微生物的形态和结构1.pptx
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1、第一节第一节概述概述一、原核微生物原核微生物无核膜包裹,裸露无核膜包裹,裸露DNA的原始单细胞生物。的原始单细胞生物。包括真细菌和古生菌两大类群。包括真细菌和古生菌两大类群。二、真核微生物二、真核微生物细胞核具有核膜、核仁、能进行有丝分裂细胞核具有核膜、核仁、能进行有丝分裂,有细胞器的微小生物,称为真核微生物。有细胞器的微小生物,称为真核微生物。包括真菌包括真菌(fungi)、单细胞、单细胞(显微显微)藻类藻类(singlecellalgae)、原生动物、原生动物(protozoon)。三、原核微生物与真核微生物(特点)的比较细菌细菌:单细胞原核生物。只有核质体,无细胞核,无核膜和核仁,无细胞
2、器,不进行有丝分裂。第二节第二节细细菌菌一、细菌的细胞形态和大小一、细菌的细胞形态和大小最小最大肉眼可见(0.75mm)与无细胞结构的病毒相仿(50nm)1.细菌的大小多数常见的细菌,则在几微米之间多数常见的细菌,则在几微米之间细细菌的大小菌的大小范围范围(nanobacteria)(50nm)最大和最小细菌的个体大小悬殊(Thiomargarita namibiensis)(0.75mm)10亿100亿倍范围费氏刺骨鱼菌(0.08mmx0.6mm)比大肠杆菌大100万倍(1985年发现)一般细菌的大小范围直径:0.51mm直径:0.21mm,长度:180mm0.31mm(直径)X150mm(
3、长度)(长度是菌体两端点之间的距离,而非实际长度)1.细菌的大小(二)大小1、范围u显微镜测微尺显微照相后根据放大倍数进行测算u以生长在适宜温度和培养基中的青壮龄培养物为标准。细菌的大小可以作为鉴定细菌的依据之一。细菌的大小测定方法细菌的大小测定方法第二节细菌2.细菌的细胞形态球状杆状螺旋状基本形态球菌(Coccus)细胞个体呈球形或椭圆形。不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式,常被作为分类依据。单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌和葡萄球菌等。细菌的细胞形态细菌的细胞形态金黄色金黄色葡萄球菌葡萄球菌(2)杆菌(Bacillus)细胞呈杆状或圆柱形细胞呈杆状或圆柱形杆状细菌的
4、排列方式杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培养常因生长阶段和培养条件而发生变化,条件而发生变化,一一般不作为分类依据般不作为分类依据。长宽比例长宽比例(1)长杆菌长杆菌(2)短杆菌短杆菌(3)球杆菌球杆菌菌体形状菌体形状(1)直杆状直杆状(2)稍弯曲状稍弯曲状(3)梭状梭状(4)分枝状分枝状(Y或或V形形)两端形状(1)两端钝圆(2)两端平截(3)两端尖细依排列单杆菌双杆菌链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炭疽病的病原菌炭疽病的病原菌-炭疽杆菌炭疽杆菌菌体成弯曲或扭转呈螺旋状圆菌体成弯曲或扭转呈螺旋状圆柱形,柱形,螺旋菌的细胞比较坚韧螺旋菌的细胞比较坚韧(1)弧菌弧菌菌体短仅
5、有一个弯曲,呈逗点状菌体短仅有一个弯曲,呈逗点状为弧菌如霍乱弧菌为弧菌如霍乱弧菌(Vibriocholerae)(2)螺菌螺菌菌体较长有两个以上的弯曲,捻转菌体较长有两个以上的弯曲,捻转呈螺旋状。如红色螺旋菌,鼠咬热螺旋菌呈螺旋状。如红色螺旋菌,鼠咬热螺旋菌(3).螺旋菌螺旋菌(Spirillarbacterium)弧弧菌菌螺螺旋旋菌菌螺螺旋旋体体菌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。霍乱弧菌霍乱弧菌弧菌:弧菌:螺旋菌菌体回转如螺旋,螺旋菌体回转如螺旋,螺旋数目和螺距大小因种而数目和螺距大小因种而异。鞭
6、毛二端生。细胞异。鞭毛二端生。细胞壁坚韧,菌体较硬。壁坚韧,菌体较硬。4、其它形状、其它形状柄杆菌柄杆菌(prosthecatebacteria)细胞上有柄(细胞上有柄(stalk)菌丝(菌丝(hyphae)附器等)附器等细胞质伸出物,细胞呈杆细胞质伸出物,细胞呈杆状或梭状,并有特征性的状或梭状,并有特征性的细柄。一般生活在细柄。一般生活在淡淡水中水中固形物的表面,其固形物的表面,其异常形异常形态使得菌体的表面积与体态使得菌体的表面积与体积之比增加,能有效吸收积之比增加,能有效吸收有限的营养物有限的营养物星形细菌star-shapedbacteria3)方形细菌square-ahapedbac
7、teria(Stella)(Haloarcula)其它形状二、细菌的细胞结构1.细菌的基本结构(1)(1)细胞壁细胞壁细胞壁(cellwall)是位于细胞表面,内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧,略具弹性的细胞结构(1)细胞壁通过特殊染色方法或质壁分离方法通过特殊染色方法或质壁分离方法用细菌超薄切片的电子显微镜直接观察用细菌超薄切片的电子显微镜直接观察机械法破裂细胞后分离得到纯的细胞壁机械法破裂细胞后分离得到纯的细胞壁证实细胞壁存在的方法证实细胞壁存在的方法分离的细胞壁分离的细胞壁分离的细胞壁分离的细胞壁质壁分离观察到的细胞壁质壁分离观察到的细胞壁维持菌体固有形状维持菌体固有形状;具有保护作用,免受
8、细胞受机具有保护作用,免受细胞受机械性或渗透压的破坏械性或渗透压的破坏;细胞壁有许多微孔细胞壁有许多微孔(110nm),对大分子物质有阻拦作用对大分子物质有阻拦作用协助鞭毛的运动。细胞壁是某协助鞭毛的运动。细胞壁是某些细菌鞭毛的伸出支柱点些细菌鞭毛的伸出支柱点;与横隔壁的形成有关。将原细与横隔壁的形成有关。将原细菌细胞分裂为两个子细胞。菌细胞分裂为两个子细胞。细细胞胞壁壁的的主主要要功功能能革兰氏阳性和阴性细菌的比较细胞壁a.革兰氏阳性细菌的细胞壁特点:厚度大(2080nm)化学组分简单一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸少量的表面蛋白质1 1、细胞壁、细胞壁革兰氏阳性细革兰氏阳性细菌的细胞壁菌
9、的细胞壁A、肽聚糖双糖单位中的双糖单位中的-1,4-糖苷键很容易被糖苷键很容易被溶菌酶溶菌酶(lysozyme)所水解,从而引起所水解,从而引起细菌因肽聚糖细胞壁的细菌因肽聚糖细胞壁的“散架散架”而死而死亡。亡。由四个氨基酸分子按由四个氨基酸分子按L型与型与D型交替方式连接而成型交替方式连接而成1 1、细胞壁、细胞壁a.革兰氏阳性细菌的细胞壁肽聚糖肽聚糖厚约厚约2080nm,由,由40层左右的网格状分子层左右的网格状分子交织成的网套覆盖在整个细胞上。交织成的网套覆盖在整个细胞上。原核生物所特有的已糖原核生物所特有的已糖肽聚糖骨架由N-乙酰葡萄糖胺(NAG)和N-乙酰胞壁酸NAM)通过-1,4-
10、苷键交替连接成的多糖链每条多糖链含1065个双糖单位双糖单位双糖单位1、细胞壁a.革兰氏阳性细菌的细胞壁革兰氏阳性细菌的细胞壁肽聚糖肽聚糖目前所知的肽聚糖已超过100种,在这一“肽聚糖的多样性”中,主要的变化发生在肽桥上。跨越肽聚糖层跨越肽聚糖层并与细胞膜相并与细胞膜相交联的膜磷壁交联的膜磷壁酸(又称脂磷酸(又称脂磷壁酸),由甘壁酸),由甘油磷酸链分子油磷酸链分子与细胞膜上的与细胞膜上的磷脂进行共价磷脂进行共价结合后形成。其含量与培养条件关系不大。可用结合后形成。其含量与培养条件关系不大。可用45%热酚水提取,也可用热水从脱脂的冻干细菌中提取。热酚水提取,也可用热水从脱脂的冻干细菌中提取。1
11、1、细胞壁、细胞壁a.革兰氏阳性细菌的细胞壁革兰氏阳性细菌的细胞壁磷壁酸磷壁酸革兰氏阳性细菌细胞壁上特有的化学成革兰氏阳性细菌细胞壁上特有的化学成分,主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。分,主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。壁磷壁酸,它与肽壁磷壁酸,它与肽聚糖分子间进行共聚糖分子间进行共价结合,含量会随价结合,含量会随培养基成分而改变培养基成分而改变,一般占细胞壁重,一般占细胞壁重量的量的10%,有时可,有时可接近接近50%。用稀酸。用稀酸或稀碱可以提取。或稀碱可以提取。(参见(参见P41)磷壁酸磷壁酸:uG+细胞壁特有的成细胞壁特有的成分分是多聚磷酸甘油或是多聚磷酸甘油或多聚磷酸核糖醇的衍多聚磷酸
12、核糖醇的衍生物。生物。u磷壁酸以约磷壁酸以约30个或更个或更多的重复单位构成长多的重复单位构成长链,插于肽聚糖中链,插于肽聚糖中。磷壁酸的主要生理功能有磷壁酸的主要生理功能有a.带有负电荷,可吸附环境中的带有负电荷,可吸附环境中的Mg2+等阳离子,保等阳离子,保证细胞膜上某些合成酶维持高活性。证细胞膜上某些合成酶维持高活性。b.壁酸抗原性很强,是壁酸抗原性很强,是G+菌重要的特异性表面抗原,菌重要的特异性表面抗原,因而可用于鉴定菌种。因而可用于鉴定菌种。c.与致病性有关与致病性有关,某些细菌的磷壁酸有类似菌毛的作某些细菌的磷壁酸有类似菌毛的作用能黏附在宿主细胞表面,保证用能黏附在宿主细胞表面,
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