1、細菌細菌DNADNA：長度：一般為：長度：一般為：13mm13mm例例：大腸桿菌的：大腸桿菌的DNADNA長約長約1 1mmmm。生長迅速的細菌在核分裂之后生長迅速的細菌在核分裂之后細胞往往來不及分裂細胞往往來不及分裂, ,所以細所以細胞中常有胞中常有2424個核，而生長緩個核，而生長緩慢的細菌細胞中一般只有慢的細菌細胞中一般只有1212個核，不在染色體復制時期一個核，不在染色體復制時期一般是單倍體。般是單倍體。功能：功能：負載遺傳信息。負載遺傳信息。由大型環狀雙鏈由大型環狀雙鏈DNADNA纖絲不規則地折疊或纏繞而纖絲不規則地折疊或纏繞而構成的無核膜、核仁的區域構成的無核膜、核仁的區域 巨大芽

2、孢桿菌巨大芽孢桿菌 (Bacillus megaterium) Fig.1: Prokaryotic Cell Examples of nucleoid structure and distribution in Sulfolobus（硫化葉菌 ）cells. 細菌染色體的組織結構50-100個結構域或環，環的末端固定在蛋白質-膜的核心或支架上細菌染色體DNA結合蛋白與一些堿性蛋白相結合，稱為類組蛋白，例如Hu。 穩定和約束細菌染色體DNA；可能調節復制，轉錄和翻譯質粒質粒(plasmids) 細菌染色體外能夠自主復制的共價閉合環狀雙細菌染色體外能夠自主復制的共價閉合環狀雙鏈鏈DNADNA分子

3、攜帶分子攜帶11001100個基因個基因, , 一個菌細胞可有一一個菌細胞可有一至數十個質粒。至數十個質粒。Structure of a bacterium highlighting the bacterial plasmid.質粒的特點：質粒的特點：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

4、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。二二 細菌細胞的特殊構造細菌細胞的特殊構造（一）糖被（一）糖被1、糖被：、糖被：包被于某些細菌細胞壁之外的一層厚度不定的膠狀包被于某些細菌細胞壁之外的一層厚度不定的膠狀物。可分為莢膜、微莢膜、粘液層和菌膠團。物。可分為莢膜、微莢膜、粘液層和菌膠團。莢膜莢膜: 在單個細胞壁上具有固定層

5、次的糖被。在單個細胞壁上具有固定層次的糖被。莢膜可用負染色觀察莢膜可用負染色觀察v菌膠團菌膠團：有時細菌的莢膜連在一起，成為一有時細菌的莢膜連在一起，成為一團，其中包含多個細菌。團，其中包含多個細菌。2、糖被的主要成分：、糖被的主要成分：水、多糖、多肽或水、多糖、多肽或蛋白質，尤以多糖居多。蛋白質，尤以多糖居多。3、功能：、功能：1）抵抗干燥，免受噬菌體侵害和宿主白細）抵抗干燥，免受噬菌體侵害和宿主白細胞的吞噬；胞的吞噬；2 ）貯藏養料；）貯藏養料；3）重金屬的透）重金屬的透性屏障；性屏障；4）表面附著作用（例如唾液鏈球）表面附著作用（例如唾液鏈球菌粘附于牙齒表面，產生的乳酸腐蝕牙齒表菌粘附于

6、牙齒表面，產生的乳酸腐蝕牙齒表面引起齲齒）；面引起齲齒）；5）細菌間的信息識別作用；）細菌間的信息識別作用；6）堆積代謝廢物。）堆積代謝廢物。4、糖被的作用：、糖被的作用：糖被的有無可用于細菌的糖被的有無可用于細菌的鑒定；從糖被中提取提取葡聚糖制備代血鑒定；從糖被中提取提取葡聚糖制備代血漿或葡聚糖生化試劑；從粘液層提取胞外漿或葡聚糖生化試劑；從粘液層提取胞外多糖多糖黃原膠，用作石油鉆井液添加劑，黃原膠，用作石油鉆井液添加劑，食品增稠劑。食品增稠劑。5、糖被的危害：、糖被的危害：污染食品；致病污染食品；致病(二)鞭毛flegellum 某些細菌長在體表的長絲狀、波曲的蛋白質附屬物。 鞭毛絲：鞭毛

7、蛋白，頂部延伸 鉤形鞘：連接基體與鞭毛絲 基體：固定在細胞上，Mot快速旋轉，Fli旋轉方向基體基體：即環狀體，是一個：即環狀體，是一個超微型馬達超微型馬達 -菌由菌由L環、環、P環、環、S環環M環組成環組成,L環與環與-菌細菌細胞壁的脂多糖層相連，胞壁的脂多糖層相連，P環環與與-菌細胞壁的肽聚糖相菌細胞壁的肽聚糖相連連;S環環-M環與細胞膜相連環與細胞膜相連 G只有這兩個環。只有這兩個環。S環環M環被對環被對Mot蛋白包圍，蛋白包圍，由它驅動該環快速轉動，由它驅動該環快速轉動，在在S環環M環基部還存在環基部還存在Fli蛋白，起鍵鈕作用，根據蛋白，起鍵鈕作用，根據細胞信息使鞭毛正轉或逆細胞信息

8、使鞭毛正轉或逆轉。轉。4、鞭毛的功能、鞭毛的功能：細菌借鞭毛旋轉而運動，細菌借鞭毛旋轉而運動，故鞭毛是運動細胞器。有鞭毛的細菌能夠運故鞭毛是運動細胞器。有鞭毛的細菌能夠運動，并有趨性。無鞭毛的細菌則不能運動。動，并有趨性。無鞭毛的細菌則不能運動。 “拴菌拴菌” 試驗試驗5、鞭毛菌的類型：、鞭毛菌的類型：單生鞭毛菌、叢生鞭毛單生鞭毛菌、叢生鞭毛菌、端生鞭毛菌，側生鞭毛菌，周生鞭毛菌菌、端生鞭毛菌，側生鞭毛菌，周生鞭毛菌等。等。端生叢毛菌端生叢毛菌單端鞭毛菌單端鞭毛菌周毛菌周毛菌鞭毛的不同旋轉方式鞭毛的不同旋轉方式側生叢毛菌側生叢毛菌兩端生叢毛菌兩端生叢毛菌（或纖毛、線毛、菌毛、傘毛）（或纖毛、線

9、毛、菌毛、傘毛）某些菌體表面存在的纖細、中空、短直且數量某些菌體表面存在的纖細、中空、短直且數量較多的蛋白質類附屬物。較多的蛋白質類附屬物。纖毛比鞭毛更短、更細，且又直又硬。數量很纖毛比鞭毛更短、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多，不具有運動功能，但與菌的致病性吸附等有關等有關三三菌毛菌毛(fimbria(fimbria）（四）性毛（pilus，復數pili）v又稱性菌毛，構造和成分和成分與菌毛相同，但比菌毛長，且每個細胞僅一至少數幾根。G-細菌的雄性菌株1.1.概念：某些細菌生長到概念：某些細菌生長到一定階段或在一定環境條一定階段或在一定環境條件下，細胞的正常生

10、長和件下，細胞的正常生長和分裂停止，細胞內逐步行分裂停止，細胞內逐步行成一個圓形、橢圓形或圓成一個圓形、橢圓形或圓柱形的，對不良環境有較柱形的，對不良環境有較強抵抗力的特殊結構，稱強抵抗力的特殊結構，稱為芽胞。芽胞成熟后可自為芽胞。芽胞成熟后可自行從行從芽胞囊芽胞囊中釋放出來。中釋放出來。五芽孢五芽孢(endosporeendospore，spore)spore)芽胞芽胞芽胞囊芽胞囊 Figure. Gram stain of Bacillus anthracis,the cause of anthrax（炭疽炭疽 ）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

11、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2 2、能形成芽孢的細菌種類、能形成芽孢的細菌種類芽孢的結構芽孢的結構3、芽孢的組成和結構、芽孢的組成和結構芽孢有多層結構，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、化學藥物輻射、化學

12、藥物有強大的抵抗力。有強大的抵抗力。 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，處于芽胞內新陳代謝幾乎停止，處于休眠狀態，但保持潛在休眠狀態，但保持潛在萌發萌發力。力。4 4、一個芽孢萌發只產生一個營養狀一個芽孢萌發只產生一個營養狀態的細胞。態的細胞。4、芽孢的特性、芽孢的特性5、芽孢抗熱機制、芽孢抗熱機制1.1.與芽孢中高濃度的吡啶二羧酸鈣與芽孢中高濃度的吡啶二羧酸鈣（DPA-CaDPA-Ca）和極低多大的含水量有）和極低多大的含水量有關。關。DPADPA與與CaCa能夠螯合形成一種耐熱能

13、夠螯合形成一種耐熱的凝膠樣結構的物質。的凝膠樣結構的物質。2.2.滲透調節皮層膨脹學說滲透調節皮層膨脹學說p26p266、伴胞晶體（、伴胞晶體（parasporal crystalparasporal crystal）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3

14、0%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 vegetative cells contain endospores (phase bright) a nd c ryst a l s o f a n insecticidal prot

15、ein 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).7、芽孢的本質、芽孢的本質即不是細菌生活周期的必經階段，也不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，又不是對環境是細菌繁殖的一種形式，又不是對環境的消極反應，而是一種生命形式，一種的消極反應，而是一種生命形式，一種獨立的休眠體。獨立的休眠體。8、研究芽孢的意義：、研究芽孢的意義：1、分類

16、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、滅菌標準細菌的其他休眠結構細菌的其他休眠結構孢囊：由固氮菌形成的一種抗干旱圓形休孢囊：由固氮菌形成的一種抗干旱圓形休眠體眠體粘液孢子：由粘球菌產生粘液孢子：由粘球菌產生蛭孢子：由蛭弧菌產生蛭孢子：由蛭弧菌產生外生孢子：由嗜甲基細菌和紅微菌產生外生孢子：由嗜甲基細菌和紅微菌產生（三）細菌的繁殖1、裂殖:指一個細胞通過分裂而形成兩個子細胞的過程。二分裂、三分裂、復分裂2、芽殖：在母細胞表面先形成一個小突起，待其長大到與母細胞相仿后再相互分離并獨立生活的一種繁殖方式。二 細菌群體形態v菌落(colony)

17、固體以母細胞為中心的、肉眼可見的、有一定形態構造的子細胞群體。v克隆(clone) 如果菌落是由一個單細胞發展而來的，則它就是一個純種細胞群或克隆。菌落形態是個體形態的集中表現 個體 群體球狀體 小、圓、隆起桿狀 大、圓、隆起 大、扁平鞭毛 很大、不規則芽孢 透明度差，皮膚 狀皺褶莢膜群體 透明度高，鼻 涕狀，菌落大第二節 放線菌Actinomycetes 定義：是一類主要呈菌絲狀生長、以孢子繁殖和陸生性較強的原核生物。幾乎都呈革蘭氏陽性。 產生抗生素、生產酶制劑、提取維生素、固氮由分枝狀菌絲組成。菌絲無隔膜，仍屬單細胞。由分枝狀菌絲組成。菌絲無隔膜，仍屬單細胞。菌絲直徑與桿菌相似（菌絲直徑與

18、桿菌相似（1 1 m m左右）左右）一、放線菌的形態構造一、放線菌的形態構造菌絲根據形態和功能不同可分為：菌絲根據形態和功能不同可分為： 基內菌絲基內菌絲(Substrate mycelium(Substrate mycelium）- - -色淡較細，吸收營養，代謝廢物色淡較細，吸收營養，代謝廢物 氣生菌絲氣生菌絲(Aerial mycelium)(Aerial mycelium)色色深較粗，大多數分化成孢子絲。深較粗，大多數分化成孢子絲。孢子絲孢子絲(Reproductive mycelium)-(Reproductive mycelium)-橫隔分裂產生分生孢子，形態多樣橫隔分裂產生分生孢

19、子，形態多樣直、鉤狀、螺旋狀、輪生，繁殖。直、鉤狀、螺旋狀、輪生，繁殖。（一）典型放線菌（一）典型放線菌鏈霉菌的形態構造鏈霉菌的形態構造Substrate mycelia. Aerial hyphae emerging from the substrate mycelium.Aerial mycelia Streptomyces lividans 1326 Lawn of aerial hyphaeReproductive myceliumMagnification of aerail hyphae二、放線菌的繁殖二、放線菌的繁殖 主要是形成各種孢子進行繁殖，孢子形成的方式主要是形成各種孢子進

20、行繁殖，孢子形成的方式橫隔分裂橫隔分裂 細胞膜內陷，細胞膜內陷，細胞壁和細胞膜同時內陷細胞壁和細胞膜同時內陷v干燥、不透明，表面呈致密的絲絨狀v菌落表面顏色為孢子絲顏色+孢子的顏色v菌落與培養基連接緊密難以挑取v正反面顏色常不一致v菌落邊緣下陷，邊緣瓊脂平面變形。 Sporulating colonies on Tomato-Oatmeal Agar plates.Colonies of Streptomyces sp. Streptomyces coelicolor J1501 A picture of colonies producing the pigmented antibiotic

21、actinorhodin.Colonies of Streptomyces sp. Streptomyces lividans 1326 Colonies growing on medium R2YE, producing both undecylprodigiosin and actinorhodin.放線菌與細菌的比較放線菌與細菌的比較v同為單細胞，菌絲比真菌細，其直徑與細菌接近；同為單細胞，菌絲比真菌細，其直徑與細菌接近；v同屬原核生物。無核膜、核仁和線粒體等。核糖體同屬原核生物。無核膜、核仁和線粒體等。核糖體70S等；等；v胞壁含磷壁酸，二氨基庚二酸，不含幾丁質，纖維素；胞壁含磷壁酸，二氨基庚二酸，不含幾丁質，纖維素；G+;v對環境的要求與細菌相近；對環境的要求與細菌相近；v對溶菌酶敏感；對溶菌酶敏感；v對抗生素的反應像細菌。對抗生素的反應像細菌。 總之，放線菌是一類介于細菌和真菌之間，而更接近于總之，放線菌是一類介于細菌和真菌之間，而更接近于細菌的原核生物。細菌的原核生物。第三節第三節 藍藍 細細 菌菌(cyanobacteria)(cyanobacteria)是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素含葉綠素a a（但不形成葉綠體）、能進行產氧性光合（但不形