微生物学原核.ppt

第一章第一章 原核微生物的形态、原核微生物的形态、构造和功能构造和功能吕杰吕杰 科技大厦西配楼科技大厦西配楼212Tel: 13466347201Email: lvjie@      原核生物（原核生物（prokaryotes））v指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区的裸露指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌（的原始单细胞生物，包括真细菌（eubacteria））和古菌（和古菌（archaea）两大类广义的细菌广义的细菌v原核生物包括细菌、放线菌、立克次氏体，支原体、原核生物包括细菌、放线菌、立克次氏体，支原体、衣原体及蓝细菌衣原体及蓝细菌v原核原核：没有完整的细胞核，只是一个拟核（明：没有完整的细胞核，只是一个拟核（明显核区），无核膜、核仁，无分化的细胞器，显核区），无核膜、核仁，无分化的细胞器，不进行有丝分裂不进行有丝分裂v真核真核：有完整的核，有核膜、核仁，有分化的：有完整的核，有核膜、核仁，有分化的细胞器，进行有丝分裂细胞器，进行有丝分裂原核微生物的类群原核微生物的类群 光能：蓝细菌“三菌” 化能： 细菌 放线菌“三体” 人工培养基：支原体 专门寄生： 立克次氏体 衣原体第一节第一节 细菌细菌v概述概述v细菌细胞（个体）的形态构造及其功能细菌细胞（个体）的形态构造及其功能v细菌的群体形态细菌的群体形态细菌（细菌（Bacteria））的形态的形态构造及其功能构造及其功能（一）形态和染色（一）形态和染色1、细菌的个体形态、细菌的个体形态2、细菌的大小、细菌的大小3、细菌的染色、细菌的染色（二）（二） 细菌的细胞结构细菌的细胞结构1、一般结构、一般结构2、特殊构造、特殊构造（三）细菌的繁殖（三）细菌的繁殖〖〖概述概述〗〗1、细菌（、细菌（bacteria）） 指真细菌。

一类细胞细短（指真细菌一类细胞细短（φ约约0.5μm，长度约，长度约0.5～～5μm）、结构简单、细胞壁坚韧、多以二分裂方式繁）、结构简单、细胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物殖和水生性较强的原核生物2、细菌在自然界的分布、细菌在自然界的分布 细菌是微生物的一大类群，在自然界分布广、种类多细菌是微生物的一大类群，在自然界分布广、种类多到处寄生和腐生，尤其温暖潮湿、富含有机物的地方到处寄生和腐生，尤其温暖潮湿、富含有机物的地方大量细菌活动、生长繁殖形成肉眼可见菌落、菌苔，大量细菌活动、生长繁殖形成肉眼可见菌落、菌苔，粘稠，具臭、酸败等气味；液体中生长会使液体变混粘稠，具臭、酸败等气味；液体中生长会使液体变混浊、或产生沉淀、或液面漂浮白色气沫浊、或产生沉淀、或液面漂浮白色气沫头发和手指上的细菌头发和手指上的细菌3、细菌与人类的关系、细菌与人类的关系与人类生产生活关系十分密切，有害也有利与人类生产生活关系十分密切，有害也有利1）害：）害：人和动、植物多种传染病的病原微生物，人和动、植物多种传染病的病原微生物，引起食品、工农业产品腐烂变质引起食品、工农业产品腐烂变质2）利：）利：是微生物学的主要研究对象，并被广泛应是微生物学的主要研究对象，并被广泛应用于食品生产、工业（化工、石油开采、冶金）、用于食品生产、工业（化工、石油开采、冶金）、农业（杀虫剂、细菌肥料、沼气发酵、饲料青贮）、农业（杀虫剂、细菌肥料、沼气发酵、饲料青贮）、医学（抗生素、菌苗、类毒素、代血浆、医用酶类）医学（抗生素、菌苗、类毒素、代血浆、医用酶类）、环境保护（三废处理）、环境监测（气象、考古）、环境保护（三废处理）、环境监测（气象、考古）、生物工程等各个方面、是科学研究中重要的实验、生物工程等各个方面、是科学研究中重要的实验对象。

对象1、细菌的个体（细胞）形态、细菌的个体（细胞）形态球菌(Coccus)杆菌(Bacillus)螺旋菌(Spirlla)其他形状的细菌（一）形态和染色（一）形态和染色细菌的形态细菌的形态细菌的形态球菌球菌杆菌杆菌螺形菌螺形菌弧弧菌菌螺螺菌菌1．球菌Coocus v菌体呈球形或近似球形的细菌 v（1）单球菌 v（2）双球菌 v（3）链球菌v（4）四联球菌 v（5）八叠球菌 v（6）葡萄球菌 细菌裂殖细菌裂殖二分裂法二分裂法繁殖方式：繁殖方式：八八叠叠球球菌菌葡萄球菌葡萄球菌链球菌链球菌（1）单球菌(single coccus)v分裂后的细胞分散而单独存在的球菌v如尿素小球菌 （2）双球菌 (double coccus)v由一个平面分裂，分裂后两个菌体成对排列的称为双球菌v如肺炎双球菌 diplococci streptococci （3）链球菌v由一个平面分裂，分裂后的菌体呈链状排列的称为链球菌v如乳链球菌 （4）四联球菌(Micrococcus lactis)v由两个互相垂直的平面分裂，分裂后每四个菌体呈田形的称为四联球菌v如四联小球菌 tetracocci （5）八叠球菌(Sarcina ureae)v由3个互相垂直的平面分裂，分裂后每8个菌体呈立方形排列的称为八叠球菌。

v如乳酪八叠球菌 sarcinae staphylococci （6）葡萄球菌(Staphylococcus aureus)v分裂面不规则，分裂后许多菌体无规则地堆积在一起，呈葡萄串状的称为葡萄球菌v如金黄色葡萄球菌  2．杆菌  Bacillus (Bacterium) v杆状的细菌v是细菌中种类最多的v                                         长杆菌v（1）杆菌的长短不同      短杆菌v                                         球杆菌等        v                                                    棒状杆菌v （2）菌体某个部位是否膨大v 梭状杆菌v                               无芽孢杆菌v（3）芽孢有无                 v 芽孢杆菌 杆菌杆菌(bacillus)两端齐平两端齐平炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌两端尖细两端尖细白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌杆菌的形态多样杆菌的形态多样杆菌(bacillus)杆菌的形态多样杆菌的形态多样分枝杆菌分枝杆菌双歧杆菌双歧杆菌棒状杆菌 v菌体一端膨大，如北京棒状杆菌 梭状杆菌v菌体中间膨大，如丙酮丁醇梭菌芽孢杆菌 枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌地衣芽孢杆菌芽孢杆菌显微镜下的杆菌链杆菌显微镜下的链杆菌杆菌(bacillus)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炭疽芽胞杆菌 3-10 3-10 μmμm大大中中大肠埃希菌大肠埃希菌 2-3 2-3 μmμm小小布鲁菌布鲁菌 0.6-1.5 0.6-1.5 μmμm螺旋菌：螺旋菌：细胞呈弯曲杆状的细菌统称螺旋菌螺旋菌细胞呈弯曲杆状的细菌统称螺旋菌螺旋菌细胞壁坚韧，菌体较硬，常以单细胞分散存在，不同细胞壁坚韧，菌体较硬，常以单细胞分散存在，不同种的细胞个体，在长度、螺旋数目和螺距等方面有显种的细胞个体，在长度、螺旋数目和螺距等方面有显著区别据此可再分为两种形态据此可再分为两种形态1）弧菌）弧菌 菌体只有一个弯曲，其程度不是一圈，犹如菌体只有一个弯曲，其程度不是一圈，犹如"C"字，或似逗号，如霍乱弧菌字，或似逗号，如霍乱弧菌2）螺菌）螺菌 菌体回转如螺旋状，螺旋菌体回转如螺旋状，螺旋2～～6环，小型、坚环，小型、坚韧的螺旋状细菌螺旋数目和螺矩大小因种而异韧的螺旋状细菌螺旋数目和螺矩大小因种而异3）螺旋体）螺旋体 螺旋螺旋6环以上，体大而柔软环以上，体大而柔软螺旋体是介于细菌与原生动物之间的单细胞原核微生物，细胞非螺旋体是介于细菌与原生动物之间的单细胞原核微生物，细胞非常细长、螺旋状、柔软而且易弯曲、无鞭毛，但能作特殊的弯曲常细长、螺旋状、柔软而且易弯曲、无鞭毛，但能作特殊的弯曲扭动或象蛇一样的运动，繁殖方式为二分裂。

扭动或象蛇一样的运动，繁殖方式为二分裂 在自然界存在的细菌中，杆菌最为常见；球菌次之；螺旋状的在自然界存在的细菌中，杆菌最为常见；球菌次之；螺旋状的最少一、细胞的形态构造及其功能一、细胞的形态构造及其功能（一）形态和染色（一）形态和染色3、螺旋状、螺旋状弧菌弧菌螺旋菌螺旋菌螺旋体菌螺旋体菌螺菌 弧菌弧菌 ( (vibriovibrio) ) 螺菌螺菌（（spirllumspirllum）） 螺旋体螺旋体( (spirochaetaspirochaeta) )螺旋菌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”字或逗号，鞭毛偏端生字或逗号，鞭毛偏端生蛭蛭弧弧菌菌霍乱弧菌霍乱弧菌弧菌霍乱弧菌（V.cholerae）革兰染色阴性单鞭毛单鞭毛菌体回转如螺旋，螺菌体回转如螺旋，螺旋数目和螺距大小因旋数目和螺距大小因种而异鞭毛二端生种而异鞭毛二端生细胞壁坚韧，菌体较细胞壁坚韧，菌体较硬螺旋菌 左：显微数码摄像左：显微数码摄像右：结构示意图右：结构示意图幽门螺旋菌菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。

菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内梅毒密螺旋体梅毒密螺旋体螺旋体菌螺旋菌显微镜下的螺旋菌螺旋体　　 螺旋体是一类细长、柔软、弯曲呈螺旋状、运动活泼的单细胞型微生物 在生物学上的位置介于细菌与原虫之间与细菌的相似之处是：具有与细菌相似的细胞壁，内含脂多糖和胞壁酸，以二分裂方式繁殖，无定型核（属原核型细胞），对抗生素敏感；与原虫的相似之处有：体态柔软，胞壁与胞膜之间绕有弹性轴丝，借助它的屈曲和收缩能活泼运动，易被胆汁或胆盐溶解在分类学上由于更接近于细菌而归属在细菌的范畴 致病:黄疸出血性钩端螺旋体（也可使鼠、狗、猪等致病）、梅毒螺旋体、回归热螺旋体、奋森氏螺旋体等 显微镜下的螺旋菌显微镜下的螺旋菌细菌的其他形态细菌的其他形态    澳大利亚和荷兰的微生物学家在研究目前还没有正式命名的喜盐细菌方面获得了重要成果，这些细菌是英国科学家恩托尼·韦尔斯比(Anthony Walsby)于1980年在以色列死海附近发现的从那时起生物学家进行大量试验，想在实验室中培育这些盐生细菌，但是直到现在才成功做到这一点 　　研究人员发现，要使喜盐细菌正常生长在培养液中必需具有特别高浓度的盐分，应不低于18%，并且盐分浓度的增加与细菌种群的生长成正比。

现已查明，喜盐细菌的繁殖十分缓慢，要使细菌种群加倍需要几昼夜时间，而普通细菌只需要20分钟即可使自已的数量加倍  喜盐细菌的外形特别引人注目，它酷似正方形，正方形的边长约为15微米现在微生物学家在为细菌命名，荷兰研究人员建议命名为Haloquadratum walsbyi，以纪念这不平常细菌的首先发现者 　　另外，有些科学家认为，在实验室中培育的盐生细菌要能与木星轨道上木卫二和木卫三拥有的细菌类似，如果那里真的存在细菌，则它们应生活在富含镁盐的空气中，因为Haloquadratum walsbyi能很好地适应镁盐  畸形 物理化学因素异常形 营养条件 衰颓形：菌龄会变化的细菌形态细菌的形态在幼龄以及生长条件适宜的条件下，整齐正常否则会出现异常形态细菌电子显微镜照片细菌电子显微镜照片2、细菌细胞的大小、细菌细胞的大小普通光学显微镜下用测普通光学显微镜下用测微尺测细菌大小微尺测细菌大小细菌菌体微小，大小随种类不同差别很大，有的与最大的病毒细菌菌体微小，大小随种类不同差别很大，有的与最大的病毒粒大小相近，在光学显微镜下勉强可见，有的与藻类细胞差不粒大小相近，在光学显微镜下勉强可见，有的与藻类细胞差不多，几乎肉眼就可辩认，但多数细菌属于二者之间。

测量细菌多，几乎肉眼就可辩认，但多数细菌属于二者之间测量细菌大小的常用单位是微米大小的常用单位是微米(micrometer μm)  最小的细菌只有最小的细菌只有50nm，最大的，最大的可长达可长达200~500μm，但一般不超过，但一般不超过几微米 以以E.coli（（0.5μm×3μm）为例：）为例： 120个细胞个细胞“并肩并肩”排列，约一根头排列，约一根头发丝的宽度（发丝的宽度（60μm）；）；1500个细胞个细胞头尾衔接起来仅头尾衔接起来仅3毫米；毫米；109 个个E.coli细胞重细胞重1mg不同细菌大小的比较不同细菌大小的比较细菌细胞大小的表示方法细菌细胞大小的表示方法（（1）） 球菌大小以直径表示：多为球菌大小以直径表示：多为0.5~1μm2）） 杆菌以长和宽表示：杆菌直径与球菌相似，长杆菌以长和宽表示：杆菌直径与球菌相似，长度均为直径的几倍度均为直径的几倍0.2～～1.25×0.7～～8μm3）） 螺旋菌以长和宽表示：螺旋菌以长和宽表示：0.3～～1×1～～50μm（长度（长度是菌体两端间的距离，而不是真正的长度）是菌体两端间的距离，而不是真正的长度）。

细菌细胞大小的细菌细胞大小的重要生物学意义重要生物学意义不同细菌细胞大小不同不同细菌细胞大小不同细胞的大小是细菌分类特征细胞的大小是细菌分类特征同一细菌的不同菌龄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胞大小的测量结果只是近似值或平均值微生物学★同种细菌大小受菌令、环境因素等条件影响，幼令同种细菌大小受菌令、环境因素等条件影响，幼令比成熟或老龄菌大得多，长度受菌令影响更强烈，比成熟或老龄菌大得多，长度受菌令影响更强烈，其他生长条件或多或少都会影响菌体大小，渗透压其他生长条件或多或少都会影响菌体大小，渗透压的影响更直接的影响更直接★ 因此测量菌体的大小要注意：因此测量菌体的大小要注意： ①① 培养时间；培养时间； ②② 培养条件；培养条件； ③③ 所用染色方法（不同染料附着在细胞上的多少所用染色方法（不同染料附着在细胞上的多少不同）细菌染色法细菌染色法死菌死菌正正染色染色负负染色：染色：简单染色法简单染色法鉴别染色法鉴别染色法 革兰氏染色法革兰氏染色法 抗酸性染色法抗酸性染色法芽芽 孢孢 染染 色色 法法荚膜荚膜染色法等染色法等 活菌活菌: 姬姬姆萨姆萨染色法染色法3、细菌的染色、细菌的染色用美蓝或用美蓝或TTC（氯化三苯基四唑）等（氯化三苯基四唑）等作活菌染色作活菌染色革革兰兰氏氏染染色色法法v1.涂片固定涂片固定w2.单染单染—结晶紫结晶紫结晶紫结晶紫染液第一染液第一染液第一染液第一次次次次染色染色 1min 3.媒染媒染—碘碘碘碘-碘化钾碘化钾碘化钾碘化钾溶液浸湿溶液浸湿30S4. 脱色脱色—95%95%乙醇乙醇乙醇乙醇溶液溶液溶液溶液进行颜色洗脱进行颜色洗脱5.复复染染—红色红色红色红色的藩的藩的藩的藩红染红染红染红染液液液液第第二次二次染色染色v呈现第二次染色的效果呈现第二次染色的效果红色红色红色红色；称革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌（（（（红阴红阴G -））））细菌呈现第一次染色的细菌呈现第一次染色的效果效果紫色紫色紫色紫色，革兰氏阳革兰氏阳革兰氏阳革兰氏阳性菌（性菌（性菌（性菌（紫阳紫阳G＋＋））））；显微镜下的显微镜下的G+与与G－－细菌细菌显微镜下的显微镜下的G－－细菌细菌GG+ +菌细胞壁菌细胞壁菌细胞壁菌细胞壁GG- -菌细胞壁菌细胞壁菌细胞壁菌细胞壁GG- -菌细胞壁结构图解菌细胞壁结构图解菌细胞壁结构图解菌细胞壁结构图解请对照两种细菌细胞壁的不同结构，说明为什么染请对照两种细菌细胞壁的不同结构，说明为什么染色上会有区别？色上会有区别？ （二）（二）细菌细胞的结构细菌细胞的结构一般构造：一般构造：细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜细胞质细胞质核区核区特殊构造特殊构造：：鞭毛、菌毛、性菌毛鞭毛、菌毛、性菌毛糖被（包括荚膜和粘液层）糖被（包括荚膜和粘液层）芽孢芽孢细细菌菌细细胞胞的的模模式式结结构构（（1 1）细胞壁（）细胞壁（cell wall) )细胞壁的结构细胞壁的结构细胞壁的功能细胞壁的功能细胞壁的化学组成细胞壁的化学组成细胞壁与革兰氏染色细胞壁与革兰氏染色无壁细胞与原生质体无壁细胞与原生质体1 1、细菌细胞的一般构造、细菌细胞的一般构造 细胞壁细胞壁vv功能功能功能功能v提问：哪些功能？提问：哪些功能？v①①固定细胞外形；固定细胞外形；固定细胞外形；固定细胞外形；w w ②②②②保护细胞免受外力的损伤；保护细胞免受外力的损伤；保护细胞免受外力的损伤；保护细胞免受外力的损伤；w w ③③③③阻拦大分子物质进人细胞；阻拦大分子物质进人细胞；阻拦大分子物质进人细胞；阻拦大分子物质进人细胞；w w ④④④④使某些细菌具有致病性及使某些细菌具有致病性及使某些细菌具有致病性及使某些细菌具有致病性及对噬菌体的敏感性对噬菌体的敏感性对噬菌体的敏感性对噬菌体的敏感性。

伤寒伤寒杆菌杆菌细胞细胞壁中壁中含毒含毒素素细胞壁的功能细胞壁的功能固定细胞外形固定细胞外形协助鞭毛运动协助鞭毛运动保护细胞免受外力的损伤保护细胞免受外力的损伤为为正常细胞分裂所必需正常细胞分裂所必需阻拦有害物质进入细胞阻拦有害物质进入细胞与与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性密切相关密切相关革兰氏阳性和阴性菌的细胞壁革兰氏阳性和阴性菌的细胞壁Peptidoglycan, 肽聚糖磷壁酸蛋白质和脂肪内层：肽聚糖但不含磷壁酸外层；脂蛋白，磷脂，脂多糖（一）细胞壁（一）细胞壁 细胞壁与革兰氏染色细胞壁与革兰氏染色机理： 95%乙醇的作用：蛋白质变性、脱水、溶脂乙醇的作用：蛋白质变性、脱水、溶脂 v革兰氏阳性菌肽聚糖的含量高，网状结构紧密， 细胞壁厚，含脂量低，当它被酒精脱色时，引起 细胞壁肽聚糖的网状结构的孔经缩小以至关闭， 从而阻止不溶性结晶紫-碘复合物的逸出，故菌 体呈深紫色；（一）细胞壁（一）细胞壁 细胞壁与革兰氏染色细胞壁与革兰氏染色v而革兰氏阴性菌的细胞壁的肽聚糖的含量低，网层结构疏松且薄，脂含量高，当用酒精脱色时，脂类物质溶解，增加了细胞壁的通透性，结果结晶紫-碘的复合物就被乙醇抽提出来而复染成红色。

 v 革兰氏阳性细菌细胞壁(壁）磷壁酸(膜）磷壁酸革兰氏阴性细菌细胞壁1））G+阳性细菌细胞壁阳性细菌细胞壁( (厚壁菌门厚壁菌门) )G+细菌细胞壁厚度大（细菌细胞壁厚度大（20～～80nm）、化学组分简单，细胞壁的）、化学组分简单，细胞壁的化学组成以肽聚糖为主，占壁物质总量的化学组成以肽聚糖为主，占壁物质总量的40－－90％；另外结合％；另外结合有其它多糖及一类特殊多聚物有其它多糖及一类特殊多聚物—磷壁酸（一般磷壁酸（一般10%） 1））G+阳性细菌细胞壁阳性细菌细胞壁(厚壁菌门厚壁菌门)肽聚糖 (peptidoglycan)的结构 每一个肽聚糖是由三部分组成长链大分子 （1） 双糖单位：N-乙酰葡萄糖胺（G）和 N-乙酰胞壁酸（M）以β-1，4糖苷键相互间隔连接而成，聚合而成的线形大分子 ，构成了肽聚糖的主链分子，即“聚糖”  M—G—M—G—M—G—M—G（2） 四肽尾或四肽侧链；  （3）肽桥 肽桥G+细菌的肽聚糖单体细菌的肽聚糖单体G+细菌肽聚糖的单体图解细菌肽聚糖的单体图解左：简化的单体分子；右：单体的分子构造左：简化的单体分子；右：单体的分子构造箭头示溶菌酶的水解点箭头示溶菌酶的水解点多个双糖单位相连形成肽聚糖的多糖多个双糖单位相连形成肽聚糖的多糖 链，链，……NAM－－NAG－－NAM－－NAG……，，其长度因菌种而异（金黄其长度因菌种而异（金黄色葡萄球菌色葡萄球菌9个、地衣芽孢杆菌个、地衣芽孢杆菌79个）。

个） G＋＋细菌（金黄色葡萄球菌）肽聚糖的立体结构（片段）细菌（金黄色葡萄球菌）肽聚糖的立体结构（片段） 革兰氏阳性菌的细胞壁革兰氏阳性菌的细胞壁 肽聚糖肽聚糖 (peptidoglycan)的结构的结构 肽桥 v连接前后2个四肽尾分子的桥梁 v肽桥的变化很多 v目前超过100种 v金黄色葡萄球菌肽桥为甘氨酸5肽 类类型型 甲肽尾上甲肽尾上连接点连接点 肽肽 桥桥 乙肽尾上乙肽尾上连接点连接点 实实 例例ⅠⅡⅢⅣ第第4氨基酸氨基酸第第4氨基酸氨基酸第第4氨基酸氨基酸第第4氨基酸氨基酸-CO·NH--(Gly)5--(肽尾）肽尾） 1～～2－－-D-Lys-第第3氨基酸氨基酸第第3氨基酸氨基酸第第3氨基酸氨基酸第第2氨基酸氨基酸E.coli （（G-））S.Aureus（（G+））M.Luteus（（G+））C.Poinsettiae（（G+））肽聚糖肽聚糖分子中的分子中的4种主要肽桥类型种主要肽桥类型G+细菌的肽聚糖层细菌的肽聚糖层v多个肽聚糖单体相连就形成了肽聚糖网状结构，在多个肽聚糖单体相连就形成了肽聚糖网状结构，在G+细菌中细菌中75%以上亚单位交叉连接成重复网状结构，以上亚单位交叉连接成重复网状结构，这种结构质地坚韧、机械强度大，金葡菌肽聚糖层这种结构质地坚韧、机械强度大，金葡菌肽聚糖层由由40层左右网状分子组成，厚约层左右网状分子组成，厚约20～～80nm。

v 肽聚糖可被溶菌酶破坏；青霉素也可干扰短肽之间肽聚糖可被溶菌酶破坏；青霉素也可干扰短肽之间肽键的形成从而破坏细胞壁肽聚糖的合成肽键的形成从而破坏细胞壁肽聚糖的合成B B、磷壁质（垣酸）、磷壁质（垣酸）v是结合在是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖，磷壁酸是细菌细胞壁上的一种酸性多糖，磷壁酸是G+细菌细胞壁所特有的成分细菌细胞壁所特有的成分v化学组成化学组成:多元醇（甘油和核糖醇）和磷酸的聚合物，能溶于水多元醇（甘油和核糖醇）和磷酸的聚合物，能溶于水v类型类型:壁磷壁酸：壁磷壁酸：与肽聚糖分子间发生共价结合，以其末端的与肽聚糖分子间发生共价结合，以其末端的磷酸二酯键连接于磷酸二酯键连接于NAM的第六位碳原子上，可能占细的第六位碳原子上，可能占细胞壁干重的胞壁干重的10%～～50％，含量多少与培养基的成分有关％，含量多少与培养基的成分有关膜磷壁酸（脂磷壁酸）：膜磷壁酸（脂磷壁酸）：跨越肽聚糖层并与细胞膜相交跨越肽聚糖层并与细胞膜相交连，含量与培养基关系不大连，含量与培养基关系不大革兰氏阳性菌的细胞壁革兰氏阳性菌的细胞壁 磷壁酸的结构磷壁酸的结构 v也称垣酸，是G+菌细胞壁所特有成分； v属于高分子酸性多糖； v一般占细胞壁含量的10%--50%。

 v分为两类：壁磷壁酸和膜磷壁酸  v 壁磷壁酸膜磷壁酸磷壁酸磷壁酸G+菌特有成分菌特有成分革兰氏阳性菌的细胞壁革兰氏阳性菌的细胞壁 磷壁酸的结构磷壁酸的结构 壁磷壁酸壁磷壁酸：与肽聚糖分子（：与肽聚糖分子（M）共价结合）共价结合  膜磷壁酸膜磷壁酸：分子穿过肽聚糖分子层直接与分子穿过肽聚糖分子层直接与 细胞膜上的磷脂进行共价结合形成细胞膜上的磷脂进行共价结合形成 v 磷壁酸磷壁酸(teichoic acids)结构结构甘油磷壁酸的结构模式（左）及其单体（虚线范围内）的分子结构（右）甘油磷壁酸的结构模式（左）及其单体（虚线范围内）的分子结构（右）磷壁酸的功能磷壁酸的功能ⅠⅠ、磷壁酸带负电苛，可与环境中的、磷壁酸带负电苛，可与环境中的Mg2+等阳离子结等阳离子结合，提高细胞表面这些离子的浓度，以保证细胞膜上合，提高细胞表面这些离子的浓度，以保证细胞膜上一些合成酶维持高活性的需要一些合成酶维持高活性的需要ⅡⅡ、保证致病菌与宿主间的粘连避免被白细胞吞噬，并、保证致病菌与宿主间的粘连避免被白细胞吞噬，并有抗补体的作用有抗补体的作用ⅢⅢ、赋于、赋于G+菌以特异的表面抗原，因而可用于菌种鉴定。

菌以特异的表面抗原，因而可用于菌种鉴定ⅣⅣ、提供某些噬菌体以特异的吸附受体位点提供某些噬菌体以特异的吸附受体位点ⅤⅤ、调解细胞内自溶素的活力，以防止细胞因自溶而死、调解细胞内自溶素的活力，以防止细胞因自溶而死亡ⅥⅥ、贮藏元素贮藏元素革兰氏阳性菌的细胞壁革兰氏阳性菌的细胞壁 磷壁酸的结构磷壁酸的结构  化学结构由两大类型组成化学结构由两大类型组成： （1）甘油磷酸重复单位 （2）核糖醇磷酸重复单位        （一种微生物一般只含一种） v 1．革兰氏阳性菌的细胞壁．革兰氏阳性菌的细胞壁 磷壁酸的结构磷壁酸的结构  G－－细菌细菌CW的组成和结构比的组成和结构比G+细菌更为复杂，层次较多，但细菌更为复杂，层次较多，但比比G+菌细胞壁薄，肽聚糖层很薄（菌细胞壁薄，肽聚糖层很薄（2～～3nm），故机械强度较），故机械强度较G+细菌弱2）革兰氏阴性细菌（薄壁菌门）细胞壁）革兰氏阴性细菌（薄壁菌门）细胞壁A、内壁层、内壁层     紧贴细胞膜厚约紧贴细胞膜厚约2 ~ 3nm由肽聚糖组成，肽聚糖的由肽聚糖组成，肽聚糖的含量占细胞壁的含量占细胞壁的10%弱，一般由弱，一般由1～～2层肽聚糖网状层肽聚糖网状分子组成。

肽聚糖多糖链结构与分子组成肽聚糖多糖链结构与G+细菌基本相同细菌基本相同差别为（以差别为（以Escherichia.coli为例）：为例）： a、、四肽尾中的四肽尾中的L－赖－赖AA往往被二氨庚二酸（往往被二氨庚二酸（m-DAP）取代 b、、 没有特殊的肽桥，前后两没有特殊的肽桥，前后两 单体间的连接仅通过短肽尾上单体间的连接仅通过短肽尾上D-Ala上的上的-COOH与与m-DAP的的-NH2直接相连交连程度只有直接相连交连程度只有30%，形成较稀疏、机械强度，形成较稀疏、机械强度较差的肽聚糖网套较差的肽聚糖网套MGL-AlaD-GluDAPD-AlaMGL-AlaD-GluDAPD-AlaMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMGMMMMMMG - 细菌——E.coli肽聚糖结构（局部）左：肽桥的连接方式；右：网的一部分M＝＝N－乙酰胞壁酸－乙酰胞壁酸G＝＝N－乙酰葡糖胺－乙酰葡糖胺G＋＋细菌与细菌与 G－－细菌肽聚糖的组成不同细菌肽聚糖的组成不同肽尾第三氨基酸不同肽尾第三氨基酸不同G＋＋ 赖氨酸赖氨酸G－－ 二氨基庚二酸二氨基庚二酸G，，M都是都是ß－－1，，4－－糖苷键连接糖苷键连接肽桥肽桥G＋＋：：不同形式不同形式G－－：：肽键肽键G+(a)和和G-(b)细菌肽聚糖网的比较细菌肽聚糖网的比较B B、、外壁层（外膜）外壁层（外膜）v是是G-细菌细胞壁所特有的结构，位于细胞壁的最外细菌细胞壁所特有的结构，位于细胞壁的最外层。

如大肠杆菌中肽聚糖层的外部，表面不规则如大肠杆菌中肽聚糖层的外部，表面不规则v主要成份为脂多糖、磷脂和若干种外膜蛋白某些主要成份为脂多糖、磷脂和若干种外膜蛋白某些细菌的抗原性致病性以及对噬菌体的敏感性均与这细菌的抗原性致病性以及对噬菌体的敏感性均与这些成份有关些成份有关脂脂多糖（多糖（Lipolysaccharide，，LPS）的组成）的组成LPS类脂类脂A：：2个个N－－乙酰葡糖胺及乙酰葡糖胺及5个长链脂肪酸个长链脂肪酸核心多糖区核心多糖区内内核心区核心区3个个2－酮－－酮－3－脱氧辛糖酸－脱氧辛糖酸3个个L－－甘油－甘露庚糖甘油－甘露庚糖外外核心区：核心区：5个己糖（个己糖（Hex），），包括葡糖胺、包括葡糖胺、 半乳糖、葡萄糖半乳糖、葡萄糖 O－－特异侧链：多个特异侧链：多个4Hex单位，内含半乳糖、鼠李糖单位，内含半乳糖、鼠李糖 甘露糖、阿比可糖甘露糖、阿比可糖(Abq)等等外膜的功能外膜的功能ⅠⅠ、、控制细胞的透性、吸附控制细胞的透性、吸附Mg2+ 、、Ca2+等并提高这些等并提高这些离子在细胞表面的浓度；离子在细胞表面的浓度； ；； Ⅱ、由于、由于LPS结构的变化，决定细胞壁抗原多样性结构的变化，决定细胞壁抗原多样性（沙门氏菌属表面抗原类型（沙门氏菌属表面抗原类型2107个），可用于传染个），可用于传染病的诊断和病原的地理定位；病的诊断和病原的地理定位；Ⅲ、是、是G-病原菌致病物质病原菌致病物质——内毒素的物质基础，类内毒素的物质基础，类脂脂A是内毒素的毒性中心；是内毒素的毒性中心；Ⅳ、是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体。

是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体vLPS要维持其结构的稳定性需要足量的要维持其结构的稳定性需要足量的Ca2+存在，存在，如果用螯合剂去除如果用螯合剂去除Ca2+，，LPS就会解体，内壁层就会解体，内壁层——肽聚糖层暴露，可被溶菌酶水解，产生细胞肽聚糖层暴露，可被溶菌酶水解，产生细胞壁缺陷细菌壁缺陷细菌外壁层中的蛋白质外壁层中的蛋白质 2020余种蛋白，主要有：余种蛋白，主要有：孔蛋白（基质蛋白）：孔蛋白（基质蛋白）：其上有充水孔道，横跨其上有充水孔道，横跨 外壁层，使外壁层具有分子筛的作用、可控制某外壁层，使外壁层具有分子筛的作用、可控制某些物质（分子量小于些物质（分子量小于800800～～900900的亲水性营养物质）的亲水性营养物质）进入外膜，有特异性与非特异性两种进入外膜，有特异性与非特异性两种外膜蛋白（外壁蛋白）：外膜蛋白（外壁蛋白）：是一类特异性的运送蛋白是一类特异性的运送蛋白或载体，可把较大的分子如或载体，可把较大的分子如V VB12B12、核糖降解物、麦、核糖降解物、麦芽寡糖、铁色素等输送入细胞内芽寡糖、铁色素等输送入细胞内脂蛋白：脂蛋白：具有使外膜层与内壁肽聚糖层紧密相连具有使外膜层与内壁肽聚糖层紧密相连的功能。

的功能周质空间（壁膜空间）周质空间（壁膜空间） 位于细胞壁与细胞膜之间的狭窄空间，位于细胞壁与细胞膜之间的狭窄空间，G+、、G-细菌细菌均具有内含多种蛋白质，如蛋白酶、核酸酶、运送均具有内含多种蛋白质，如蛋白酶、核酸酶、运送某些物质进入细胞内的结合蛋白、受体蛋白等某些物质进入细胞内的结合蛋白、受体蛋白等3）古菌的细胞壁）古菌的细胞壁 v古菌（古菌（Archaea 古菌）古菌）v主要包括一些独特生态类型的原核生物如产甲烷菌及主要包括一些独特生态类型的原核生物如产甲烷菌及大多数嗜极菌（极端嗜盐菌、极端嗜热菌、热原体属大多数嗜极菌（极端嗜盐菌、极端嗜热菌、热原体属等）v在古细菌中，除热原体属在古细菌中，除热原体属(Thermoplasma)没有细胞壁没有细胞壁外，其余都具有与真细菌功能相似的细胞壁但化学外，其余都具有与真细菌功能相似的细胞壁但化学成分差别较大，其细胞壁不含真正的肽聚糖，而含假成分差别较大，其细胞壁不含真正的肽聚糖，而含假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质肽聚糖、糖蛋白或蛋白质Methanobacterium的假肽聚糖的假肽聚糖               结构与肽聚糖相似结构与肽聚糖相似。

具体差别具体差别: 多糖骨架多糖骨架:是由是由N-乙酰葡萄乙酰葡萄糖胺和糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛乙酰塔罗糖胺糖醛酸以酸以β-1，，3-糖苷键交替连糖苷键交替连接而成；接而成； 肽尾肽尾:由由L-Glu、、L-Ala、、L-Lys3个个L型氨基酸组成；型氨基酸组成； 肽桥肽桥:由由L-Glu一个氨基酸一个氨基酸组成4）缺壁细菌）缺壁细菌v1、原生质体protoplast：人工条件下用溶菌酶除去细胞壁或用青霉素抑制细胞壁合成后，所留下的部分一般由G+形成v2、球形体spheroplast：残留部分细胞壁，一般由G-形成有一定抗性v特点：对渗透压敏感；长鞭毛也不运动；对噬菌体不敏感；细胞不能分裂等4）缺壁细菌）缺壁细菌v3、细菌 L型：一种由自发突变形成的变异型，无完整细胞壁，在固体培养基表面形成“油煎蛋”状小菌落v4、支原体：长期进化形成缺缺壁壁细菌细菌 实验室中实验室中形形成成自然界长期进化中形成：支原体自然界长期进化中形成：支原体自发缺壁突变：自发缺壁突变：L L型细菌（型细菌（G+或或G-））人工方法人工方法去壁去壁彻底除尽：原生质体彻底除尽：原生质体（（G+ ））部分去除：球状体部分去除：球状体（（G-））4）缺壁细菌）缺壁细菌A、、L型细菌（型细菌（L-form of bacteria））因发生自发突变而成为缺壁细菌，由英国因发生自发突变而成为缺壁细菌，由英国ListerLister研究研究所的学者于所的学者于19351935年发现，故称年发现，故称“L L”型细菌。

型细菌特点：原为杆状细胞的念珠状链杆菌发生自发突变后，特点：原为杆状细胞的念珠状链杆菌发生自发突变后，细胞膨大、对渗透压敏感、在固体培养基上形成细胞膨大、对渗透压敏感、在固体培养基上形成“油油煎蛋煎蛋”似的小菌落似的小菌落B、原生质体（、原生质体（protoplast））在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感（脆弱）细胞包裹的圆球状渗透敏感（脆弱）细胞G+G+细菌最易细菌最易形成原生质体形成原生质体应用：应用：不同菌种或菌株的原生质体间易发生细胞融合，不同菌种或菌株的原生质体间易发生细胞融合，可用于杂交育种；原生质体比正常细菌更易导入外可用于杂交育种；原生质体比正常细菌更易导入外源遗传物质，有利于遗传学基本原理的研究源遗传物质，有利于遗传学基本原理的研究C、球状体（、球状体（sphaeroplast 原生质球）原生质球）还残留部分细胞壁（尤其是还残留部分细胞壁（尤其是G－－细菌外膜层）的原生质细菌外膜层）的原生质体D、支原体（、支原体（Mycoplasma））是在长期的进化过程中形成的、适应自然生活条件的是在长期的进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。

无细胞壁的原核生物特点：特点：细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，因细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，因此即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度此即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度菌落较小（菌落较小（1mm左右），左右），“油煎蛋油煎蛋”型5）细胞壁与革兰氏染色）细胞壁与革兰氏染色除支原体和细胞壁缺陷细菌外外，几乎所有的原核生物都具有坚韧除支原体和细胞壁缺陷细菌外外，几乎所有的原核生物都具有坚韧的细胞壁，通过革兰氏染色法可将它们分为的细胞壁，通过革兰氏染色法可将它们分为G+和和G－－两大类G氏染氏染色是基于细菌细胞壁特殊化学组分基础上的一种物理原因色是基于细菌细胞壁特殊化学组分基础上的一种物理原因细胞壁与革兰氏染色细胞壁与革兰氏染色机理： 95%乙醇的作用：蛋白质变性、脱水、溶脂乙醇的作用：蛋白质变性、脱水、溶脂 v革兰氏阳性菌肽聚糖的含量高，网状结构紧密， 细胞壁厚，含脂量低，当它被酒精脱色时，引起 细胞壁肽聚糖的网状结构的孔经缩小以至关闭， 从而阻止不溶性结晶紫-碘复合物的逸出，故菌 体呈深紫色；细胞壁与革兰氏染色细胞壁与革兰氏染色v而革兰氏阴性菌的细胞壁的肽聚糖的含量低，网层结构疏松且薄，脂含量高，当用酒精脱色时，脂类物质溶解，增加了细胞壁的通透性，结果结晶紫-碘的复合物就被乙醇抽提出来而复染成红色。

 v 6）细胞壁与原核生物分类）细胞壁与原核生物分类 （（2 2）细胞膜）细胞膜 （（cell membrane 细胞质膜、质膜、内膜）细胞质膜、质膜、内膜）  是紧靠在细胞壁内侧，围绕在细胞质外面的一层柔软、是紧靠在细胞壁内侧，围绕在细胞质外面的一层柔软、脆弱而富有弹性的半透性薄膜厚约脆弱而富有弹性的半透性薄膜厚约7～～8nm，，其主其主要化学成分为磷质（占要化学成分为磷质（占20～～30%）与蛋白质（占）与蛋白质（占50～～70%）观察与分离观察与分离    通过质壁分离、选择性染色、通过质壁分离、选择性染色、 原生质体破裂或电子显微镜原生质体破裂或电子显微镜 观察，都可证明细胞膜的存观察，都可证明细胞膜的存 在 细胞膜细胞膜(cell membrane)模式结构图模式结构图基本成分：基本成分：由磷脂双分子层与蛋白质组成由磷脂双分子层与蛋白质组成原核生物细胞膜上除支原体外，一般不含胆固醇等原核生物细胞膜上除支原体外，一般不含胆固醇等甾醇，与真核生物恰恰相反甾醇，与真核生物恰恰相反 磷脂v每一个磷脂分子由一个带正电荷且能溶于每一个磷脂分子由一个带正电荷且能溶于水的极性头（磷酸端）和一个不带电荷、不水的极性头（磷酸端）和一个不带电荷、不溶于水的非极性端（烃端）所构成。

两个极溶于水的非极性端（烃端）所构成两个极性头分别朝向内外两表面，呈亲水性；两个性头分别朝向内外两表面，呈亲水性；两个非级性端的疏水尾则埋入膜的内层，于是形非级性端的疏水尾则埋入膜的内层，于是形成了一个磷脂双分子层成了一个磷脂双分子层v在常温下，磷脂双分子层呈液态在常温下，磷脂双分子层呈液态蛋白质蛋白质v细胞膜上的蛋白无规则的，以不同深度分布于膜的细胞膜上的蛋白无规则的，以不同深度分布于膜的磷脂层中磷脂层中v整合蛋白（整合蛋白（intergral protein 内嵌蛋白）：不对称内嵌蛋白）：不对称于膜的一侧或穿过全膜或埋藏在磷脂双分子层内，于膜的一侧或穿过全膜或埋藏在磷脂双分子层内，具运输功能，有时分子内还存在运输通道具运输功能，有时分子内还存在运输通道v周边蛋白（周边蛋白（peripheral protein 膜外蛋白）：分布膜外蛋白）：分布于膜的内外表面，具有酶促作用于膜的内外表面，具有酶促作用★★　膜中的蛋白质和磷脂，不论数量和种类均随菌体　膜中的蛋白质和磷脂，不论数量和种类均随菌体生理状态而变化生理状态而变化细胞膜的功能细胞膜的功能(是细胞重要的代谢活动中心是细胞重要的代谢活动中心)选择性地控制细胞内、外的物质的运送、交换；选择性地控制细胞内、外的物质的运送、交换；维持细胞内正常渗透压的结构屏障；维持细胞内正常渗透压的结构屏障；合成细胞壁各种组分和荚膜等大分子的场所；合成细胞壁各种组分和荚膜等大分子的场所；许多酶和电子传递链组分的所在部位，进行氧化磷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；酸化或光合磷酸化的产能基地；鞭毛着生点和提供其运动所需的能量等。

鞭毛着生点和提供其运动所需的能量等间体间体由细胞膜内褶形成的一种由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或囊状结构，管状、层状或囊状结构，一般位于细胞分裂部位或一般位于细胞分裂部位或其邻近是特化的细胞膜，其邻近是特化的细胞膜，当去掉细胞壁，间体会伸当去掉细胞壁，间体会伸展成细胞膜在展成细胞膜在G+菌中间菌中间体较明显体较明显间体（间体（Mesosome)的功能的功能相当于真核细胞的线粒体相当于真核细胞的线粒体与细胞壁合成有关，促进细胞间隔（细胞分裂时）与细胞壁合成有关，促进细胞间隔（细胞分裂时）的形成的形成与遗传物质的复制（在此双链与遗传物质的复制（在此双链DNA解链并开始复解链并开始复制）及其相互分开有关制）及其相互分开有关 有学者认为间体是一种赝象有学者认为间体是一种赝象古细菌的细胞膜古细菌的细胞膜v磷脂的组成：头部为甘油，尾由长链烃（异戊磷脂的组成：头部为甘油，尾由长链烃（异戊二烯的重复单位）组成二烯的重复单位）组成v亲水头与疏水尾通过醚键连接亲水头与疏水尾通过醚键连接（（-C-O-C-））连接连接成甘油二醚或甘油四醚成甘油二醚或甘油四醚v细胞膜中存在独特的单分子层、或单、双分子细胞膜中存在独特的单分子层、或单、双分子层混合膜层混合膜v甘油分子甘油分子C3上可连接多种与真细菌和真核细胞上可连接多种与真细菌和真核细胞膜上不同的独特基团膜上不同的独特基团v细胞膜上含有多种独特脂类（细菌红素、细胞膜上含有多种独特脂类（细菌红素、αα和和ββ胡萝卜素、番茄红素、视黄醛和耐醌等）胡萝卜素、番茄红素、视黄醛和耐醌等）（（3）细胞质）细胞质(cytoplasm )和内含物和内含物( inclusion body) 贮藏物贮藏物(reserve granule)磁小体磁小体(megnetosome)羧酶体羧酶体(carboxysome)气气 泡泡(gas vocuoles)核糖体核糖体(ribosome)质粒质粒(circular covalently closed DNA)细胞质：细胞质：被细胞膜包裹的除核质体外的一切无色透明，粘稠的被细胞膜包裹的除核质体外的一切无色透明，粘稠的胶状，颗粒状物质总称为细胞质。

胶状，颗粒状物质总称为细胞质成分：成分：由蛋白质，核酸（由蛋白质，核酸（DNA和和RNA），核糖体，贮藏物，各），核糖体，贮藏物，各种酶类，中间代谢产物，脂类，多糖，气泡，无机盐和水等等种酶类，中间代谢产物，脂类，多糖，气泡，无机盐和水等等组成，内有大量内含物组成，内有大量内含物糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、 蓝细菌芽孢杆菌等蓝细菌芽孢杆菌等聚－聚－ß ß－羟丁酸－羟丁酸：： 固氮菌、产碱菌、肠杆菌固氮菌、产碱菌、肠杆菌氮源类氮源类藻青素藻青素：蓝细菌含有：蓝细菌含有藻青藻青蛋白：蓝细菌含有蛋白：蓝细菌含有磷源（异染粒）：磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌和分枝杆菌含有迂回螺菌、白喉棒杆菌和分枝杆菌含有 硫源：迂回螺菌菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌硫源：迂回螺菌菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌贮藏物贮藏物(reserve granule)碳碳源源及及能能源源类类红色螺菌的电子显微镜图片红色螺菌的电子显微镜图片聚－聚－ß ß－羟丁酸－羟丁酸（（Poly-ß-hydroxybutyrate,PHB）是一种存在于许多细菌细是一种存在于许多细菌细胞质内的类脂性质的碳源胞质内的类脂性质的碳源类贮藏物，具有贮藏能量、类贮藏物，具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压碳源和降低细胞内渗透压等作用。

具无毒、可塑和等作用具无毒、可塑和易降解等特点，正大力开易降解等特点，正大力开发用于制造医用塑料、快发用于制造医用塑料、快餐盒等 PHBHCHH3CCCHHHOOOnn>106OHPO HnHO O异染异染粒粒（metachromatic granule）n=2~106异染粒（迂回体、捩转菌素）：是无机偏磷酸的聚异染粒（迂回体、捩转菌素）：是无机偏磷酸的聚合物，可用美兰或甲苯胺兰染成红紫色具有贮藏合物，可用美兰或甲苯胺兰染成红紫色具有贮藏磷元素和能量、降低细胞渗透压等作用磷元素和能量、降低细胞渗透压等作用磁小体磁小体(megnetosome)在少数水生螺菌属、嗜胆球菌属等趋磁细菌中发现在少数水生螺菌属、嗜胆球菌属等趋磁细菌中发现主要成分是主要成分是FeFe3 3O O4 4 ，外被一层磷脂、蛋白或糖蛋白，外被一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜膜, ,无毒无毒, ,大小大小2020～～100nm,100nm,每个细胞有每个细胞有2 2～～2020颗颗形状为平截八面体、平行六面体或六棱柱体等形状为平截八面体、平行六面体或六棱柱体等功能：导向作用，即借助鞭毛引导细菌游向泥、水功能：导向作用，即借助鞭毛引导细菌游向泥、水界面微氧环境处生活界面微氧环境处生活实用前景：实用前景：生产磁性定向药物和抗体，以及制造生物传感器生产磁性定向药物和抗体，以及制造生物传感器羧酶羧酶体（体（carboxysome，羧化体），羧化体）存在于一些自养细菌内的多角形或六角形内含物存在于一些自养细菌内的多角形或六角形内含物大小约大小约10nm内含内含1，，5—二磷酸核酮糖羧化酶二磷酸核酮糖羧化酶在自养在自养细菌的细菌的CO2固定中起关键作用固定中起关键作用气泡（气泡（gas vocuoles））是许多光合型、无鞭毛水生菌中充满气体的泡囊是许多光合型、无鞭毛水生菌中充满气体的泡囊状内含物状内含物大小为大小为0.2 ~ 1.0um×75nm内由数排柱形小空泡组成，外有内由数排柱形小空泡组成，外有2nm厚的厚的蛋白膜蛋白膜包裹包裹每个细胞中含几个或数百个气泡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功能：调节细胞比重以使细菌漂浮在最适水层中获取光能获取光能 、、O2和营养物质和营养物质 核糖体亚基连在核糖体（核糖体（Ribosome)细胞内合成蛋白质的场所。

细胞内合成蛋白质的场所核质体（核区）核质体（核区）v——原核生物所特有的原核生物所特有的原始细胞核原始细胞核vv细菌的核质体是一个大细菌的核质体是一个大细菌的核质体是一个大细菌的核质体是一个大型环状的双链型环状的双链型环状的双链型环状的双链DNADNA分子，分子，分子，分子，长度长度长度长度0 0．．．．25mm~3mm25mm~3mm，为细菌遗传物质，卷曲为细菌遗传物质，卷曲折叠于核区折叠于核区vv核区没有外膜核区没有外膜核区没有外膜核区没有外膜（（（（这是原核生物与真核生物一个主要的区别之处））））核质体真核生物细胞真核生物细胞细胞核细胞核核质体核质体核核核核膜膜膜膜（（4）核区）核区（nuclear region or area）v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））v是一个大型环状是一个大型环状DNA分子长度为分子长度为0.25 ~ 3.00 mmv每个细胞所含的核区数一般每个细胞所含的核区数一般1 ~ 4个个,少数有少数有20～～25个核质体个核质体（褐球固氮菌）褐球固氮菌）v快速生长时核区体积可达细胞体积的快速生长时核区体积可达细胞体积的20％。

％v静止时期的细胞核多呈哑铃形，球形；分裂过程中常出现静止时期的细胞核多呈哑铃形，球形；分裂过程中常出现H、、X、、Y形v细菌除在染色体复制时间内呈双倍体外细菌除在染色体复制时间内呈双倍体外,一般均为单倍体一般均为单倍体v功能：是负载细菌遗传信息的物质基础功能：是负载细菌遗传信息的物质基础 细菌DNA—环状和超螺旋状Example of E. coli cell•There are over 50 supercoiled domain in the E.coli chromosome.•The total amount of DNA is about 4600 kb.•If the total DNA is opened and linearized, it would be 1 mm in length.•The the cell is only about 2-3 um long. So to package this much DNA into the cell requires that the DNA be highly supercoiled.Electron micrograph of an isolated nucleoid released from E.coli. 2、细菌细胞的特殊构造、细菌细胞的特殊构造v糖被糖被v鞭毛鞭毛v菌毛菌毛v性菌毛性菌毛v芽孢和休眠构造芽孢和休眠构造（（1）糖被（）糖被（glycocalyx））v包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。

胶状物质v糖被的有无、厚度和菌种的种类、遗传性有关，糖被的有无、厚度和菌种的种类、遗传性有关，还和环境尤其是营养条件有关还和环境尤其是营养条件有关 糖被糖被(glycocalyx)包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质，称为糖被糖被的有无、厚薄与菌种遗传性有关，还与环境条件（特别是营养）密切相关糖被按其有无固定层次、层次薄厚又可分为荚膜、微荚膜,粘液层,和菌胶团细菌负染后相差显微镜图片（示荚膜）细菌负染后相差显微镜图片（示荚膜）糖被的种类糖被的种类v荚膜（荚膜（capsule 大荚膜）：一般厚约大荚膜）：一般厚约200nm，，具一定具一定外形，相对稳定地附着于细胞壁外，与细胞结合力较外形，相对稳定地附着于细胞壁外，与细胞结合力较强v微荚膜（微荚膜（microcapsule）：）：厚厚200nm以下，具有一定以下，具有一定外形，与细胞表面结合紧密外形，与细胞表面结合紧密v粘液层（粘液层（slime layer）：比荚膜疏松，无明显边缘，）：比荚膜疏松，无明显边缘，且可向周围环境扩散，并能增加培养基的粘度（尤其且可向周围环境扩散，并能增加培养基的粘度（尤其液体培养时）液体培养时）。

v粘结物：粘液层仅局限于细胞的一端并通过它特异性粘结物：粘液层仅局限于细胞的一端并通过它特异性地附着于物体表面地附着于物体表面荚膜荚膜成分成分（（荚膜含荚膜含水量很高水量很高））多糖多糖纯纯多糖多糖杂杂多糖多糖多肽和多肽和多糖多糖蛋白质蛋白质葡聚糖葡聚糖纤维素纤维素果聚糖果聚糖……多肽多肽海藻酸海藻酸透明质酸透明质酸………聚聚-D--D-谷氨酸谷氨酸……分离与观察分离与观察v荚膜可通过离心培养液而沉降，粘液层扩散到培养荚膜可通过离心培养液而沉降，粘液层扩散到培养基中，使培养液呈凝胶状，不流动，离心不沉降基中，使培养液呈凝胶状，不流动，离心不沉降v经特殊染色（负染色法）后，可在光学显微镜下观经特殊染色（负染色法）后，可在光学显微镜下观察到细菌的荚膜细菌的荚膜荚膜细菌群体特征荚膜细菌群体特征 v菌落：菌落：光滑型菌落，表面湿润、光泽、粘液状光滑型菌落，表面湿润、光泽、粘液状v菌胶团（菌胶团（zoogloea）：）：通常的情况下，有荚膜的通常的情况下，有荚膜的细菌在每个菌体表面包围一层荚膜但有的细菌，细菌在每个菌体表面包围一层荚膜但有的细菌，多个荚膜相互融合，连为一体，组成共同的荚膜多个荚膜相互融合，连为一体，组成共同的荚膜并包围细菌细胞形成的结构。

并包围细菌细胞形成的结构糖被的功能糖被的功能保护作用保护作用保护细菌免受干旱损坏保护细菌免受干旱损坏防止噬菌体的吸附和裂解防止噬菌体的吸附和裂解使致病菌免受突破主白细胞吞噬使致病菌免受突破主白细胞吞噬贮藏养料贮藏养料作为透性屏障或离子交换系介质作为透性屏障或离子交换系介质附着作用（龋齿附着作用（龋齿- -唾液链球菌）唾液链球菌）细菌间的信息识别作用细菌间的信息识别作用堆积代谢废物堆积代谢废物细菌糖被实用意义细菌糖被实用意义鉴定菌种鉴定菌种提取葡提取葡聚糖聚糖—“代血浆代血浆”胞外多糖：黄原胶用于石油开采胞外多糖：黄原胶用于石油开采菌胶团菌胶团用于处理污水用于处理污水vv（（（（物物物物以以以以类类类类聚聚聚聚））））多多多多个个个个菌菌菌菌体体体体通通通通过过过过共共共共同同同同的的的的荚荚荚荚膜膜膜膜胶胶胶胶联联联联形形形形成的团块成的团块成的团块成的团块————菌胶团菌胶团 形成菌胶团的典型细菌为形成菌胶团的典型细菌为动胶菌属的细菌动胶菌属的细菌动胶菌属的细菌动胶菌属的细菌［菌胶团＋吸附物（物质、其他微生物）＝活性污泥［菌胶团＋吸附物（物质、其他微生物）＝活性污泥］］形成菌胶团的形成菌胶团的生物作用？生物作用？————群体合作、阻挡原生动物的吞噬群体合作、阻挡原生动物的吞噬群体合作、阻挡原生动物的吞噬群体合作、阻挡原生动物的吞噬（（2）鞭毛（）鞭毛（Flagellum)生长在某些细菌体表的长丝状生长在某些细菌体表的长丝状蛋白质附属物，称为鞭毛，其蛋白质附属物，称为鞭毛，其数目为一至数条，具有运动功数目为一至数条，具有运动功能。

能鞭毛一般长度为鞭毛一般长度为15—20μm直直径为径为0.01 —0.02μm观察鞭毛的方法观察鞭毛的方法:染料沉积使染料沉积使之加粗后用显微镜观察，之加粗后用显微镜观察，电镜电镜直接观察直接观察判断鞭毛有无的方法判断鞭毛有无的方法:半固体半固体培养基培养基 、平板培养菌落边缘、、平板培养菌落边缘、 悬滴法悬滴法细菌鞭毛显微镜照片细菌鞭毛显微镜照片在暗视野中观察其水浸片或悬滴标本 肉眼观察固体培养基的培养物肉眼观察固体培养基的培养物-----扩散扩散 细菌在琼脂培养基中细菌在琼脂培养基中穿刺培养的生长特征穿刺培养的生长特征上：固体斜面上：固体斜面下：固体柱下：固体柱细菌在平板培养基中的生长特征细菌在平板培养基中的生长特征产鞭毛细菌种类产鞭毛细菌种类v螺旋菌和弧菌普遍生有鞭毛（弧菌多为偏端单生螺旋菌和弧菌普遍生有鞭毛（弧菌多为偏端单生鞭毛或丛生鞭毛，螺旋菌的两端都有鞭毛）鞭毛或丛生鞭毛，螺旋菌的两端都有鞭毛）v杆菌中假单胞菌属（杆菌中假单胞菌属（Pseudomonas））都生有单端丛都生有单端丛生鞭毛，其余的有周生鞭毛或不生鞭毛生鞭毛，其余的有周生鞭毛或不生鞭毛v除运动球菌属外，球菌一般无鞭毛除运动球菌属外，球菌一般无鞭毛细菌鞭毛的类型两端单生单端丛生单端单生周 生两端丛生鞭鞭 毛毛 构构 造造 v原核生物（包括古细菌）的鞭毛都有共同的构造：基体、原核生物（包括古细菌）的鞭毛都有共同的构造：基体、钩形鞘和鞭毛丝钩形鞘和鞭毛丝3部分组成部分组成v鞭毛由细胞质膜上鞭毛基粒长出鞭毛由细胞质膜上鞭毛基粒长出vG-细菌的鞭毛：细菌的鞭毛： G+细菌的鞭毛构造细菌的鞭毛构造 v与与G-细菌的鞭毛构造稍有区别，基体仅有细菌的鞭毛构造稍有区别，基体仅有S和和M环环 返回鞭毛每周为每周为8 8 ～～ 1010个亚基个亚基鞭毛蛋白亚基是一种球状或卵球状蛋白，分子量鞭毛蛋白亚基是一种球状或卵球状蛋白，分子量3 3万万-6-6万。

细胞质内合成后输送至鞭毛游离端进行自万细胞质内合成后输送至鞭毛游离端进行自装配鞭毛丝由直径鞭毛丝由直径 4.5nm 4.5nm 的鞭毛蛋白亚基沿中央孔道的鞭毛蛋白亚基沿中央孔道（直径为（直径为20nm20nm））螺旋状缭绕而成螺旋状缭绕而成返回鞭毛鞭毛丝结构图解鞭毛丝结构图解鞭毛菌的运动鞭毛菌的运动——“栓菌栓菌”实验实验 v通过鞭毛的旋转引起菌体的运动通过鞭毛的旋转引起菌体的运动v速度极高，一般速度极高，一般20～～80μm/秒，甚至秒，甚至100μmv极生鞭毛菌的速度超过周毛菌极生鞭毛菌的速度超过周毛菌鞭鞭 毛毛 的的 实实 践践 意意 义义    细菌分类鉴定的重要依据细菌分类鉴定的重要依据v鞭毛着生的位置和数目是细菌种的特征，具有分类鞭毛着生的位置和数目是细菌种的特征，具有分类鉴定的意义鉴定的意义v鞭毛蛋白是一种很好的抗原物质，不同鞭毛上氨基鞭毛蛋白是一种很好的抗原物质，不同鞭毛上氨基酸组成有很大区别，故可通过血清学反应进行分类酸组成有很大区别，故可通过血清学反应进行分类鉴定（（3 3）菌毛（）菌毛（PilusPilus伞毛、纤毛、线毛伞毛、纤毛、线毛) )长在细菌体表的纤细、中空、长在细菌体表的纤细、中空、短直且数量较多的蛋白质类短直且数量较多的蛋白质类附属物。

直径约附属物直径约3～～10nm，，数数量量250 ~ 300条，多存在于条，多存在于G-致致病菌中构造比鞭毛简单，无病菌中构造比鞭毛简单，无基体，直接着生于细胞膜上基体，直接着生于细胞膜上功能：功能：作为噬菌体的吸附位点作为噬菌体的吸附位点作为附着到哺乳动物细胞或其他物体的工具作为附着到哺乳动物细胞或其他物体的工具2.菌毛菌毛vv纤纤纤纤细细细细、中中中中空空空空、、、、短短短短直直直直、数数数数量量量量较较较较多多多多（250根～300根） 相相相相当当当当于于于于各各各各类类类类禽禽禽禽兽兽兽兽的的的的体体体体表表表表的的的的毛毛毛毛发发发发，如兔毛、狗毛、鸭毛等等，故称为菌毛大肠杆菌的纤毛（（4）性毛）性毛（（ pilus,复数复数 pili 性菌毛）性菌毛）构造和成分与菌毛相同，构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长但比菌毛长数量仅一至少数几根数量仅一至少数几根性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株中性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株中其功能是向雌性菌珠（受体菌）其功能是向雌性菌珠（受体菌）传递遗传物质传递遗传物质鸡毛掸子的作用鸡毛掸子的作用v或称性性性性丝丝丝丝，每一个有性细菌有1根～4根，参参参参与与与与细细细细菌有性生殖时细菌间传递遗传物质菌有性生殖时细菌间传递遗传物质菌有性生殖时细菌间传递遗传物质菌有性生殖时细菌间传递遗传物质。

菌毛菌毛性菌毛性菌毛（（5）芽孢和其他休眠构造）芽孢和其他休眠构造芽孢芽孢(endospore，，spore)：：某些细菌在其生长发育后期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、厚壁、含水量极低、在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体抗逆性极强的休眠体由于一个营养细胞内仅生成一个由于一个营养细胞内仅生成一个芽孢，无繁殖功能芽孢，无繁殖功能 芽孢是生物界中抗性最强的生命体芽孢是生物界中抗性最强的生命体芽孢在普通条件下可保持几年至几十年的生活力芽孢在普通条件下可保持几年至几十年的生活力芽孢特点芽孢特点v具有厚而致密的壁，通透性低具有厚而致密的壁，通透性低v含水率低，一般在含水率低，一般在40%左右v对理化因素（热、化学药物、辐射、干燥、静对理化因素（热、化学药物、辐射、干燥、静水压等）有较强的抗性，不易被杀死，在自然水压等）有较强的抗性，不易被杀死，在自然界能长期保存生命界能长期保存生命v芽孢内的酶处于不活动的休眠状态，芽孢的休芽孢内的酶处于不活动的休眠状态，芽孢的休眠性能强，常规条件下，一般可保持几年至几眠性能强，常规条件下，一般可保持几年至几十年不死。

十年不死v折光率高，菌落表面干燥、不透明折光率高，菌落表面干燥、不透明——粗糙型粗糙型菌落芽孢的着生位置及芽孢的形状芽孢的着生位置及芽孢的形状   芽孢位于菌体的中央或末端；形状圆、椭圆、芽孢位于菌体的中央或末端；形状圆、椭圆、卵圆、圆柱形；卵圆、圆柱形；Ф＜、＝、＞菌体＜、＝、＞菌体 枯草芽孢杆菌细菌芽孢spores产产 芽芽 孢孢 细细 菌菌 的的 种种 类类种类不多，多存在于种类不多，多存在于G+杆菌中：好氧性的芽孢杆菌杆菌中：好氧性的芽孢杆菌属、厌氧性的梭菌束、微好氧性的芽孢乳杆菌属；属、厌氧性的梭菌束、微好氧性的芽孢乳杆菌属；G+球菌中，仅脲芽孢八叠球菌属；球菌中，仅脲芽孢八叠球菌属；G—菌中仅脱硫肠菌中仅脱硫肠状菌属（七）芽孢（七）芽孢vv1 1．多层结构功能．多层结构功能．多层结构功能．多层结构功能v由内至外，依次为v①①芽孢外壁芽孢外壁芽孢外壁芽孢外壁  某些细菌当环境恶劣时，细胞质浓缩凝集，逐步形成某些细菌当环境恶劣时，细胞质浓缩凝集，逐步形成某些细菌当环境恶劣时，细胞质浓缩凝集，逐步形成某些细菌当环境恶劣时，细胞质浓缩凝集，逐步形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的休眠体，称为芽孢。

一个圆形、椭圆形或圆柱形的休眠体，称为芽孢一个圆形、椭圆形或圆柱形的休眠体，称为芽孢一个圆形、椭圆形或圆柱形的休眠体，称为芽孢w ②②一层或几层芽孢衣芽孢衣芽孢衣芽孢衣 w 主要成分是角蛋白，非常致密，通透性差，能能够阻止各类化学物质包够阻止各类化学物质包括杀菌剂的进入；括杀菌剂的进入；由蛋白质、脂类和糖组成v③③皮层皮层皮层皮层   很厚，主要成分为芽孢特有的肽聚糖，其中含有一种特殊的物质——吡啶二羧酸以及吡啶二羧酸以及吡啶二羧酸以及吡啶二羧酸以及大量的大量的大量的大量的CaCa2+2+，，，，二者形成了一种极为耐热的凝胶状物质，使得芽孢菌异常抗使得芽孢菌异常抗使得芽孢菌异常抗使得芽孢菌异常抗热热热热，在沸水中芽孢也可存活数小时w④④ 芽孢质芽孢质芽孢质芽孢质中中含水量极低含水量极低，细胞内代谢极，细胞内代谢极为缓慢，处于为缓慢，处于休眠休眠状态状态vv多层作用多层作用多层作用多层作用——使芽孢对高温、干燥、辐射、酸、碱和使芽孢对高温、干燥、辐射、酸、碱和有机溶剂等杀菌因子具有极强抵抗能力有机溶剂等杀菌因子具有极强抵抗能力v芽孢芽孢“复苏复苏”—合适的环境中，恢复普通的细胞结合适的环境中，恢复普通的细胞结构，失去各类抵抗功能构，失去各类抵抗功能。

芽孢芽孢芽孢芽孢≠ ≠孢子或种子孢子或种子孢子或种子孢子或种子v（（孢子：真菌的种子孢子：真菌的种子 1→多多））孢子孢子能否形成芽孢，芽孢的形状、大小及其在细胞内的位置（如图），是细菌种的特征，是细菌种的特征，是细菌种的特征，是细菌种的特征，在分类鉴定上有一定意义结构致密，染料不能渗入，不着色结构致密，染料不能渗入，不着色细菌芽孢构造的模式图 孢外壁孢外壁芽孢衣芽孢衣 皮皮 层层 芽孢质芽孢质芽孢核区芽孢核区芽孢膜芽孢膜芽孢壁芽孢壁核心核心含有吡啶－含有吡啶－2，，6二羧酸（二羧酸（DPA-Ca））含有芽孢特有的芽孢肽聚糖含有芽孢特有的芽孢肽聚糖芽孢含水量低芽孢含水量低芽芽 孢孢 耐耐 热热 机机 制制芽孢中酶的分子量较营养细胞小芽孢中酶的分子量较营养细胞小渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说——芽孢耐热机制（一）芽孢耐热机制（一）v芽孢衣（疏水性角蛋白）对多价阳离子和水分的透性很差；芽孢衣（疏水性角蛋白）对多价阳离子和水分的透性很差；v皮层的离子强度很高，会产生极高的渗透压去夺取芽孢核心皮层的离子强度很高，会产生极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，而造成芽孢皮层的膨胀和核心的高度失水；中的水分，而造成芽孢皮层的膨胀和核心的高度失水；v核心部分的生命物质（核心部分的生命物质（DNA、、RNA、、Pr等）处于高度失水状等）处于高度失水状态，各种酶活性降低，因而产生极强的耐热性。

态，各种酶活性降低，因而产生极强的耐热性DPA - Ca的存在的存在——芽孢耐热机制（二）芽孢耐热机制（二）v在皮层和芽孢质中含有营养细胞所没有的在皮层和芽孢质中含有营养细胞所没有的DAP - Ca，，占芽孢干重的占芽孢干重的5 ~ 15%；；vDAP - Ca能稳定芽孢中的生物大分子，能稳定芽孢中的生物大分子，DAP -Ca的的螯合作用会使芽孢中的生物大分子形成一种耐热性螯合作用会使芽孢中的生物大分子形成一种耐热性的凝胶，从而增强芽孢的耐热性的凝胶，从而增强芽孢的耐热性v当芽孢萌发释放当芽孢萌发释放DAP - Ca，，耐热性消失耐热性消失研究芽孢的理论与实践意义研究芽孢的理论与实践意义细菌分类、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指导菌种保藏指导菌种保藏制定灭菌参数制定灭菌参数提高菌种筛选率提高菌种筛选率炭疽芽孢杆菌v…..生物恐怖主义者为什么会看中这种细菌呢？首先因为炭疽是一种严重的疾病，分布又非常广泛…... 还因为它几乎是一种永不死亡的细菌，-----它们能够形成芽孢，因而很不容易死亡在环境恶劣的时候，细菌内部会有一小部分浓缩起来，在这一部分周围形成几层坚硬的壳。

里面的生命活动变得非常缓慢，而壳外面那部分就死亡消失了，这就是芽孢环境条件一变好，壳里面的部分会像“发芽”一样长出来伴孢晶体伴孢晶体（（parasporal crystal δ内毒素）内毒素）     少数芽孢杆菌（如苏云金芽孢杆菌少数芽孢杆菌（如苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis 简称简称“Bt”））在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体    干重达芽孢囊的干重达芽孢囊的30%左右，由左右，由18种氨基酸组成，大小约种氨基酸组成，大小约0.6×2.0μm 苏云金芽孢杆菌和伴孢晶体对对鳞鳞翅翅目目、、双双翅翅目目和和鞘鞘翅翅目目的的200多多种种昆昆虫虫和和动动、、植植物物线线虫虫有有毒毒杀杀作作用用，，对对人人畜畜安安全全、、对对害害虫虫的的天天敌敌和和植植物物无无害害，，有有利利于于环环境境保保护护常常用用苏苏云云金金芽芽孢孢杆杆菌菌（（Bacillus thuringiensis）） ，， 即即“Bt”细菌杀虫剂细菌杀虫剂实用意义：实用意义：细菌杀虫剂细菌杀虫剂—生物农药生物农药细菌的其他休眠构造细菌的其他休眠构造细菌的休眠构造除上述芽孢外，还有孢囊细菌的休眠构造除上述芽孢外，还有孢囊（（cyst,cyst,由固氮菌产生）等。

由固氮菌产生）等孢囊也是在逆境中产生的休眠体，一个营养细胞孢囊也是在逆境中产生的休眠体，一个营养细胞仅形成一个孢囊仅形成一个孢囊和和芽孢一样没有繁殖功能芽孢一样没有繁殖功能在适宜条件下，一个孢囊发芽并重新进行营养生在适宜条件下，一个孢囊发芽并重新进行营养生长为一个营养细胞长为一个营养细胞 （三）细（三）细 菌菌 的的 繁繁 殖殖v一般进行无性繁殖，以裂殖为主，少数种类进行芽殖，一般进行无性繁殖，以裂殖为主，少数种类进行芽殖，个别也有进行有性生殖（如个别也有进行有性生殖（如E.coli的接合）的接合）v裂殖（裂殖（fission））—— 指一个细胞通过分裂而形成两个子细胞的过程一般细指一个细胞通过分裂而形成两个子细胞的过程一般细菌进行横分裂，而杆菌进行横分裂和纵分裂菌进行横分裂，而杆菌进行横分裂和纵分裂细 胞 的 分 裂 E.coli 的的 裂裂 殖殖复复 分分 裂裂端生单鞭毛的端生单鞭毛的蛭弧菌蛭弧菌在宿主体内生长时，在宿主体内生长时，会形成不规则的盘曲会形成不规则的盘曲的长细胞，然后细胞的长细胞，然后细胞多处同时发生均等长多处同时发生均等长度的分裂，形成多个度的分裂，形成多个弧形子细胞弧形子细胞。

蛭弧菌生活史的主要阶段蛭弧菌生活史的主要阶段芽芽 殖殖（（budding bacteria））v在母细胞表面（尤其是一端）先形成一个小突起，在母细胞表面（尤其是一端）先形成一个小突起，待其长大到与母细胞相仿后在相互分离独立生活的待其长大到与母细胞相仿后在相互分离独立生活的一种繁殖方式凡以这类方式繁殖的细菌统称芽生一种繁殖方式凡以这类方式繁殖的细菌统称芽生细菌v包括芽生杆菌属、生丝微菌属、生丝单胞菌属、硝包括芽生杆菌属、生丝微菌属、生丝单胞菌属、硝化杆菌属、红微菌属和红假单胞菌属等化杆菌属、红微菌属和红假单胞菌属等10余属大肠杆菌大肠杆菌(二二)有性生殖有性生殖v研究表明各各类类细细菌菌普普遍遍具具有有有性生殖能力有性生殖能力  雌雌雄雄性性性性菌菌菌菌毛毛毛毛1．．质粒质粒复制复制转移转移细菌等原核生物细菌等原核生物质质粒粒染染染染色色色色体体体体2．部分染色体复制转移．部分染色体复制转移vv极少数个体可以进行极少数个体可以进行极少数个体可以进行极少数个体可以进行，大约只占0.1~1%0.1~1%但这却有着十分重要的生物学意义w 提问：有性生殖意义何在呢？提问：有性生殖意义何在呢？w w 进化进化进化进化w 特有的抗性基因可以传递给另一些种类的细菌传递给另一些种类的细菌；二、细菌群体的形态（细菌的培养特征）二、细菌群体的形态（细菌的培养特征）（一）在固体培养基上（内）的群体形态（一）在固体培养基上（内）的群体形态（二）在半固体培养基上（内）的群体形态（二）在半固体培养基上（内）的群体形态（三）在液体培养基上（内）的群体形态（三）在液体培养基上（内）的群体形态几个概念几个概念 v菌菌落落（（colony））：：将将单单个个微微生生物物细细胞胞或或一一小小堆堆同同种种细细 胞胞接接种种到到固固体体培培养养基基表表面面（（或或内内层层）），，如如果果条条件件适适宜宜便便会会迅迅速速生生长长繁繁殖殖，，结结果果形形成成以以母母细细胞胞为为中中心心的的一一小小堆堆肉肉眼眼可可见见的的、、有有一一定定形形态态构构造造等等特特征征的的子子细细胞胞集集团团，，称称为为菌菌落落。

或或者者说说，，来来源源于于一一个个（（堆堆））细细胞胞的的肉眼可见的细胞群体叫做菌落肉眼可见的细胞群体叫做菌落v克克隆隆（（clone））：：由由一一个个细细胞胞发发展展而而来来的的菌菌落落叫叫克克隆隆（纯种细胞群）纯种细胞群）v菌菌苔苔（（bacterial lawn））：：如如果果把把大大量量分分散散的的纯纯种种细细胞胞密密集集地地接接种种在在固固体体培培养养基基的的较较大大表表面面上上，，结结果果长长出出的大量的大量“菌落菌落”会相互连成一片，即菌苔会相互连成一片，即菌苔 上：固体培养基上链球菌上：固体培养基上链球菌 菌落的电镜扫描图片菌落的电镜扫描图片（一）在固体培养基上（内）的群体形态（一）在固体培养基上（内）的群体形态下：固体培养基上细菌菌落中下：固体培养基上细菌菌落中 的细胞形态（电镜照片）的细胞形态（电镜照片）细菌的菌落特征细菌的菌落特征各各种种不不同同细细菌菌在在一一定定的的培培养养条条件件下下形形成成的的菌菌落落具具有有一一定定的的特特征征，，包包括括菌菌落落的的大大小小、、形形状状、、光光泽泽、、颜颜色色、、硬硬度度、、透透明明度度等等等等。

菌菌落特征对菌种鉴别有一定意义落特征对菌种鉴别有一定意义一般特征一般特征湿湿润润、、较较光光滑滑、、较较透透明明、、较较粘粘稠稠、、易易挑挑取取、、质质地地均均匀匀、、菌菌落落正正反反面面或边缘与中央部位的颜色一致等或边缘与中央部位的颜色一致等特殊特征特殊特征具具有有鞭鞭毛毛、、芽芽孢孢、、糖糖被被等等特特殊殊构构造造的的细细菌菌，，其其菌菌落落特征有别于一般细菌特征有别于一般细菌固体培养基上的细菌菌落固体培养基表面细菌菌落（照片）细菌菌落特征（正面观）细菌菌落特征（正面观）细菌菌落特征图（侧面观）细菌菌落特征图（侧面观）斜面培养基上的菌苔特征斜面培养基上的菌苔特征细菌以及其他微生物固体培养（菌落）的应用细菌以及其他微生物固体培养（菌落）的应用v可用于微生物的分离、纯化、鉴定、计数等研可用于微生物的分离、纯化、鉴定、计数等研究和选种、育种等一系列工作中究和选种、育种等一系列工作中 细菌在琼脂培养基中穿刺培养的生长特征细菌在琼脂培养基中穿刺培养的生长特征（二）在半固体培养上（内）的群体形态（二）在半固体培养上（内）的群体形态细菌在明胶培养基中穿刺培养并液化明胶的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细菌在肉汤培养基中的表面生长特征絮状絮状环状环状浮膜状浮膜状膜状膜状（三）在液体培养上（内）的群体形态（三）在液体培养上（内）的群体形态第二节放线菌第二节放线菌(actinomyces) 是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。

较强的原核生物 因几乎都呈因几乎都呈G+，故又定义为：，故又定义为：一类主要呈丝状一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的革兰氏阳性细菌生长和以孢子繁殖的革兰氏阳性细菌放线菌与人类放线菌与人类绝大多数抗生素由放线菌产生绝大多数抗生素由放线菌产生用来生产纤维素酶等、维生素用来生产纤维素酶等、维生素具固氮具固氮作用，用于生产生物菌肥作用，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有的放线菌能破坏棉毛织品和纸张放线菌的分布与生活方式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微生物碱性的土壤中孢子数孢子数 10107 7个／个／g g左右左右能能看到：北方春季深层黑看到：北方春季深层黑 土地的白丝土地的白丝 能闻能闻到：泥土特有的到：泥土特有的““泥腥味泥腥味””一、放线菌的形态构造一、放线菌的形态构造（一）典型放线菌（一）典型放线菌—链霉菌的形态构造链霉菌的形态构造v细胞呈丝状分枝，菌丝很细、细胞呈丝状分枝，菌丝很细、φ＜＜1μm。

v菌丝无隔，呈多核的单细胞状态菌丝无隔，呈多核的单细胞状态v菌丝结构菌丝结构:基内菌丝基内菌丝 、气生菌丝、气生菌丝 、孢子丝、孢子丝链霉菌链霉菌（（Streptomyces））的形态结构（模式图）的形态结构（模式图）基内菌丝（基内菌丝（Substrate mycelium) 又称营养菌丝又称营养菌丝（基质菌丝、营养菌丝、一级菌丝）（基质菌丝、营养菌丝、一级菌丝），功能，功能是吸收营养与排泄代谢废物是吸收营养与排泄代谢废物 ，直径，直径 0.2～～1.2um，长度，长度100～～600um，色素可有可无色素可有可无基内菌丝基内菌丝 基内菌丝长到一定时期，长出培养基外，伸向基内菌丝长到一定时期，长出培养基外，伸向空间的菌丝，直径空间的菌丝，直径1~1.4um, 长短不一，形状不一，长短不一，形状不一，颜色较深的二级菌丝颜色较深的二级菌丝气生菌丝（气生菌丝（Aerial mycelium)孢子丝孢子丝(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。

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放线菌孢子丝类型放线菌孢子丝类型直形直形弯曲丛生弯曲丛生成束成束单单轮生轮生无螺旋无螺旋 开环钩形开环钩形原始螺旋形原始螺旋形松螺旋松螺旋 紧螺旋紧螺旋螺旋单轮生螺旋单轮生无螺旋两级轮生无螺旋两级轮生螺旋两级轮生螺旋两级轮生孢子丝的形态孢子丝的形态孢子的形态孢子的形态（二）其他放线菌所特有的形态构造（二）其他放线菌所特有的形态构造 1、基内菌丝会断裂、基内菌丝会断裂成大量杆菌状体的成大量杆菌状体的放线菌放线菌2、菌丝顶端形成少、菌丝顶端形成少量孢子的放线菌量孢子的放线菌3、具有包囊并产生、具有包囊并产生孢囊孢子的放线菌孢囊孢子的放线菌4、具有孢囊并产游、具有孢囊并产游动孢子的放线菌动孢子的放线菌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 二、放线菌的繁殖二、放线菌的繁殖放放 线线 菌菌 的的 生生 活活 史史放线菌的繁殖方式放线菌的繁殖方式在自然条件下，多数形成各种孢子，也有菌丝断裂成在自然条件下，多数形成各种孢子，也有菌丝断裂成孢子状细胞的。

孢子状细胞的分生孢子：最常见分生孢子：最常见孢囊孢子孢囊孢子基内菌丝断裂（仅少数）基内菌丝断裂（仅少数）任何菌丝片段（各种放线菌）任何菌丝片段（各种放线菌）放线菌放线菌繁殖方式繁殖方式借孢子借孢子借菌丝借菌丝无鞭毛无鞭毛有鞭毛有鞭毛 1. 分生孢子分生孢子(conidium) 放线菌长到一定阶段，一部分气生菌丝形成放线菌长到一定阶段，一部分气生菌丝形成孢子丝，孢子丝成熟便分化形成许多孢子，称为分孢子丝，孢子丝成熟便分化形成许多孢子，称为分生孢子孢子的产生通过两种横隔分裂方式孢子的产生通过两种横隔分裂方式a细胞质膜内陷；细胞质膜内陷；b细胞壁与细胞质膜同时内陷细胞壁与细胞质膜同时内陷 放线菌孢子的形成放线菌孢子的形成v以前认为有两种方式：横隔分裂和凝集分裂以前认为有两种方式：横隔分裂和凝集分裂v仅有横隔分裂一种，通过两种途径进行：仅有横隔分裂一种，通过两种途径进行： 1 细胞膜内陷；细胞膜内陷； 2 细胞壁和细胞膜同时内陷细胞壁和细胞膜同时内陷（（2）沿横隔断裂形成孢子）沿横隔断裂形成孢子（（3）成熟孢子）成熟孢子（（1）孢子丝中形成横隔）孢子丝中形成横隔横隔断裂形成孢子的过程横隔断裂形成孢子的过程分生分生孢子繁殖孢子繁殖2. 孢囊孢子孢囊孢子(sporangiospore) 有的放线菌由菌丝盘卷形成孢囊，其间产有的放线菌由菌丝盘卷形成孢囊，其间产生横隔，产生孢子。

孢囊成熟后，释放出孢囊生横隔，产生孢子孢囊成熟后，释放出孢囊子孢囊可以在气生菌丝上，也可在基内菌丝子孢囊可以在气生菌丝上，也可在基内菌丝上形成 链孢霉孢子囊形成过程链孢霉孢子囊形成过程(a)孢子囊形成初期；孢子囊形成初期； (b)孢子囊继续生长，囊内形成横隔；孢子囊继续生长，囊内形成横隔； (c)成熟孢子囊，孢囊孢子不规则排列成熟孢子囊，孢囊孢子不规则排列3、基内菌丝断裂、基内菌丝断裂 诺卡氏菌属当营养菌丝成熟后，会以横割诺卡氏菌属当营养菌丝成熟后，会以横割分裂方式突然产生形状、大小较一致的杆菌分裂方式突然产生形状、大小较一致的杆菌状、球状或分枝状的分生孢子状、球状或分枝状的分生孢子4. 任何菌丝片段任何菌丝片段 放线菌也可借菌丝断裂的片段，形成新放线菌也可借菌丝断裂的片段，形成新菌丝体，这种现象常见于液体培养工业发菌丝体，这种现象常见于液体培养工业发酵生产抗生素时，放线菌就以此方式大量繁酵生产抗生素时，放线菌就以此方式大量繁殖如果静置培养，培养物表面往往形成菌殖如果静置培养，培养物表面往往形成菌膜，膜上也可生出孢子膜，膜上也可生出孢子菌丝断裂成孢子状细胞菌丝断裂成孢子状细胞 此外，液体培养中任何菌丝片段都具有繁殖功能此外，液体培养中任何菌丝片段都具有繁殖功能放线菌的菌落形态放线菌的菌落形态放线菌的菌落特征放线菌的菌落特征v放线菌菌落与细菌菌落有明显差异。

放线菌菌落与细菌菌落有明显差异v菌落表面干燥、不透明、呈紧密的绒状或坚实、多皱、上菌落表面干燥、不透明、呈紧密的绒状或坚实、多皱、上有一薄层彩色有一薄层彩色“干粉干粉”菌落周围具放射状菌丝菌落周围具放射状菌丝v菌落质地硬而且致密，菌落小而不广泛延伸菌落质地硬而且致密，菌落小而不广泛延伸v接种针难以挑取，有时可挑碎，有时可将整个菌落挑起接种针难以挑取，有时可挑碎，有时可将整个菌落挑起v由于菌丝和孢子常具不同色素，使菌落正面、背面呈不同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，菌落边缘的琼脂平面有变形现象色泽，菌落边缘的琼脂平面有变形现象v少数缺乏气生菌丝或气生菌丝不发达的原始放线菌如少数缺乏气生菌丝或气生菌丝不发达的原始放线菌如Nocardia菌落外形与细菌相似菌落外形与细菌相似在液体培养基上（内）在液体培养基上（内） v振荡培养振荡培养 液面与瓶壁交界处粘贴着一层菌苔，液面与瓶壁交界处粘贴着一层菌苔，液清不混、其中悬浮许多菌丝球、大的菌丝球会沉液清不混、其中悬浮许多菌丝球、大的菌丝球会沉在瓶底；在瓶底；v静置培养静置培养 液面与瓶壁交接处有环状、斑状或膜液面与瓶壁交接处有环状、斑状或膜状菌苔，有沉淀。

状菌苔，有沉淀三、代表属及常见菌三、代表属及常见菌v（一）链霉菌属（一）链霉菌属 Streptomycesv90%抗生素，菌丝发育良好如龟裂链霉菌抗生素，菌丝发育良好如龟裂链霉菌S. rimosus, 灰色链霉菌灰色链霉菌S. griseusv(二）小单孢菌属二）小单孢菌属Micromonosporav无气生菌丝，基内菌丝顶端着生一孢子无气生菌丝，基内菌丝顶端着生一孢子v（三）诺卡氏菌（三）诺卡氏菌Nocardiav原放线菌属，降解能力强原放线菌属，降解能力强三、代表属及常见菌三、代表属及常见菌v（四）放线菌属（四）放线菌属Actinomycesv只有基内菌丝，不形成孢子，厌氧只有基内菌丝，不形成孢子，厌氧v（五）链孢囊菌属（五）链孢囊菌属Streptosporangiumv形成孢子囊，孢囊孢子形成孢子囊，孢囊孢子第三节第三节 蓝细菌蓝细菌 蓝蓝细细菌菌因因与与光光合合作作用用植植物物有有一一些些相相似似之之处处，，如如：：它它们们都都含含叶叶绿绿素素a（（chlorophyll a））和和光光合合系系统统ⅡⅡ，，具具有有放放氧氧性性光光合合作作用用, 而而长长期期被被看看作作是是植植物物, 曾曾一一直直被被称称作作蓝蓝藻藻或或蓝蓝绿绿藻藻。

但但事事实实上上，，作作为为原原核核生生物物的的蓝蓝细细菌菌与与属属于于真真核核生生物物的的藻藻类类有有着着本本质质的的区区别别蓝蓝细细菌菌无无叶叶绿绿体体，，无无真真核核，，有有70S核核糖糖体体，，而而且且细细胞胞壁壁中中含含有有肽肽聚聚糖糖，，对对青青霉霉素素和和溶溶菌菌酶酶十十分分敏敏感感，，这这些些特特性性使使得得蓝蓝细细菌菌无无可可置置疑疑的的被被划划入入细细菌菌之之列列蓝蓝细细菌菌与与隶隶属属红红螺螺菌菌目目（（Rhodospirillales））的的光光合合细细菌菌的的差差别别是是：：后后者者进进行行较较原原始始的的循循环环光光合合磷磷酸酸化化反反应应，，在在反反应应过过程程中不放氧中不放氧, 是厌氧生物是厌氧生物蓝细菌的形态蓝细菌的形态 v球、杆、丝状直径球、杆、丝状直径 通常通常3～～10μm，最大，最大60μm（较少）v由二分裂形成的单细胞（粘杆蓝细属）；由二分裂形成的单细胞（粘杆蓝细属）；v由复分裂形成的单细胞（皮果蓝细属）；由复分裂形成的单细胞（皮果蓝细属）；v有异形胞的菌丝（鱼腥蓝细菌属）；有异形胞的菌丝（鱼腥蓝细菌属）；v无异形胞的菌丝（颤蓝细菌属）；无异形胞的菌丝（颤蓝细菌属）；v分枝状菌丝（飞氏蓝细菌属）。

分枝状菌丝（飞氏蓝细菌属）链链杆状杆状丝状丝状聚合体聚合体球状（正在分裂）球状（正在分裂）蓝细菌的形态蓝细菌的形态蓝细菌生理蓝细菌生理是是光能自养型生物：只需空气、阳光、水分、少量光能自养型生物：只需空气、阳光、水分、少量无机盐无机盐没有有性生殖，以裂殖为之，也可芽生殖，极少数没有有性生殖，以裂殖为之，也可芽生殖，极少数有孢子有孢子已知蓝细菌有已知蓝细菌有2020多种具固氮作用多种具固氮作用蓝细菌的构造蓝细菌的构造 v与与G-细菌极其相似：细胞壁双层，含肽聚糖细菌极其相似：细胞壁双层，含肽聚糖v多种向细胞壁外分泌多糖：形成黏液层、荚膜或多种向细胞壁外分泌多糖：形成黏液层、荚膜或鞘衣；多个在一起成为菌胶团鞘衣；多个在一起成为菌胶团 v类囊体：其中含有叶绿素类囊体：其中含有叶绿素a和藻胆素和藻胆素v羧酶体：固定羧酶体：固定CO2的场所v气泡：存在于水生种类气泡：存在于水生种类蓝细菌的几种特化形式的细胞蓝细菌的几种特化形式的细胞 v异形胞：丝状生长种类中，形大、壁厚、色浅，具异形胞：丝状生长种类中，形大、壁厚、色浅，具固氮作用的细胞固氮作用的细胞v静息孢子：位于细胞链的中间或末端的形大、壁厚、静息孢子：位于细胞链的中间或末端的形大、壁厚、色深，能抵御干旱等不良环境的休眠细胞。

色深，能抵御干旱等不良环境的休眠细胞v链丝段（连锁段、藻殖段）：由长细胞链断裂成的链丝段（连锁段、藻殖段）：由长细胞链断裂成的短链段，具繁殖功能短链段，具繁殖功能v内孢子：细胞内形成的球形或三角形的孢子，待成内孢子：细胞内形成的球形或三角形的孢子，待成熟时即可释放，具繁殖功能熟时即可释放，具繁殖功能异形胞和静息孢子异形胞和静息孢子(1)异形胞异形胞 (heterocyst)固氮功能固氮功能(2)静静 息息 孢孢 子子(akinete)休眠功能休眠功能异形胞异形胞((H)和静息孢子和静息孢子(A)蓝细菌生物学意义 （（1）在生物进化史上的作用：）在生物进化史上的作用： 蓝蓝细细菌菌（（cyanobacteria））是是生生长长在在池池塘塘、、湖湖泊泊、、河河流流及及海海洋洋等等盐盐水水中中的的好好氧氧菌菌，，是是种种类类十十分分庞庞杂杂的的古古老老的的原原核核生生物物，，它它在在地地球球发发展展史史上上为为生生物物的的进进化化做做出出了了重重要要贡贡献献，，因因为为它它的的发发展使得地球大气由无氧状态变为有氧状态展使得地球大气由无氧状态变为有氧状态 蓝蓝细细菌菌不不仅仅广广泛泛地地分分布布在在各各种种水水体体及及土土壤壤中中，，也也可可与与某某些些植植物物[如如蕨蕨类类Azolla（（满满江江红红属属））的的叶叶腔腔中中，，裸裸子子植植物物Cycas（（苏苏铁铁属属））和和Gunnera（（根根乃乃拉拉草草属属））的的根根中中]等等进进行行共共生生，，由由干干它它们们具具有有对对不不良良环环境境的的高高度度抵抵抗抗力力和和普普遍遍的的固固氮氮能能力力，，因因此此还还可可在在贫贫瘠瘠的的沙沙质质海海滩滩和和荒荒漠漠的的岩岩石石上上找找到到它它们们，，故故有有“先锋生物先锋生物”的美称。

的美称（（2）一些有着经济价值的蓝细菌如：发菜念珠蓝细菌）一些有着经济价值的蓝细菌如：发菜念珠蓝细菌（（Nostoc flagelliforme）、地耳（）、地耳（N. commune）、盘状螺）、盘状螺旋蓝细菌（旋蓝细菌（Spirulina platensis）、以及市场上销售的各种）、以及市场上销售的各种“螺旋藻螺旋藻”产品等（（3）有的蓝细菌是污染湖泊中发生）有的蓝细菌是污染湖泊中发生“赤潮赤潮”及及“水华水华”的原凶四  其他几种原核微生物——                       支原体、立克次氏体、衣原体等v支原体、立克次氏体、衣原体是介于细菌与病毒间支原体、立克次氏体、衣原体是介于细菌与病毒间的一类原核生物的一类原核生物v同属同属G－－v代谢能力差，主要营细胞内寄生的小型原核生物代谢能力差，主要营细胞内寄生的小型原核生物v从支原体、立克次氏体至衣原体寄生性逐步增强从支原体、立克次氏体至衣原体寄生性逐步增强支原体（支原体（Mycoplasma））v是一类无细胞壁，介于独立生活和细胞内是一类无细胞壁，介于独立生活和细胞内寄生的最小型原核生物寄生的最小型原核生物v腐生种类生活在污水、土壤或粪堆中；寄腐生种类生活在污水、土壤或粪堆中；寄生种类可引起人、动物（牛胸膜肺炎）和生种类可引起人、动物（牛胸膜肺炎）和植物（类支原体、植原体）的病害。

植物（类支原体、植原体）的病害支原体特点支原体特点支原体的直径约为支原体的直径约为150－－300nm，多为，多为250nm左右；左右；缺乏细胞壁，缺乏细胞壁，G－，细胞形态多样；－，细胞形态多样；细胞膜含甾醇，比其他原核生物的细胞膜坚韧；细胞膜含甾醇，比其他原核生物的细胞膜坚韧； 以二分裂和出芽等方式繁殖；以二分裂和出芽等方式繁殖； 能在营养丰富的培养基上生长；能在营养丰富的培养基上生长； 基因组很小，基因组很小，0.6-1.1Mb；；对能与核糖体、细胞膜结合的表面活性剂、抗生素敏感；对能与核糖体、细胞膜结合的表面活性剂、抗生素敏感；具有氧化型或发酵型的产能代谢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；在好氧或厌氧条件下生长；“油煎蛋油煎蛋”状菌落（状菌落（0.1-1.0mm）立克次氏体立克次氏体（（Rickettsia））v是一类专性寄生于真核细胞内的是一类专性寄生于真核细胞内的G－－原核生物原核生物v引起人和动植物病害的病原体，使植物病者引起人和动植物病害的病原体，使植物病者称做类立克次氏体细菌称做类立克次氏体细菌立克次氏体的特点立克次氏体的特点 v细胞较大，直径细胞较大，直径0.3～～0.6×0.8～～2.0μm，光学显微，光学显微镜下清晰可见，无滤过性；镜下清晰可见，无滤过性；v细胞形态多样：球、双球、杆和丝等状；细胞形态多样：球、双球、杆和丝等状；v有细胞壁，有细胞壁，G－－；； v绝大多数真核细胞内专性寄生，宿主为虱、蚤等绝大多数真核细胞内专性寄生，宿主为虱、蚤等节肢动物和人、鼠等脊椎动物；节肢动物和人、鼠等脊椎动物； v二分裂方式繁殖；二分裂方式繁殖；v产能代谢系统不完整，不能利用葡萄糖和有机酸，产能代谢系统不完整，不能利用葡萄糖和有机酸，只能利用谷氨酸和谷氨酰胺产能；只能利用谷氨酸和谷氨酰胺产能； v对四环素和青霉素等抗生素敏感；对四环素和青霉素等抗生素敏感；v对热敏感，对热敏感，56℃℃、、30′即被杀死；即被杀死；v可培养在组织培养物上；可培养在组织培养物上；v基因组很小（基因组很小（1.1Mb），）， 834个基因（个基因（98年年11月公月公布）布） 。

立克次氏体引起的传染病立克次氏体引起的传染病斑疹伤寒（斑疹伤寒立克次氏体）、恙虫热（恙斑疹伤寒（斑疹伤寒立克次氏体）、恙虫热（恙虫病立克次氏体）、虫病立克次氏体）、Q热（热（Q热立克次氏体）等严热立克次氏体）等严重传染病重传染病衣原体（衣原体（Chlamydia））v是一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型是一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型G－－原核原核生物曾长期被认为是生物曾长期被认为是“大型病毒大型病毒” v目前被承认的衣原体：鹦鹉热衣原体、沙眼衣原体、目前被承认的衣原体：鹦鹉热衣原体、沙眼衣原体、肺炎衣原体肺炎衣原体衣原体的特点衣原体的特点（与病毒的不同）（与病毒的不同） v有细胞构造；有细胞构造；v同时含有同时含有DNA和和RNA两种核酸；两种核酸；v细胞壁中缺肽聚糖，细胞壁中缺肽聚糖，G—；；v有核糖体；有核糖体；v缺乏产能酶系，须严格专性寄生；缺乏产能酶系，须严格专性寄生；v二分裂方式繁殖；二分裂方式繁殖；v对抑制细菌的抗生素和药物（如青霉素和磺胺等）对抑制细菌的抗生素和药物（如青霉素和磺胺等）敏感；敏感；v只能用动物组织或活体进行培养只能用动物组织或活体进行培养。

衣原体的生活史衣原体的生活史v原体：具感染力的细胞称为原体（小球状，原体：具感染力的细胞称为原体（小球状，φ＜＜0.4μm，壁，壁厚，致密，不能运动、，不生长，）厚，致密，不能运动、，不生长，）v始体：无感染力的细胞称为始体或网状体（大型球状，始体：无感染力的细胞称为始体或网状体（大型球状，φ1~1.5μm，壁薄而脆弱，易变形，生长较快，通过二分裂，壁薄而脆弱，易变形，生长较快，通过二分裂在细胞内形成微菌落在细胞内形成微菌落——包涵体）包涵体）v原体原体→宿主细胞宿主细胞→原体变成始体原体变成始体→始体繁殖成始体繁殖成“包涵体包涵体”→始体转变为原体始体转变为原体→细胞裂解、释放原体细胞裂解、释放原体→感染宿主细感染宿主细胞螺旋体螺旋体 Spirochaeta介于细菌与原生动物之间，形态与运动机理独特的单细胞原核无鞭毛，靠轴丝收缩而运动，G-，腐生或寄生可引起梅毒，回归热等传染病蛭弧菌蛭弧菌 Bdellovibrio：：寄生于其他细菌并导致裂解，可滤过，运动活跃，G-生物防治粘细菌粘细菌 Myxobacteria （（子实粘细菌）子实粘细菌）营养细胞杆状，柔软易弯，G-，滑行营养细胞→子实体→粘孢子菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。

菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内梅毒密螺旋体梅毒密螺旋体螺旋体古菌古菌 古古菌菌是是一一群群具具有有独独特特的的基基因因结结构构或或系系统统发发育育生生物物大大分分子子序序列列的的单单细细胞胞原原核核生生物物，，多多生生活活在在地地球球上上极极端端的的生生境境或或生生命命出出现现初初期期的的自自然然环环境境中中，，营营自自养养和和异异养养生生活活；；具具有有特特殊殊的的生生理理功功能能，，如如在在超超高高温温、、高高酸酸碱碱度度、、高高盐盐及及无无氧氧状状态态下下生生活活；；具具有有独独特特的的细细胞胞结结构构，，如如细细胞胞壁壁骨骨架架为为蛋蛋白白质质或或假假胞胞壁壁酸酸，，细细胞胞膜膜含含甘甘油油醚醚键键；；以以及及代代谢谢中中的的酶酶作作用用方方式式既既不不同同于于细细菌菌又又不不同同于于真真核核生物 一些产甲烷细菌一些产甲烷细菌: (a)亨氏甲烷螺菌; (b)史氏甲烷短杆菌; (c)巴氏甲烷八叠球菌; (d)马泽氏甲烷八叠球菌; (e)布氏甲烷杆菌; (f)黑海甲烷袋状菌.一、古菌的形态大小一、古菌的形态大小二、古菌的结构和化学组成二、古菌的结构和化学组成1、、 细胞壁细胞壁不含肽聚糖，又被称作不含肽聚糖，又被称作“疵壁菌疵壁菌”(mendosicutes)，细，细胞壁成分不含胞壁酸、胞壁成分不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。

由型氨基酸和二氨基庚二酸由于古菌细胞壁溶菌酶对古菌没有溶菌效果古菌具多种于古菌细胞壁溶菌酶对古菌没有溶菌效果古菌具多种特殊结构的细胞壁，如由假肽聚糖或酸性杂多糖组成的特殊结构的细胞壁，如由假肽聚糖或酸性杂多糖组成的细胞壁，由蛋白质或糖蛋白的亚单位组成的细胞壁，同细胞壁，由蛋白质或糖蛋白的亚单位组成的细胞壁，同时具有假肽聚糖与糖蛋白外层的细胞壁等类型时具有假肽聚糖与糖蛋白外层的细胞壁等类型古菌细胞壁结构类型古菌细胞壁结构类型甲烷杆菌属细胞壁中假肽聚糖的甲烷杆菌属细胞壁中假肽聚糖的结构结构角鲨稀角鲨稀 四氢角鲨稀四氢角鲨稀(1) 磷脂中疏水尾有特殊的长链烃组成磷脂中疏水尾有特殊的长链烃组成2、细胞膜、细胞膜(2) 甘甘油油与与烃烃链链由由特特殊殊的的醚键连接醚键连接(3) 存在独特的单分子层膜或单、双分子层混合膜存在独特的单分子层膜或单、双分子层混合膜（（1））核核糖糖体体：：大大小小为为70S，，但但其其结结构构类类似似于于 80S型型的的核核糖糖体体，，其其16S rRNA核核苷苷酸酸顺顺序序独独特特，，既既不不同同于于真真细细菌菌，，也也不不同同于于真真核生物。

核生物2））tRNA成成分分：：其其核核苷苷酸酸顺顺序序也也很很特特殊殊，，且且不不存存在在胸胸腺腺嘧嘧啶大多数种转移啶大多数种转移RNA中不含二氢尿嘧啶中不含二氢尿嘧啶3））蛋蛋白白质质合合成成的的起起始始密密码码：：始始于于甲甲硫硫氨氨酸酸，，这这点点与与真真核核生物相同生物相同4））对对抗抗生生素素等等的的敏敏感感性性：：对对那那些些作作用用于于真真细细菌菌细细胞胞壁壁的的抗抗生生素素如如青青霉霉素素、、头头孢孢霉霉素素和和D－－环环丝丝氨氨酸酸等等不不敏敏感感；；对对真真细细菌菌的的转转译译有有抑抑制制作作用用的的氯氯霉霉素素不不敏敏感感；；对对真真核核生生物物的的转转译译有有抑抑制制作作用用的的白白喉喉毒毒素素却却十十分分敏敏感感此此外外古古菌菌对对茴茴香香霉霉素素敏敏感感而而对对卡那霉素不敏感的特性也与真细菌有别卡那霉素不敏感的特性也与真细菌有别3、特殊的生化组成、特殊的生化组成4、独特的生态条件、独特的生态条件 存存在在于于极极端端特特殊殊的的生生态态环环境境下下，，有有的的是是严严格格厌厌氧氧菌菌，，有有的的是是极极端端嗜嗜盐盐菌菌，，还还有有的的则则是是嗜嗜热热嗜嗜酸酸菌。

菌三、古菌的主要类群三、古菌的主要类群 古菌可分为古菌可分为5个类群：个类群： 产甲烷古菌产甲烷古菌 还原硫酸盐古菌还原硫酸盐古菌 极端嗜盐古菌极端嗜盐古菌 超嗜热古菌超嗜热古菌 热源体热源体四、古菌的生物学意义四、古菌的生物学意义1、古菌与生命起源、古菌与生命起源2、极端微生物酶及其潜在应用价值、极端微生物酶及其潜在应用价值 应记的微生物学名：应记的微生物学名：1、、Staphylococcus aureus（金黄色葡萄球菌，俗称（金黄色葡萄球菌，俗称“金葡菌金葡菌”））2、、Bacillus thuringiensis（苏云金芽孢杆菌，（苏云金芽孢杆菌， 简称简称“Bt”））3、、Bacillus subtilis（枯草芽孢杆菌，俗称（枯草芽孢杆菌，俗称“枯草杆菌枯草杆菌”））4、、Leuconostoc mesenteroides（肠膜状明串珠菌）（肠膜状明串珠菌）5、、Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌，俗称（铜绿假单胞菌，俗称“绿脓杆菌绿脓杆菌”）） 复习思考题：复习思考题： 1、、2、、3、、4、、5、、6、、7、、8、、9、、10内容串讲内容串讲v一、细菌一、细菌v基本形态（球状、杆状、螺旋状）基本形态（球状、杆状、螺旋状）v细胞结构：细胞结构：v细胞壁：功能细胞壁：功能v革兰氏染色：革兰氏染色：G+ 与与G-比较比较v化学组成：肽聚糖（结构）：化学组成：肽聚糖（结构）：NAM、、NAG、、v 短肽短肽 v 磷壁酸与脂多糖磷壁酸与脂多糖v细细胞胞壁壁缺缺陷陷细细菌菌(protoplast,spheroplast，，L-form)v细胞膜：功能，特点细胞膜：功能，特点v细胞核：特点细胞核：特点v细胞质及内含物：特点细胞质及内含物：特点 种类及组成种类及组成v核糖体，间体核糖体，间体v荚荚膜膜，，鞭鞭毛毛，，菌菌毛毛，，芽芽孢孢（（组组成成，，功功能能，，特点）特点）v繁殖与菌落，常见常用细菌繁殖与菌落，常见常用细菌v二二、、放放线线菌菌结结构构特特点点，，菌菌丝丝，，菌菌落落，，繁繁殖，殖， 分类分类v三三、、立立克克次次氏氏体体 支支原原体体 衣衣原原体体 结结构构特特点点v蓝细菌结构特点，特化形式和生物学意义。

蓝细菌结构特点，特化形式和生物学意义v古菌，与细菌和真核生物的相比较的特点古菌，与细菌和真核生物的相比较的特点（系统树，细胞壁，膜，遗传物质等）古菌（系统树，细胞壁，膜，遗传物质等）古菌的的5个类群个类群。