第一章 原核微生物

（1）细胞概念：
细胞质膜（cytoplasmic membrane），又称质膜
（plasma membrane）、细胞膜（cell membrane）或内膜 （inner membrane），是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞 质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚约7～8 nm，由磷脂（占20%～30%）和蛋白质（占50%肽聚糖和磷壁酸组成 磷壁酸：占40%。G+菌
所特有,其主链由数十个磷 酸甘油或磷酸核糖醇组成, 有的还有由D—Ala和还原 糖组成的侧链。
肽聚糖:
占30~70% ,不同菌种中 肽聚糖(肽链)组分不同。
1、细胞壁 双糖单位中的β-1,4-糖苷键很容易被 溶菌酶(lysozyme)所水解，从而引起 （1）革兰氏阳性细菌的细胞壁 细菌因肽聚糖细胞壁的“散架”而死亡。 A、肽聚糖
一、细胞的形态构造及其功能 （一）形态和染色 2、杆状 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。
枯草芽孢杆菌
地衣芽孢杆菌
铜绿假单胞菌 （绿脓杆菌）
结核分枝杆菌
炭疽病的病原菌 -------炭疽杆菌
破伤风梭菌
一、细胞的形态构造及其功能 （一）形态和染色 3、螺旋状 弧菌
与由 四 型个 交氨 替基 方酸 式分 连子 接按 而 成型 L
D
G+菌细胞壁化学组成以肽聚糖(peptidoglycan)为 主。这是原核微生物所特有的成份，占细胞壁物质总 量的40-90%。
B.磷壁酸 又名垣酸，是大多数G+菌所特有的成 分，约占细胞壁成分的10%。
(2)革兰氏阴性的细胞壁成分
的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约 80%。 细胞质的主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代 谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等，少数细菌还 有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。
(2)核糖体(ribosomes)
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(60%)和蛋白质(40%)组成，常以游离状
丁酸的培养基中生长时， 细胞内贮藏的PHB可达其 干重的60%。
②多糖类贮藏物
糖原粒 淀粉粒
在真细菌中以糖原为多
糖原粒较小，不染色需用电镜观察，
用碘液染成褐色，可在光学显微镜下看到。
有的细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色。
③异染粒(metachromatic granules)
在暗视野显微镜下看到的
(4)革兰氏染色
C.Gram（革兰）于1884 年发明的一种鉴别不同类 型细菌的染色方法。
◆用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染 ◆用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细 胞间的相互作用从而使二者结合得更牢固。 ◆用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色后 仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细 菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细 胞呈无色。 ◆用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对 涂片进行复染。例如沙黄，它使原来无色的 革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革 兰氏阳性细菌继续保持深紫色
比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是 研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。
c.球状体(sphaeroplast)
采用上述同样方法，针对革兰氏阴性细菌处理后而获 得的残留部分细胞壁（外壁层）的球形体。与原生质 体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培 养基上生长。
2）、细胞膜与间体
组成。
（2）细胞膜的生理功能：
①选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送； ②是维持细胞内正常渗透压的屏障； ③合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、 荚膜多糖等）的重要基地； ④膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系， 是细胞的产能场所； ⑤是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位；
形态大小、
细 菌
基本结构、特殊结构 群体形态
第二节
放线菌
形态结构 繁殖方式
第三节
第四节
蓝细菌
其他原核微生物
支原体 立克次氏体 衣原体
第一节 细菌（bacteria）
一、细胞的形态构造及其功能 （一）形态和染色 球状 基 本 形 态 杆状
螺旋状
一、细胞的形态构造及其功能 （一）形态和染色 1、球状 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。
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
5、染色
由于细菌细胞微小又透明，一般先要经过染色才能作显微观察 简单染色法 正染色 鉴别染色法 死菌 细菌染色 革兰氏染色法 抗酸性染色法 芽孢染色法
姬姆萨染色法 负染色： 荚膜染色法 活菌 用美蓝或TTC等作活菌染色
（二）细胞的结构 一 般 结 构 ： 一 般 细 菌 都 有 的 构 造 一特 般殊 细结 菌构 在： 特部 殊分 环细 境菌 下具 才有 有的 的或
第一章
原核微生物
非细胞型：病毒 微生物 细胞型
原核微生物
古生菌（Archaea
细菌（Bacteria） 真核微生物 真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、 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
N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖 醛酸交 替连接而成，连在后一氨基糖上的 肽尾由 L-glu、L-ala和L-lys三个L型氨基酸 组成， 肽桥则由L-glu一个氨基酸组成。
(6)细胞壁缺陷细菌： 缺壁突变——L型细菌
实验室或宿 主体内形成 缺 壁 细 菌 人工去壁 部分去除——球状体（G-） 在自然界长期进化中形成——枝原体
（4）间体（mesosome，或中体）：
细胞质膜内褶而形成的囊状构造， 其中充满着层状或管状的泡囊。 多见于革兰氏阳性细菌。 青霉素酶分泌、DNA复制、分配以及细胞分裂有关
“间体”仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝像
3）、细胞质和内含物 （1）概念：
细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外
在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而 抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的，圆球形、 对渗透压变化敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。
特点：
对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至 通气等都易引起其破裂； 有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应 噬菌体所感染； 在适宜条件（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌 落，形成芽孢。及恢复成有细胞壁的正常结构。
大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、链球菌、分枝杆菌和霍乱弧菌等 20多种细菌中均有发现，被认为可能与针对细胞壁的抗菌治疗有关。
特点：
没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态； 有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”； 对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋” 的小菌落（直径在0.1mm左右）；
b.原生质体（protoplast）
（3）功能
①保护细菌免受干燥的影响；
②贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用；
③与病原菌的毒性密切相关； ④能抵抗吞噬细胞的吞噬
2）、 鞭毛(flagellum,复flagella)
（1) 概念
某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物， 具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”。
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。
（4）气泡（gas vocuoles） 许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充 满气体的泡囊状内含物，大小为0.2～1.0μm×75nm， 内由数排柱形小空泡组成，外有2nm厚的蛋白质膜包 裹。 功能：调节细胞 比重以使细胞漂 浮在最适水层中 获取光能、O2和 营养物质
态或多聚核糖状态分布于细胞质中。其沉降系数均
为70s。它是蛋白质的合成场所。
（3）贮藏物(reserve materials)：
贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒， 主要功能是贮存营养物。
①聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate, PHB)
类脂性质的碳源类贮藏物 巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）在含乙酸或
1、细菌细胞的一般构造 1）细胞壁（cell wall)
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。约占干 重的10－25%
不同细菌细胞壁的化学组成和结构不同，通过革 兰氏染色法可将所有的细菌分为革兰氏阳性（G+）和 革兰氏阴性（G-）。
细菌细胞壁的结构
螺旋菌
螺旋体菌
弧菌： 菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈， 形似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。 蛭 弧 菌 霍乱弧菌
螺旋菌：
菌体回转如螺旋，螺 旋数目和螺距大小因 种而异。鞭毛二端生 细胞壁坚韧，菌体较 硬。
螺旋体菌：
菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。
梅毒密螺旋体
4、大小与重量 细菌的大小测量单位是um
项
目
革兰氏阳性菌
能阻留结晶紫而染成紫色 厚，层次多 多数含有 无 无 低（仅抗酸性细菌含类脂） 基体上着生两个环 以外毒素为主 强 弱 敏感
革兰氏阴性菌
可经脱色而复染成红色 薄，一般单层 无 有 有 高 基体上着生四个环 以内毒素为主 弱 强 不敏感
1、革兰氏染色反应 2、肽聚糖层 3、磷壁酸 4、外膜 5、脂多糖（LPS） 6、类脂和脂蛋白含量 7、鞭毛结构 8、产毒素 9、对机械力的抗性 10、细胞壁抗溶菌酶 11、对青霉素和磺胺