原核微生物的形态、结构和功能课件

1、第一节 细菌（bacteria）,一、一般形态及细胞结构,（一）个体形态和排列,（二）大小,（三）细胞的结构,1、细胞壁,2、细胞膜,3、细胞质和内含物,4、核区,5、特殊的休眠构造芽孢,6、细菌细胞壁以外的构造 糖被,7、细菌细胞壁以外的构造 鞭毛,8、细菌细胞壁以外的构造 菌毛 9、细菌细胞壁以外的构造 性毛,二、 细菌的繁殖 ( P27 ),细菌繁殖方式,芽生细菌(budding bacteria),二分裂(binary fission),杆菌二分裂过程模式图,格形暗网菌 (P. clatratiforme) 通过三分裂形成网眼,三、 细菌的群体形态 ( P28 ),菌落 (colony),- 在固体培养基上（内）以母细胞为中心的一堆肉眼可见的，有一定形态、构造等特征的子细胞集团。,1、在固体培养基,菌苔 (bacterial lawn),细菌菌落特点：,一般湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑起、质地均一等。,个体形态与群体形态之间存在明显相关性,无鞭毛、不能运动的球菌通常形成形成较小、较厚、边缘圆整的半球形菌落；有鞭毛、运动能力强的菌则形成较大而平坦、边缘多缺刻、不规则的菌落,

2、有糖被的菌，菌落通常大、透明、蛋清状；有芽孢的细菌往往外观粗糙、“干燥”、不透明、多褶,细菌在琼脂和明胶穿刺培养中的生长,2、在半固体培养基,3、在液体培养基,第二节 其它真细菌,一、放线菌 二、支原体、立克次氏体和衣原体 三、粘细菌 四、蛭弧菌 五、蓝细菌,一、放线菌,（一）概念,在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，以孢子进行繁殖。,“介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物”,近代生物学技术,放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物， 只不过其细胞形态为分枝状菌丝。,第二节 其它真细菌,一、放线菌,（一）概念,放线菌是一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的革兰氏染色阳性的一类原核微生物，属于真细菌范畴。,（二）形态与结构,单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成； 菌丝直径与杆菌类似，约1m； 细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）； 细胞的结构与细菌基本相同， 按形态和功能可分为营养、气生和孢子丝三种。,链霉菌的形态、构造模式图,一、放线菌,（二）形态与结构,1、营养菌丝,匍匐生长于培养基内，吸收营养，也称基内菌丝。一般无隔膜， 直径0.2-0.8 mm，长度差别很

3、大，有的可产生色素。,2、气生菌丝,营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成气生菌丝，叠生于营养 菌丝上，可覆盖整个菌落表面。在光学显微镜下观察，颜色较深 ，直径较粗（1-1.4 mm），有的产色素。,3、孢子丝,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，又称产孢丝或繁殖菌丝。其形状和排列方式因种而异，常 被作为对放线菌进行分类的依据。,一、放线菌,（二）形态与结构,一、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,一、放线菌,（二）形态与结构,一、放线菌,（二）形态与结构,一、放线菌,（二）形态与结构,一、放线菌,孢子在适宜 的条件下萌 发，长出1-3 个芽管,（三）生长与繁殖,营养菌丝,气生菌丝,繁殖菌丝 （孢子丝）,孢子丝释放孢子,一、放线菌,（三）生长与繁殖,繁殖方式,无性孢子,菌丝断裂,横隔孢子 孢囊孢子 分生孢子 厚壁孢子,存在多种 孢子形成方式,常见于液体培养中，工业发酵生产 抗生素时都以此法大量繁殖放线菌,细菌的芽孢是休眠

4、体，而放线菌的孢子是繁殖体,一株产天蓝色色素放线菌,放线菌液体发酵形成的菌丝球,一、放线菌,（四）菌落形态,菌落形态,能产生大量分枝和气生菌丝的菌种（如链霉菌）,不能产生大量菌丝体的菌种（如诺卡氏菌）,菌落质地致密，与培养基结合紧密，小而不 蔓延，不易挑起或挑起后不易破碎。,粘着力差，粉质，针挑起易粉碎,二、放线菌,（四）菌落形态,一、放线菌,（五）分布特点及与人类的关系, 放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界，土壤 中最多，其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味。, 能产生大量的、种类繁多的抗生素（其中90%由链霉菌产生）, 有的放线菌可用于生产维生素、酶制制；此外，在甾体转化、 石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用, 少数寄生型放线菌可引起人、动物（如皮肤、脑、肺和脚部感染）、 植物（如马铃薯和甜菜的疮痂病）的疾病。,马铃薯疮痂病,二、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。,三、支原体、立克次氏体和衣原体,立克次氏体（Ricket

5、tsia）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。,（一）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。,二、支原体、立克次氏体和衣原体,（一）立克次氏体（Rickettsia）,2、特性,1）某些性质与病毒相近,专性活细胞寄生物，除五日热（战壕热）立克次氏体 （Rickettsia wolhynica）外均不能在人工培养基上生长繁殖。,体内酶系不完全，一些必需的养料需从宿主细胞获得； 细胞膜比一般细菌的膜疏松； 可透性膜，使它们有可能容易从宿主细胞获得大分子物质， 但也决定了它们一旦离开宿主细 胞则易死亡,大小介于病毒与一般细菌之间，其中伯氏立克次氏体 （Rickettsia burneti）能通过细菌过滤器,一般个体：球状体：0.2-0.5 mm；杆状体：0.3-0.5 x 0.3-2 mm；,二、支原体、立克次氏体和衣原体,（一）立克次氏体（Rickettsia）,2、特性,2）从一种宿主传至另一

6、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。,三、支原体、立克次氏体和衣原体,（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,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。,二、支原体、立克次氏体和衣原体,（二）支原体（Mycoplasma）,1、概念,又称类菌质体，是介于一般细菌与立克次氏体之间的原核微生物。,2、特性,1）无细胞壁，只有细胞膜，细胞形态多变；,2）个体很小，能通过细菌过滤器，曾被认为是最小的可独立 生活的细胞型生物。,3）可进行人工培养，但营养要求苛刻，菌落微小，呈典型的 “油煎荷包蛋”形状；,4）一些支原体能引起人类、牲畜、家禽和作物的病害疾病,5）应用活组织细胞培养病毒或体外组织细胞培养时，常被支 原体污染；,球状体：0.2-0.25 mm，最小达0.1 mm；丝状体最长可达150 mm，因 细胞柔软且具扭曲性，致

7、使细胞能通过孔径比自身小得多的过滤器。,水稻矮缩病,玉米矮缩病,泡桐丛枝病,二、支原体、立克次氏体和衣原体,（三）衣原体（Chlamydia）,1、概念,（参见P36）,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）,（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。,小（小于0.4m)、壁厚、致密、不分裂、具感染性,大（1-1.5m)、壁薄、二分裂、无感染性,具有感染性的原体通过 胞饮作用进入宿主细胞 ，被宿主细

8、胞膜包围形 成空泡。,原体逐渐增大成为始体。始体无感染 性，但能在空泡中以二分裂方式反复 繁殖，形成大量新的原体，积聚于细 胞质内成为各种形状的包涵体。,宿主细胞破裂，释放出的原体 则感染新的细胞。,（三）衣原体（Chlamydia）,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；,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。,（三）衣原体（Chlamydia）,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；,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。,汤飞凡

9、 年首次分离出沙眼衣原体，是世界上发现重要病原体的第一个中国人，也是迄今为止唯一的一个中国人。,支原体、立克次氏体、衣原体与细菌、病毒的比较,三、粘细菌（myxobacteria）,一）、概念,粘细菌又名子实粘细菌，是一类具有最复杂的行为模式和 生活史的原核微生物。,二）、生活史,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。,三、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。,三、粘细菌,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,四、粘细菌,四、蛭弧菌（Bdellovibrio）,（一）概念,寄生于其它细菌并导致其裂解的一类弧菌，其行为类似噬菌体。,（二）特点,1、鞭毛多为偏端单生；,2、生活方式多样：寄生、兼性寄生，极少数腐生。 一般认为后者为突变株；,3、可能成为防治有害细菌的一种有力武器；,五、蛭弧菌,（三）寄生方式,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；,五、蛭弧菌,五、蓝细菌（Cyanobacteria）,1、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。,五、蓝细菌,2、特性,1）分布极广；,从热带到两极，从海洋到高山，到处都有它们的踪迹。 土壤、岩石、以至在树皮或其它物体上均能成片生长.,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

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