原核微生物-PPT课件
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《微生物原核》课件
04
微生物原核的应用
在工业生产中的应用
01
02
03
生物制药
利用原核微生物生产抗生 素、疫苗等生物药物，具 有高效、低成本的优势。
生物燃料
通过原核微生物发酵产生 生物柴油、乙醇等可再生 能源，减少对化石燃料的 依赖。
食品工业
原核微生物在食品发酵、 酶制剂生产等方面具有广 泛应用，如酸奶、酱油、 味精等。
革兰氏阳性菌
细胞壁厚，肽聚糖含量高，不 易被渗透，对青霉素敏感。
革兰氏阴性菌
细胞壁薄，肽聚糖含量低，易 被渗透，对青霉素不敏感。
支原体
没有细胞壁，只有一个细胞膜 ，是唯一一种没有染色体而以 环状DNA为遗传物质的微生物 。
立克次氏体
介于细菌和病毒之间的微生物 ，对抗生素敏感。
02
微生物原核的结构与功能
容。
其他细胞器
原核生物除了上述主要结构外，还有一些其他的细胞器，如质粒、质粒、羧酶体等 。
质粒是存在于细胞质中的小型环状DNA分子，能够自主复制和遗传，常用于基因工 程和分子生物学研究。
羧酶体是一种含铁的细胞器，参与二氧化碳的固定和羧化反应，与光合作用和呼吸 作用等代谢活动密切相关。
03
微生物原核的繁殖与生长
微生物原核的特点
繁殖速度快
原核生物通常具有快速繁殖的能 力，可以在短时间内大量繁殖。
适应性强
原核生物具有广泛的适应性，可以 在各种环境条件下生存，如高温、 低温、高盐、碱性、酸性等。
代谢类型多样
原核生物具有多种代谢类型，包括 自养型、异养型和光能自养型等， 能够利用各种不同的碳源、氮源和 能源。
微生物原核的分类
有性繁殖的特点是能够产生基因重组 ，增加遗传多样性，有利于微生物适 应环境变化。
原核微生物-PPT课件.ppt
一般构造：细胞壁、细胞膜、细胞质、原核 • 细菌
特殊构造：纤毛、鞭毛、芽胞、荚膜等
2021/3/9
第一节 细 菌 一、定义： 二、细菌的形态： 三、细菌的结构：
2021/3/9
一、 细菌的定义
• 细菌是一类细胞细短、结构简单、
胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和
水生性较强的原核微生物
2021/3/9
二、细菌的形态： （一）细菌的个体形态：三种基本形态； 球状，杆状，螺旋状。
2021/3/9
⑴ G+肽聚糖的结构（以金黄色葡萄球菌为例）
肽聚糖又称粘肽、胞壁质，是真细 菌细胞壁所特有的成分，20－80nm，有 40层左右的网格分子交织成网套覆盖在 整个细胞上，由 肽 和 聚糖 两部分组 成
2021/3/9
双糖单位
N-乙酰葡糖胺（G）和N-乙 酰胞壁酸（M）以 β-1，4糖 苷键相连。
几种证实细胞壁存在的方法：染 色法，质壁分离法，用溶菌酶水解细 胞壁，电镜下观察细菌超薄切片。
2021/3/9
细胞壁
1、细胞壁的功能 2、革兰氏阳性菌（G+）的细胞壁
3、革兰氏阴性菌（G- ）的细胞壁 4、 G+菌与G-菌的细胞壁的区别及 革兰氏染色的机制 5、古生菌的细胞壁
6、缺壁细菌
2021/3/9
③赋于G+菌经特异的表面抗原 ④提供某些噬菌体特异的吸附受体
⑤储藏P元素
⑥调节细胞内自溶素的活力
2021/3/9
G-细胞壁的构造 （1）肽聚糖 （2）外膜 （3）周质空间
2021/3/9
返回
G-细菌肽聚糖埋藏在外膜之内，是仅由1 －2层肽聚糖网状分子组成的薄层（2-3nm) 含量仅占细胞壁的10％，与G+细菌的肽聚糖 相比：
特殊构造：纤毛、鞭毛、芽胞、荚膜等
2021/3/9
第一节 细 菌 一、定义： 二、细菌的形态： 三、细菌的结构：
2021/3/9
一、 细菌的定义
• 细菌是一类细胞细短、结构简单、
胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和
水生性较强的原核微生物
2021/3/9
二、细菌的形态： （一）细菌的个体形态：三种基本形态； 球状，杆状，螺旋状。
2021/3/9
⑴ G+肽聚糖的结构（以金黄色葡萄球菌为例）
肽聚糖又称粘肽、胞壁质，是真细 菌细胞壁所特有的成分，20－80nm，有 40层左右的网格分子交织成网套覆盖在 整个细胞上，由 肽 和 聚糖 两部分组 成
2021/3/9
双糖单位
N-乙酰葡糖胺（G）和N-乙 酰胞壁酸（M）以 β-1，4糖 苷键相连。
几种证实细胞壁存在的方法：染 色法，质壁分离法，用溶菌酶水解细 胞壁，电镜下观察细菌超薄切片。
2021/3/9
细胞壁
1、细胞壁的功能 2、革兰氏阳性菌（G+）的细胞壁
3、革兰氏阴性菌（G- ）的细胞壁 4、 G+菌与G-菌的细胞壁的区别及 革兰氏染色的机制 5、古生菌的细胞壁
6、缺壁细菌
2021/3/9
③赋于G+菌经特异的表面抗原 ④提供某些噬菌体特异的吸附受体
⑤储藏P元素
⑥调节细胞内自溶素的活力
2021/3/9
G-细胞壁的构造 （1）肽聚糖 （2）外膜 （3）周质空间
2021/3/9
返回
G-细菌肽聚糖埋藏在外膜之内，是仅由1 －2层肽聚糖网状分子组成的薄层（2-3nm) 含量仅占细胞壁的10％，与G+细菌的肽聚糖 相比：
第一章 原核微生物_PPT幻灯片
菌的膨压可达2个大气压，相当于汽车内胎的压力； ②为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需； ③阻拦大分子有害物质（相对分子质量大于800）
进入细胞； ④赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体
的敏感性。
细胞壁
革兰氏阳性菌的细胞壁 组成成分：肽聚糖和磷壁酸 革兰氏阴性菌的细胞壁 组成成分：肽聚糖、脂多糖和蛋白质 两者的比较： 细胞壁缺损的或无细胞壁的细菌 革兰氏染色
菌苔：由某一纯种的大量细胞密集地接种 到固体培养基表面，长成的各“菌落”连 成一片的群体，称为菌苔。
细菌的菌 落特征：
湿润、
较光滑、
较透明、
较粘稠、
易挑取、
质地均匀
以及菌落正 反面或边缘 与中央部位 的颜色一致 等。
细菌菌落形态特征图
细菌形态与菌落特征的相关性：
湿润、粘稠透明状，边缘光滑(smooth,S型)；不 产生荚膜的细菌，菌落表面干燥、粗糙 （rough,R型)。
鞭毛的定义、分类和结构
鞭毛：从菌体内鞭毛基粒上长出一条细长 呈波状的丝状体，穿过细胞壁伸出体外， 称为鞭毛。其数目为一至数十根，具有运 动的功能。鞭毛纤细，直径仅10~20nm。
鞭毛的分类：根据鞭毛的数目及其排列方 式，可将鞭毛分成五类：单生鞭毛、两端 单生鞭毛、丛生鞭毛、两端丛生鞭毛、周 生鞭毛。
糖被的定义、分类和主要成分
定义：在某些细菌细胞壁外存在着一层厚度不定 的透明胶状物质。
分类：根据其厚度的不同，常有不同的名称。 1）微荚膜：有固定层次，层次比较薄 2）荚膜（大荚膜）：有固定层次，层次较厚 3）粘液层：松散，没有固定在细胞壁上，无明显
边缘 4）菌胶团：细菌荚膜连在一起，其中包含有许多
芽孢肽聚糖的特点是呈纤维束状、交联度 小、负电荷强、可被溶菌酶水解。
进入细胞； ④赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体
的敏感性。
细胞壁
革兰氏阳性菌的细胞壁 组成成分：肽聚糖和磷壁酸 革兰氏阴性菌的细胞壁 组成成分：肽聚糖、脂多糖和蛋白质 两者的比较： 细胞壁缺损的或无细胞壁的细菌 革兰氏染色
菌苔：由某一纯种的大量细胞密集地接种 到固体培养基表面，长成的各“菌落”连 成一片的群体，称为菌苔。
细菌的菌 落特征：
湿润、
较光滑、
较透明、
较粘稠、
易挑取、
质地均匀
以及菌落正 反面或边缘 与中央部位 的颜色一致 等。
细菌菌落形态特征图
细菌形态与菌落特征的相关性：
湿润、粘稠透明状，边缘光滑(smooth,S型)；不 产生荚膜的细菌，菌落表面干燥、粗糙 （rough,R型)。
鞭毛的定义、分类和结构
鞭毛：从菌体内鞭毛基粒上长出一条细长 呈波状的丝状体，穿过细胞壁伸出体外， 称为鞭毛。其数目为一至数十根，具有运 动的功能。鞭毛纤细，直径仅10~20nm。
鞭毛的分类：根据鞭毛的数目及其排列方 式，可将鞭毛分成五类：单生鞭毛、两端 单生鞭毛、丛生鞭毛、两端丛生鞭毛、周 生鞭毛。
糖被的定义、分类和主要成分
定义：在某些细菌细胞壁外存在着一层厚度不定 的透明胶状物质。
分类：根据其厚度的不同，常有不同的名称。 1）微荚膜：有固定层次，层次比较薄 2）荚膜（大荚膜）：有固定层次，层次较厚 3）粘液层：松散，没有固定在细胞壁上，无明显
边缘 4）菌胶团：细菌荚膜连在一起，其中包含有许多
芽孢肽聚糖的特点是呈纤维束状、交联度 小、负电荷强、可被溶菌酶水解。
第一章-原核微生物-PPT课件
（2）G-菌的细胞壁 ① 结构
脂多糖（外） 外壁层（厚） 磷脂（中）
脂蛋白（内）
内壁层（薄） 肽聚糖层
细胞壁
肽聚糖 壁磷壁酸 膜磷壁酸
周质空间 细胞膜
G+菌
O特异侧链
G-菌
蛋白质
LPS
外 壁
磷脂 层
内壁层(肽 聚糖)
②成分 ❖ 脂多糖（LPS）--G-特有
➢ 核心多糖+类脂A(内毒素的物质基础)+O-特异侧 链。
二、细菌的细胞结构和成分
基本结构 特殊结构
细胞壁 细胞膜 细胞质 细胞核
糖被 芽孢、孢囊和伴孢晶体 鞭毛 菌毛和性菌毛
细胞壁 细胞膜 间体 细胞核 细胞质
基本结构
鞭毛 菌毛 芽孢 荚膜
特殊结构
（一）细胞壁 1 功能 ➢ 固形，保护 ➢ 屏障作用 ➢ 参与细胞生长、分裂和鞭毛运动 ➢ 与致病性、抗原性、噬菌体敏感性有关。
结晶紫-碘复合物被抽提→菌体无色。 复染时,蕃红大量进入→菌体红色。
细胞壁与革兰氏染色
甲菌 乙菌
初染 结晶紫
媒染 碘液
脱色 乙醇
复染 沙黄
紫色(G＋) 红色(G-)
3.注:乙醇脱色关键（30s）。 ➢G-菌如果乙醇脱色不足→阳性。 ➢G+菌如果乙醇脱色过度→阴性。 ➢老龄G+菌种或死菌种→误染为阴性。
糖为果聚糖，黏附牙齿上，发酵糖产乳酸→龋 齿。
（3）糖被的影响 有益：
➢菌种鉴定； ➢药物和生化试剂：肠膜明串珠菌的葡聚糖→
生化制剂和代血浆 ➢工业原料：黄原胶→石油钻井液添加剂。 ➢污水处理：菌胶团。
有害： ➢致病：肺炎链球菌 ➢污染：如肠膜明串珠菌污染糖汁、酒 类、 牛乳和面包，导致发粘变质。
课件-原核微生物PPT课件
预防为主，采取综合防治措施，控制原核微生物 的传播和扩散。
防治方法
包括加强监测、提高公众卫生意识、加强环境卫 生管理、实施消毒灭菌等措施。
防治策略
制定科学合理的防治策略，加强国际合作与交流， 共同应对原核微生物的威胁。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
药物筛选
原核微生物可用于筛选具 有抗癌、抗炎等活性的药 物，为新药研发提供有力 支持。
农业领域
生物肥料
原核微生物可用于生产生物肥料， 提高土壤肥力和植物抗病能力。
生物农药
原核微生物可用于生产生物农药， 有效防治植物病虫害，减少化学农 药的使用。
生物固氮
原核微生物可通过固氮作用将空气 中的氮气转化为植物可利用的氮肥， 提高土壤氮素含量。
用。
古菌
01
古菌是一类特殊的原核 微生物，与细菌和真核 生物在进化上都有较大 的差异。
02
古菌的细胞结构较为简 单，一般不含叶绿素和 光合色素，也不进行光 合作用。
03
04
古菌在极端环境下生存 能力较强，如高温、高 压、高盐度等极端环境。
古菌在地球上的分布范 围较广，尤其在温泉、 火山口等地区较为常见。
放线菌
放线菌是一类呈辐射状排列的、具有丝状生长方式的原 核微生物。
放线菌能产生多种抗生素和其他生物活性物质，对人类 和动植物的病害具有一定的防治作用。
放线菌主要生活在土壤中，对土壤中的动植物残骸进行 分解和转化。
放线菌在农业、医药等领域具有广泛的应用价值。
03 原核微生物的生态与环境 影响
土壤中的原核微生物
化学品生产
原核微生物可用于生产燃 料、塑料、溶剂等化学品， 具有环保、可持续等优点。
防治方法
包括加强监测、提高公众卫生意识、加强环境卫 生管理、实施消毒灭菌等措施。
防治策略
制定科学合理的防治策略，加强国际合作与交流， 共同应对原核微生物的威胁。
THANKS FOR WATCHING
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药物筛选
原核微生物可用于筛选具 有抗癌、抗炎等活性的药 物，为新药研发提供有力 支持。
农业领域
生物肥料
原核微生物可用于生产生物肥料， 提高土壤肥力和植物抗病能力。
生物农药
原核微生物可用于生产生物农药， 有效防治植物病虫害，减少化学农 药的使用。
生物固氮
原核微生物可通过固氮作用将空气 中的氮气转化为植物可利用的氮肥， 提高土壤氮素含量。
用。
古菌
01
古菌是一类特殊的原核 微生物，与细菌和真核 生物在进化上都有较大 的差异。
02
古菌的细胞结构较为简 单，一般不含叶绿素和 光合色素，也不进行光 合作用。
03
04
古菌在极端环境下生存 能力较强，如高温、高 压、高盐度等极端环境。
古菌在地球上的分布范 围较广，尤其在温泉、 火山口等地区较为常见。
放线菌
放线菌是一类呈辐射状排列的、具有丝状生长方式的原 核微生物。
放线菌能产生多种抗生素和其他生物活性物质，对人类 和动植物的病害具有一定的防治作用。
放线菌主要生活在土壤中，对土壤中的动植物残骸进行 分解和转化。
放线菌在农业、医药等领域具有广泛的应用价值。
03 原核微生物的生态与环境 影响
土壤中的原核微生物
化学品生产
原核微生物可用于生产燃 料、塑料、溶剂等化学品， 具有环保、可持续等优点。
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2020/3/24
第一节原核微生物
4、内膜系统：内膜系统是由细胞膜内陷形成的一些 特殊结构。
间体：是一种由细胞膜内陷而形成的囊状结构，其中充 满着层状或管状的泡囊。多见于革兰氏阳性菌。间体 又分隔壁间体（深层）和侧性间体（浅层），深层间 体与DNA复制、分配以及细胞分裂有关；浅层侧性 间体与胞外酶的分泌（如青霉素酶）有关。也有人认 为间体仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝象 。
2020/3/24
（4）是许多噬菌体表面的吸附受体外壁层 中的蛋白质。
（5）具有控制某些物资进入细胞的部分选择 性屏障
2020/3/24
外膜蛋白 指嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白，
包括脂蛋白、孔蛋白等
2020/3/24
周质空间（壁膜空间）：位于细胞壁与 细胞膜间的狭小间隙，呈胶状，内中含 有多周质蛋白蛋白质：①水解酶（如蛋 白质酶，核酸酶），②合成酶（肽聚糖 合成酶）③结合蛋白（具有运送营养物 质的作用），④受体蛋白（与细胞的趋 化性有关）
③赋于G+菌经特异的表面抗原 ④提供某些噬菌体特异的吸附受体
⑤储藏P元素
⑥调节细胞内自溶素的活力
2020/3/24
G-细胞壁的构造 （1）肽聚糖 （2）外膜 （3）周质空间
2020/3/24
返回
G-细菌肽聚糖埋藏在外膜之内，是仅由1 －2层肽聚糖网状分子组成的薄层（2-3nm) 含量仅占细胞壁的10％，与G+细菌的肽聚糖 相比：
2020/3/24
●革兰氏染色过程
简介
2020/3/24
●革兰氏染色机理
•细菌通过结晶紫初染和碘液媒染之后，在细胞 内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物（ CVI）。革兰氏阳性菌由于细胞壁厚，肽聚糖 的含量高，网状结构层次多和交联致密，网孔 小。故用乙醇（或丙酮）作脱色处理时，乙醇 使细胞壁脱水，肽聚糖的网孔变得更小，透性 降低。再加上它不含类脂，用乙醇处理也不会 溶出缝隙，因此，乙醇不能透过细胞壁而把结 晶紫—碘复合染料抽提出来，也就是说，乙醇 不能进入细胞去脱色，故用蕃红复染时仍为紫 色。（实际是紫色加红色）
原生质体和球状体的特点：
无完整的细胞壁、细胞呈球状、对渗 透压极其敏感、革兰氏染色阴性、有鞭毛 也无法运动，细胞不能分裂、比正常的细 菌更易导入外源基因（是研究遗传规律和 进行原生质体育种的良好材料。
2020/3/24
（4）支原体 支原体是在长期进化过程中形成的、
适应自然生活条件的无细胞壁的原核生 物，它的细胞膜中含有一般原核生物所 没有的甾醇，细胞膜仍有较高的机械强 度。
返回
细胞壁的功能
①固定细胞外形 ②提高机械强度，保护细胞免受外力的损伤 ③协助鞭毛运动 ④为细胞分裂所必需； ⑤阻挡有害物质进入细胞； ⑥与细菌的抗原性、致病性等有关。
2020/3/24
返回
G+细胞壁的构造 G+的细胞壁厚度大（20-80nm)，化学 组分简单，一般只含有90％的 肽聚糖 和10％的 磷壁酸 。
2020/3/24
第一节原核微生物
2020/3/24
磷脂分子的结构
脂肪酸的饱和度与菌种是否耐高温有关，脂肪酸饱和度 越高越能耐高温。
2020/3/24
第一节原核微生物
2、细胞膜的功能：具有选择性控制膜内外营 养物和代谢产物的进出；维持细胞内正常渗透 压的屏障；是合成细胞壁和糖被的各种组分的 重要基地；膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化 等能量代谢的酶系，是细胞产能的场所；是鞭 毛基体着生部位和鞭毛旋转的功能部位。 3、细菌与真核生物在细胞膜上的区别：细菌 细胞膜不含胆固醇等甾醇，真核生物的细胞膜 含有胆固醇（可增加韧性）；细菌细胞膜上有 电子传递系统，而真核生物的电子传递系统在 线粒体内膜上。
二、细菌的形态： （一）细菌的个体形态：三种基本形态； 球状，杆状，螺旋状。
2020/3/24
球菌、 2020/3/24
杆菌、
螺旋菌
Robert Koch 最初1877年拍摄的炭疽杆菌照片
2020/3/24
1、球菌(coccus)：球形或近似球形的细 菌，分裂以后有一定的排列方式，这在 鉴定上有重要意义。
• 注：酒精具有脱水、脱脂、使细胞脱色等作用 。
2020/3/24
光学显微镜下所看到的革兰氏阳性菌和阴性菌
2020/3/24
细胞壁以内的结构—原生质体 细胞质膜和间体 细胞质和内含物 核区 特殊的休眠结构—芽孢
2020/3/24
第一节原核微生物
二、细胞壁以内的构造——原生质体 （一）细胞质膜 又称质膜、细胞膜或内膜。
1、细胞膜结构：为一蛋白镶嵌磷脂双分子层，具有 流动性和高度选择透性。 • 一个磷脂分子由一个带正电荷且溶于水的亲水基（极 性头）和一个不带电荷、不溶于水的疏水基（非极性 尾）构成。亲水基在外侧，疏水基在内侧构成磷脂双 分子层。常温下，磷脂双分子层呈液态，其中镶嵌许 多具运输功能的整合蛋白或内嵌蛋白；在磷脂双分子 层的表面“漂浮”着许多有酶促作用的周边蛋白或膜 外蛋白。
第一章原核微生物的形态结构和功能
• 概述 • 原核微生物：是指一大类细胞核无核膜包裹，只有称
作核区的裸露DNA的原始单细胞生物。包括真细菌和 古生菌两大类。 • 真细菌：细胞膜含有脂类，细胞壁特含有肽聚糖， DNA没有内含子。包括细菌、放线菌、蓝细菌、支原 体、立克次氏体和衣原体。 • 本节以细菌为代表介绍原核微生物的结构和功能。
载色体（色素体）：是光合细菌的光合作用部位，相 当于高等植物的叶绿体。含有菌绿素和胡萝卜素等色 素。
④ 糖蛋白细胞壁 ⑤蛋白质细胞壁
2020/3/24
盐杆菌属 少数产甲烷菌
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缺壁细菌 虽然细胞壁是原核生物的基本构造，
但在自然进化中和实验室中菌种会产 生缺失细胞壁的种类。
缺失细胞壁的细菌共有4类：
2020/3/24
(1) L型细菌
①1935年，英国李斯特预防研究 所发现的，一种由自发突变而形成的 细胞壁缺损细菌
四 肽尾
由4个氨基酸分子按L型与D 型交替连接而成，
肽
2020/3/24
桥
甘氨酸五肽
返回
2020/3/24
2020/3/24
2020/3/24
2020/3/24
⑵ G+磷壁酸的结构（以金黄色葡萄球菌为例）
磷壁酸是结合在G+细菌细胞壁上的 一种酸性多糖
与肽聚糖分子间共价结合
按 壁磷壁酸 结 合 部 位 分 膜磷壁酸
2020/3/24
⑴ G+肽聚糖的结构（以金黄色葡萄球菌为例）
肽聚糖又称粘肽、胞壁质，是真细 菌细胞壁所特有的成分，20－80nm，有 40层左右的网格分子交织成网套覆盖在 整个细胞上，由 肽 和 聚糖 两部分组 成
2020/3/24
双糖单位
N-乙酰葡糖胺（G）和N-乙 酰胞壁酸（M）以 β-1，4糖 苷键相连。
几种证实细胞壁存在的方法：染 色法，质壁分离法，用溶菌酶水解细 胞壁，电镜下观察细菌超薄切片。
2020/3/24
细胞壁
1、细胞壁的功能 2、革兰氏阳性菌（G+）的细胞壁
3、革兰氏阴性菌（G- ）的细胞壁 4、 G+菌与G-菌的细胞壁的区别及 革兰氏染色的机制 5、古生菌的细胞壁
6、缺壁细菌
2020/3/24
2020/3/24
（二）、细菌的大小： 细菌的个体一般很小，必须借助光
学显微镜才能看到。(显微测微尺) 细菌形态大小差别很大，如：大肠杆
菌长宽2 um×0.5 um，迂回螺菌20 um×2um。
2020/3/24
三、细菌的构造： 模式图
研究和认识细菌细胞的结构；是分子生 物学的重要内容之一。
典型的原核微生物——细菌，可分为两
②它的细胞膨大，对渗透压敏感
③在固体培养基上形成“油煎蛋” 状的小菌落
2020/3/24
（2）原生质体
在人为条件下，用溶菌酶除尽原有 细胞壁或用青霉素抑制新的细胞壁的 形成，所得到的仅有一层细胞膜包裹 的圆球状渗透敏感细胞
一般由G+菌形成
2020/3/24
（3）球状体 （原生质球） 还残留部分细胞壁的细菌，
一般构造：细胞壁、细胞膜、细胞质、原核 • 细菌
特殊构造：纤毛、鞭毛、芽胞、荚膜等
2020/3/24
第一节 细 菌 一、定义： 二、细菌的形态： 三、细菌的结构：
2020/3/24
一、 细菌的定义
• 细菌是一类细胞细短、结构简单、
胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和
水生性较强的原核微生物
2020/3/24
（1）、单球菌：分裂后的细胞分散而 单独存在，如：尿素微球菌 （Micrococcus ureae）
2020/3/24
（2）、双球菌：两个球菌成对排列：如： 肺炎双球菌 （Diplococcus pneumoniae）
（3）、链球菌：沿一个平面进行，分裂 后细胞排列成链状，如：乳链球菌 （Streptococcus lactis）
类脂A →G-内毒素的毒性中心; 核心多糖 →三种独特的糖; O-特异侧链 →可用血清学法加入鉴定
2020/3/24
脂多糖（LPS）的功能
(1) 类脂A是G-细菌致病物质——内毒素 的物质基础;
（2）与磷壁酸相似，也有吸附Mg2+， Ca2+等阳离子以提高这些离子在细胞表面的 浓度；
（3）由于LPS结构的变化，决定了G-细 胞表面抗原决定簇的多样性；
2020/3/24
含量随培养基成分而改变 用稀酸或稀碱可以提取
与细胞膜上的磷酯共价结 合，含量与培养条件关系 糖醇磷壁酸
功能：① 浓带度，负以电维荷持，膜与的环硬境度中和Mg保2+证结膜合上，一提些高合其
成酶维持高活性的需要
②保证G+致病菌与其宿主间的粘连
第一节原核微生物
4、内膜系统：内膜系统是由细胞膜内陷形成的一些 特殊结构。
间体：是一种由细胞膜内陷而形成的囊状结构，其中充 满着层状或管状的泡囊。多见于革兰氏阳性菌。间体 又分隔壁间体（深层）和侧性间体（浅层），深层间 体与DNA复制、分配以及细胞分裂有关；浅层侧性 间体与胞外酶的分泌（如青霉素酶）有关。也有人认 为间体仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝象 。
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（4）是许多噬菌体表面的吸附受体外壁层 中的蛋白质。
（5）具有控制某些物资进入细胞的部分选择 性屏障
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外膜蛋白 指嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白，
包括脂蛋白、孔蛋白等
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周质空间（壁膜空间）：位于细胞壁与 细胞膜间的狭小间隙，呈胶状，内中含 有多周质蛋白蛋白质：①水解酶（如蛋 白质酶，核酸酶），②合成酶（肽聚糖 合成酶）③结合蛋白（具有运送营养物 质的作用），④受体蛋白（与细胞的趋 化性有关）
③赋于G+菌经特异的表面抗原 ④提供某些噬菌体特异的吸附受体
⑤储藏P元素
⑥调节细胞内自溶素的活力
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G-细胞壁的构造 （1）肽聚糖 （2）外膜 （3）周质空间
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G-细菌肽聚糖埋藏在外膜之内，是仅由1 －2层肽聚糖网状分子组成的薄层（2-3nm) 含量仅占细胞壁的10％，与G+细菌的肽聚糖 相比：
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●革兰氏染色过程
简介
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●革兰氏染色机理
•细菌通过结晶紫初染和碘液媒染之后，在细胞 内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物（ CVI）。革兰氏阳性菌由于细胞壁厚，肽聚糖 的含量高，网状结构层次多和交联致密，网孔 小。故用乙醇（或丙酮）作脱色处理时，乙醇 使细胞壁脱水，肽聚糖的网孔变得更小，透性 降低。再加上它不含类脂，用乙醇处理也不会 溶出缝隙，因此，乙醇不能透过细胞壁而把结 晶紫—碘复合染料抽提出来，也就是说，乙醇 不能进入细胞去脱色，故用蕃红复染时仍为紫 色。（实际是紫色加红色）
原生质体和球状体的特点：
无完整的细胞壁、细胞呈球状、对渗 透压极其敏感、革兰氏染色阴性、有鞭毛 也无法运动，细胞不能分裂、比正常的细 菌更易导入外源基因（是研究遗传规律和 进行原生质体育种的良好材料。
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（4）支原体 支原体是在长期进化过程中形成的、
适应自然生活条件的无细胞壁的原核生 物，它的细胞膜中含有一般原核生物所 没有的甾醇，细胞膜仍有较高的机械强 度。
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细胞壁的功能
①固定细胞外形 ②提高机械强度，保护细胞免受外力的损伤 ③协助鞭毛运动 ④为细胞分裂所必需； ⑤阻挡有害物质进入细胞； ⑥与细菌的抗原性、致病性等有关。
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G+细胞壁的构造 G+的细胞壁厚度大（20-80nm)，化学 组分简单，一般只含有90％的 肽聚糖 和10％的 磷壁酸 。
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第一节原核微生物
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磷脂分子的结构
脂肪酸的饱和度与菌种是否耐高温有关，脂肪酸饱和度 越高越能耐高温。
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第一节原核微生物
2、细胞膜的功能：具有选择性控制膜内外营 养物和代谢产物的进出；维持细胞内正常渗透 压的屏障；是合成细胞壁和糖被的各种组分的 重要基地；膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化 等能量代谢的酶系，是细胞产能的场所；是鞭 毛基体着生部位和鞭毛旋转的功能部位。 3、细菌与真核生物在细胞膜上的区别：细菌 细胞膜不含胆固醇等甾醇，真核生物的细胞膜 含有胆固醇（可增加韧性）；细菌细胞膜上有 电子传递系统，而真核生物的电子传递系统在 线粒体内膜上。
二、细菌的形态： （一）细菌的个体形态：三种基本形态； 球状，杆状，螺旋状。
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球菌、 2020/3/24
杆菌、
螺旋菌
Robert Koch 最初1877年拍摄的炭疽杆菌照片
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1、球菌(coccus)：球形或近似球形的细 菌，分裂以后有一定的排列方式，这在 鉴定上有重要意义。
• 注：酒精具有脱水、脱脂、使细胞脱色等作用 。
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光学显微镜下所看到的革兰氏阳性菌和阴性菌
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细胞壁以内的结构—原生质体 细胞质膜和间体 细胞质和内含物 核区 特殊的休眠结构—芽孢
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第一节原核微生物
二、细胞壁以内的构造——原生质体 （一）细胞质膜 又称质膜、细胞膜或内膜。
1、细胞膜结构：为一蛋白镶嵌磷脂双分子层，具有 流动性和高度选择透性。 • 一个磷脂分子由一个带正电荷且溶于水的亲水基（极 性头）和一个不带电荷、不溶于水的疏水基（非极性 尾）构成。亲水基在外侧，疏水基在内侧构成磷脂双 分子层。常温下，磷脂双分子层呈液态，其中镶嵌许 多具运输功能的整合蛋白或内嵌蛋白；在磷脂双分子 层的表面“漂浮”着许多有酶促作用的周边蛋白或膜 外蛋白。
第一章原核微生物的形态结构和功能
• 概述 • 原核微生物：是指一大类细胞核无核膜包裹，只有称
作核区的裸露DNA的原始单细胞生物。包括真细菌和 古生菌两大类。 • 真细菌：细胞膜含有脂类，细胞壁特含有肽聚糖， DNA没有内含子。包括细菌、放线菌、蓝细菌、支原 体、立克次氏体和衣原体。 • 本节以细菌为代表介绍原核微生物的结构和功能。
载色体（色素体）：是光合细菌的光合作用部位，相 当于高等植物的叶绿体。含有菌绿素和胡萝卜素等色 素。
④ 糖蛋白细胞壁 ⑤蛋白质细胞壁
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盐杆菌属 少数产甲烷菌
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缺壁细菌 虽然细胞壁是原核生物的基本构造，
但在自然进化中和实验室中菌种会产 生缺失细胞壁的种类。
缺失细胞壁的细菌共有4类：
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(1) L型细菌
①1935年，英国李斯特预防研究 所发现的，一种由自发突变而形成的 细胞壁缺损细菌
四 肽尾
由4个氨基酸分子按L型与D 型交替连接而成，
肽
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桥
甘氨酸五肽
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⑵ G+磷壁酸的结构（以金黄色葡萄球菌为例）
磷壁酸是结合在G+细菌细胞壁上的 一种酸性多糖
与肽聚糖分子间共价结合
按 壁磷壁酸 结 合 部 位 分 膜磷壁酸
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⑴ G+肽聚糖的结构（以金黄色葡萄球菌为例）
肽聚糖又称粘肽、胞壁质，是真细 菌细胞壁所特有的成分，20－80nm，有 40层左右的网格分子交织成网套覆盖在 整个细胞上，由 肽 和 聚糖 两部分组 成
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双糖单位
N-乙酰葡糖胺（G）和N-乙 酰胞壁酸（M）以 β-1，4糖 苷键相连。
几种证实细胞壁存在的方法：染 色法，质壁分离法，用溶菌酶水解细 胞壁，电镜下观察细菌超薄切片。
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细胞壁
1、细胞壁的功能 2、革兰氏阳性菌（G+）的细胞壁
3、革兰氏阴性菌（G- ）的细胞壁 4、 G+菌与G-菌的细胞壁的区别及 革兰氏染色的机制 5、古生菌的细胞壁
6、缺壁细菌
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（二）、细菌的大小： 细菌的个体一般很小，必须借助光
学显微镜才能看到。(显微测微尺) 细菌形态大小差别很大，如：大肠杆
菌长宽2 um×0.5 um，迂回螺菌20 um×2um。
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三、细菌的构造： 模式图
研究和认识细菌细胞的结构；是分子生 物学的重要内容之一。
典型的原核微生物——细菌，可分为两
②它的细胞膨大，对渗透压敏感
③在固体培养基上形成“油煎蛋” 状的小菌落
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（2）原生质体
在人为条件下，用溶菌酶除尽原有 细胞壁或用青霉素抑制新的细胞壁的 形成，所得到的仅有一层细胞膜包裹 的圆球状渗透敏感细胞
一般由G+菌形成
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（3）球状体 （原生质球） 还残留部分细胞壁的细菌，
一般构造：细胞壁、细胞膜、细胞质、原核 • 细菌
特殊构造：纤毛、鞭毛、芽胞、荚膜等
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第一节 细 菌 一、定义： 二、细菌的形态： 三、细菌的结构：
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一、 细菌的定义
• 细菌是一类细胞细短、结构简单、
胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和
水生性较强的原核微生物
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（1）、单球菌：分裂后的细胞分散而 单独存在，如：尿素微球菌 （Micrococcus ureae）
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（2）、双球菌：两个球菌成对排列：如： 肺炎双球菌 （Diplococcus pneumoniae）
（3）、链球菌：沿一个平面进行，分裂 后细胞排列成链状，如：乳链球菌 （Streptococcus lactis）
类脂A →G-内毒素的毒性中心; 核心多糖 →三种独特的糖; O-特异侧链 →可用血清学法加入鉴定
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脂多糖（LPS）的功能
(1) 类脂A是G-细菌致病物质——内毒素 的物质基础;
（2）与磷壁酸相似，也有吸附Mg2+， Ca2+等阳离子以提高这些离子在细胞表面的 浓度；
（3）由于LPS结构的变化，决定了G-细 胞表面抗原决定簇的多样性；
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含量随培养基成分而改变 用稀酸或稀碱可以提取
与细胞膜上的磷酯共价结 合，含量与培养条件关系 糖醇磷壁酸
功能：① 浓带度，负以电维荷持，膜与的环硬境度中和Mg保2+证结膜合上，一提些高合其
成酶维持高活性的需要
②保证G+致病菌与其宿主间的粘连