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09 第九章 微生物类群及形态结构.ppt

页数:124页文件大小:6.32 MB来源: 微生物学ppt课件

本课件合并微生物学导论与类群形态结构两部分,先介绍教学安排、微生物的概念与特点及生物界分类,再依次展开细菌的形态大小与细胞结构、放线菌的菌丝与孢子、酵母菌的出芽繁殖、霉菌的孢子类型与噬菌体的形态。

微生物学课件封面,标示课程名称与课程主题
教学安排示意图,包括课程教学46个学时、试验课程30个学时、计能实训1个星期、考试安排在21周
第一章微生物及特点示意图,包括第一章绪论一、微生物及特点(一)微生物的概念、个体微小、构造简单(单细胞,简单的多细胞,有的不具细胞结构)
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第1页:微生物学

微生物学

第2页:教学安排

  • 教学安排:课程教学46个学时
  • 试验课程30个学时
  • 计能实训1个星期
  • 考试安排在21周

第3页:第一章微生物及特点

  • 第一章绪论一、微生物及特点(一)微生物的概念
  • 个体微小
  • 构造简单(单细胞,简单的多细胞,有的不具细胞结构)

第4页:第二章微生物类群及形态

第二章微生物类群及形态结构微生物可分为:无细胞结构真病毒、亚病毒;

具有原核细胞结构的真细菌(细菌、放线菌、蓝细菌、立克次氏体、支原体、衣原体)、古细菌;

具有真核细胞结构的真菌(酵母菌、霉菌)、单细胞藻类、原生动物等。

第5页:原核细胞和真核细胞的区别

原核细胞和真核细胞的区别真核细胞原核细胞有核膜,核仁有明显核区,

无核膜、核仁细胞核有线粒体,能量代谢和许多合成代谢在线粒体中进行无线粒体,

能量代谢和许多物质代谢在质膜上进行细胞器分布在内质网膜上,

沉降系数为80S分布在细胞质中,沉降系数为70S核糖体原核细胞真核细胞

第6页:第一节细菌的概念

第一节细菌细菌是单细胞原核微生物,个体微小,形态简单,以二等分裂方式繁殖。

在自然界中,细菌分布最广、数量最多。

第7页:不同细菌的形态可以说

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。

除了球茵、杆茵、蛆旋菌三种基本形态外,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。

第8页:细菌的三种基本形态

细菌的三种基本形态:球状、杆状和螺旋状

第9页:单球菌

  • 单球菌
  • 单球菌分裂后的细胞分散而单独存在的球菌。如尿素小球菌

第10页:双球菌

  • 双球菌
  • 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

第11页:四联球菌

(3)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。

如四联小球菌四联球菌

第12页:八叠球菌

  • 八叠球菌
  • 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。如尿素八叠球菌

第13页:链球菌

  • 链球菌
  • 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

第14页:葡萄球菌

  • 葡萄球菌
  • 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

第15页:短杆菌长杆菌梭状芽孢

短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌

第16页:单杆菌链状杆菌

单杆菌链状杆菌

第17页:杆菌细胞两端的形态

杆菌细胞两端的形态特征

第18页:螺旋菌的三种类型

弧菌螺旋菌螺旋体

第19页:细菌大小

  • 细菌大小的测定
  • 测量:测微尺
  • 长度单位:微米(μm)
  • 表示:球菌:直径杆菌:宽×长螺菌:宽、长、螺距

第20页:

第21页:球菌的直径范围

通常球菌直径:0.2—1.5 μm,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。

第22页:细菌细胞的大小对比表

细菌细胞的大小比较表
菌名直径或宽×长(μm×μm)
乳链球菌0.5~1
金黄色葡萄球菌0.8~1
大肠杆菌0.5×(1~3)
枯草芽孢杆菌(0.8~1.2)×(1.2~3)
霍乱弧菌(0.2~0.6)×(1~3)

注:原课件本页为表格,OCR 后数值与项目名粘连,本表按教材通用数据对应还原,建议对照原图核对。

第23页:基本结构

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、纤毛、芽孢。

第24页:细菌细胞结构

细菌细胞结构

第25页:细胞壁的概念

  • 细胞壁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%
  • 细胞壁的功能:保护细胞免受外力损伤
  • 维持菌体外形
  • 协助鞭毛运动
  • 与胞膜一起完成细胞内外物质交换,为正常细胞分裂所必需
  • 与细菌的抗原性,致病性和对噬菌体的敏感性密切相关

第26页:革兰氏染色法

  • 阴性菌阳性菌
  • 革兰氏染色法

第27页:细菌细胞壁的化学组成

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

第28页:革兰氏阳性菌细胞壁

革兰氏阳性菌细胞壁:由肽聚糖和磷壁酸组成磷壁酸:占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30~70% ,不同菌种中肽聚糖(肽链)组分不同。

第29页:革兰氏阴性菌细胞壁

  • 革兰氏阴性菌细胞壁:分内壁层和外壁层
  • 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
  • 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

第30页:蛋白质的生理功能

蛋白质主要包括磷脂糖类少量核酸

第31页:细胞膜液态镶嵌模型

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,而蛋白质无规则地漂流在磷脂类的当中。

第32页:细胞质功能

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33页:气泡的功能

  • 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34页:细菌DNA的长度与核数目

细菌DNA:长度:一般为:1—3mm例:大肠杆菌的DNA长约1mm。

生长迅速的细菌在核分裂之后细胞往往来不及分裂,所以细胞中常有2—4个核,而生长缓慢的细菌细胞中一般只有1—2个核,不在染色体复制时期一般是单倍体。

功能:负载遗传信息。

第35页:芽孢概念

1、芽孢概念:某些菌生长到一定阶段,细胞内形成一个圆形、椭圆形或卵圆形的内生孢子,是对不良环境有较强抵抗力的休眠体。

芽孢

第36页:中央芽孢的形态

A近中央B末端C中央芽孢的形态及其在细胞中的位置

第37页:细菌芽孢的各种类型

细菌芽孢的各种类型

第38页:芽孢的外壁层厚而致密

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%.芽孢的结构

第39页:

第40页:糖被与荚膜

荚膜:某些细菌细胞壁外的一层粘液性物质。

第41页:细菌的繁殖方式

  • 繁殖一般为无性繁殖,二分裂法
  • 同形裂殖:裂殖后形成的子细胞大小相等
  • 异形裂殖:分裂产生两个大小不等的子细胞
  • 细菌分裂过程
  • 核分裂
  • 形成横隔壁
  • 子细胞分离

第42页:细菌二分裂的主要步骤

  • 细胞增大
  • DNA分子复制
  • 细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长形成隔膜,细胞质一分为二,形成二个子细胞正在分裂的细菌(二分裂)

第43页:菌落与菌苔

  • 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
  • 平板培养

第44页:半固体培养

3.半固体培养

第45页:

第46页:细菌细胞结构总览图

细菌(单细胞原核生物)鞭毛(便于运动)荚膜(保护细胞)细胞壁(保护细胞,

维持形状)细胞膜核区(控制细菌的遗传物质)细胞质(含有核糖体,

质粒,储藏颗粒)

第47页:第二节放线菌的概念

第二节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48页:放线菌的形态模式图

  • 123451、气生菌丝
  • 基内菌丝(吸收营养物质)
  • 培养基
  • 孢子丝
  • 孢子

第49页:形态和功能不同可分

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。

第50页:

第51页:单轮生螺旋状放线菌孢子

单轮生螺旋状放线菌孢子丝的光学显微镜图片

第52页:放线菌主要通过形成无性孢子

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。

第53页:放线菌的繁殖

放线菌的繁殖方式

第54页:气生菌丝

在气生菌丝顶端形成成串或单个孢子,菌丝分裂形成。

第55页:气生菌丝

  • 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

第56页:基内菌丝

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57页:孢子的形态与表面特征

  • 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58页:

第59页:液体静止培养与固体培养

  • 1.液体静止培养表面常形成一层膜
  • 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60页:同为单细胞,菌丝

  • 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+;

第61页:放线菌

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。

第62页:

第63页:真核微生物真菌显微藻类原生动物酵

真核微生物真菌显微藻类原生动物酵母菌丝状真菌—霉菌担子菌

第64页:真菌的细胞结构

真菌属于真核微生物,其细胞结构由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器(线粒体、内质网、核糖体)等组成。

第65页:第三节酵母菌一般认

第三节酵母菌一般认为酵母菌具有以下五个特点:个体一般以单细胞状态存在多数出芽繁殖,

也有的裂殖能发酵糖类产能细胞壁常含有甘露聚糖喜在含糖量较高、酸度较大的环境中生长

第66页:酵母菌的形态

  • 酵母菌的形态和大小
  • 酵母菌形态:酵母菌是一群单细胞的真核微生物,其形态因种而异
  • 通常为圆形、卵圆形或椭圆形
  • 也有特殊形态,如柠檬形、三角形、藕节状、腊肠形,假菌丝等
  • 酵母菌

第67页:

第68页:酵母菌的细胞结构

二、酵母菌的细胞结构一般具有:细胞壁、细胞膜、细胞核、液泡、线粒体、内质网、微体、微丝、及内含物等,有的菌体还有出芽痕、诞生痕。

酿酒酵母细胞结构

第69页:霉菌细胞壁的组成

细胞壁外层:主要为甘露聚糖内层:主要为葡聚糖中间层:主要是蛋白质酵母细胞壁结构

第70页:

第71页:酵母细胞膜构造

酵母细胞膜构造

第72页:酵母菌细胞核

酵母菌细胞核

第73页:核糖体

核糖体

第74页:

第75页:内质网结构

内质网结构示意图

第76页:繁殖方式

  • 繁殖方式:分无性繁殖和有性繁殖两大类,主要是无性繁殖
  • 无性繁殖:包括芽殖、裂殖、芽裂繁殖和产生无性孢子有性繁殖:主要是产生子囊孢子
  • 假酵母:只有无性繁殖过程
  • 真酵母:既有无性繁殖,又有有性繁殖过程

第77页:

第78页:芽殖过程

芽殖过程:•母细胞形成小突起(A—D)•核裂(E—G)•原生质分配(H—I)•新膜形成(J—K)•形成新细胞壁(L)

第79页:裂殖芽殖

裂殖芽殖

第80页:双倍体营养细胞

酵母的二倍体营养体细胞减数分裂后产生四个单倍体的核原细胞发育成子囊,

里面有四个子囊孢子,将来发育成单倍体营养体细胞

第81页:以八孢裂殖酵母的概念

  • 以八孢裂殖酵母为代表特点:营养细胞是单倍体
  • 无性繁殖以裂殖方式进行
  • 双倍体细胞不能独立生活,故双倍体阶段短,一经生成立即减数分裂

第82页:

第83页:

第84页:固体培养菌落特征

  • 固体培养菌落特征:菌落大而厚,圆形,光滑湿润,粘性,颜色单调
  • 常见白色、土黄色、红色
  • 啤酒酵母菌落

第85页:第四节霉菌霉菌和酵母同

  • 第四节霉菌霉菌和酵母同属于真菌
  • 霉菌:为丝状真菌的统称
  • 凡是在营养基质上能形成绒毛状、网状或絮状菌丝体的真菌(除少数外),统称为霉菌
  • 按Smith分类系统,霉菌分属于真菌界的藻状菌纲、子囊菌纲和半知菌类

第86页:霉菌的基本形态

  • 霉菌的基本形态和结构霉菌的菌体由分枝或不分枝的菌丝构成
  • 菌丝是真菌营养体的基本单位
  • 菌丝是中空管状结构,直径一般3~10μm,有分枝,有隔膜或无隔膜
  • 许多菌丝分枝连接,相互交织在一起所构成的形态称菌丝体

第87页:

第88页:

第89页:霉菌(青霉)的菌丝

霉菌(青霉)的菌丝

第90页:霉菌细胞壁的组成

由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、核糖体、内质网及各种内含物(肝糖、脂肪滴、异染粒等)等组成。

幼龄菌往往液泡小而少,老龄菌具有较大的液泡。

第91页:

第92页:无性繁殖

无性繁殖:不经过两个性细胞的结合,只是由营养细胞分裂或分化而形成同种新个体的过程。

霉菌的无性繁殖主要通过产生以下四种类型的无性孢子来实现。

第93页:孢囊孢子的形态

1.孢囊孢子孢子形态:近圆形

第94页:

第95页:

第96页:节孢子

节孢子

第97页:厚垣孢子

厚垣孢子

第98页:霉菌的有性繁殖

  • 霉菌的有性繁殖有性繁殖:经过两个性细胞结合而产生新个体的过程
  • 有性繁殖一般包括三个阶段:质配:两个性细胞的核共存于一个细胞中,形成双核细胞,每个核的染色体数目都是单倍的
  • 核配:形成二倍体接合子,核的染色体数目是双倍的
  • 减数分裂:形成单倍体有性孢子
  • 核的染色体数目是单倍的

第99页:

第100页:接合孢子

接合孢子

第101页:

第102页:子囊形成的方式

子囊形成的方式、形状、大小

第103页:子囊孢子

子囊孢子

第104页:子囊果的类型

闭囊壳子囊壳子囊盘

第105页:菌落特征

菌落特征:霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明,有的呈绒毛状或絮状或网状等,

菌体可沿培养基表面蔓延生长,由于不同的真菌孢子含有不同的色素,

所以菌落可呈现红、黄、绿、青绿、青灰、黑、白、灰等多种颜色

第106页:

第107页:曲霉的分生孢子头

曲霉

第108页:

第109页:

第110页:

第111页:第五节噬菌体

  • 第五节噬菌体一、病毒的一般特性病毒:是一类超显微的非细胞生物,每一种病毒只含有一种核酸
  • 它们只能在活细胞内营专性寄生
  • 在离体条件下,它们以无生命的化学大分子状态存在
  • 病毒粒子:完整的、具有感染性的病毒颗粒

第112页:病毒的蛋白质外壳

个体极小(以nm计),能通过滤菌器,形态多样,有球状、杆状、复合型。

无细胞结构,主要由蛋白质、核酸构成,一个病毒体内仅含一种核酸,核酸以单链或双链形式存在。

生活方式为专性活细胞内寄生,病毒酶系不全,离开活体后无生命特征。

病毒以复制的方式增殖,包括核酸复制、核酸蛋白质装配,是在分子水平上进行的。

对抗生素不敏感,对干扰素敏感。

第113页:噬菌体

二、噬菌体噬菌体:是病毒中的一种,一般把侵染细菌、放线菌的病毒叫噬菌体。

(把侵染真菌的病毒叫噬真菌体)噬菌体在自然界广泛存在,在1995年发表的ICTV的病毒分类与命名第六次报告中共报道了4000余种,分别划归为49个病毒科。

据Bradley(1967)归纳,噬菌体共有六类形态。

第114页:噬菌体

1、组成:主要由蛋白质和核酸组成,占粒子质量的90%以上,其中核酸占40%-50%。

每种噬菌体只含有一类的核酸(DNA或RNA),多数噬菌体为DNA型,少数为RNA性。

第115页:

第116页:大肠杆菌T4噬菌体的结构

  • 以大肠杆菌T4噬菌体为例头部:廿面体对称结构,由蛋白质衣壳构成,内含一条DNA
  • 颈部:薄盘状,附颈须
  • 尾鞘:长95nm,衣壳粒螺旋对称
  • 可伸缩
  • 尾髓:中空,DNA可由此进入细胞
  • 基板:六角形盘状物,其上有刺突、尾丝
  • 刺突:有吸附功能
  • 尾丝:有识别吸附功能
  • 大肠杆菌T4噬菌体构造

第117页:尾丝基片噬菌体的平面结构

尾丝基片噬菌体的平面结构示意图尾部(由蛋白质构成)头部(由DNA和蛋白质组成)

第118页:噬菌体的生长和繁殖

(二)噬菌体的生长和繁殖噬菌体并没有个体的生长过程,而只有其基本成分的合成和装配,即首先将各个部件合成出来,然后装配,所以一般将噬菌体的繁殖称做复制。

根据噬菌体与宿主的关系:烈性噬菌体:指感染宿主细胞后,能够使宿主细胞裂解的噬菌体。

温和噬菌体(或溶源性噬菌体):噬菌体感染细胞后,将其核酸整合(附着)到宿主的核DNA上,并且可以随宿主DNA的复制而进行同步复制,在一般情况下,不引起寄主细胞裂解的噬菌体。

第119页:烈性噬菌体的繁殖

烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段:即吸附、侵入、复制、装配和释放。

第120页:

第121页:

第122页:

第123页:噬菌斑

噬菌斑

第124页:噬菌斑形成的过程

噬菌斑形成的过程和原理噬菌体侵入敏感细胞后,释放子代噬菌体,通过培养基扩散到四周细胞,继续侵染,引起连锁细胞裂解,从而形成形态和大小不同的空斑。

噬菌体的形态多样,呈晕圈、多重同心圆、近似圆形,大小不一,在一定条件下,特性稳定,一般直径为0.1-2.0nm。

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