第二章土壤生物

革兰氏染色反应 肽聚糖层 磷壁酸 外膜 脂多糖 类脂和脂蛋白 鞭毛结构 产毒素 对机械力的抵抗 细胞壁抗溶菌酶 对青霉素和磺胺
能阻留结晶紫而染呈紫色 可经脱色而复染成红色
厚、层次多
薄，一般单层
多数含有
无
无
有
无
有
低（仅抗酸性细菌含类脂） 高
基本上着生2个环
基本上着生4个环
以外毒素为主
以内毒素为主
强
弱
弱
➢ 病毒由蛋白质壳包被RNA或DNA分子的结构组成。病 毒颗粒无代谢活力，不能进行呼吸作用和生物合成作 用。病毒仅在寄主细胞中繁殖，它们诱导寄主细胞产 生病毒必须的组分，然后进行装配。复制后的病毒从 寄主细胞中释放出来，并且具有侵染新的细胞的能力。
➢ 病毒可以以保持寄生能力的休眠状态存在于土壤中。 目前人们最关心的是对植物和动物有致病性的病毒颗 粒在土壤中生存的能力以及进入地下水的能力。
第二章
土壤生物及生态功能
土壤微生物 藻类 原生动物 线虫 土壤螨类 弹尾目 蚯蚓 植物根系
第一节 土壤微生物及主要功能
一、土壤微生物的主要功能
➢ 分解、合成有机质 ➢ 改善和调节植物营养状况，参与C、N循环 ➢ 在生态系统中通过光合作用合成有机物 ➢ 生产工业原料如乙醇丙酮等 ➢ 生产发酵食品如醋奶酪面包等 ➢ 生产药物产品如抗生素胰岛素等 ➢ 有些为动植物病原微生物
➢
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。
糖被按其有无固定层次、层次厚
薄又可细分为荚膜（capsule或 macrocapsule即大荚膜）、微 荚膜（microcapsule）、粘液层 （slime layer）和菌胶团
（zoogloea）等数种。
➢ 糖被的功能：①保护作用，如保 护细胞免受干旱损伤，保护细胞 免受吞噬等；②贮藏养料，以备 营养缺乏时重新利用；③作为渗 透屏障和离子交换系统，以保护 细菌免受金属离子的毒害；④表 面附着作用，引起龋齿的 streptococcus salivarius（唾 液链球菌）分泌的糖被将细菌牢 牢地粘附于齿表；⑤细菌间的信 息识别作用；⑥堆积代谢废物。
二、土壤微生物的主要类群
➢ 细菌(Bacteria) ➢ 真菌(Fungi)
➢ 酵母菌(Yeast) ➢ 霉菌(Molds)
➢ 原生动物(Protozoa) ➢ 藻类(Algae) ➢ 病毒(Viruses)
土壤微生物群体的组成：
❖ 病毒
➢ 病毒侵染所有种类的动植物和微生物，能引起许多植 物和动物的病害。寄生于细菌细胞内的病毒通常称为 噬菌体。
•通过结晶紫液初染和碘液媒染后，在细菌的 细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合 物。 G+细菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层 次多和交联致密，故遇脱色剂乙醇（或丙酮） 处理时，因失水而使网孔缩小，再加上它不含 类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因此能把 结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持 紫色。
状、弧状等 ➢ 具鞭毛(flagella)
➢ 原核生物：细胞核无核膜 包裹，只存在称作核区的 裸露DNA的原始单细胞生物
杆菌
球菌
螺旋菌
Gram positive An Actinomycete
examples Gram negative Acinetobacter sp.
Staphylococcus aureus
Escherichia coli
紫色
红色
G+细菌与G-细菌细胞壁的比较
成分 肽聚糖 磷壁酸 类脂质 蛋白质
G+细菌 含量很高（30~95） 含量较高（<50） 一般无（<2） 0
G-细菌 含量很低（5~20） 0 含量较高（约20） 含量较高
革兰氏阳性菌 （G+ ） 肽聚糖： 聚糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥
病毒粒子
病 毒 颗 粒
病毒大小比较
的腺 触病 须毒 ）的
结 构 （ 有 象 大 头 针 样
病毒的复制图：
1、吸附 2、穿入与脱壳 3、生物合成 4、装配成熟
与释放
细菌(Bacteria)
➢ 原核生物Prokaryotes ➢ 细胞壁组成为肽聚糖 ➢ 生殖方式为等分裂(Binary
fission) ➢ 形态有球状、杆状、螺旋
反之， G-细菌因其细胞壁薄、外膜层
类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，
遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅
速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能
阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此，
细胞退成无色。这时，再经沙黄等红色
染料复染，就使G-细菌呈红色
G+细菌与G-细菌一系列生物学特性的比较
比较项目
G+细菌
G-细菌
磷壁酸 wenku.baidu.com面抗原 调节离子通过
革兰氏阴性菌 （G-） 肽聚糖 ：聚糖骨架 四肽侧链 外膜 ： 脂蛋白 脂质双层 脂多糖 脂质A 核心多糖 特异多糖
M
ß1、4 糖苷键
G
M
青霉素作用点
M
溶菌酶作用点 M
G
M
M
G
G
M
G
M G
G M
G M
M G
G M
M
M
G
M N-乙酰胞壁酸
G G
M
G
M
G N-乙酰葡糖氨
G
病毒(Viruses)
➢ Acellular
➢ Consist of DNA or RNA
core surrounded by a protein coat ➢ Coat may be enclosed in a lipid envelope ➢ Viruses are replicated only when they are in a living host cell
强
敏感
不敏感
G+细菌与G-细菌一系列生物学特性的比较
比较项目
G+细菌
G-细菌
对链霉素、氯霉素、四环素 碱性染料的抑菌作用 对阴离子去污剂 对叠氮化钠 对干燥 产芽孢
不敏感 强 敏感 敏感 抗性强 有的产
敏感 弱 不敏感 不敏感 抗性弱 不产
细菌细胞结构
细菌细胞的特殊构造
➢ 1 .糖被（glycocalyx）
四肽侧链
G 五肽桥
革兰阳性菌的肽聚糖结构
G- 菌 肽 聚 糖 结 构
聚糖骨架：同G+ 菌
四肽侧链：L-丙、D-谷、DAP、D-丙 ( DAP-二氯基庚二酸 ）
革兰阳性菌的细胞壁
磷壁酸
肽聚糖
细胞膜
细胞质
革兰阴性菌的细胞壁
外 膜
细胞膜
外膜蛋白
脂多糖
脂蛋白
肽聚糖
周浆间隙
细胞质
G+细菌细胞壁的构造
革兰氏染色原理：
细菌细胞的特殊构造
2、鞭毛（flagellum，flagella）
3、菌毛（pili）
➢ 4、芽孢（endospore） 在 一些属，包括芽孢杆菌属