第二讲原核生物.ppt

第二讲第二讲 原核生物原核生物n细菌细菌n放线菌放线菌n其它原核生物其它原核生物n细菌个体细菌个体大小大小和和形态形态（（细菌的形态学检查细菌的形态学检查））n细菌细胞的结构细菌细胞的结构 n细菌的细菌的繁殖繁殖与与培养特征培养特征返回大小的测量方法大小的测量方法:n显微镜测微尺显微镜测微尺n显微照相后根据放大倍数进行测算显微照相后根据放大倍数进行测算 迄今为止所知的个体最大的细菌，迄今为止所知的个体最大的细菌，则是德国科学家则是德国科学家H. N. Schulz等最近在等最近在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌（种硫磺细菌（sulfur bacterium），），其其大小一般在大小一般在0.1~0.3 mm，，但有些可达但有些可达0.75 mm，，能够清楚地用肉眼看到能够清楚地用肉眼看到 芬兰科学家芬兰科学家 E O Kajander等发现了等发现了一种能引起尿结石的纳米细菌一种能引起尿结石的纳米细菌（（nanobacteria），），其细胞直径最小仅其细胞直径最小仅为为50 nm（（1 mm=1000 nm），），甚至比最甚至比最大的病毒更小一些。

这种细菌分裂缓慢，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三天才分裂一次，是目前所知最小的具有细胞壁的细菌有细胞壁的细菌 球菌球菌 杆菌杆菌 螺旋菌螺旋菌特殊形态的细菌特殊形态的细菌 细菌的异常形态细菌的异常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的异常形态结核杆菌的异常形态单球菌单球菌 细胞分裂沿一个平面进行，新个体分细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在散而单独存在. .如如: : 尿素微球菌尿素微球菌( (Micrococcus Micrococcus ureaeureae) )球菌(coccus) 双球菌双球菌(diplococcus) 细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列. .如如: : 肺炎双球菌肺炎双球菌( (DiplococcusDiplococcus pneumoniaepneumoniae) )  链球菌链球菌(streptococcus) 细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状保持成对的样子，并可连成链状. .如如: : 溶血链球菌溶血链球菌 ( (Streptococcus Streptococcus hemolyticushemolyticus) )四联球菌四联球菌(tetrad) 细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田字形字形. .如如: :四联微球菌四联微球菌 （（Micrococcus Micrococcus tetragenustetragenus））八叠球菌八叠球菌(sarcina) 细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌特征性地连在一起成立方体形每八个球菌特征性地连在一起成立方体形. .如如: :藤黄八叠球菌藤黄八叠球菌 （（SarcinaSarcina ureaeureae) ) 葡萄球菌葡萄球菌(Staphylococcus) 细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。

如：金黄色葡萄规则的群体，犹如一串葡萄如：金黄色葡萄球菌球菌（（Staphylococcus Staphylococcus aureusaureus) )  不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致炭疽芽胞杆菌 3-10 μm大大中中大肠埃希菌 2-3 μm小小布鲁菌 0.6-1.5 μm杆菌 Bacillus (Bacterium) 杆菌的排列方式多样杆菌的排列方式多样杆菌端部特征杆菌端部特征两端齐平两端齐平两端尖细两端尖细一端膨大一端膨大 两端钝圆两端钝圆根据其弯曲情况分为：根据其弯曲情况分为：弧菌（弧菌（vibriovibrio) )菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，形似形似“C C”字或逗号，鞭毛偏端生字或逗号，鞭毛偏端生螺旋菌螺旋菌( (spirillumspirillum) )菌体回转如螺旋，螺旋数目和螺距大菌体回转如螺旋，螺旋数目和螺距大小因种而异鞭毛二端生细胞壁坚韧，小因种而异鞭毛二端生细胞壁坚韧，菌体较硬菌体较硬螺旋体螺旋体( (spirochaeta)spirochaeta)菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。

丝位于细胞外鞘内染料染料①①碱性染料（碱性染料（basic dye））—带正电染料其阳离子部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②②酸性染料（酸性染料（Acid dye））—带负电染料其阴离子部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③③脂溶性染料脂溶性染料—如如Sudan black 多数染料都是中性有机盐据着色基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：的不同可分为以下类型：活菌染色活菌染色简单染色法简单染色法抗酸染抗酸染色色复杂染色法复杂染色法普通染色普通染色芽孢染色法芽孢染色法荚膜染色法荚膜染色法鞭毛染色法鞭毛染色法特殊染色特殊染色正染色正染色负染色负染色死菌染色死菌染色细菌染色细菌染色涂片涂片干燥干燥固定固定染色染色1min水洗、吸干镜检镜检步骤：由丹麦医生由丹麦医生Hans Christian GramHans Christian Gram于于18841884年年创立创立。

 Gram + Staphylococcus Gram – , E. coli负染色负染色 1.1.概念：概念：细胞膜是胞膜是紧贴细胞壁内胞壁内侧包包围细胞胞质的一的一层柔柔软，富，富有有弹性的半透明薄膜性的半透明薄膜2. 2. 观察分离方法：察分离方法：（（1)1)质壁分离壁分离 (2)(2)选择性染色性染色 (3)(3)电镜技技术 (4)(4)溶菌溶菌酶处理理细胞膜（细胞膜（cytoplasmic membraine））1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型细胞膜的胞膜的结构与化学构与化学组成成细胞膜液态镶嵌模型细胞膜液态镶嵌模型认为：膜是由球形蛋白认为：膜是由球形蛋白与磷脂按照二维排列方与磷脂按照二维排列方式构成的流体镶嵌式，式构成的流体镶嵌式，流动的脂类双分子层构流动的脂类双分子层构成了膜的连续体，而蛋成了膜的连续体，而蛋白质象孤岛一样无规则白质象孤岛一样无规则地漂流在磷脂类的海洋地漂流在磷脂类的海洋当中细胞膜功能胞膜功能n选择通透性，控制细胞内外物质运输；选择通透性，控制细胞内外物质运输；n维持细胞内外渗透压；维持细胞内外渗透压；n合成肽聚糖、合成肽聚糖、LPS、、磷壁酸、荚膜等的场所；磷壁酸、荚膜等的场所；n呼吸产能；呼吸产能；n含多种酶系；含多种酶系；n鞭毛着生点，提供细菌运动所需的能量鞭毛着生点，提供细菌运动所需的能量。

间体间体(mesosome)：： 细胞膜内褶形成的一种胞膜内褶形成的一种管状、管状、层状或串状物，一般状或串状物，一般位于位于细胞分裂的部位或附近胞分裂的部位或附近 间体的功能：体的功能：ü 参与隔膜形成参与隔膜形成 ü 与核分裂有关与核分裂有关 ü 类似似线粒体功能粒体功能 也有科学家也有科学家认为“间体间体”仅是电镜制片时仅是电镜制片时因因脱水操作而引起的一种赝像！脱水操作而引起的一种赝像！ 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、代谢的场所合成、转化、代谢的场所 细胞膜内除核质体外的一切半透明、胶状、细胞膜内除核质体外的一切半透明、胶状、颗粒状物质可总称为细胞质其主要成分有：颗粒状物质可总称为细胞质其主要成分有：核糖体核糖体、贮藏物、各种酶类、中间代谢物及质、贮藏物、各种酶类、中间代谢物及质粒等粒等, ,少数细菌还存在有伴胞晶体或气泡等少数细菌还存在有伴胞晶体或气泡等细细胞质内形状较大的颗粒状构造为内含物胞质内形状较大的颗粒状构造为内含物，包括，包括各种贮藏物和气泡、羧酶体等。

各种贮藏物和气泡、羧酶体等核糖体（核糖体（ribosome) 是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸（占（占60%60%）和蛋白质（占）和蛋白质（占40%40%）组成链霉素链霉素红霉素红霉素颗粒状内含物颗粒状内含物（（granular inclusion））气泡气泡聚聚ββ－－羟基丁酸羟基丁酸硫粒硫粒糖原糖原碳源及能源碳源及能源藻青素藻青素氮源类氮源类异染粒异染粒磷源类磷源类储藏物储藏物羧酶体羧酶体颗粒状内含物颗粒状内含物异染粒（异染粒（metachromatic granule））颗粒大小为颗粒大小为0.5～～1.0m mm，，是无机偏磷酸的聚合物，是无机偏磷酸的聚合物，一般在含磷丰富的环境下形成功能是贮藏磷元一般在含磷丰富的环境下形成功能是贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压素和能量，并可降低细胞的渗透压OHPO HnHO On=2~106聚聚-β-羟基丁酸（羟基丁酸（PHB））颗粒颗粒类脂性质的碳源类贮藏物 不不溶溶于水，可溶于氯于水，可溶于氯仿，具有贮藏能量、碳仿，具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压源和降低细胞内渗透压的作用。

的作用藻青素（藻青素（cyanophycin）） 一种内源性氮源贮一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用通常存能源的作用通常存在于蓝细菌中存在于蓝细菌中硫粒硫粒（（sulfur globules））是硫元素的贮藏体是硫元素的贮藏体功能：功能： a.a.好氧硫细菌的能源好氧硫细菌的能源 b.b.厌氧硫细菌的电子供体厌氧硫细菌的电子供体形成：当环境中形成：当环境中H H2 2S S含量高时，在体内含量高时，在体内积累积累S S；当；当H H2 2S S不足时不足时,S,S氧化成硫酸盐，氧化成硫酸盐，以提供被菌细胞生命活动所需能量：以提供被菌细胞生命活动所需能量：H2S→S→SO4-2淀粉粒和淀粉粒和肝糖肝糖: :都是都是α-1α-1,4,4或或α-1α-1,6,6糖苷键的糖苷键的葡萄糖聚合物这些贮藏物通常较均匀地分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，若这类贮藏物大量存在时，用碘使对其染色，肝糖肝糖粒能被碘液染成红色，淀粉粒被碘成蓝粒能被碘液染成红色，淀粉粒被碘成蓝色。

色脂肪粒：脂肪粒：脂肪粒的折光性较强，它可被脂溶脂肪粒的折光性较强，它可被脂溶性染料染色；性染料染色；细胞生长旺盛时，脂肪粒增多，细胞生长旺盛时，脂肪粒增多，细胞遭破坏后，脂肪粒可游离出来细胞遭破坏后，脂肪粒可游离出来肝糖、淀粉粒、脂肪滴肝糖、淀粉粒、脂肪滴气泡（气泡（gas vocuoles）） 由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物有些细菌细有些细菌细胞质中含有几个或多个气泡胞质中含有几个或多个气泡常见于光合细菌和水生细常见于光合细菌和水生细菌菌气泡的功能：气泡的功能：n调节细胞比重，调节细胞比重，加大菌体的浮加大菌体的浮力力,借气泡漂浮能力，借气泡漂浮能力，以使其漂以使其漂浮在合适的水层中，浮在合适的水层中，使无鞭毛菌使无鞭毛菌在合适的环境中生长在合适的环境中生长n气泡吸收空气，空气中的氧气可气泡吸收空气，空气中的氧气可供代谢需要供代谢需要 例：许多例：许多光合细菌和水生细菌、光合细菌和水生细菌、盐杆菌常含有气泡盐杆菌常含有气泡 磁小体磁小体(megnetosome) 趋磁细菌细胞中含趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目有的大小均匀、数目不等的不等的Fe3O4颗粒，颗粒，外有一层磷脂、蛋白外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。

或糖蛋白膜包裹功能：功能： 导向作用，即导向作用，即借助鞭毛游向泥、水借助鞭毛游向泥、水界面微氧环境处生活界面微氧环境处生活 羧酶体羧酶体 (carboxysome) 一些自养细菌细胞一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内内的多角形或六角形内含物，其大小与噬菌体含物，其大小与噬菌体相仿，约相仿，约10nm，，内含内含1,5-二磷酸核酮糖羧化二磷酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的酶，在自养细菌的CO2固定中起着关键作用固定中起着关键作用 长长度度：：一一般般为为：：1 1—3 3mmmm；；生生长长迅迅速速的的细细菌菌在在核核分分裂裂之之后后细细胞胞往往往往来来不不及及分分裂裂, ,所所以以细细胞胞中中常常有有2 2—4 4条条染染色色体体，，而而生生长长缓缓慢慢的的细细菌菌细细胞胞中中一一般般只只有有1 1—2 2条条染染色色体体，，不不在在染染色色体复制时期一般是体复制时期一般是单倍体单倍体功能：功能：负载遗传信息负载遗传信息核核区（区（nuclear region or area））又称核质体、原核、拟核、核基因组又称核质体、原核、拟核、核基因组(genome）） 细菌染色体外的共价闭合环状双链细菌染色体外的共价闭合环状双链DNADNA分子．分分子．分子量约为２子量约为２〜〜100 100 × 10 106 6 D.D.携带携带1 1 〜〜 100 100个基因个基因, , 一一个菌细胞可有一至数十个质粒。

个菌细胞可有一至数十个质粒质粒的特点质粒的特点n可以在细胞质中独立于染色体之外（即以游离可以在细胞质中独立于染色体之外（即以游离状态）存在，也可以插入到染色体上以附加体的状态）存在，也可以插入到染色体上以附加体的形式存在；形式存在；n在细胞分裂时，可以不依赖于细菌染色体而独在细胞分裂时，可以不依赖于细菌染色体而独立进行自我复制，也可以插入到细菌染色体中与立进行自我复制，也可以插入到细菌染色体中与染色体一道进行复制；染色体一道进行复制；n质粒可以通过转化、转导、或接合作用而由一质粒可以通过转化、转导、或接合作用而由一个细胞转移到另一个细胞，使两个细胞都成为带个细胞转移到另一个细胞，使两个细胞都成为带有质粒的细胞；有质粒的细胞；n质粒对于细胞生存并不是必要的质粒对于细胞生存并不是必要的质粒的种类质粒的种类1、、大肠杆菌的大肠杆菌的F F因子因子2 2、、细菌抗药质粒（细菌抗药质粒（R R因子）因子）3 3、大肠杆菌素质粒（、大肠杆菌素质粒（ColCol因子）因子）4 4、降解质粒、降解质粒5 5、、ViVi质粒质粒质粒质粒应用应用————基因克隆的载体基因克隆的载体 某些细菌细胞壁外的一层粘液性胶状物质。

某些细菌细胞壁外的一层粘液性胶状物质 根据糖被的形状和厚度的不同，将根据糖被的形状和厚度的不同，将荚膜分荚膜分为三类：为三类：n荚膜（荚膜（capsulecapsule））：：粘液状物质具有一定外形，粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度相对稳定地附着在细胞壁外，厚度：＞：＞0.20.2µm mn粘液层粘液层(slime layer)(slime layer)：：粘液物质没有明显的边粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散缘，比荚膜松散, ,可向周围环境中扩散可向周围环境中扩散, ,增大黏性增大黏性n菌胶团菌胶团( (zoogloeazoogloea):):包裹在细胞群体上的胶状物包裹在细胞群体上的胶状物质荚膜（荚膜（capsule））荚膜荚膜粘液层粘液层菌胶团菌胶团荚膜的观察方法荚膜的观察方法荧光显微镜荧光显微镜 负染色负染色 荚膜的化学组成荚膜的化学组成l 大多数细菌的荚膜是多糖，炭疽芽胞杆菌、大多数细菌的荚膜是多糖，炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽鼠疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽l多糖分子组成和构成的多样化使其结构极多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复杂，成为血清学分型的基础。

为复杂，成为血清学分型的基础l 荚膜的形成需要能量，与环境条件有密荚膜的形成需要能量，与环境条件有密切关系有荚膜的细菌形成切关系有荚膜的细菌形成粘液或光滑菌落，粘液或光滑菌落，失去荚膜后其菌落变为为粗糙型失去荚膜后其菌落变为为粗糙型荚膜的生理功能荚膜的生理功能1、荚膜富含水分，可保护细胞免于干燥；、荚膜富含水分，可保护细胞免于干燥；2、能抵御吞噬细胞的吞噬；、能抵御吞噬细胞的吞噬；3、为主要表面抗原（、为主要表面抗原（K抗原），是有些病原菌抗原），是有些病原菌的毒力因子；的毒力因子；4、能保护菌体免受噬菌体和其他物质（溶菌酶、能保护菌体免受噬菌体和其他物质（溶菌酶和补体）的侵害；和补体）的侵害；5、是某些病原菌必须的粘附因子；、是某些病原菌必须的粘附因子；6、、贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质荚膜与生产实践的关系荚膜与生产实践的关系应用应用：：l生产生产代血浆代血浆l提取黄原胶提取黄原胶l进行进行污水处理等；污水处理等；l细菌鉴定细菌鉴定危害：危害：食品变质发粘；增强致病力；造成严重龋齿等食品变质发粘；增强致病力；造成严重龋齿等荚膜的形成条件荚膜的形成条件 （（1））荚膜的形成是微生物的膜的形成是微生物的遗传特征之一，是特征之一，是“种种”的特征。

但不是的特征但不是细菌的必要菌的必要结构，失去构，失去荚膜膜的菌株照的菌株照样能能够生活 (2)荚膜的形成与膜的形成与组成明成明显受培养基成分和培受培养基成分和培养条件的影响（与养条件的影响（与环境密切相关）境密切相关） 如如肠膜明串珠菌膜明串珠菌(Leuconosto mesenterondes)以蔗糖以蔗糖为碳源碳源时合成葡聚糖成分的合成葡聚糖成分的荚膜膜  光滑型菌落光滑型菌落粗糙型菌落粗糙型菌落粘液型菌落粘液型菌落鞭毛（鞭毛（Flagellum)生长在某些细菌体表的长丝状蛋白质附属物，称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，具有为鞭毛，其数目为一至数条，具有运动功能运动功能鞭毛一般长度为鞭毛一般长度为15—20um直径为直径为0.01 —0.02um观察鞭毛的方法观察鞭毛的方法: 鞭毛染色后用普通光学显微镜观察鞭毛染色后用普通光学显微镜观察 电镜观察电镜观察判断鞭毛有无的方法判断鞭毛有无的方法: 半固体培养基半固体培养基 平板培养菌落边缘平板培养菌落边缘鞭毛的类型鞭毛的类型鞭毛的结构鞭毛的结构点击观看演示动画点击观看演示动画鞭毛运动与细菌的趋避性运动鞭毛运动与细菌的趋避性运动趋避性运动：趋避性运动：化学趋避性运动化学趋避性运动氧趋避性运动氧趋避性运动光趋避性运动光趋避性运动鞭毛丝结构图解：鞭毛蛋白亚基每周为8-10个亚基鞭毛蛋白亚基是一种球状蛋白，分子量3-6万鞭毛丝由直径 4.5nm 的鞭毛蛋白亚基沿央孔道（直径为20nm）螺旋状缭绕而成。

 某些菌体表面存在的短而多的某些菌体表面存在的短而多的附属物比鞭毛更短、更细，且附属物比鞭毛更短、更细，且又直又硬数量很多，又直又硬数量很多，不具有不具有运运动功能，但与动功能，但与细菌的致病、吸附细菌的致病、吸附等有关等有关菌毛（菌毛（pilipili) ) 某些细菌生长到一定阶段或在一定环境某些细菌生长到一定阶段或在一定环境条件下，细胞的正常生长和分裂停止，细胞条件下，细胞的正常生长和分裂停止，细胞内细胞质浓缩，逐步行成一个圆形、椭圆形内细胞质浓缩，逐步行成一个圆形、椭圆形或圆柱形的，对不良环境有较强抵抗力的特或圆柱形的，对不良环境有较强抵抗力的特殊结构，称为芽胞芽胞成熟后可自行从殊结构，称为芽胞芽胞成熟后可自行从芽芽胞囊胞囊中释放出来因芽胞的形成都是在细胞中释放出来因芽胞的形成都是在细胞内，故又称内生孢子内，故又称内生孢子芽孢芽孢(endospore/spore)n产产芽孢细菌的种类芽孢细菌的种类n芽孢的构造芽孢的构造n芽孢的特性芽孢的特性n芽孢形成芽孢形成n芽孢萌发芽孢萌发n研究研究芽孢的意义芽孢的意义n伴孢晶体伴孢晶体Life cycle of an endospore -forming bacteriumvegetative cellvegetative cellsporulating cellsporeoutgrowthspore germination芽孢的形态及着生位置是细菌鉴定的重要指标芽孢的形态及着生位置是细菌鉴定的重要指标 在杆菌中能形成芽孢的种类在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在球菌较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。

和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢产生芽孢的几个属：产生芽孢的几个属：§( (Bacillus)Bacillus)芽孢杆菌属芽孢杆菌属§( (Clostridium)Clostridium)梭状芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属§( (SporosarcinaSporosarcina) )芽孢八叠球菌属芽孢八叠球菌属能形成芽孢的细菌种类能形成芽孢的细菌种类§芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差通透性差,不易着色不易着色§核心含有大量的核心含有大量的DNADNA、、RNARNA、、蛋白质酶等物质，蛋白质酶等物质，还含有还含有2,62,6—吡啶二羧酸吡啶二羧酸（（DPADPA））, ,DPADPA是芽孢特是芽孢特有的成分一般以有的成分一般以 DPADPA—CaCa的形式存在的形式存在§皮层主要含芽孢肽聚糖、皮层主要含芽孢肽聚糖、 DPADPA—CaCa，，皮层体积皮层体积大，比较致密大，比较致密§芽孢平均含水量低芽孢平均含水量低, ,约约40%.40%.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、芽孢芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心。

衣、皮层和核心细菌芽孢构造的 模式图 孢外壁芽孢壳 皮 层 芽孢质芽孢核区芽孢膜芽孢壁核心芽孢的形成过程★★对对高温高温、、干燥、干燥、辐射、辐射、化学化学药物有强大的药物有强大的抵抗抵抗力力 ★★含水量低、壁厚而致密，通透性差含水量低、壁厚而致密，通透性差, ,不易不易着色，折光性强着色，折光性强★★芽胞内新陈代谢几乎停止，芽胞内新陈代谢几乎停止，处于处于休眠休眠状态，状态，但保持潜在但保持潜在萌发萌发力★★一个芽孢一个芽孢萌发只萌发只产生一个营养状态的细胞产生一个营养状态的细胞芽孢的特性芽孢的特性PropertyVegetative cellsEndosporesSurface coatsTypical Gram-positive murein cell wall polymerThick spore coat, cortex, and peptidoglycan core wallMicroscopic appearanceNonrefractileRefractileCalcium dipicolinic acidAbsentPresent in coreCytoplasmic water activityHighVery lowEnzymatic activityPresentAbsentMacromolecular synthesisPresentAbsentHeat resistanceLowHighResistance to chemicals and acidsLowHighRadiation resistanceLowHighSensitivity to lysozymeSensitiveResistantSensitivity to dyes and stainingSensitiveResistant Table Differences between endospores and vegetative cells芽孢抗热机制芽孢抗热机制 目目前前尚尚不不清清楚楚，，但但可可能能与与以以下下因因素素有有关关，，如如含含水水量量低低、、壁壁厚厚而而致致密密，，芽芽孢孢中中的的酶酶分分子子量量小小，，比比较较耐耐热热。

过过去去还还曾曾认认为为芽芽孢孢抗抗热热与与DPADPA有有关关，，现现在在已已否否认认了了这种假设这种假设伴胞晶体（伴胞晶体（parasporal crystal）） 少少数数芽芽孢孢杆杆菌菌，，如如Bacillus Bacillus thuringiensisthuringiensis（（苏苏云云金金芽芽孢孢杆杆菌菌））在在形形成成芽芽孢孢的的同同时时，，会会在在芽芽孢孢旁旁形形成成一一个个菱菱形形或或双双锥锥形形的的碱碱溶溶性性蛋蛋白白晶晶体体（（即即δδ内内毒毒素素））称称为为伴伴胞胞晶晶体体它它的的干干重重可可达达芽芽孢孢囊囊的的约约30%30%，，由由1818种种氨氨基基酸酸组组成成，，大大小小约约0.6-0.6-2.0μm2.0μm伴伴胞胞晶晶体体对对200200多多种种昆昆虫虫尤尤其其是是鳞鳞翅翅目目昆昆虫的幼虫有毒杀作用，因此可以用做虫的幼虫有毒杀作用，因此可以用做生物农药生物农药伴孢晶体伴孢晶体鳞翅目幼虫口服鳞翅目幼虫口服伴孢晶体在肠道迅速溶解（中肠伴孢晶体在肠道迅速溶解（中肠 pH 为为9.0-10.5））吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔吸附于上皮细胞，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升高，昆虫全身麻痹而死亡研究芽研究芽孢的意的意义l细菌分类、鉴定中的重要形态学指标细菌分类、鉴定中的重要形态学指标l指导菌种保藏指导菌种保藏l制定灭菌参数制定灭菌参数一般为无性繁殖，一般为无性繁殖，二分裂法二分裂法 点击播放多媒体文件点击播放多媒体文件DNA结合位点n固体固体培养基培养基ü 平板平板—菌落菌落ü 斜面斜面—菌苔菌苔n液体培养基液体培养基n半固体培养基半固体培养基 一般都较小，菌一般都较小，菌落与培养基结合不落与培养基结合不紧密，用接种针容紧密，用接种针容易挑起，多数表面易挑起，多数表面较光滑、湿润、较较光滑、湿润、较粘稠，易挑取，质粘稠，易挑取，质地均匀，色泽多样。

地均匀，色泽多样 不同的微生物种类，其菌落特征不同同一种菌在不同的微生物种类，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不同培养条件下菌落特征也不尽相同菌落菌落的特征的特征包括：包括：大小大小、颜色、透明、表面状态、质地、边缘形态、隆起、颜色、透明、表面状态、质地、边缘形态、隆起形状等形状等 各种微生物在一定条件下形成的菌落，其各种微生物在一定条件下形成的菌落，其形态特征有一定的稳定性和专一性，因而可形态特征有一定的稳定性和专一性，因而可以作为识别、鉴定菌种的一个依据，但也受以作为识别、鉴定菌种的一个依据，但也受某些因素的影响，观察时应加以注意某些因素的影响，观察时应加以注意1、邻近菌落、邻近菌落2、培养时间、培养时间3、培养基成分、培养基成分4、培养温度、培养温度细菌在固体培养基中的生长情况细菌在固体培养基中的生长情况- -菌苔菌苔细菌在液体培养基中的生长情况细菌在液体培养基中的生长情况菌膜菌膜菌沉淀菌沉淀均匀浑浊均匀浑浊对照对照 细菌在半固体培养基中的生长情况细菌在半固体培养基中的生长情况1、、3：有动力：有动力2：无动力：无动力常见细菌举例常见细菌举例大肠埃希氏杆菌（大肠埃希氏杆菌（Escherichia coliEscherichia coli））枯草芽孢杆菌（枯草芽孢杆菌（Bacillus Bacillus subtilissubtilis））金黄色葡萄球菌（金黄色葡萄球菌（Staphylococcus Staphylococcus aureusaureus ））物理性状物理性状光学性质光学性质半透明半透明体表面积体表面积体积小、表面积大体积小、表面积大带电现象带电现象革兰阳性菌革兰阳性菌 pI 2~3革兰阴性菌革兰阴性菌 pI 4~5半透性半透性细胞壁、膜有半透性细胞壁、膜有半透性渗透压渗透压中性环境带负电荷中性环境带负电荷革兰阳性菌革兰阳性菌 20~25大气压大气压革兰阴性菌革兰阴性菌 5~6大气压大气压青霉素青霉素化学组成化学组成占细胞总重量占细胞总重量75%-90%碳、氢、氮、氧、磷、硫等碳、氢、氮、氧、磷、硫等钾、钠、铁、镁、钙等钾、钠、铁、镁、钙等肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等水水有机物：有机物：无机离子：无机离子：特有成分：特有成分：本讲结束，请及时复习！本讲结束，请及时复习！。