微生物学课件2

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细胞质
（Cytoplasm)
定义
细胞膜内除细 胞核外的所有 物质都为细胞 质物。
组成
1.核糖体 (Ribosome)
2.气泡 (Gasvesicle)
3.内含物 (Inclusion)
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1核 糖 体
化学成分为蛋白质和核酸。
是多肽和蛋白质合成场所， 由50S和30S 2个亚单位组成。
原核生物中游离于细胞质中或以多聚核糖体存在。 真核生物中核糖体游离于细胞质中或接合于内质网上。
原核生物
真核生物
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细胞质膜的功能
控制细胞内外营养物质和代谢产物的运送与交换； 维持细胞内正常渗透压的屏障作用； 合成细胞壁各组分和荚膜的场所； 进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地； 膜上有某些蛋白质能接受光、电及化学物质等产生
的刺激信号并发生构象变化，引起细胞内一系列的 代谢变化和产生相应的反应。
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细菌纤毛
普通纤毛(Common pili) 可增加细菌吸附于其他细胞 和物体的能力。
分 类
性纤毛(Sex pili or conjugal pili) 很少，仅1~4根， 是细菌传递游离基因的器官， 细菌结合时遗传物质的通道。
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细菌纤毛
普通纤毛图
性纤毛图
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细菌芽孢 (Spore)
定义
芽孢时某些细菌在其 生活史的一定阶段于 营养细胞内形成的一 个圆形或椭圆形结构， 也称内生孢子 (Endospore)。含有 芽孢的细胞称为孢子 囊(Sporangium)。
1条，不与RNA和 组蛋白结合 70S，在细胞质中
—
+
真核微生物
+
+ 1~数条，与RNA和组 蛋白结合 80S，细胞质中 70S，某些细胞器中
线粒体，叶绿体，高 尔基体，内质网
—
3
原核微生物与真核微生物的区别
原核微生物
真核微生物
细胞膜甾醇 —（除支原体外）
+
呼吸链位置 细胞膜中间体
线粒体
细胞壁组成 肽聚糖或脂多糖
特征
对环境条件很敏感，特别脆弱，保留有 鞭毛，但不运动，可生长，可形成芽孢， 可繁殖，形成菌落，生物活性不变。
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细胞壁缺陷型细菌
2 原生质球(Spheroplast)
细胞壁未全部去除的细菌细胞，呈圆球 形，可人为地通过溶菌酶或青霉素处理革 蓝氏阴性菌而获得。
特征
细胞壁肽聚糖已被除去，但外壁层中 的脂多糖、脂蛋白仍保留，对外界环境有 一定抗形性。
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二、菌体大小 （宽x长，常用单位mm）
Streptococcus lactis Escherichia coli
0.5~1
0.5 x (1~3)
Bacillus subtilis
(0.8~1.2) x (1.2~3）
Spirillum volutans
(1.5~2) x (10~20)
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细菌细胞的构造与功能 1构造
也称细胞膜，是围绕在细胞质外面的一层 柔软而富有弹性的薄膜，厚约8nm，占细 胞干重的10%左右。
组成：
脂类 20%~30%， 蛋白质 60%~70% 少量糖蛋白、糖脂、微量核酸
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Diagram of the structure of the
cytoplasmic membrance
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细胞膜模式图
3 细菌细胞内含物
异染颗粒
（Metachromatic granules)
是以无机偏磷酸盐为主要成分的一种无机
磷储备物，嗜碱性或嗜中性，用兰色染料如
甲苯胺蓝或甲烯蓝染色时不呈兰色而呈紫红色
肝糖粒
（Glycogen)
是碳源储备物，可用碘液染色检查， 分别成红褐色或兰色
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聚-b-羟
丁酸颗粒 为细菌所特有，是一种b -3-羟基丁酸的
厚度在200nm以下，与细 胞接合较紧，不易观察到。
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细菌荚膜
S型菌落和R型菌落
S型菌落为产荚膜的细菌菌落，因其通常 光滑透明而称之S型。
R型菌落为不产荚膜的细菌菌落，因其菌 落表面较粗糙而称之R型。
组成：
大多为多糖、多肽、蛋白质
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细菌荚膜
功能
细胞外碳源和能源性储存物质；
保护细胞免受干燥影响；
革蓝氏阳性菌
革蓝氏阴性菌
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肽聚糖的化学组成和一级结构
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细菌细胞壁肽聚糖结构
肽聚糖单层结构模式图
金黄色葡萄球菌肽聚糖示意图
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磷壁酸类型及基本结构
核糖醇磷壁酸
甘油型磷壁酸
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细胞壁缺陷型细菌
1 原生质体(Protoplast)
在革蓝氏阳性菌培养物中加入溶菌酶 或通过青霉素阻止其细胞壁的正常合成而 获得的完全缺壁细胞即为原生质体。
性质 厚度(nm)
层次 肽聚糖结构 与细胞膜关系
肽聚糖
磷壁质（酸）
革蓝氏阳性菌 G+
20~80
革蓝氏阴性菌 G-
内壁层
外壁层
2~3
8
单层
多层，75%亚单位 交链，网络坚紧
不紧密
占胞壁干重 40~90%
多层
单层，30%亚单位交链，网 络疏松
紧密
Байду номын сангаас
5%~10%
无
有或无
无
无
15
革蓝氏阳性菌和阴性菌的比较
性质
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细胞壁缺陷型细菌
3 细菌L-型(Bacterial L-form)
细菌在某种环境条件下因基因突变而产 生的无壁类型。多形态，有的可通过细菌 滤器而又称滤过型细菌。由英国李斯特 (Lister)医学研究院发现而命名。
特征
生长缓慢，2~7d方见针尖样小菌落，中 心部分深埋于培养基内，如典型的油煎蛋 状。
能使感染植株发生根癌病
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细菌细胞的构造与功能
细菌荚膜
定义
某些细菌在一 定的营养条件 下向细胞外分 泌的一层粘性 物质。
分类
荚膜 (Macrocapsule)：
有一定外形，厚200nm， 粘性较大，稳定。
粘液层(Slime layer)：
较疏松，无明显形状，可 悬浮于基质中，增加培养 液黏度。
微 荚 ( Microcapsule) ：
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细菌细胞的内膜系统
载色体
是一些不放氧的光合细菌的细胞膜多次折叠形 成的片层状、微管状或囊状结构。含有菌绿素 和类胡萝卜素等光合色素及光合磷酸化所需的 酶类和电子传递体，是光合作用的部位。
羧酶体
是自养细菌所特有的内膜结构。有以蛋白质 为所需主的的1单,5层-包二磷围酸，核厚酮3.糖5n羧m化，酶内和含5固-磷定酸CO核2 酮糖激酶，是自养细菌固定CO2的场所。
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细菌细胞周质空间
周质空间（Periplasmic space） 也称壁膜空间，位于细胞壁和细胞
膜之间的狭小空间，内含质外酶，包括 RNA酶，DNA内切酶I，青霉素酶，和 许多磷酸化酶。
这些酶对细菌的营养吸收、核酸代 谢、趋化性、抗药性等有重要作用。
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细胞质膜
细胞质膜（Cytoplasmic membrane）
只有一条染色体(Chromosome)，主要为DNA，有 少量RNA和蛋白质，无组蛋白；
染色体为双螺旋链构成的环形结构。静止期呈球形 或不规则的棒状或哑铃形；
细菌细胞活跃生长时，复制先于细胞分裂细胞内往 往有2~4个核区，低速生长时可见有1~2个核区。
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细胞核外DNA—质粒
质粒(Plasmid)
直链聚合物。革蓝氏染色时此物不易着 色， 但可被苏丹黑着色。产碱杆菌属、根瘤菌属和固 氮菌属中细菌常有积累
硫滴
某些氧化硫的细菌细胞内可积累有具强折光性
的硫滴，系通过氧化硫化氢而形成，可作储备物， 需要时可被细菌再利用
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细菌细胞核
特征
细胞质内，无核膜、核仁，仅为一核区，称为拟核 (Nucleoid)或原核(Protonucleus)；
增强某些病原菌的致病能力， 抗宿主细胞的 吞噬作用；
污水处理中形成具有良好功能 与沉降性能的活性污泥。
危害
污染食品厚产生黏 液状物；
黏附于牙齿表面引 起龋齿 。
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细 菌 鞭 毛（Flagella)
定义：
某些细菌在细胞表面伸出细长、波曲、毛发状的附属丝状物 即为鞭毛。
特征
➢ 长度常为菌体的若干倍，最长可达70mm，直径10~20nm。 只有染色后才能在光镜下观察到。
➢ 主要成分是蛋白质，还有少量多糖或脂类。 ➢ 鞭毛蛋白是一种抗原物质，鞭毛抗原又称H抗原。由于各细
菌的鞭毛蛋白氨基酸组成不同而抗原性质不同，通过血清学 反应进行分类鉴定。 ➢ 鞭毛的功能主要是运动。
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细菌鞭毛
分类
一端生鞭毛 (Monotrichaete) 两端生鞭毛 (Amphitrichaete) 丛生鞭毛 (Lophotrichaete) 周生鞭毛 (Peritrichaete)
功能
固定细胞外形
保护细胞
分类 革蓝氏阳性菌(G+) 革蓝氏阴性菌(G-)
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革蓝氏染色与细菌细胞壁
革蓝氏染色(Gram staining) 过程
菌体涂片
固定
结晶紫染色
碘液媒染 乙醇脱色
番红复染
结果判断 菌体呈紫色者为革蓝氏阳性菌——G+ 菌体呈红色者为革蓝氏阴性菌——G-
14
革蓝氏阳性菌和阴性菌的比较
微生物学
Microbiology
第一章 原核微生物 Procaryotes
1
种类
微生物
病毒 亚病毒
拟病毒 类病毒 朊病毒
无细胞微生物
古细菌 真细菌 放线菌 蓝细菌
原核微生物
酵母菌 霉菌 藻类
原生动物
真核微生物
2
原核微生物与真核微生物的区别
核膜 核仁 DNA 核糖体
细胞器 中间体
原核微生物 — —
几丁质，多聚糖或寡糖
基因重组 接合、转导、转化
有性过程
细胞分裂
二分裂
有丝分裂、减数分裂
运动器官 较细的鞭毛（中空 较粗的鞭毛（9+2结构）
管）
或纤毛
4
原核微生物细胞模式图
5
真核微生物细胞模式图
6
第一节 细 菌（Bacteria)
菌体形态
球形菌
7
菌体形态
杆形菌
8
菌体形态
螺旋菌
9
菌体形态
特殊形态
基本构造
细胞壁(Cell wall) 细胞膜
(Cell membrane) 细胞核
(Cell nucleus) 细胞质
(Cytoplasm)
特殊构造
荚膜(Capsule) 鞭毛(Flagella) 纤毛(Pili) 芽孢(Spore) 胞囊(Cyst)
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细菌细胞壁
定义
是包围在细胞表 面，内侧紧贴细 胞膜的一层较为 坚韧、略具弹性 的结构，占细胞 干重的10%－25%
6 许多G-细菌中的R因子 7 金黄色葡萄球菌中的P128因子 8 假单胞菌中的降解性质粒 9 根癌病农杆菌中的Ti质粒
性
状
使宿主产生性纤毛，决定性别
产生蛋白质类杀菌素-大肠菌素 产生肠毒素 决定溶血素的产生
使宿主产生限制性内切酶和甲基化 酶
抗磺胺药和多种抗生素
抗Cd2+, Hg2+等重金属离子 降解某些复杂芳香族化合物
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1核 糖 体
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2 气泡
某些水生细菌如蓝细菌、不放氧光合细菌和盐细 菌细胞内储存气体的特殊结构即为气泡。
气泡大小、形状、多少随细菌种类而异。气泡由许 多小的气囊组成，气囊膜只含蛋白质而无磷脂。 气泡能使细胞保持浮力，有利于调节细菌细胞处于 最佳水层位置，以获得氧、光和营养。
37
2 气泡
38
图示
48
细菌鞭毛
革蓝氏阳性菌鞭毛结构
革蓝氏阴性菌鞭毛结构
49
细菌鞭毛
50
细菌鞭毛结构的复杂性
51
细菌纤毛
定义
细菌纤毛毛((PPili oorrfifmimbrbirai)a又)又称称伞菌毛毛，，菌是毛，革是蓝革氏 蓝阴氏性阴菌性和菌少和数少阳数性阳菌性菌别性表别面表的面比的鞭比毛鞭更毛细更、细短、 短而而 直直 硬硬 的的 丝丝状状体体结结构。构 长约0.5~6mm，个别可达20mm，直径约3~7nm 纤毛由纤毛蛋白(pillinn))组组成成。 与鞭毛相似，起源与细胞膜内侧基粒上。 不具运动性，但可有助于细胞在固体物表面的黏 附。
多糖 蛋白质 脂多糖 脂蛋白 对青霉素 对溶菌酶
革蓝氏阴性菌
革蓝氏阳性菌 内壁层
外壁层
有
无
无
有或无 无
有
无
无 11%~22%
无
有或无
有
敏感
不够敏感
敏感
不够敏感
16
G+ 菌细胞壁模拟图
17
G- 菌细胞壁模拟图
18
革蓝氏阳性菌和阴性菌的细胞壁模式图
革蓝氏阳性菌
革蓝氏阴性菌
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革蓝氏阳性菌和阴性菌细胞壁电镜图
染色体外存在的一种能自我复制的小环状DNA分子； 比染色体小，约（2~100) x 106； 每个菌体可含1~数个质粒； 不同质粒之间可重组； 质粒对菌体生存并不是必需的，但携带某些特殊的编
码基因，其存在可使细菌细胞具有某些特性。
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细菌细胞核外DNA—质粒
细菌质粒
1 大肠杆菌中的F因子 2 大肠杆菌中的Col因子 3 大肠杆菌中的Ent因子 4 大肠杆菌中的Hty因子 5 大肠杆菌中的RYB质粒
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细菌细胞的内膜系统
中间体 是细胞膜局部内陷折叠而成，与细胞壁合 成、核质分裂、细胞呼吸和芽孢形成有关， 功能与线粒体相似而又称拟线粒体。
类类囊体体 是蓝细细菌菌细细胞胞中中存存在在的的囊囊状状体体，，由由单单位 位 膜膜组组成成，，含含有有叶叶绿绿素素、、藻藻胆胆色色素素等等光合 光 色合 素色 和素有和关有酶关类酶，类光，合光作合用作场用所场。所