微生物学课件--细菌

第三节 细菌的繁殖
（一）无性生殖

细菌的繁殖方式很多， 主要是以无性的二分 裂繁殖
形成横隔，尚未分裂的球菌
(二)有性生殖

研究表明各类 细菌普遍具有 大肠杆菌 有性生殖能力
雌
性 菌 毛
雄
1． 质粒 复制 转移
染 色 体
质 粒
细菌等原核生物
2．部分染色体复制转移
极少数个体可以进行，大约只占0.1~1%。但这 却有着十分重要的生物学意义。 提问：有性生殖意义何在呢？

通常，一种细菌只含有 一种或两种内含颗粒。

核质体
核质体

——原核生物所特有的 原始细胞核。 细菌的核质体是一个大 型环状的双链DNA分子， 长度0．25mm~3mm， 为细菌遗传物质，卷曲 折叠于核区。 核区没有外膜（这是原 核生物与真核生物一个 主要的区别之处） 真核生物细胞细胞核 核质体
2．形成过程

产芽孢菌通常在养料耗尽时停止生长形成芽孢，他有 这样几个过程

芽孢的形成对于产芽孢菌度过困境有着极 为重要的意义，芽孢可在普通条件下保存几 年甚至几十年都依然可以复活。 在实验室进行灭菌处理时，由于芽孢最难 杀死，灭菌手段主要考虑的是杀灭芽孢； 芽孢菌普遍存在于处理各类有毒废水中， 并对水质净化起着十分重要的作用。
④使某些细菌具有致病性及

对噬菌体的敏感性。

两种最常见的细 菌细胞壁结构
革兰氏染色时
差异显著 1884年丹麦医师 Gram所发明
革 兰 氏 染 色 法

1.涂片固定
2.单
染—结晶
紫染液第 一次染色
1min
4. 脱色—95%乙醇溶 液进行颜色洗脱 5.复
染—
红色 的藩
3.媒染—
碘-碘化钾
红染 液第


细菌：单细胞不分枝的原核微生物。 细菌细胞微小而透明，通常用适当染料染色后显微镜观察
细菌的外形与大小
球菌

球菌就是球形的细 菌，它是这类细菌的总
称，细胞呈球形或椭圆 形。 l ．单球菌 2 ．双球菌 3．链球菌 4 ．四联球菌 5．八叠球菌 6 ．葡萄球菌

图1-2
杆菌
菌落形态
•没有鞭毛不运动的细菌，特别是球菌，常形 成较小、较厚、边缘较整齐的菌落；有鞭毛
的细菌则较大而扁平，边缘波状、锯齿状等
； •有荚膜的细菌菌落较大并且表面光滑，而没 有荚膜的则表面较粗糙； •具有芽孢的细菌菌落表面常有褶皱并且不透 明。 a. 隆 起 特征描 述 b. 边 缘 特征描 述 c. 表 面 特征描 述
④
芽孢质中含水量极低，细胞内代谢极 为缓慢，处于休眠状态。
结构致密，染料不能渗入，不着色

多层作用—使芽孢对高温、干燥、辐射、酸、碱和 有机溶剂等杀菌因子具有极强抵抗能力
芽孢“复苏”—合适的环境中，恢复普通的细胞结 构，失去各类抵抗功能。芽孢≠孢子或种子


（孢子：繁殖体（种子） 1→多）
能否形成芽孢，芽孢的形状、大小及其在细胞内的位置（如图 ），是细菌种的特征，在分类鉴定上有一定意义。
孢子

能形成芽孢的细菌种类 不多，最主要的是芽孢 杆菌属（Bacillus）和梭 菌属（Cletridium），它 们都是革兰氏阳性菌。 很多都是强致病菌，如 肉毒梭菌、破伤风梭菌， 含芽孢的梭菌 有些形成的芽孢膨大， 芽孢宽度超过菌体，使 宽度明显超过菌体。
细胞呈梭状

炭疽芽孢杆菌

…..生物恐怖主义者为什么
会看中这种细菌呢？首先因 为炭疽是一种严重的疾病， 分布又非常广泛。…... 还因 为它几乎是一种永不死亡的 细菌，-----它们能够形成芽孢， 因而很不容易死亡。在环境 恶劣的时候，细菌内部会有 一小部分浓缩起来，在这一 部分周围形成几层坚硬的壳。 里面的生命活动变得非常缓 慢，而壳外面那部分就死亡 消失了，这就是芽孢。环境 条件一变好，壳里面的部分 会像“发芽”一样长出来。
细胞呈杆状或圆柱状， 菌体直或稍弯，粗短或 细长。末端钝圆、尖、 膨大或平裁状。 直 径 在 0 . 5 ～ 1 um×1～ 5um（宽径×长）

细长的杆菌又称为？ 丝状菌
可引起活性污泥膨胀——第 四章、第八章
弧菌
弧菌细胞呈弧形，其中若菌体多于一个弯曲，其程 度超过一圈，又称为螺旋菌。直径在0.5～5um，长度不 等。
菌落描述

细菌菌落具有一些共同的特征：小、湿润、粘稠、与 基质结合松散，易被剥离，质地均匀，各部位颜色一 致。但不同的细菌菌落也具有自己特有的特征。
霉菌（真菌）菌落 啤酒红酵母菌 （真菌）菌落

提问：在液体中群体细菌的生存会有哪些形式？ 随密度不同 或者在液体培养基表面形成
膜（轻）

由内至外，依次为
①芽孢外壁
②一层或几层芽孢衣
由蛋白质、脂类和糖组成

主要成分是角蛋白，非 常致密，通透性差，能 够阻止各类化学物质包 括杀菌剂的进入；
蛹壳
茧 壳

③皮层 很厚，主要 成分为芽孢特有的 肽聚糖，其中含有 一种特殊的物质— —吡啶二羧酸以及 大量的Ca2+，二者 形成了一种极为耐 热的凝胶状物质， 使得芽孢菌异常抗 热，在沸水中芽孢 也可存活数小时。
溶液浸湿
二次
染色
30S
细菌呈现第一次染色的 效果紫色，革兰氏阳 性菌（紫阳G＋）；

呈现第二次染色的效果 红色；称革兰氏阴性菌 （红阴G -）
G+菌细胞壁
G-菌细胞壁
G-菌细胞壁结构图解
请对照两种细菌细胞壁的不同结构，说明为什么染 色上会有区别？
Βιβλιοθήκη Baidu
＊细菌可作为重金属吸附剂 使用？与细菌细胞壁的哪些 性质有关？开发与应用情况 如何？


种内进化、种间合作共生 特有的抗性基因可以传递给另一些种类的细菌；
（三）菌落



定义——
固体培养基上的各种菌类的“村落”。
固体培养基——固体状态的培养细菌的基质
有的是天然物质，如土豆、馒头及其他各种固体食物，微生物学 研究中多使用人工制作的固体琼脂培养基。
向“营养汤”中加入琼脂(约2％)加热到100℃，然后 再冷却就制成了人工固体培养基。
形成菌胶团的典型细菌为动胶菌属的细菌。 ［菌胶团＋吸附物（物质、其他微生物）＝活性污泥］ 形成菌胶团的 ——群体合作、阻挡原生动物的吞噬 生物作用？
鞭毛

往往长度超过菌体若 干倍，但直径很细。
提问：功能？ 细菌藉鞭毛趋避运动 鞭毛的着生方式和数
目是细菌分类鉴定的 重要指标。
—化学成分主要是？ 蛋白质
使培养液
混浊（中）
沉淀（粘重，如菌胶团、活性污泥）。
或产生絮状
2.菌毛

纤细、中空、短直、数量较多（250根～300 根） 相当于各类禽兽的体表的毛发，如兔毛、狗毛、鸭毛等
等，故称为菌毛。
提问：功能？
主要与吸附营养物、有性生殖有关
菌毛
性菌毛
鸡毛掸子的作用

或称性丝，每一个有性细菌有1根～4根，参与细 菌有性生殖时细菌间传递遗传物质。
（七）芽孢
某些细菌当环境恶劣时，细胞质浓缩凝集，逐步形成 一个圆形、椭圆形或圆柱形的休眠体，称为芽孢。 类似于“蚕结茧变蛹” 1．多层结构功能
第一章 细菌的形态和结构


细菌分类
细菌的分层结构

细菌的繁殖
细菌是大家比较
熟悉的名字，因为 但是，大多数细菌是和人类和平共处的，对人 有很多疾病是它们 类不仅无害而且有益，能给人类带来很大好处 引起的，如鼠疫杆 。例如：人们利用谷氨酸棒杆菌制造食用味精 菌、霍乱弧菌、破 伤风杆菌、肺炎双 ，用乳酸菌生产酸乳，用苏云金杆菌生产杀虫 球菌等致病菌对人 剂，利用产甲烷菌生产沼气，以及借助细菌来 类有害；那些腐败 冶炼金属、净化污水、制作使庄稼增产的细菌 菌常引起食物和工 鼠疫杆菌 肥料等。 农业产品腐烂变质 ，并散发出特殊的 臭味或酸败味。

常用的固体培养基容器称为培养皿。

培养皿通常称平板 细菌在培养基上生长， 会形成各种颜色和外 观的菌落。 单菌落（纯菌落）
纯化的菌落是菌种鉴 定、通过诱变技术或 基因工程改良的前提。

菌落的特征主要由各种微生物特殊的遗传特性决定， 同时也与培养基成分及培养条件有关 当固定培养基成分及培养条件相同时，不同种类微生 物形成的菌落特征是固定的，可作为微生物鉴定的重 要依据。
细胞内含物



3．聚-羟基丁酸（简称 PHB）颗粒
1．气泡（水生细菌）
提问：功能？ 相当于鱼的鱼漂

功能？
能量的贮存物;调节pH


4．糖原和淀粉粒 5．硫粒
某些化能自养型硫细菌， 贮存的能源物质，


2．异染颗粒
蓝色侵染呈紫红色。 化学本质——偏磷酸盐 的聚合物。 功能？ 磷源和能源性贮藏物，
弧菌
螺旋菌
细菌的构造

细菌细胞由外向 里依次有鞭毛、菌 （纤）毛、荚膜、 细胞壁、细胞膜、 细胞质，细胞质中 又有液泡、储存性 颗粒、核质等。
图1-3
细菌的结构
细胞壁


功能
伤寒 提问：哪些功能？ 杆菌 细胞 ①固定细胞外形； 壁中 ②保护细胞免受外力的损伤；含毒 ③阻拦大分子物质进人细胞；素

核 膜

荚膜
是某些细菌在新陈
代谢过程中形成的， 分泌于细胞壁外的粘 液状物质。
水生生物的共性 —含水率在90％~98 ％，极难染色；

多出现在“中老年细菌 ”外围 功能？ •① 储备粮；
—多糖 、糖蛋白
单染后墨汁背景衬 托法观察
•② 生物吸附—菌胶团

多个菌体外面的荚膜物质互相融合，连为 一体，组成共同的荚膜，菌体包埋其中， 即成为菌胶团。