第二章 原核生物的形态结构与功能
微生物类群形态、结构和功能
第二章微生物类群形态、结构和功能原核微生物：不具有真正细胞核的微生物。
主要包括细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝细菌（有人将属于螺旋状细菌的螺旋体单独列出）。
第一节细菌细菌（bacteria,单数为bacterium）是一大类群结构简单、种类繁多、主要以二分裂繁殖和水生性较强的单细胞原核微生物。
不少细菌对人类有害，可使人和动物致病，使食品和物品腐烂变质；很多细菌对人类有益，如能生产味精等。
所以细菌与人类关系密切。
一、细菌细胞的形态（一）细菌的基本形状细菌有三种常见形状：球状、杆状和螺旋状。
分别称为球菌、杆菌和螺旋菌；杆菌最多，球菌次之，螺旋状细菌最少。
1.球菌（coccus,复数为cocci）:球状的细菌。
据细胞的分裂面和子细胞分离与否有不同的排列状态：单球菌（尿素微球菌）双球菌（肺炎双球菌）链球菌（酿脓链球菌、溶血链球菌）四联球菌（玫瑰色微球菌、四联微球菌）八叠球菌（藤黄八叠球菌）葡萄球菌（金黄色葡萄球菌）2.杆菌（bacillus,复数为bacilli）：杆状的细菌。
形态多样：短杆状：短杆菌或球杆菌（甲烷短杆菌属）长杆或棒杆状：长宽差别较大（枯草杆菌、北京棒杆菌、白喉棒杆菌）梭状：两端稍尖，（梭菌属：鼠疫巴斯德氏菌）分支杆状：有分支（结核分支杆菌）平截杆状：两端平截（炭疽芽孢杆菌）3.螺旋状细菌（有人称为螺菌，spirillum,复数为spirilla）:螺旋状的细菌。
弧菌（vibrio）：螺旋不到一周，菌体呈弧形或逗号状，霍乱弧菌。
螺菌：螺旋1-6周，外形坚挺的螺旋状细菌，红螺菌。
螺旋体(spirochaete)：螺旋6周以上，由原生质柱、轴丝、外鞘组成，柔软易曲的螺旋状菌体。
钩端螺旋体，梅毒密螺旋体。
4.特殊形状的细菌菌体分叉：双歧杆菌菌体末端有柄：柄杆菌菌体有附器：臂微菌（二）细菌的大小细菌大小一般用显微测微尺测量，单位为微米（μm）1μm＝10-3mm＝10-6m病毒多用纳米（nm）为单位，1μm＝103nm细菌的大小不一，球菌直径0.5-2μm,杆菌1-5×0.5-1μm螺旋菌大小差别较大，大肠杆菌平均长2μm，直径0.5μm，150个大肠杆菌细胞头尾相接等于3mm长的一粒芝麻；120个大肠杆菌捆在一起才有一根头发粗细（人发平均直径60μm），109个大肠杆菌才有1mg重（1个大肠杆菌10-12g）。
原核微生物—细菌的形态结构及应用
G+细菌的细胞壁结构（Staphylococcus aureus）
肽聚糖(Peptidoglycan）
又称粘肽(mucopeptide)、胞壁质 (murein)或粘质复合物 (mucocomplex)，是细菌细胞壁中 的特有成分。
模块二 原核微生物
Prokaryotic microorganisms
任务一 细菌的形态结构及应用
任务内容
1
发酵工业常用的细菌
2
枯草芽孢杆菌
3
大肠杆菌
4
乳酸杆菌
5
丙酮丁醇梭菌
6
醋酸杆菌
7
棒状杆菌
发酵工业常用的细菌
1、枯草芽孢杆菌 革兰氏阳性菌，形成芽孢，无荚膜，周生鞭毛能运动。生长温度30-39℃。 用途：生产中性蛋白酶、α-淀粉酶。可用于酱油、食醋及饴糖的发酵生产。
构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长。 数量仅一至少数几根。 性毛一般见于Ｇ-菌的雄性菌珠中。 其功能是向雌性菌珠（受体菌）传递遗传物质。
鞭毛
菌毛
｝性毛 糖被
一.细菌的特殊结构
5、特殊的休眠构造——芽孢
芽孢Bacillus subtilis
一.细菌的特殊结构
5、特殊的休眠构造——芽孢
概念：某些细菌（主要是G+的两个属----好氧性的芽孢杆菌属和厌氧性 的梭菌属）在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、 含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为芽孢（endospore或spore，偶 译“内生孢子”）。
模块二 原核微生物
Prokaryotic microorganisms
任务一 细菌的形态结构及应用
2第二章 原核生物
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
同一菌种在一篇文章中首次出现时写全称， 第二次出现时，属名可缩写： Escherichia coli 缩写为E. coli
一、生物的系统发育与进化计时 形态学特征分类存在的问题： 1、微生物可利用的形态特征少，很难将所 有生物放在同一水平上比较。 2、形态特征在不同类群中进化速度差异很 大。
生物进化计时器：蛋白质、DNA、RNA 选择合适分子标尺： 1、普遍存在与各个生物类群中。 2、各个生物中功能同源的大分子。 3、既有保守序列又有可变序列。 4、序列变化缓慢，变化进程应覆盖整个进化 历史。 5、大小适中。
（三）分子分类法
G+C百分比测定 核酸杂交：DNA与DNA杂交 16SrRNA碱基测序 RAPD （随机扩增多态性DNA） 遗传重组：接合、转化等重组方式只 发生在同源的染色体之间，如：转化 通常只在同属内的不同种之间发生， 很少在属间出现
数据库和计算机程序的应用 数据库： NCBI GenBank EMBL 分析软件： Vector NTI ; Winplas ; ClustalX; 生物软件网 Emboss
（二）三名法
学名=属名+种加词+符号subsp.或var.+亚种或变种加词
斜体字
正体字（一般省略）
斜体字
例1.苏云金芽孢杆菌腊螟亚种
Bacillus thuringiensis subsp. galleria
例2. 丁香假单胞烟草致病变种 Pseudomonas syringae pv. tabaci
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。
02-2第二章原核生物(其它微生物)110223_815005920
第二章第二节放线菌1一、放线菌的一般特性•至今发现的放线菌都是G+陆生性强的原核生物（一）放线菌的基本特征2（二）放线菌的分布与生长环境“泥腥味3（三）放线菌的应用最常见的是链霉菌属streptomyces分解纤维素、石蜡、琼脂、角蛋白、橡胶4二、放线菌的形态结构营养菌丝（培养基内部）气生菌丝(567三、放线菌的繁殖与生理特性借孢子分生孢子：最常见孢囊孢子89•对氧的需求：•温度条件：•pH 条件：•对水分要求：•营养特点：微量营养元素对其生长影响显著（参见教科书）一般生理特性四、常见的放线菌诺卡氏菌属(Nocardia)（又名原放线菌属）(Proactinomyces)1011五、放线菌的群体特征（一）菌落特征121314（二）液体培养特征静置培养：振荡培养：第三节丝状菌在第十章讲15生物统称丝状菌，如丝状细菌常见的丝状细菌16球衣细菌17丝状细菌与污泥膨胀污泥膨胀18第四节光合细菌19一、光合细菌的一般特性非产氧光合作用•对氢的利用特性：•细胞颜色：•细胞形态：•对水分的要求：2021102~103cell/ml 1~10cell/ml 105~106cell/g 103~104cell/g 106~107cell/g湖泊（BOD 10ppm ）江河（BOD<1.0ppm ）水稻土海滨土曝气池二、光合细菌的分类：<红螺菌目Rhodospirillal> 共4科1、Rhodospirillaceae科<红螺菌科> 红色无硫菌科•碳源和氢源：属于光能异养型细菌•存在环境：•能量获取形式：呼吸方式获取能量•好氧黑暗条件下：22红色无硫菌的培养232、Chromatiaceae科—着色菌科（红硫菌科）•碳源和氢源：（光能自养型）；•存在环境：•能量获取形式：光合作用；3、Chlorobiaceae科—绿菌科（光能自养型）；244、Chloroflexaceae科（绿弯菌科）•碳源和氢源：光能异养型2526＋－－＋有机物＋－－＋有机物±－－－有机物厌氧，黑暗（脱氮或发酵）H 2S+CO 2H 2S+CO 2无光合色素有光合色素－±－－好氧，光照或黑暗（呼吸作用）－＋＋＋厌氧，光照（光合作用）红螺菌科（Rhodospirillacea e)着色菌科（Chromatiaceae ）绿菌科（Chlorobiaceae ）绿色丝状菌科（Chloroflexaceae）培养条件细菌科名27非循环光合磷酸化的基本过程：O 1、绿色植物的光合作用：非循环光合磷酸化三、光合细菌的生理特性IIII28非循环光合磷酸化的特点：反应中同时产生、还原能力29302、循环光合磷酸化（cyclic photophosphorylation ）菌绿素+菌绿素*e －铁氧还蛋白泛醌eCyt.fCyt.b ADP+PiATP核酮糖—5－磷酸核酮糖二磷酸2H A 2A Glucose循环光合磷酸化的特点NADPH3132载色体，绿色泡囊CO 2或有机物H 2、H 2S,其他硫化物，有机物不产生（除蓝绿细菌外）无（除蓝绿细菌外）有菌绿素细菌类囊体CO 2H 2O 产生有有叶绿素高等植物细胞器碳源供氢体氧气非环式磷酸化过程（Ⅱ型光反应中心）环式磷酸化过程（Ⅰ型光反应中心）光合色素33四、光合细菌的应用1、制造单细胞蛋白（single cell protein ）—SCP 细菌62~73%10~15%10%6~12%11~13110~1304.8~7.60.11~0.17酵母54%10%26%7%2~2030~6040~50——红色无硫细菌66%7%23%4%12μg/g 50521蛋白质脂肪碳水化合物灰分B1B2B6B122、产氢气3、提取色素344、提取辅酶Q（UQ—10）UQ－10是治心脏病的药物成分之一。
微生物学练习01--原核
第二章原核生物的形态、构造和功能一、名词解释1.细菌2.菌落3.芽孢4. 衣原体5.放线菌6.立克次氏体7.蓝细菌8. L-型细菌9.支原体10.鞭毛11.伴孢晶体12古生菌13.荚膜14.菌胶团15菌毛二、填空题1. 微生物包括的主要类群有原核生物、真核微生物和非细胞为微生物。
2. 原核微生物包括有细菌、放线菌、蓝细菌和枝原体，立克次氏体，衣原体等，它们的大小以微米单位来表示。
3. 细菌的基本形态有球状、杆状和螺旋状。
4. 根据分裂方式及排列的不同，球菌分有单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌和葡萄球菌等，螺旋菌又有螺旋菌、弧菌和螺菌，及其它形态的细菌有丝状、三角状、方形和圆盘形。
5. 细菌的一般构造有细胞壁、细胞膜、细胞质和核区等。
6. 细胞壁的主要功能，一是P16 ，二是，并具有、以及。
7. 细菌的染色方法有、和。
其中鉴别染色发又可分为、、和。
8. 革兰氏染色的步骤分初染、媒染、脱色和复染，其中关键步骤为脱色；而染色结果G-菌为红色色，G+菌为紫色色，如大肠杆菌是革兰氏红色菌、葡萄球菌是紫色菌。
9. G+菌细胞壁的主要成分是肽聚糖和磷壁酸；其中，的双糖单位是由一个P17 通过与另一个相连接构成，这一双糖单位易被溶菌酶水解，而导致细菌细胞壁“散架”死亡。
10. 磷壁酸是G+ 菌细胞壁的特有成分，吡啶二羧酸钙主要存在于细菌的结构中，二氨基庚二酸主要存在于菌的细胞壁中，藻胆蛋白主要存在于中。
11. 脂多糖由类脂A 、核心多糖和O-特异侧链三部分组成，而糖被的主要成分是多糖、蛋白质或多肽，尤以多糖为主。
12. 缺壁细菌的主要类型有L型细菌、原生质体、球状体和枝原体。
13. 原生质体的特点有无完整细胞壁、革兰氏染色阴性、不能分裂和等。
14. 细菌细胞中间体的主要功能是P25 、、以及。
15. 产碱菌属、固氮菌属和假单细菌属等细菌在细胞质内储存有大量的聚-β-羟基丁酸(PHB)，具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压等作用。
微生物基础知识汇总
（一）形态与染色
1、基本外形：球状——球菌；杆 状——杆菌；螺旋状——螺旋菌
（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。
单球菌——尿素微球菌（图2-1-1） 双球菌——肺炎双球菌（图2-1-2）
链球菌——溶血链球菌（图2-1-3）
孢子头
黑色
有皱褶、 辐射纹、 同心环、 分泌物 及气味
常见霉菌在玫瑰红钠琼脂培养 基
属名 青霉属
木霉属 交链孢 霉属
生长情况
菌落形态
生长局限或 扩展生长
扩展生长， 菌落大，好 气
菌落一般较 小，紧密、 丝绒状，絮 状、束状、 绳索状、放 大镜下可见 帚状枝
絮状，有明 显的同心环 纹
生长较迅速、 菌丝丝绒状 扩展式
致pH下降。当环境中缺乏碳
氨基酸等
源物质时，氨基酸可被微生
物作为碳源利用。
醇
乙醇
在低浓度条件下被某些酵母菌和 醋酸菌利用。
脂
脂肪、磷脂
主要利用脂肪，在特定条件下将 磷脂分解为甘油和脂肪酸而 加以利用。
利用烃的微生物细胞表面有一种
烃
天然气、石油、石油馏分、石蜡 油等
由糖脂组成的特殊吸收系统， 可将难溶的烃充分乳化后吸
N、P、S、K、Na、Mg、Ca、Fe、 Mn、Cu、Co、Zn、Mo等组成。其中 C、H、O、N、P、S六种元素占微生 物细胞干重的97%；其他为微量元素。 微生物细胞的化学元素组成的比例常 因微生物种类的不同而各异。
二、 微生物的营养物质及其生理 功能
1、 碳源（cabon source） 2、 氮源（nitrogen source） 3、能源 4、无机盐 5、生长因子 6、 水
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。
微生物 第二章 原核生物细胞的形态与结构
第二章原核生物的形态、构造和功能P12-41第一节细菌细菌：是一类细胞细短（直径约0.5um,长0.5~5um）、结构简单、胞壁坚韧、二分裂繁殖、水生性强的单细胞原核生物(周德庆版P13)生活特性：喜温暖、潮湿、富含有机物微碱环境（大多数）腐生或寄生，好氧或厌氧，自养或异养一、细菌的形态与大小P121、基木形态：3种（球状杆状、螺旋状）在自然界中，杆菌最常见，球菌次之，而螺旋状的最少。
2、大小：度量细菌大小的单位是微米级（um）球状：0.5~1mm（直径)光学显微镜、油镜观察）杆状：0.2~1mm（直径）X1~80mm（长度）螺旋状：0.3~1mm（直径）X1~50mm（长度）(长度是菌体两端点之间的距离，而非实际长度）3、测定方法：显微镜测微定:显微照相后根据放大倍数进行测算4、细菌大小测量结果的影响因素1)个体差异；2)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；3)染色方法的影响，一般用负染色法观察的菌体较大；4)幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大；5)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。
简单染色法正染色革兰氏染色法鉴别染色法抗酸性染色法芽孢染色法死菌姬姆萨染色法负染色：荚膜染色法等细菌染色法周德庆版P15活菌：用美蓝或TTC（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色二、细菌的细胞结构与功能P14一般构造（一）细胞壁概念：是紧贴细胞质膜外侧的一层厚实、坚韧的外被。
主要成分：肽聚糖构成细胞壁的功能：1）固定细胞外形和提高机械强度，保护细胞免受渗透压等外力损伤2）为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；3）渗透屏障，阻拦大分子有害物质（水解酶和某些抗生素）进入细胞；4）赋予细菌特定的抗原性、致病性和对抗生素和噬菌体的敏感性。
1、革兰氏阳性细菌细胞壁特点：厚度大（20-80nm）化学组分简单，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。
（1）肽聚糖（peptidoglycan，金黄色葡萄球菌为例）特点：由25-40层左右的网格状分子，交联度75%，厚20~80nm。
环境工程微生物学第二章-原核微生物(2)
（三）细胞的结构
3、细胞质和内含物
5）气泡（gas vocuoles）
（三）细胞的结构
3、ห้องสมุดไป่ตู้胞质和内含物
6）核糖体（ribosome）
略
（三）细胞的结构
4、核区（nuclear region or area）
原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核
（三）细胞的结构
4、核区（nuclear region or area）
核心部分的细胞质却变得高度失水， 因此，具极强的耐热性。
渗透调节皮层膨胀学说
5、特殊的休眠构造——芽孢 6）伴孢晶体（parasporal crystal）
（三）细胞的结构
少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)在 其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶 性蛋白晶体——δ内毒素，称为伴孢晶体。 特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。
专性好氧的盐杆菌属（Halobacterium）的细菌，却生活在含氧极少的饱 和盐水中，它们细胞中气泡显著，其作用被认为是使菌体浮于盐水表面， 以保证细胞更接近空气。 有些厌氧性光和细菌利用气泡集中在水下10-30米深处，这样既能吸收适宜 的光线和营养进行光和作用，又可以避免直接与氧接触。
蓝细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面，并随风聚集成块，常使 湖内出现“水花”。
一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用。
通常存在于蓝细菌中。
由含精氨酸和天冬氨 酸残基（1:1）的分枝 多肽所构成，分子量 在25000～125000。
3、细胞质和内含物
2）贮藏物(reserve materials)：
⑤硫粒（sulfur globules） 很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时，常涉及对还原性 的硫化物如H2S，硫代硫酸 盐等的氧化。 在环境中还原性硫素丰富时， 常在细胞内以折光性很强的 硫粒的形式积累硫元素。 当环境中环境中还原性硫缺 乏时，可被细菌重新利用。
第二章 原核微生物
细菌的大小 细菌的大小测量单位是μm
12
大小的测量方法
显微镜测微尺
显微照相后根据放大倍数进行测算
13
细菌的大小以微米（µm）计。 多数球菌的大小（直径）为0.5～2.0 µm； 杆菌（长×宽）为（1～5）×（0.5～1.0）µm； 螺旋菌（宽度×弯曲长度）为（0.25～1.7）×（2～ 60）µm；
49
由于芽孢具有上述本领，可以对不良环境：高温、干 燥、光线、化学药物有很强的抵抗力。例如： 细菌的营养细胞在70～80℃时10min就会死亡，可芽孢 在120～140℃时可生存几个小时。
特殊结构
鞭毛
螺旋丝
细胞壁结构 细胞膜功能 细胞壁功能
一般构造： 钩型鞘
基体
G﹣细菌鞭毛
螺旋丝
钩型鞘 L-环 外膜 外膜 P-环 肽聚糖 S-环
80%。
细胞质的主要成分为核糖体、内含颗粒、拟核、多 种酶类和中间代谢物、各种营养物等。
31
细胞质内含物 核糖体
核糖体是细胞质中的一种核糖、核蛋白的颗粒状物质 由核糖核酸RNA(60%)和蛋白质(40%)组成，常以游离 状态或多聚核糖状态分布于细胞质中。它是蛋白质的 合成场所。
32
细胞质内含物 内含颗粒
④膜上含有进行能量代谢的酶系，在细胞质膜上进行物 质代谢和能量代谢，是细胞的产能场所；
⑤细胞质膜上有鞭毛基粒，是鞭毛基体的着生部位和鞭 毛旋转的供能部位 ⑥ 维持细胞内正常渗透压。
30
细胞质和内含物
细胞质
细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外 的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约
A
（3）脱色（95%乙醇10-20S）
A
原核生物的形态、结构与功能-工业微生物学PDF教案-02
四、教学方法、手段 本授课单元涉及细菌细胞膜、内含物的组成和结构，授课方式结合多媒体提
含量高 脂溶，孔径增大，结构变得疏松
大分子复合物溶出 红色
4. 缺壁细菌 （1）4 类缺壁细菌 实验室或宿主体内形成 自发突变：L 型细菌
人工去壁 基本去尽：原生质体（G+） 部分去掉：球状体体（G-）
在自然界长期进化中形成：支原体
（2）青霉素的杀菌作用原理 青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端 D-Ala- D-Ala 的结构类似物，可竞争性地抑 制肽聚糖合成中转肽酶的活性，从而阻断肽聚糖肽链之间的交联，形成缺乏机械 强度的肽聚糖，由此产生了原生质体或球状体之类的细胞壁缺损细菌，它们在不 利的渗透压环境下极易破裂死亡。 作用特点：对生长旺盛的革氏阳性菌有明显的抑制作用；而对处于生长休止 期的细胞无抑制作用。 （3）溶菌酶去除细胞壁的作用机制 通过水解肽聚糖分子中 N-乙酰葡萄糖胺与 N-乙酰胞壁酸间的β-1,4-糖苷 键，引起细胞壁“散架”，形成细胞壁完全脱去或部分除去的原生质体（革氏阳 性菌）或球状体（革氏阴性菌）。 5. 古生菌的细胞壁 无真正的肽聚糖，而是由假肽聚糖（不被溶菌酶水解）、独特多糖、硫酸化 多糖、糖蛋白或蛋白质构成。 假肽聚糖：是某些古生菌细胞壁的主要成分。其多糖骨架由 N-乙酰葡萄糖 胺和 N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸以β-1,3-糖苷键交替连接而成。连在后一氨基糖上 肽尾由 L- Glu，L-Ala 和 L-Lys 3 个 L 型氨基酸组成，肽桥则由 L- Glu 一个氨基 酸组成。 古生菌：是一类在进化起就与真细菌和真核生物的远祖相互独立演化 原核 生物，主要包括一些与地球早期环境 联系的极端微生物（嗜热菌、嗜酸菌、嗜 盐菌等）和产甲烷菌等。主要特点 细胞壁无肽聚糖，细胞膜脂由醚键连接，以 及真细菌有明显差别的 16SrRNA 序列等。
2.2-4【生物笔记】原核细胞与真核细胞
第二章细胞的结构和生命活动第2节细胞——生命活动的基本单位4. 原核细胞与真核细胞知识点1. 原核细胞与真核细胞科学家根据细胞内有无由核膜包被的细胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞两大类。
1.原核细胞与原核生物(1)原核细胞：没有由核膜包被的细胞核，即没有成形的细胞核,有拟核。
没有染色质，DNA 不与蛋白质结合，散乱地分布在拟核区。
细菌细胞都有细胞壁、细胞质膜和细胞质，细胞器只有核糖体。
(2)原核生物：由原核细胞组成的生物叫作原核生物。
【拓展】原生生物不等于原核生物原生生物多为简单的单细胞生物，也有部分是多细胞生物，细胞内具有细胞核和多种细胞器，为真核生物(如草履虫);而原核生物是没有成形细胞核的一类单细胞生物或多细胞群体，如念珠蓝细菌。
(3)常见的原核生物：主要是分布广泛的各种细菌。
如蓝细菌(旧称蓝藻，包括色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌)、放线菌、其他细菌(球菌、杆菌、螺旋菌、弧菌)、立克次氏体、支原体、衣原体。
【总结】原核生物常见考点①单细胞生物不一定都是原核生物，如单细胞动物(草履虫)、单细胞植物(绿藻)、单细胞真菌(酵母菌)。
②细菌、蓝细菌均是指一类生物，而不是一种生物。
③蓝细菌不含叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，是自养生物。
④蓝细菌不含线粒体，但含有与有氧呼吸相关的酶，能进行有氧呼吸。
⑤并非所有原核细胞都有细胞壁，如支原体是唯一不具有细胞壁的原核生物。
2.真核细胞与真核生物(1)真核细胞：含有由核膜包被的细胞核，即有成形的细胞核,有核膜核仁、染色质和众多复杂的细胞器。
(2)真核生物：由真核细胞组成的生物叫作真核生物。
真菌、动物、植物等均属于真核生物。
植物、动物、酵母菌(真菌)细胞结构模式图3.细胞的多样性(1)细胞包括真核细胞与原核细胞两大类。
(2)原核细胞的形态、结构、功能存在差异:蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素，可进行光合作用，为自养生物,而大多数细菌则为异养生物，根据其形态的不同，又可分为球菌、杆菌螺旋菌等。
原核生物的形态、构造和功能知识点整理
原核生物的形态、构造和功能知识点整理一、原核生物：无真正的细胞核结构，细胞核被称作拟核。
不进行有丝分裂二、细菌1.基本特征：二分裂、水生性强（偏碱）2.形态大小1)群体形态●在固体培养基上●观察形态特征：大小、形态、隆起情况、边缘情况、颜色和透明度等●影响菌落形态特征因素：临近菌落、组成菌落的细胞结构和生长行为、培养条件和培养时间●细菌的菌落特征：湿润、粘稠、较光滑、较透明、易挑取、质地均匀、菌落各部分颜色一致、菌落较小等●在半固体培养基上的群体形态●半固体琼脂培养基：判断细胞的呼吸类型和运动能力●明胶半固体培养基：细菌是否产蛋白酶●在液体培养基上的群体形态2)细胞的个体形态●球菌：球状（单个）或近似球状（几个连在一起，稍扁），●杆菌：单杆、双杆、链状、栅状、八字状●工业常用：●致病杆菌：●螺旋菌●弧菌：螺旋不满一圈●螺菌：螺旋2~6环，菌体坚硬●螺旋体：旋转6环以上，菌体柔软●异常形态：处于幼龄或生长条件适宜时为正常整齐形态，处于较老或异常条件下，细胞出现异常形态●畸形●衰退形3)大小●表达方法●球状：直径表示●杆状和螺旋菌：宽度×长度●细菌大小测量结果差异规律：干燥的比活菌短、液体培养的大于固体培养的、幼龄比老龄和成熟的大、培养基渗透压变大细胞变小3.细菌的细胞构造1)一般结构●细胞壁●主要成分：肽聚糖●主要功能：固定外形和提高机械强度、细胞生长分裂和鞭毛运动所必须、阻止大分子有害物质、赋予细菌特定抗原性以及抗生素噬菌体敏感性。
●青霉素●作用于G+菌抑制细胞壁肽聚糖合成●应用：配合溶菌酶制备原生质体、制备细胞壁缺失细胞有利于代谢产物和合成酶渗漏、制备青霉素抗性标记、检验营养缺陷型菌株淘汰野生菌株●溶菌酶：破坏β-1，4-糖苷键●缺壁细胞●人工去壁●原生质体：人为条件下溶菌酶除去细胞壁，青霉素抑制新壁合成所得到的渗透状态敏感细胞，一般为革兰氏阳性菌●球状体：原生质体处理后还剩下部分残余细胞壁的圆球型原生质体，多为革兰氏阴性菌●共同点：无完整细胞壁、细胞呈圆球状、对渗透压极其敏感、革兰氏染色为阴性、不能运动、细胞不分裂、对噬菌体不敏感●自生进化或突变●L型菌：自发突变使细胞壁缺损●支原体：细胞膜具有较高机械强度●细胞膜●概念：包围着细胞质的半透性薄膜，由磷脂和蛋白质构成●生理功能：维持细胞渗透压稳定、选择性控制细胞的物质进出、合成细胞壁的场所、鞭毛着生和供能部位、产能场所●间体：细胞膜内褶形成的囊状结构●表层间体与某些酶分泌有关●深层间体与DNA复制、分配及细胞分裂有关●细胞质和包含体●定义：①、被细胞膜包围除核区外的部位②、细胞质内显微镜下可见的大分子物质●质粒：游离于原核生物核基因以外的具有独立复制能力的小型共价闭环DNA分子●典型质粒：F质粒（性别和转移）、R质粒（抗药性）、Col质粒（抑制杀死近源细菌）、Ti质粒和Ri质粒（诱癌）、Mega质粒（巨大质粒，共生固氮）、降解性质粒●特点：可自我复制能稳定遗传、基因工程载体、可自行消失但不能自发产生、存在与否不影响细菌生存●贮藏物：一类由不同化学物质积累的不溶性颗粒，用于贮藏营养物，以多聚物存在●聚-β-羟丁酸：脂质碳源贮藏物，生产生物降解塑料的良好原料●多糖类贮藏物：包括糖原和淀粉粒●异染粒：贮藏磷元素和能量，降低细胞渗透压2)特殊结构●鞭毛：细菌体表的丝状蛋白质附属物、具有运动功能（但非生物所必须）●着生方式：●糖被：包被于细胞壁外厚度不定的胶状物质。
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。
原核生物的形态、构造和功能
原核生物的形态、构造和功能2细菌是一类细胞细短、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。
一、细菌的形态构造及其功能：（一）形态与染色1、基本外形：球状——球菌；杆状——杆菌；螺旋状——螺旋菌。
（1）球菌：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。
细胞呈球状或椭圆形。
（2）杆菌：杆状或圆柱形，径长比不同，短粗或细长。
细菌中种类最多。
（3）螺旋菌：细胞呈弯曲杆状的细菌统称为螺旋菌。
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（菌体只有一个弯曲，形似C字）和螺旋菌（螺旋状，超过1圈）。
与螺旋体，区别：无鞭毛。
弧菌：偏端单生鞭毛或丛生鞭毛螺旋菌：两端都有鞭毛细菌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）。
异常形态：一般，幼龄，生长条件适宜，形状正常、整齐。
老龄，不正常，异常形态。
畸形：由于理化因素刺激，阻碍细胞发育引起。
衰颓形：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。
2、细菌染色法由于细菌细胞既小又透明，故一般先要经过染色才能作显微镜观察。
二、细菌的细胞构造（一）细菌细胞的一般构造基本结构是细胞不变部分，每个细胞都有，如细胞壁、细胞膜、细胞核。
1、细胞壁①概念：细胞壁：是细胞质膜外面具有一定硬度和韧性的壁套，使细胞保持一定形状，保障其在不同渗透压条件下生长，即使在不良环境中也能防止胞溶作用。
真细菌的细胞壁由肽聚糖构成，而古细菌细胞壁组成物质极为多样，从类似肽聚糖的物质、假肽聚糖，到多糖、蛋白质和糖蛋白。
真细菌细胞壁由肤聚糖构成，肤聚糖是N-乙酰氨基葡萄糖(NAG)和带有交替排列的D-型或L-型氨基酸侧链的N-乙酰胞壁酸(NAM)的多聚体。
它是高度的交联的分子，使得细胞具有刚性、强度和保护细胞抵抗渗透压的裂解。
肽聚糖有许多独特的特性，如D-型氨基酸，它可作为抗生素攻击肽聚糖的靶目标(抗生素通过抑制或干扰肽聚糖合成而使细胞壁缺损)。
第二章原核生物
磷壁酸类型：壁磷壁酸 膜磷壁酸 主要成分：甘油磷酸 核糖醇磷酸
磷壁酸的主要生理作用： 1.提高细胞膜上某些合成酶的活力 2.贮藏元素 3.赋予革兰氏阳性菌以特异的表面抗原 4.作为噬菌体特异性吸附受体 5.调节细胞内自溶素的活力 6.曾强某些致病菌对宿主细胞的粘连， 避免被白细胞吞噬，并有抗补体的作用
菌体呈紫色 含量高，占细胞壁干重的30 ～95%) 肽聚糖结构 多层,紧密 细胞壁厚度及层次 20-80nm,单层 磷壁酸 多数有,含量较高(<50) 脂多糖与类脂质 一般无 脂蛋白质 一般无 对溶菌酶 敏感 对青霉素和磺胺 敏感 与细胞膜的关系 不紧密
4、细胞壁缺损
几类细胞壁缺损或无细胞壁的细菌类型： ①原生质体(protoplast)：指在人工条件下用溶菌酶除尽原有细 胞壁或用青霉素抑制细胞壁的合成后，所留下的仅由细胞膜包 裹着的细胞，常见于革兰氏阳性菌； ②球状体或原生质球(sphaeroplast)：指还残留部分细胞壁的原 生质体，常见于革兰氏阴性细菌； ③L型细菌：L型细菌应专指那些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。1935年时，在英国李斯特 (Lister)预防医学研究所中发现一种由自发突变而形成的细胞壁 缺损的细菌——念珠状链杆菌(Streptobacillus moniliformis)， 它的细胞膨大，对渗透压十分敏感，在固体培养基上形成“油 煎蛋”似的小菌落。由于Lister研究所的第一字母是“L”，故称 L型细菌。
革兰氏染色
1884年，丹麦医生C.Gram发明 步骤： (1)初染（结晶紫1min） (2)媒染剂（碘液1min） (3)脱色（95%乙醇30S） (4)复染（蕃红1 ~ 2min） 结果： 革兰氏阴性菌：红色 革兰氏阳性菌：紫色
(食品微生物)第2章 原核微生物
第3氨基酸
-(肽尾）
1～2－
-D-Lys-
第3氨基酸 第2氨基酸
E.coli （G-）
S.Aureus （G+）
M.Luteus （G+）
C.Poinsettiae （G+）
多个双糖单位相连形成肽聚糖的多糖 链，……NAM－ NAG－NAM－NAG……，其长度因菌种而异（金黄 色葡萄球菌9个、地衣芽孢杆菌79个）。
双糖单位
N-乙酰葡萄糖胺（G）和 N-乙酰胞壁 酸（M）以β-1，4糖苷键相互间隔连 接而成的线形大分子 ，构成了肽聚糖 的主链分子，即“聚糖”。
M—G—M—G—M—G—M—G
四肽尾或四肽侧链
由四个氨基酸组成（连在N-乙酰胞壁酸 上）
L-丙氨酸 D-谷氨酸 L-赖氨酸（G+） D-丙氨酸
肽桥
炭疽病的病原菌 -------炭疽杆菌
螺旋菌(spirilla)
螺旋菌：细胞呈弯曲杆状的细菌统称螺旋菌。螺旋菌 细胞壁坚韧，菌体较硬，常以单细胞分散存在，不同 种的细胞个体，在长度、螺旋数目和螺距等方面有显 著区别。据此可再分为两种形态。
1）弧菌（vibrio)：菌体只有一个弯曲，其程度不是一圈，犹 如"C"字，或似逗号，如霍乱弧菌。
Ⅱ、保证致病菌与宿主间的粘连避免被白细胞吞噬，并 有抗补体的作用。
Ⅲ、赋于G+菌以特异的表面抗原，因而可用于菌种鉴定。 Ⅳ、提供某些噬菌体以特异的吸附受体位点。 Ⅴ、调解细胞内自溶素的活力，以防止细胞因自溶而死
亡。 Ⅵ、贮藏元素。
（2）革兰氏阴性细菌细胞壁
G-细胞壁的组成和结构比G+更复杂。分为内壁层 和外壁层两部分。
第二章 原核微生物
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一、 细菌形态
spherical coccus
Rod-shaped bacillus
spirillum
各种不同形状的球菌 (a)单球菌 (b)双球菌 (c)四联球菌 (d)八叠 球菌 (e)葡萄球菌 (f)链球菌
Electron Micrograph of Staphylococcus aureus
Streptobacilli （链杆菌）
Palisades （栅栏）
(a) 螺菌 （2-6环） (b) 螺旋体 （6环以上） (c) 弧菌
Vibrio 弧菌属
Spirochaeta 螺旋体属（厌氧）
Spirillum 螺旋菌属（好氧）
细菌大小 多数 细菌细 胞的直 径约 0.5 mm, 长度 约 0.5~5 mm。 最大的球菌纳米比亚嗜硫珠菌 (Thiomargarita namibia)，其直径大小 可达0.32-1.00 mm！
细胞质内形状较大的颗粒状构造称为内含物，包
括各种储藏物和羧酶体、气泡等，如类囊体、羧酶体、
气泡或伴孢晶体等。
聚-b-羟丁酸（poly-b-hydroxybutyrate，PHB）： 细胞质内属于类脂性质的碳源类贮藏物，具有贮 藏能量、碳源和降低细胞内渗透压等作用。作为 生物聚合物具有具有良好应用前景。
抗酸细胞的细胞壁
细胞壁含有大量分枝菌酸等蜡质的特殊G+细菌，
被酸性复红染上色后，不被盐酸乙醇脱色，故称抗
酸细菌。
Mycobacterium tuberculosis
古生菌
古细菌、古菌 （Archaea）
20世纪70年代美国伊利诺斯大学的Woese（伍斯 ） 16S/18S RNA 同源性分析后，提出三域学说。
革兰氏阳性细菌
磷壁酸 肽聚糖
脂磷壁酸
革兰氏阴性细菌
脂多糖
外膜 孔蛋 白 磷脂
肽聚 糖 周质空 间细胞 膜 细胞 膜 脂蛋 白 膜蛋 白
膜蛋 白
G－细菌细胞壁
内壁层很薄，约有2~3 nm厚，基本成 分是肽聚糖。
外膜（也叫外壁层） 的基本成分是脂多
糖，此外还有磷脂、脂蛋白。
脂多糖也称为内毒素，由类脂A、核心
第二讲 原核生物的 形态、结构和功能
教学目标
掌握细菌细胞壁的构造和革兰氏染色机理； 熟悉细菌的个体形态和群体特征； 熟悉放线菌的个体形态、群体特征； 熟悉细菌、放线菌的繁殖方式； 了解糖被、芽孢、鞭毛等细菌的特殊构造； 了解蓝细菌、枝原体、立克次氏体和衣原体
什么是原核生物 （procaryote）? 一大类细胞核无核膜包裹，只有被称作核 区的裸露DNA的单细胞生物, 亦即广义的细菌。
多糖和O－侧链构成。
核心多糖
LPS
外 壁 类脂A 外膜蛋白 或 磷脂 外 膜 磷脂
G-细菌细胞壁结构模式： 包括外壁层和肽聚糖层
NAG
NAM
L-Ala
NAG
NAM
D-Glu 四 肽 DAP
L-Ala
D-Glu
D-Ala DAP——内消旋二氨基庚二酸
DAP
D-Ala
Escherichia coli (G－)肽聚糖分子结构示意图
Lipopolysac charide
O-特异侧链
（LPS）脂
多糖
核心多糖
类脂A
Molecular model of E.coli lipopolysaccharide
LPS主要生理作用
类脂A是G-菌的致病物质—内毒素的物质基础； 因带负电荷，故与磷壁酸相似，可吸附环境
中的Ca2+、Mg2+等阳离子结合；
L-Ala
Gly
GHale Waihona Puke yD-GluD-Ala
Gly
L-Lys
Gly
肽间桥 D-Ala
Staphylococcus aureus ( G+ )肽聚糖分子结构示意图
4
（M）
（G）
n
肽聚糖联结方式（2） 短肽链通过肽桥相连：Staphylococcus aureus
肽聚糖的联接方式（1） 短肽链直接相连 ：Escherichia coli
3000 Mb 3-5万基因
各类生物基因组的大小范围
（五）特殊结构
⑴糖被
⑵ 鞭毛
⑶ 菌毛
⑷ 性毛
⑸ 芽孢
⑹ 伴胞晶体
5.1 糖被
某些细菌在一定营养条件下向胞外分泌出厚 度不定的胶粘状物质包被于细胞壁的外表，此 称为糖被（glycocalyx）。
主要成分是多糖、多肽或蛋白质。
糖被类型：
包裹在单个细胞壁上
（三）细胞质和内含物
细胞质（cytoplasm）：
细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶体状、 颗粒状物质的总称。
与真核生物不同点：
细胞质是不流动的
核糖体 沉降系数 70 S：50S、30S大小亚基
（真核生物80S: 60S、40S 大小亚基）
细胞内含物（inclusion body）：
奥氏着色菌Chromatium okenii 耶拿硫螺菌Thiospirillum jenens
羧酶体
羧酶体 （carboxysome）存 在于一些自养细菌胞 内的多角形或六角形 内含物，内含1，5二 磷酸核酮糖羧化酶， 是自养细菌固定二氧 化碳的场所 。图示硫 杆菌的羧酶体
(四) 核区（nuclear region）
G＋与G－细菌细胞壁的主要区别 （教材p20 表1-4）
比较项目 革兰氏染色反应 结构层次 G＋ 紫色 单层 G－ 红色 双层
肽聚糖
机械强度 磷壁酸 脂多糖 产毒素 对青霉素、溶菌酶
占90％，层次多， 占10％，层次少， 交联度高 交联度低
高 有 无 以外毒素为主 敏感 低 无 有 以内毒素为主 不敏感
与细菌对抗生素和噬菌体的敏感性密切相关。
革兰氏染色步骤
（1884年丹麦医生C.Gram)
紫色 G＋
红色 G－
结晶紫 初染
碘液 媒染
95％乙 醇脱色
蕃红 镜检 复染
革兰氏阳性细菌：（Gram+ 、 G+） 革兰氏阴性细菌：（Gram- 、 G-）
G+细胞壁组成
肽聚糖 厚而致密的肽聚糖层（20~80 nm）， 多达20层，占细胞壁的成分60-95%；
原核微生物：
根据形态特征：
细菌（狭义）、放线菌、蓝细菌、 支原体、衣原体和立克次氏体。
根据生理生化和分子生物学特征： 真细菌和古生菌
第一节 细菌 第二节 放线菌
第三节 支原体、立克次氏体 和衣原体
第四节 蓝细菌
第一节 细菌
狭义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。
PHB 的结构
聚磷酸颗粒（ polyphosphate granules，PP）： 可被美蓝或甲本胺蓝染色成 红紫色又被称作异染粒 （metachromatic granules）。 成分为正磷酸单体酯键相连 的线性聚合物，具有贮藏磷 元素、能量和降低细胞渗透 压等作用。
磁小体（magnetosome）
有固定层的糖被 荚膜（capsule） 微荚膜（microcapsule） 呈松散状态、未固定的的糖被 粘液层（slime layer）
又称粘肽(mucopetide)，胞壁质或粘质复合物，是真细菌细 胞壁的特有成分。
磷壁酸（teichoi-acid），主要为甘油磷壁酸、 核糖醇磷壁酸，占细胞壁的10-30%。
NAG
NAM
NAM——N-乙酰胞壁酸 NAG——N-乙酰葡糖胺 NAG NAM
L-Ala
D-Glu 四 Gly 肽 L-Lys
G-细菌由于外膜层类脂含量高，肽聚糖层薄,交联度差，
沙黄等红色染料复染后，就使G-细菌呈现红色，G+细
菌则仍保留最初的紫色（实为紫加红色）了。
Staphylococcus aureus
Escherichia coli
(二) 细胞质膜（cytoplasmic membrane）
生理功能
选择性控制细胞内外物质的运送、 交换； 维持细胞内正常渗透压的结构屏障； 合成细胞壁、糖被有关组分的场所； 进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地； 参与能量代谢，在细菌中，电子传递链和ATP
肽聚糖分子中的四种主要肽桥类型
类型 甲肽尾上连接点 第四氨基酸 第四氨基酸 第四氨基酸 第四氨基酸 肽桥 -CO.NH-直接相连 -(Gly)5 -(肽尾)1~2-D-Lys乙肽连接点 第三氨基酸 第三氨基酸 第三氨基酸 例 E. coli (G-) S. aureus (G+) M. luteus (G+)
Naked eye
Eukaryotes
Prokaryotes
Light microscope
Electron microscope
Viruses
二、细菌的结构
原核细胞区别于真核细胞的主要特征：
1. 无核膜，染色体为一环状DNA
2. 无细胞器
3. 无微丝结构和细胞骨架
4. 细胞质不流动
5. 核糖体小，为70S 6. DNA序列一般没有内含子。
合成酶均位于细胞膜；
提供鞭毛的着生点并提供鞭毛运动所需能量。
特点
原核微生物的细胞膜一般不含胆固醇等甾醇 （支原体除外） 。 多烯类抗生素（制霉菌素、两性霉素）因可 破坏含甾醇的细胞质膜，故可抑制支原体和真 核生物，但对其他的原核生物则无抑制作用。 古生菌细胞膜：磷脂疏水尾由长链烃组成， 亲水头与疏水尾通过醚键连接。
I II III IV
第二氨基酸 C. poinsettiae(G+)
peptidoglycan