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本课件围绕原核微生物展开,先界定原核生物的特征与三菌三体的类群划分,再依次讲解细菌的形态与大小、显微镜观察与染色方法、细胞壁与细胞膜等一般构造、芽孢与鞭毛等特殊构造以及繁殖方式,最后介绍放线菌的分布、个体形态、菌落特点、繁殖方式与常见种属。
第一章:原核微生物形态、构造和功能细菌(bacteria)放线菌(actinomycetes))蓝细菌(cyanobacteria)其他几种原核微生物(others)古生菌(archaea)
第一节细菌
细菌是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。
在分类学上的位置属于原核生物界(Procaryotae),细菌门(Bacteriophyta),真细菌纲(Eubacteriae),
细菌(Bacteria)细菌的群体形态细菌的构造及其功能细菌的繁殖方式细菌的形态、大小观察细菌的方法
观察工具(tools)普通光学显微镜暗视野显微镜相差显微镜荧光显微镜电子显微镜microorganismscan be observed using a microscope
用显微镜观察细菌的方法活体观察染色观察压滴法悬滴法菌丝埋片法
细菌染色法死菌正染色负染色:简单染色法鉴别染色法革兰氏染色法抗酸性染色法芽孢染色法荚膜染色法等活菌: 用美蓝或TTC(氯化三苯基四唑)等作活菌染色姬姆萨染色法染色观察
一. 细菌的形态与大小(一)细菌的细胞形态
1、基本形态球状、杆状、螺旋状
球菌coccus杆菌bacillus螺旋菌spirilla
球菌的种类
常见球菌双球菌四联球菌链球菌葡萄球菌
coccus
Filamentous Cyanobacterium, Anabaenasp. (SEM x5,000)
杆菌的种类
bacillus
棒杆菌
螺旋菌的种类弧菌Vibrio 螺旋菌Spirilla螺旋体Spirochaeta*
vibrio
螺旋菌
(二) 细菌细胞的大小用mm表示
(二)细菌细胞的大小用mm表示大小球菌:f0.2~1.5mm杆菌:宽×长小型:0.2~0.4×0.7~1.5mm中型:0.5~1.0×2.0~3.0mm大型:1.0~1.5×3.0~8.0mm螺旋菌:宽×长0.3~1.0×1~50mm
测定方法
测定方法:测微尺测定,投影或照相测定影响大小测定的因素测定方法菌龄(主要影响长度)细胞的干重:10-12 ~10-13g/个
细菌电子显微镜照片细菌细胞的大小普通光学显微镜下用测微尺测细菌大小
细菌细胞的大小细胞的大小是细菌分类特征不同细菌细胞大小不同同一细菌的不同菌龄细胞大小不同细菌细胞大小还与营养等因素相关细胞大小的测量结果只是近似值或平均值
细菌细胞的一般构造
细胞构造
(一)一般构造1. 细胞壁cell wall(1)定义:细胞壁是位于细胞表面、内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧、略具弹性的结构。
(2)生理功能
固定细胞外形
保护细胞免受机械和渗透压等外力的损伤。
为鞭毛运动提供支点
对大分子物质的屏障作用
赋予细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。
为正常细胞分裂
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-)革兰氏染色步骤示意图细胞壁与革兰氏染色
基本结构:细胞壁含有特殊的肽聚糖
G+细胞壁
G+细胞壁:一层,10-50(20-80)nm,含90%的肽聚糖和10%的磷壁酸
G-细胞壁:2层内壁层:2-3nm,肽聚糖外壁层/外膜:8-10nm,由脂多糖、磷脂和外膜蛋白构成
周质空间(periplasmic space)
S. aureus
细胞壁含特殊的肽聚糖
②磷壁酸teichoic acidG+细胞壁特有的一种酸性多糖。
主要种类:甘油磷壁酸核糖醇磷壁酸壁磷壁酸膜磷壁酸
磷壁酸的功能因带负电荷,故可与环境中的Mg+等阳离子结合,提高这些离子的浓度,以保证细胞膜上一些合成酶维持高活性的需要。
保证革兰氏阳性致病菌与其宿主间的粘连赋于革兰氏阳性细菌以特异的表面抗原提供某些噬菌体以特异的吸附受体贮藏磷元素调节细胞内自溶素(autolysin)的活力防止细胞死亡与NAM第6位上的羟基结合从而在纵向上加强了肽聚塘结构
G+` G-肽聚糖的组成异同(基本相同)肽尾第三氨基酸不同G+赖氨酸G-二氨基庚二酸(DAP)NAG,NAM都是ß-1,4-糖苷键连接肽桥G+:5个赖氨酸G-:肽键1)内壁层薄、交联度低
A.脂多糖
A.脂多糖lipopolysaccharide ,LPS )G-细菌细胞壁特有的类脂多糖物质。
类脂A:2个N-乙酰葡糖胺5个长链脂肪酸LPS 核心多糖(5~10种糖类、乙醇胺和磷酸盐组成)O—特异侧链(四种或5种单糖单位重复排列)2)外壁层(外膜层)由脂多糖、磷脂、脂蛋白、蛋白质四部分构成
B.磷脂层C.蛋白质D.脂蛋白
(3)革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌一些特性的比较项目革兰氏阳性细菌革兰氏阴性细菌革兰氏染色反应呈结晶紫的颜色(紫色)呈复染液的颜色(红色)细胞壁组成厚,一般单层薄,多层磷壁酸多数含有无外膜无有脂多糖(LPS)无有对溶菌酶抗性弱强对青霉素抗性敏感不敏感碱性染料的抑菌作用强弱对干燥抗性强抗性弱产芽孢有的可产生不产生
(4)革兰氏染色的机制
缺壁细菌实验室中形成自然界长期进化中形成:支原体自发缺壁突变:L型细菌人工方法去壁彻底除尽:原生质体部分去除:球状体古生菌细胞壁
细胞膜以内的构造—原生质体细胞质膜(cell membrane)细胞质和内含物(cytoplasm and inclusion body) 核区(nuclear region or area)特殊的休眠构造—芽孢(endospore,spore)
2. 细胞膜:(cellmembrance)
2. 细胞膜:(cell membrance)①定义:是一层紧贴在细胞壁内侧,包围着细胞质的柔软、脆弱、富有弹性半透性薄膜。
厚度7~8nm ②功能P19
选择透性
维持细胞内正常渗透压的屏障
与细胞膜、细胞壁及荚膜的合成有关
鞭毛基体的着生部位和旋转的供能部位
许多酶和电子传递链组分的所在部位
进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地
电镜下的细胞膜
细胞膜结构
化学组成
化学组成:磷脂(20-30%) 蛋白质(50 ~ 70%) 少量糖蛋白、糖脂(约2%)磷脂——磷脂酰胆碱磷脂酰丝氨酸磷脂酰乙醇胺磷脂酰甘油磷脂酸等膜蛋白——外周蛋白peripheral protein整合蛋白integral protein
POOOOCH2CHCH2OOCCOOHR
结构:液态镶嵌模型fluid mosaic model
其他膜结构
类囊体
载色体
4. 核质体(nuclearbody)
4. 核质体(nuclearbody,nucleoid,genome)又称核区(nuclearregionorarea)、原核、拟核、核基因组(genome)(1)位置:核质体是原核生物所特有的无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。
(2)结构:环状、高度折叠缠绕的“超线圈”结构的DNA。
即一条染色体。
长度为0.25-3.00mmE.coli基因组4.64Mb,由4300个基因组成(1997)B.subtilis基因组4.21Mb,4100个基因(1997)(3)生理功能:贮存和传递遗传信息
细胞的控制中心。
每个细胞中一般有1~2个核质体,在生长迅速的细胞中也会有2~4个。
细菌除在染色体复制时间内呈双倍体外,一般均为单倍体。
Note the nucleoid region (n) where DNA is located as well as the electron dense areas of the cytoplasm (dark areas) on these two cells of Neisseria gonorrhoeae.
5. 质粒plasmid
5. 质粒plasmid
游离于原核生物核基因组以外,具有独立复制能力的小型供价闭合环状的DNA分子
结构:circular covalently closed DNA( cccDNA),由3000-15000bp,MW2 ~ 100×106d。
生理功能:(各种质粒功能不一)如:F质粒致育性R质粒抗药性Col质粒大肠杆菌素合成基因工程目的基因载体
质粒的特点并非细菌生活必需可通过物理或化学因子处理从细胞中失去只能从有质粒的细胞中获得质粒DNA分子
质粒
(2)内含物( inclusion body) 指细胞内形状较大的颗粒状构造。
贮藏物(reserve granule)磁小体(megnetosome)羧酶体(carboxysome)气泡(gas vocuoles)核糖体(ribosome)质粒(circular covalently closed DNA)
核糖体亚基连在核糖体(Ribosome)多聚核糖体、核糖体亚基释放
(2)贮藏物主要是一些不同化学成分积累而成的不溶性沉淀颗粒。
大多为贮藏的营养物质,常见的有碳源、异染颗粒、脂肪粒、多肽等。
功能:储存营养物质
①碳源及能源类多糖类:淀粉粒、肝糖粒、糖原类脂:聚β-羟丁酸(PHB)粒、脂肪粒硫粒:②氮源类藻青素:由含精氨酸和天冬氨酸残基的分支多肽构成,蓝细菌③磷源类异染颗粒:是无机偏磷酸的聚合物
细胞中的硫粒
内含物:聚羟基烷酸35000倍
内含物:聚羟基烷酸35000倍
红色螺菌的电子显微镜图片Poly-ß-hydroxybutyrate,PHB
PHB、PHA(聚羟基链烷酸)HCHH3CCCHHHOOOnn>106
OHPO HnHO O异染粒(metachromatic granule )n=2~106
磁小体(megnetosome)
磁小体(megnetosome)1975年由R P BlakemoreD 在趋磁细菌中发现主要成分是Fe3O4外被一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜,是单磁晶体,无毒,大小20—100nm,每个细胞有2—20颗形状为平截八面体、平行六面体或六棱柱体等功能导向作用,即借助鞭毛游向泥、水界面微氧环境处生活实用前景:生产磁性定向药物或抗体,以及制造生物传感器
藻青素(cyanophycin)CO2AspCOH3N+nAspAspCOCONHNHNHArgArgArg
磁石
羧酶体(carboxysome)存在
羧酶体(carboxysome)存在于一些自养细菌内的多角形或六角形内含物大小约10nm(与噬菌体相仿)内含1,5—二磷酸核酮糖羧化酶在自养细菌的CO2固定中起关键作用
气泡(gasvocuoles)
气泡(gas vocuoles)是许多光合型、无鞭毛水生菌中充满气体的泡囊状内含物大小为0.2—1.0um×75nm内由数排柱形小空泡组成,外有2nm厚的蛋白膜包裹每个细胞中含几个或数百个气泡功能:调节细胞比重以使细菌漂浮在最适水层中获取光能O2,和营养物质
(二)特殊构造1. 芽孢(内生孢子)endospore or spore某些细菌在其生长发育后期,在细胞内形成一个圆形或椭圆形、壁厚、高度折光、含水量极低、抗逆性极强的休眠体。
芽孢(endospore/spore)
枯草芽孢杆菌产芽孢细菌的种类芽孢的特点芽孢的构造芽孢形成芽孢萌发芽孢的耐热机制研究芽孢的意义伴孢晶体细菌的其他休眠构造芽孢spores
芽孢杆菌
芽孢
(2)芽孢的特点组成特点:含水量低含吡啶2,6-二羧酸(DPA)结构特点: 具有厚而致密的孢子外层折光性强,不易着色(芽孢染色法)生理特点:代谢活动极弱或基本停止,对热、干燥、辐射及化学物质具有较强抗性
由于一个营养细胞内仅生成一个芽孢,无繁殖功能(休眠体)
有极强的休眠力,芽孢在普通条件下可保持几年至几十年的生活力。
(3)芽孢的构造
芽孢的构造芽孢囊:是产芽孢菌的营养细胞外壳孢外壁:主要含脂蛋白,透性差芽孢衣:主要含疏水性角蛋白,抗性强、透性差皮层:主要含芽孢肽聚糖及DPA-Ca,水高芽孢壁:含肽聚糖核心芽孢质膜:含磷脂、蛋白质芽孢质:含DPA-Ca,核糖体,RNA核区:含DNA芽孢
(4)芽孢的形成DNA浓缩----形成轴丝细胞膜内陷成芽孢膜----形成前孢子细胞膜反向包裹前孢子----形成外膜二层膜间充填肽聚糖,合成DPA----形成皮层合成芽孢壁及芽孢壳芽孢囊裂解,芽孢游离外出
芽孢的形成过程质膜内陷前芽孢双层膜形成合成DPA皮层合成芽孢裂解DNA浓缩形成束状孢衣合成
芽孢形成过程中的变化
(5)芽孢萌发(germination)由休眠状态变成营养细菌的过程三个阶段: 活化、出芽、生长萌发的标志:芽孢的折光性丧失、对染料的亲和性增加、对热的抗性明显下降,芽孢衣、皮层逐渐解。
芽孢萌发萌发过程中的芽孢Life cycle of an endospore -forming bacteriumvegetative cellvegetative cellsporulating cellsporeoutgrowthspore germination
芽孢的萌发过程成熟芽孢吸水膨胀芽孢发芽细胞释放发芽早期营养细胞
(6)芽孢的耐热机制渗透调节皮层膨胀学说osmoregulatory expanded cortex theory 认为:芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差,皮层离子强度高其结果造成皮层的充分膨胀,而核心部分的细胞质却变得高度失水,因此芽孢具有极强的耐热性。
成熟芽孢的电镜照片含有吡啶-2
成熟芽孢的电镜照片含有吡啶-2,6二羧酸(DPA-Ca),生物大分子形成稳定而耐热强的凝胶含有芽孢特有的芽孢肽聚糖芽孢平均含水40%,皮层含水70%(低)芽孢耐热机制芽孢中酶的分子量较营养细胞小,核心含小酸溶芽孢蛋白,保护DNA免受损伤是由芽孢的化学组成和结构决定的芽孢具有多层次、厚而致密的芽孢壁
细菌营养细胞和芽孢的比较结构显微镜观察化学成分钙、DPA、多糖、蛋白质、小酸溶性芽孢蛋白水伴孢晶体酶促活性代谢(氧摄取)大分子合成mRNA抗性对染料可染性溶菌酶作用
细菌的其他休眠构造细菌的休眠构造除上述芽孢外,还有孢囊(cyst,由固氮菌产生)、粘球菌的黏液孢子、蛭弧菌的蛭孢囊、嗜甲基细菌和红微菌的外生孢子等。
孢囊也是在逆境中产生的休眠体。
和芽孢一样没有繁殖功能。
项目芽孢孢囊形成方式外壁层次外壁成分抗性贮藏物代表菌细胞内浓缩并外包多(4~10余层)蛋白质、肽聚糖(近G+菌)抗热、辐射及药物等无特殊贮藏物芽孢杆菌属、梭菌属营养细胞缩短,细胞壁外层加厚少(3层左右)磷脂、脂多糖(近G-菌)抗干旱为主,不抗热聚―ß―羟丁酸固氮菌属芽孢与孢囊的比较
细胞壁以外的构造鞭毛(flage,复flaglla)菌毛(fimbria,复fimbriae )性毛(pili,单数pilus)糖被(glycocalyx)鞭毛菌毛性毛糖被
细菌细胞附属物appendages鞭毛:flagella伞毛:fimbrae性纤毛:sex-pili
2、鞭毛(Flagellum)
2、鞭毛(Flagellum ,flagella)生长在某些细菌体表的长丝状蛋白质附属物,称为鞭毛,其数目为一至数条,具有运动功能。
鞭毛一般长度为15—20um直径为1 5—20nm直接观察鞭毛的方法:染料沉积使之加粗后用显微镜观察,常用电镜观察间接法(判断鞭毛有无):观察细菌运动情况。
如悬滴法、半固体穿刺培养法、半固体点种培养法、平板培养(菌落边缘)细菌鞭毛显微镜照片
(1)着生类型(鞭毛的类型)偏端单生monopolar monotrichous(霍乱弧菌)两端单生bipolar monotrichous(鼠咬热螺旋体)偏端丛生lophotrichous(荧光假单胞菌)两端丛生amphitrichous(红色螺菌)周生peritrichous(枯草芽孢杆菌)侧生(反刍月形假单胞菌)数量:单生、丛生、周生位置:端生、周生、侧生
flagella
flagella
鞭毛的运动
(5)结构
(5)结构:G+菌和G-细菌不同G-菌E. coli 鞭毛的结构:鞭毛丝10-20nm×15-20mm鞭毛钩基体L 环:包埋在CW的外壁层中P环:包埋在CW的内壁层中S环:位于CM表面M环:位于CM中或恰好居于CM下G+菌仅有S环和M环
G-阴性细菌的鞭毛结构
鞭毛丝S-M环
环P环鞭毛杆钩形鞘外壁层肽聚糖层周质空间G-细菌鞭毛基体和钩形鞘结构细胞膜Fli蛋白Mot蛋白
鞭毛丝结构图解:鞭毛蛋白亚基
鞭毛丝结构图解:鞭毛蛋白亚基
鞭毛丝由直径4.5nm 的鞭毛蛋白亚基沿中央孔道(直径为20nm)螺旋状缭绕而成。
每周为8-10个亚基,胞内合成,有中央孔道输送至鞭毛顶端,自我装配。
鞭毛蛋白亚基是一种球状蛋白,分子量3-6万
3. 伞毛/菌毛fimbria
3. 伞毛/菌毛fimbria, fimbriae
长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物。
直径3-10nm,250-300条/细胞
化学组成:菌毛蛋白pilin
结构:多着生于G-细胞膜上,穿过细胞壁后伸展于体表。
3 ~ 10×100 ~ 5000nm。
功能:使菌体附着于哺乳动物细胞或其他物体表面
作为噬菌体的吸附位点
项目鞭毛菌毛成分大小结构数目功能着
项目鞭毛菌毛成分大小结构数目功能着生处菌种鞭毛蛋白0.01~0.02×2~70um一般由3股鞭毛蛋白链紧密绞1~数百根成绳状运动通过钩形鞘与细胞壁内的鞭毛基体连接许多杆菌和少数球菌菌毛蛋白0.007~0.009×0.5~20um由菌毛蛋白亚基卷成中1~数百根空螺旋附着,接合细胞质许多G-杆菌和球菌细菌的鞭毛和菌毛的比较细菌的菌毛比鞭毛更细、更短、结构更简单,功能不同
4、(性)纤毛(Sex-pili, F-pili,pili)
由F质粒DNA编码,存在于具有F质粒的E.coli的表面,每个细胞1至几根。
是中空管状物,是细菌接合时DNA转移的通道。
fimbriapilus
(2)细菌的有性接合E.coli的性别分化F+菌株(雄性菌株)F-菌株(雌性菌株)接合过程:
(3)化学组成:水、多糖和/或多肽荚膜成分多糖纯多糖杂多糖多肽和多糖:巨大芽孢杆菌葡聚糖:肠膜状明串珠菌纤维素:木醋杆菌果聚糖:变异链球菌……多肽海藻酸:棕色固氮菌透明质酸:若干链球菌……聚-D-谷氨酸:炭疽杆菌聚谷氨酰胺:若干黄单胞菌蛋白质:鼠疫耶尔森氏菌
(4)荚膜功能保护作用贮藏养料堆积代谢废物附着作用保护细菌免受干旱损坏防止噬菌体的吸附和裂解使致病菌免受宿主白细胞吞噬作为透性屏障或离子交换系统细菌间的信息识别作用
(5)细菌糖被实用意义鉴定菌种提取葡聚糖—“代血浆”胞外多糖:黄原胶用于石油开采菌胶团用于处理污水有害作用:致病、食品
菌胶团(Eoogloea)
(一)细菌的繁殖无性繁殖裂殖fission:一个细胞通过分裂而形成两个子细胞的过程。
(1)二分裂binary fission:同形裂殖:一个细胞在其对称中心形成一隔膜,进而分裂成两个形态、大小和构造完全相同的子细胞异形裂殖:柄细菌三、细菌的繁殖方式
凡以芽生方式繁殖的细菌,统称为芽生细菌(budding bacteria)劈裂:节杆菌(接合):埃希氏杆菌(2)三分裂:一分为三,如暗网菌属(3)复分裂:蛭弧菌在宿主体内长细胞多处同时发生均等长度的分裂。
Coccoid-shaped Bacterium, Enterococcus faeciumSEM x33,370
球菌的分裂面及子代的排列
细菌的菌落特征
固体培养基表面细菌菌落(照片)Colony morphology
菌落中的细胞形态(照片)
菌落中的细胞形态(照片)
细菌菌落特征剖面图
细菌的菌落特征
菌苔lawn在固体培养基较大表面上密集地接种大量、分散的纯种细胞后经培养而形成的肉眼可见的菌落连成一片的子细胞群体。
菌苔形态包括生长程度、形状、光泽、颜色、透明度等。
其它培养特征半固体穿刺培养特征:细菌运动性、需氧情况明胶培养基培养特征:有无蛋白酶液体培养特征:多为浑浊,还有沉淀、液面有菌醭、菌膜
细菌在琼脂培养基中穿刺培养的生长特征细菌在半固体培养上的培养特征
细菌在明胶培养基中穿刺培养并液化明胶的特征
细菌在肉汤培养基中的表面生长特征絮状环状浮膜状膜状
发酵工业常见常用的细菌Leuconostoc mesenteroides肠膜明串珠菌Pediococcus cerevisiae啤酒足细菌Bacillus subtilis枯草芽孢杆菌Acetobacter aceti醋化醋杆菌Lactobacillus delbrukii德氏乳杆菌Steptococcus lactis乳链球菌Clostridium acetobutylcum丙酮丁醇梭菌Corynebacterum pekinese北京棒杆菌Brevibacterium ammoniagenes 产氨短杆菌
Escherichia coli大肠杆菌Pseudomonas spp.假单胞菌Zymomonas mobilis运动发酵单胞菌Brevibacterium lactofermentum乳糖发酵短杆菌Brevibacterium flavum黄色短杆菌Staphylococcus aureus金黄色葡萄球菌Corynebacterium crenatum 钝齿棒杆菌Bacillus licheniformis地衣芽孢杆菌Bifidobacterium spp. 双歧杆菌
第二节:放线菌Actinomyces
放线菌是一类具有丝状
放线菌是一类具有丝状与分枝细胞的细菌有原核菌丝直径与细菌相仿细胞壁的主要成分是肽聚糖放线菌噬菌体的形状与细菌的相似最适生长PH相近,一般呈微碱性,温度23~37,因有分生孢子而耐干旱DNA重组的方式与细菌的相同核糖体同为70S对溶菌酶敏感凡细菌所敏感的抗生素,放线菌也同样敏感有的放线菌产生有鞭毛的孢子,其鞭毛类型与细菌相同一、放线菌的特点绝大多数为好氧或微好氧
二、放线菌的分布与生活方式放线菌一般分布在含量较低
有机物丰富和呈微生物碱性的土壤中。
107个/g左右能看到:北方春季深层黑土地的白丝能闻到:泥土特有的“泥腥味”
一、放线菌的一般特点
1、基质菌丝培养时生长于在固体培养基内的菌丝2、气生菌丝伸展出固体培养基表面外部的菌丝3、孢子丝由气生菌丝分化产生,可形成孢子的菌丝
基内菌丝(Substrate)
基内菌丝(Substrate mycelium)又称营养菌丝,功能是吸收营养,直径0.2-1.2um长度100-600um,色素可有可无。
基内菌丝
放线菌的基内菌丝
气生菌丝(Aerial mycelium)基内菌丝长到一定时期,长出培养基外,伸向空间的菌丝,直径1-1.4um, 长短不一,形状不一,颜色较深。
气生菌丝
放线菌的气生菌丝
孢子丝(Reproductive mycelium)当气生菌丝生长发育到一定阶段,气生菌丝上分化出的可形成孢子的菌丝。
孢子的形状及在气生菌丝上排列的方式随种而异。
放线菌孢子丝类型直形弯曲丛生成束单轮生无螺旋开环钩形原始螺旋形松螺旋紧螺旋螺旋单轮生无螺旋两级轮生螺旋两级轮生
放线菌的孢子丝与孢子链
StreptosporangiumnondiaststicumHerbidosporacretacea
Streptomycesplicatosporus
四、放线菌的菌落特点菌落质地致密,与基质结合紧密,表面呈较紧密的绒状、粉状,坚实、干燥、多皱、菌落较小而不延伸。
AB
从土壤中分离的放线菌
菌落
(a)链霉菌生长在琼脂斜面的典型表现,表现为不同的颜色,是由于可溶性色素的扩散和产生不同颜色的孢子(b)链霉菌和土壤其他微生物饿菌落,他们坚固、不透明、不延展、呈现不同的颜色(如黑色)1
放线菌的菌落形态菌落质地硬而且致密,菌落小而不广泛延伸菌落表面呈紧密的绒状或坚实、干燥多皱。
接种针难以挑取,有时可挑碎,有时可将整个菌落挑起。
老龄菌:幼龄菌菌落与细菌难以区分。
菌落周围具放射状菌丝,由于菌丝和孢子常具不同色素,使菌落正面,背面呈不同色泽。
五、放线菌的繁殖1、菌丝断裂:液体培养2、孢子繁殖(1) 分生孢子conidia:
由孢子丝成熟分化形成的分生孢子横隔的形成方式:细胞膜内陷细胞壁和细胞膜同时内陷
•着生在孢子梗上的分生孢子MicromonosporaMicrobisporaMicrotetrasporaMicropolyspora
(2)沿横隔断裂形成孢子(3)成熟孢子(1)孢子丝中形成横隔横隔断裂形成孢子的过程分生孢子繁殖
Micromonospora sp.
Microbispora rosea
(2)孢子囊孢子sporangiospore 首先在菌丝上形成孢子囊,在孢子囊内形成孢子,孢子囊成熟后破裂,释放出大量孢子。
孢子囊的形成:由孢子丝盘绕而成由孢囊柄顶端膨大而成
孢子囊孢子繁殖粉红链孢霉孢子囊形成过程孢子囊形成初期孢子囊继续生长成熟孢子囊
Sporangial development of Streptosporangium
Sporangial development in Actinoplanes
Actinoplanes sp.
孢子囊中孢子的形成
显微镜下的孢囊链霉菌
诺卡氏菌属
放线菌孢子的形态学特征
2.2.3放线菌的生活史:孢子萌发基内菌丝气生菌丝菌丝孢子丝5 孢子丝分化形成的孢子放线菌生活史放线菌的繁殖
绝大多数为异养型,能利用不同的碳水化合物
绝大多数为异养型,能利用不同的碳水化合物。
氮源以Pr,蛋白胨,以及某些氨基酸最合适,硝酸盐、铵盐和尿素次之.一般都需要金属离子。
大多放线菌是好气性的。
最适温度23-370C七、放线菌生理
绝大多数抗生素由放线菌产生用来生产纤维素、酶、维生素具固氮作用,用于生产生物菌肥少数寄生型放线菌可引起动植物病害有的放线菌能破坏棉毛织品和纸张八、放线菌与人类
九、放线菌的常见种属链霉菌属:链霉菌的基质菌丝一般无横隔,气生菌丝比较发达,直径通常比基质菌丝粗1~2倍,孢子丝为长链,单生,呈直波曲或螺旋状,成熟时呈现各种颜色,常分布于含水量较低、通气较好的土壤中。
十、放线菌与细菌的比较
蓝细菌生理是光能自养型生物:只需空气、阳光、水分、少量无机盐没有有性生殖,以裂殖为之,也可芽生殖,极少数有孢子已知蓝细菌有20多种具固氮作用。
赤潮
其他几种原核微生物立克次氏体支原体衣原体
立克次氏体(Rickettsia)
立克次氏体(Rickettsia)是落基山斑疹伤寒的病源体原核,G -只能寄生于真核细胞体内(多用鸡胚培养)无滤过性(o.3-o.6×o.8-2um)细胞形态多变有不够完整的产能代谢途径基因组1.1Mb,834个基因(98年11月公布)
枝原体(Mycoplasma)支原体
枝原体(Mycoplasma)支原体的直径约为150-300nm缺乏细胞壁“油煎蛋”状菌落(0.1-1.0mm)二等分裂能在人工培养基上独立生长具有氧化型或发酵型的产能代谢,在好氧或厌氧条件下生长对能与核糖体、细胞膜结合的表面活性剂、抗生素敏感基因组很小,0.6-1.1Mb
衣原体(Chlamydia psittaci)在寄主细胞质中的形态始体中间体寄主细胞膜正分裂的网状体包涵体衣原体
衣原体(Chlamydia)
衣原体(Chlamydia)有细胞构造细胞内同时含有DNA和RNA两种核酸有革兰氏阴性菌特征的含肽聚糖的细胞壁有核糖体有不完整的酶系统,尤其缺乏产能代谢的酶系统二等分裂繁殖
对抑制细菌的抗生素如青霉素和磺胺等都很敏感鸡胚卵黄囊膜、小白鼠腹腔、或HeLa细胞培养汤非凡教授1897-1958三珠衣原体基因组为别为1.05Mb,1.07Mb,1.23Mb.
微生物学家—汤飞凡
微生物学家----汤飞凡(Feifan Tang1897-1958)1897年7月23日生于湖南醴陵县。
1958年9月30日卒于北京。
1914年考入湘雅医学院,1921年毕业并获得美国康涅狄克大学医学博士学位。
同年到北京协和医学院细菌系进修和工作。
1925年在美国哈佛大学医学院深造。
1929年回国,先后任上海中央大学医学院教授、上海雷斯德研究院细菌学系主任。
1935年到英国国家医学研究所任客座研究员。
1937年抗日战争爆发,受命到昆明重建中央防疫处并被任命为处长。
1945年抗日战争胜利,继续在北平任中央防疫实验处处长。
1949年新中国成立后,主持组建了我国最早的生物制品质量管理机构——中央人民政府卫生部生物制品研究所。
1951年任中国菌种保藏委员会首任主任委员,1955年被选为中国科学院生物地学部委员。
曾任中华医学会理事、中国微生物学会理事长和卫生部生物制品委员会主任委员。
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