏染色（Gram stain）
微生物习题 第一章
第一章：原核生物的形态构造和功能一，选择题:1，能产生大量分枝和气生菌丝的放线菌菌落，与培养培养基的结合，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；答：（）2，由于形成放线菌菌落的气生菌丝之间存在以下状况，故菌落表面干燥：A．含有大量的水；B。
含有少量的水；C．一般不存在毛细管水；D。
以上答案都不对。
答：（）3，与细菌相比，放线菌菌落的特征是：A．光滑，湿润，较大，透明，易挑取；B。
光滑，干燥，较大，不透明，不易挑取；B．湿润，较小，皱褶，透明，不易挑取；D。
干燥，紧密，较小，不透明，不易挑取；答：（）4，细菌细胞膜是一个重要的代谢中心，因此，细菌细胞：A．可以没有细胞壁，绝不能没有细胞膜；B。
既不能无壁也不能无膜；C．可以无膜但不能无壁；D。
以上答案都不对。
答：（）5，为在光学显微镜下能见到细菌荚膜，通常使用以下某种物质对其进行负染色：A。
孔雀绿；B。
结晶紫—碘液；C。
硝酸银；D。
碳酸墨水（或中国墨）答：（）6，创立医学上外科消毒术的著名学者是：A．巴斯德；B。
科赫；C。
弗莱明；D。
李斯特；答：（）7，工业发酵生产抗生素时，放线菌主要借助哪种方式以产生新的菌丝体：A．有性孢子；B。
无性孢子；C．菌丝体断裂；D。
有性接合；答：（）8，电子显微镜观察研究表明：放线菌分生孢子的形成可通过两条途径实现：A．细胞膜内陷和细胞壁，细胞膜同时内陷；B。
细胞膜内陷和细胞壁内陷；C．细胞质凝聚和细胞壁内陷；D。
细胞质凝聚和细胞壁，细胞膜同时内陷；答：（）9，在分类学上，各菌株DNA的同源性在70%以上时，其分类水平应属于：A．色较浅，直径较粗；B。
色较浅，直径较细；C．色较深，直径较细；D。
色较深，直径较粗；答：（）10．原核微生物主要有6类，它们是：A．细菌，放线菌，蓝细菌，立克次氏体，衣原体和螺旋体；B．细菌，放线菌，蓝细菌，粘菌，立克次氏体和衣原体：C．细菌，放线菌，蓝细菌，粘细菌，支原体和立克次氏体；B。
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。
微生物名词解释
微生物名词解释第一章原核生物1.原核生物：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群。
2.细菌：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。
3.菌落：在固体培养基上，肉眼可见的，有一定形态的子细胞集团。
4.菌苔：多个纯种菌落连成一片即形成菌苔。
5.细胞壁：质膜外的刚性结构，主要成分为肽聚糖。
功能：①维持细胞特有形态，为细胞的生长、分裂和鞭毛运动提供支持②具有分子筛的功能，阻拦大分子物质进入细胞，防止细胞渗透裂解③赋予细菌特定的抗原性和对噬菌体的敏感性6.磷壁酸：是结合在G+细胞壁上的一种酸性多糖，可分为脂磷壁酸（与细胞膜相交联）和壁磷壁酸（与肽聚糖分子共价结合）两类，有甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸2类。
功能：1）浓缩细胞周围的Mg2+，2）作为噬菌体的特异吸附位点，3）赋予G+细菌特异的表面抗原，4）增强某些致病菌对宿主细胞的粘连。
7.外膜：革兰氏阴性菌的细胞壁特有结构，由磷脂、脂多糖和多种外膜蛋白组成。
8.脂多糖(LPS)：O –侧链(O 抗原)、核心多糖、类脂A组成。
功能：作为一种毒素(类脂A)结构多变，保护细菌免受宿主防御(O 抗原)使细胞表面带负电荷(核心多糖)，吸附镁钙等2价离子，稳定细胞外膜结构(类脂A)噬菌体的吸附受体选择性吸收功能9.周质空间：质膜与细胞壁(G+)或外膜(G-)的空隙。
10.缺壁细菌：包括在实验室中自发缺壁突变形成的L型细菌，人工方法去壁得到的原生质体和球状体，和自然界长期进化中形成的支原体。
11.聚β-羟丁酸（PHB）：是细胞内贮藏颗粒中的碳源，具有贮藏碳源、能源和降低细胞内渗透压的作用，存在于固氮菌，芽胞杆菌中。
12.异染颗粒：是无机偏磷酸的聚合物，是迂回螺菌，白喉杆菌的磷源。
具有贮藏磷、能量和降低渗透压的作用。
可用美蓝或甲苯胺蓝染成紫红色。
13．蓝藻颗粒和藻胆体：是贮藏于蓝细菌中的氮源。
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。
第一章原核微生物习题
第一章原核微生物习题填空题：I．证明细菌存在细胞壁的主要方法有___细胞壁染色法____，___质壁分离法_____，____制成原生质体____和__用电镜观察超薄切片__等4种。
2．细菌细胞壁的主要功能为__固定外形___，___提高机械强度___，___支持细胞生长和运动___和___阻拦有害物质进人细胞___等。
3．革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分为__肽聚糖___和__磷壁酸___，而革兰氏阴性细菌细胞壁的主要成分则是__脂多糖___、__磷脂___、___脂蛋白___和___肽聚糖___。
4．肽聚糖单体是由__ N—乙酰葡糖胺__和__ N-乙酰胞壁酸__以__β-1，4___糖苷键结合的__双糖单位___，以及__四肽尾___和__肽桥__3种成分组成的，其中的糖苷键可被__溶菌酶___水解。
5．G+细菌细胞壁上磷壁酸的主要生理功能为__提高Mg2+’浓度___、__贮藏磷元素___、__有利于致病菌的寄生___和__抑制自溶素活力(防止自溶)___等几种。
6．G-细菌细胞外膜的构成成分为__脂多糖___、___磷脂__、__脂蛋白___和__蛋白质___。
7．脂多糖(LPS)是由3种成分组成的，即__类脂A___、__核心多糖___和__ O—特异侧链___。
8．在LPS的分子中，存在有3种独特糖，它们是__ KDO(2—酮—3—脱氧辛糖酸)___、__ Abq(阿比可糖)__和__ Hep(L—甘油—D-甘露庚糖)__。
9．用人为方法除尽细胞壁的细菌称为__原生质体__，未除尽细胞壁的细菌称为__球状体__，因在实验室中发生缺壁突变的细菌称为__ L型细菌___，而在自然界长期进化中形成的稳定性缺壁细菌则称为__支原体___。
10．细胞质膜的主要功能有___选择性吸收营养物___、___维持正常渗透压___、__合成细胞壁等成分___、___氧化磷酸化基地___和___鞭毛着生部位___。
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2015-5-5
64
以肽键连接的氨基酸短 肽形成肽聚糖的肽链， 其氨基酸的组成和排 列顺序，通常为LAla,D-Glu,L-Lys和DAla。
四肽之间有一甘氨酸五肽 桥
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以革兰氏阳性菌为例： 肽聚糖单体分子构成 双糖单位（聚糖骨架） 四肽尾（四肽侧链） 肽桥（交联桥） 革兰氏阴性细菌的肽聚糖无交联桥。
2015-5-5 80
脂多糖(LPS )：
是位于革兰氏阴性细菌细胞 壁外层的一层较厚（8～10nm） 的类脂多糖类物质。它由类脂A、 核心多糖和O-特异侧链三部分 所组成。
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G-菌外膜
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82
脂多糖的主要功能有： 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+、Ca2+等 阳离子以提高这些离子在细胞表面的浓 度的作用； ③由于LPS结构的变化，决定了革兰氏阴 性细菌细胞表面抗原决定簇的多样性。 ④是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体。
《微生物学》
原核生物
第一章
原核生物的形态、 构造和功能
2015-5-5
2
※原核生物是指一大类细 胞无核膜包裹，只存在 称作核区的裸露DNA的原 始单细胞生物。亦即广 义的细菌。
2015-5-5 3
※根据形态特征：细菌 （狭义）、放线菌、蓝细 菌、支原体、立克次氏体、 衣原体和螺旋体。 ※根据生理生化和分子生 物学特征：真细菌和古生 菌
2015-5-5 11
它们有一种特殊的本领，能氧化硫 化氢、硫黄和其他硫化物为硫酸，并 利用这类氧化作用释放的能量来同化 二氧化碳。同时，在它们体内累积硫 黄粒。使它们带上不同的颜色。河流 中的黄色物质都是古细菌，当然还有 一些硫细菌 ， 它们不属于古细菌。 （下图示古细菌）
2015-5-5 12
如藤黄八叠球菌
（Sarcina ureae)
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27
八叠球菌
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28
细胞无定向分裂，多个新个 体形成一个不规则的群体， 犹如一串葡萄。如：金黄色 葡萄球菌（Staphylococcus aureus)白色葡萄球菌 （Staphylcoccus albus)
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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)
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古细菌archaebacteria
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13
第一节
细菌
一、细菌的形态 二、细胞的大小 三、细胞的构造 四、细菌的繁殖 五、细菌群体（菌落）的形态
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※特点：细胞细而短；结构简单； 细胞壁坚韧；以裂殖方式繁殖； 水生性较强 ※细菌的基本形状为球状、杆状、 螺旋状，分别称为球菌、杆菌、 螺旋菌。
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最多
其次
球菌
最少
杆菌 螺旋菌
自然界中哪种最多？
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1、球菌(coccus)
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17
菌体呈球形或近似球形,以典型的 二分裂殖方式繁殖,分裂后产生的新 细胞常保持一定的空间排列方式.根 据细胞分裂的方向及分裂后的各子细 胞的空间排列状态不同,可将球菌分 为以下几种: 单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、 八叠球菌、葡萄球菌等。
细胞分裂沿一个平面进行， 新个体分散而单独存在. 如尿素微球菌(Micrococcus
ureae)
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双球菌
细胞沿一个平面分裂，新个 体成对排列. 如肺炎双球 菌 (Diplococcus pneumoniae)
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双球菌
不论哪种类型的排列，在显微镜下都能看到 游离的单个球菌。
下午5时48分
48
量度细菌大小的单位是μm，而量 度其亚细胞构造则要用nm。 用测微尺在显微镜下测量，应注意 a、染色方法不同，测量结果差别 可能很大； b、菌种、菌龄、培养条件等因素 也会影响测量结果。
2015-5-5 49
1. 球 菌 ： 测 量 直 径 ， 一 般 在 0.52μ m； 2.杆菌：测量长和宽，长一般在15μ m，宽一般在0.5-1μ m； 3.螺菌：一般只测量其弯曲形长度 ，而不测量其真正的总长度
下午5时48分
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梭状芽孢杆菌
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38
链杆菌
2015-5-5
39
链杆菌
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40
单 生 单 杆 生 杆 菌
菌
长 杆 菌
短 杆 菌
双 杆 菌 链 杆 菌
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动物宿主细胞感染杆菌濒临死亡
电镜照片 杆菌
2015-5-5
电子显微镜下的结核菌
（绿色的就是结核杆菌）
G－ 二氨基庚二酸
G，M都是ß －1，4－糖苷键连接 肽桥
下午5时48分
G＋：5个甘氨酸 G－：肽键
73 Cncnc-micro
G+细菌与G﹣细菌细胞壁构造的比较
肽聚糖层 细胞质膜
肽聚糖层 壁膜间隙
G+
G﹣
外膜 细胞质膜
2015-5-5
74
革兰氏阳性细菌
革兰氏阴性细菌
肽聚糖
外膜 肽聚糖
2015-5-5
42
3、螺旋菌(spirilla)
2015-5-5 43
弧 菌 螺菌
螺旋数＜1周
2≦螺旋数≦6
螺旋体
螺旋数＞6周
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44
螺菌
螺旋体
2015-5-5
45
左：显微数码摄像
幽门螺旋菌
右：结构示意图
46பைடு நூலகம்
特 殊 形 状 的 细 菌
下午5时48分
47
•细菌的形态常受环境因素的影响。如培养温度、 培养时间、培养基中物质的组成及浓度等发生 改变均可引起细菌形态的改变。一般处于幼龄 及培养条件适宜时，细菌形态正常、整齐；在 较老的培养物中，或在不正常的培养条件下， 细菌细胞形态表现异常，如移置到新鲜培养基 内并在适宜条件下培养，会重新出现正常的细 菌形态。 • 细菌的形态常是细菌分类鉴定的指标之一。
2015-5-5
4
在显微镜下，古生菌与细菌 具有类似的个体形态，但它 们多生活于一些生存条件十 分恶劣的极端环境中，例如 高温、高盐、高酸等。
如果你希望找到真正的“活化石”细菌， 那么你最好到美国的黄石公园去。那里 最著名的景观便是间歇泉与泉水中五颜 六色的细菌群。 那是些什么样的细菌呢？答案是：它们 是我们的祖先！它们虽被叫作“细菌” ，但不是普通意义上的细菌。它们隶属 于古细菌，是独立于普通生物的一界 。它们是地球上最古老的生命形式。
下午5时48分
57
◆固定细胞外形和提高机械强度； ◆为细胞生长、分裂和鞭毛运动所 必需； ◆阻拦大分子有害物质进入细胞； ◆与细菌的抗原性、致病性和对噬 菌体的敏感性有关。
下午5时48分
58
※细胞壁是细菌细胞的基本结构之 一。 但如受溶菌酶或青霉素的作 用，细胞壁中的肽聚糖层被破坏 或其合成被抑制，或通过自发突 变，或在自然进化过程中丧失， 均可形成缺壁的细菌。 例如原生 质体、球状体、L型细菌和支原体 等，都是在不同条件下所形成的 缺壁细菌。
2015-5-5
50
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
下午5时48分
51
三、细胞构造：
一般构造：细胞壁、细胞膜、 细胞质、核区。 特殊构造：鞭毛、菌毛、性菌 毛、荚膜、芽孢等。
2015-5-5 52
一般构造 (3)细胞的结构和染色反应
细胞壁 细胞膜 间体 核区 内含物 细胞质
2015-5-5
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3）L型细菌：专指在实验室中通过 自发突变而形成的遗传性稳定的 细胞壁缺陷菌株，一般革兰氏阳 性和阴性菌都能形成。 4）支原体：自然界长期进化中形 成的无细胞壁的原核生物。
下午5时48分
62
肽聚糖(peptidoglycan)是由N乙酰葡萄糖胺(Nacetylglucosamine简写NAG) 和N-乙酰胞壁酸(Nacetylmuramic acid，简写 NAM)以及短肽聚合而成的多层 网状结构大分子化合物。
2015-5-5 55
哪些细胞具有细胞壁？ 植物细胞细胞壁主要成分为 纤维素
细菌细胞壁主要成分为
肽聚糖
真菌细胞壁主要成分为 几丁质
2015-5-5
56
（1）细胞壁的功能
（2）细胞壁缺损的或无细胞壁的细菌
（3）细胞壁的主要成分—肽聚糖 （4）革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌细胞壁结 构比较 （5）革兰氏染色
2015-5-5 77
革兰氏阳性细菌
膜磷壁酸
革兰氏阴性细菌
脂多糖 孔蛋白 磷脂
壁磷壁酸
肽聚糖 外膜
肽聚糖 周质空间 细胞膜 脂蛋白 细胞膜 膜蛋白 膜蛋白
下午5时48分
78
甘油磷壁酸的结构模式（左）及其单体（右）
79
磷壁酸的主要生理功能：
①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； ②贮藏磷元素； ③调节细胞内自溶素的活力防止细胞死亡； ④保证革兰氏阳性致病菌（如A族链球菌）与 其宿主间的粘连（主要为膜磷壁酸）； ⑤赋予革兰氏阳性菌以特异的表面抗原； ⑥提供某些噬菌体以特异的吸附受体 。
9
泉石上的彩色细菌区域