最新2第二章原核微生物——细菌
第二章 原核微生物 第一节 细菌(2)
质粒
羧酶体
各种营养物和大分子的单体等
气泡 伴孢晶体等
2）颗粒状贮藏物（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。
（参见P21）
碳源及能源类
贮 藏 物
氮源类
糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、 芽孢杆菌和蓝细菌等
聚β-羟丁酸（PHB）： 固氮菌、产碱菌和肠杆菌等
硫粒： 紫硫细菌、丝硫细菌、 贝氏硫杆菌等
藻青素：蓝细菌
藻青蛋白：蓝细菌
磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、 结核分枝杆菌
① 聚-β-羟丁酸（poly-β-hydroxybutyrate, PHB） （参见P21）
类脂性质的碳源类贮藏物
巨大芽孢杆菌 （Bacillus megaterium） 在含乙酸或丁酸的培养 基中生长时，细胞内贮 藏的PHB可达其干重的 60%。
芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转
变常成为规营加养压态蒸细汽胞灭；产菌芽的孢条细件菌：的1保21藏℃多，用15其m芽in孢以。上
115℃，30 min以上 产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无、 形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。
芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光 学显微镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）
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”。
气泡的膜只含蛋白质而无磷脂。二种蛋白质相互 交连，形成一个坚硬的结构，可耐受一定的压力。膜 的外表面亲水，而内侧绝对疏水，故气泡只能透气而 不能透过水和溶质。
6）载色体 （Chromatophore）
光合细菌进行光合作用的部位
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
微生物学第二章原核微生物.ppt
Байду номын сангаас 硫粒
是硫元素的贮藏体。
形成：取决于环境硫化物含 量,当环境中S含量高时，在 体内积累；当缺S时,氧化成 硫酸被菌利用。 功能：
a. b.
多糖
包括糖原和淀粉类: 都是碳源和能源的贮藏物。
磁小体
成分: Fe3O4 功能: 应用:
藻青素 氮源储藏物。
④载色体（Chromatophore）
光和细菌进行光和作 用的部位,相当于绿色 植物的叶绿体.
（三）间体
由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物， 一般位于细胞分裂的部位或附近。
间体
间体的功能:
▪参与隔膜形成 ▪与核分裂有关 ▪分泌胞外酶的地点
（四）细胞质及其内含物
细胞质：是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。
主要成分：
细胞质功能： 细胞质中含有丰富的酶系， 是营养物质合成、转化、 代谢的场所。
细菌裂解。 ◆对Gˉ菌，在EDTA存在 下，受溶菌酶作用。
(5)、青霉素对细菌细胞壁的作用
Penicillium与转肽酶结合，而使该酶失活，抑制了 侧链末端的丙氨酸与五肽桥的连接，破坏了细菌细 胞壁的完整性（即抑制肽聚糖的合成），因此， Penicillium仅对正在生长着的细菌，且主要是对G+ 菌有效。
G+ 菌：细胞壁厚，肽聚糖含量高，交联度大， 当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，故 结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内，细胞不能 被酒精脱色，仍呈紫色。 Gˉ菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不 能使其结构收缩，因其含脂量高,乙醇将脂溶 解，缝隙加大，结晶紫-碘复合物溶出细胞壁， 酒精将细胞脱色，细胞无色，沙黄复染后呈红 色。
2、能形成芽孢的细菌种类
在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在球菌和螺旋 菌中只有少数菌种可形成芽孢。 产生芽孢的几个属： ▪芽孢杆菌属 ▪梭状芽孢杆菌属 ▪芽孢乳杆菌属 ▪生孢八叠球菌属（其中的一个种）
第二章原核微生物习题及答案
第二章原核微生物习题及答案第二章《原核微生物》习题一、名词解释1．细菌：是一类细胞细短，结构简短，胞壁坚韧，多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
2．聚-β-羟丁酸(poly-β-hydro某ybutyricacid，PHB)：某些细菌形成的内含物，由许多羟基丁酸分子聚合而成，具贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。
3．异染粒(metachromaticgranule)：又称迂回体或换转菌素，是无机偏磷酸盐的聚合物，具有贮藏磷元素和能量的功能。
在白喉棒杆菌和结核分枝杆菌中易见到异染粒。
4．羧酶体(carbo某yome)：存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物，内含1,5一二磷酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的CO2固定中起着关键作用。
5．芽孢(pore)：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性（抗热、化学药物、辐射等）极强的休眠体。
6．渗透调节皮层膨胀学说：解释芽孢耐热机制的一个较新的学说。
它认为芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差，以及皮层的离子强度很高，从而使皮层产生极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，其结果导致皮层的充分膨胀，而作为芽孢的生命部分—芽孢核心的细胞质却发生高度失水，并由此变得高度耐热了。
7．伴孢晶体（paraporalcrytal）：少数芽孢杆菌，如Bacilluthuringieni（苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体（即δ内毒素）称为伴胞晶体。
它的干重可达芽孢囊的约30%，由18种氨基酸组成，大小约0.6＊2.0μm。
伴胞晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目昆虫的幼虫有毒杀作用，因此可以用做生物农药。
8．荚膜：指包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。
荚膜有数种：①形态固定、层次厚的为荚膜。
②形态固定、层次薄的为微荚膜。
③形态不固定、结构松散的为粘液层。
④包裹在细胞群体上有一定形态的糖被称菌胶团。
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
第二章_原核微生物(答案)2
第二章原核微生物一、名词解释1、荚膜：一些细菌在其细胞表面分泌的、把细胞壁完全包围封住的一种粘性物质，一般成分为多糖，少数为多肽或多糖与多肽的复合物。
荚膜具有保护、贮藏、附着和堆积代谢废物等生理功能。
2、芽孢：某些细菌在它的生活史中的某个阶段或某些细菌遇到不良环境时，在其细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆（抗热、抗药物、抗辐射等）极强的内生休眠孢子。
产芽孢的细菌主要有好氧的芽孢杆菌属和厌氧的梭菌属。
3、鞭毛：由细胞质膜上的鞭毛基粒长出的穿过细胞壁神像体外的一条纤细的波浪状的丝状物。
4、菌落：由一个细菌繁殖起来的，由无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。
5、菌苔：细菌在斜面培养基接种线上长成的一片密集的细菌群落。
6、丝状菌：细菌的一种形态，分布在水生境、潮湿土壤和活性污泥中，由柱状或椭圆状的细菌细胞连接在一起，外围有鞘。
如铁细菌，丝状硫细菌等。
7、菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相黏集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团叫菌胶团。
8、衣鞘：球衣菌属、纤发菌属、发硫菌属、亮发菌属、泉发菌属等丝状体表面的粘液层或荚膜硬质化，形成一个透明坚韧的空壳，叫衣鞘。
9、黏液层：有些细菌的表面分泌的黏性的疏松地附着在细菌细胞壁表面上的，与外界没有明显边缘的多糖。
二、选择题1.革兰氏阴性菌细胞壁的⑤成分比阳性菌高。
①肽聚糖②磷壁酸③类脂质④蛋白质⑤类脂质和蛋白质2. ②可作为噬菌体的特异性吸附受体，且能贮藏磷因素。
①脂多糖②磷壁酸③质膜④葡聚糖3. 噬菌体属于病毒类别中的①。
①微生物病毒②昆虫病毒③植物病毒④动物病毒4. 下列微生物中，属于革兰氏阴性菌的是①。
①大肠杆菌②金黄色葡萄球菌③芽孢杆菌④枯草杆菌5. 革兰氏阳性菌对青霉素②。
①不敏感②敏感③无法判断6. 聚－β－羟丁酸可用④染色。
①碘液②伊红③美蓝④苏丹黑7. 属于细菌细胞基本结构的为②。
①荚膜②细胞壁③芽胞④鞭毛8. 原核微生物细胞核糖体大小为③。
(2)第二章 原核微生物(2)第三节-第五节 蓝细菌、放线菌、其他原核微生物
属）生长形成的化石化的叠层岩（约35亿年）中得到证实。 蓝细菌对于研究生物进化有重要意义。 蓝细菌有固氮作用，由于有固氮蓝细菌及根瘤菌、固 氮菌的共同作用，每年可固定全球1.7×108t氮，有效地利 用了氮气。地球上的氮气恒定在体积百分数78％。
一、蓝细菌的形态大小
蓝细菌的形态 单细胞：呈杆状和球状。
微囊蓝细菌（微囊藻）引起太湖水华
太湖湖面覆盖微囊蓝细菌(微囊藻) 的情景
采 水 样
微囊蓝细菌（微囊藻） 和螺旋蓝细菌（螺旋藻）
微囊蓝细菌（微囊藻）
微囊蓝细菌（微囊藻）引起太湖水华
蓝细菌引起太湖水华（赤潮） 2007.7.现场情景
第四节 放线菌
一、放线菌的个体形态、大小和结构 二、放线菌的菌落形态 三、放线菌的繁殖 四、放线菌的分类
第二亚组 第二亚群
湖丝蓝细菌属 拟筒孢蓝细菌属
Dactylococcopsi s
粘杆菌属
Limnothrix
Cylindrospermopsi s
Nostochopsis
真枝蓝细菌属
Gloeobacter
粘球蓝细菌属
拟色球蓝细菌属 鞘丝蓝细菌属 筒孢蓝细菌属 Chroococcidio Lyngbya Cylindrospermum psis
集胞蓝细菌属
Spirulina
Starria
Rivularia
Tolypothrix
斯塔尼尔氏蓝细菌属 单歧蓝细菌属 束蓝细菌属
Synechocystis
Symploca
束毛蓝细菌属
Trichodesmium
浅灰蓝细菌属
Tychonema
14 7 17 12 6
原核微生物
第二章原核微生物原核微生物：细菌，放线菌，蓝细菌，支原体，衣原体，立克次氏体（四菌三体）细胞型真核微生物:真菌、单细胞藻类、原生现代生物学将微生物分为病毒非细胞型亚病毒:朊病毒、类病毒、卫星病毒第一节细菌•原核微生物是指一大类没有核膜和核仁，仅含有一个由裸露的DNA分子构成的原始核区的单细胞生物。
细菌•细菌是一类细胞细而短，结构简单，细胞壁坚韧，以二等分裂方式繁殖，水生性较强的单细胞原核微生物。
一、细菌的形态与排列方式1、形态：基本形态：球状、杆状、螺旋状。
细胞的形态明显地影响着细菌的行为及其稳定性。
自然界存在的细菌中，杆菌最为常见，球菌次之，螺旋菌最少。
细菌形态的多变性•环境因素：培养温度、培养时间、培养基成分、渗透压、pH值等条件。
•典型的菌体形态：一般以在适宜条件下培养18～24小时的培养物。
•陈旧老化培养基或不适宜的环境中常出现不规则的形态，称为衰退型。
2、细菌细胞的大小：细菌的大小测量单位是um•一般细菌的大小范围：球菌：以直径表示0.5 ~ 2μm （直径）•杆菌：以宽度(或直径）×长度表示0.5~ 1 μm（直径）×1~ 5μm（长度）•螺旋菌：以宽度(或直径）×弯曲长度表示0.25~ 1.7 μm（直径）X 2~ 60 μm（长度）(弯曲长度是菌体两端点之间的距离，而非实际长度)•细菌大小的测量及表示方法如下图所示•利用显微镜测微尺，显微照相后根据放大倍数进行测算二、细菌的细胞结构（细菌是单细胞微生物）•基本结构（一般细菌共有）包括：细胞壁、细胞膜、核区、细胞质及其内含物（核糖体、气泡和储藏物）。
•特殊结构（某些细菌特有）包括：荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢等一般结构：一般细菌都有的构造特殊结构：部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的(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。
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‐）。
002-1 原核微生物形态-细菌的形状和大小
第 二 章 原 核 微 生 物 形 态
2、原核细胞和真核细胞的区别
1）核、核膜、染色体
原核生物细胞无核膜，有一个明显的核区， 核区集中了主要遗传物质，由一条与类组 蛋白相联系的双链DNA构成的染色体组成。 真核生物细胞则是由一条或一条以上的双链 DNA与组蛋白等结合成的染色体，并由核 膜包围。
第 二 章 原 核 微 生 物 形 态
杆菌有的笔直,有的弯曲,杆菌两端的情况 在分类上很重要。
杆菌两端： 有的象刀切一样整齐(eg.炭疽杆菌）； 有的是钝圆(eg.枯草杆菌)； 有的是尖的(eg.鼠疫巴斯德氏菌）。
杆 状 细 菌 的 排 列 方 式 与 形 态
单杆菌 Note: 杆状细
双杆菌
菌的排列方
式常因生长 阶段和培养 条件而发生 变化，一般 不作为分类
分化：形态和功能的变化，甚至出现特殊结
构； 信号传导：微生物之间及与其它生物间通过 化学信号交流； 进化：细胞适应环境条件而不断地进化。
第 二 章 原 核 微 生 物 形 态
Prokaryotic Cell (Bacillus megaterium)
第 二 章 原 核 微 生 物 形 态
Eukaryotic Cell (L-Cell)
最大和最小细菌的个体大小悬殊：
（Thiomargarita namibiensis）（0.3~1 mm）
10亿 ~ 100 亿倍
（nanobacteria）（50 nm）
第 二 章 原 核 微 生 物 形 态
第 二 章 原 核 微 生 物 形 态
单球菌：细胞沿一个平面进行分裂，分裂后子细胞 分开单独 存在。Eg.尿素微球菌
双球菌：如果子细胞成双成对排列，就是～。Eg.肺 炎双球菌
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
第二章 原核微生物 蓝细菌等
在活性污泥生物 处理厂，当控制不当 时，球衣菌的生长往 往造成一种称为“结 块”的有害状况，球 衣菌丝状体的缠结块 增加了污泥的体积， 以致使它不能正常沉 淀，因而出现污泥澄 清作用上的困难。
2.5.1.2 丝状硫细菌 在自然界分布广泛，大量存在于 湖泊、池塘和污水中，也常存在于含 硫磺的泉水、污染的溪流中。由于它 们将硫化物氧化为硫酸，因此通常对 低pH值的环境耐受力强。
支原体（Mycoplasma pneumoniae）扫描电镜图片
支原体（Mycoplasma pneumoniae）在固体培养基上的“油煎蛋状”菌落
2.5.4 衣原体 衣原体是介于立克次氏体和病毒之间、能通过细菌滤 器、专性活细胞寄生的一类原核微生物，过去曾认为它是 “大病毒”，以后，发现它们的性质更接近细菌而不同于 病毒。 形态：与细菌相似、菌体含RNA和DNA，多为球形 危害：引起人得沙眼、鹦鹉热、淋巴肉芽肿及粒性结膜炎 繁殖：二分裂，多寄生在浦乳动物及鸟类体内
2.3.3 蓝细菌的繁殖
通过无性方式繁殖。单细胞的种类进行 二分裂或多分裂。大多数丝状蓝细菌的细胞 分裂是单平面的，而分枝的丝状蓝细菌进行 多平面多方向的反裂。还有丝状蓝细菌通过 其丝状体断裂形成短片段－－段殖体方式繁 殖。
2.3.4 环境治理中的蓝细菌及其作用
蓝细菌包括单细胞和多细胞两类，根据 蓝细菌的形态特征可包它们分成五群。前两 群为单细胞或其团状聚合体，后三群则呈丝 状聚合体即细胞链的形式。
2.4 古菌
在过去很长时间内，古细菌一直隶属于细菌， 随着微生物技术和研究手段的不断发展，人们发 现古细菌具有不同于细菌的细胞结构、化学组成 和其特殊的生活环境，因此称其为古细菌。将其 与真细菌并列，叫古菌。
古细菌都存在于极端特殊的生态环境下。
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3、拟核nucleoid（或核质体、核区）
拟核：由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或 缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。这是原核生物与
真核生物一个主要的区别之处。
细菌DNA：
长度：一般为：1—3mm
例：大肠杆菌的DNA长约1mm。
生长迅速的细菌在核分裂之后细
胞往往来不及分裂,所以细胞中常
有2—4个核，而生长缓慢的细菌
2第二章原核微生物——细菌
一 研究形态和构造的意义：
形态是入门向导，构造是研究基础 提高定向筛选效率 掌握发酵进程、及时探测杂菌污染 分类鉴定中应用
二 原核微生物的类群
光能：蓝细菌 “三菌”
化能： 细菌 放线菌
“三体” 人工培养基：支原体 专门寄生： 立克次氏体 衣原体
2
（二）细菌的大小
和肠杆菌等
硫粒:紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏蓝细菌
迂回螺菌、 磷源(异染粒) 白喉棒杆菌、结核分枝杆菌
29
6.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；
—多糖 、糖蛋白
单染后墨汁背景衬 托法观察
19
2、细胞膜
细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软、富
有弹性的半透明薄膜。
①细胞膜的化学组成
蛋白质 主要包括 磷脂
糖类 少量核酸
20
②细胞膜的结构
1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。
细胞膜液态镶嵌模型
认为：膜是由球形蛋白 与磷脂按照二维排列方 式构成的流体镶嵌式， 流动的脂类双分子层构 成了膜的连续体，而蛋 白质象孤岛一样无规则 地漂流在磷脂类的海洋 当中。
21
③细胞膜的功能：
＊细胞内外物质交换和运送。 ＊在原核微生物中,参与生物氧化和能量产生。 ＊与细胞壁及荚膜的合成有关（酶）。 ＊是鞭毛着生的位点。 ＊间体的形成
22
间体：
由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物， 一般位于细胞分裂的部位或附近。
间体
间体的功能:
▪参与隔膜形成 ▪与核分裂有关 ▪类线粒体功能
细菌大小的测定： (1)测量： 测微尺 (2)长度单位：微米(μm) (3)表示：
球菌：直径 杆菌： 宽×长 螺菌： 宽、长、螺距
9
（二）细菌的大小
10
（二）细菌的大小
通常球菌直径：0.2 — 1.5 μm， 杆菌:长1— 5 μm, 宽0.5— 1 μm。
例如：大肠杆菌：平均长度：2 μm ； 宽度0.5μm 1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm; 109个大肠杆菌重1 mg.
0.5 ~1 0.8 ~1 0.5 × (1 ~3) (0.8 ~1.2) ×( 1.2~3) (0.2 ~ 0.6) ×(1 ~ 3)
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二、细菌的细胞结构
基本结构包括： 细胞壁、细胞膜、细胞质、核区、 间体、核糖体、气泡和储藏物。 特殊结构包括： 荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢。
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细菌的结构
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。
多出现在“中老年细菌 ”外围 功能： •① 储备粮； •② 生物吸附—菌胶团
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4、核糖体：
是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体 核酸（占60%）和蛋白质（占40%）组成。
细菌的核糖体 沉降系数为：70s，由 50s大亚基和 30s 小亚 基构成。 功能：是细胞合成蛋 白质的机构。
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5、细胞质及其内含物
细胞质：是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。细胞
质是无色、透明、粘稠状物质。主要成分为水，蛋白质， 核酸，脂类、少量糖和无机盐。
细胞中一般只有1—2个核，不在
染色体复制时期一般是单倍体。
拟核
功能：负载遗传信息。
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质粒：细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环
状双链DNA分子组成． 分子量约为２—100 × 106 D.携带1—100个基因, 一个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。对生存不是必要 的。复制与染色体分开，但同步进行。 不同质粒携带不同遗传信息。 无质粒细菌可通过接合、转化、转导等方 式获得，不能自发产生。 例：细菌抗药性因子、大肠杆菌的F因子。 质粒应用:基因工程，体外重组.
细胞质功能： 细胞质中含有丰富的酶系， 是营养物质合成、转化、 代谢的场所。
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颗粒状贮藏物(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。
贮藏物的种类很多,表解如下:
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糖原:大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢
杆菌和蓝细菌等
碳源及能源类 聚β-羟丁酸(PHB):固氮菌、产碱菌
丹麦医生Hans Christian Gram于1884年创立。
基本步骤： 涂片固定—— 结晶紫初染1min—— 碘液媒
染1min——95%乙醇脱色0.5min—— 番红复 染min 结果:
革兰氏阳性菌——紫色； 革兰氏阴性菌——红色。
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②细胞壁的化学组成与结构
革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较
由于菌种不同，细菌的大小存在很大的差异；对于同一 个菌种，细胞的大小也常随着菌龄变化。另外，对于同一 个菌种染色前后其细胞大小都有所不同。所以，有关细菌 大小的记载，常是平均值或代表性数值。
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细菌细胞的大小
菌名
乳链球菌 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 枯草芽孢杆菌 霍乱弧菌
直径或宽×长/ （ μm × μm ）
成分
肽聚糖 磷壁酸 类脂质 蛋白质
占细胞壁干重的% 革兰氏阳性细菌 革兰氏阴性细菌
含量很高（30~95） 含量很低（5~20）
含量较高（<50）
无
一般无（<2）
含量较高（~20）
无
含量较高
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④青霉素的作用
作用于肽聚糖肽 桥的联结，即抑制 肽聚糖的合成，故 仅对生长着的菌有 效，主要是G+菌。
＊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？
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1.细胞壁
1）功能：
①固定细胞外形； ②保护细胞免受外力的损伤； ③阻拦大分子物质进人细胞；
④使某些细菌具有致病性及
对噬菌体的敏感性。
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2）细胞壁的化学组成与结构
❖革兰氏染色法 ❖细胞壁化学组成与结构 ❖革兰氏染色的机理 ❖青霉素的作用及应用
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①革兰氏染色法：
革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法，由