微生物形态.pptx
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1、第第2 2章章 微生物形态和结构微生物形态和结构一一一一 研究形态和构造的意义:研究形态和构造的意义:研究形态和构造的意义:研究形态和构造的意义:形态是入门向导,构造是研究基础形态是入门向导,构造是研究基础形态是入门向导,构造是研究基础形态是入门向导,构造是研究基础提高定向筛选效率提高定向筛选效率提高定向筛选效率提高定向筛选效率掌握发酵进程、及时探测杂菌污染掌握发酵进程、及时探测杂菌污染掌握发酵进程、及时探测杂菌污染掌握发酵进程、及时探测杂菌污染分类鉴定中应用分类鉴定中应用分类鉴定中应用分类鉴定中应用二二二二 原核微生物的类群原核微生物的类群原核微生物的类群原核微生物的类群 光能:蓝细菌光能:
2、蓝细菌“三菌三菌”化能:化能:细菌细菌 放线菌放线菌“三体三体”人工培养基:支原体人工培养基:支原体 专门寄生:专门寄生:立克次氏体立克次氏体 衣原体衣原体 体小而细体小而细体小而细体小而细 形简而短形简而短形简而短形简而短(球、杆、弧球、杆、弧球、杆、弧球、杆、弧)是一类是一类是一类是一类 壁坚而韧壁坚而韧壁坚而韧壁坚而韧 单细胞原核生物单细胞原核生物单细胞原核生物单细胞原核生物 二等分裂二等分裂二等分裂二等分裂 水生性很强水生性很强水生性很强水生性很强2.1 2.1 原核微生物原核微生物2.1.1 2.1.1 细菌细菌Myobacterium tuberculosis(TB)二等分裂Bac
3、teria are all around us.Given good growing conditions,a Bacteria are all around us.Given good growing conditions,a bacterium grows slightly in size or length,new cell wall grows bacterium grows slightly in size or length,new cell wall grows through the center,and the bug splits into two daughter cel
4、ls,through the center,and the bug splits into two daughter cells,each with same genetic material.If the environment is each with same genetic material.If the environment is optimum,the two daughter cells may split into four in 20 optimum,the two daughter cells may split into four in 20 minutes.minut
5、es.1 1、细胞的形态细胞的形态 杆状杆状形态形态 球状球状 螺旋状螺旋状 球菌球菌单、双链单、双链(分裂面一分裂面一)四联球菌四联球菌(分裂面二分裂面二)八叠球菌八叠球菌(分裂面三分裂面三)葡萄球菌葡萄球菌(分裂面多分裂面多)金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌杆菌 长杆菌,如长杆菌,如长杆菌,如长杆菌,如 Bactillus subtilisBactillus subtilis 短杆菌,如短杆菌,如Escherichia coli螺旋菌螺旋菌弧菌弧菌弧菌弧菌(vibrio)1(vibrio)1(vibrio)1(vibrio)6(spirochaete)6(spirochaete)6(spiro
6、chaete)6圈圈圈圈 畸形畸形 物理化学因素影响物理化学因素影响(阻碍细胞发育阻碍细胞发育)异常形异常形 营养条件影响营养条件影响 衰颓形:菌龄衰颓形:菌龄1 1)细菌细胞的一般构造细菌细胞的一般构造细菌细胞的一般构造细菌细胞的一般构造 (1)(1)细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁 (2)(2)细胞膜和间体细胞膜和间体细胞膜和间体细胞膜和间体 (3)(3)细胞质细胞质细胞质细胞质 (4)(4)核质体核质体核质体核质体2 2)细菌细胞的特殊构造细菌细胞的特殊构造细菌细胞的特殊构造细菌细胞的特殊构造 (1)(1)荚膜荚膜荚膜荚膜 (2)(2)鞭毛鞭毛鞭毛鞭毛 (3)(3)芽孢芽孢芽孢芽孢2 2、细胞的
7、结构细胞的结构鞭毛鞭毛菌毛菌毛性菌毛性菌毛芽孢芽孢微荚膜微荚膜荚膜荚膜粘液层粘液层糖被糖被特殊构造特殊构造细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜间体间体核区核区内含物内含物一般构造一般构造细菌细胞的结构细菌细胞的结构核糖体核糖体1)细菌细胞的一般构造细菌细胞的一般构造(1)细胞壁细胞壁 位于细胞最外位于细胞最外位于细胞最外位于细胞最外的一层厚实、坚的一层厚实、坚的一层厚实、坚的一层厚实、坚韧的外被,内侧韧的外被,内侧韧的外被,内侧韧的外被,内侧 紧贴细胞质膜,紧贴细胞质膜,紧贴细胞质膜,紧贴细胞质膜,略具弹性,占细略具弹性,占细略具弹性,占细略具弹性,占细胞干重的胞干重的胞干重的胞干重的10%25%10%2
8、5%。主要功能:主要功能:固定外形、提高机械强度固定外形、提高机械强度为细胞的生长、分裂和鞭为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必须毛运动所必须渗透屏障渗透屏障细菌特定的抗原性、致病细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体敏性以及对抗生素和噬菌体敏感性的物质基础感性的物质基础细胞壁的成分?细胞壁的成分?(2)(2)革兰氏染色法革兰氏染色法金黄色葡金黄色葡萄球菌萄球菌大肠杆菌大肠杆菌G G+菌菌 肽聚糖含量高,层多厚,肽聚糖含量高,层多厚,交联度大,无类脂交联度大,无类脂G G-菌菌 肽聚糖含量低,层少薄,肽聚糖含量低,层少薄,交联度小,类脂多交联度小,类脂多染色技术染色技术(1)(1)(1)(1
9、)细菌染色法细菌染色法细菌染色法细菌染色法染色方法和胞壁成分不同分类:染色方法和胞壁成分不同分类:G G+和和G G-u肽聚糖肽聚糖单体肽聚糖单体肽聚糖单体肽聚糖单体双糖单位双糖单位双糖单位双糖单位NN-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺(G)(G)NN-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸(M)(M)肽尾肽尾肽尾肽尾短肽短肽短肽短肽(45(45个氨基酸个氨基酸个氨基酸个氨基酸)肽桥肽桥肽桥肽桥1515个氨基酸个氨基酸个氨基酸个氨基酸G+G+细胞壁成分细胞壁成分青霉素杀细菌青霉素杀细菌Penicillin kills bacteria by interfering with
10、the Penicillin kills bacteria by interfering with the ability to synthesize cell wall.In this sequence,ability to synthesize cell wall.In this sequence,Escherichia coli were incubated in penicillin for Escherichia coli were incubated in penicillin for 30 minutes.The bacteria lengthen,but cannot 30 m
11、inutes.The bacteria lengthen,but cannot divide.Eventually the weak cell wall ruptures divide.Eventually the weak cell wall ruptures(last panel).(last panel).u磷壁酸磷壁酸功能功能G G+抗原抗原(表面抗原决定因子为磷壁酸表面抗原决定因子为磷壁酸)噬菌体的吸附位点噬菌体的吸附位点聚集阳离子聚集阳离子MgMg2+2+保持胞壁透性保持胞壁透性激活酶活性激活酶活性G+G+细胞壁成分细胞壁成分uu肽聚糖肽聚糖肽聚糖肽聚糖G-G-细胞壁成分细胞壁成分
12、(比(比G+G+成分复杂)成分复杂)u脂多糖脂多糖功功 能能浓缩阳离子Mg2+、Ca2+噬菌体吸附位点G-表面抗原保护作用、屏障作用内毒素物质基础(类脂A)O-侧链侧链核核心心多多糖糖类脂类脂A A细胞壁缺陷型:细胞壁缺陷型:无完整的细胞壁,无完整的细胞壁,细胞呈球形,对细胞呈球形,对渗透压敏感,易渗透压敏感,易导入外源遗传物导入外源遗传物质质细胞壁缺陷型细胞壁缺陷型特点?特点?用途?用途?形成?形成?1)细菌细胞的一般构造细菌细胞的一般构造(2)(2)细胞膜和间体细胞膜和间体 细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁细胞膜:细胞膜:紧贴细胞壁内侧的紧贴细胞壁内侧的一层由磷脂和蛋白质组成的柔一层由磷脂和蛋白质
13、组成的柔软、富有弹性的半透性薄膜软、富有弹性的半透性薄膜功功 能能渗透作用、层析作用渗透作用、层析作用主动运输主动运输 合成基地合成基地三基地三基地 产能基地产能基地 酶基地酶基地助鞭毛运动助鞭毛运动 间体间体mesosomemesosome:由细胞由细胞膜内褶形成的一种管状、层膜内褶形成的一种管状、层状或囊状结构,一般位于细状或囊状结构,一般位于细胞分裂部位或其邻近,胞分裂部位或其邻近,其其功功能能主要是促进细胞间隔的形主要是促进细胞间隔的形成并与遗传物质的复制及其成并与遗传物质的复制及其相互分离有关相互分离有关。细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁 细胞膜和间体细胞膜和间体细胞膜和间体细胞膜和间体1)
14、细菌细胞的一般构造细菌细胞的一般构造(3)(3)细胞质及其内含物细胞质及其内含物 透明粘液状物质透明粘液状物质透明粘液状物质透明粘液状物质 核酸、蛋白质核酸、蛋白质核酸、蛋白质核酸、蛋白质、脂类、糖、脂类、糖、脂类、糖、脂类、糖 无机盐、水无机盐、水无机盐、水无机盐、水 C C源源源源 糖朊糖朊糖朊糖朊 有机有机有机有机 PHB(PHB(聚聚聚聚 -羟丁酸羟丁酸羟丁酸羟丁酸)藻青素藻青素藻青素藻青素 储藏物储藏物储藏物储藏物 NN源源源源 核糖体核糖体核糖体核糖体 多肽多肽多肽多肽 内含物内含物内含物内含物 无机无机无机无机 异染颗粒异染颗粒异染颗粒异染颗粒 硫磺硫磺硫磺硫磺 气泡气泡气泡气泡
15、 类囊体类囊体类囊体类囊体 羧酶体羧酶体羧酶体羧酶体聚-羟丁酸功能功能储藏能源和碳源储藏能源和碳源储藏能源和碳源储藏能源和碳源维持细胞中性环境,避免酸性增高维持细胞中性环境,避免酸性增高维持细胞中性环境,避免酸性增高维持细胞中性环境,避免酸性增高降低细胞渗透压降低细胞渗透压降低细胞渗透压降低细胞渗透压芽孢杆菌固氮菌 由由由由-丁酸单位形成丁酸单位形成丁酸单位形成丁酸单位形成的直链聚合物,集合的直链聚合物,集合的直链聚合物,集合的直链聚合物,集合成高度折射性的小球成高度折射性的小球成高度折射性的小球成高度折射性的小球状物,随细胞老化更状物,随细胞老化更状物,随细胞老化更状物,随细胞老化更加突出。
16、加突出。加突出。加突出。异染颗粒主要成分偏聚磷酸盐偏聚磷酸盐偏聚磷酸盐偏聚磷酸盐多聚磷酸盐多聚磷酸盐多聚磷酸盐多聚磷酸盐异染现象 这些颗粒可以用很多这些颗粒可以用很多碱性染料染色。如用甲碱性染料染色。如用甲苯胺蓝染色时同多聚磷苯胺蓝染色时同多聚磷酸盐结合成淡红紫色酸盐结合成淡红紫色储藏能源和磷源储藏能源和磷源降低渗透压降低渗透压菌种鉴定菌种鉴定功能羧酶体 是化能自养类细菌所特有的内是化能自养类细菌所特有的内膜结构,被一层厚约膜结构,被一层厚约3.5nm的蛋白的蛋白质单层膜所包围,是固定质单层膜所包围,是固定CO2的的场所场所。1,5-2P1,5-2P核酮糖羧化酶核酮糖羧化酶核酮糖羧化酶核酮糖羧
17、化酶酶系酶系酶系酶系 CalvineCalvineCalvineCalvine循环中的关键酶循环中的关键酶循环中的关键酶循环中的关键酶 5-P5-P核酮糖激酶核酮糖激酶核酮糖激酶核酮糖激酶气泡 由一层膜包起来,由一层膜包起来,由一层膜包起来,由一层膜包起来,该膜由蛋白质组成,该膜由蛋白质组成,该膜由蛋白质组成,该膜由蛋白质组成,含有重复的蛋白质亚含有重复的蛋白质亚含有重复的蛋白质亚含有重复的蛋白质亚单位。单位。单位。单位。功能功能使细胞具浮力使细胞具浮力有利于吸收溶解氧有利于吸收溶解氧细胞骨架细胞骨架核质体核质体细菌为大型环状的细菌为大型环状的细菌为大型环状的细菌为大型环状的双链双链双链双链D
18、NADNADNADNA,多为,多为,多为,多为0.253mm0.253mm0.253mm0.253mm。每个细菌所含的核每个细菌所含的核每个细菌所含的核每个细菌所含的核质体为质体为质体为质体为14141414个,少数个,少数个,少数个,少数有有有有20202020多个。多个。多个。多个。核质体为单倍体,核质体为单倍体,核质体为单倍体,核质体为单倍体,仅在染色体复制的仅在染色体复制的仅在染色体复制的仅在染色体复制的短期为双倍体。短期为双倍体。短期为双倍体。短期为双倍体。细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁 细胞膜和间体细胞膜和间体细胞膜和间体细胞膜和间体 细胞质及内含物细胞质及内含物细胞质及内含物细胞质及内
19、含物(1)芽孢Endospore某些细菌在其生长发育某些细菌在其生长发育某些细菌在其生长发育某些细菌在其生长发育后期,可在细胞内形成后期,可在细胞内形成后期,可在细胞内形成后期,可在细胞内形成一个圆形或椭圆形抗逆一个圆形或椭圆形抗逆一个圆形或椭圆形抗逆一个圆形或椭圆形抗逆性休眠体。性休眠体。性休眠体。性休眠体。2 2)细菌细胞的特殊构造细菌细胞的特殊构造芽孢结构芽孢结构 芽孢的形成图图示示为苏为苏云金芽云金芽孢孢杆菌。杆菌。芽孢耐热机制 筛选筛选筛选筛选 利利利利 保存菌种、鉴定菌种保存菌种、鉴定菌种保存菌种、鉴定菌种保存菌种、鉴定菌种 灭菌指标:灭菌指标:灭菌指标:灭菌指标:12112112
20、1121,10101010 食品工业:罐头发胖食品工业:罐头发胖食品工业:罐头发胖食品工业:罐头发胖 害害害害 发酵工业发酵工业发酵工业发酵工业 产毒菌产毒菌产毒菌产毒菌DPA-Ca DPA-Ca DPA-Ca DPA-Ca 吡啶二羧酸钙盐学说吡啶二羧酸钙盐学说吡啶二羧酸钙盐学说吡啶二羧酸钙盐学说皮层膨胀学说皮层膨胀学说皮层膨胀学说皮层膨胀学说实际意义实际意义实际意义实际意义2 2)细菌细胞的特殊构造细菌细胞的特殊构造(2)荚膜capsule(1)(1)芽孢芽孢又称糖被,某些细又称糖被,某些细又称糖被,某些细又称糖被,某些细菌壁外存在着一层菌壁外存在着一层菌壁外存在着一层菌壁外存在着一层厚度不
21、定的、粘液厚度不定的、粘液厚度不定的、粘液厚度不定的、粘液状、胶状物质。状、胶状物质。状、胶状物质。状、胶状物质。成分成分成分成分多糖多糖多肽多肽种类种类种类种类 微荚膜微荚膜微荚膜微荚膜 荚膜荚膜荚膜荚膜 粘液层粘液层粘液层粘液层 菌胶团菌胶团菌胶团菌胶团功能功能功能功能与病原菌的毒性密切相关与病原菌的毒性密切相关储藏养料,堆积代谢产物储藏养料,堆积代谢产物保护作用,免受干燥保护作用,免受干燥抵抗吞噬细胞的吞噬抵抗吞噬细胞的吞噬(1)(1)芽孢芽孢(2 2)荚膜)荚膜2 2)细菌细胞的特殊构造细菌细胞的特殊构造(3)鞭毛flegellum 某些细菌长在体表某些细菌长在体表某些细菌长在体表某些
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