021第二章原核生物的形态和构造第一节细菌
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Rod-shaped bacillus
spirillum
细菌的菌体形态
细菌的菌体形态
（1）球菌
呈球状或拟球状，球 菌分裂以后产生新的 细胞保持一定的排列 方式，是分类和鉴定 的重要依据。
球菌分单球菌、双球 菌、链球菌、四联球 菌、八叠球菌、葡萄 球菌。
（2）杆菌
细菌的菌体形态
杆菌的形状差异显著，有些杆菌很长呈园柱状，称为长杆 菌，有些较短而粗称为短杆菌，有些短到接近椭圆形，与 球菌不容易区分。有的杆菌的一端有平截，有的较尖。
细菌的构造
细菌的构造
② G－菌的细胞壁 特点：
厚度较薄，层次较多，成分复杂，肽聚糖 层薄（2－3nm），机械强度弱。 肽聚糖层埋藏在外膜脂多糖层内。
细菌的构造
G-菌与G＋菌的肽聚糖差别：
在四肽尾和肽桥上与G＋菌的氨基酸都存在差异，含 有原核生物所特有的氨基酸（内消旋二氨基庚二酸， m－DAP），导致形成较稀疏、机械强度较差的肽聚 糖网套。
① G＋菌的细胞壁
特点：
厚度大（20－80nm）、化学组成简单 由肽聚糖（90％）和磷壁酸（10％）组成
I. 肽聚糖
又称粘肽、胞壁质或粘质复合物，是真细菌 细胞壁的特有成分
肽聚糖由肽和聚糖组成
β－1，4糖苷键
细菌的构造
聚糖由N－乙酰葡糖胺（NAM）和N－乙酰胞壁酸 （NAG）两种单糖互相间隔连接成长链，交织成网 格状分子，形成致密的网套覆盖整个细胞。
细菌的构造
外膜（外壁）：
G－细菌细胞壁所特有的结构，位于细胞壁 的最外层，主要成分为脂多糖（LPS）、磷 脂和若干外膜蛋白。
脂多糖位于壁的最外层，8－10nm厚，与致病 性有关
外膜蛋白嵌合在LPS和磷脂中，有20多种。
有一类中间有孔道，可控制某些物质进入外膜的三聚 体跨膜蛋白，称为孔蛋白（porin）
G＋菌 G－菌
细菌的构造
细菌的构造
细胞壁的功能
✓ 保护细胞,维持菌形，免受外力的损伤； ✓ 具有抗原性．致病性．对抗生素和噬菌体的敏感性； ✓ 与胞膜一起完成细胞内外物质交换，阻拦大分子物质
进入细胞，保护细胞免受有害物质的损伤； ✓ 为正常细胞生长、分裂所必需 ； ✓ 鞭毛运动的支点。
细菌的构造
周质空间
外膜与细胞膜间的狭窄胶质空间（12－ 15nm ），存在多种周质蛋白如水解酶类、 合成酶类和运输蛋白等。
细菌的构造
细菌的构造
革兰氏染色
➢ 步骤：
初染：加草酸铵结晶紫一滴，约 一分钟，水洗。
媒染：滴加碘液冲去残水，并覆 盖约一分钟，水洗。
脱色：将载玻片上面的水甩净， 并衬以白背景，用95％酒精滴洗 至流出酒精刚刚不出现紫色时为 止，约20—30秒钟，立即用水冲 净酒精。
复染：用番红液染1－2分钟，水 洗。
镜检：干燥后，置油镜观察。革 兰氏阴性菌呈红色，革兰氏阳性 菌呈紫色。
革兰氏染色的原理
细菌的构造
G﹢菌：细胞壁厚，肽聚糖网状分子形成一种透性障， 当乙醇脱色时，肽聚糖脱水而孔障缩小，故保留结晶 பைடு நூலகம்-碘复合物在细胞膜上。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，其脂含量高，乙醇将脂溶解，缝隙加大，结 晶紫-碘复合物溶出细胞壁，番红复染后呈红色。
结合在革兰氏阳性细菌细胞壁上的酸 性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖 醇磷酸
壁磷壁酸 膜（脂）磷壁酸
磷壁酸的功能： 使细胞壁带负电，利于吸附Mg2＋，维持酶活。 防止细胞自溶 提供噬菌体的吸附位点， 是某些菌的抗原决定簇的主要成分。 增强和宿主的粘连。
细菌的构造
甘油磷壁酸的构造及其与肽聚 糖分子中的N-乙酰胞壁酸的共 价连接方式
细菌的构造
肽聚糖单体由3部分组成
双糖单位： N－乙酰葡糖胺（N－acetylglucosamine， NAM）和N－乙酰胞壁酸（N-acetylmuramic acid, NAG） 通过β－1，4糖苷键相连 四肽尾：4个氨基酸按L型与D型交替连接 肽桥：一般为5个氨基酸组成的多肽
细菌的构造
II. 磷壁酸（teichoic acid）
杆菌分：单杆、双杆、链状。
细菌的菌体形态
（3）螺旋菌（弧菌）
细菌的菌体形态
螺旋状的细菌，称为螺旋菌（spirilla）
若螺菌菌体较为坚硬有2－6个弯曲环，称为螺菌（spirillum）
若只有一个弯曲呈弧形即螺旋不足1环的细菌称为弧菌（Vibrio）
若旋转周数多（通常超过6环），体长柔软的螺旋状细菌称为螺旋体 （spirochaeta）
细菌的菌体染色
细菌微小透明，需染色后借助显微镜观察 度量单位：微米(μm) 表示的方法
球菌：直径 杆菌： 宽×长 螺菌： 宽、长、螺距
染色的方法
细菌的菌体染色
2. 细菌的构造 （1）一般构造
细胞壁 细胞膜 细胞质和内含物
细菌的构造
细胞壁
基本成分：肽聚糖 作用：固定外形和保护细胞 不同细菌，细胞壁结构不同
细菌的构造
③ 古细菌(Archaea)的细胞壁
假肽聚糖（pseudopeptidoglycan）:
与肽聚糖相似，但由N－乙酰葡糖胺和N－乙 酰塔罗糖胺糖醛酸以β－1，3糖苷键交替连接。
Archaea—None have peptidoglycan—no muramic acid(胞壁酸) in Archaea. Some have cell walls of pseudopeptidoglycan—N-acetyl glocosamine and N-acetyl amino uronic acid. Beta 1,3-linkages between the sugars rather than beta 1,4-linakages. All L-amino acids rather than D-amino acids in the cross links. Not all Archaea have pseudopeptidoglycan. Some have cell walls of proteins, some of Simple carbohydrates.
Leptospria interrogans
细菌的特殊形态
细菌的菌体形态
细菌的菌体形态
影响细菌形态的因素：
培养时间、培养温度、培养基成分、浓度、pH 值等环境条件对细菌形态都有明显的影响。
一般处于幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态正 常、整齐，表现出特定的形态。 在较老的培养物中，或不正常的条件下，细胞常出 现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的 出现梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至 呈丝状等异常形态。若将它们转移到新鲜培养基中 或适宜的培养条件下又可恢复原来的形态。
第一节 细菌
细菌是一类细胞细短（直径约0.5um， 长约0.5－5um）、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 核生物。
一、细菌的形态构造和染色 1. 细菌的菌体形态和染色
细 菌的基本形状为球状、杆状、螺旋状（及弧状）三 种类型，分别称为球菌、杆菌、螺旋菌（弧菌）。
spherical coccus
spirillum
细菌的菌体形态
细菌的菌体形态
（1）球菌
呈球状或拟球状，球 菌分裂以后产生新的 细胞保持一定的排列 方式，是分类和鉴定 的重要依据。
球菌分单球菌、双球 菌、链球菌、四联球 菌、八叠球菌、葡萄 球菌。
（2）杆菌
细菌的菌体形态
杆菌的形状差异显著，有些杆菌很长呈园柱状，称为长杆 菌，有些较短而粗称为短杆菌，有些短到接近椭圆形，与 球菌不容易区分。有的杆菌的一端有平截，有的较尖。
细菌的构造
细菌的构造
② G－菌的细胞壁 特点：
厚度较薄，层次较多，成分复杂，肽聚糖 层薄（2－3nm），机械强度弱。 肽聚糖层埋藏在外膜脂多糖层内。
细菌的构造
G-菌与G＋菌的肽聚糖差别：
在四肽尾和肽桥上与G＋菌的氨基酸都存在差异，含 有原核生物所特有的氨基酸（内消旋二氨基庚二酸， m－DAP），导致形成较稀疏、机械强度较差的肽聚 糖网套。
① G＋菌的细胞壁
特点：
厚度大（20－80nm）、化学组成简单 由肽聚糖（90％）和磷壁酸（10％）组成
I. 肽聚糖
又称粘肽、胞壁质或粘质复合物，是真细菌 细胞壁的特有成分
肽聚糖由肽和聚糖组成
β－1，4糖苷键
细菌的构造
聚糖由N－乙酰葡糖胺（NAM）和N－乙酰胞壁酸 （NAG）两种单糖互相间隔连接成长链，交织成网 格状分子，形成致密的网套覆盖整个细胞。
细菌的构造
外膜（外壁）：
G－细菌细胞壁所特有的结构，位于细胞壁 的最外层，主要成分为脂多糖（LPS）、磷 脂和若干外膜蛋白。
脂多糖位于壁的最外层，8－10nm厚，与致病 性有关
外膜蛋白嵌合在LPS和磷脂中，有20多种。
有一类中间有孔道，可控制某些物质进入外膜的三聚 体跨膜蛋白，称为孔蛋白（porin）
G＋菌 G－菌
细菌的构造
细菌的构造
细胞壁的功能
✓ 保护细胞,维持菌形，免受外力的损伤； ✓ 具有抗原性．致病性．对抗生素和噬菌体的敏感性； ✓ 与胞膜一起完成细胞内外物质交换，阻拦大分子物质
进入细胞，保护细胞免受有害物质的损伤； ✓ 为正常细胞生长、分裂所必需 ； ✓ 鞭毛运动的支点。
细菌的构造
周质空间
外膜与细胞膜间的狭窄胶质空间（12－ 15nm ），存在多种周质蛋白如水解酶类、 合成酶类和运输蛋白等。
细菌的构造
细菌的构造
革兰氏染色
➢ 步骤：
初染：加草酸铵结晶紫一滴，约 一分钟，水洗。
媒染：滴加碘液冲去残水，并覆 盖约一分钟，水洗。
脱色：将载玻片上面的水甩净， 并衬以白背景，用95％酒精滴洗 至流出酒精刚刚不出现紫色时为 止，约20—30秒钟，立即用水冲 净酒精。
复染：用番红液染1－2分钟，水 洗。
镜检：干燥后，置油镜观察。革 兰氏阴性菌呈红色，革兰氏阳性 菌呈紫色。
革兰氏染色的原理
细菌的构造
G﹢菌：细胞壁厚，肽聚糖网状分子形成一种透性障， 当乙醇脱色时，肽聚糖脱水而孔障缩小，故保留结晶 பைடு நூலகம்-碘复合物在细胞膜上。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，其脂含量高，乙醇将脂溶解，缝隙加大，结 晶紫-碘复合物溶出细胞壁，番红复染后呈红色。
结合在革兰氏阳性细菌细胞壁上的酸 性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖 醇磷酸
壁磷壁酸 膜（脂）磷壁酸
磷壁酸的功能： 使细胞壁带负电，利于吸附Mg2＋，维持酶活。 防止细胞自溶 提供噬菌体的吸附位点， 是某些菌的抗原决定簇的主要成分。 增强和宿主的粘连。
细菌的构造
甘油磷壁酸的构造及其与肽聚 糖分子中的N-乙酰胞壁酸的共 价连接方式
细菌的构造
肽聚糖单体由3部分组成
双糖单位： N－乙酰葡糖胺（N－acetylglucosamine， NAM）和N－乙酰胞壁酸（N-acetylmuramic acid, NAG） 通过β－1，4糖苷键相连 四肽尾：4个氨基酸按L型与D型交替连接 肽桥：一般为5个氨基酸组成的多肽
细菌的构造
II. 磷壁酸（teichoic acid）
杆菌分：单杆、双杆、链状。
细菌的菌体形态
（3）螺旋菌（弧菌）
细菌的菌体形态
螺旋状的细菌，称为螺旋菌（spirilla）
若螺菌菌体较为坚硬有2－6个弯曲环，称为螺菌（spirillum）
若只有一个弯曲呈弧形即螺旋不足1环的细菌称为弧菌（Vibrio）
若旋转周数多（通常超过6环），体长柔软的螺旋状细菌称为螺旋体 （spirochaeta）
细菌的菌体染色
细菌微小透明，需染色后借助显微镜观察 度量单位：微米(μm) 表示的方法
球菌：直径 杆菌： 宽×长 螺菌： 宽、长、螺距
染色的方法
细菌的菌体染色
2. 细菌的构造 （1）一般构造
细胞壁 细胞膜 细胞质和内含物
细菌的构造
细胞壁
基本成分：肽聚糖 作用：固定外形和保护细胞 不同细菌，细胞壁结构不同
细菌的构造
③ 古细菌(Archaea)的细胞壁
假肽聚糖（pseudopeptidoglycan）:
与肽聚糖相似，但由N－乙酰葡糖胺和N－乙 酰塔罗糖胺糖醛酸以β－1，3糖苷键交替连接。
Archaea—None have peptidoglycan—no muramic acid(胞壁酸) in Archaea. Some have cell walls of pseudopeptidoglycan—N-acetyl glocosamine and N-acetyl amino uronic acid. Beta 1,3-linkages between the sugars rather than beta 1,4-linakages. All L-amino acids rather than D-amino acids in the cross links. Not all Archaea have pseudopeptidoglycan. Some have cell walls of proteins, some of Simple carbohydrates.
Leptospria interrogans
细菌的特殊形态
细菌的菌体形态
细菌的菌体形态
影响细菌形态的因素：
培养时间、培养温度、培养基成分、浓度、pH 值等环境条件对细菌形态都有明显的影响。
一般处于幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态正 常、整齐，表现出特定的形态。 在较老的培养物中，或不正常的条件下，细胞常出 现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的 出现梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至 呈丝状等异常形态。若将它们转移到新鲜培养基中 或适宜的培养条件下又可恢复原来的形态。
第一节 细菌
细菌是一类细胞细短（直径约0.5um， 长约0.5－5um）、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 核生物。
一、细菌的形态构造和染色 1. 细菌的菌体形态和染色
细 菌的基本形状为球状、杆状、螺旋状（及弧状）三 种类型，分别称为球菌、杆菌、螺旋菌（弧菌）。
spherical coccus