微生物学原核生物
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。
微生物学袁生第二章原核生物5
“油煎蛋” 状
四、立克次氏体
1909年，美国医生 H. T. Ricketts（1871～1910）首次发现落基 山斑疹伤寒的病原体，并于1910年牺牲于此病。因该类微生物专性 寄生，不能人工培养，故后人为纪念其发现者，称这类病原菌为立 克次氏体（rickettsia） 。
1972年起，因陆续在某些患病植物韧皮部中发现了类似立克次氏 体的微生物，为与寄生在动物细胞中的立克次氏体相区别，称作类 立克次氏体（rickettsia-like organism，RLO） 。
细胞膜含胆固醇，对两性霉素、面活性剂、脂溶剂极为敏感。 基因组很小，仅在0.6～1.1Mb左右。
3、繁殖与培养特征
一般以二等分裂方式进行 繁殖。
寄生或腐生。能在含血清、 酵母膏或甾醇等营养丰富的培 养基上生长。
菌落特征：菌落小，直径 一般仅为0.1～1mm，呈特有的 “油煎蛋”状。
最早是从患胸膜肺炎的牛体中分离出来的，称为胸膜肺炎 支原体。1967年发现在患“丛枝病”的桑、马铃薯等许多植物 的韧皮部中也有支原体存在，为与感染动物的支原体相区分， 一 般 称 侵 染 植 物 的 支 原 体 为 类 支 原 体 （ mycoplasma like organism）。
支原体生物学意义： 许多支原体引起动物——牛、绵羊、 山羊、猪、禽和人类的病害；一些类支原体也引起植物病害； 因滤过性, 常会造成实验室组织培养物污染。
1、形态大小
细胞很小，光学显微镜下勉 强可见，直径约为150～300nm， 一般为250nm左右，能透过细菌 滤器。在大小仅为50～200 nm的 纳 米 细 菌 （ nanobacteria ） 被 发 现之前，曾被认为是整个生物界 中尚能找到的能独立营养的最小 型生物。
微生物学原核生物练习题及答案
第二章原核微生物一、填空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微生物。
2、真细菌的基本形态有球状、杆状和螺旋状。
3、根据分裂方式及排列情况，球菌分有单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌和葡萄球菌等，螺旋菌又有弧菌、螺菌和螺旋体菌及其它形态的菌有星形、方形、柄杆状和异常形态。
4、细菌的染色方法有①简单染色法、②鉴别染色法、③负染色法，其中②又可分为革兰氏染色法、抗酸性染色法、芽孢染色法和姬萨姆染色法。
5、革兰氏染色的步骤分为结晶紫初染、碘液媒染、乙醇或丙酮脱色和碱性染料复染，其中关键步骤为酒精脱色；而染色结果G-为红色、G+为深紫色，如大肠杆菌是革兰氏阴性菌、枯草杆菌是革兰氏阳性菌。
6、细菌的一般构造有细胞壁、细胞膜、细胞质和核区等，特殊构造又有鞭毛、菌毛（或性菌毛）、荚膜和芽孢等。
7．引起细菌形成异常形态的主要原因是受环境的影响，比如培养时间、培养温度和培养基组成和浓度等8、G+细胞壁的主要成份是肽聚糖和磷壁酸；前者的双糖单位是由一个N-乙酰葡糖胺通过β-1,4糖苷键与另一个N-乙酰胞壁酸相连构成，这一双糖单位易被溶菌酶水解，而导致细菌细胞壁“散架”而死亡。
9、脂多糖由类脂A、核心多糖和0-多糖三部分组成，而糖被的主要成份是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖为主。
10、缺壁细菌的主要类型有L型细菌、原生质体、球状体和支原体。
11、原生质体的特点有无完整细胞壁、细胞呈球状、对渗透压极其敏感和细胞不能分裂。
12、观察细胞膜的方法有质壁分离后结合鉴别染色在光学显微镜下观察、原生质体破裂和超薄切片电镜观察。
13、芽孢具有很强的抗热、抗酸碱、抗辐射、抗渗透压和抗化学药物等性能，芽孢的萌发包括活化、出芽和生长三个具体阶段；且自然界中经常会遇到的耐热性最强的菌是嗜热脂肪芽孢杆菌。
二、是非题1、细菌的异常形态是细菌的固有特征。
（×）2、放线菌孢子和细菌的芽孢都是繁殖体。
（×）3、脂多糖是革兰氏阳性细菌特有的成份。
华东理工大学微生物学考研复习资料 微生物学名词解释
第一章原核生物的形态、构造和功能细菌：狭义上指一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖且水生性较强的原核生物；广义上指所有原核生物。
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的合成后，得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球形渗透敏感细胞。
球状体：又称原生质球，指还残留了部分细胞壁的圆球形原生质体。
（中）间体：是一种由细胞膜内褶而形成的囊状构造，内部充满着层状和管状的泡囊。
糖被：包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。
“栓菌”试验：设法将单毛菌鞭毛的游离段用相应抗体牢固的拴在载玻片上，在光镜下观察该细胞的行为，发现该菌只能在载玻片上不停打转而未作伸缩性“挥动”，肯定了“旋转论”的正确性。
芽孢：某些细菌在其生长发育后期，会在细胞内形成一个圆形或椭圆形、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠构造，称为芽孢。
伴孢晶体：少数芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌，在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、正方形或不规则形状的碱溶性蛋白质晶体。
菌落：在固体培养基上，以母细胞为中心的一群肉眼可见、有一定形状和结构特征的子细胞集团。
基内菌丝：长在培养基内的放线菌菌丝，菌丝无分隔，可产生多种水溶性、脂肪性色素，是培养基着色，具有吸收营养和排泄代谢废物的功能。
异形胞：是存在于丝状生长种类中的形大、壁厚，专司固氮功能的细胞，数量少且不定，位于细胞链的中间或末端。
静息孢子：是一种长在细胞链中间或末端，形大、色深、壁厚的休眠细胞，含有丰富的贮藏物，能抵御外界不良环境。
支原体：是一类无细胞壁，介于独立生活和细胞内寄生生活的最小型原核生物。
立克次氏体：是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物。
第二章真核微生物的形态、构造和功能真核生物：是一大类细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中含有线粒体、内质网等细胞器的生物。
真菌、显微藻类、原生动物都是属于真核生物类的微生物，故称真核微生物。
酵母菌：泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。
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
微生物学重点名词解释(本科)
微生物学重点名词解释第一章：原核微生物：细胞核无核膜包被、只有称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大类。
磷壁酸：是大多数革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖，以磷酸二酯键同肽聚糖的N-乙酰胞壁酸相结合。
主要成分是甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸。
脂多糖：是G-细菌的特有成分，位于细胞外壁层中。
它是由类脂A、核心多糖和O-特异性多糖三部分组成的类脂多糖类物质。
聚-β-羟丁酸：许多细菌的细胞质内常见的碳源类贮藏物，不溶于水，可溶于氯仿，可用卡罗蓝或苏丹黑染色，具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。
伴孢晶体：少数芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体，称为伴孢晶体。
菌落和菌苔：单个细胞或一小堆同种细胞接种到固体培养基上，经过生长繁殖，形成肉眼可见的具有一定形态的子细胞生长群体，称为菌落。
许多菌落连成一片成为菌苔。
基内菌丝：又叫营养菌丝或一级菌丝，长在培养基表面或内部，菌丝无分割，可以产生各种水溶性、脂肪性色素，使培养基着色。
功能：吸收营养物质和排泄代谢废物。
异形胞：在丝状蓝细菌中，有少数细胞核其它细胞不同，形大、壁厚、专司固氮功能的细胞，称为异形胞。
放线菌：呈菌丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物。
缺壁细菌：由于人工方法或自然发生的缺少细胞壁的细菌，主要有L型细菌、原生质体、球状体和支原体等。
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。
鞭毛：某些细菌细胞表面伸出的长丝状、波曲的蛋白质附属物，从细胞膜内长出，伸出细胞壁外，具运动功能。
芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、壁厚、含水量低、抗逆性极强的休眠体。
第二章：真核微生物：细胞核具核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的生物。
2μm质粒：在酿酒酵母中发现的闭合环状超螺旋DNA分子，长约2μm，每个细胞中含60-100个，占总DNA的3%，复制受核基因组的控制。
原核生物知识点整理
原核⽣物知识点整理第三章微⽣物细胞的结构和功能第⼀节原核⽣物原核⽣物细菌域：细菌（狭义）、放线菌、蓝细菌、⽀原体、⽴克次⽒体和⾐原体等古细菌域1.1细菌细胞的结构细菌细胞的基本结构细菌细胞的特殊结构1.1.1细菌细胞的基本结构1．细胞壁：是位于细胞最外的⼀层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖组成。
作⽤：维持细胞形状保护细胞：外⼒，渗透压，有害物协助鞭⽑运动某些病原菌细胞壁中某些成分与致病性有关对细菌进⾏分类（⾰兰⽒染⾊）成为抗⽣素作⽤的靶点》》⾰兰⽒染⾊根据⾰兰⽒染⾊的结果可以将细菌分为两个主要的类群紫⾊－⾰兰⽒阳性细菌（Gram positive, G+)——eg.⾦黄⾊葡萄球菌粉红⾊，红⾊－⾰兰⽒阴性细菌(Gram negative, G-)——eg.⼤肠杆菌过程：①结晶紫染⾊②碘液媒染③⼄醇脱⾊④番红复染⾰兰⽒阳性菌和⾰兰⽒阴性菌的细胞壁组成差异：肽聚糖，磷壁酸、脂多糖、分⽀菌酸》》》肽聚糖（黏肽、胞壁质、粘质复合物）◇肽聚糖肽四肽尾肽桥聚糖N-⼄酰葡糖胺N-⼄酰胞壁酸》》》⾰兰⽒阳性细菌的细胞壁结构·很厚的肽聚糖层（peptidoglycan）·磷壁酸（Teichoic acid）⾰兰⽒阳性细菌细胞壁特有的成分通过磷酸基团相互连接的⽢油或核糖醇的聚合物根据结合部位不同，分为壁磷壁酸和膜磷壁酸。
磷壁酸的主要⽣理功能：1.因带负电荷，故可与环境中的Mg 2＋等阳离⼦结合，提⾼这些离⼦在膜周围的浓度，以保证细胞膜上⼀些合成酶维持⾼活性的需要；2.保证⾰兰⽒阳性致病菌（如A族链球菌）与其宿主间的粘连；3.构成⾰兰⽒阳性细菌表⾯抗原的主要成分；4.作为噬菌体吸附的受体；5.调节细胞内⾃溶素的活⼒；6.贮藏磷元素。
》》》⾰兰⽒阴性细菌的细胞壁结构·外膜（Outer membrane）脂多糖磷脂双分⼦层脂蛋⽩——外膜位于细胞壁的最外层，厚18～20nm。
由磷脂双分⼦层、脂蛋⽩与脂多糖组成。
原核生物类型
原核生物类型
原核生物是指由原核细胞组成的生物。
原核生物包括细菌和古细菌两个主要类群。
1. 细菌：细菌是最广泛分布和数量最多的原核生物，它们是单细胞生物，无核膜，细胞结构相对简单。
细菌可以分为许多不同的形态和生活方式，包括球菌、杆菌、弧菌、螺旋菌等。
它们可以在各种环境中生存，包括土壤、水体、人体等。
细菌对人类和环境有重要的作用，有些细菌是人类的益生菌，有些细菌可以引起疾病。
2. 古细菌：古细菌是在分子生物学和生物学进展中相对较新的一个类群，与细菌相似，它们也是原核生物，但有一些生物学特征表明它们与真核生物更为接近。
古细菌一般生存在极端环境中，如高温的温泉、冷冻的南极海洋、高盐度的湖泊等。
它们具有一些特殊的适应性和抗压能力，对于研究生命起源和极端环境生态学有重要意义。
《微生物学 》第五章 原核生物
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）
1、细胞的形状、大小、结构和染色反应
（1）形状：
细菌的基本形状
二、细菌的分类鉴定的依据和方法
最多
杆菌
其次 球菌
螺旋菌
最少
自然界中哪种最多？
第一节 细菌的分类与鉴定
二、细菌分类鉴定的依据和方法
表型特征：形态学、生理生化学、 生态学等，推断微生物的系统发育。
微生物系统学： 按亲缘关系和进 化规律分类
表型特征结合分子水平上的基因型特 征（如16S rRNA)，探讨微生物进化地 位、系统发育关系并进行分类鉴定。
第一节
细菌分类和鉴定
微生物分类学的三个任务：分类、鉴定及命名 分类 （classification） 是根据微生物的相似性和亲缘关系，将微生物归入不同 的分类类群。 鉴定（identification） 通过系统测定，确定菌株在类群中的所属关系。
ATCC ＝American Type Culture Collection美国模式菌种保藏 中心
当文章中前面已出现过某学名时，后面的可将其属名缩写成 1~3个字母。 如：Escherichia coli 可缩写成 E. coli Staphylococcus aureus可缩写成 S. aureus
细菌（Bacteria）
微生物的类群
单细胞藻类、 原生动物等
古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列， 且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌较为接 近，同属于原核生物。
第一节
细菌分类和鉴定
一门按微生物的亲缘关系把它们安排成条 理清楚的各种分类单元或分类群的科学。
微生物学 原核生物--V12
Protein A Protein G
The upper images show space-filled models and the lower images are ribbon representations. The antibody heavy and light chains are shown in blue and green respectively, glycosylation in orange, a Protein A fragment in purple and a Protein G fragment in yellow.
Chemical structure of lipid A as found in E. coli
脂多糖的功能 类脂A是G-菌致病物质——内毒素物质基础； LPS结构决定了表面抗原决定簇多样性；
根据LPS抗原性的测定，沙门氏菌属(Salmonella)的 抗原型多达2107种，一般都源自O-特异侧链种类 的变化。这种多变性是革兰氏阴性细菌躲避宿主 免疫系统攻击，保持感染成功的重要手段。也可 依此用灵敏的血清学方法对病原菌进行鉴定，在 传染病的诊断中有其重要意义。
含量很高（50~90） 含量很低（~10）
磷壁酸
类脂质 蛋白质
含量较高（＜50） 无
一般无（＜2） 无 含量较高（~20） 含量较高
革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁成分的比：厚度大，组分简，一般只含90% 肽聚糖和10%磷壁酸
磷壁酸(teichoic acid)
链球菌： 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)
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。
2-1原核微生物-细菌
细菌的基本形态
球
状
杆
状
螺旋状
11
扫描电镜照片（2500， 1250， 4000）
（1）球菌
球菌：菌体呈球形或
近似球菌的细菌。 根据分裂方向及相互 间连接方式又分为单
球菌、双球菌、链球
菌、四联球菌、八叠
葡萄球菌
12
球菌、葡萄球菌等。
单球菌
– 细胞沿一个平面进行分裂 – 分裂后子细胞分散而单独而单独存在的球菌 – 如尿素小球菌(Micrococcus ureae)
54
细胞壁与革兰氏染色
革兰氏染色法
初染 → 媒染 → 脱色 → 复染 结果？
55
1
2
3
4
56
阳性菌
阴性菌
57
革兰氏染色
革兰氏染色的机理 – 与细胞壁的化学组成有关 – 与细菌细胞壁的结构有关
58
革兰氏染色机制：
（1）与等电点有关： 革兰氏阳性菌pH2～3，阴性菌pH4～5，加I－KI媒染，等电点降低，阳性菌降低的更低，与 结晶紫结合得更牢固；阴性菌结合力弱，易被乙 醇脱色。
也称为鉴别染色法。
48
细胞壁的化学组成
革兰氏阳性菌的主要成分
– 肽聚糖（90%）、壁磷壁酸、膜磷壁酸（10%）
– 特点：厚度大（20～80nm)、化学成分简单
革兰氏阴性菌的主要成分
– 外膜蛋白、孔蛋白、脂多糖、磷脂、脂蛋白、
肽聚糖等 – 特点：壁薄(10～20nm)、成分复杂
49
G+的细胞壁的化学组成
应
61
2. 细胞质膜（protoplasmic membrane）
（1）细胞膜结构和主要成分
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
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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
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CHS2OtHructure oCHf 2pOHeptidoglycan
O
O OH
On
N-acetyl CgHlu3-cCoHs- aCm=0ine
NH
HC-C-CH3 C=0
NH
L-Ala L-alanine
原核微生物形态结构
原核微生物形态结构原核微生物（Prokaryotes）是一类最原始的微生物，最主要的特点是没有真核细胞的细胞核和复杂的细胞器。
原核微生物包括细菌（Bacteria）和古细菌（Archaea），它们的形态结构多样，适应了各种生存环境，并发展出了不同的细胞结构和形态。
细菌的形态结构包括球菌、杆菌、弯曲菌、螺旋菌和分枝杆菌等。
球菌是球状的细菌，如葡萄球菌。
杆菌是长条状的细菌，如大肠杆菌。
弯曲菌是弯曲的细菌，如弯曲菌属。
螺旋菌是螺旋状的细菌，如梭菌属。
分枝杆菌是呈分枝状的细菌，如枝状放线菌。
古细菌的形态结构也多种多样。
一些古细菌形状类似球菌，如耐热菌属（Thermus）。
还有一些古细菌形状类似杆菌或链球菌，如乳杆菌属（Lactobacillus）。
还有一些古细菌形状类似弯曲菌，如泛酸弧菌属（Halobacterium）。
此外，还有一些古细菌形状类似分枝杆菌，如大道菌属（Cyanobacteria）。
细菌和古细菌的形态结构主要包括细胞壁、细胞膜、胞质和细胞质内的细胞质器。
细胞壁是细菌和古细菌的外层结构，它保护细胞免受外界环境的伤害，并维持细胞的形状。
细胞壁主要由多糖和肽聚糖构成，形成一个网状结构。
细胞壁在球菌中比较厚，给细菌提供了保护，同时也增加了细菌的抗药性。
在杆菌和弯曲菌中，细胞壁相对较薄。
细胞膜是位于细胞壁内部的一个薄膜，由脂质和蛋白质构成。
细胞膜起到了隔离细胞内外环境的作用，同时也是原核生物中进行分子运输和能量产生的场所。
细胞膜上有一些突起，称为绒毛，绒毛可以帮助细菌附着在宿主上。
胞质是原核微生物细胞内部的液体，包含了细菌或古细菌的遗传物质和其他细胞器。
细菌的遗传物质主要是以环状DNA的形式存在，称为细菌染色体。
古细菌的遗传物质也是以环状DNA的形式存在，但与细菌的染色体有所不同。
细菌和古细菌的遗传物质都没有包膜，与真核生物中存在的细胞核略有不同。
原核微生物的细胞质还包含了一些细胞质器，如核糖体、溶酶体和质膜等。
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细菌细胞形态: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,可分为以 下几种:
球菌(Coccus) 杆菌(Bacillus) 螺旋菌(Spirlla) 其他形状的细菌
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球菌(coccus)
单球菌 双球菌 四联球菌 八叠球菌 葡萄球菌 链球菌
Ⅰ 第4氨基酸 Ⅱ 第4氨基酸 Ⅲ 第4氨基酸 Ⅳ 第4氨基酸
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+)
鉴别染色法 死菌
革兰氏染色法 抗酸性染色法
芽孢染色法 姬姆萨染色法
细菌染色法
负染色：荚膜染色法等
活菌: 用美蓝或TTC（氯化三苯基四唑）等 作活菌染色
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细胞壁与革兰氏染色
革兰氏染色由丹麦医生C.Gram于1884年创立
甲菌 乙菌
初染 结晶紫
媒染 碘液
脱色 乙醇
紫色（G＋） 复染 沙黄
杆菌(bacillus)
短杆菌
长杆菌 梭状芽孢杆菌
动物宿主细胞感染杆菌濒临死亡 杆菌 电子显微镜下的结核菌
（绿色的就是结核杆菌） 电镜照片
链杆菌
链显链微镜杆下的菌链杆菌
螺旋菌（Spirlla)
根据其弯曲情况分为: 弧菌 (vibrio)
螺菌（spirllum）
螺旋体(spirochaeta)
microorganisms can be observed using a microscope
钩端螺旋体(暗视野显微镜)
相差显微镜实拍图:细菌
荧光抗体染色：大肠杆菌
电子显微镜下大肠杆菌
用显微镜观察细菌的方法
活体观察 染色观察
压滴法 悬滴法 菌丝埋片法
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染色观察
简单染色法 正染色
C=0
boGnd+细胞壁
CH革3-CCN兰O-HHO氏H 阴性菌细胞壁D-肽Ala聚糖的一个重单肽复体聚结单糖构位
G-细菌
G+细菌
肽聚糖（Peptidoglycan)结构中短肽的连接形式
E.coli(左）与C.poinsettiae(右）肽聚糖中的肽桥
肽聚糖分子中的4种主要肽桥类型
类 甲肽尾上 型 连接点
红色（G-）
革兰氏染色步骤示意图
细菌细胞的大小
(1)长度单位：微米(μm) (2)表示： 球菌：直径 杆菌：宽×长
螺菌：宽、长、螺距
细菌电子显微镜照片
通常 球菌直径：0.2－1.5μm 杆菌: 长1－5μm, 宽0.5－1μm
细菌细胞的大小
细胞的大小是细菌分类特征 不同细菌细胞大小不同 同一细菌的不同菌龄细胞大小不同 细菌细胞大小还与营养等因素相关
上：显微镜效果 下：电 镜 照 片
八叠球菌(Sarcina ureae)
八叠球菌
八叠球菌（显微镜下示意图）
葡萄球菌(Staphylococcus aureus)
左葡：萄电球镜菌照片 右：显微镜下的金黄色葡萄球菌
链球菌 链球菌（显微镜下示意图）
链球菌（电镜照片）
杆菌(bacillus) 显微镜下的杆菌
革兰氏阳性
肽聚 糖 外壁层
质膜
周质空间
革兰氏阴性
细胞壁抛面结构
细胞壁的功能
固定细胞外形和提高机械强度，使其免受渗透 压等外力的损伤 为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需 阻拦大分子有害物质进入细胞 赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌 体的敏感性
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细胞壁 化学组成
高等植物
霉菌 酵母
细菌（Bacteria）
细菌是一类细胞体积小、结构简单、细胞壁坚韧、
以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。
应用：工业、农业、医药、环保、国防等。 危害：人、动物、植物的传染病、食物和工农业
产品腐烂变质。
细菌的形态构造及其功能
细菌的形态 观察细菌的方法 细菌细胞的大小 细菌的细胞构造 细菌的繁殖方式
主要成分是肽聚糖。
Cell W细a胞lls质o膜f Bacteria
肽聚糖
外壁层 Gram positive bacteria, G+ Gram negative bacteria, G—
•Peptidoglycan is found only in bacteria
细菌的细胞壁(粉红色以外的部分)
细胞大小的测量结果只是近似值或平均值
2。1。2
细菌胞壁以内的构造—原生质体 细胞壁以外的构造
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细胞壁（cell wall)
细胞壁的结构 细胞壁 的功能 细胞壁 的化学组成 细胞壁与革兰氏染色 无壁细胞与原生质体
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细胞壁的结构:最外的一层厚实、坚韧的外被。
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
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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
L-Ala L-alanine
N-acetylmuramic
acid
MG
b-(1,4)
linkages
COOH-C-H D-glutamic aciDd-Glu
(CH2 )2
C=0 meso-diaminopimelic acid
NH
H-C- (CH2)-NH2 D-alanine L-Lys
DpPeAp（tid二e氨基庚二酸）
纤维素
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
Cncnc-micro
单球菌(single coccus)
.......................................
单球菌（显微镜下示意图）
双球菌(double coccus)
...............................
双球菌（显微镜下示意图）
四联球菌 (Micrococcus lactis)