原核生物的形態(tài)構(gòu)造和功能

原核生物的形態(tài)構(gòu)造和功能第1頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、原核生物定義及其分類微生物原核生物prokaryotes真核微生物eukaryotemicroorganism非細(xì)胞微生物acellularmicroorganism細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體、衣原體

真菌（酵母菌，霉菌、蕈菌）、原生動(dòng)物、顯微藻類病毒、亞病毒（類病毒、擬病毒、朊病毒）第2頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較

原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞核有明顯核區(qū)，無(wú)核膜、核仁有核膜，核仁細(xì)胞器無(wú)線粒體，能量代謝和許多物質(zhì)代謝在質(zhì)膜上進(jìn)行有線粒體，能量代謝和許多合成代謝在線粒體中進(jìn)行核糖體分布在細(xì)胞質(zhì)中，沉降系數(shù)為70S分布在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，沉降系數(shù)為80S原核細(xì)胞真核細(xì)胞第3頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、原核生物的形態(tài)、構(gòu)造與功能第一節(jié)細(xì)菌第二節(jié)放線菌第四節(jié)支原體、立克次氏體、衣原體第三節(jié)藍(lán)細(xì)菌第4頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)細(xì)菌（bacteria）★定義：

細(xì)菌是一類細(xì)胞細(xì)而短（直徑約0.5μm，長(zhǎng)度約0.5~5μm）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、細(xì)胞壁堅(jiān)韌、以二等分裂方式繁殖和水生性較強(qiáng)的原核微生物。※生存環(huán)境：

溫暖潮濕、富含有機(jī)物的地方，都有大量細(xì)菌活動(dòng)。有特殊的臭味或酸敗味，發(fā)粘、發(fā)滑。第5頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★應(yīng)用：

工業(yè)上生產(chǎn)各種氨基酸、核苷酸、酶制劑、乙醇、丙酮、丁醇、有機(jī)酸、抗生素等；農(nóng)業(yè)上用作殺蟲(chóng)菌劑、生產(chǎn)細(xì)菌肥料、沼氣發(fā)酵、飼料青貯等；醫(yī)藥上生產(chǎn)各種菌苗、類毒素、代血漿、醫(yī)用酶類等；環(huán)保方面用于污水處理、白色污染降解等?？茖W(xué)領(lǐng)域研究※危害：人、動(dòng)物、植物的傳染病、食物和工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品腐爛變質(zhì)（“生物界超級(jí)明星”－大腸桿菌Escherichiacoli

）

第6頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、細(xì)菌細(xì)胞的形態(tài)構(gòu)造及其功能少數(shù)其它形狀有絲狀、三角形、方形、圓盤形等第7頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Bacterialshapeexaminedmicroscopically第8頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第9頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、球菌(coccus)及其排列狀態(tài)

菌體呈球形或近似球形,以典型的二分裂殖方式繁殖,分裂后產(chǎn)生的新細(xì)胞常保持一定的空間排列方式.根據(jù)細(xì)胞分裂的方向及分裂后的各子細(xì)胞的空間排列狀態(tài)不同,可將球菌分為單球菌、雙球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、鏈球菌和葡萄球菌等。

第10頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四單球菌細(xì)胞分裂沿一個(gè)平面進(jìn)行，新個(gè)體分散而獨(dú)存在如尿素微球菌(Micrococcusureae)第11頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四雙球菌細(xì)胞沿一個(gè)平面分裂，新個(gè)體成對(duì)排列.如肺炎雙球菌(Diplococcuspneumoniae)第12頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四鏈球菌細(xì)胞沿一個(gè)平面進(jìn)行分裂，新個(gè)體不但可保持成對(duì)的樣子，并可連成鏈狀。如：乳鏈球菌（Streptococcuslactis）無(wú)乳鏈球菌（Streptococcusagalactiae)溶血鏈球菌（Streptococcushemolyticus)第13頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四聯(lián)球菌

細(xì)胞分裂是沿兩個(gè)相垂直的平面進(jìn)行，分裂后每四個(gè)細(xì)胞特征性地連在一起，呈田字形。如四聯(lián)微球菌（Micrococcustetragenus）第14頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四八疊球菌細(xì)胞按三個(gè)互相垂直的平面進(jìn)行分裂后，每八個(gè)球菌特征性地連在一起成立方體形。如藤黃八疊球菌（Sarcinaureae)第15頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四葡萄球菌細(xì)胞無(wú)定向分裂，多個(gè)新個(gè)體形成一個(gè)不規(guī)則的群體，猶如一串葡萄。如：金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus)白色葡萄球菌（Staphylcoccusalbus)第16頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、桿菌(bacillus)及其排列狀態(tài)桿菌是細(xì)菌中種類最多的類型,因菌種不同,菌體細(xì)胞的長(zhǎng)短、粗細(xì)等都有所差異。桿菌的形態(tài)：短桿狀、長(zhǎng)桿狀、棒桿狀、梭狀桿狀、月亮狀、竹節(jié)狀等；按桿菌細(xì)胞繁殖后的排列方式則有鏈狀、柵狀、“八”字狀等。短桿菌長(zhǎng)桿菌梭狀芽孢桿菌第17頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Scanningelectronmicrographsillustratingexternalfeaturesoftherod-shapedbacteriumE.coli.第18頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四桿菌端部特征BacillusmegabacteriumLegionellapneumophila(causesLegionnairesDisease)(causesanthrax),BacillusanthracisRod-ShapedBacterium,hemorrhagicE.coli,strain0157:H7第19頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用到的細(xì)菌大多數(shù)是桿菌。枯草桿菌（Bacillussubtilis）

生產(chǎn)淀粉酶與蛋白酶北京棒狀桿菌（Corynebacteriumpekinense）

生產(chǎn)谷氨酸保加利亞乳桿菌（Lactobacillusbulgaricus）

乳品工業(yè)第20頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、螺旋菌(spirilla)

螺旋狀的細(xì)菌稱為螺旋菌。根據(jù)其彎曲情況分：弧菌（vibrio)：螺旋不滿一圈，菌體呈弧形或逗號(hào)形，如霍亂弧菌、逗號(hào)弧菌螺旋菌(spirillum)：螺旋滿2—6環(huán)，螺旋狀，如干酪螺菌螺旋體(spirochaeta)：旋轉(zhuǎn)周數(shù)在6環(huán)以上，菌體柔軟，如梅毒密螺旋體。第21頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四討論：影響細(xì)菌形態(tài)的因素有哪些？培養(yǎng)時(shí)間培養(yǎng)溫度培養(yǎng)基成分濃度pH值第22頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四細(xì)菌的異常形態(tài)結(jié)核桿菌的正常形態(tài)結(jié)核桿菌的異常形態(tài)第23頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四細(xì)菌特殊形態(tài)第24頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、細(xì)菌的大小例如E.coli：平均長(zhǎng)度2μm；寬度0.5μm1500個(gè)大腸桿菌頭尾相接等于3mm;109個(gè)大腸桿菌重1mg。球菌：直徑桿菌：寬×長(zhǎng)

螺菌：寬、長(zhǎng)、螺距通常球菌直徑：0.2～1.5μm，

桿菌:長(zhǎng)1～5μm,寬0.5～1μm。(1)長(zhǎng)度單位：微米(μm)(2)表示方法：第25頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四球狀細(xì)菌直徑（μm）尿素微球菌（Micrococcusureae）1.0～1.5金黃色微球菌（Micrococcusaureus）0.8～1.0乳鏈球菌（Streptococcuslactis）0.5～0.6最大八疊球菌（Sarcinamaxima）4.0圓褐固氮菌（Azotobocterchroococcum）4.0～6.0旋動(dòng)泡硫菌（Thiophysavolutans）7.0～8.0

第26頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四桿狀細(xì)菌長(zhǎng)度（μm）寬度（μm）普通變形桿菌（Proteusvulgaris）0.5～4.0、0.4～0.5大腸桿菌（Escherichiacoli）1.0～2.0、0.5德氏乳桿菌（Lactobacillusdelbruckii）2.8～7.0、0.4～0.7枯草桿菌（Bacillussubtilis）1.2～3.0、0.8～1.2巨大芽孢桿菌（Bacillusmegatherium）3.0～9.0、1.0～2.0

第27頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四螺旋狀細(xì)菌霍亂弧菌（Vibriocholerae）1.0～3.00.3～0.6紅色螺菌（Spirillumrubrum）1.0～3.20.6～0.8迂回螺菌（Spirillumvolutans）10～201.5～2.0第28頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)一般構(gòu)造：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核區(qū)、核糖體等，是所有細(xì)菌都有的構(gòu)造。特殊構(gòu)造：主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、莢膜和芽孢等，并非所有細(xì)菌都有的構(gòu)造。第29頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Figure.Schematicdiagramofatypicalprocaryoticcell.Minimally,aprocaryoteiscomposedofacellwallandplasmamembranethatsurroundsitscytoplasmcontainingachromosome,ribosomes,enzymes,severalclassesofRNA,andsmallmolecules(precursors).

第30頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、細(xì)胞壁（cellwall）細(xì)胞壁是位于菌體的外層，內(nèi)側(cè)緊貼細(xì)胞膜的一層無(wú)色透明，堅(jiān)韌而有彈性的結(jié)構(gòu)；細(xì)胞壁約占細(xì)胞干重的10%～25%；各種細(xì)菌的細(xì)胞壁厚度不等，一般在10～80nm之間。第31頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四細(xì)胞壁的功能：★決定細(xì)菌的基本形態(tài)★決定細(xì)胞的抗膨壓★決定了革蘭氏染色的性質(zhì)★決定對(duì)溶菌酶的敏感性★決定了對(duì)青霉素的抗性★為鞭毛運(yùn)動(dòng)提供支點(diǎn)★決定細(xì)胞的抗原性★決定細(xì)菌的毒性（致病性）第32頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四細(xì)胞壁的觀察方法：①質(zhì)壁分離＋染色②電鏡觀察Gˉ與G＋細(xì)菌cw的模式結(jié)構(gòu)★共有組分—肽聚糖★特有組分—G＋磷壁酸（10%）

Gˉ脂多糖采用革蘭氏染色技術(shù)將細(xì)菌細(xì)胞壁區(qū)分為兩種類型：革蘭氏陽(yáng)性（G＋）革蘭氏陰性（G－）第33頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四ElectronmicrographG+cellwall.G-cellwall.第34頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四細(xì)胞壁模式圖第35頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四細(xì)胞壁的基本骨架——肽聚糖（peptidoglycan）由N-乙酰葡萄糖胺（N-acetylglucosamine,NAG）和

N-乙酰胞壁酸（N-acetylmuramicacid,NAM）以及短肽鏈（主要是四肽）組成的亞單位聚合而成的大分子聚合物。四肽鏈，含D-谷氨酸、D-和L-丙氨酸和二氨基庚二酸（DAP）或賴氨酸。D構(gòu)型的氨基酸是細(xì)菌細(xì)胞壁（有時(shí)還有莢膜）所特有的。有許多細(xì)菌在肽聚糖外面還有外膜（outermembrane）

第36頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四GramPositive第37頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四G+菌肽聚糖單體第38頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四NAG與NAM殘基以?-1,4糖苷鍵交替連接！溶菌酶作用位點(diǎn)！第39頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四肽聚糖單體分子構(gòu)造第40頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四革蘭氏陽(yáng)性菌肽聚糖單體肽聚糖網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)第41頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四青霉素對(duì)細(xì)菌細(xì)胞壁的作用

轉(zhuǎn)肽酶

╳第42頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四G+菌的細(xì)胞壁肽聚糖(peptidoglycan)磷壁酸(teichoicacid)細(xì)胞壁厚度較厚，20~30nm細(xì)胞壁分層不分層肽聚糖含量含量高（30-70）肽聚糖層數(shù)層數(shù)多交聯(lián)度交聯(lián)度高磷壁酸有脂多糖無(wú)DAP無(wú)第43頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四磷壁酸（teichoicacid）占壁干重40~50%，以磷酸多元醇分子的重復(fù)結(jié)構(gòu)單位為主鏈（骨架）的陰離子多聚物。在多數(shù)情況下，磷壁酸分子中的磷酸多元醇是磷酸甘油或磷酸核糖醇。第44頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四磷壁酸的分類根據(jù)主鏈組成不同可以將磷壁酸分為磷酸甘油型磷壁酸和核糖醇型磷壁酸。第45頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四根據(jù)結(jié)合部位的不同分為壁磷壁酸、膜磷壁酸。第46頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四磷壁酸的功能：①協(xié)助肽聚糖加固細(xì)胞壁，增強(qiáng)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性；②提高膜結(jié)合酶的能力；③貯藏元素；④調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素的活力，防止細(xì)胞因自溶而死亡；⑤形成表面抗原決定簇的主要成分；⑥保證革蘭氏陽(yáng)性致病菌與其寄主間的粘連。

第47頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四GramNegative第48頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四G－的細(xì)胞壁細(xì)胞壁厚度較薄10~15nm細(xì)胞壁分層外壁層6~10nm

內(nèi)壁層2~3nm肽聚糖含量只占組分的5~10%肽聚糖層數(shù)低，一般1~2層肽聚糖交聯(lián)度較低磷壁酸無(wú)脂多糖有（在外膜層）抗原決定因子O-抗原

蛋白質(zhì)第49頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四肽聚糖單體G+菌肽聚糖單體Gˉ菌肽聚糖單體內(nèi)消旋二氨基庚二酸第50頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四脂多糖(LPS：lipopolysaccharide)類脂A：為一種糖磷脂，由N-乙酰匍糖胺雙糖、磷酸與多種長(zhǎng)鏈脂肪酸組成，它是細(xì)菌內(nèi)毒素的主要成分。核心多糖：由2-酮-3-脫氧辛糖酸（KDO)、L-甘油-D-甘露庚糖、半乳糖及匍糖胺組成。一邊通過(guò)KDO殘基連接在類脂A上，另一邊通過(guò)葡萄糖殘基與O-特異側(cè)鏈相連。O-特異側(cè)鏈：是由多糖組成的重復(fù)單位，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，位于菌體的外表面，又稱菌體抗原。由于各種革蘭氏陰性菌多糖鏈的種類、排列順序和空間構(gòu)型都不同，造成革蘭氏陰性菌的O-抗原有不同的特異性。LPS分子一般都是由三部分組成：G-菌的脂多糖成分具有毒性，由于它與細(xì)菌表面緊密結(jié)合，只有在菌體裂解時(shí)才被釋放出來(lái)，故稱為內(nèi)毒素（endotoxin)

。第51頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四StructureofLPS

第52頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四周質(zhì)空間（periplasmicspace）又稱壁膜空間，G—細(xì)菌細(xì)胞壁的外膜與細(xì)胞質(zhì)膜之間存在明顯的壁膜間隙，一層薄的肽聚糖處于其間，肽聚糖層和細(xì)胞質(zhì)膜之間的間隙較寬，肽聚糖層至外膜之間的間隙較窄。大腸桿菌的壁膜間隙寬度為12～15nm，呈膠胨態(tài)。其間含有三類蛋白質(zhì)：水解酶、運(yùn)輸?shù)鞍?、合成酶類?/p>

第53頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四LPS層的主要功能：①構(gòu)成某些革蘭氏陰性細(xì)菌致病物質(zhì)—內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)；②起細(xì)菌自我保護(hù)作用，阻止溶菌酶、抗生素、染料等侵入菌體以及周質(zhì)空間中的酶外漏；③作為重要的抗原因子決定了革蘭氏陰性菌抗原的多樣性；④許多噬菌體吸附的受體。第54頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四G+與G-細(xì)胞壁成分比較

成分

占細(xì)胞壁干重的%G+G-

肽聚糖磷壁酸類脂質(zhì)蛋白質(zhì)含量很高（30~95）含量較高（<50）一般無(wú)（<2）無(wú)含量很低（5~20）無(wú)含量較高（~20）含量較高第55頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★缺壁細(xì)菌①L型細(xì)菌（L-form）②原生質(zhì)體（protoplast）③球狀體（spheroplast）④支原體（mycoplasma）★原生質(zhì)體的特點(diǎn)：1、無(wú)細(xì)胞壁，為圓球形2、對(duì)環(huán)境敏感：滲透壓，震蕩，離心，易溶菌3、有鞭毛，而不能運(yùn)動(dòng)4、不被噬菌體感染（因?yàn)槭ノ轿稽c(diǎn)）念珠狀鏈桿菌G+細(xì)菌G－細(xì)菌甾醇第56頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成★膜的主體是脂質(zhì)雙分子層，具有流動(dòng)性★整合蛋白表面呈疏水性，周邊蛋白表面呈親水性★分子間無(wú)共價(jià)鍵結(jié)合★脂質(zhì)雙分子層猶如海洋，蛋白可以在其上做漂移運(yùn)動(dòng)以及橫向移動(dòng)1972年Singer和Nicolson提出的細(xì)胞膜液態(tài)鑲嵌模型。細(xì)胞膜液態(tài)鑲嵌模型第57頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第58頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第59頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四細(xì)胞膜的功能：★維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的結(jié)構(gòu)屏障★控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的運(yùn)送、交換★合成細(xì)胞壁和糖被相關(guān)成分的重要場(chǎng)所★產(chǎn)能基地，參與能量代謝★提供鞭毛的著生點(diǎn)并鞭毛運(yùn)動(dòng)所需能量第60頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四間體(mesosome)細(xì)胞膜內(nèi)褶形成的一種管狀、層狀或串狀物，一般位于細(xì)胞分裂的部位或附近。間體的功能：★參與隔膜形成★與核分裂有關(guān)★類似線粒體功能第61頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、核區(qū)（nuclearregionorarea）又稱核質(zhì)體(nuclearbody;nucleoid)，由大型環(huán)狀雙鏈DNA纖絲不規(guī)則地折疊或纏繞而構(gòu)成的無(wú)核膜、核仁的區(qū)域。細(xì)菌DNA長(zhǎng)度一般為0.25～3mm。例如大腸桿菌的DNA長(zhǎng)約1mm。生長(zhǎng)迅速的細(xì)菌在核分裂之后細(xì)胞往往來(lái)不及分裂,所以細(xì)胞中常有2～4個(gè)核，而生長(zhǎng)緩慢的細(xì)菌細(xì)胞中一般只有1～2個(gè)核，不在染色體復(fù)制時(shí)期一般是單倍體。功能：負(fù)載遺傳信息第62頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四ProkaryoticCell(Bacillusmegaterium)

第63頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四ExamplesofnucleoidstructureanddistributioninSulfolobuscells.

第64頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★質(zhì)粒(plasmids)★細(xì)菌染色體外的共價(jià)閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子?！锓肿恿考s為２～100×106D，攜帶1～100個(gè)基因★一個(gè)菌細(xì)胞可有一至數(shù)十個(gè)質(zhì)粒。第65頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四質(zhì)粒的特點(diǎn)：★可以在細(xì)胞質(zhì)中獨(dú)立于染色體之外（即以游離狀態(tài)）存在，也可以插入到染色體上以附加體的形式存在；★在細(xì)胞分裂時(shí)，可以不依賴于細(xì)菌染色體而獨(dú)立進(jìn)行自我復(fù)制，也可以插入到細(xì)菌染色體中與染色體一道進(jìn)行復(fù)制；★質(zhì)?？梢酝ㄟ^(guò)轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、或接合作用而由一個(gè)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì)胞，使兩個(gè)細(xì)胞都成為帶有質(zhì)粒的細(xì)胞；★質(zhì)粒對(duì)于細(xì)胞生存并不是必要的，質(zhì)粒在細(xì)胞中有時(shí)可自行消失，但沒(méi)有質(zhì)粒的細(xì)菌不能自行產(chǎn)生?！镔|(zhì)粒在基因工程的研究中重要的基因載體工具之一。

第66頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四質(zhì)粒的種類：大腸桿菌的F因子細(xì)菌抗藥質(zhì)粒（R因子）大腸桿菌素質(zhì)粒（Col因子）降解質(zhì)粒Vi質(zhì)粒第67頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第68頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第69頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、細(xì)胞質(zhì)(cytoplast)及其內(nèi)含物(inclusin)細(xì)胞膜內(nèi)除核質(zhì)體外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)總稱為細(xì)胞質(zhì)。主要成分有核糖體、貯藏物、各種酶類、中間代謝物及質(zhì)粒等，少數(shù)細(xì)菌還存在有伴胞晶體或氣泡等。細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)與其他生物細(xì)胞質(zhì)的主要區(qū)別是其核糖核酸含量高，核糖核酸的含量可達(dá)固形物的15%～20%。據(jù)近代研究表明，細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)可分為細(xì)胞質(zhì)區(qū)和染色質(zhì)區(qū)。細(xì)胞質(zhì)區(qū)富于核糖核酸，染色質(zhì)區(qū)含有脫氧核糖核酸?！锛?xì)胞質(zhì)功能：細(xì)胞質(zhì)中含有豐富的酶系，是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成、轉(zhuǎn)化、代謝的場(chǎng)所。第70頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★核糖體（ribosome)分散在細(xì)胞質(zhì)中的顆粒狀結(jié)構(gòu)，由核糖體核酸（占60%）和蛋白質(zhì)（占40%）組成。細(xì)菌的核糖體沉降系數(shù)為70s，由50s大亞基和30s小亞基構(gòu)成。功能：是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的機(jī)構(gòu)。第71頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四細(xì)胞內(nèi)含物紫硫細(xì)菌、絲硫細(xì)菌、貝日阿托氏菌大腸桿菌、雷克博氏菌、藍(lán)細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌迂回螺菌、結(jié)核分枝桿菌、白喉幫桿菌

又稱顆粒狀內(nèi)含物，指細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形狀較大的顆粒狀構(gòu)造，包括各種貯藏物、氣泡、羧酶體等。固氮菌、產(chǎn)堿菌、腸桿菌

第72頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★聚-β-羥基丁酸（poly-β-hydroxybutirate，PHB）聚β－羥丁酸顆粒是許多細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)內(nèi)常含有的碳源類儲(chǔ)藏物，PHB不溶于水,易被脂溶性染料(蘇丹黑)著色。功能:貯存碳源、能源和降低滲透壓細(xì)菌：固氮菌、產(chǎn)堿菌、腸桿菌H--O—C—CH2—CO---OH〔〕CH3n(n﹥6)第73頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★異染粒（metachromaticgranule）

是普遍存在的貯藏物，大小為0.5～1μm，主要成分是多聚偏磷酸鹽的聚合物，分子呈線狀，嗜堿性強(qiáng)，用美蘭染色時(shí)著色較深，呈紫紅色，與菌體其他部位不同。功能：貯存磷元素和能量，降低滲透壓細(xì)菌：迂回螺菌、結(jié)核分枝桿菌、白喉棒桿菌ppppppp+ATP+ADP()

n+ATP()+ADPn+1第74頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★硫粒是硫元素的貯藏體，當(dāng)環(huán)境中H2S含量高時(shí)，在體內(nèi)積累S；當(dāng)H2S不足時(shí),S氧化成硫酸鹽，以提供被菌細(xì)胞生命活動(dòng)所需能量：功能：好氧硫細(xì)菌的能源；厭氧硫細(xì)菌的電子供體細(xì)菌：紫硫細(xì)菌、絲硫細(xì)菌、貝日阿托氏菌H2S→S→SO42-第75頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★氣泡

由蛋白質(zhì)膜構(gòu)成的充滿氣體的泡狀物。有些細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中含有幾個(gè)或多個(gè)氣泡。氣泡的功能：■調(diào)節(jié)細(xì)胞比重，加大菌體的浮力,借氣泡漂浮能力，以使其漂浮在合適的水層中，使無(wú)鞭毛菌在合適的環(huán)境中生長(zhǎng)■氣泡吸收空氣，空氣中的氧氣可供代謝需要細(xì)菌：藍(lán)細(xì)菌、水生細(xì)菌、鹽桿菌第76頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★羧酶體又稱羧化體，存在于一些自養(yǎng)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的多角形或六角形內(nèi)含物，大少與噬菌體相仿（10nm），內(nèi)含1，5－二磷酸核酮糖羧化酶，在自養(yǎng)細(xì)菌中起固定二氧化碳作用?；茏责B(yǎng)的硫桿菌屬貝日阿托氏菌屬部分自養(yǎng)的藍(lán)細(xì)菌第77頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、細(xì)菌特有的結(jié)構(gòu)★糖被★鞭毛★菌毛★芽孢第78頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四①糖被某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)。糖被的有無(wú)、厚薄與菌種的遺傳特性以及環(huán)境的營(yíng)養(yǎng)條件密切相關(guān)。糖被的成分一般是多糖，少數(shù)是蛋白質(zhì)或多肽，也有多糖與多肽復(fù)合型的。

糖被成分多糖多肽多肽和多糖：巨大芽孢桿菌蛋白質(zhì)：鼠疫耶爾森氏菌葡萄糖：腸膜狀明串珠菌果聚糖：變異鏈球菌纖維素：木醋桿菌純多糖雜多糖海藻酸：棕色固氮菌透明質(zhì)酸：鏈球菌聚D－谷氨酸：炭疽菌聚谷氨酰胺：黃單胞菌第79頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四根據(jù)糖被形狀和厚度的不同分為四類：★莢膜(capsule）：粘液狀物質(zhì)具有一定外形，相對(duì)穩(wěn)定地附著在細(xì)胞壁外，厚度＞0.2μm；★微莢膜（microcopsule)：粘液狀物質(zhì)較薄，厚度＜0.2μm，與細(xì)胞表面牢固結(jié)合；★粘液層(slimelayer)：粘液物質(zhì)沒(méi)有明顯邊緣，比莢膜松散，向周圍環(huán)境中擴(kuò)散增大黏性;★菌膠團(tuán)(zoogloea):包裹在細(xì)胞群體上的膠狀物質(zhì)第80頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★莢膜含有大量水分(約90%)，還有多糖或多肽聚合物。折光率很低，不易著色，一般用負(fù)染色法，即使背景和菌體著色，而莢膜不著色，使之襯托出來(lái)，可用顯微鏡觀察到。熒光顯微鏡下的莢膜第81頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四莢膜的形成★腸膜明串珠細(xì)菌只有在含糖量高、含氮量低培養(yǎng)基中產(chǎn)生莢膜；★炭疸芽孢桿菌只在寄主體內(nèi)才形成莢膜，在人工培養(yǎng)基上不形成莢膜；★肺炎雙球菌在生長(zhǎng)緩慢時(shí)形成莢膜(有毒性)；★鏈球菌在生長(zhǎng)早期形成莢膜，后期則消失

第82頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四糖被的功能★保護(hù)作用★透性屏障和離子交換系統(tǒng)★表面吸附作用，齲齒病的發(fā)生★細(xì)菌間的信息識(shí)別作用★堆積代謝廢物第83頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四糖被的應(yīng)用與危害★應(yīng)用：通過(guò)莢膜膨脹試驗(yàn)進(jìn)行細(xì)菌鑒定成為有價(jià)值的材料：★

Leucomostocmesenteroides提取制備生化試劑和代血漿；★野菜黃單胞菌（Xanthomonascampestris）提取黃原膠；★用產(chǎn)菌膠團(tuán)的菌進(jìn)行污水處理；

※危害：食品變質(zhì)發(fā)粘；增強(qiáng)致病力；造成嚴(yán)重齲齒第84頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四②鞭毛（flagellum）某些細(xì)菌表面由細(xì)胞內(nèi)生出的細(xì)長(zhǎng)、波曲的蛋白質(zhì)附屬物結(jié)構(gòu)。大多數(shù)球菌不生鞭毛，桿菌中有的生鞭毛有的不生鞭毛，弧菌與螺旋菌都生鞭毛。

★鞭毛的觀察：

1)從固體培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)判斷

2)光學(xué)顯微鏡（懸滴法）

3)光學(xué)顯微鏡特殊鞭毛染色

4)電鏡

5)半固體穿刺培養(yǎng)

鞭毛的長(zhǎng)度：一般為15～20μm，最長(zhǎng)達(dá)70μm鞭毛的直徑為0.01～0.02μm.第85頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★鞭毛的著生方式第86頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★鞭毛的結(jié)構(gòu)

鞭毛絲：中空螺旋狀、絲狀結(jié)構(gòu)，球蛋白亞基螺旋排列。鞭毛鉤：又稱鉤形鞘，是連接鞭毛絲和基體的一個(gè)彎曲筒狀部分，蛋白質(zhì)亞基組成。G–菌：L環(huán)、P環(huán)、S環(huán)、M環(huán)G+菌：S環(huán)，M環(huán)基體：由若干個(gè)盤狀物即環(huán)組成。鞭毛蛋白，3萬(wàn)～6萬(wàn)D，不同種由不同球蛋白分子亞基構(gòu)成，有些含多糖、類脂等，為極好的抗原。第87頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★鞭毛的運(yùn)動(dòng)鞭毛的生理功能是運(yùn)動(dòng)，一般運(yùn)動(dòng)速度極高，每秒達(dá)20～80μm，最高可達(dá)100μm.拴菌實(shí)驗(yàn)：

將單毛菌鞭毛的游離端用相應(yīng)抗體牢固的“拴”在載玻片上，然后在顯微鏡下觀察細(xì)胞的行為，結(jié)果表明該菌只能在載玻片上不斷的打轉(zhuǎn)而未作伸縮揮動(dòng)，從而肯定了“旋轉(zhuǎn)論”，否定了“揮鞭論”。第88頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四③菌毛(fimbria）與性菌毛（sex－pili）菌毛比鞭毛短而細(xì)（直徑3～10nm），數(shù)目常多于鞭毛（250～300條），結(jié)構(gòu)和功能不同于鞭毛，無(wú)基體結(jié)構(gòu)，發(fā)生于質(zhì)膜或緊貼質(zhì)膜的細(xì)胞質(zhì)中，能使細(xì)胞吸附在固體表面或液體表面。性菌毛為類似于菌毛的毛狀物，比菌毛稍長(zhǎng)，數(shù)量比菌毛少，只有一根或幾根。性菌毛在細(xì)菌接合交配時(shí)起作用。

第89頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四④芽胞(endospore，spore)某些細(xì)菌生長(zhǎng)到一定階段或在一定環(huán)境條件下，細(xì)胞的正常生長(zhǎng)和分裂停止，細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì)濃縮，逐步行成一個(gè)圓形、橢圓形或圓柱形的，對(duì)不良環(huán)境有較強(qiáng)抵抗力的特殊結(jié)構(gòu)，稱為芽胞。芽胞成熟后可自行從芽胞囊中釋放出來(lái)。因芽胞的形成都是在細(xì)胞內(nèi)，故又稱內(nèi)生孢子。芽胞芽胞囊第90頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、芽孢的形態(tài)大小第91頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第92頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、能形成芽孢的細(xì)菌種類

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(shù)菌種可形成芽孢?！锂a(chǎn)生芽孢的幾個(gè)屬：(Bacillus)芽孢桿菌屬(Clostridium)梭狀芽孢桿菌屬(Sporosarcina)芽孢八疊球菌屬第93頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、芽孢的組成和結(jié)構(gòu)芽孢的結(jié)構(gòu)芽孢的外壁層厚而致密，主要成分為脂蛋白，通透性差,不易著色。核心含有大量的DNA、RNA、蛋白質(zhì)酶等物質(zhì)，還含有2,6－吡啶二羧酸（DPA）,DPA是芽孢特有的成分。一般以DPA－Ca的形式存在。皮層主要含芽孢肽聚糖、DPA－Ca，皮層體積大，比較致密。芽孢平均含水量低,約40%.芽孢有多層結(jié)構(gòu)，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮層和核心：第94頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、芽孢的形成過(guò)程軸絲形成

形成前芽孢

前芽孢隔膜形成

前芽孢發(fā)育成熟芽孢形成芽孢囊裂解

第95頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、芽孢的特性★對(duì)高溫、干燥、輻射、化學(xué)藥物有強(qiáng)大的抵抗力★含水量低、壁厚致密，通透性差,不易著色，折光性強(qiáng)★芽胞內(nèi)新陳代謝幾乎停止，處于休眠狀態(tài)，但保持潛在萌發(fā)力★一個(gè)芽孢萌發(fā)只產(chǎn)生一個(gè)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的細(xì)胞第96頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★伴胞晶體（parasporalcrystal）Bacillusthuringiensis（蘇云金芽孢桿菌）在形成芽孢的同時(shí)，會(huì)在芽孢旁形成一個(gè)菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體（即δ內(nèi)毒素）稱為伴胞晶體。它的干重可達(dá)芽孢囊的約30%，由18種氨基酸組成，大小約0.6＊2.0μm。伴胞晶體對(duì)200多種昆蟲(chóng)尤其是鱗翅目昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)有毒殺作用，因此可以用做生物農(nóng)藥（Bt）。第97頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四6、研究芽孢的意義★分類鑒定★保存菌種★分離菌種★生物殺蟲(chóng)★滅菌標(biāo)準(zhǔn)第98頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、細(xì)菌染色法細(xì)菌染色法死菌活菌正染色負(fù)染色簡(jiǎn)單染色法鑒別染色法革蘭氏染色法抗酸性染色法芽孢染色法姬姆薩染色法莢膜染色法采用美藍(lán)或TTC(氯化三苯基四氮唑）第99頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四負(fù)染色法

又稱襯托染色法、間接染色法、背景染色法，是一種易于在電子顯微鏡下觀察試樣的微細(xì)結(jié)構(gòu)的方法。用磷鎢酸鈉、醋酸氧鈾等電子密度高的物質(zhì)，嵌入生物試樣的間隙，根據(jù)產(chǎn)生的對(duì)比進(jìn)行觀察，而非原來(lái)意義上的物質(zhì)染色，與通常在電子顯微鏡中所得的陽(yáng)面物像不同，而是陰面物像。最早由S.Brenner和R.Horne（1959）用于病毒粒子的觀察，以后利用此法很快地積累了病毒、細(xì)菌以及分層蛋白質(zhì)的微細(xì)結(jié)構(gòu)等方面的知識(shí)。負(fù)染色法需要使用酸性染料來(lái)染色，如伊紅或苯胺黑。在負(fù)染色法中，標(biāo)本不需要熱固定，細(xì)胞不會(huì)因?yàn)榛瘜W(xué)藥物的影響而變形，可觀其自然之大小與型態(tài),對(duì)于不易染色的細(xì)菌或病毒也能觀察。

第100頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四簡(jiǎn)單染色法涂片干燥固定染色1min水洗、吸干鏡檢第101頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四抗酸染色法步驟：涂片固定

石炭酸復(fù)紅初染

3%醋酸酒精脫色

美藍(lán)復(fù)染

鏡檢紅色藍(lán)色（抗酸菌）（非抗酸菌）第102頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四革蘭氏染色法（GramStain）步驟：結(jié)晶紫初染碘液媒染乙醇脫色番紅復(fù)染涂片固定紫色（陽(yáng)性菌）紅色（陰性菌）第103頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Figure1-AGramstainofGram+Staphylococcuscells.Figure2-GramstainofGram-E.colicells第104頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、細(xì)菌的繁殖一般為無(wú)性繁殖，二分裂法。同形裂殖：裂殖后形成的子細(xì)胞大小相等。異形裂殖：分裂產(chǎn)生兩個(gè)大小不等的子細(xì)胞。細(xì)菌分裂過(guò)程：①菌體伸長(zhǎng)，核質(zhì)體分裂②形成橫隔壁③子細(xì)胞分離無(wú)性繁殖有性繁殖☆少數(shù)有菌毛的菌可進(jìn)行有性繁殖方式第105頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、細(xì)菌的群體形態(tài)▲固體培養(yǎng)時(shí)的群體形態(tài)：①菌落（colony)②單菌落（clone)③菌苔(lawn)cultureplate▲液體培養(yǎng)時(shí)的群體形態(tài)：（一）種類：第106頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）菌落形態(tài)

不同的微生物種類，其菌落特征不同。同一種菌在不同培養(yǎng)條件下菌落特征也不盡相同。菌落的特征包括：1、大小2、顏色3、透明度4、表面狀態(tài)5、質(zhì)地6、邊緣形態(tài)7、隆起形狀（正面觀）第107頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四菌落描述★隆起特征★邊緣特征★表面特征沒(méi)有鞭毛不運(yùn)動(dòng)的細(xì)菌，特別是球菌，常形成較小、較厚、邊緣較整齊的菌落；有鞭毛的細(xì)菌則較大而扁平，邊緣波狀、鋸齒狀等；有莢膜的細(xì)菌菌落較大并且表面光滑，而沒(méi)有莢膜的則表面較粗糙；具有芽孢的細(xì)菌菌落表面常有褶皺并且不透明。第108頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Samplesweretakenfromthenumberedcoloniesandexaminedmicroscopically第109頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（三）影響菌落形態(tài)的因素

各種微生物在一定條件下形成的菌落，其形態(tài)特征有一定的穩(wěn)定性和專一性，因而可以作為識(shí)別、鑒定菌種的一個(gè)依據(jù)，但也受某些因素的影響，觀察時(shí)應(yīng)加以注意?！镟徑洹锱囵B(yǎng)時(shí)間★培養(yǎng)基成分★培養(yǎng)溫度一般都較小，菌落與培養(yǎng)基結(jié)合不緊密，用接種針容易挑起，多數(shù)表面較光滑、濕潤(rùn)、較粘稠，易挑取，質(zhì)地均勻，色澤多樣。細(xì)菌菌落特征：第110頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四七、工業(yè)上重要細(xì)菌的形態(tài)、特性及其應(yīng)用1、革蘭氏陰性無(wú)芽孢桿菌（1）大腸埃希氏菌(Escherichiacoli)

簡(jiǎn)稱為大腸桿菌，是最為著名的原核生物。形態(tài)：短桿或長(zhǎng)桿狀，0.5～1.0×1.0～3.0um，革蘭氏陰性，運(yùn)動(dòng)(周毛)或不運(yùn)動(dòng)，無(wú)芽孢，一般無(wú)莢膜。菌落呈白色至黃白色，擴(kuò)展，光滑，閃光。Escherich屬菌株和大多數(shù)大腸桿菌是無(wú)害，但也有些大腸桿菌是致病的，會(huì)引起腹瀉和尿道感染。

第111頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四O-157（腸胃出血性大腸桿菌）本身對(duì)人無(wú)害，獲得新基因產(chǎn)生溶血菌素破壞人體的紅血球、血小板和腎臟組織。有鞭毛的大腸桿菌的菌體在醫(yī)學(xué)上稱“O抗原”，根據(jù)其性質(zhì)不同，可將所有大腸桿菌分為173類，O-157即指編號(hào)為157的大腸桿菌O抗原。主要因它易于在實(shí)驗(yàn)室操作、生長(zhǎng)迅速，而且營(yíng)養(yǎng)要求低。應(yīng)用：作為宿主供大量的細(xì)菌病毒生長(zhǎng)繁殖最早用作基因工程的宿主菌工業(yè)上生產(chǎn)谷氨酸脫羧酶、天冬酰胺酶和制備天冬氨酸、蘇氨酸及纈氨酸等食品業(yè)和飲用水衛(wèi)生檢驗(yàn)的指示菌第112頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）醋酸桿菌（Acetobacter）

菌體從橢圓至桿狀，單個(gè)、成對(duì)或成鏈，革蘭氏陰性，運(yùn)動(dòng)（周毛）或不運(yùn)動(dòng)，不生芽孢。好氣菌；在含糖、乙醇和酵母膏的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好。應(yīng)用：有機(jī)酸(食醋等）葡萄糖異構(gòu)酶(高果糖漿)山梨糖(維C中間體）第113頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）假單胞菌（Pseudomonas）革蘭氏陰性，直或微彎桿菌，單個(gè)，卵圓到短桿，有的長(zhǎng)桿，大多數(shù)為0.5～1.0×1.5～4μm，無(wú)芽孢，極生鞭毛運(yùn)動(dòng)（單毛或叢毛），有少數(shù)種不運(yùn)動(dòng)。菌苔不明顯呈色，可產(chǎn)生水溶性色素。氧化性而非發(fā)酵性異養(yǎng)菌（氧化葡萄糖，分解蛋白質(zhì)和利用無(wú)機(jī)氮）應(yīng)用：生產(chǎn)維C、抗生素、酶制劑、有機(jī)酸；從石油產(chǎn)品制造產(chǎn)品（水楊酸等）；消除環(huán)境污染（處理石油廢水，含酚、氰和化學(xué)農(nóng)藥的污水等）第114頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、革蘭氏陽(yáng)性無(wú)芽孢桿菌(1)短桿菌（Brevibacterium）短而直的桿菌革蘭氏陽(yáng)性大多數(shù)不運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)種具有周毛或極毛）無(wú)芽孢黃色短桿菌乳糖發(fā)酵短桿菌發(fā)酵生產(chǎn)各種氨基酸產(chǎn)氨短桿菌

發(fā)酵生產(chǎn)核苷酸類產(chǎn)物（ATP、IMP、NAD、輔酶、FAD等）第115頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）棒狀桿菌（Corynebacterium）革蘭氏陽(yáng)性直桿菌（一端膨大的棒狀）折斷分裂（成八字形排列或柵狀排列）大多數(shù)種不運(yùn)動(dòng)多數(shù)好氧谷氨酸棒狀桿菌北京棒狀桿菌

味精生產(chǎn)中使用的主要菌種

第116頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）乳酸桿菌（Lactobacillus）革蘭氏陽(yáng)性、長(zhǎng)絲（單個(gè)或成鏈）、無(wú)芽孢、多數(shù)不運(yùn)動(dòng)、微好氧菌

葡萄糖

同型發(fā)酵乳酸異型發(fā)酵乳酸乙醇EMP途徑（丙酮酸還原）磷酸解酮酶途徑（PK)EMP:磷酸甘油醛生成乳酸HMP:乙酰磷酸還原成乙醇★德氏乳酸桿菌工業(yè)乳酸德氏乳桿菌保加利亞亞種嗜酸乳桿菌干酪乳桿菌酸奶干酪第117頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（4）雙歧桿菌（Bifidobacterium）菌體細(xì)胞呈現(xiàn)多形態(tài)革蘭氏陽(yáng)性不形成芽孢不運(yùn)動(dòng)不抗酸厭氧菌葡萄糖

雙歧途徑乳酸乙醇活性雙歧桿菌的乳制品或微生態(tài)制劑第118頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（5）丙酸桿菌（Propionibacterium）革蘭氏陽(yáng)性無(wú)芽孢不運(yùn)動(dòng)細(xì)胞呈多形態(tài)薛氏丙酸桿菌傅氏丙酸桿菌丙酸維生素B12

第119頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.革蘭氏陽(yáng)性芽孢桿菌（1）枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）

直狀、近直狀的桿菌周生或側(cè)生鞭毛革蘭氏陽(yáng)性，無(wú)莢膜芽孢0.5×1.51.8m,中生或近中生枯草芽孢桿菌是工業(yè)發(fā)酵的重要菌種之一。主要生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、5’-核苷酸酶、某些氨基酸及核苷。第120頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）芽孢梭菌（Clostridium）細(xì)胞桿狀，有芽孢(芽孢大于菌體寬)以周毛運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)革蘭氏陽(yáng)性，少數(shù)為陰性或不定專性厭氧菌

丙酮丁醇芽孢梭菌

丁酸梭狀芽孢桿菌

工業(yè)生產(chǎn)丙酮丁醇

丁酸或己酸第121頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4．革蘭氏陽(yáng)性球菌★鏈球菌（Streptococcus）

細(xì)胞球狀或卵球狀，排列成鏈或成對(duì)不運(yùn)動(dòng)，少數(shù)腸球菌運(yùn)動(dòng)革蘭氏陽(yáng)性無(wú)芽孢厭氧菌乳鏈球菌

乳鏈球菌肽（Nisin）乳酸菌素（lactolin）天然食品防腐劑嗜熱鏈球菌(與保加利亞乳桿菌混合)酸牛乳和干酪生產(chǎn)的發(fā)酵劑微球菌（Micrococcus）、明串珠菌（Leuconostoc）第122頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)放線菌(Actinomycetes)

第123頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四概述★放線菌是一類主要呈菌絲狀生長(zhǎng)和以孢子繁殖的陸生性較強(qiáng)的原核生物。幾乎都呈革蘭氏陽(yáng)性，與細(xì)菌同屬原核微生物，具有特殊的土霉味。放線菌菌落中的菌絲常從一個(gè)中心向四周輻射狀呈放射狀生長(zhǎng)，并因此而得名?！锓啪€菌只是形態(tài)上的分類，不是生物學(xué)分類的一個(gè)名詞。有些細(xì)菌和真菌都可以劃歸到放線菌。

★分布：在含水量較低、有機(jī)物豐富、呈微堿性土壤中。每克土壤中約含放線菌孢子107個(gè)。

第124頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★放線菌的應(yīng)用

放線菌與人類的關(guān)系密切，絕大多數(shù)屬有益菌，對(duì)人類的健康的貢獻(xiàn)尤為突出?！a(chǎn)生大量的、種類繁多的抗菌素※次級(jí)代謝產(chǎn)物作為生化藥物※環(huán)境保護(hù)、提高土壤肥力、促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)第125頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★放線菌的危害

只有極少數(shù)放線菌對(duì)人類構(gòu)成危害?！锬承〢ctinomyces（放線菌屬）菌種引起動(dòng)物放線菌?。ㄆつw、腦、肺和足部感染）；★某些Nocardia（諾卡氏菌屬）引起人和動(dòng)物的諾卡氏菌??；★少數(shù)放線菌能引起植物病害。第126頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、放線菌與細(xì)菌的對(duì)比①同屬原核微生物：細(xì)胞核無(wú)核膜、核仁和真正的染色體；細(xì)胞質(zhì)中缺乏線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器；核糖體為70S；②細(xì)胞結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成相似：細(xì)胞具細(xì)胞壁，主要成分為肽聚糖，并含有DPA；放線菌菌絲直徑與細(xì)菌直徑基本相同；③最適生長(zhǎng)pH范圍與細(xì)菌基本相同，一般呈微堿性；④都對(duì)溶菌酶和抗生素敏感，對(duì)抗真菌藥物不敏感；⑤繁殖方式為無(wú)性繁殖，遺傳特性與細(xì)菌相似。第127頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、放線菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)放線菌種類很多，多數(shù)放線菌具有發(fā)育良好的分支狀菌絲體，少數(shù)為桿狀或原始絲狀的簡(jiǎn)單形態(tài)。菌絲大多無(wú)隔膜，其粗細(xì)與桿狀細(xì)菌相似，直徑為1微米左右。細(xì)胞中具核質(zhì)而無(wú)真正的細(xì)胞核，細(xì)胞壁含有胞壁酸與二氨基庚二酸，而不含幾丁質(zhì)和纖維素。第128頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四放線菌的代表屬鏈霉菌屬（Streptomyces）諾卡氏菌屬（Nocardia）放線菌屬(Actinomyces)小單孢菌屬(Micromonospora)鏈孢囊菌屬（Streptosporangium）

第129頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、鏈霉菌屬（Streptomyces）鏈霉菌屬（Streptomyces）與人類關(guān)系最密切、分布最廣、種類最多、形態(tài)最典型；主要生長(zhǎng)在含水量較低、通氣較好的土壤中；

具有發(fā)育良好的菌絲體，菌絲體分枝，無(wú)隔膜，直徑約0.4～1微米，長(zhǎng)短不一，多核。菌絲體有營(yíng)養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲之分，孢子絲再形成分生孢子。孢子絲和孢子的形態(tài)因種而異，這是鏈霉菌屬分種的主要識(shí)別性狀之一；中國(guó)科學(xué)院北京微生物所根據(jù)氣生菌絲的顏色（孢子堆的顏色）、基內(nèi)菌絲的顏色、可溶性色素、孢子絲的形狀、孢子的形狀和表面結(jié)構(gòu)等特征，將鏈霉菌分為14個(gè)種組，每個(gè)種組又包括許多不同的種。第130頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

研究表明抗生素主要由放線菌產(chǎn)生，而其中90%由鏈霉菌產(chǎn)生，鏈霉菌中50%以上的都能產(chǎn)生抗生素?！镦溍顾亍锿撩顾亍锝z裂霉素★制霉菌素★卡那霉素★井岡霉素第131頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★鏈霉素屬于氨基糖甙堿性化合物（鏈霉胍、鏈霉糖和N－甲基-L-葡萄糖胺）；由灰色鏈霉菌發(fā)酵生產(chǎn)；肌肉注射，抗結(jié)核治療。鏈霉素化學(xué)式鏈霉素分子中鏈霉糖部分醛基被還原成伯醇基后，就成為雙氫鏈霉素，抗菌效能與鏈霉素大致相同，但對(duì)聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)的毒性比鏈霉素大?！镉蓾矜溍咕a(chǎn)生，通常以半合成方法生產(chǎn)。

第132頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四鏈霉素作用機(jī)制：經(jīng)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)通過(guò)細(xì)菌細(xì)胞膜，與細(xì)菌核糖體30S亞單位的特殊受體蛋白結(jié)合，干擾信息核糖核酸與30S亞單位間起始復(fù)合物的形成，抑制蛋白合成，使DNA發(fā)生錯(cuò)讀，導(dǎo)致無(wú)功能蛋白質(zhì)的合成；使多聚核糖體分裂而失去合成蛋白的功能，使大量氨基糖苷類進(jìn)入菌體，細(xì)菌細(xì)胞膜斷裂，細(xì)胞死亡。第133頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★土霉素屬于四環(huán)素類，可用于治療立克次體病，包括流行性斑疹傷寒、地方性斑疹傷寒、洛磯山熱、恙蟲(chóng)病和Q熱，支原體屬感染和衣原體屬感染等疾病。作用機(jī)制：

特異性地與細(xì)菌核糖體30S亞基的A位置結(jié)合，抑制肽鏈的增長(zhǎng)和影響細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成。第134頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★絲裂霉素屬細(xì)胞周期非特異性藥物，由鏈霉菌生產(chǎn)提??；化學(xué)結(jié)構(gòu)具有苯醌、乙酰亞胺基及氨甲酰三個(gè)活性基團(tuán)；治療：胃癌、結(jié)腸癌、肝癌、胰腺癌、非小細(xì)胞肺癌、乳腺癌和癌性胸、腹水等★作用機(jī)理：與烷化劑相似，與DNA鏈形成交聯(lián)，抑制DNA復(fù)制，對(duì)RNA也有抑制作用。第135頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★制霉菌素一種多烯型抗生素，分子式C47H75NO17。1950年發(fā)現(xiàn)土壤微生物Streptomycesnoursei能分泌一種抗霉菌的物質(zhì)，從而發(fā)現(xiàn)了第一種抗霉菌的抗生素。具有共軛多烯大環(huán)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)，能抑制真菌和皮蘚菌的活性，對(duì)細(xì)菌無(wú)抑制作用?！镒饔脵C(jī)制：與真菌細(xì)胞膜上的甾醇相結(jié)合，致細(xì)胞膜通透性的改變，以致重要細(xì)胞內(nèi)容物漏失而發(fā)揮抗真菌作用。第136頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★卡那霉素一種由卡那鏈霉菌(Streptomyceskanamyceticus)產(chǎn)生的氨基糖苷類抗生素，含卡那霉素A、B和C三個(gè)組分，卡那霉素A為主要組分。作用于結(jié)核桿菌、大腸桿菌、克雷白桿菌、腸桿菌屬、變形桿菌和金黃色葡萄球菌?！镒饔脵C(jī)理：通過(guò)與30S核糖體亞單位結(jié)合而使細(xì)菌蛋白質(zhì)合成發(fā)生錯(cuò)讀。第137頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★井岡霉素是一種放線菌產(chǎn)生的抗生素，具有較強(qiáng)的內(nèi)吸性，易被菌體細(xì)胞吸收并在其內(nèi)迅速傳導(dǎo)，干擾和抑制菌體細(xì)胞生長(zhǎng)和發(fā)育。主要用于水稻紋枯病，也可用于水稻稻曲病以及蔬菜和棉花等作物病害的防治。

第138頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★鏈霉菌菌絲根據(jù)形態(tài)和功能不同可分為：孢子絲(Reproductivemycelium)氣生菌絲(Aerialmycelium)營(yíng)養(yǎng)菌絲(Vegetativemycelium）第139頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四營(yíng)養(yǎng)菌絲（vegetativemycelium）鏈霉菌的孢子落在適宜的固體基質(zhì)表面，在適宜條件下吸收水分，孢子腫脹萌發(fā)出芽進(jìn)一步向四周表面和內(nèi)部伸展形成營(yíng)養(yǎng)菌絲，又稱初級(jí)菌絲（primarymycelium）、基內(nèi)菌絲(Substratemycelium）。直徑在0.2～0.8微米之間，色淡。主要功能是吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和排泄代謝產(chǎn)物，可產(chǎn)生黃、藍(lán)、紅、綠、褐和紫等水溶色素和脂溶性色素，色素在放線菌的分類和鑒定上有重要的參考價(jià)值。放線菌中多數(shù)種類的基內(nèi)菌絲無(wú)隔膜，不斷裂，如鏈霉菌屬和小單孢菌屬等；但有一類放線菌，如諾卡氏菌型放線菌的基內(nèi)菌絲生長(zhǎng)一定時(shí)間后形成橫隔膜，繼而斷裂成球狀或桿狀小體。

第140頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四氣生菌絲(Aerialmycelium)氣生菌絲（aerialmycelium）是基內(nèi)菌絲長(zhǎng)出培養(yǎng)基外并伸向空間的菌絲，又稱二級(jí)菌絲（secondarymycelium）。在顯微鏡下觀察時(shí)，一般氣生菌絲顏色較深，比基內(nèi)菌絲粗，直徑為1.0～1.4微米，長(zhǎng)度相差懸殊，形狀直伸或彎曲，可產(chǎn)生色素，多為脂溶性色素。

第141頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四孢子絲（sporehypha）孢子絲是當(dāng)氣生菌絲發(fā)育到一定程度，其頂端分化出的可形成孢子的菌絲，又稱繁殖菌絲，通過(guò)橫割分裂方式，產(chǎn)生分生孢子（Conidia，spore）。

放線菌孢子絲的形態(tài)及其在氣生菌絲上的排列方式，隨菌種不同而異，是鏈球菌菌種鑒定的重要依據(jù)。第142頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、放線菌營(yíng)養(yǎng)菌絲匍匐生長(zhǎng)于培養(yǎng)基內(nèi)，吸收營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)菌絲發(fā)育到一定階段，伸向空間形成氣生菌絲氣生菌絲發(fā)育到一定階段，其上可分化出形成孢子的菌絲，即孢子絲第143頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四放線菌孢子絲類型孢子絲的形狀有直形、波曲、鉤狀、螺旋狀，螺旋狀的孢子絲較為常見(jiàn)，其螺旋的松緊、大小、螺數(shù)和螺旋方向因菌種而異。孢子絲的著生方式有對(duì)生、互生、叢生與輪生（一級(jí)輪生和二級(jí)輪生）等多種。

第144頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四放線菌孢子絲的顯微圖片單輪生螺旋狀第145頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四孢子的形態(tài)與特點(diǎn)第146頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四分生孢子（Conidia，spore）

第147頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四放線菌孢子形成的方式

◆橫隔分裂形成分生孢子鏈霉菌孢子、諾卡氏菌◆形成孢子囊產(chǎn)生孢囊孢子鏈孢囊菌和游動(dòng)放線菌◆在菌絲頂端形成少量孢子小單孢菌、小雙孢菌和小四孢菌第148頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四多數(shù)沒(méi)有氣生菌絲，只有營(yíng)養(yǎng)菌絲。在培養(yǎng)15h至4天內(nèi)，菌絲體產(chǎn)生橫膈膜，分枝的菌絲體突然全部斷裂成桿狀、球狀或帶叉的桿狀體。菌落外貌與結(jié)構(gòu)多樣，一般比鏈霉菌菌落小，表面崎嶇多皺，致密干燥，一觸即碎，或者為面團(tuán)；有的種菌落平滑或凸起，無(wú)光或發(fā)亮呈水浸狀。多數(shù)為好氣性腐生菌，少數(shù)為厭氣性寄生菌。能同化各種碳水化合物，有的能利用碳?xì)浠衔?、纖維素等。諾卡氏菌主要分布于土壤。產(chǎn)生利福霉素（結(jié)核分枝桿菌、麻瘋分枝菌）2、諾卡氏菌屬（Nocardia）

第149頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、放線菌屬(Actinomyces)多為致病菌，只有營(yíng)養(yǎng)菌絲，直徑小于1微米，有橫隔，可斷裂成“V”形或“Y”形體，無(wú)氣生菌絲，也不形成孢。典型代表有牛型放線菌、衣氏放線菌。一般為厭氣菌或兼性厭氣菌。生長(zhǎng)需要較豐富的營(yíng)養(yǎng)，通常在培養(yǎng)基中加放血清或心、腦浸汁等。第150頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、小單孢菌屬(Micromonospora)菌絲體纖細(xì)，直徑0.3～0.6微米，無(wú)橫隔膜、不斷裂、菌絲體侵入培養(yǎng)基內(nèi)，不形成氣生菌絲。只在菌絲上長(zhǎng)出很多分枝小梗，頂端著生一個(gè)孢子。菌落比鏈霉菌小得多，一般2～3毫米，通常橙黃色，也有深褐、黑色、藍(lán)色者；菌落表面覆蓋著一薄層孢子堆。一般為好氣性腐生，能利用各種氮化物的碳水化合物。大多分布在土壤或湖底泥土中，堆肥的廄肥中也有不少。此屬約30多種，也是產(chǎn)抗生素較多的一個(gè)屬。例如慶大霉素(絳紅小單孢菌和棘孢小單孢菌)、利福霉素、鹵霉素等。第151頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、鏈孢囊菌屬（Streptosporangium）主要特點(diǎn)是能形成孢囊和孢囊孢子。有時(shí)還可形成螺旋孢子絲，成熟后分裂為分生孢子。此屬菌的營(yíng)養(yǎng)菌體分枝很多，橫隔稀少，直徑0.5～1.2微米，氣生菌絲體成叢、散生或同心環(huán)排列。此屬菌約15種以上，其中因不少種可產(chǎn)生廣譜抗生素：★多霉素（polymycin）：粉紅鏈孢囊菌產(chǎn)生，抑制革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌、革蘭氏陰性細(xì)菌、病毒、腫瘤等；★綠菌素：綠灰鏈孢囊菌產(chǎn)生，對(duì)細(xì)菌、霉、酵母菌均有作用；★兩性西伯利亞霉素：西伯利亞鏈孢囊菌產(chǎn)生，對(duì)腫瘤療效。

第152頁(yè)，共166頁(yè)，2023年，2月20日，星期四6、游動(dòng)放線菌屬（Actinoplanes）通常在沉沒(méi)水中的葉片上生長(zhǎng)。氣生菌絲體一般有或極少；營(yíng)養(yǎng)菌絲分枝或多或少，隔膜或有或無(wú)，直徑約0.2～2.6微米；以孢囊孢子繁殖，孢囊形成于營(yíng)養(yǎng)菌絲體上或孢囊梗上，孢囊梗直形或分枝，每分枝頂端形成一至數(shù)個(gè)孢囊，孢囊孢子通常略有棱角，并有一至數(shù)個(gè)