第二章微生物的形态构造汇总

细菌的群体形态


菌落：在固体培养基上，由一个或数个 菌体细胞或孢子大量生长繁殖而形成肉 眼可见的、具有一定形态结构的细胞群 体称为菌落。 各种细菌在一定条件下形成的菌落形态 具有一定的稳定性和专一性，这是衡量 菌体纯度和鉴定菌种的重要依据。
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菌落描述要从九个方面进行，称为菌落特征



（1）大小 （2）形状(圆形、假根状、不规则状等) （3）隆起程度(扩展、台状、低凸、凸 面、乳头状等) （4）边缘情况(整齐、波状、裂叶状、 锯齿状等) （5）表面状态(光滑、皱褶、颗粒状、 龟裂状、同心圆状等)
普通菌毛
性菌毛 鞭毛
细菌鞭毛与菌毛对比模式图
4 . 芽胞


某些细菌，在其生长的一定阶段，于细胞内部 形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的结构，对不 良环境有较强的抗性，这种休眠体称为芽胞。 又称为内生胞子。 能产生芽胞的细菌，大部分为杆菌，主要包括 在好气性的芽胞杆菌属和厌气性的梭状芽胞杆 菌属中。球菌中只有芽胞八叠球菌属能产生芽 胞。螺旋菌中螺状菌属与弧菌属中少数也能产 生芽胞。
核糖体：它是一种核糖核蛋白的颗粒状
结构，是细胞合成蛋白质的部位。 它由RNA和蛋白质组成，其中RNA占65%， 蛋白质占35%。
小 亚 基 大 亚 基
正面观
侧面观
核糖体分布于细胞质中, 沉降系数
为70S, 由两个亚基组成, 一个为50S,另
一个为30S.
真核微生物细胞质中及内质网上的
核糖体为 80S, 但在其它细胞器中核糖 体为70S.
伴胞晶体：
芽胞杆菌属中的有些种，在形成芽胞 的同时，在细胞内部产生一种晶体状多肽 类内含物。如苏云金杆菌，形成的晶体一 般为菱形、方形或不规则形状，它是一种 毒性晶体，对一百多种鳞翅目昆虫有毒性 作用，对人畜很安全，现已用为生物杀虫剂。
2.1.4 细菌的繁殖



细菌的繁殖主要为无性裂殖 （1）细胞核和细胞质的分裂 （2）横隔壁形成 （3）子细胞分离 同形分裂 无性裂殖 异形分裂
链聚合物, 是一种碳源和能源的储存物. 肝糖和淀粉粒: 是细菌碳源和能源的储存物. 硫滴: 是某些化能自养的硫细菌硫源和能源的 储存物.
多肽颗粒: 一种菱形的多肽结晶, 通常称为伴
胞晶体 ,具有毒杀某些昆虫的作用. 磁粒: 是少数磁性细菌细胞内特有的串状 Fe3O4的磁性颗粒.
颗粒状内含物的作用
1. 作为物质和能量的储存, 用于环境中缺乏时.
类囊体: 是蓝细菌进行光合作用的场所。 由蓝细菌的细胞膜多次重复折叠而形成的片层状结 构，多与细胞膜没有直接的相连而成原核生物中唯 一独立的囊状体。膜上吸附着叶绿素和藻胆色素及 光合作用酶系。 载色体：或称色素囊，是光合细菌进行光合作用的 中心，相当于真核生物的叶绿体。它是由光合细菌 的细胞膜多次凹陷折叠而形成的片层状、微管状或 囊状结构，含有菌绿素和类胡萝卜素。
2.1 细菌

2.1.1细菌的形态和排列

细菌
球菌 杆菌
螺旋状菌
弧菌 螺旋菌


Ａ.球菌的形态及排列 单球菌: 尿素微球菌 双球菌: 肺炎双球菌 链球菌: 乳链球菌 四联球菌: 四联微球菌 八叠球菌: 藤黄八叠球菌. 尿素八叠球菌 葡萄球菌: 金黄色葡萄球菌 B.杆菌的形态及排列 链状、栅栏状、八字型、分散存在 C.螺旋菌的形态及排列 分散存在
影响荚膜产生的条件：
（1）遗传基因
（2）环境因素 （3）生长阶段
2. 鞭毛


运动性微生物细胞的表面 , 着生有一 根或数根由细胞内伸出的细长、波曲、 毛发状的丝状体结构即为鞭毛。 它是细菌的运动器官。 鞭毛的着生位置、数目及排列是细菌 种的特征，具有分类鉴定的意义。
鞭毛的着生类型：
（1）偏端单生鞭毛：霍乱弧菌、荧光假单胞菌
除裂殖以外，还有一些其它的繁殖方式：
（1）多次分裂。 如蛭弧菌(Bdellovibrio)
直接出芽：生芽杆菌(Blastobacter) 巴斯德菌属(Pasteuria)、 （2）芽殖
间接出芽： 生丝微菌属 (Hyphomicrobium)
（3）劈裂 。 如节杆菌属(Arthrobacter)
（4）有性接合。







它没有固定的形态,没有核膜和核仁. 是一 条巨大的, 连续的环状双链DNA分子.是遗 传物质的载体. 质粒:是一种核外的遗传因子.由共价闭合环 状双螺旋DNA分子所构成, 存在于细菌染色 体外或附加于染色体上,能自我复制,稳定遗 传.它与细菌的许多次生代谢产物的合成及 芽胞的形成等有关. 是目前遗传工程中重要 的DNA载体之一.

细菌荚膜
菌胶团
荚膜的组成因种而异，主要成分为多糖。有的 也含有多肽、蛋白质、脂以及由它们组成的复 合物——脂多糖、脂蛋白。 荚膜的功能： (1)荚膜是细胞外碳源和能源性的储存物.
(2)荚膜能保护细胞, 免受干燥影响.
(3)荚膜能增强某些致病菌的致病能力.
(4)有些细菌的荚膜本身是有毒的.
(5)有些荚膜有粘附作用.
原核微生物与真核微生物的主要区别：
1、原核微生物细胞中有明显的核区，没有核 膜，核内只含一条染色体；真核微生物的细 胞中有明显的核，外有核膜，核中含多条染 色体，染色体中含组蛋白。
2、原核微生物的细胞质中无细胞器；真核微 生物细胞质中含细胞器。 3、原核微生物细胞质中的核糖体是70S，真 核微生物细胞质中的核糖体是80S。
细胞质极其内含物
细胞质主要成分为水、蛋白质、核酸、脂类、 少量 的糖及无机盐类。 内含物：主要是气泡和颗粒状内含物。 气泡：存在于某些光合细菌和水生细菌中。 颗粒状内含物： 异染颗粒：主要成分为多聚偏磷酸盐，为细磷源和能 源性储存物。用兰色染料(甲苯胺蓝或甲烯蓝)染色后 呈紫红色.
聚β-羟基丁酸颗粒: 它是D-3-羟基丁酸的直
1.营养细胞
2. 轴丝形成
3.隔膜形成
5.皮层形成
4.前芽胞逐渐形成
6.胞子衣形成
7.芽胞成熟
8.芽胞的释放
芽胞的作用
有助于抵抗不良环境，尤其对干燥、高温有 很强的抗性。
芽胞耐热的机制：
（1）芽胞的壁厚而致密 （2）含水量低，并处于休眠状态，代谢活力低 （3）酶含量少且具抗热性 （4）含有大量吡啶二羧酸钙（DPA-Ca）和带 有二硫键的蛋白质
革兰氏阳性白喉棒状杆菌的细胞壁
细 胞 壁 磷 壁 酸 模 式 图
2.革兰氏阴性菌细胞壁的结构
革兰氏阴性菌的细胞壁分为两层: 外壁层和内 壁层. 外壁层: 又称外膜层, 成波形覆盖在内膜层外, 厚8-10nm, 在结构和化学组成上与细胞膜相似, 在磷脂双分子层中嵌有蛋白质、脂多糖和脂蛋 白。
内壁层：紧帖细胞膜，厚1-3nm，是由一层到 少数几层肽聚糖构成。
（2）两端单生鞭毛：鼠咬热螺旋体
（3）偏端丛生鞭毛：铜绿假单胞菌 （4）两端丛生鞭毛：红色螺菌 （5）周生鞭毛：大肠杆菌、枯草杆菌
鞭毛的结构：
（ 1 ）基体：又叫基粒，包括于细菌的细胞壁和 细胞膜中，包括一条中心杆及连接于其上的 2—4 个环。 （ 2 ）鞭毛钩：是靠近细胞表面连接在基体上的 一个弯曲的筒状部分。
（ 3 ）鞭毛丝：与鞭毛钩相连，由球状蛋白组成 的中空螺旋丝状结构。 鞭毛的成分主要为蛋白质，有的含少量多糖及脂 类、DNA和RNA。 鞭毛一般形成于培养初期 (12—24 小时 ) ，培养稍 久后就失去鞭毛。
3. 纤毛和菌毛






纤毛是生长在菌体表面的一类比鞭毛更细、短 而直且数量更多的蛋白质微丝。纤毛不是细菌 的运动器官，它能提高菌体 的粘附和聚集能力。 菌毛结构与纤毛相似，有些书把菌毛与纤 毛归于一类。 已知大肠杆菌的菌毛有两类，一类是性菌 毛(F菌毛)，与细菌的接合作用有关。另一 类是普通菌毛(I菌毛)，主要起吸附作用， 也是某些噬菌体的吸附和侵染位点。
3. 革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁肽聚糖的 区别：
G+ 肽聚糖层较厚, 多层. 交联程度高 75% 有甘氨酸五肽间桥 G-一层或少数几层 交联程度低 25%- 30% 无甘氨酸五肽间桥
四肽链中第三个氨基 为: L-赖氨酸
四肽链中第三个氨基酸 酸为: 二氨基庚二酸 (DAP)
4. 细菌细胞壁的功能:
好气性的芽胞杆菌
厌气性的芽胞杆菌
肉毒梭菌的芽胞
艰难梭菌的芽胞：芽胞胞质体SCp，芽胞细胞壁SW，芽 胞皮层SCt，芽胞壳SC，芽胞母细胞膜SMM，芽胞母细 胞壁SMW.
皮层
芽胞细胞质 内膜 胞子衣(外壳层)
外膜
核心 胞子壁
外胞子衣
芽胞结构模式图
含有芽胞的营养细胞又称为胞子囊
胞子囊
芽胞
芽胞的形成过程
(1)保护作用
(2)屏障作用
(3)鞭毛运动的支点
(4)与细菌的抗原性、致病性及对噬菌体
的敏感性有关
5. 细胞壁缺陷型细菌
在某些时候, 通过人为处理或自然变异,细菌可
失去完整的细胞壁,成为细胞壁缺陷型细菌.
(1)原生质体:细菌完全失去细胞壁. (2)原生质球:革兰氏阴性菌失去内壁层, 保留外壁层. (3)L-型细菌:是某些细菌在特定的环境下基因突变 而产生的, 无完整而坚韧的细胞壁,一般呈多形态.
球菌不同排列方式图


链状
栅栏状 八字型
杆菌形态及排列方式图
螺旋菌形态图
2.1.2细菌的大小
球菌用直径表示: 0.5—1μm 杆菌用宽×长表示：0.2~1×0.7~8μm
螺旋菌用宽×长表示: 0.3~1×1~50μm
球菌涂片
杆菌形态
杆菌形态
杆菌形态
球菌电镜下形态
球菌形态图
2.1.3 细菌细胞的结构组成及功能
6. 细菌及与之相近的原核微生物细胞
壁中所特有的一些成分:
胞壁酸
磷壁酸
二氨基庚二酸 D-氨基酸
细胞膜
为单位膜结构，半透性膜。由磷脂双分子层和蛋白质 构成。
内膜系统: 由细胞膜向内凹陷和折叠形成的特殊结构,
它们大多数在结构上与细胞膜没有完全分开, 因而不同于 细胞器.
内 膜 系 统
间体 类囊体 载色体 羧酶体
第二章微生物的形态构造—— 原核微生物
主要内容： 各种原核微生物，包括细菌、放线菌 及支原体、立克次氏体和衣原体的基本结 构特点、形态特点、繁殖方式和生活特性。 重点细胞壁构造和组成及意义、菌落特征。
真核微生物：霉菌、酵母菌
细胞型
原核微生物：细菌、放
微 生 物
线菌、蓝细菌、立克次氏体、衣原体。
非细胞型：病毒
磷脂
蛋白质 极性基
脂肪酸链
细胞膜模式图
原 核 细 胞 部 分 结 构 模 式 图
质粒
间体
核
核糖体
间体: 又称中体或中间体, 由细胞膜向内凹陷形 成的层状、管状或囊状结构。
间体的功能：
1. 相当于高等生物的线粒体, “拟线粒体” 2.具有合成细胞壁特别是横隔壁所需酶类. 3.与核分裂有关. 4.与真核生物的内质网相似. 5.与芽孢的形成有关.
细 菌

革兰氏阴性菌（G－）：菌体呈红色
1.革兰氏阳性菌细胞壁的结构
革兰氏阳性菌的细胞壁厚 20～80nm ，主要含 肽聚糖 (peptidoglycan) ，占细胞壁干重 50%～80%; 其次是磷壁酸 (teichoic acid)。后者是革兰氏阳性 菌细胞壁特有的成分。 肽聚糖 是原核微生物特有的一类大分子复合 物。以金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)为例, 它 是 由 N- 乙 酰 胞 壁 酸 (NAM) 、 N- 乙 酰 葡 萄 糖 胺 (NAG)、一条四肽链及一条由甘氨酸构成的五肽链 共计四种亚单位交联而成的多层次网状结构。
羧酶体：或称多角体，是自养菌固定CO2的场所。 内含固定CO2所需的酶类。它由以蛋白质为主的单 层膜包围，成多面体形结构。
细胞膜的功能：

1.细胞内外物质交换的主要屏障和介质,有选择
吸收和运送物质的功能.

2.是原核生物细胞能量转换的主要场所.
3.传递信息.

4.参与细胞壁的生物合成.
核:也称原核或拟核
细 菌 的 结 构
一般结构——全部细菌细胞所共有的 结构，包括：细胞壁、细胞膜、 细胞核、核糖体、细胞质等。 特殊结构——只在部分细菌细胞中存 在的结构，包括：鞭毛、 荚膜、芽胞、伞毛等。
A. 一般结构

细胞壁：丹麦人革兰氏（Christian Gram） 革兰氏阳性菌（G+）：菌体呈深紫色
2. 有利于维持细胞内环境的平衡, 避免不合适
的Ph值、渗透压等的危害。
3. 有些内含物在细胞内大量积累还可被人们加 以利用.
B. 细菌细胞的特殊结构

1. 荚膜
是一些细菌在一定的营养条件下, 向细胞表面 分泌的一层松散透明、粘度极大、粘液状或胶 质状的物质。 (1)大荚膜: 厚约200nm (2)微荚膜: 厚<200nm (3)粘液层 (4)粘接物