C 第二章 原核微生物 微生物课件

直径或宽×长/ （μm × μm ）
0.5～1 0.8～1 0.5×(1～3) (0.8～1.2)×(1.2～3) (1～1.5)×4～8) (0.6～0.7)×(2～3) (0.2～0.6)×(1～3)
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第一节 细菌
3、影响菌体形态和大小的因素
影响细菌形态和大小的因素
– 菌株种类不同差别大 – 与用染色固定的方法有关 – 培养条件
细胞膜
– 化学组成
❖蛋白质：周边蛋白、内嵌蛋白 ❖脂类：主要是磷脂 ❖糖和其他成分
– 结构
❖磷脂双分子层
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细胞膜的功能
渗透屏障作用 物质的运输功能 参与细胞壁和荚膜的合成 参与产能代谢 分泌各种物质 参与DNA复制与子细胞分离 鞭毛的着生点和提供运动
所需的能量等
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内膜系统
概念：
磷壁酸(Teichoic acid)
化学组成 ❖甘油磷壁酸 ❖核糖醇磷壁酸 类型 ❖壁磷壁酸：与N-乙酰胞壁酸通过共价键结合. ❖膜磷壁酸：跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联，
由甘油磷酸和细胞膜上的磷脂进行共价结合 而成
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第一节 细菌
G+细胞壁的化学组成与结构
磷壁酸(Teichoic acid)
磷壁酸的功能 ❖协助肽聚糖加固细胞壁 ❖提高细胞膜上结合酶的活力 ❖储藏磷元素 ❖保证某些致病菌与宿主间的黏联，避免被白
螺旋菌的形态
螺旋菌：菌体呈弯曲杆状的细菌 根据弯曲的形状分：弧菌、螺菌、螺旋体
弧菌：弯曲不满一圈，呈弧状或逗号形
弧 菌 涂 片
16
19
第一节 细菌
螺旋菌的形态
• 根据弯曲的形状分
螺菌：菌体较长，转成
螺旋状（2～6圈) 如 干酪螺菌 螺旋体: 螺旋6环以上， 体大而柔软
如 梅毒密螺旋体
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第一节 细菌
短肽：由4个氨基酸组成 五肽桥：由甘氨酸组成
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第一节 细菌
细菌的基本结构
G+细胞壁的化学组成与结构
肽聚糖的连接
双糖的连接
通过β-1,4-糖苷键连接成肽聚糖多糖链 短肽的连接
4个氨基酸按照L-D-L-D的方式连接而成短肽 单体的形成
由短肽连接在N-乙酰胞壁酸分子上，形成单体 单体之间的连接
特殊形态的细菌
特殊形状的细菌
双歧杆菌、柄细菌、肾形菌、臂微菌、网 格硫细菌、贝日阿托氏菌(丝状)、具有子实 体的粘细菌等是特殊形态的细菌
柄细菌
粘细菌
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第一节 细菌
特殊形态的细菌
双歧杆菌
19
第一节 细菌
2、细菌的大小、体积和重量
细菌的大小
– 度量单位：菌体大小μm，亚细胞结构：nm
– 细菌大小的测量：用测微尺
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第一节 细菌
G–细胞壁的化学组成与结构
肽聚糖层
– 单体结构
❖与G+细菌基本相同
– 与G+不同之处
❖在短肽中的第三个氨基酸不同：赖氨酸被内消 旋二氨基庚二酸（m-DAP）所代替
❖没有特殊的肽桥：单体间的连接通过前四肽尾 的第四个氨基酸的羧基与后四肽尾的第三个氨 基酸的氨基直接相连
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第一节 细菌
也称为原生质球，指还残留了部分细胞壁的原 生质体
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原生质体和球形体的特点
细胞呈球形 对外界的环境的物理因素敏感 不能运动 对噬菌体不敏感 有利于外源DNA的进入 有利于DNA的提取和质粒的寻找
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细胞壁缺损型细菌
L型细菌（L-form of bacteria）
– 专指那些在实验室或宿主体内通过自发突变或 诱导而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株
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第一节 细菌
细胞壁
细菌的基本结构
细胞壁(cell wall)
– 位于细胞最外层的一层坚韧而略有弹性的结构
证实细胞壁存在的方法
– 细菌超薄切片的电镜直接观察 – 质、壁分离与适当的染色，可以在光学显微镜
下看到细胞壁
– 机械法破裂细胞后，分离得到纯的细胞壁 – 制备原生质体，观察细胞形态的变化
细菌的基本形态
❖ 球状、杆状、螺旋状三大类 ❖ 分别被称为球菌、杆菌、螺旋菌
少数细菌的形态有
❖ 三角形、方形、圆盘形、丝状
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第一节 细菌
球菌的形态
球菌
菌体呈球形或近似球菌的细菌 按细胞的分裂面、子细胞是否分离及空间排列
单球菌 双球菌 链球菌 四联球菌 八叠球菌 葡萄球菌
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第一节 细菌
- 是由细胞膜内凹延伸或折叠成为形式多样的
内膜系统 结构与成分
– 与细胞膜相同
根据细菌代谢类型的不同又分为
- 间体 - 载色体或类囊体 - 羧酶体
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内膜系统
间体（Mesosome、或中体） ❖ 是由细胞膜内凹延伸或折叠成为形式多样的 内膜系统，其中充满着层状或管状的泡囊 ❖ 功能： DNA的复制及核分裂、促进细胞壁合 成、胞外酶的分泌有关
磷壁酸 膜磷壁酸 壁磷壁酸
其它成分
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第一节 细菌
细菌的基本结构
G+细胞壁的化学组成与结构
G+细胞壁的结构
网状结构、周质空间
G+细胞壁结构的特点
细胞壁厚度大；化学成分单一；机械强度大
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第一节 细菌
细菌的基本结构
G+细胞壁的化学组成与结构
肽聚糖的组成
双糖单位 N—乙酰葡萄糖胺 N—乙酰胞壁酸
G+(a)和G-(b)细菌肽聚糖网的比较
交联度低，仅有25%
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第一节 细菌
G-的细胞壁的化学组成与结构
外壁层
– 位于细胞壁的最外层 – 化学成分
❖脂多糖 ❖磷脂 ❖外膜蛋白
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第一节 细菌
G-的细胞壁的化学组成与结构
外壁层
脂多糖（Lipolysaccharide，LPS）的组成
类脂A：2个N－乙酰葡糖胺及5个长链脂肪酸
– 特点 ❖多形态 ❖具有繁殖能力 ❖油煎蛋形状 ❖L型细菌回复 ❖大多呈G-反应
– 意义 48
细胞膜与内膜系统
细胞膜
– 是细胞壁以内包围着细胞质的一层柔软而有弹
性的半渗透膜
– 观察与分离
❖电镜观察：细菌的超薄切片 ❖光学显微镜观察：通过质壁分离、鉴别性染
色或原生质体破裂等方法处理细胞膜
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细胞膜与内膜系统
（Micrococcus tetragenus）
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第一节 细菌
球菌的形态
八叠球菌
– 细胞按三个互相垂
直的平面进行分裂
– 分裂后每8子细胞
呈立方型排列
– 如乳酪八叠球菌、
尿素八叠球菌
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第一节 细菌
球菌的形态
葡萄球菌 – 细胞分裂无定向， – 分裂后许多子细胞
无规则地堆积在一 起，呈葡萄状排列
生菌
2
第一节 细 菌（Bacteria）
一、细菌的概念 二、细菌的形态和大小（个体） 三、细菌的细胞结构 四、细菌的繁殖方式 五、细菌群体形态
3
第一节 细菌
二、细菌的形态和大小
1、细菌的基本形态 2、细菌的大小、体积和重量 3、影响细菌形态和大小的因素 4、细菌的观察方式
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第一节 细菌
1、细菌的基本形态
第二章 原核微生物
第一节 细菌 第二节 放线菌 第三节 其他原核微生物
1
第二章 原核微生物
原核微生物
什么是原核微生物
– 指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区
的裸露DNA的原始单细胞生物
原核微生物的主要类群
– 根据形态特征：细菌、古细菌、放线菌、蓝细
菌、支原体、立克次氏体、衣原体和螺旋体
– 根据生理生化和分子生物学特征：真细菌和古
-(Gly)5-
第3氨基酸
-(肽尾）
1～2－
-D-Lys-
第3氨基酸 第2氨基酸
E.coli （G-）
S.Aureus （G+）
M.Luteus （G+）
C.Poinsettiae （G+）
（萎蔫短小杆菌）
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第一节 细菌
细菌的基本结构
藤黄微球菌 M.luteus肽聚糖的连接
MG
L-Ala
D-Glu
LPS 核心多糖区
3个2－酮－3－脱氧辛糖酸 内核心区
3个L－甘油－甘露庚糖
外核心区：5个己糖（Hex）包括葡糖胺、 半乳糖、葡萄糖
O－侧链：多个寡糖单位，内含半乳糖、鼠李糖
甘露糖、阿比可糖(Abq)等
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第一节 细菌
G-的细胞壁的组成与结构
外壁层
脂多糖功能 ❖是细菌内毒素的基础物质 ❖G-细胞壁菌体抗原决定因子 ❖作为许多噬菌体的吸附受体 ❖吸附钙镁等阳离子，提高在细胞表面的浓度
球菌的形态
链球菌
– 细胞沿一个平面进行
分裂
– 分裂后子细胞呈链状
排列球菌
– 如乳链球菌
（Streptococcus lactis）
溶血链球菌 （Streptococcus emolyticus)
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第一节 细菌
球菌的形态
四联球菌
– 细胞按两个垂直的平
面进行分裂
– 分裂后子细胞呈田字
型排列
– 如四联小球菌
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第一节 细菌
三、细菌的细胞结构
细菌的基本结构
基本结构
– 是指一般细菌都具有的结构 – 细胞壁、细胞膜、核区、细胞质及内含物等
特殊结构
– 把仅在部分细菌中才有的或在特殊环境条件
下才形成的结构
– 鞭毛、芽孢、糖被等
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第一节 细菌
1、细菌的基本结构
细胞壁 细胞膜与间体 核区和质粒 细胞质与内含物
由甘氨酸形成的肽桥的羧基端与相邻的短肽的第3个氨 基酸相连，另一端与相邻短肽的第4个氨基酸相连
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第一节 细菌
细菌的基本结构
肽聚糖分子中的4种主要肽桥类型 书上24页
类 甲肽尾上 型 连接点
肽桥
乙肽尾上 实 例 连接点
Ⅰ 第4氨基酸 Ⅱ 第4氨基酸 Ⅲ 第4氨基酸 Ⅳ 第4氨基酸
-CO·NH- 第3氨基酸
的作用 ❖保护作用
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细菌的革兰氏染色机制
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
影响革兰氏染色的因素
– 衰老或死亡的G+细菌往往呈阴性反应 – 染色操作不当，特别是乙醇脱色过度 – 任何细菌去掉细胞壁后，均呈阴性反应
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细胞壁缺损型细菌
自发缺壁突变：L型细菌 完全去除：原生质体
球菌的形态
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)
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第一节 细菌
球菌的形态
双球菌：
细胞沿一个平面进行 分裂
分裂后子细胞成双排 列 如肺炎双球菌
(Streptococcus pneumoniae)
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第一节 细菌
培养时间 培养温度 培养基的组成 培养基的浓度
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第一节 细菌
4、细菌的观察
细菌染色法
简单染色法
正染色 死菌
鉴别染色法
革兰氏染色法 抗酸性染色法 芽孢染色法 Giemsa染色
负染色：荚膜染色法等
活菌 用美蓝或TTc(氯化三苯基四氮唑)等染色
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4、细菌的观察
革兰氏染色法
初染 → 媒染 → 脱色 → 复染
– 如金黄色葡萄球菌
(Staphylococcus aureus)
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第一节 细菌
杆菌的形态
杆菌
– 细胞呈杆状或圆柱形的细菌
杆菌的类型 – 长短：球杆菌、短杆菌、长杆菌
如保加利亚乳杆菌
– 有无芽孢：芽孢杆菌、无芽胞杆菌
芽孢的位置：棒状、梭状
– 排列：双杆菌、链杆菌 – 分枝：分枝杆菌
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第一节 细菌
细胞的吞噬 ❖构成G＋表面抗原的主要成分 ❖可作为噬菌体的特异性吸附受体
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第一节 细菌
G–细胞壁的化学组成与结构
G-细胞壁的主要成分
脂多糖、蛋白质、肽聚糖等
细胞壁的结构特点
厚度较薄、层次较多；成分复杂；肽聚糖层很薄、 机械强度较弱
分为两层结构
内壁层：肽聚糖层 外壁层：脂多糖、磷脂和脂蛋白等
球菌以直径表示：0.5～1µm
杆菌以长和宽表示：1～5×0.5～1µm
螺旋菌以长和宽表示：1～50×0.5～1µm
细菌细胞的重量
– 单个细菌重量为：1×10-9～1×10-13mg
细பைடு நூலகம்的体积
– 单个细胞的体积为0.1～5µm3
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第一节 细菌
细菌大小举例
菌名 乳链球菌 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 枯草芽孢杆菌 炭疽芽胞杆菌 伤寒沙门氏菌 霍乱弧菌
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第一节 细菌
细胞壁
细菌的基本结构
细胞壁的功能
– 维持细胞外形 – 保护细胞免受外力的损伤 – 阻挡大分子物质进入细胞 – 与细胞的生长和分裂有关 – 鞭毛运动所必需 – 与抗原性、致病性和对噬菌体敏感性密切相关
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第一节 细菌
G+细胞壁的化学组成与结构
细菌的基本结构
G+主要化学成分
肽聚糖(Mucopeptide) 占壁物质总量的30~95%
缺壁细菌 人工方法去壁 部分去除：球状体
自然界长期进化形成：支原体
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细胞壁缺损型细菌
原生质体（protoplast）
指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或 用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅 有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞 形状：杆状、球状、细长丝状
球形体（sphaeroplast）
谷氨酸
L-Lys
赖氨酸
D-Ala
肽 桥
D-Glu L-Ala
四肽尾
M
L-Ala D-Glu L-Lys
D-Ala L-Lys
D-Ala
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第一节 细菌
细菌的基本结构
萎蔫短小杆菌 C.Poinsettiae肽聚糖的连接
丝氨酸
肽
谷氨酸
桥
鸟氨酸
四肽尾
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第一节 细菌
细菌的基本结构
G+细胞壁的化学组成与结构