微生物學(xué)：第1章原核生物的形態(tài)、構(gòu)造、功能及多樣性2

1、,第1章 原核生物的形態(tài)、構(gòu)造、功能及多樣性 2,細(xì)胞壁外部結(jié)構(gòu),原核生物重要類群簡(jiǎn)介,原核微生物分類系統(tǒng)概述 古生菌(Archaea) 真細(xì)菌(Eubacteria) 放線菌(Actinomycetes) 藍(lán)細(xì)菌(Cyanobacteria) 螺旋體(Spirochaeta) 衣原體(Chlamydia) 立克次氏體(Richettsia) 枝原體(Mycoplasma),卷2,卷1,卷5,卷3,卷4,第一卷,古生菌(Archaea), 廣古菌門(Eureyarchaeota) 泉古菌門(Crenarchaeota) 細(xì)菌(Bacteria) 11 個(gè)門 產(chǎn)液菌門 (Aquifiae ) 熱

2、袍菌門 (Thermotoga) 熱脫硫桿菌門 異常球菌-棲熱菌門 金礦菌門 (Chrysiogenetes) 綠屈撓菌門 (Chloroflexi) 熱球菌門 (Thermomicrobia) 硝化螺菌門 (Nitrospira) 鐵還原桿菌門(Deferribacteres) 藍(lán)細(xì)菌門(Cyanobacteria) 綠菌門( Chlorobi),第二卷,變形菌門(Proteobacteria)，革蘭氏陰性菌，1 個(gè)門，5 個(gè)綱 - 變形菌：根瘤菌，硝化桿菌，立克次氏體 - 變形菌：奈瑟氏菌（淋病、腦膜炎），博德特氏菌 - 變形菌： 13目，20科，霍亂弧菌、沙雷氏菌、沙門氏菌、志賀氏菌，腸

3、桿菌，耶爾森氏菌，軍團(tuán)菌，等 - 變形菌：蛭弧菌，粘球菌 - 變形菌：彎曲桿菌，幽門螺桿菌,第三卷,低G+C含量 G+ 1 個(gè)門，厚壁菌門 (Firmicutes)， 3個(gè)綱 梭菌綱(Clostridia), 3 個(gè)目，11個(gè)科 破傷風(fēng)梭菌，肉毒梭菌，產(chǎn)氣莢膜梭菌 柔膜菌綱(Molicutes)，5個(gè)目， 6個(gè)科，無細(xì)胞壁，肺炎支原體，生殖支原體 芽胞桿菌綱(Bacilli)，最大的綱，下有2個(gè)目，炭疽芽孢桿菌，釀膿鏈球菌，金黃色葡萄球菌,第四卷,高 G+C含量G+ , 1個(gè)門, 放線菌門(Actinobacteria)，1 個(gè)綱，5 個(gè)，亞綱，6 個(gè)目，14個(gè) 亞目, 40 個(gè)科 代表屬 鏈

4、霉菌屬 (Streptomyces) 放線菌屬(Actinomyces) 分枝桿菌屬 (Mycobacterium): 麻風(fēng)、結(jié)核分支桿菌 諾卡氏菌屬(Nocardia) 游動(dòng)放線菌屬 (Actinomadura) 雙歧桿菌屬(bifidobacterium),第五卷,其它G-細(xì)菌， 9 個(gè)門 浮霉菌門 (Plantomycetes) 衣原體門 (Chlamydiae): 沙眼衣原體，鸚鵡熱衣原體 螺旋體門(Spirochaetes): 梅毒，鉤端螺旋體 絲桿菌門(Fibrobacteres) 酸桿菌門(Acidobacteria) 擬桿菌門(Bacteroidetes) 梭桿菌門(Fusob

5、acteria) 疣微菌門(Verrucomicrobia) 網(wǎng)球菌門(Dictyoglomi),原核生物分類網(wǎng)站,EZTaxon,古生菌(Archaea),古生菌的細(xì)胞壁,能染成革蘭氏陽性和陰性,陽性染色 通常為均勻的由聚多糖構(gòu)成的厚層,陰性染色 表層的主要成分為糖蛋白或脂蛋白等，結(jié)構(gòu)變化大,化學(xué)成分(與細(xì)菌不同),含有聚多糖，糖蛋白或脂蛋白質(zhì)，無肽聚糖 一些含有假肽聚糖類物質(zhì) （肽聚糖樣聚合體） 對(duì)溶菌酶 和 b-內(nèi)酰胺抗生素具有抗性,假肽聚糖類物質(zhì)Pseudopeptidoglycan,(1-4)糖苷鍵,古生菌的脂質(zhì)和質(zhì)膜,細(xì)菌（Bacteria） 脂肪酸與甘油通過酯鍵連接,古生菌（Ar

6、chaea） 醇與甘油通過醚鍵相連 一些具有二甘油四醚,真核生物和細(xì)菌中具有典型的磷脂,古生菌的細(xì)胞質(zhì)膜,bilayer membrane,monolayer membrane,古生菌的細(xì)胞質(zhì)膜,分子遺傳學(xué),染色體 每個(gè)細(xì)胞含一個(gè)染色體 閉合環(huán)狀雙鏈 DNA 通常比細(xì)菌染色體小 一些具有組蛋白與DNA結(jié)合形成核小體樣結(jié)構(gòu) DNA 復(fù)制蛋白與真核生物的蛋白相似 質(zhì)粒很少,mRNA 可能為多基因 未發(fā)現(xiàn)有RNA拼接. 啟動(dòng)子(promoter)與細(xì)菌啟動(dòng)子相似 tRNA 具有細(xì)菌和真核生物tRNA所沒有的修飾堿基 核糖體(ribosome) 70S 形狀多變，與細(xì)菌和真核生物都不同 延伸因子EF-

7、2與真核生物相似,古生菌的代謝,了解比較少 具有有機(jī)營(yíng)養(yǎng)，自養(yǎng)和光養(yǎng)等營(yíng)養(yǎng)型 具有細(xì)菌和真核生物蛋白分泌系統(tǒng)的特征,古生菌的系統(tǒng)發(fā)育,古生菌 (Archaea),2個(gè)門 8個(gè)綱 12個(gè)目,methanogens,halobacteria,古生菌的主要類群,幾種產(chǎn)甲烷古細(xì)菌,放線菌(Actinomyces),放線菌門(Actinobacteria),(G + C)mol%高，革蘭氏陽性 BMSB第四卷 包括1個(gè)綱， 放線菌(Actinobacteria)； 5個(gè)亞綱；6個(gè)目； 14亞目；44 個(gè)科,放線菌的一般特征,G+，形態(tài)多樣 桿狀，簡(jiǎn)單分支Nocardia，Mycobacteria 分枝菌

8、絲和分生孢子 基內(nèi)菌絲 氣生菌絲 孢子絲 通常不運(yùn)動(dòng) 有些孢子有鞭毛，能運(yùn)動(dòng) 大多好氧,substrate mycelium 基質(zhì)菌絲,分生孢子 (conidiospore),孢囊孢子 (sporangiospore),Thallus菌體或原植體 (一些放線菌聚集形成的組織樣結(jié)構(gòu)),Nocardia asteroides 星狀諾卡氏菌,放線菌的形態(tài)結(jié)構(gòu),鏈霉菌(Streptomyces)的形態(tài)和生命周期,鏈霉菌(Streptomyces)孢子絲的形態(tài),鏈霉菌(Streptomyces)孢子的形態(tài)和排列,Micromonospora小單孢菌屬,Micropolyspora小多孢菌屬,Actino

9、planes 游動(dòng)放線菌屬,Streptosporangium 孢囊鏈霉菌屬,鏈霉菌(Streptomyces)分生孢子的形成,游動(dòng)放線菌屬(Actinoplanes)孢囊孢子的形成,瓊脂平板上的菌落,鏈霉菌(Streptomyces),占耕地中微生物含量的1 %到 20% 產(chǎn)生土腥味素(geosmin) 潮濕泥土散發(fā)泥腥味 在礦化過程中起重要作用 降解許多抗性物質(zhì)(如膠質(zhì)，木質(zhì)素，幾丁質(zhì)) 產(chǎn)生多種抗生素 多數(shù)為非致病腐生菌,應(yīng)用價(jià)值,廣泛存在于泥土中 降解多種有機(jī)化合物 在礦化過程中起重要作用 生產(chǎn)多數(shù)在醫(yī)藥上具有重要作用的天然抗生素 一些是人類，其它動(dòng)物和植物的病原菌,病原鏈霉菌,痂疤鏈

10、霉菌(Streptomyces scabies) 在馬鈴薯和甜菜中產(chǎn)生痂疤病 索馬里鏈霉菌(Streptomyces somaliensis) 放線菌瘤 actinomycetoma 感染人的皮下組織 導(dǎo)致腫脹，化膿和骨損壞,藍(lán)細(xì)菌 (Cyanobacteria),藍(lán)細(xì)菌 Cyanobacteria,分類位置：第1卷，5個(gè)綱，56個(gè)屬 ; 細(xì)胞較大，3-10um 大部分能進(jìn)行光合作用 有些能夠在黑暗中通過化能異養(yǎng)緩慢生長(zhǎng). 形態(tài)多樣,顫藍(lán)細(xì)菌絲狀體,念珠藍(lán)細(xì)菌,色球藍(lán)細(xì)菌,藻膽素 (含藻膽 素色素),類囊體 (光合作 用場(chǎng)所),藍(lán)細(xì)菌肽 (儲(chǔ)存氮源 的聚合體),Glycocalyx,繁殖及特殊

11、生殖細(xì)胞,大部分通過裂殖或出芽方式繁殖 連鎖體（ hormogonia，也叫鏈絲段) 絲狀藍(lán)細(xì)菌斷裂形成的短片段 異形胞 (heterocyst) 特化的，絲狀菌中厚壁，較大，具固氮功能的細(xì)胞. 內(nèi)孢子(baeocytes) 由多分裂形成 當(dāng)外壁破裂形成的一種小的球狀細(xì)胞 一些以滑行方式移動(dòng),魚腥藍(lán)細(xì)菌異型胞,藍(lán)細(xì)菌生態(tài),耐極端環(huán)境 嗜熱性種類能夠在高達(dá)75C的環(huán)境中生長(zhǎng) 通常是初級(jí)定植者 在富營(yíng)養(yǎng)化的池塘和湖泊中引起水華 部分會(huì)產(chǎn)生毒素 常形成共生關(guān)系 例如，是大部分地衣的光合作用伴侶 經(jīng)濟(jì)菌種 發(fā)菜(Nostoc flagelliforme)，地耳(N. commune) 鈍頂螺旋藻(Sp

12、irulina platensis)，極大螺旋藻( S. maxima ),藍(lán)細(xì)菌的主要類群,立克次氏體（Rickettsia）,美國(guó)病理學(xué)家立克次 H. T. Ricketts, 1871-1910,分類地位,隸屬于變形菌門， -變形菌綱 伯杰氏手冊(cè)第二卷 包括一個(gè)綱，一個(gè)目，四個(gè)科，個(gè)屬 立克次氏體屬（Rickettsia）被研究比較透徹,一般特征,桿狀，球狀或多形性 具典型革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁 無鞭毛 細(xì)胞較小 立克次氏體（Rickettsia） 0.3 0.5 0.8 2.0 m 科克斯菌（Coxiella） 0.2 0.4 0.4 1.0 m 寄生性 寄生種類在脊椎動(dòng)物的紅細(xì)胞，巨噬細(xì)

13、胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng) 吸血節(jié)肢動(dòng)物是它的攜帶者或第一宿主,重要病原,普氏立克次體 （Rickettsia prowazekii）：斑疹傷寒，通過虱子傳播 斑疹傷寒立克次氏體 （ Rickettsia typhi ）：斑疹傷寒 立氏立克次氏體 （Rickettsia rickettsii） -洛基山斑疹熱 貝氏柯克斯體 （Coxiella burnetti ）： Q熱 恙蟲熱立克次氏體，通過螨傳播 許多是狗，牛，羊，馬的重要病原,衣原體（Chlamydia）,分類位置,在細(xì)菌界里形成獨(dú)立分枝 屬于衣原體門 伯杰氏手冊(cè)第卷 包括個(gè)綱，個(gè)目，個(gè)科，個(gè)屬，其中衣原體屬（Chlamydia）研究比較透徹

14、,衣原體屬（Chlamydia）,不運(yùn)動(dòng)球菌，革蘭氏陰性 細(xì)胞壁缺少肽聚糖 基因組較小1 M bp 在宿主內(nèi)完成獨(dú)特的發(fā)育周期 在大部分哺乳動(dòng)物和鳥類中都有發(fā)現(xiàn) 最近從蜘蛛，蛤蜊，和無脊椎淡水動(dòng)物中有分離到,原體,始體,宿主細(xì)胞中的原體(EB)和始體(IB),始體分裂 原體釋放,衣原體代謝,能量寄生，ATP主要 來自宿主 當(dāng)宿主提供前體(precursor)時(shí)，網(wǎng)狀體(始體)具有生物合成作用，能夠合成氨基酸 原體處于休眠狀態(tài),重要病原,沙眼衣原體(C. trachomatis) 感染人類和老鼠 引起人類的沙眼,非淋病性尿道炎和其它一些疾病 鸚鵡熱衣原體(C. psittaci ) 感染人和其它

15、一些動(dòng)物 引起人患鸚鵡熱 肺炎衣原體(C. pneumoniae) 通常引起人的肺炎,枝原體(Mycoplasma),分類學(xué)位置,厚壁菌門(Phylum Firmicutes ) 柔膜菌綱(Mollicutes) 梭菌綱(Clostridia) 芽胞桿菌綱(Bacilli) 細(xì)胞壁 柔膜菌綱無細(xì)胞壁，革蘭氏染色陰性 梭菌綱和芽胞桿菌綱具有細(xì)胞壁,一般特征,無細(xì)胞壁，形態(tài)多形易變 不形成肽聚糖，抗青霉素 細(xì)胞相當(dāng)小直徑約250nm 質(zhì)膜含固醇使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 多數(shù)不運(yùn)動(dòng)，一些能進(jìn)行滑動(dòng) 通過二分裂或出芽繁殖 基因組小，只有0.6-1.1Mb 絕大多數(shù)為專性厭氧 能在動(dòng)物黏膜和關(guān)節(jié)中繁殖,枝原體（掃描

16、電鏡照片）,枝原體的菌落,枝原體的代謝,有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型，可人工培養(yǎng)但需特殊成分 一些通過糖酵解和乳酸發(fā)酵產(chǎn)生ATP 一些能夠異化氨基酸和尿素 一些具有戊糖磷酸途徑 不具有完整的TCA 循環(huán),枝原體的主要類群,重要病原體,肺炎枝原體（M. pneumonia）：非典型肺炎 絲狀枝原體( M . mycoides ）：牛的胸膜肺炎 雞毒枝原體（M . gallisepticum）： 雞慢性呼吸道疾病 豬肺炎枝原體 （M. hyopneumoniae）： 人型枝原體 （M. hominis）：人類病原體 溶脲脲原體（Ureaplasma urealyticum）：人類病原體 螺原體（Spiroplasmas）昆蟲，虱子及許多植物的病原,原