细菌芽孢的形成及功能.ppt

细菌芽孢的形成及功能first 什么是芽孢？n芽孢芽孢——特殊的休眠构造特殊的休眠构造 英文英文名称：名称：spore ，，endospore 有有些细菌（多为杆菌）在一定条些细菌（多为杆菌）在一定条件下，细胞质高度浓缩脱水所件下，细胞质高度浓缩脱水所形成的一种抗逆性很强的球形形成的一种抗逆性很强的球形或椭圆形的休眠体对多数细或椭圆形的休眠体对多数细菌来说菌来说1个菌体细胞只形成个菌体细胞只形成1个个芽孢，但有些菌体会生成两个芽孢，但有些菌体会生成两个芽孢，如坚强芽孢杆菌，有的芽孢，如坚强芽孢杆菌，有的在细胞一端生成，有的在细胞在细胞一端生成，有的在细胞中部生成由于芽孢是在细胞中部生成由于芽孢是在细胞内形成的，所以也常称之为内内形成的，所以也常称之为内生孢子，亦称芽孢每一细胞生孢子，亦称芽孢每一细胞仅形成一个芽孢，所以其没有仅形成一个芽孢，所以其没有繁殖功能繁殖功能芽孢的形成n芽孢的形成是一个极其复杂的过程，包括形态结芽孢的形成是一个极其复杂的过程，包括形态结构、化学成分等多方面的变化　　　　构、化学成分等多方面的变化　　　　n光学显微镜和电子显微镜观察研究的结果，表明光学显微镜和电子显微镜观察研究的结果，表明芽孢的形成在结构上主要经历以下几个阶段：芽孢的形成在结构上主要经历以下几个阶段：n④④前孢子再被多层膜前孢子再被多层膜包围，如皮层、孢子包围，如皮层、孢子衣等，最后成为成熟衣等，最后成为成熟的芽孢，由于细胞壁的芽孢，由于细胞壁的溃溶而释放出来。

　　　　的溃溶而释放出来　　　　形成时形态结构方面的变化n ①①核物质融合成轴丝状（杆状）核物质融合成轴丝状（杆状）n ②②在细胞中央或一端，细胞膜内陷形成隔膜在细胞中央或一端，细胞膜内陷形成隔膜包围核物质，产生一个小细胞包围核物质，产生一个小细胞n ③③小细胞被原来的细胞膜包围，生成前孢子小细胞被原来的细胞膜包围，生成前孢子前孢子实质上是一个被两层同心膜包围着的原生前孢子实质上是一个被两层同心膜包围着的原生质体在光学显微镜下观察未染色的活细菌，可质体在光学显微镜下观察未染色的活细菌，可以看到前孢子是一个清亮的、与菌体其他部分明以看到前孢子是一个清亮的、与菌体其他部分明显不同的区域显不同的区域n 形成时化学成分方面的变化n芽泡形成过程中在化学成分方面也发生很芽泡形成过程中在化学成分方面也发生很大变化生芽孢的细胞大量吸收钙离子并大变化生芽孢的细胞大量吸收钙离子并大量合成营养细胞中没有的吡啶二羧酸大量合成营养细胞中没有的吡啶二羧酸在成熟的芽孢中，芽孢原生质体含有极高在成熟的芽孢中，芽孢原生质体含有极高的吡啶二羧酸钙的吡啶二羧酸钙n在新合成的、具有特殊化学构造的外层在新合成的、具有特殊化学构造的外层（皮层和孢子衣，有时还有芽孢外壁）中（皮层和孢子衣，有时还有芽孢外壁）中也有这种物质。

芽孢的壁含有一种特殊的也有这种物质芽孢的壁含有一种特殊的肽聚糖，所有芽孢基本上都一样，但与营肽聚糖，所有芽孢基本上都一样，但与营养细胞的细胞壁肽聚糖却不一样同时，养细胞的细胞壁肽聚糖却不一样同时，芽孢中还含有一些特殊的蛋白质芽孢中还含有一些特殊的蛋白质芽孢的特性　　　　 由于芽孢在结构和化学成分上均有别于营养细胞，所以芽孢也就具有了许多不同于营养细胞的特性芽孢最主要的特点就是抗性强，对高温、紫外线、干燥、电离辐射和很多有毒的化学物质都有很强的抗性 芽孢还有很强的折光性芽孢还有很强的折光性 在显微镜下观察染色的芽孢细菌涂片时，可以很在显微镜下观察染色的芽孢细菌涂片时，可以很容易地将芽孢与营养细胞区别开，因为营养细胞容易地将芽孢与营养细胞区别开，因为营养细胞染上了颜色，而芽孢因抗染料且折光性强，表现染上了颜色，而芽孢因抗染料且折光性强，表现出透明而无色的外观研究表明芽孢对不良环境出透明而无色的外观研究表明芽孢对不良环境因子的抗性主要由于其含水量低（因子的抗性主要由于其含水量低（40％）且含％）且含有耐热的小分子酶类，富含大量特殊的吡啶二羧有耐热的小分子酶类，富含大量特殊的吡啶二羧酸钙和带有二硫键的蛋白质，以及具有多层次厚酸钙和带有二硫键的蛋白质，以及具有多层次厚而致密的芽孢壁等原因。

　　　　而致密的芽孢壁等原因　　　　自由存在的芽孢没有明显的代谢作用，自由存在的芽孢没有明显的代谢作用，只保持潜在的萌发力，称为隐藏的只保持潜在的萌发力，称为隐藏的生命一旦环境条件合适，芽孢便生命一旦环境条件合适，芽孢便可以萌发成营养细胞可以萌发成营养细胞细菌芽孢的特点概要n整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其转变成为营养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标芽孢与营养细胞相比化学和鉴定中的重要指标芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微镜下观察组成存在较大差异，容易在光学显微镜下观察相差显微镜直接观察；芽孢染色）（相差显微镜直接观察；芽孢染色）芽孢的功能n 1．分类鉴定．分类鉴定 不同细菌的芽孢具有不同的特不同细菌的芽孢具有不同的特点，从形状、大小、表面特征，直到与菌体的关点，从形状、大小、表面特征，直到与菌体的关系等都有不同的表现，因此可以作为分类鉴定的系等都有不同的表现，因此可以作为分类鉴定的依据或参考。

　　　　依据或参考　　　　n 2．科研材料．科研材料 由于芽孢独特的产生方式，成由于芽孢独特的产生方式，成为研究形态发生和遗传控制的好材料　　　　为研究形态发生和遗传控制的好材料　　　　n 3．保存菌种．保存菌种 芽孢对不良环境有很强的抵抗芽孢对不良环境有很强的抵抗力，可以保持生命力达数十年之久，在自然界使力，可以保持生命力达数十年之久，在自然界使细菌度过恶劣的环境，在实验室是保存菌种的好细菌度过恶劣的环境，在实验室是保存菌种的好材料　　　　材料　　　　 4．分离菌种．分离菌种 芽孢的耐热性有助于芽孢细菌的芽孢的耐热性有助于芽孢细菌的分离将含菌悬浮液进行热处理，杀死所有营养分离将含菌悬浮液进行热处理，杀死所有营养细胞，可以筛选出形成芽孢的细菌种类细胞，可以筛选出形成芽孢的细菌种类 　　　　　　　　 5．生物杀虫．生物杀虫 有些芽孢细菌在产生芽孢的同时，有些芽孢细菌在产生芽孢的同时，可以产生一种双锥形的结晶内含物，称为伴孢晶可以产生一种双锥形的结晶内含物，称为伴孢晶体，这是一种蛋白质毒素，可以杀死某些昆虫体，这是一种蛋白质毒素，可以杀死某些昆虫（特别是鳞翅目）的幼虫。

蛋白质晶体的毒性是（特别是鳞翅目）的幼虫蛋白质晶体的毒性是有高度专性的，对其他动物与植物完全没有毒性有高度专性的，对其他动物与植物完全没有毒性因此，它们便成为一种理想的生物杀虫剂，这种因此，它们便成为一种理想的生物杀虫剂，这种杀虫剂的生产，并不需将蛋白质分离出来，只需杀虫剂的生产，并不需将蛋白质分离出来，只需培养大量细菌，在其形成芽孢并产生晶体时收获、培养大量细菌，在其形成芽孢并产生晶体时收获、干燥，做成粉剂即可干燥，做成粉剂即可芽孢的利用n 芽孢可度过不良环境，对干旱和高、低温都有芽孢可度过不良环境，对干旱和高、低温都有极强的抵抗力条件转好时，极强的抵抗力条件转好时，1个芽孢可形成个芽孢可形成1个个细菌细胞有些细菌的芽孢，在干燥条件下，可细菌细胞有些细菌的芽孢，在干燥条件下，可保持保持10多年或更长的时间仍能萌发，有的能忍耐多年或更长的时间仍能萌发，有的能忍耐-253℃℃的低温，有的在沸水中煮的低温，有的在沸水中煮30小时后仍有生小时后仍有生活力，但也有的芽孢在活力，但也有的芽孢在80～～90℃℃下几分钟即死亡下几分钟即死亡因此，外科手术或注射器的消毒，一定要用高压因此，外科手术或注射器的消毒，一定要用高压灭菌。

能形成芽孢的细菌为杆菌科中的梭状芽孢灭菌能形成芽孢的细菌为杆菌科中的梭状芽孢杆菌属和芽孢杆菌属的所有种类杆菌属和芽孢杆菌属的所有种类n此外，还有少数螺旋菌、孤菌和八叠球菌等属的此外，还有少数螺旋菌、孤菌和八叠球菌等属的种类研究芽孢的形成和萌发，具有重要的理论种类研究芽孢的形成和萌发，具有重要的理论和实践意义因为有些能形成芽孢的细菌是人体和实践意义因为有些能形成芽孢的细菌是人体的病原菌在食品、医药，以及发酵工业都要彻的病原菌在食品、医药，以及发酵工业都要彻底消灭细菌的芽孢有些芽孢菌可用来杀灭害虫，底消灭细菌的芽孢有些芽孢菌可用来杀灭害虫，如苏云金杆菌、青虫菌、杀螟杆菌等在形成芽孢如苏云金杆菌、青虫菌、杀螟杆菌等在形成芽孢时，还产生蛋白质伴胞晶体，对鳞翅目昆虫有强时，还产生蛋白质伴胞晶体，对鳞翅目昆虫有强大的毒杀作用因而将这些芽孢杆菌制成杀虫剂，大的毒杀作用因而将这些芽孢杆菌制成杀虫剂，实行以菌治虫，并称之为细菌农药实行以菌治虫，并称之为细菌农药 到此完毕咯！到此完毕咯！。