1、第二章原核微生物的形態和構造一 原核微生物二 放線菌v定義：細菌是原核生物中的一大類群，細胞個體微小、結構簡單、細胞壁堅韌、以二等分裂方式繁殖和水生性較強的單細胞原核微生物。v生存環境：溫暖潮濕、富含有機物的地方，都有大量細菌活動。有特殊的臭味或酸敗味，發粘、發滑。v應用：v工業上生產各種氨基酸、核苷酸、酶制劑、乙醇、丙酮、丁醇、有機酸、抗生素等；v農業上用作殺蟲菌劑、細菌肥料的生產和在沼氣發酵、飼料青貯等方面的應用；v醫藥上如各種菌苗、類毒素、代血漿和許多醫用酶類的生產等；v以及細菌在環保和國防上的應用等，都是利用有益細菌活動的例子。v危害：人、動物、植物的傳染病、食物和工農業產品腐爛變質。

2、一、細菌細胞的形態與排列狀態 菌體呈球形或近似球形菌體呈球形或近似球形, ,以典型的二分裂殖以典型的二分裂殖方式繁殖方式繁殖, ,分裂后產生的新細胞常保持一定的分裂后產生的新細胞常保持一定的空間排列方式空間排列方式. .根據細胞分裂的方向及分裂后根據細胞分裂的方向及分裂后的各子細胞的空間的各子細胞的空間排列狀態排列狀態不同不同, ,可將球菌分可將球菌分為以下幾種為以下幾種: :單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯球菌、八疊球單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯球菌、八疊球菌、葡萄球菌等。菌、葡萄球菌等。 球菌()及其排列狀態單球菌：細胞分裂沿一個平面進行，細胞分裂沿一個平面進行，新個體分散而單獨存在新個體分散

3、而單獨存在. .如尿素微球菌如尿素微球菌( (micrococcus ureae)雙球菌：細胞沿一個平面分裂，新個細胞沿一個平面分裂，新個體成對排列體成對排列. . 如肺炎雙球菌如肺炎雙球菌 ( (diplococcus pneumoniae) )球菌(coccus)腦膜炎奈瑟菌腦膜炎奈瑟菌雙球菌雙球菌(diplococcus)肺炎鏈球菌肺炎鏈球菌鏈球菌：細胞沿一個平面進行分裂，新個體不細胞沿一個平面進行分裂，新個體不但可保持成對的樣子，并可連成鏈狀但可保持成對的樣子，并可連成鏈狀. .如：如：乳鏈球菌乳鏈球菌 （streptococcus lactisstreptococcus lactis

4、）無乳鏈球菌（無乳鏈球菌（streptococcus streptococcus agalactiae)agalactiae)溶血鏈球菌溶血鏈球菌 （ streptococcus streptococcus hemolyticus)hemolyticus)鏈球菌鏈球菌(streptococcus)球菌(coccus)四聯球菌：細胞分裂是沿兩個相垂直的細胞分裂是沿兩個相垂直的平面進行，分裂后每四個細平面進行，分裂后每四個細胞特征性地連在一起，呈田胞特征性地連在一起，呈田字形字形. . 如四聯微球菌如四聯微球菌 （micrococcus tetragenusmicrococcus tetragen

5、us）球菌(coccus)四聯球菌四聯球菌(tetrad)八疊球菌：細胞按三個互相垂直的細胞按三個互相垂直的平面進行分裂后，每八平面進行分裂后，每八個球菌特征性地連在一個球菌特征性地連在一起成立方體形起成立方體形. . 如藤黃八疊球菌如藤黃八疊球菌 （sarcina ureaesarcina ureae) )球菌(coccus)八疊球菌八疊球菌(sarcina)葡萄球菌：細胞無定向分裂，多個新細胞無定向分裂，多個新個體形成一個不規則的群個體形成一個不規則的群體，猶如一串葡萄。體，猶如一串葡萄。 如：如： 金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌（staphylococcus staphylococcus

6、aureus)aureus)白色葡萄球菌（staphylcoccus albus)球菌(coccus)葡萄球菌葡萄球菌(streptococcus)桿菌()及其排列狀態桿菌是細菌中種類最多的類型桿菌是細菌中種類最多的類型, ,因菌種不同因菌種不同, ,菌體細胞的長菌體細胞的長短、粗細等都有所差異短、粗細等都有所差異。桿菌的形態：桿菌的形態：短桿狀、長桿狀、棒桿狀、梭狀桿狀、月亮短桿狀、長桿狀、棒桿狀、梭狀桿狀、月亮狀、竹節狀等；按桿菌細胞繁殖后的排列方式則有鏈狀、狀、竹節狀等；按桿菌細胞繁殖后的排列方式則有鏈狀、柵狀、柵狀、“八八”字狀等。字狀等。短桿菌長桿菌梭狀芽孢桿菌scanning el

7、ectron micrographs illustrating external features of the rod-shaped bacterium e. coli. bacillus megabacterium legionella pneumophila (causes legionnaires disease)(causes anthrax), bacillus anthracis rod-shaped bacterium, hemorrhagic e. coli, strain 0157:h7 螺旋菌(spirilla)螺旋狀的細菌稱為螺旋菌。螺旋狀的細菌稱為螺旋菌。根據其彎曲情

8、況分為：根據其彎曲情況分為：弧菌（弧菌（vibrio)vibrio)：螺旋不滿一圈，菌體呈弧形或逗號形：螺旋不滿一圈，菌體呈弧形或逗號形 例：霍亂弧菌、逗號弧菌例：霍亂弧菌、逗號弧菌螺旋菌螺旋菌(spirillum)(spirillum)：螺旋滿：螺旋滿2 26 6環，螺旋狀環，螺旋狀 例：干酪螺菌例：干酪螺菌 螺旋體螺旋體(spirochaeta)(spirochaeta)：旋轉周數在：旋轉周數在6 6環以上，菌體柔環以上，菌體柔軟。軟。 例：梅毒密螺旋體例：梅毒密螺旋體vibrio cholerae影響細菌形態的因素 培養時間、培養時間、培養溫度、培養溫度、培養基成分、培養基成分、濃度、濃

9、度、ph值值細菌特殊形態柄細菌、腎形菌、臂微菌、網格硫細菌、貝日阿托氏菌(絲狀)、具有子實體的粘細菌等是特殊形態的細菌。二、細菌的大小(1)長度單位：長度單位：微米微米(m)(2)表示：表示： 球菌：球菌：直徑直徑 桿菌：桿菌： 寬寬長長 螺菌：螺菌： 寬、長、螺距寬、長、螺距通常通常球菌直徑球菌直徑：0.2 0.2 1.51.5 mm， 桿菌桿菌: :長長1 1 5 m, 5 m, 寬寬0.50.5 1 m 1 m。例如：例如：e.colie.coli：平均長度：平均長度：2 m 2 m ； 寬度寬度0.5m0.5m 1500 1500個大腸桿菌頭尾相接等于個大腸桿菌頭尾相接等于3mm;3m

10、m; 10 109 9個大腸桿菌重個大腸桿菌重1 mg.1 mg.細菌大小范圍細菌大小舉例三、細菌細胞結構v一般構造一般構造：如細胞：如細胞壁、細胞膜、細胞質、壁、細胞膜、細胞質、核質體、核糖體等，核質體、核糖體等，是所有細菌都有的構是所有細菌都有的構造造v特殊構造特殊構造：主要有：主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、鞭毛、菌毛、性菌毛、莢膜和芽孢等，并非莢膜和芽孢等，并非所有細菌都有的構造所有細菌都有的構造細胞壁的觀察方法：細胞壁的觀察方法：染色染色 質壁分離質壁分離 電鏡觀察電鏡觀察機械破裂細胞，分離機械破裂細胞，分離得到純的細胞壁得到純的細胞壁細胞壁是位于菌體的外層，內細胞壁是位于菌體的外層，內側

11、緊貼細胞膜的一層無色透明，側緊貼細胞膜的一層無色透明，堅韌而有彈性的結構。細胞壁堅韌而有彈性的結構。細胞壁約占細胞干重的約占細胞干重的10%10%25%25%。1. 1. 證實細胞壁的方法證實細胞壁的方法a.固定細胞外形和提高機械強度固定細胞外形和提高機械強度b.為細胞的生長、分裂和鞭毛運動所必需為細胞的生長、分裂和鞭毛運動所必需c.阻攔有害物質進入細胞阻攔有害物質進入細胞d.細菌特定的抗原性、致病性以及對抗生細菌特定的抗原性、致病性以及對抗生素和噬菌體的敏感性的物質基礎。素和噬菌體的敏感性的物質基礎。1）革蘭氏染色與細胞壁： （1）革蘭氏染色c.gram（革蘭）于1884年發明的一種鑒別不同

12、類型細菌的染色方法。革蘭陽性菌革蘭陽性菌革蘭陰性菌革蘭陰性菌革蘭染色兩類細菌細胞壁的共同組分為肽聚糖，但各有其特殊組分。1)革蘭染色法：革蘭染色法： 涂片 風干 固定 結晶紫 碘液 95%乙醇 復紅1min1min脫色1、細胞壁4）革蘭氏染色與細胞壁： （1）革蘭氏染色1、細胞壁 （3）革蘭氏陰性細菌的細胞壁肽聚糖外膜外膜蛋白周質空間1、細胞壁 （2）革蘭氏陽性細菌的細胞壁特點：厚度大（2080nm） 化學組分簡單，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。1、細胞壁4）革蘭氏染色與細胞壁： （2）革蘭氏陽性細菌的細胞壁a、肽聚糖厚約厚約2080nm，由，由40層左右的網格狀分子交織成層左右的網格狀

13、分子交織成的網套覆蓋在整個細胞上。的網套覆蓋在整個細胞上。雙糖單位原核生物所特有的已糖1、細胞壁4）革蘭氏染色與細胞壁： （2）革蘭氏陽性細菌的細胞壁a、肽聚糖由四個氨基酸分子按l型與d型交替方式連接而成雙糖單位中的-1,4-糖苷鍵很容易被溶菌酶(lysozyme)所水解，從而引起細菌因肽聚糖細胞壁的“散架”而死亡。1、細胞壁4）革蘭氏染色與細胞壁： （3）革蘭氏陰性細菌的細胞壁a、肽聚糖埋藏在外膜層之內，是僅由埋藏在外膜層之內，是僅由12層肽聚糖網狀分子層肽聚糖網狀分子組成的薄層組成的薄層(23nm)，含量約占細胞壁總重的，含量約占細胞壁總重的10%，故對機械強度的抵抗力較革蘭氏陽性菌弱。故

14、對機械強度的抵抗力較革蘭氏陽性菌弱。內消旋二氨基庚二酸(m-dap)（只在原核微生物細胞壁上發現）沒有特殊的肽橋，只形成較為疏稀、機械強度較差的肽聚糖網套革蘭陰性菌細胞壁結構革蘭陰性菌細胞壁結構1、細胞壁 （3）革蘭氏陰性細菌的細胞壁a、肽聚糖埋藏在外膜層之內，是僅由埋藏在外膜層之內，是僅由12層肽聚糖網狀分子層肽聚糖網狀分子組成的薄層組成的薄層(23nm)，含量約占細胞壁總重的，含量約占細胞壁總重的10%，故對機械強度的抵抗力較革蘭氏陽性菌弱。故對機械強度的抵抗力較革蘭氏陽性菌弱。內消旋二氨基庚二酸(m-dap)（只在原核微生物細胞壁上發現）沒有特殊的肽橋，只形成較為疏稀、機械強度較差的肽聚

15、糖網套1、細胞壁4）革蘭氏染色與細胞壁： （3）革蘭氏陰性細菌的細胞壁b、外膜(outer membrane) 位于革蘭氏陰性細菌細胞壁外層，由位于革蘭氏陰性細菌細胞壁外層，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干種蛋白脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干種蛋白質組成的膜，有時也稱為外壁。質組成的膜，有時也稱為外壁。1、細胞壁4）革蘭氏染色與細胞壁： （3）革蘭氏陰性細菌的細胞壁b、外膜(outer membrane)脂多糖（lipopolysaccharide, lps）位于革蘭氏陰性細菌細胞壁最外層的一層較厚（810nm）的類脂多糖類物質，由類脂a、核心多糖(core polysaccharide)和o-特異側

16、鏈（o-specific side chain，或稱o-多糖或o-抗原）三部分組成。脂多糖結構模式圖脂多糖結構模式圖肽聚糖肽聚糖：其立體構型使細胞壁堅固；其立體構型使細胞壁堅固； 是維持細菌形態的基礎成分；是維持細菌形態的基礎成分； 是青霉素作用的靶分子是青霉素作用的靶分子; 有致病作用。有致病作用。磷壁酸磷壁酸： 具有免疫原性；具有免疫原性； 具有致病性，以脂磷壁酸具有致病性，以脂磷壁酸 （lipoteichoic acid , lta)為主。為主。革蘭氏染色的機制原生質體原生質體protoplast球形體球形體spheroplastl型細菌型細菌l-form4 支原體支原體原生質體的特點：

17、原生質體的特點：1 1、無細胞壁，為圓球形、無細胞壁，為圓球形 2 2、對環境敏感：滲透壓，震蕩，離心，易溶菌、對環境敏感：滲透壓，震蕩，離心，易溶菌 3 3、有鞭毛，而不能運動、有鞭毛，而不能運動 4 4、不被噬菌體感染（因為失去吸附位點）、不被噬菌體感染（因為失去吸附位點）1 1）概念）概念：細胞膜是：細胞膜是緊貼細胞壁內側包圍緊貼細胞壁內側包圍細胞質的一層柔軟，細胞質的一層柔軟，富有彈性的半透明薄富有彈性的半透明薄膜。膜。（1)1)質壁分離質壁分離 (2)(2)選擇性染色選擇性染色 (3)(3)電鏡技術電鏡技術 (4)(4)溶菌酶處理溶菌酶處理1972年singer和nicolson提出

18、的細胞膜液態鑲嵌模型細胞膜液態鑲嵌模型細胞膜液態鑲嵌模型認為：膜是由球形蛋白認為：膜是由球形蛋白與磷脂按照二維排列方與磷脂按照二維排列方式構成的流體鑲嵌式，式構成的流體鑲嵌式，流動的脂類雙分子層構流動的脂類雙分子層構成了膜的連續體，而蛋成了膜的連續體，而蛋白質象孤島一樣無規則白質象孤島一樣無規則地漂流在磷脂類的海洋地漂流在磷脂類的海洋當中。當中。a)a) 控制細胞內外物質（營養物質和代謝廢物）的運送、控制細胞內外物質（營養物質和代謝廢物）的運送、交換；交換；b)b) 維持細胞內正常滲透壓的滲透屏障作用；維持細胞內正常滲透壓的滲透屏障作用；c)c) 合成細胞壁（合成細胞壁（lpslps、肽聚糖、

19、磷壁酸）和糖被等各、肽聚糖、磷壁酸）和糖被等各成分的場所；成分的場所；d)d) 產能基地；產能基地；f)f) 提供鞭毛的著生點并提供鞭毛運動所需能量。提供鞭毛的著生點并提供鞭毛運動所需能量。5)間體間體(mesosome)： 細胞膜內褶形成的一種管細胞膜內褶形成的一種管狀、層狀或串狀物，一般位于狀、層狀或串狀物，一般位于細胞分裂的部位或附近。細胞分裂的部位或附近。 間體的功能：間體的功能： (1)參與隔膜形成參與隔膜形成 （2）與核分裂有關）與核分裂有關 （3）類似線粒體功能）類似線粒體功能 細胞質功能：細胞質功能：細胞質中含有豐富的酶系，細胞質中含有豐富的酶系，是營養物質合成、轉化、代是營養

20、物質合成、轉化、代謝的場所。謝的場所。 細胞膜內除核區外的一切半透明、膠狀、顆粒狀細胞膜內除核區外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質的總稱為細胞質。物質的總稱為細胞質。 其主要成分有：核糖體、貯藏物、各種酶類、中間其主要成分有：核糖體、貯藏物、各種酶類、中間代謝物及質粒等代謝物及質粒等, ,少數細菌還存在有伴胞晶體或氣泡等。少數細菌還存在有伴胞晶體或氣泡等。細胞質內形狀較大的顆粒狀構造為細胞質內形狀較大的顆粒狀構造為內含內含物，包括各種物，包括各種貯藏物和氣泡、羧酶體等。貯藏物和氣泡、羧酶體等。 是分散在細胞質中的顆粒狀結構，由核糖體核酸是分散在細胞質中的顆粒狀結構，由核糖體核酸（占（占60%60

21、%）和蛋白質（占）和蛋白質（占40%40%）組成。）組成。細菌的核糖體細菌的核糖體沉降系數沉降系數為：為：70s，由，由50s大亞基和大亞基和 30s 小亞基小亞基構成。構成。功能功能：是細胞合成蛋白是細胞合成蛋白質的機構。質的機構。氣 泡聚 - -羥 基 丁 酸硫 粒糖 原碳 源 及 能 源 類藻 青 素氮 源 類異 染 粒磷 源 類儲 藏 物羧 酶 體顆顆 粒粒 狀狀 內內 含含 物物概念概念：是普遍存在的貯是普遍存在的貯藏物，大小為藏物，大小為0.50.51 1mm ，主要成分是多聚偏磷酸主要成分是多聚偏磷酸鹽的聚合物，分子呈線鹽的聚合物，分子呈線狀，嗜堿性強，用美蘭狀，嗜堿性強，用美蘭

22、染色時著色較深，呈紫染色時著色較深，呈紫紅色，與菌體其他部位紅色，與菌體其他部位不同，故稱異染粒。不同，故稱異染粒。功能：功能：貯存磷元素和能貯存磷元素和能量，降低滲透壓。量，降低滲透壓。 含異染粒的細菌種類含異染粒的細菌種類: :棒棒狀桿菌和某些芽孢桿菌狀桿菌和某些芽孢桿菌等等. 聚聚羥丁酸顆粒是許多細羥丁酸顆粒是許多細菌細胞質內常含有的碳源類菌細胞質內常含有的碳源類儲藏物儲藏物.phb.phb不溶于水不溶于水, ,易被易被脂溶性染料脂溶性染料( (如蘇丹黑如蘇丹黑) )著色。著色。功能功能: :貯存碳源、能源和降貯存碳源、能源和降低滲透壓。低滲透壓。許多好氧菌和光合厭氧菌都許多好氧菌和光合

23、厭氧菌都含有聚含有聚羥丁酸顆粒。羥丁酸顆粒。是硫元素的貯藏體是硫元素的貯藏體功能：功能： a.a.好氧硫細菌的能源好氧硫細菌的能源 b.b.厭氧硫細菌的電子供體厭氧硫細菌的電子供體形成：當環境中形成：當環境中h h2 2s s含量高時，在體內含量高時，在體內積累積累s s；當；當h h2 2s s不足時不足時,s,s氧化成硫酸鹽，氧化成硫酸鹽，以提供被菌細胞生命活動所需能量：以提供被菌細胞生命活動所需能量：h2ssso42- 由蛋白質膜構成的充滿氣體的泡狀物。由蛋白質膜構成的充滿氣體的泡狀物。有些細菌細有些細菌細胞質中含有幾個或多個氣泡。胞質中含有幾個或多個氣泡。常見于光合細菌和水生細常見于光

24、合細菌和水生細菌菌。氣泡的功能：氣泡的功能：調節細胞比重，調節細胞比重，加大菌體的加大菌體的浮力浮力,借氣泡漂浮能力，借氣泡漂浮能力，以使以使其漂浮在合適的水層中，其漂浮在合適的水層中，使無使無鞭毛菌在合適的環境中生長。鞭毛菌在合適的環境中生長。氣泡吸收空氣，空氣中的氧氣氣泡吸收空氣，空氣中的氧氣可供代謝需要。可供代謝需要。例：許多光合細菌和水生細菌、例：許多光合細菌和水生細菌、鹽桿菌常含有氣泡。鹽桿菌常含有氣泡。 細菌染色體外的共價閉合環狀雙鏈細菌染色體外的共價閉合環狀雙鏈dnadna分子分分子分子量約為子量約為100 100 10 106 6 d.d.攜帶攜帶1 1100100個基因個基因

25、, , 一一個菌細胞可有一至數十個質粒。個菌細胞可有一至數十個質粒。structure of a bacterium highlighting the bacterial plasmid.1、可以在細胞質中獨立于染色體之外（即以、可以在細胞質中獨立于染色體之外（即以游離狀態）存在，也可以插入到染色體上以游離狀態）存在，也可以插入到染色體上以附加體的形式存在；附加體的形式存在；2、在細胞分裂時，可以不依賴于細菌染色體、在細胞分裂時，可以不依賴于細菌染色體而獨立進行自我復制，也可以插入到細菌染而獨立進行自我復制，也可以插入到細菌染色體中與染色體一道進行復制；色體中與染色體一道進行復制；3、質粒可以

26、通過轉化、轉導、或接合作用而、質粒可以通過轉化、轉導、或接合作用而由一個細胞轉移到另一個細胞，使兩個細胞由一個細胞轉移到另一個細胞，使兩個細胞都成為帶有質粒的細胞；都成為帶有質粒的細胞；4、質粒對于細胞生存并不是必要的。、質粒對于細胞生存并不是必要的。1、大腸桿菌的大腸桿菌的f f因子因子2 2、細菌抗藥質粒（、細菌抗藥質粒（r r因子）因子）3 3、大腸桿菌素質粒（、大腸桿菌素質粒（colcol因子）因子）4 4、降解質粒、降解質粒5 5、vivi質粒質粒4.核區l原核生物所特有的無核膜結構、無固體形態的原始細胞核。細胞的特殊結構鞭毛莢膜芽孢1. 概念：概念： 某些微生物表面由細胞內生出的某

27、些微生物表面由細胞內生出的細長、波曲的結構。細長、波曲的結構。 鞭毛的長度：鞭毛的長度：一般為一般為151520 20 m m，最長可，最長可達達70 70 m m 。鞭毛的直徑：為鞭毛的直徑：為0.010.010.02 0.02 m.m.2. 觀察和判斷細菌鞭毛的方法：觀察和判斷細菌鞭毛的方法：l 1)從固體培養基上的菌落形態判斷從固體培養基上的菌落形態判斷l 2)光學顯微鏡（懸滴法）光學顯微鏡（懸滴法） l 3)光學顯微鏡光學顯微鏡 特殊鞭毛染色特殊鞭毛染色 l 4)電鏡電鏡 l 5)半固體穿刺培養半固體穿刺培養單 根一 束單 端單 根一 束雙 端端端 生生周周 生生側 生鞭鞭 毛毛 的的

28、 著著 生生 方方 式式由鞭毛絲鞭毛鉤基體三部分組成：由鞭毛絲鞭毛鉤基體三部分組成：鞭毛絲鞭毛絲：中空螺旋狀、絲狀中空螺旋狀、絲狀結構，球蛋白亞基螺旋排列。結構，球蛋白亞基螺旋排列。鞭毛鉤鞭毛鉤：又稱鉤形鞘，是連又稱鉤形鞘，是連接鞭毛絲和基體的一個彎曲接鞭毛絲和基體的一個彎曲筒狀部分，蛋白質亞基組成。筒狀部分，蛋白質亞基組成。g菌：l環、p環、s環、m環 g+菌：s環，m環基體基體：由若干個盤狀物即由若干個盤狀物即環組成。環組成。鞭毛蛋白，鞭毛蛋白，3萬萬6萬萬dolton，不同種，不同種由不同球蛋白分子亞基構成，有些含由不同球蛋白分子亞基構成，有些含多糖、類脂等，為極好抗原。多糖、類脂等，為

29、極好抗原。趨避性運動：趨避性運動：化學趨避性運動化學趨避性運動氧趨避性運動氧趨避性運動光趨避性運動光趨避性運動（或線毛、菌毛、傘毛）（或線毛、菌毛、傘毛）某些菌體表面存在的短而多的附屬物。某些菌體表面存在的短而多的附屬物。纖毛比鞭毛更短、更細，且又直又硬。數量很多，不纖毛比鞭毛更短、更細，且又直又硬。數量很多，不具有運動功能，但與菌的致病性吸附等有關具有運動功能，但與菌的致病性吸附等有關多糖多糖多肽多肽其他物質其他物質 (三）莢膜三）莢膜l包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的膠狀包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質物質叫做糖被（叫做糖被（glycocalyx）l按其有無固體層次、層

30、次厚薄又可細分為：按其有無固體層次、層次厚薄又可細分為：l莢膜：粘液狀物質具有一定外形，相對穩定地附莢膜：粘液狀物質具有一定外形，相對穩定地附著在細胞壁外，厚度：著在細胞壁外，厚度：0.2m。l微莢膜（微莢膜（microcopsule)：粘液狀物質較薄，厚：粘液狀物質較薄，厚度：度：0.2m ， 與細胞表面牢固結合。與細胞表面牢固結合。l粘液層粘液層(slime layer)：粘液物質沒有明顯的邊緣，：粘液物質沒有明顯的邊緣，比莢膜松散比莢膜松散,可向周圍環境中擴散可向周圍環境中擴散,增大黏性。增大黏性。l菌膠團菌膠團(zoogloea):包裹在細胞群體上的膠狀物質。包裹在細胞群體上的膠狀物質

31、。熒光顯微鏡熒光顯微鏡 負染色負染色 特殊染色特殊染色熒光顯微鏡下的莢膜熒光顯微鏡下的莢膜 1、莢膜富含水分，可保護細胞免于干燥；莢膜富含水分，可保護細胞免于干燥；2、能抵御吞噬細胞的吞噬；、能抵御吞噬細胞的吞噬；3、為主要表面抗原（、為主要表面抗原（k抗原），是有些病原菌的抗原），是有些病原菌的毒力因子；毒力因子；4、能保護菌體免受噬菌體和其他物質（溶菌酶和、能保護菌體免受噬菌體和其他物質（溶菌酶和補體）的侵害；補體）的侵害；5、是某些病原菌必須的粘附因子；、是某些病原菌必須的粘附因子；6、貯藏養料，是細胞外碳源和能源的儲備貯藏養料，是細胞外碳源和能源的儲備物質物質應用：莢膜也可以成為有價值

32、的材料。如：應用：莢膜也可以成為有價值的材料。如：leucomostoc leucomostoc mesenteroides mesenteroides 的葡聚糖莢膜已用于生產的葡聚糖莢膜已用于生產代血漿的主代血漿的主要成分要成分右旋糖酐和葡聚糖凝膠制劑；右旋糖酐和葡聚糖凝膠制劑； 從野菜從野菜黃單胞菌（黃單胞菌（xanthomonas campestrisxanthomonas campestris）莢膜提取黃原）莢膜提取黃原膠，它是優良的食品添加劑，又是石油開采中優良的膠，它是優良的食品添加劑，又是石油開采中優良的壓漿壓漿劑劑；用產菌用產菌膠團的菌進行膠團的菌進行污水處理等；污水處理等；

33、通過莢通過莢膜的血清學反應進行細菌鑒定（莢膜膨脹試驗）。膜的血清學反應進行細菌鑒定（莢膜膨脹試驗）。危害：食品變質發粘；增強致病力；造成嚴重齲齒等。危害：食品變質發粘；增強致病力；造成嚴重齲齒等。光滑（光滑（smooth,s-)型菌落型菌落產莢膜的細菌在固體培產莢膜的細菌在固體培養基上形成的菌落表面濕潤、有光澤、呈粘液狀，稱養基上形成的菌落表面濕潤、有光澤、呈粘液狀，稱s-型菌落。型菌落。粗糙（粗糙（rough,r-)型菌落型菌落不產莢膜的細菌形成的菌不產莢膜的細菌形成的菌落表面干燥、粗糙、稱落表面干燥、粗糙、稱r-型菌落。型菌落。 （1）莢膜的形成是微生物的遺傳特征之）莢膜的形成是微生物的遺

34、傳特征之一，是一，是“種種”的特征。但不是細菌的必要結的特征。但不是細菌的必要結構，失去莢膜的菌株照樣能夠生活。構，失去莢膜的菌株照樣能夠生活。 (2)莢膜的形成與組成明顯受培養基成分莢膜的形成與組成明顯受培養基成分和培養條件的影響（與環境密切相關）。和培養條件的影響（與環境密切相關）。 如腸膜明串珠菌如腸膜明串珠菌(leuconosto mesenterondes)以蔗以蔗糖為碳源時合成葡聚糖成分的莢膜糖為碳源時合成葡聚糖成分的莢膜 。 概念：某些細菌生長到一概念：某些細菌生長到一定階段或在一定環境條件定階段或在一定環境條件下，細胞的正常生長和分下，細胞的正常生長和分裂停止，細胞內細胞質濃裂

35、停止，細胞內細胞質濃縮，逐步行成一個圓形、縮，逐步行成一個圓形、橢圓形或圓柱形的，對不橢圓形或圓柱形的，對不良環境有較強抵抗力的特良環境有較強抵抗力的特殊結構，稱為芽胞。芽胞殊結構，稱為芽胞。芽胞成熟后可自行從成熟后可自行從芽胞囊芽胞囊中中釋放出來。因芽胞的形成釋放出來。因芽胞的形成都是在細胞內，故又稱內都是在細胞內，故又稱內生孢子。生孢子。芽胞芽胞芽胞囊芽胞囊 在桿菌中能形成芽孢的種類較多，在在桿菌中能形成芽孢的種類較多，在球菌和螺旋菌中只有少數菌種可形成球菌和螺旋菌中只有少數菌種可形成芽孢。芽孢。產生芽孢的幾個屬：產生芽孢的幾個屬：(bacillus)(bacillus)芽孢桿菌屬芽孢桿菌

36、屬(clostridium)(clostridium)梭狀芽孢桿菌屬梭狀芽孢桿菌屬(sporosarcina)(sporosarcina)芽孢八疊球菌屬芽孢八疊球菌屬芽孢的結構芽孢的結構芽孢的外壁層厚而致密，主要成芽孢的外壁層厚而致密，主要成分為脂蛋白，通透性差分為脂蛋白，通透性差,不易著色。不易著色。核心含有大量的核心含有大量的dnadna、rnarna、蛋白蛋白質酶等物質，還含有質酶等物質，還含有2,62,6吡啶吡啶二羧酸二羧酸（dpadpa）,dpa,dpa是芽孢特有是芽孢特有的成分。一般以的成分。一般以 dpadpacaca的形式的形式存在存在。皮層主要含芽孢肽聚糖、皮層主要含芽孢肽聚

37、糖、 dpadpacaca，皮層體積大，比較致密。皮層體積大，比較致密。芽孢平均含水量低芽孢平均含水量低, ,約約40%.40%.芽孢有多層結構，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮層和核心：芽孢有多層結構，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮層和核心：1 1、對高溫、干燥、對高溫、干燥、輻射、輻射、化學化學藥物藥物有強大的抵抗有強大的抵抗力力。 2 2、含水量低、壁厚而致密，通透性含水量低、壁厚而致密，通透性差差, ,不易著色，折光性強。不易著色，折光性強。3 3、芽胞內新陳代謝幾乎停止，芽胞內新陳代謝幾乎停止，處于處于休眠休眠狀態，但保持潛在狀態，但保持潛在萌發萌發力。力。4 4、一個芽孢一個芽孢萌發只萌發只

38、產生一個營養狀產生一個營養狀態的細胞。態的細胞。即不是細菌生活周期的必經階段，也不是細即不是細菌生活周期的必經階段，也不是細菌繁殖的一種形式，又不是對環境的消極反菌繁殖的一種形式，又不是對環境的消極反應，而是一種生命形式，一種獨立的休眠體。應，而是一種生命形式，一種獨立的休眠體。1、分類鑒定、分類鑒定2、保存菌種、保存菌種3、分離菌種、分離菌種4、生物殺蟲、生物殺蟲5、滅菌標準、滅菌標準少數芽孢桿菌，如少數芽孢桿菌，如bacillus thuringiensisbacillus thuringiensis（蘇云金芽孢桿菌）在形成芽孢的同時，會（蘇云金芽孢桿菌）在形成芽孢的同時，會在芽孢旁形成一

39、個菱形或雙錐形的堿溶性蛋在芽孢旁形成一個菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體（即白晶體（即內毒素）稱為伴胞晶體。它的內毒素）稱為伴胞晶體。它的干重可達芽孢囊的約干重可達芽孢囊的約30%30%，由，由1818種氨基酸組種氨基酸組成，大小約成，大小約0.60.62.02.0m m。伴胞晶體對。伴胞晶體對200200多多種昆蟲尤其是鱗翅目昆蟲的幼蟲有毒殺作用，種昆蟲尤其是鱗翅目昆蟲的幼蟲有毒殺作用，因此可以用做生物農藥。因此可以用做生物農藥。bacillus thuringiensis viewed by phase contrast m i c r o s c o p y . t h e vegetati

40、ve cells contain endospores (phase bright) a nd c ryst a l s o f a n insecticidal protein toxin (delta endotoxin). most cells have lysed and released the spores and toxin crystals (the s t r u c t u r e s w i t h a bipyramidal shape).四、細菌的繁殖一般為無性繁殖，一般為無性繁殖，二分裂法。二分裂法。同形裂殖：裂殖后形成的子細同形裂殖：裂殖后形成的子細胞大小相等。胞

41、大小相等。異形裂殖：分裂產生兩個大小異形裂殖：分裂產生兩個大小不等的子細胞。不等的子細胞。細菌分裂過程：細菌分裂過程：菌體伸長，核質體分裂菌體伸長，核質體分裂形成橫隔壁形成橫隔壁子細胞分離子細胞分離無性繁殖無性繁殖有性繁殖有性繁殖方式方式五、細菌的群體形態固體培養時的群體形態：固體培養時的群體形態： 菌落（菌落（colony) 單菌落（單菌落（clone) 菌苔菌苔(lawn)culture plate液體培養時的群體形態液體培養時的群體形態： （一）種類（一）種類： 不同的微生物種類，其菌落特征不同。同一種菌在不同的微生物種類，其菌落特征不同。同一種菌在不同培養條件下菌落特征也不盡相同。不同

42、培養條件下菌落特征也不盡相同。菌落的特征菌落的特征包括：包括：1 1、大小、大小2 2、顏色、顏色3 3、透明度、透明度4 4、表面狀態、表面狀態5 5、質地、質地6 6、邊緣形態、邊緣形態7 7、隆起形狀、隆起形狀（正面觀）（正面觀）各種微生物在一定條件下形成的菌落，其形態特征有一定的穩定性和專一性，因而可以作為識別、鑒定菌種的一個依據，但也受某些因素的影響，觀察時應加以注意。1、鄰近菌落、鄰近菌落2、培養時間、培養時間3、培養基成分、培養基成分4、培養溫度、培養溫度一般都較小，菌落與培養基結合不緊密，一般都較小，菌落與培養基結合不緊密，用接種針容易挑起，多數表面較光滑、用接種針容易挑起，多

43、數表面較光滑、濕潤、較粘稠，易挑取，質地均勻，色濕潤、較粘稠，易挑取，質地均勻，色澤多樣。澤多樣。 actinomycetes是一類具有絲狀分枝的單細胞是一類具有絲狀分枝的單細胞，主要以外生孢，主要以外生孢子的形式繁殖，子的形式繁殖，革蘭氏陽性革蘭氏陽性，與細菌同屬原核微生物。，與細菌同屬原核微生物。放線菌菌落放線菌菌落中的菌絲常從一個中心向四周輻射狀呈放射狀生長，并因此而得名。中的菌絲常從一個中心向四周輻射狀呈放射狀生長，并因此而得名。放線菌有特殊的土霉味。放線菌有特殊的土霉味。分布：分布：含水量較低、有機物豐富、呈微堿性的土壤中。估計每克含水量較低、有機物豐富、呈微堿性的土壤中。估計每克土

44、壤中約含放線菌孢子土壤中約含放線菌孢子107個。個。應用：應用：放線菌對人類最突出的貢獻就是它能產生大量的、種類繁放線菌對人類最突出的貢獻就是它能產生大量的、種類繁多的抗菌素。放線菌還是酶類、維生素的生產菌；有的放線菌有固多的抗菌素。放線菌還是酶類、維生素的生產菌；有的放線菌有固氮能力；放線菌在自然界物質循環中也起著重要作用，由于它們具氮能力；放線菌在自然界物質循環中也起著重要作用，由于它們具有較強的分解復雜有機物的能力，對于土壤肥力的提高也有重要作有較強的分解復雜有機物的能力，對于土壤肥力的提高也有重要作用。用。危害：危害：只有極少數放線菌對人類構成危害，某些只有極少數放線菌對人類構成危害，

45、某些actinomyces（放（放線菌屬）菌種引起動物放線菌病（皮膚、腦、肺和足部感染），某線菌屬）菌種引起動物放線菌病（皮膚、腦、肺和足部感染），某些些nocardia（諾卡氏菌屬）引起人和動物的諾卡氏菌病；（諾卡氏菌屬）引起人和動物的諾卡氏菌病；還有少數還有少數放線菌能引起植物病害。放線菌能引起植物病害。 streptomyces coelicolor j1501 a picture of colonies producing the pigmented antibiotic actinorhodin.sporulating colonies on tomato-oatmeal agar plates. streptomyces lividans 1326