01 第一章 原核微生物的形态和构造.ppt

第1页：微生物（病毒）古生菌（Archaea）

微生物（病毒）古生菌（Archaea）真细菌（Bacteria）真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、单细胞藻类、原生动物等非细胞型细胞型原核微生物真核微生物（Eukarya）细菌又称真细菌（eubacteria），包括普通细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体等第一章原核微生物的形态和构造

第2页：古生菌的进化地位

古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列，且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌较为接近，同属于原核生物。Eubacteria （真细菌）Archaebacteria（古细菌）（Eukarya）真核微生物

第3页：原核细胞和真核细胞的区别

原核细胞真核细胞原核细胞和真核细胞的区别原核细胞真核细胞细胞核有明显核区，无核膜、核仁有核膜，核仁细胞器无线粒体，能量代谢和许多物质代谢在质膜上进行有线粒体，能量代谢和许多合成代谢在线粒体中进行核糖体分布在细胞质中，沉降系数为70S分布在内质网膜上，沉降系数为80S

第4页：第一节 细菌

第一节细菌细菌是个体微小，结构简单，细胞壁坚韧，以二等分裂方式繁殖，水生性强的单细胞原核微生物。在自然界中，细菌分布最广、数量最多。

第5页：一、细菌的形态构造及其功能

第一节细菌一、细菌的形态构造及其功能(一)细菌的形态、大小和染色(二)细菌的细胞结构(三) 细菌的繁殖二、细菌的群体形态三、常见的细菌

第6页：（一）细菌的形态和大小

• （一）细菌的形态和大小不同细菌的形态可以说是千差万别，丰富多彩，但就单个有机体而言，其基本形态可分为球状、杆状与螺旋状三种.另外，还有许多具其他形态的细茵。例如柄杆菌细胞上有柄、菌丝、附器等细胞质伸出物，细胞呈杆状或梭状，并有特征性的细柄；球衣菌能形成衣峭，杆状的细胞呈链状排列在衣鞘内而成为丝状,而支原体由于只有细胞膜，没有纫胞壁，故细胞柔软，形态多变，具有高度多形性。另外，人们还发现了细胞呈星形和方形的细菌
• 一、细菌的形态构造及其功能

第7页：1.细菌的形态

1. 细菌的形态细菌的三种基本形态:球状、杆状和螺旋状

第8页：（1）球菌

• （1）球菌(coccus）菌体呈球形或近似球形,以典型的二分裂殖方式繁殖,分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式。根据细胞分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间排列状态不同,可将球菌分为以下几种:单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等
• 1.细菌的形态

第9页：①单球菌分裂后

• ①单球菌分裂后的细胞分散而单独存在的球菌。如尿素微球菌(Micrococcus ureae)
• （1）球菌

第10页：②双球菌分裂后两

②双球菌分裂后两个球菌成对排列的为双球菌。如肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae)

第11页：③链球菌分裂

③链球菌分裂是沿一个平面进行，分裂后细胞排列成链状。如乳链球菌（Streptococcus lactis）

第12页：④四联球菌分裂

④四联球菌分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂，分裂后每四个细胞在一起呈田字形。如四联微球菌（Micrococcus tetragenus）

第13页：（5）八叠球菌

(5)八叠球菌按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌在一起成立方体形。如藤黄八叠球菌（Sarcina ureae)

第14页：（6）葡萄球菌分裂面不规则

(6)葡萄球菌分裂面不规则，多个球菌聚在一起，像一串串葡萄。如金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus)

第15页：2.杆菌

• 2.杆菌杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长短、粗细等都有所差异
• 杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状、梭杆状、月亮状、分枝状、竹节状等
• 按杆菌细胞的排列方式则有链状、栅状、“八”字状以及有鞘衣的丝状等
• (一)细菌的形态

第16页：（2）杆菌短

（2）杆菌短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌

第17页：2、杆状细胞

2、杆状细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般不作为分类依据。

第18页：链状杆菌单

链状杆菌单杆菌

第19页：杆菌细胞两端的形态特征

杆菌细胞两端的形态特征

第20页：一般情况下,同一种杆菌

一般情况下,同一种杆菌的宽度比较稳定,但它的长度经常随培养时间、培养条件的不同而有较大的变化。杆菌举例：大肠杆菌（Escherichia coli）枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）北京棒杆菌（Corynebacteriun Pekinensis）

第21页：（3）螺旋菌

• （3）螺旋菌螺旋状的细菌称为螺旋菌
• 根据其弯曲情况分为：弧菌：螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形例：霍乱弧菌、逗号弧菌螺旋菌：螺旋满2—6环，螺旋状例：干酪螺菌螺旋体：旋转周数在6环以上，菌体柔软
• 例：梅毒密螺旋体

第22页：螺旋菌弧菌

螺旋菌弧菌螺旋体（3）螺旋菌

第23页：弧菌

弧菌

菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，形似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。(寄生性弧菌-----蛭弧菌)霍乱弧菌

第24页：螺旋菌

• 螺旋菌：菌体回转如螺旋，螺旋数目和螺距大小因种而异
• 鞭毛二端生
• 细胞壁坚韧，菌体较硬

第25页：螺旋体菌

螺旋体菌

菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。梅毒密螺旋体

第26页：细菌的特殊形态

细菌的特殊形态

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、三角形、方形等特殊形态的细菌。

第27页：细菌的特殊形态

细菌的特殊形态

第28页：影响细菌形态的因素

• 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29页：（4）产生异常形态

（4）产生异常形态的原因环境条件的变化：物理、化学因子的刺激培养时间过长阻碍细胞正常发育细胞衰老营养缺乏自身代谢产物积累过多异常形态正常形态环境条件恢复正常

第30页：2.细菌的大小

(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

第31页：2.细菌的大小

2.细菌的大小

第32页：通常球菌直径

• 通常球菌直径：0.2 —1.5μm，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0.5μm1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm;109个大肠杆菌重1 mg.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
• 2.细菌的大小

第33页：一般细菌的大小范围

一般细菌的大小范围

0.5 ~ 1.5 mm （直径）0.2~ 1 mm （直径）×1~ 80 mm（长度）0.3~ 1 mm （直径）×1~ 50 mm（长度）(长度是菌体两端点之间的距离，而非实际长度)

第34页：菌名直径或宽×长/（μm×μm）

细菌细胞的大小

第35页：纳米细菌照片

第36页：纳米细菌

1999年，芬兰科学家E O Kajander等发现了一种能引起尿结石的纳米细菌（nanobacteria），其细胞直径最小仅为50 nm（1 mm=1000 nm），甚至比最大的病毒更小一些。这种细菌分裂缓慢，三天才分裂一次，是目前所知最小的具有细胞壁的细菌。

第37页：细菌大小测量结果图示

第38页：3、细菌大小测量结果

• 3、细菌大小测量结果的影响因素
• 个体差异；
• 干燥、固定后的菌体一般会由于脱水而比活菌体缩短1/3-1/4；
• 染色方法的影响，一般用负染色法观察的菌体较大；
• 幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大；
• 环境条件，如培养基中渗透压的改变也会导致细胞大小的变化

第39页：简单染色法正

简单染色法正染色革兰氏染色法鉴别染色法抗酸性染色法芽孢染色法死菌姬姆萨染色法细菌染色法负染色：荚膜染色法等活菌：用美蓝或TTC（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色4、细菌的染色法

第40页：涂片干燥固定染色1min水洗

涂片干燥固定染色1min水洗、吸干镜检①简单染色制备涂片标本→染色

第41页：革兰氏染色法

• 革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法，由丹麦医生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1－2min 结果:革兰氏阳性菌——紫色
• 革兰氏阴性菌——红色
• ②革兰氏染色法：

第42页：紫色阴性菌步骤

步骤

结果:阳性菌——紫色阴性菌——红色结晶紫初染碘液媒染乙醇脱色番红复染涂片固定革兰氏染色法（Gram Stain）

第43页：阳性菌阴

阳性菌阴性菌②革兰氏染色法

第44页：Figure 1 -A Gram stain

Figure 1 -A Gram stain of Gram + Staphylococcuscells.Figure 2 -Gram stain of Gram -E. colicellsFigure

第45页：③负染色

③负染色

第46页：用抗酸性染色对宿主体内

• 用抗酸性染色对宿主体内的麻风及结核分枝杆菌病原体进行检测抗酸性染色：1）细胞与碱性复红和苯酚的混合液一起加热
• 2）酸性酒精脱色
• 3）美蓝复染
• 抗酸性染色阳性菌：抗酸性染色阴性性菌：红色蓝色

第47页：染料①碱性

• 染料①碱性
• 染料
• ①碱性染料（basic dye）—带正电染料。其阳离子部分为发色基团，可与细胞中带负电的组分结合。如Crystal violet, Safranin, Methylene blue等
• ②酸性染料（Acid dye）—带负电染料。其阴离子部分为发色基团，可与细胞中带正电的组分结合。如Eosin, Congo red , Acid fuchsin 等
• ③脂溶性染料—如Sudan black。多数染料都是中性有机盐。据着色基的不同可分为以下类型：

第48页：（二）细胞的结构特殊构造

（二）细胞的结构特殊构造

部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造一般构造：一般细菌都有的构造

第49页：（二）细菌的细胞结构

(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、菌毛、性菌毛、芽孢。

第50页：细菌细胞结构

细菌细胞结构

第51页：1.细菌细胞

• 1.细菌细胞的一般构造
• （1）细胞壁（cell wall）细胞壁是位于菌体的最外层，内侧紧贴细胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占细胞干重的10%—25%

第52页：（2）细胞壁的功

• （2）细胞壁的功能：
• ①固定细胞外形和提高机械强度；
• ②为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；
• ③渗透屏障，阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质（分子量大于800）进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤；
• ④细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性的物质基础；

第53页：（3）细胞壁

• （3）细胞壁的化学组成与结构
• 细胞壁化学组成与结构
• 革兰氏染色的机理
• 青霉素的作用

第54页：细菌细胞壁的化学组成

细菌细胞壁的化学组成

成分占细胞壁干重的%革兰氏阳性细菌革兰氏阴性细菌肽聚糖磷壁酸类脂质蛋白质含量很高（30~95）含量较高（<50）一般无（<2）无含量很低（5~20）无含量较高（~20）含量较高革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较（3）细胞壁的化学组成与结构

第55页：细菌细胞壁的结构

• 细菌细胞壁的结构：
• 细胞壁的基本骨架——肽聚糖肽聚糖：是由N—乙酰胞壁酸（NAM）和N—乙酰葡糖胺（NAG）以及少数氨基酸短肽链组成的亚单位聚合而成的大分子复合体。肽聚糖单体：是由NAG 、NAM 、肽尾、肽桥构成。（3）细胞壁的化学组成与结构

第56页：A、肽聚糖四肽尾

• A、肽聚糖四肽尾由四个氨基酸分子按L型与D型交替方式连接而成双糖单位中的β-1,4-糖苷键很容易被溶菌酶(lysozyme)所水解，从而引起细菌因肽聚糖细胞壁的“散架”而死亡
• 肽桥起着连接前后两个四肽尾分子的“桥梁”作用
• 青霉素

第57页：革兰氏阳性细菌肽聚糖单体

革兰氏阳性细菌肽聚糖单体革兰氏阴性细菌肽聚糖单体细胞壁的基本骨架——肽聚糖

第58页：类型甲肽尾上连接点肽桥乙

类型甲肽尾上连接点肽桥乙肽尾上连接点实例ⅠⅡⅢⅣ第4 AA第4 AA第4 AA第4 AA-CO.NH-(Gly)5-(肽尾)1-2-D-Lys-第3 AA第3 AA第3 AA第3 AAE.ColiS.AureuM.LuteuC.poinsettiae肽聚糖分子中的4种主要肽桥类型

第59页：青霉素的作用

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。

第60页：肽聚糖网格状结构细胞壁

肽聚糖网格状结构细胞壁的基本骨架——肽聚糖

第61页：细菌细胞壁的结构

• 细菌细胞壁的结构
• 革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成磷壁酸：占10-40%。G+菌所特有,其主链由数十个磷酸甘油或磷酸核糖醇组成,有的还有由D—Ala和还原糖组成的侧链。肽聚糖:占60~90% ,不同菌种中肽聚糖(肽链)组分不同

第62页：根据结合部位

根据结合部位的不同分为

壁磷壁酸:含量多，通过共价键与肽聚糖分子结合,并延伸到肽聚糖分子表面, 带有负电荷。膜磷壁酸:与菌细胞原生质膜的脂类结合。

第63页：磷壁酸的结构

• 磷壁酸的结构磷壁酸的功能：
• 1.协助肽聚糖加固细胞壁；
• 2.增加细胞膜的稳定性；
• 3.提高膜结合酶的能力（带负电，吸附Mg2+）；贮藏元素；
• 4.构成噬菌体的吸附位点；
• 5.形成表面抗原决定簇的主要成分；
• 6.保证致病菌与其寄主的粘连

第64页：细菌细胞壁的结构

• 细菌细胞壁的结构
• 革兰氏阴性菌细胞壁：分内壁层和外壁层。内壁层：紧贴胞膜,仅由1—2层肽聚糖分子构成,占细胞壁干重5—10%,无磷壁酸。外壁层：位于肽聚糖层的外部。脂多糖脂蛋白、包括: 蛋白质层: 基质蛋白、外壁蛋白; 磷脂.类脂A核心多糖O-特异侧链

第65页：B、外膜(outer membrane)

B、外膜(outer membrane)位于革兰氏阴性细菌细胞壁外层，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干种蛋白质组成的膜，有时也称为外壁。

第66页：B、外膜(outer membrane)

B、外膜(outer membrane)脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚（8~10nm）的类脂多糖类物质，由类脂A、核心多糖(corepolysaccharide)和O-特异侧链（O-specific side chain，或称O-多糖或O-抗原）三部分组成。

第67页：C、外膜蛋白

C、外膜蛋白(outer membrane protein) 嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白。有20余种，但多数功能尚不清楚。

第68页：C、外膜蛋白

C、外膜蛋白(outer membrane protein)孔蛋白（porins）是由三个相同分子量（36000）蛋白亚基组成的一种三聚体跨膜蛋白，中间有一直径约1nm的孔道，通过孔的开、闭，可对进入外膜层的物质进行选择。非特异性孔蛋白特异性孔蛋白可通过分子量小于800~900的任何亲水性分子只容许一种或少数几种相关物质通过，如维生素B12和核苷酸等。

第69页：G+细菌与G-比较

G+细菌与G-细菌生物学特性比较

第70页：古生菌

古生菌

细胞壁不含正真的肽聚糖，而假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质与肽聚糖相似，由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖醛酸以β-1，3糖苷键交替连接而成，在后一个氨基糖上的肽尾由L-Glu、L-Ala和L-Lys组成，肽桥由L-Glu1个AA组成

第71页：（3）古生菌（Archaea）①概念

• （3）古生菌（Archaea）①概念的提出1977年，Carl Woese以16S rRNA序列比较为依据，提出的独立于真细菌和真核生物之外的生命的第三种形式
• 在分类地位上与真细菌和真核生物并列为三域（Domain），并且在进化谱系上更接近真核生物
• 在细胞构造上与真细菌较为接近，同属原核生物
• 多生活于一些生存条件十分恶劣的极端环境中，例如高温、高盐、高酸等
• 原名：古细菌（Archaebacteria）；后改名：古生菌（Archaea）

第72页：②古菌与细菌

②古菌与细菌的异同在细胞的结构与功能上，古生菌既有类似真细菌之处，也有类似真核生物之处，还具有一些自己独特的特点。β-1,3糖苷键不被溶菌酶水解假肽聚糖:N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸交替连接而成，连在后一氨基糖上的肽尾由L-glu、L-ala和L-lys三个L型氨基酸组成，肽桥则由L-glu一个氨基酸组成。

第73页：古生菌的质膜在本质

• 古生菌的质膜在本质上也是由磷脂组成，但它比真细菌或真核生物具有更明显的多样性
• 亲水头（甘油）与疏水尾（烃链）间是通过醚键而不是酯键连接的
• 细胞膜的化学组分存在多样性
• 古生菌的细胞质膜中存在着独特的单分子层膜或单、双分子层混合膜，而真细菌或真核生物的细胞质膜都是双分子层

第74页：RNA聚合酶

RNA聚合酶

细菌细胞只有一种，含有4个亚基；古菌比较复杂，有几种RNA聚合酶且有亚基较多

蛋白合成起始物

细菌是甲酰甲硫氨酸，古菌和真核生物是甲硫氨酸

辅酶

古菌有许多独特的辅酶

第75页：（4）缺壁细菌①L-型

• （4）缺壁细菌
• ①L-型细菌
• ②原生质体
• ③球状体
• ④支原体

第76页：（4）细胞壁缺陷细菌

（4）细胞壁缺陷细菌

缺壁突变——L型细菌实验室或宿主体内形成基本去尽——原生质体（G+）人工去壁部分去除——球状体（G_）在自然界长期进化中形成——支原体缺壁细菌

第77页：1、细胞壁（1）L型细菌

• 1、细胞壁
• （1）L型细菌（L-form of bacteria）细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。因英国李斯德（Lister）预防研究所首先发现而得名（1935年，念珠状链杆菌Streptobacillus moniliformis）大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、链球菌、分枝杆菌和霍乱弧菌等20多种细菌中均有发现，被认为可能与针对细胞壁的抗菌治疗有关。特点：没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态；有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”；对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似的小菌落（直径在0.1mm左右）；

第78页：细胞壁电镜图

第79页：1、细胞壁（3）球状体

• 1、细胞壁
• （3）球状体(sphaeroplast) ，又称原生质球采用上述同样方法，针对革兰氏阴性细菌处理后而获得的残留部分细胞壁（外壁层）的球形体。与原生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培养基上生长

第80页：1、细胞壁（4）支原体

• 1、细胞壁
• （4）支原体(Mycoplasma)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。因它的细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，?所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度

第81页：革兰氏染色的原理组成图

第82页：革兰氏染色的原理

革兰氏染色的原理

第83页：第一步

• 第一步：结晶紫使菌体着上紫色第二步：碘和结晶紫形成大分子复合物，分子大，能被细胞壁阻留在细胞内。第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应。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
• 革兰氏染色的原理

第84页：（2）细胞膜

• (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

第85页：细胞膜图示

第86页：2、细胞膜3）

• 2、细胞膜3）细胞膜的化学组成与结构模型：
• （1）磷脂亲水的极性端疏水的非极性端

第87页：磷脂在生理温度示意图

第88页：（1）磷脂在生理温度

• （1）磷脂在生理温度下，脂肪酸末端排列成固定的晶格
• 不饱和脂肪酸的双键可导致膜结构的变形
• 当磷脂分子中二者同时存在时，在一定条件下就阻碍了形成晶格结构所需要的有秩序排列
• 膜的流动性很大程度上取决于不饱和脂肪酸的结构和相对含量
• 细胞膜上长链脂肪酸的链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异，通常生长温度要求越高的种，其饱和度也越高，反之则低

第89页：（2）膜蛋白具运输功

（2）膜蛋白具运输功能的整合蛋白（integral protein）或内嵌蛋白（intrinsic protein）具有酶促作用的周边蛋白（peripheral protein）或膜外蛋白(extrinsic protein)膜蛋白约占细菌细胞膜的50%～70%，比任何一种生物膜都高，而且种类也多。--------细胞膜是一个重要的代谢活动中心。

第90页：（3）液态镶嵌模型

• （3）液态镶嵌模型(fluid mosaic model)
• ①膜的主体是脂质双分子层；
• ②脂质双分子层具有流动性；
• ③整合蛋白因其表面呈疏水性，故可“溶”于脂质双分子层的疏水性内层中；
• ④周边蛋白表面含有亲水基团，故可通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头相连；
• ⑤脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合；
• ⑥脂质双分子层犹如一“海洋”，周边蛋白可在其上作“漂浮”运动，而整合蛋白则似“冰山”状沉浸在其中作横向移动。1972年，辛格（J.S.Singer）和尼科尔森（G.L.Nicolson）

第91页：②细胞膜的结构1972年Singer和N

• ②细胞膜的结构1972年Singer和Nicolson提出的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
• 细胞膜液态镶嵌模型

第92页：细胞膜的生理功形态图

第93页：（4）细胞膜的生理功

• 4）细胞膜的生理功能：
• ①选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；
• ②是维持细胞内正常渗透压的屏障；
• ③合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等）的重要基地；
• ④膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所；
• ⑤是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位；不同种类细菌的膜在其结构和功能方面存在很大差异。这种差异非常巨大且具有特征性，因此膜化学可被用于对细菌进行鉴定

第94页：（5）间体

• （5）间体：由细胞膜内褶形成的囊状构造，其内充满着层状或管状的泡囊。一般位于细胞分裂的部位或附近。间体的功能:
• 参与隔膜形成
• 与核分裂有关
• 类线粒体功能
• 可分泌某些酶

第95页：间体的结构与功能

• 间体的结构与功能
• （二）细胞的结构5）间体（mesosome，或中体）：细胞质膜内褶而形成的囊状构造，其中充满着层状或管状的泡囊
• 多见于革兰氏阳性细菌
• 青霉素酶分泌、DNA复制、分配以及细胞分裂有关“间体”仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝像

第96页：间体的结构与功能概览图

第97页：1.非极性尾所连接

• 1.非极性尾所连接的长链脂肪酸的链长和饱和度与菌种种类和生长温度有关,生长温度越高,饱和度越高,反之越低
• 2.原核生物的细胞膜上一般不含胆固醇等甾醇，但支原体含有甾醇，它可以使细胞膜具有坚韧的物理强度
• 3.古细菌细胞膜具有的独特性和多样性：具有醚键连接；单分子层等。细菌细胞膜的特殊性：

第98页：古生菌的质膜在本质

• 古生菌的质膜在本质上也是由磷脂组成，但它比真细菌或真核生物具有更明显的多样性
• 亲水头（甘油）与疏水尾（烃链）间是通过醚键而不是酯键连接的
• 细胞膜的化学组分存在多样性
• 古生菌的细胞质膜中存在着独特的单分子层膜或单、双分子层混合膜，而真细菌或真核生物的细胞质膜都是双分子层

第99页：（3）细胞质及其内

(3)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

第100页：3、细胞质和内

3、细胞质和内含物颗粒状贮藏物(reserve materials)：贮藏物：不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能：贮存营养物。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、产碱菌和肠杆菌等硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌等贮藏物藻青素：蓝细菌藻青蛋白：蓝细菌磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌氮源类

第101页：①颗粒状内

①颗粒状内含物

细菌细胞质中含有各种颗粒状内含物，它们大多数为细胞贮藏物，颗粒状内含物的多少因细菌的种类、菌龄及培养条件不同而改变。主要有：异染粒、聚β－羟丁酸、肝糖粒、淀粉粒、脂肪粒、硫粒和液泡等。

第102页：①颗粒状内

①颗粒状内含物

第103页：1.聚β－羟丁酸颗粒

• 1.聚β－羟丁酸颗粒(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)聚β－羟丁酸颗粒是许多细菌细胞质内常含有的碳源类储藏物.PHB不溶于水,易被脂溶性染料(如苏丹黑)着色
• 功能:贮存碳源、能源和降低渗透压
• H H OH O C C C O-HCH3 H n

第104页：CH3—CHOH—CH2—COOHH--O—C—CH2—CO---OH〔

CH3—CHOH—CH2—COOHH--O—C—CH2—CO---OH〔〕CH3n(n﹥6)PHB:无毒、可塑、易降解，被认为是生产医用塑料、生物降解塑料的良好原料。

第105页：2.异染粒

2.异染粒

是普遍存在的贮藏物，主要成分是多聚偏磷酸盐

异染粒大小和结构

大小为0.5—1μm，是多聚偏磷酸盐的聚合物，分子呈线状

功能

贮存磷元素和能量，降低渗透压

第106页：异染粒图解

第107页：ppppppp+ ATP+ ADP( )n+ATP( )+

ppppppp+ ATP+ ADP( )n+ATP( )+ ADPn+1多聚偏磷酸盐：

第108页：磁小体

• 磁小体：存在于趋磁细菌中的，成分为Fe3O4，形状为平截八面体、平行六面体或六楞体，外有一层磷脂、蛋白质或糖蛋白包裹，无毒，具有导向功能
• ②磁小体(megnetosome)功能是导向作用，即借鞭毛游向对该菌最有利的泥、水界面微氧环境处生活
• 实用前景，包括生产磁性定向药物或抗体，以及制造生物传感器等

第109页：羧酶体图示

第110页：（三）细胞的结构③羧酶体

（三）细胞的结构③羧酶体(carboxysome)采用免疫电镜技术观察蓝细菌cyanobacterium Chlorogloeopsis fritischii中的羧酶体

第111页：④气泡

• ④气泡：由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。有些细菌细胞质中含有几个或多个气泡。气泡的功能：
• 调节细胞比重，以使其漂浮在合适的水层中
• 气泡吸收空气，空气中的氧气可供代谢需要。例：许多光合细菌和水生细菌、盐杆菌常含有气泡

第112页：④气泡（gas vocuoles）许多光

• ④气泡（gas vocuoles）许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满气体的泡囊状内含物，大小为0.2～1.0μm×75nm，内由数排柱形小空泡组成，外有2nm厚的蛋白质膜包裹
• 功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质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“水华”
• 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
• 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

第113页：细菌细胞的基本结构显微图

第114页：细菌细胞的基本结构电镜图

第115页：④气泡（gas vocuoles）

• ④气泡（gas vocuoles）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

第116页：细菌细胞的基本结构形态图

第117页：细菌细胞的基本结构组成图

第118页：细菌细胞的基本结构图解

第119页：⑥硫粒（sulfur globules）

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

H2S→S→SO4-2功能

a.好氧硫细菌的能源b.厌氧硫细菌的电子供体

第120页：⑦多糖类贮藏物在真细菌中以糖

⑦多糖类贮藏物在真细菌中以糖原为多糖原粒较小，不染色需用电镜观察，用碘液染成褐色，可在光学显微镜下看到。糖原粒淀粉粒有的细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色。

第121页：7.肝糖粒和淀粉粒

7.肝糖粒和淀粉粒

都是α-1,4或α-1,6糖苷键的葡萄糖聚合物。这些贮藏物通常较均匀地分布在细胞质内，颗粒较小。若这类贮藏物大量存在时，用碘使对其染色，肝糖粒能被碘液染成红色，淀粉粒被碘成蓝色

8.脂肪粒

脂肪粒的折光性较强，它可被脂溶性染料染色；细胞生长旺盛时，脂肪粒增多，细胞遭破坏后，脂肪粒可游离出来

9.液泡

许多活细菌细胞内有液泡，液泡主要成分是水和可溶性盐类，被一层脂蛋白的膜包围。可用中性红染色使之显现出来。液泡具有调节渗透压的功能，还可与细胞质进行物质交换

第122页：（三）细胞的结构10.载色体

（三）细胞的结构10.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

第123页：贮藏物示意图

第124页：（2）贮藏物

• 2）贮藏物(reserve materials)：微生物储藏物的特点及生理功能：不同微生物其储藏性内含物不同（例如厌气性梭状芽孢杆菌只含PHB，大肠杆菌只储藏糖原，但有些光合细菌二者兼有）微生物合理利用营养物质的一种调节方式当环境中缺乏能源而碳源丰富时，细胞内就储藏较多的碳源类内含物，甚至达到细胞干重的50%，如果把这样的细胞移入有氮的培养基时，这些储藏物将被作为碳源和能源而用于合成反应
• 储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不适合的pH，渗透压等的危害
• （例如羟基丁酸分子呈酸性，而当其聚合成聚-β-羟丁酸（PHB）就成为中性脂肪酸了，这样便能维持细胞内中性环境，避免菌体内酸性增高
• ）储藏物在细菌细胞中大量积累，是重要的自然资源

第125页：④核糖体

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

第126页：3、拟核

细菌DNA

长度：一般为：1—3mm例：大肠杆菌的DNA长约1mm

功能

负载遗传信息

第127页：细菌细胞的基本结构构造图

第128页：质粒

• 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.

第129页：（二）细菌细胞的特殊结构

（二）细菌细胞的特殊结构1、荚膜：某些细菌细胞壁外的一层粘液性物质。

第130页：荚膜的观察

荚膜的观察

荧光显微镜负染色特殊染色荧光显微镜下的荚膜

第131页：根据荚膜的形状和厚度

荚膜或大荚膜

粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度：＞0.2µm

微荚膜

粘液状物质较薄，厚度：＜0.2µm ，与细胞表面牢固结合

粘液层

粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散,可向周围环境中扩散,增大黏性

菌胶团

多个细菌共有一个荚膜

第132页：根据荚膜的形状和厚度概览图

第133页：荚膜与菌落形态光滑图示

第134页：根据荚膜的形状和厚度结构图

第135页：荚膜与菌落形态光滑示意图

第136页：荚膜与菌落形态光滑

荚膜与菌落形态光滑（Smooth,S-)型菌落——产荚膜的细菌在固体培养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、呈粘液状，称S-型菌落。粗糙（Rough,R-)型菌落——不产荚膜的细菌形成的菌落表面干燥、粗糙、称R-型菌落。

第137页：荚膜的形成条件（1）

• 荚膜的形成条件
• （1）荚膜的形成是微生物的遗传特征之一，是“种”的特征。但不是细菌的必要结构，失去荚膜的菌株照样能够生活
• (2)荚膜的形成与组成明显受培养基成分和培养条件的影响（与环境密切相关）。如肠膜明串珠菌(Leuconosto mesenterondes)以蔗糖为碳源时合成葡聚糖成分的荚膜。

第138页：荚膜的组成

• 荚膜的组成：因种而异，除水外，主要是多糖（包括同型多糖和异型多糖），此外还有多肽，蛋白质，糖蛋白等。荚膜的生理功能：
• 保护细胞，抗干燥
• 贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质
• 荚膜可以抵御外界细胞对菌体的吞噬作用，与致病力有关，荚膜具有抗原性
• 可作为透性屏障和离子交换系统
• 表面附着作用
• 细菌间的信息识别作用
• 堆积代谢废物

第139页：荚膜与生产实践的关系

• 荚膜与生产实践的关系应用：荚膜也可以成为有价值的材料
• 如：肠膜明串珠菌（Leucomostocmesenteroides）的葡聚糖荚膜已用于生产代血浆的主要成分——右旋糖酐和葡聚糖凝胶制剂
• 从野菜黄单胞菌（Xanthomonascampestris）荚膜提取黄原胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开采中优良的压浆剂
• 用产菌胶团的菌进行污水处理等
• 通过荚膜的血清学反应进行细菌鉴定（荚膜膨胀试验）
• 危害：食品变质发粘
• 增强致病力
• 造成严重龋齿等
• 唾液链球菌+变异链球菌己糖转移酶蔗糖变为果聚糖细菌发酵乳酸积累腐蚀珐琅质龋齿

第140页：2、鞭毛

2、鞭毛

某些细菌表面由细胞内生出的细长、波曲、毛发状的结构

鞭毛的长度

一般为15—20 µm，最长可达70 µm

鞭毛的直径

为0.01—0.02 µm. 不同细菌的鞭毛数目和着生位置不同，鞭毛数目一般一至数十条

第141页：鞭毛的化学组成图解

第142页：鞭毛的化学组成

• 鞭毛的化学组成：主要由鞭毛蛋白构成，还含有少量的多糖、脂类和核酸等
• 鞭毛起源于细胞质膜内侧的基粒
• 细胞质区内有一个颗粒状小体，此小体为基粒，鞭毛自基粒长出穿过细胞壁延伸到细胞外部

第143页：鞭毛的结构

鞭毛的结构

鞭毛丝鞭毛鞭毛钩基体

第144页：鞭毛的结构概览图

第145页：鞭毛的结构及其运动图示

第146页：鞭毛的结构模式图

第147页：（3）鞭毛的结构及其运动机制问题

3）鞭毛的结构及其运动机制问题1：鞭毛如何运动？鞭毛是如此的细小，根本无法对其运动情况进行直接观察！

第148页：（3）鞭毛的结构及其运动机制

3）鞭毛的结构及其运动机制鞭毛运动机制：“旋转论”（rotation theory）“挥鞭论”（bending theory）西佛曼（M.Silverman）和西蒙（M.Simon）的“拴菌”试验(tethered-cell experiment)

第149页：（3）鞭毛的结构及其运动机制有关

• 3）鞭毛的结构及其运动机制有关鞭毛运动的机制曾有过“旋转论”（rotation theory）和“挥鞭论”（bending theory）的争议
• 1974年，美国学者西佛曼（M.Silverman）和西蒙（M.Simon）曾设计了一个“拴菌”试验(tethered-cell experiment)，设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在光学显微镜下观察细胞的行为
• 结果发现，该菌是在载玻片上不断打转（而非伸缩挥动），从而肯定了“旋转论”是正确的

第150页：（3）鞭毛的结构

3）鞭毛的结构及其运动机制

第151页：鞭毛推动细菌运动构造图

第152页：鞭毛的结构形态图

第153页：（4）鞭毛推动细菌运动

4）鞭毛推动细菌运动的特点（1）速度一般速度在每秒20～80μm范围，最高可达每秒100μm（每分钟达到3000倍体长），超过了陆上跑得最快的动物——猎豹的速度（每分钟1500倍体长或每小时110公里）。

第154页：（4）鞭毛推动细菌运动

4）鞭毛推动细菌运动的特点（2）方式细菌以推进方式做直线运动（逆时针方向旋转）以翻腾形式做短促转向运动（顺时针方向旋转）

第155页：（3）细菌的趋避运动鞭毛的功

（3）细菌的趋避运动鞭毛的功能是运动，这是原核生物实现其趋性（taxis）即趋向性的最有效方式。化学趋避运动或趋化作用（chemotaxis）：细菌对某化学物质敏感，通过运动聚集于该物质的高浓度区域或低浓度区域。

第156页：（3）细菌的趋避运动化学

（3）细菌的趋避运动化学趋避运动或趋化作用（chemotaxis）：细菌对某化学物质敏感，通过运动聚集于该物质的高浓度区域或低浓度区域。

第157页：无化学梯度

• 无化学梯度：进行随机运动存在引诱剂浓度梯度中：朝着浓度升高的方向前进时翻滚的频率降低（或运动的时间更长），而在朝着浓度低的方向移动时仍以正常频率进行翻滚、转向，其结果是使细菌沿着浓度高的方向运动
• 化学物质浓度的暂时变化也决定着细菌的行为：细菌可把其所处当前环境与瞬间前的进行对比，如果引诱剂浓度升高了，则翻滚减少、运动时间变长
• 对驱避剂的反应则相反，沿着浓度降低的方向离开驱避剂时，翻滚发生的频率降低（运动时间延长）

第158页：无化学梯度结构图

第159页：（4）鞭毛推动细菌运动

4）鞭毛推动细菌运动的特点问题3：如何观察鞭毛在运动中的旋转方向？细菌以推进方式做直线运动（逆时针方向旋转）以翻腾形式做短促转向运动（顺时针方向旋转）实现趋向性把聚苯乙烯胶乳珠黏附在鞭毛上，观察细菌运动时该胶乳珠绕着鞭毛轴进行的转动。

第160页：鞭毛推动细菌运动模式图

第161页：鞭毛推动细菌运动显微图

第162页：（参见P60）每个细菌约有250～

（参见P60）每个细菌约有250～300条菌毛。有菌毛的细菌一般以革兰氏阴性致病菌居多，借助菌毛可把它们牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上，进一步定植和致病。

第163页：（4）性毛(pili,单数pilus)

• （4）性毛(pili,单数pilus)构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根
• 性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质
• 有的性毛还是RNA噬菌体的特异性吸附受体

第164页：（5）芽孢概念

（5）芽孢概念

某些菌生长到一定阶段，细胞内形成一个圆形、椭圆形或卵圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的内生孢子，是对不良环境有较强抵抗力的休眠体。芽孢

第165页：胞外壁芽孢衣皮层

胞外壁芽孢衣皮层芽孢壁芽孢膜芽孢质芽孢核区核心

第166页：胞外壁芽孢衣皮层图解

第167页：能形成芽孢的细菌种类

• 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168页：炭疽芽孢杆菌

炭疽芽孢杆菌（Bacillus anthracis）

第169页：芽孢的形态及其在细胞中的位置

芽孢的形态及其在细胞中的位置

B 近中央A 末端C 中央

第170页：芽孢形状及它

芽孢形状及它在母细胞中的位置

第171页：细菌芽孢的各种类型

细菌芽孢的各种类型

第172页：芽孢的组成和结构

• 芽孢的组成和结构芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心.芽孢的结构
• 芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差,不易着色
• 核心含有大量的DNA、RNA、蛋白质酶等物质，还含有2,6—吡啶二羧酸（DPA）,DPA是芽孢特有的成分。一般以DPA—Ca的形式存在
• 皮层主要含芽孢肽聚糖、DPA—Ca，皮层体积大，比较致密
• 芽孢平均含水量低,约40%.

第173页：（4）芽孢的耐热机制

• 4）芽孢的耐热机制芽孢与母细胞相比不论化学组成、细微结构、生理功能等方面都完全不同渗透调节皮层膨胀学说芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取芽孢核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀
• 渗透压可高达20个大气压左右，含水量约70%，略低于营养细胞（约80%），但比芽孢整体的平均含水量（40%左右）高出许多
• 核心部分的细胞质却变得高度失水，因此，具极强的耐热性
• 含水量：10%～25%，因而特别有利于抗热、抗化学药物（如H2O2），并可避免酶的失活

第174页：轴丝形成

轴丝形成形成前芽孢前芽孢隔膜形成前芽孢发育成熟芽孢形成芽孢囊裂解4、芽孢的形成过程

第175页：芽孢的特性

• 芽孢的特性:
• 具有很强的抗热、抗干燥、抗辐射、抗化学药物能力
• 含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易着色
• 新陈代谢几乎停止，处于休眠状态
• 一个芽孢萌发产生一个个体。芽孢的抗热机制：目前尚不清楚，但可能与以下因素有关，如含水量低、壁厚而致密，芽孢中的酶分子量小，比较耐热。过去认为芽孢抗热与DPA有关

第176页：9、芽孢的本质

9、芽孢的本质芽孢既不是细菌生活周期的必经阶段，也不是细菌繁殖的一种形式，又不是对环境的消极反应，而是一种生命形式，一种独立的休眠体。

第177页：8、研究芽孢的意义

• 8、研究芽孢的意义：
• 1、分类鉴定
• 2、保存菌种
• 3、分离菌种
• 4、生物杀虫
• 5、灭菌标准

第178页：（7）细菌的其他休眠构造粘液孢子

7）细菌的其他休眠构造粘液孢子(myxospore)粘细菌(myxobacteria)产生

第179页：（7）细菌的其他休眠构造孢囊

7）细菌的其他休眠构造孢囊(cyst)棕色固氮菌( Azotobacter vinelandii)

第180页：7、伴胞晶体

• 7、伴胞晶体（parasporal crystal）少数芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌（Bacillusthuringiensis）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
• 特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感
• 容易溶于碱性溶剂

第181页：（6）伴孢晶体（parasporal

6）伴孢晶体（parasporal crystal）

第182页：苏云金芽孢杆菌

苏云金芽孢杆菌（B.thuringiensis）的芽孢和伴孢晶体

第183页：（6）伴孢晶体

6）伴孢晶体（parasporal crystal）伴孢晶体鳞翅目幼虫口服伴孢晶体在肠道迅速溶解（中肠pH 为9.0-10.5）吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔肠道中的碱性溶液进入血液，后者pH升高，昆虫全身麻痹而死亡

第184页：伴孢晶体模式图

第185页：Bt生物杀虫剂的研究

• Bt生物杀虫剂的研究与应用：
• 1、液体或固体发酵生产菌体在农田直接施用；
• 2、将毒蛋白克隆到植物中构建基因工程抗虫作物；
• 3、研究如何提高Bt杀虫剂的生产与应用水平

第186页：Bt生物杀虫剂的研究电镜图

第187页：（三）细菌的繁殖和培养（一）

• （三）细菌的繁殖和培养（一）
• ①核分裂
• ②形成横隔壁
• ③子细胞分离

第188页：（二）群体形态1.固体培养菌落

• （二）群体形态
• 1.固体培养菌落：在固体培养基上,由单个细胞繁殖形成的肉眼可见的子细胞群体。菌苔:大量细胞密集生长,结果长成的各“菌落”连接成一片
• (1)平板培养

第189页：不同的微生物种类

• 不同的微生物种类，其菌落特征不同
• 同一种菌在不同培养条件下菌落特征也不尽相同
• 菌落的特征：包括大小、形状、颜色、边缘、质地、透明度、光泽、表面、湿润度等

第190页：不同的微生物种类图解

第191页：（2）固体斜面培养2. 液体

• (2)固体斜面培养
• 2. 液体培养基
• 3. 半固体培养

第192页：平板上不同种类细菌

平板上不同种类细菌的菌落形态及它们个体的显微镜观察

第193页：（三）影响菌落形态

• （三）影响菌落形态
• 1、邻近菌落
• 2、培养时间
• 3、培养基成分
• 4、培养温度

第194页：细菌菌落的特征一般都较小

细菌菌落的特征一般都较小，菌落与培养基结合不紧密，用接种针容易挑起，多数表面较光滑、湿润、较粘稠，易挑取，质地均匀，色泽多样。

第195页：常见的主要的几个细菌属

• 常见的主要的几个细菌属：
• 1、假单胞杆菌属
• 2、醋酸杆菌属
• 3、埃希氏杆菌属
• 4、沙门氏菌
• 5、变形杆菌
• 6、乳杆菌属
• 7、双歧杆菌属
• 8、芽孢杆菌属
• 9、梭状芽孢杆菌属
• 10、葡萄球菌属
• 11、其它五、常见的细菌

第196页：（四）常见细菌举例

• （四）常见细菌举例：
• 熟记以下基本细菌学名：大肠埃希氏杆菌（Escherichia coli）
• 枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）北京棒杆菌（Corynebacteriun Pekinensis）B.Thuringiensis（苏云金芽孢杆菌）Clostridium acetobutylicum（丙酮丁醇梭菌）Streptococcus pneumoniaeMycobacterium tuberculosis（结核分支杆菌）Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单孢菌）Salmonella typhimuriumStaphylococcus aureusLactobacillus lactisSarcina lutae

第197页：放线菌的概念

放线菌的概念

放线菌(Actinomycetes)是一类具有丝状分枝细胞和无性孢子的G+原核微生物,由于菌落呈放射状而得名。第二节放线菌—Actinomycetes

第198页：一、放线菌与细菌的比较

• 一、放线菌与细菌的比较
• 同为单细胞，菌丝比真菌细，其直径与细菌接近；
• 同属原核生物。无核膜、核仁和线粒体等。核糖体70S等；
• 胞壁含磷壁酸，二氨基庚二酸，不含几丁质，纤维素；G+;
• 对环境的要求与细菌相近；
• 对溶菌酶敏感；
• 对抗生素的反应像细菌。总之，放线菌是一类介于细菌和真菌之间，而更接近于细菌的原核生物。所以：在Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. Vol.4 上归在分枝菌纲(Actinomycetes)

第199页：放线菌

放线菌是一类介于细菌和真菌之间的单细胞生物.一方面,放线菌的细胞构造和细胞壁的化学组成与细菌相似,与细菌同属原核生物;另一方面,放线菌菌体呈纤细的菌丝状,而且分枝,又以外生孢子的形式繁殖,这些特征又与霉菌相似.放线菌菌落中的菌丝常从一个中心向四周辐射状生长,因此叫放线菌.

第200页：放线菌分布

放线菌分布

主要存在于含有机质丰富的中性或偏碱性的土壤中，在空气、淡水和海水等处也有一定的分布。放线菌的生活类型：腐生（多数）寄生（少数）

第201页：放线菌的

• 放线菌的应用：
• 1、能产生大量的、种类繁多的抗生素，到目前为止，已分离得到的放线菌产生的抗生素达4000种以上
• 2、生产维生素和酶（维生素B
• 12、胡萝卜素；淀粉酶，溶菌酶，葡萄糖异构酶，角蛋白酶和酶的抑制剂）
• 3、生物固氮、进行甾体转化、烃类发酵和污水处理

第202页：放线菌的危害

• 放线菌的危害：
• 1、有的放线菌能引起人和动植物病害，如人类的皮肤病等
• 2、有的放线菌能使水和食品变味，或破坏棉毛织品和纸张等

第203页：本节提要

• 本节提要：
• 放线菌的形态构造
• 放线菌的繁殖
• 放线菌的菌落特征
• 放线菌的主要属

第204页：一、放线菌的形态构造大部分

• 一、放线菌的形态构造大部分放线菌由分枝状的菌丝组成，菌丝大多无隔膜，属单细胞
• 菌丝的粗细与细菌中的杆菌宽度相近（1μm左右）
• 细胞壁含胞壁酸、二氨基庚二酸，不含几丁质、纤维素
• 革兰氏阳性

第205页：（一）菌丝

(一)菌丝

根据形态和功能不同可分为：基内菌丝（营养菌丝）气生菌丝孢子丝一、放线菌的形态构造

第206页：1.基内菌丝

• 1. 基内菌丝•培养基内匍匐生长的菌丝，无隔，约0.2-0.8μm
• •通常会产生水溶性或脂溶性色素.•功能：吸收营养，所以又称营养菌丝
• (一)菌丝

第207页：Substrate mycelia

Substrate mycelia.

第208页：2.气生菌丝

• 2. 气生菌丝
• 2. 气生菌丝•由营养菌丝长出培养基外，伸向空间的菌丝。略粗于基丝0.5-1.2μm，也有色素产生。•功能：气生菌丝生长到一定阶段可分化出繁殖结构，即孢子丝

第209页：Aerial hyphae emerging from the

Aerial hyphae emerging from the substrate mycelium.Aerial mycelia

第210页：3.孢子丝

3. 孢子丝•概念

可以形成孢子的菌丝（具分类价值），•功能:繁殖。•形态：直、波曲、螺旋•着生方式：丛生、轮生

第211页：Streptomyceslividans1326Lawnofaerial

Streptomyceslividans1326LawnofaerialhyphaeReproductive myceliumMagnification of aerail hyphae

第212页：放线菌孢子丝类型

放线菌孢子丝类型

垂直单轮(无螺旋)弯曲丛生松环、初级螺旋钩状松螺旋紧螺旋单轮(有螺旋)双轮(无螺旋)双轮(有螺旋)

第213页：单轮生螺旋状放线菌孢子丝

单轮生螺旋状放线菌孢子丝的光学显微镜图片

第214页：（二）形态与结构

（二）形态与结构

第215页：二、放线菌（二）形态与结构营养菌丝匍匐生

二、放线菌（二）形态与结构营养菌丝匍匐生长于培养基内，吸收营养营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成气生菌丝气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形成孢子的菌丝，即孢子丝

第216页：放线菌概览图

第217页：孢子

• 孢子•形态：有圆、卵圆、柱状等
• 表面：或光滑或粗糙；有的还带有毛刺、鞭毛。•色素：因种而异

第218页：①基内菌丝断裂成大量杆菌状体

• ①基内菌丝断裂成大量杆菌状体的放线菌诺卡氏菌属（Nocardia）此属中多数种没有气生菌丝，只有营养菌丝。在培养15h至4天内，菌丝体产生横膈膜，分枝的菌丝体突然全部断裂成杆状、球状或带叉的杆状体
• ②菌丝顶端形成少量孢子的放线菌小单孢菌属（Micromonospora)不行成气生菌丝，只在营养菌丝上长出很多分枝小梗，顶端着生着一个孢子；其菌落较链霉菌小得多
• ③具有孢囊并产生孢囊孢子的放线菌链霉菌属(Streptomyces)共约1000多种。具有发育良好的菌丝体，菌丝体有基内菌丝、气生菌丝、和孢子丝之分；孢子丝和孢子的形态因种而异。抗生素主要由放线菌产生，而其中90%由链霉菌产生
• ④具有孢囊并产生游动孢子的放线菌放线菌属（Actinomyces)多为致病菌。只有营养菌丝，有隔膜，可断裂成V或Y形体。三、放线菌的代表属

第219页：放线菌的主要属示意图

第220页：三、放线菌的主要属

• 三、放线菌的主要属
• 1、诺卡氏菌属（Nocardia）烃类发酵，污水处理，产生抗生素（如万古霉素、头孢菌等）
• 2、小单孢菌属（Micromonospora)可产生多种抗生素，如庆大霉素、利福霉素等
• 3、链霉菌属(Streptomyces)产生许多著名的抗生素，如链霉素、红霉素、四环素等
• 4、放线菌属（Actinomyces)多为致病菌

第221页：放线菌主

• 放线菌主要通过形成无性孢子的方式进行繁殖，也可借菌丝断片（液体培养时）进行繁殖
• 无性孢子主要有以下三种：分生孢子、孢囊孢子和横隔孢子
• 二、放线菌的繁殖

第222页：1.分生孢子

1.分生孢子(conidiospores):•在气生菌丝顶端形成成串或单个孢子，菌丝分裂形成。

第223页：在气生菌丝顶端或基内

• 在气生菌丝顶端或基内菌丝顶端膨大或盘卷缠绕形成孢子囊，在孢子囊内形成孢囊孢子
• 孢囊：菌丝细胞在不同平面反复分裂，形成孢囊孢子.有的孢囊孢子可以丛毛运动
• 2、孢囊孢子

第224页：3、横隔孢子基内菌丝或气生

3、横隔孢子基内菌丝或气生菌丝横隔分裂形成，孢子常为球杆状，体积大小相似，又称节孢子或粉孢子。

第225页：放线菌的生活史

放线菌的生活史

第226页：孢子在适宜的条件下萌发

孢子在适宜的条件下萌发，长出1-3个芽管营养菌丝气生菌丝繁殖菌丝（孢子丝）孢子丝释放孢子

第227页：五、放线菌的菌落特征1.液体静止培养表面

• 五、放线菌的菌落特征
• 1.液体静止培养表面常形成一层膜
• 2、固体培养基培养菌落特征：质地致密、干燥、多皱、小而不蔓延、不易挑起，表面有放射状沟纹

第228页：Streptomyces coelicolor J1501A

Streptomyces coelicolor J1501A picture of colonies producing the pigmented antibiotic actinorhodin.Colonies of Streptomyces sp.（链霉菌属菌落）

第229页：SporulatingcoloniesonTomato-OatmealA

SporulatingcoloniesonTomato-OatmealAgarplates.Colonies of Streptomyces sp.

第230页：Streptomyces lividans 1326Colonies

Streptomyces lividans 1326Colonies growing on medium R2YE, producing both undecylprodigiosin and actinorhodin.

第231页：菌落形状

菌落形状

随菌种不同可有两类：（1）产生大量分枝状菌丝的菌种：如链霉菌属（Strptomyces)，菌丝发达、细、分枝多而且相互缠绕，和培养基结合紧密牢固，形成的菌落质地致密，表面呈绒状，坚实、干燥、多皱，菌落小而不蔓延，不易挑起或整个挑起。但当气生菌丝形成孢子丝、产生孢子后，菌落表面会发生变化，菌落呈絮状、粉状或颗粒状。

第232页：（2）不产生大量菌丝的菌种

（2）不产生大量菌丝的菌种

如诺卡氏菌属（Nocardia)形成的菌落，菌丝不发达，形成的菌落不致密，粘着力差，干燥，一般呈粉质，不易挑起，挑之易碎。

第233页：第三节 蓝细菌

• 第三节蓝细菌(cyanobacteria)
• 1.类囊体
• 2.异形胞
• 3.静息孢子
• 4.链丝段

第234页：第二节 蓝细菌

第二节蓝细菌（Cyanobacteria）概念:也称蓝藻或蓝绿藻（blue-green algae），是一类含有叶绿素a、能以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能、同化CO2为有机物质的光合细菌。以前曾归于藻类，因为它和高等植物一样具有光和色素----叶绿素a，能进行产氧型光合作用。

第235页：分布极广构造图

第236页：1、蓝细菌的代谢特点1）分布极广

• 1、蓝细菌的代谢特点1）分布极广
• 2）形态差异极大，有球状、杆状和丝状等形态
• 3）细胞中含有叶绿素a，进行产氧型光合作用
• 4）具有原核生物的典型细胞结构5）营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，多数能固氮，其异形细胞（heterocyst）是进行固氮的场所
• 6）分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，因此具有强的抗干旱能力
• 7）无鞭毛，但能在固体表面滑行，进行光趋避运动
• 8）许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮，保持在光线最充足的地方，以利光合作用
• 蓝细菌被认为是地球上生命进化过程中第一个产氧的光合生物，对地球上从无氧到有氧的转变、真核生物的进化起着里程碑式的作用
• 细胞核无核膜，也不进行有丝分裂，细胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸，革兰氏染色阴性

第237页：（1）蓝细菌

• （1）蓝细菌包括单细胞和丝状体两大类。单细胞类群呈球状、椭圆和杆状，常聚集成团并有共同的胶质层包裹。丝状体蓝细菌不分枝或有假分枝，通常也具有鞘的胶质外套；蓝细菌的细胞比细菌长，细胞内除一般的贮藏颗粒外，还有特有的蓝细菌颗粒（蓝细菌肽）
• （2）蓝细菌的细胞结构与G-相似，革兰氏染色阴性，能分泌粘胶物质，作滑行运动
• （3）蓝细菌通过无性方式繁殖。单细胞类群以裂殖方式繁殖，丝状类群除裂殖外还能通过连锁体脱离母体后长成新的丝状体，少数类群以释放成熟的内孢子方式繁殖
• （4）蓝细菌是能进行光合作用的原核生物。蓝细菌的光合作用部分称类囊体，类囊体膜上含有叶绿素a、β-胡萝卜素、类胡萝卜素和光合电子传递链的有关组分。蓝细菌具辅助色素--藻胆素，藻胆素与蛋白质共价结合成藻胆蛋白。由于蓝细菌的色素间含量比例不一，除蓝色外，可能有红色、紫色、黄色或绿色
• （5）有些蓝细菌具有固氮能力，蓝细菌有一定程度的细胞分化，可发育成特殊代谢的功能细胞，称为异形胞。异型胞在固氮作用中起重要作用，一些有异型胞的丝状蓝细菌形成静息孢子，具有抵御不良环境的作

第238页：2.蓝细菌的主要类群及其特点

2.蓝细菌的主要类群及其特点类群形态举例Ⅰ 单细胞单细胞或成聚集体黏杆蓝菌，聚球蓝菌Ⅱ 宽球蓝菌类多重分裂，产生许多小球形细胞(baeocyes)皮果蓝菌，宽球蓝菌Ⅲ 颤蓝菌类丝状，在单个平面上二分分裂，无异形胞颤蓝菌，螺旋蓝菌，鞘丝蓝菌，微鞘蓝菌Ⅳ 念球蓝菌类丝状，有异形胞鱼腥蓝菌，念珠蓝菌，眉蓝菌Ⅴ 分枝类丝状分枝飞氏蓝菌，真枝蓝菌

第239页：念珠蓝细菌照片

第240页：蓝细菌的主要类群及概览图

第241页：念珠蓝细菌

念珠蓝细菌

第242页：念珠蓝细菌结构图

第243页：蓝细菌的典型类群1示意图

第244页：四、蓝细菌的典型类群1.鱼腥

• 四、蓝细菌的典型类群
• 1.鱼腥蓝细菌属
• 2.念珠蓝细菌属
• 3.螺旋蓝细菌属鱼腥蓝细菌螺旋蓝细菌

第245页：葛仙米Nostoc commune Va

• 葛仙米Nostoc commune Vauch 属于念珠藻科，植物体由许多圆球形细胞组成不分枝的单列丝状体，形如念珠状（如下图）
• 丝状体外面有一个共同的胶质鞘，形成片状或团块状的胶质体
• 在丝状体上相隔一定距离产生一个异形胞，异形胞壁厚，与营养细胞相连的内壁为球状加厚，叫做节球
• 在两个异形胞之间，或由于丝状体中某些细胞的死亡，将丝状体分成许多小段，每小段即形成藻殖段(连锁体)
• 异形胞和藻殖段的产生，有利于丝状体的断裂和繁殖
• 分布于各地，生于湿地或地下水位较高的草地上
• 民间习称“地木耳”，可供食用和药用
• 能清热，收敛，明日

第246页：许多蓝细菌生长在池塘和湖泊

许多蓝细菌生长在池塘和湖泊中，在夏、秋两季大量繁殖，并形成胶质团浮于水面，形成“水花”，使水体变色。三、蓝细菌的生态作用和重要意义在滇池蓝藻水华收集区里，自动吸藻器在吸取厚达5厘米的微囊藻水华。

第247页：微囊藻

微囊藻

第248页：第四节 支原体

第四节支原体（Mycoplasma)、立克次氏体(Rickettsia)和衣原体(Chlamydia)

第249页：支原体

支原体、立克次氏体和衣原体支原体（Mycoplasma）立克次氏体（Rickettsia）衣原体（Chlamydia）革兰氏阴性细菌，其大小和特性均介于通常的细菌与病毒之间。

第250页：表1－4 支原体等与细菌、病毒的比较

表1－4 支原体、立克次氏体、衣原体与细菌、病毒的比较（

第251页：支原体与细菌的比较表

第252页：表1－4 支原体等概览图

第253页：立克次氏体图示

第254页：立克次氏体（Rickettsia）

立克次氏体（Rickettsia）是大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。二、立克次氏体（Rickettsia）1、概念H.T.Ricketts 1909年，首次发现斑疹伤寒的病原体，并因研究此病而牺牲，1916年人们以他的名字命名这类病原体作为纪念。

第255页：立克次氏体示意图

第256页：（一）立克次氏体

• （一）立克次氏体（Rickettsia）2、特性2）从一种宿主传至另一宿主的特殊生活方式主要以节肢动物（虱、蜱、螨等）为媒介，寄生在它们的消化道表皮细胞中，然后通过节肢动物叮咬和排泄物传播给人和其他动物
• 有的立克次氏体酿成严重疾病，如人类的流行性斑疹伤寒、羌虫热、Q热等，并常伴随着灾害、战争和饥饿，曾长期与人类的痛苦、灾难联系在一起
• 防治：预防为主

第257页：（三）衣原体（Chlamydia）

• （三）衣原体（Chlamydia）1、概念介于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物
• 过去误认为“大病毒”，但它们的生物学特性更接近细菌而不同于病毒
• 在宿主细胞内观察到的衣原体微菌落（microcolony）

第258页：三、衣原体（Chlamydia）

• 三、衣原体（Chlamydia）2、特性1）细胞结构与细菌类似
• 具有类似的细胞壁，细胞壁内也含有胞壁酸、二氨基庚二酸
• 70S核糖体也是由30S和50S二个亚基组成）2）细胞呈球形或椭圆形，直径0.2-0.3 mm，能通过细菌滤器
• 3）专性活细胞内寄生
• 衣原体有一定的代谢活性，能进行有限的大分子合成，但缺乏产生能量的系统，必须依赖宿主获得ATP，因此又被称为“能量寄生型生物”
• 4）在宿主细胞内生长繁殖具有独特的生活周期，即存在原体和始体两种形态

第259页：细胞结构与细菌类似构造图

第260页：衣原体形态图

第261页：2、特性1）细胞结构与细菌类似

• 2、特性1）细胞结构与细菌类似
• 2）细胞呈球形或椭圆形，直径0.2-0.3 mm，能通过细菌滤器
• 3）专性活细胞内寄生
• 4）在宿主细胞内生长繁殖具有独特的生活周期，即存在原体和始体两种形态
• 5）衣原体广泛寄生于人类、哺乳动物及鸟类，少数致病
• 1956年，我国微生物学家汤飞凡等应用鸡胚卵黄囊接种法，在国际上首先成功地分离培养出沙眼衣原体
• 沙眼衣原体是人类砂眼的病原体，甚至引起结膜炎、角膜炎、角膜血管翳等临床症状，成为致盲的重要原因
• 6）衣原体不耐热，60度10分钟即被灭活，但它不怕低温，冷冻干燥可保藏多年
• 对红霉素、氯霉素、四环素敏感

第262页：四、粘细菌（myxobacteria）

• 四、粘细菌（myxobacteria）
• 1、营养细胞：杆状、柔软、缺乏坚硬的细胞壁，无鞭毛，产生粘液，可在固体表面作“滑行”运动，以分裂方式进行繁殖
• 2、子实体：营养细胞发育到一定阶段，在适宜的条件下彼此向对方移动，在一定位置聚集成团，形成形态各异，肉眼可见的子实体

第263页：四、粘细菌单个子实体

• 四、粘细菌单个子实体中可能含有109个或更多由某些营养细胞转变而成的休眠结构，称为粘孢子（mycospore）
• 在营养生长阶段如果有足够的养料就不形成子实体子实体干燥后，可借助风力、水力等到处传播，遇到适宜的环境又萌发成为营养细胞
• （P 357）

第264页：粘细菌单个子实体概览图

第265页：粘细菌图示

第266页：四、粘细菌

四、粘细菌能形成子实体是粘细菌区别于其它原核微生物的最主要标志

第267页：四、粘细菌

四、粘细菌

第268页：粘细菌模式图

第269页：五、蛭弧菌

• 五、蛭弧菌
• 1、高速猛烈碰撞、附着于宿主细胞；2、100转/秒以上转速“钻孔”、收缩、进入宿主细胞的周质空间，同时失去鞭毛；
• 3、生长繁殖，并使宿主细胞裂解；

第270页：蛭弧菌电镜图

第271页：复习题1

• 复习题1
• 复习题
• 1、概念：肽聚糖、间体、质粒、异染粒、荚膜、菌胶团、鞭毛、芽孢、菌落、菌苔
• 2、问答题
• （1）原核细胞与真核细胞有什么区别？
• （2）细菌的基本结构和特殊结构都包括那些？
• （3）试绘出细菌细胞构造模式图，并注明一般结构和特殊结构
• （4）试述G+和G-细菌细胞壁的主要构造，并简要说明其异同
• （5）什么是革兰氏染色法？它的主要步骤是什么？哪一步是关键？

第272页：（6）试述革兰氏染色

• （6）试述革兰氏染色的机理
• （7）荚膜的化学成分如何？有何生理功能？
• （8）鞭毛的化学组成及在细胞中的起源？
• （9）试述芽孢的结构及芽孢的特性？
• （10）常见的几个细菌属的特性？

第273页：复习题

• 复习题：
• 1、什么是放线菌？放线菌有哪些应用？
• 2、什么叫基内菌丝、气生菌丝和孢子丝？它们之间有何联系？
• 3、放线菌如何繁殖？
• 4、放线菌的菌落有何特点？