原核微生物專業(yè)知識(shí)講座

第二章原核微生物形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功效原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第1頁(yè)

2.1細(xì)菌

2.2古細(xì)菌

2.3放線菌

2.4藍(lán)細(xì)菌

2.5其它原核微生物

原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第2頁(yè)2.1細(xì)菌：

細(xì)菌（Bacteria）:是一類(lèi)個(gè)體微小、有細(xì)胞壁單細(xì)胞原核微生物。

2.1.1細(xì)菌形態(tài)與排列：

在一定條件下，細(xì)菌有各自細(xì)胞形態(tài)并基本保持恒

定。

球形（球菌）

基本形態(tài)：桿狀（桿菌）

螺旋狀（螺旋菌）(1)球菌：原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第3頁(yè)原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第4頁(yè)單球菌

四聯(lián)球菌葡萄球菌原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第5頁(yè)（2）桿菌：在自然界中最為常見(jiàn)。是細(xì)菌中最大一個(gè)，形態(tài)呈桿狀。短桿菌：菌體較粗短，似球形，兩邊鈍圓。長(zhǎng)桿菌：菌體細(xì)長(zhǎng)，長(zhǎng)：寬＞2棒桿菌：在桿菌細(xì)胞一端或兩端膨大。北京棒桿菌。分枝桿菌：細(xì)胞細(xì)長(zhǎng)，有時(shí)呈分枝狀。按桿菌排列則有：鏈形、柵形、八字形、帶衣鞘絲狀等。鏈桿菌：桿狀細(xì)胞呈鏈存在.原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第6頁(yè)原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第7頁(yè)短桿菌

炭疽病病原菌-------炭疽桿菌破傷風(fēng)梭菌原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第8頁(yè)雙歧桿菌梭狀芽孢桿菌原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第9頁(yè)（3）螺旋菌細(xì)胞形態(tài)呈彎曲或螺旋狀。依據(jù)彎曲程度大小能夠分為：弧菌：彎曲度不足一圈，“C”型

通常偏端生鞭毛，單生或叢生。螺菌：回轉(zhuǎn)大于一周呈螺旋狀。

通常兩端生鞭毛。

螺旋體：螺旋6環(huán)以上，菌體無(wú)鞭毛，體柔軟，有收縮運(yùn)動(dòng)軸絲，無(wú)細(xì)胞壁或薄。是介于細(xì)菌與原生動(dòng)物之間單細(xì)胞原核生物。梅毒密螺旋體。

原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第10頁(yè)除了這三種較為經(jīng)典形態(tài)外，還發(fā)覺(jué)少數(shù)其它形態(tài)細(xì)菌，如：三角形、矩形、圓盤(pán)形?；魜y弧菌螺旋菌原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第11頁(yè)（4）畸形和衰頹形畸形：是因?yàn)榛瘜W(xué)或物理因子刺激，妨礙了細(xì)胞正常發(fā)育而引發(fā)異常形態(tài)。衰頹形：是因?yàn)榕囵B(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，細(xì)胞衰老，營(yíng)養(yǎng)缺乏或自身代謝產(chǎn)物積累過(guò)多等原因而引發(fā)異常形態(tài)。這兩種原因造成菌體異常往往是暫時(shí)，在一定條件下是能夠恢復(fù)正常。

原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第12頁(yè)2.1.2細(xì)菌大?。?/p>

細(xì)菌個(gè)體大小通常以微米（μm）表示。1μm＝10－6m

＊球菌個(gè)體大小以其直徑表示，普通在0.2—1.5μm

＊桿菌個(gè)體大小以其寬度(直徑)×長(zhǎng)度表示，普通為（0.5～1）×（1～5）

＊螺旋菌個(gè)體大小以其寬度(直徑)×長(zhǎng)度（兩端間直線距離）表示，普通為（0.3～1）×（1～8）當(dāng)前發(fā)覺(jué)最大細(xì)菌0.32～1mm，最小細(xì)菌（納米細(xì)菌）只有50nm。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第13頁(yè)2.1.3細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功效：

細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)分為：基本結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)。

基本結(jié)構(gòu)：也叫“普通結(jié)構(gòu)”，全部細(xì)菌共有，生命必需。包含：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和核質(zhì)體等。

特殊結(jié)構(gòu)：也叫“從屬結(jié)構(gòu)”，是一些種類(lèi)細(xì)菌特有或者在特殊環(huán)境條件下才形成細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如：鞭毛、菌毛、莢膜、芽孢、伴孢晶體等。是細(xì)菌分類(lèi)判定主要依據(jù)。

2.1.3.1細(xì)菌細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)：（1）細(xì)胞壁（cellwall）：是位于細(xì)胞表面，內(nèi)側(cè)緊貼細(xì)胞膜一層較為堅(jiān)韌，略具彈性細(xì)胞結(jié)構(gòu)。約占干重10～25%。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第14頁(yè)細(xì)胞壁功效：a.保護(hù)細(xì)胞免受機(jī)械性或滲透壓破壞b.維持細(xì)胞特定外形c.是細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換第一屏障d.為鞭毛運(yùn)動(dòng)提供可靠支點(diǎn)，幫助鞭毛運(yùn)動(dòng)e.是細(xì)胞分裂所必須f.決定細(xì)菌抗原性、致病性和對(duì)噬菌體特異敏感性g.與細(xì)菌革蘭氏染色反應(yīng)親密相關(guān)。細(xì)菌革蘭氏染色反應(yīng)：★草酸銨結(jié)晶紫碘液95％乙醇蕃紅（媒染）（脫色）（復(fù)染）原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第15頁(yè)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成：革蘭氏陽(yáng)性菌：紫色

肽聚糖（40-95%）（G＋）磷壁酸質(zhì)＜50%革蘭氏陰性菌：紅色

肽聚糖（5-10%）（G-）脂多糖磷脂蛋白質(zhì)肽聚糖:是原核微生物細(xì)胞壁所特有一類(lèi)大分子復(fù)合物。由若干個(gè)肽聚糖亞單位組成。肽聚糖亞單位：N-乙酰胞壁酸（NAM）和N－乙酰葡萄糖胺(NAG)以β－1、4糖苷鍵連接，由4個(gè)氨基酸組成一個(gè)短肽鏈連接在NAM分子上，就組成一個(gè)肽聚糖亞單位。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第16頁(yè)原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第17頁(yè)肽聚糖整體結(jié)構(gòu)示意圖

每一個(gè)肽聚糖單體（亞單位）由三部分組成：（1）雙糖單位：由β-1，4糖苷鍵連接成主鏈分子（2）四肽尾或四肽側(cè)鏈；（3）肽橋原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第18頁(yè)以金黃色葡萄球菌為例

原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第19頁(yè)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌細(xì)胞壁中還含有磷壁酸（垣酸）：

（是G+菌細(xì)胞壁所特有成份，G－中沒(méi)有）磷壁酸是多聚磷酸甘油或多聚磷酸核醇衍生物，按照其在細(xì)胞壁上結(jié)合部位不一樣，可分為兩類(lèi)：壁磷壁酸和膜磷壁酸長(zhǎng)鏈一端與肽聚糖上NAM連接，另一端伸出細(xì)胞壁外長(zhǎng)鏈一端與細(xì)胞膜中糖脂連接，另一端穿過(guò)肽聚糖層伸出細(xì)胞壁外原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第20頁(yè)（1）帶負(fù)電荷，可結(jié)合Mg2+離子等；（2）確保了G+致病性（粘宿主）；（3）G+特異表面抗原；（4）噬菌體吸附受體；（5）調(diào)整細(xì)胞內(nèi)自溶素活力;（6）儲(chǔ)備磷元素。磷壁酸（垣酸）功效：原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第21頁(yè)G＋菌細(xì)胞壁原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第22頁(yè)

革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁較厚，為20～80nm。其中主要成份肽聚糖15～20層，經(jīng)過(guò)4肽側(cè)鏈和5肽間橋相交聯(lián)，交聯(lián)度高，三維網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)韌。還含有磷壁酸。

革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁較薄，為10～15nm。其中肽聚糖層少，而且交聯(lián)度較低，網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)疏松?；瘜W(xué)組成和結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。G－菌細(xì)胞壁內(nèi)壁層：靠近細(xì)胞膜，主要成份是肽聚糖外壁層：位于內(nèi)壁層外面，厚8～10nm，表面呈波浪型，由磷脂，脂蛋白和脂多糖組成原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第23頁(yè)G-有肽聚糖，僅占細(xì)胞壁干重5-10%。肽聚糖結(jié)構(gòu)與G+相同，但4肽側(cè)鏈間往往無(wú)間橋，直接相連，第3位二氨基酸（L－Lys）往往被其它二氨基酸所取代，而且交聯(lián)程度低。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第24頁(yè)G－菌細(xì)胞壁原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第25頁(yè)脂多糖(LPS)：

位于G-菌細(xì)胞壁最外層，是由脂A、關(guān)鍵多糖和O－側(cè)鏈（O－特異性多糖）三部分組成。外壁層作用：

a.是G-致病物質(zhì)—內(nèi)毒素物質(zhì)基礎(chǔ)；b.有吸附Mg2+、Ca2+等陽(yáng)離子作用；c.決定了G-表面抗原性；d.是許多噬菌體表面吸附受體。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第26頁(yè)原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第27頁(yè)細(xì)菌革蘭氏染色機(jī)理：革蘭氏陽(yáng)性菌肽聚糖含量高，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)緊密,細(xì)胞壁厚，含脂量低，當(dāng)它被酒精脫色時(shí)，引發(fā)細(xì)胞壁肽聚糖網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)孔經(jīng)縮小以至關(guān)閉，從而阻止不溶性結(jié)晶紫--碘復(fù)合物逸出，故菌體呈深紫色；而革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁肽聚糖含量低，網(wǎng)層結(jié)構(gòu)疏松且薄，脂含量高，當(dāng)用酒精脫色時(shí)，脂類(lèi)物質(zhì)溶解，增加了細(xì)胞壁通透性，結(jié)果結(jié)晶紫--碘復(fù)合物就被乙醇抽提出來(lái)而復(fù)染成紅色。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第28頁(yè)原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第29頁(yè)缺壁細(xì)菌:a.原生質(zhì)體：G+菌除去細(xì)胞壁后剩下部分。

（高滲培養(yǎng)基）b.球形體(原生質(zhì)球)：

G-菌處理后細(xì)胞壁不能完全除去，為球形體。c.L型菌：

專指那些試驗(yàn)室或宿主經(jīng)過(guò)自發(fā)突變而形成遺傳性穩(wěn)定細(xì)胞壁缺點(diǎn)菌株。表現(xiàn)為多形態(tài)。有些可恢復(fù)到親本狀態(tài)。支原體：自然界自然進(jìn)化缺壁細(xì)菌是支原體,它細(xì)胞膜中含有甾醇，所以仍有較高機(jī)械強(qiáng)度。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第30頁(yè)（2）細(xì)胞膜（cellmembrane），又稱：細(xì)胞質(zhì)膜（cytoplasmicmembrane）、原生質(zhì)膜（plasmamembrane）、或質(zhì)膜（plasmalemma）是緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)、包圍著細(xì)胞質(zhì)一層柔軟、脆弱、富有彈性半透性薄膜，厚約7～10nm，由磷脂（占20%～30%）和蛋白質(zhì)（占50%～70%）組成。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第31頁(yè)疏水非極性端親水極性端a.甘油磷脂：原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第32頁(yè)b.液態(tài)鑲嵌模型(fluidmosaicmodel)：①膜主體是脂質(zhì)雙分子層；②脂質(zhì)雙分子層含有流動(dòng)性；③整合蛋白因其表面呈疏水性，故可“溶”于脂質(zhì)雙分子層疏水性內(nèi)層中；④周?chē)鞍妆砻婧杏H水基團(tuán)，故可經(jīng)過(guò)靜電引力與脂質(zhì)雙分子層表面極性頭相連；⑤脂質(zhì)分子間或脂質(zhì)與蛋白質(zhì)分子間無(wú)共價(jià)結(jié)合；⑥脂質(zhì)雙分子層如同一“海洋”，周?chē)鞍卓稍谄渖献鳌捌　边\(yùn)動(dòng)，而整合蛋白則似“冰山”狀沉醉在其中作橫向移動(dòng)。1972年，辛格（J.S.Singer）和尼科爾森（G.L.Nicolson）原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第33頁(yè)細(xì)胞質(zhì)膜功效：

a.選擇性地控制細(xì)胞內(nèi)、外營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物運(yùn)輸；b.是維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓屏障；

c.合成細(xì)胞壁、細(xì)胞膜和糖被各種組分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、莢膜多糖等）主要基地；

d.膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代謝酶系，是細(xì)胞產(chǎn)能場(chǎng)所；

e.傳遞信息；

f.是鞭毛基體著生部位和鞭毛旋轉(zhuǎn)供能部位。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第34頁(yè)

(3)間體（mesosome）:是由細(xì)胞膜內(nèi)陷折疊形成一個(gè)不規(guī)則層狀、管狀或囊狀結(jié)構(gòu)。其化學(xué)組成與細(xì)胞膜相同，僅在含量上有產(chǎn)別。在革蘭氏陽(yáng)性菌中間體較為顯著。

因?yàn)闆](méi)有和細(xì)胞膜完全脫開(kāi)，所以不一樣于真核生物細(xì)胞器

普通位于細(xì)胞分裂或其鄰近部位，功效主要是：（1）促進(jìn)細(xì)胞間隔和壁形成及細(xì)胞分裂。（2）與遺傳物質(zhì)DNA復(fù)制及其相互分離相關(guān)。（3）作為細(xì)胞呼吸作用中心，其上含有呼吸酶系，類(lèi)似線粒體產(chǎn)能。（4）參加細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量傳遞及芽孢形成。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第35頁(yè)原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第36頁(yè)原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第37頁(yè)除間體外，細(xì)菌內(nèi)膜系統(tǒng)還包含：載色體（chromatophore）,又稱色素體，是光合細(xì)菌進(jìn)行光合作用場(chǎng)所。類(lèi)囊體（thylakoid），含有葉綠素和藻膽素，是藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行光合作用場(chǎng)所。

(4)核區(qū)（nuclearregion）:擬核、原核原核生物所特有無(wú)核膜包裹、無(wú)固定形態(tài)、分布在細(xì)胞質(zhì)一定區(qū)域內(nèi)原始細(xì)胞核。由閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子纏繞而成，只結(jié)合了少許蛋白質(zhì)(結(jié)合Mg2+及有機(jī)堿），攜帶著細(xì)菌絕大多數(shù)遺傳信息，控制著細(xì)菌生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝和一串變異。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第38頁(yè)儲(chǔ)備遺傳信息，傳遞遺傳性狀。

(5)質(zhì)粒（plasmid）:

在許多細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中除核區(qū)DNA外，還存在著有另一個(gè)遺傳物質(zhì)，它是存在于細(xì)胞染色體外或附加于染色體上共價(jià)閉合環(huán)狀雙鏈DNA，稱為質(zhì)粒。絕大多數(shù)質(zhì)粒是由共價(jià)閉合環(huán)狀雙螺旋DNA分子組成（cccDNA），分子量比細(xì)菌染色體小。每個(gè)菌體內(nèi)有一個(gè)或多個(gè)質(zhì)粒，而每個(gè)質(zhì)粒有幾個(gè)到上百個(gè)基因。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第39頁(yè)

質(zhì)粒主要特征：（a）能夠自我復(fù)制，穩(wěn)定遺傳；（b）能夠整合；（c）能夠轉(zhuǎn)移；（d）能夠重組；（e）能夠丟失。質(zhì)粒種類(lèi)：（a）抗藥性質(zhì)粒（R因子或R質(zhì)粒）（b）接合質(zhì)粒（致育因子，F(xiàn)因子或性因子）（c）細(xì)菌素質(zhì)粒（Col因子）（d）固氮質(zhì)粒（巨大質(zhì)粒）質(zhì)粒是遺傳工程中最主要運(yùn)載工具原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第40頁(yè)（6）核糖體（ribosome）:核糖體是細(xì)胞質(zhì)中一個(gè)核糖核蛋白顆粒狀物質(zhì)，由核糖核酸(65%)和蛋白質(zhì)(35%)組成，原核生物常以游離狀態(tài)或多聚核糖狀態(tài)分布于細(xì)胞質(zhì)中。其沉降系數(shù)均為70s。它是蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所。多聚核糖體是由一條mRNA分子鏈與一定數(shù)目標(biāo)單個(gè)核糖體結(jié)合而形成。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第41頁(yè)（7）細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物:細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞膜中除核區(qū)外無(wú)色、透明、粘稠膠狀物質(zhì)和一些顆粒狀物質(zhì)。顆粒狀內(nèi)含物大多是細(xì)胞貯藏物質(zhì)。a.糖原和淀粉粒：多糖類(lèi)貯存物，是細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)主要碳源和能源貯藏物質(zhì)。糖原顆粒小，與稀碘液作用呈紅褐色，淀粉粒則呈藍(lán)色。b.聚-β-羥丁酸顆粒(poly-β-hydroxybutyricacid,PHB)：類(lèi)脂性質(zhì)碳源類(lèi)貯藏物，是細(xì)菌特有碳源和能源貯藏物質(zhì)。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第42頁(yè)c.異染顆粒(metachromaticgranules)：又叫迂回體，可用美藍(lán)或甲苯胺藍(lán)染成紅紫色。是細(xì)菌磷源和能量貯藏物質(zhì)，并可降低細(xì)胞滲透壓。主要成份是聚磷酸鹽。d.藻青素（cyanophycin）：一個(gè)內(nèi)源性氮源貯藏物，同時(shí)還兼有貯存能源作用。通常存在于藍(lán)細(xì)菌中。e.硫滴（sulfurdroplet）:是一些化能自養(yǎng)硫細(xì)菌能源貯藏物。在環(huán)境中還原性硫素豐富時(shí),常在細(xì)胞內(nèi)以折光性很強(qiáng)硫滴形式積累硫元素。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第43頁(yè)f.羧酶體（carboxysome），又稱多角體，是自養(yǎng)細(xì)菌固定二氧化碳場(chǎng)所。（8）氣泡（gasvocuoles）

:許多光合營(yíng)養(yǎng)型、無(wú)鞭毛運(yùn)動(dòng)水生細(xì)菌中存在充滿氣體泡囊狀內(nèi)含物，功效：調(diào)整細(xì)胞比重以使細(xì)胞漂浮在最適水層中獲取光能、O2和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第44頁(yè)2.1.3.2細(xì)菌細(xì)胞特殊結(jié)構(gòu)：（1）鞭毛（flagellum,復(fù)flagella）：有些細(xì)菌表面著生著1根或數(shù)根細(xì)長(zhǎng)呈波浪狀，含有推進(jìn)細(xì)菌運(yùn)動(dòng)功效絲狀物，稱為鞭毛。是細(xì)菌“運(yùn)動(dòng)器官”。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第45頁(yè)原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第46頁(yè)細(xì)菌鞭毛由三部分組成：鞭毛絲：由三股球狀蛋白亞基鏈螺旋排列而成。鞭毛鉤：筒狀彎曲部分。基體：位于鞭毛鉤下端，由一條中心桿和連接其上若干套環(huán)組成，G+菌有S環(huán)和M環(huán)，G－菌有L環(huán)（外壁層），P環(huán)（內(nèi)壁層），S環(huán)和M環(huán)。細(xì)菌鞭毛著生方式：?jiǎn)紊簡(jiǎn)味藛紊騼啥藛紊鷧采簡(jiǎn)味藚采騼啥藚采苌憾松廾\(yùn)動(dòng)較快，而周生鞭毛菌普通按直線慢而穩(wěn)重運(yùn)動(dòng)。趨性運(yùn)動(dòng)生長(zhǎng)快，旋轉(zhuǎn)快，運(yùn)動(dòng)快原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第47頁(yè)單生鞭毛兩端單生鞭毛叢生鞭毛周生鞭毛原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第48頁(yè)（2）菌毛（fimbria，復(fù)數(shù)fimbriae

）：

長(zhǎng)在細(xì)菌體表纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多蛋白質(zhì)類(lèi)從屬物，比鞭毛更細(xì)，含有使菌體附著于物體表面功效。每個(gè)細(xì)菌約有250～300條菌毛。有菌毛細(xì)菌普通以革蘭氏陰性致病菌居多，借助菌毛可把它們牢靠地粘附于宿主呼吸道、消化道、泌尿生殖道等粘膜上，深入定植和致病。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第49頁(yè)（3）性毛（pili,單數(shù)pilus

）：結(jié)構(gòu)和成份與菌毛相同，但比菌毛長(zhǎng)，數(shù)量較少。性毛普通見(jiàn)于革蘭氏陰性細(xì)菌雄性菌株（即供體菌）中，其功效是向雌性菌株（即受體菌）傳遞遺傳物質(zhì)。有性毛還是RNA噬菌體特異性吸附受體。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第50頁(yè)（4）糖被（glycocalyx）:

包被于一些細(xì)菌細(xì)胞壁表面一層厚度不定渙散透明膠狀黏液物質(zhì)。糖被按其有沒(méi)有固定層次、層次厚薄又可細(xì)分為：莢膜（capsule）（包含macrocapsule，大莢膜）

黏液物質(zhì)含有固定層次附著在細(xì)胞壁外。微莢膜(microcapsule)

厚度較?。ǎ?.2μm）莢膜。粘液層(slimelayer)

黏液物質(zhì)未固定在細(xì)胞壁上，無(wú)顯著邊緣，擴(kuò)散。菌膠團(tuán)(zoogloea)

莢膜相互融合，多個(gè)細(xì)胞被包在同一個(gè)莢膜中。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第51頁(yè)粘液層莢膜菌膠團(tuán)原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第52頁(yè)莢膜功效：①保護(hù)細(xì)菌，免受干燥、噬菌體、重金屬離子及宿主免疫系統(tǒng)傷害；②貯藏養(yǎng)料，以備營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)重新利用；③堆積一些代謝產(chǎn)物，與病原菌毒性親密相關(guān)；④能黏附物體表面。產(chǎn)生莢膜菌形成細(xì)菌落常為光滑透明，稱光滑型菌落（S－型）。不產(chǎn)生莢膜細(xì)菌形成菌落多數(shù)表面粗糙，稱粗糙型菌落（R－型）。這首先受遺傳原因影響，另首先受環(huán)境原因影響（如：高碳低氮）。產(chǎn)莢膜細(xì)菌經(jīng)常會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)麻煩，但也能夠利用。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第53頁(yè)（5）芽孢（spore）:

一些細(xì)菌在一定生長(zhǎng)階段，可在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形、橢圓形或圓柱形，含有高度折光性，厚壁、含水量很低、抗逆性很強(qiáng)休眠體，稱為芽孢或內(nèi)生孢子（endospore）。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第54頁(yè)芽孢是細(xì)菌休眠體，一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞只能形成一個(gè)芽孢。在適宜條件下能夠重新轉(zhuǎn)變成為營(yíng)養(yǎng)態(tài)細(xì)胞；產(chǎn)芽孢細(xì)菌保藏多用其芽孢。產(chǎn)芽孢細(xì)菌多為桿菌，也有少許球菌和螺旋菌。細(xì)菌能否形成芽孢受遺傳物質(zhì)決定。芽孢有沒(méi)有、形態(tài)、大小和著生位置是細(xì)菌分類(lèi)和判定中主要指標(biāo)。產(chǎn)生芽孢還需要一定外界條件。多數(shù)芽孢菌是在不良環(huán)境條件下才形成芽孢。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第55頁(yè)芽孢含水量很低（40％左右），含有特殊2，6－吡啶二梭酸鈣鹽（DPA-Ca），酶極少、較為耐熱酶，代謝活力很低并處于休眠狀態(tài)，以及多層次厚而致密芽孢壁，含有極強(qiáng)抗熱、抗干燥、抗輻射、抗化學(xué)藥品和抗靜水壓，等不良環(huán)境能力。芽孢是整個(gè)生物界中抗逆性最強(qiáng)生命體，是否能毀滅芽孢是衡量各種消毒滅菌伎倆最主要指標(biāo)。成熟芽孢結(jié)構(gòu)：芽孢囊：產(chǎn)芽孢菌營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞外殼。孢外壁：位于芽孢最外層，母細(xì)胞殘留物，有芽孢無(wú)此層，主要含脂蛋白，通透性差。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第56頁(yè)芽孢衣：層次很多（3～15），含疏水性角蛋白，抗酶解，對(duì)多價(jià)陽(yáng)離子透性差。皮層：主要含芽孢肽聚糖及2，6－吡啶二梭酸鈣（DPA-Ca），體積大，滲透壓高。核心：由芽孢壁、芽孢膜、芽孢質(zhì)、芽孢核區(qū)四部分組成。芽孢抗熱機(jī)理：當(dāng)前主要有兩種解釋，DPA-Ca理論

和

滲透調(diào)整皮層膨脹學(xué)說(shuō)。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第57頁(yè)芽孢衣對(duì)多價(jià)陽(yáng)離子和水分透性很差皮層離子強(qiáng)度很高，產(chǎn)生極高滲透壓奪取芽孢關(guān)鍵水分，結(jié)果造成皮層充分膨脹。關(guān)鍵部分細(xì)胞質(zhì)卻變得高度失水，所以，具極強(qiáng)耐熱性。滲透調(diào)整皮層膨脹學(xué)說(shuō)原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第58頁(yè)芽孢形成過(guò)程：（a）軸絲形成。DNA復(fù)制濃縮，束狀染色體形成（b）隔膜形成。細(xì)胞膜內(nèi)陷，細(xì)胞發(fā)生不對(duì)稱分裂（c）前芽孢雙層膜形成?？鼓嫘蕴嵘╠）皮層形成。兩層之間填充芽孢肽聚糖，合成DPA，積累鈣離子，有芽孢菌此時(shí)開(kāi)始在前芽孢外面形成孢外壁。（e）芽孢衣合成。在皮層外形成以特殊蛋白質(zhì)為主芽孢衣（f）芽孢成熟，芽孢囊裂解，芽孢游離。

枯草桿菌芽孢形成過(guò)程約需8h。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第59頁(yè)

(6)伴孢晶體少數(shù)芽孢桿菌，比如蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis)在其形成芽孢同時(shí)，會(huì)在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形堿溶性蛋白晶體——δ內(nèi)毒素，稱為伴孢晶體。特點(diǎn)：不溶于水，對(duì)蛋白酶類(lèi)不敏感；輕易溶于堿性溶劑。伴孢晶體對(duì)200各種昆蟲(chóng)尤其是鱗翅目標(biāo)幼蟲(chóng)有毒殺作用，因而可將這類(lèi)產(chǎn)伴孢晶體細(xì)菌制成有利于環(huán)境保護(hù)生物農(nóng)藥——細(xì)菌殺蟲(chóng)劑。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第60頁(yè)2.1.4細(xì)菌繁殖：

細(xì)菌從外界取得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量，經(jīng)過(guò)代謝轉(zhuǎn)化形成新細(xì)胞物質(zhì)，菌體隨之長(zhǎng)大，最終由一個(gè)母細(xì)胞產(chǎn)生兩個(gè)或兩個(gè)以上子細(xì)胞過(guò)程，稱為繁殖。細(xì)菌主要是經(jīng)過(guò)無(wú)性繁殖產(chǎn)生后代。其繁殖方式主要是二分裂，簡(jiǎn)稱裂殖。細(xì)菌繁殖過(guò)程分為三個(gè)連續(xù)步驟：①擬核分裂和隔膜形成；②橫隔壁形成；③子細(xì)胞分離。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第61頁(yè)2.1.5細(xì)菌培養(yǎng)特征：

將單個(gè)細(xì)菌細(xì)胞接種到適宜固體培養(yǎng)基中，在適宜條件下培養(yǎng)，細(xì)菌快速生長(zhǎng)繁殖，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，可在培養(yǎng)基里面或表面聚集形成一個(gè)肉眼可見(jiàn)、含有一定形態(tài)子細(xì)胞群體，稱為菌落。菌落特征包含：大小、形狀、邊緣、光澤、質(zhì)地、透明度、顏色、隆起高度和表面情況等。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第62頁(yè)原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第63頁(yè)原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第64頁(yè)細(xì)菌在液體培養(yǎng)基內(nèi)群體形態(tài)：培養(yǎng)特征包含：渾濁度、沉淀情況、表面情況（是否形成菌環(huán)、菌膜等）、是否產(chǎn)氣和色澤等。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第65頁(yè)2.2古細(xì)菌：

1977年，美國(guó)woese研究60各種細(xì)菌核糖體小亞基16srRNA序列，認(rèn)為古細(xì)菌完全不一樣于普通細(xì)菌，是地球生命第三種形式。

16srRNA存在于全部生物體中，并執(zhí)行相同功效。

16srRNA進(jìn)化相對(duì)保守，分子序列改變遲緩，能跨越整個(gè)生命進(jìn)化過(guò)程。被譽(yù)為細(xì)菌“活化石”。16srRNA分子中含有進(jìn)化帶度不一樣區(qū)域，能夠用于進(jìn)化程度不一樣生物之間系統(tǒng)發(fā)育研究。而且能夠直接從樣品中提取、分析。

古細(xì)菌含有真細(xì)菌形式，真核生物內(nèi)涵。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第66頁(yè)在顯微鏡下，古細(xì)菌與細(xì)菌含有類(lèi)似個(gè)體形態(tài)，包含球形、螺旋形、片狀或桿狀。也存在單細(xì)胞、多細(xì)胞絲狀體和聚集體。菌落顏色也非常多。

它們大多為嗜極菌，多生活于一些生存條件十分惡劣極端環(huán)境中，比如厭氧、高酸、高堿、高鹽、高寒等。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第67頁(yè)古細(xì)菌依據(jù)細(xì)胞壁組成不一樣也能夠分為革蘭氏陰性或革蘭氏陽(yáng)性菌。除熱原菌屬?zèng)]有細(xì)胞壁以外，其余都含有與真細(xì)菌功效相同細(xì)胞壁；不過(guò)細(xì)胞壁中沒(méi)有肽聚糖。

細(xì)胞壁中含有假肽聚糖、糖蛋白或蛋白質(zhì)。熱原體屬-----無(wú)細(xì)胞壁甲烷桿菌屬-----假肽聚糖（β-1，3鍵）甲烷八疊球菌-----獨(dú)特多糖細(xì)胞壁鹽球菌屬------硫酸化多糖細(xì)胞壁鹽桿菌屬-----糖蛋白細(xì)胞壁甲烷球菌、甲烷微菌、甲烷螺菌屬---蛋白質(zhì)細(xì)胞壁原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第68頁(yè)2.3放線菌：

放線菌是介于細(xì)菌與絲狀真菌之間又靠近細(xì)菌一類(lèi),含有菌絲、以孢子進(jìn)行繁殖、革蘭氏染色陽(yáng)性絲狀原核微生物。屬于真細(xì)菌范圍。

2.3.1放線菌分布特點(diǎn)及與人類(lèi)關(guān)系：

放線菌常以孢子或菌絲狀態(tài)極其廣泛地存在于自然界，土壤中最多。通常在中性或偏堿性環(huán)境較多，適宜在含水量較低土壤里生長(zhǎng)。

其代謝產(chǎn)物使土壤含有特殊土腥味。放線菌實(shí)際上是屬于細(xì)菌范圍內(nèi)原核微生物，只不過(guò)其細(xì)胞形態(tài)為分枝狀菌絲。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第69頁(yè)放線菌能產(chǎn)生大量、種類(lèi)繁多抗生素（已發(fā)覺(jué)和分離到抗生素有3000各種）；有放線菌可用于生產(chǎn)維生素、酶制制；另外，在甾體轉(zhuǎn)化、石油脫蠟、烴類(lèi)發(fā)酵、污水處理等方面也有應(yīng)用；少數(shù)寄生型放線菌可引發(fā)人、動(dòng)物（如皮膚、腦、肺和腳部感染）、植物（如馬鈴薯和甜菜瘡痂病）疾病。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第70頁(yè)2.3.2放線菌個(gè)體形態(tài)：

放線菌菌體為單細(xì)胞，大多由分支發(fā)達(dá)、無(wú)隔膜菌絲組成。沒(méi)有細(xì)胞器，無(wú)芽孢。菌絲直徑與桿菌直徑差不多。約1μm左右。細(xì)胞壁化學(xué)組成與細(xì)菌相同，含有原核微生物所特有N－乙酰胞壁酸和二氨基庚二酸。DNA重組方式與細(xì)菌相同，核糖體同為70S。對(duì)溶菌酶敏感；凡細(xì)菌所敏感抗生素，放線菌也一樣敏感G＋原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第71頁(yè)菌絲依據(jù)其形態(tài)和功效可分為營(yíng)養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種。a.營(yíng)養(yǎng)菌絲：匍匐生長(zhǎng)于培養(yǎng)基內(nèi)，吸收營(yíng)養(yǎng)，也稱基內(nèi)菌絲或一級(jí)菌絲。普通無(wú)隔膜，直徑0.2-0.8μm，長(zhǎng)度差異很大，有可產(chǎn)生色素，水溶性色素可使培養(yǎng)基展現(xiàn)顏色。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第72頁(yè)b.氣生菌絲（二級(jí)菌絲）營(yíng)養(yǎng)菌絲發(fā)育到一定階段，長(zhǎng)出培養(yǎng)基，伸向空間形成氣生菌絲，疊生于營(yíng)養(yǎng)菌絲上，可覆蓋整個(gè)菌落表面。在光學(xué)顯微鏡下觀察，顏色較深，直徑較粗（1-1.4μm），有產(chǎn)色素。c.孢子絲：氣生菌絲發(fā)育到一定階段，其上可分化出形成孢子菌絲，即孢子絲，又稱產(chǎn)孢絲或繁殖菌絲。其形狀和排列方式因種而異，常被作為對(duì)放線菌進(jìn)行分類(lèi)依據(jù)。孢子絲繼續(xù)發(fā)育可形成孢子。孢子呈球形、橢圓形、短桿狀、瓜子狀等等，顏色和表面也各異。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第73頁(yè)原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第74頁(yè)2.3.3放線菌繁殖方式：

放線菌主要是經(jīng)過(guò)無(wú)性孢子進(jìn)行無(wú)性繁殖。孢子絲逐步成熟而分化成很多孢子，稱為分生孢子。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第75頁(yè)凝聚分裂形成凝聚孢子：b.橫隔分裂形成橫隔孢子：c.產(chǎn)生孢子囊：d.菌絲斷裂：常見(jiàn)于液體培養(yǎng)2.3.4放線菌菌落形態(tài)：a.能產(chǎn)生大量分枝和氣生菌絲菌種（如鏈霉菌）菌落質(zhì)地致密，與培養(yǎng)基結(jié)合緊密，小而不蔓延，不易挑起，挑起后不易破碎。b.不能產(chǎn)生大量菌絲體菌種（如諾卡氏菌）粘著力差，粉質(zhì)，針挑起易粉碎原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第76頁(yè)2.3.5放線菌代表屬：鏈霉菌屬諾卡氏菌屬小單孢菌屬放線菌屬鏈孢霉菌屬原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第77頁(yè)2.4藍(lán)細(xì)菌：

藍(lán)細(xì)菌是一類(lèi)含有葉綠素，可進(jìn)行放氧型光合作用光能自養(yǎng)型原核微生物，是能以水作為供氫體和電子供體、經(jīng)過(guò)光合作用將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能、同化CO2為有機(jī)物質(zhì)光合細(xì)菌。

革蘭氏染色陰性。

2.4.1藍(lán)細(xì)菌分類(lèi)地位及自然界分布：

以前

現(xiàn)在

分布廣泛。能與其它生物形成共生體。G－原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第78頁(yè)2.4.2藍(lán)細(xì)菌特征：①含有原核生物經(jīng)典細(xì)胞結(jié)構(gòu)：原核，無(wú)有絲分裂，細(xì)胞壁含有肽聚糖（含胞壁酸和二氨基庚二酸等）。②細(xì)胞形態(tài)差異極大，有球狀、桿狀和細(xì)胞鏈絲狀等形態(tài)。③細(xì)胞中含有類(lèi)囊體（thylakoid），是藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行光合作用部位，由多層膜片相疊而成，分布于細(xì)胞質(zhì)中。片層結(jié)構(gòu)包含光合色素有葉綠素a、藻膽素和類(lèi)胡蘿卜素等，其中藻膽素在光合作用中起輔助色素作用，是藍(lán)細(xì)菌所特有。進(jìn)行產(chǎn)氧型光合作用；原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第79頁(yè)④營(yíng)養(yǎng)極為簡(jiǎn)單，不需要維生素，以硝酸鹽或氨作為氮源，多數(shù)能固氮，其異形胞（heterocyst）是進(jìn)行固氮場(chǎng)所。異形胞，普通分布于呈絲狀種類(lèi)中，位于細(xì)胞鏈中間或末端，與其相鄰接營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞有胞間連接，能夠進(jìn)行物質(zhì)交換。異形孢中含有少許藻膽素和光合系統(tǒng)Ⅰ，能進(jìn)行不產(chǎn)氧光合作用，生成ATP和還原性物質(zhì)。含有固氮酶系統(tǒng)，能夠在有氧條件下進(jìn)行固氮。⑤分泌粘液層、莢膜或形成鞘衣，所以含有強(qiáng)抗干旱能力。無(wú)鞭毛，但能在固體表面滑行，進(jìn)行光趨避運(yùn)動(dòng)。⑥許各種類(lèi)細(xì)胞質(zhì)中有氣泡，使菌體漂浮，保持在光線最充分地方，以利光合作用。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第80頁(yè)第一群：色球藍(lán)細(xì)菌群第二群：厚球藍(lán)細(xì)菌群原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第81頁(yè)第三群：無(wú)異形胞絲狀藍(lán)細(xì)菌群第四群：有異形胞絲狀藍(lán)細(xì)菌群原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第82頁(yè)第五群：多分裂有異形胞絲狀藍(lán)細(xì)菌群原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第83頁(yè)2.5其它原核微生物：

支原體（Mycoplasma）

立克次氏體（Rickettsia）

衣原體（Chlamydia）

革蘭氏陰性菌，其大小和特征均介于細(xì)菌與病毒之間。

2.5.1支原體(Mycoplasma)：

是一類(lèi)介于細(xì)菌與病毒之間無(wú)細(xì)胞壁，能夠獨(dú)立生活最小細(xì)胞生物。

原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第84頁(yè)支原體特點(diǎn)：

★

無(wú)細(xì)胞壁，細(xì)胞表面為細(xì)胞膜，故細(xì)胞形態(tài)多變。對(duì)滲透壓、表面活性劑和醇類(lèi)敏感。

★

細(xì)胞膜有三層結(jié)構(gòu)，中間含有固醇類(lèi)物質(zhì)。（細(xì)菌沒(méi)有）

★

細(xì)胞小，能夠經(jīng)過(guò)細(xì)菌過(guò)濾器，在光學(xué)顯微鏡下勉強(qiáng)可見(jiàn)。

★

能夠在人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，但營(yíng)養(yǎng)要求豐富（血清、酵母浸汁或膽甾醇）。形成“油煎蛋”狀菌落（0.1-1.0mm）。

★以二分裂或出芽方式進(jìn)行無(wú)性繁殖。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第85頁(yè)★

能夠在好氧或厭氧條件下生活。廣泛存在于土壤、污水和動(dòng)物體內(nèi)?！?/p>

對(duì)于抑制細(xì)胞壁合成抗生素不敏感，對(duì)于抑制蛋白質(zhì)合成、能與核糖體、細(xì)胞膜結(jié)合表面活性劑、抗生素敏感。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第86頁(yè)2.5.2立克次氏體(Rickettsia)：

是一類(lèi)大小介于細(xì)菌與病毒之間，在許多方面類(lèi)似細(xì)菌專性活細(xì)胞內(nèi)寄生原核微生物。

立克次氏體特征：

★

含有細(xì)胞壁，細(xì)胞有一定形狀（球形、桿狀或絲狀）。革蘭氏染色陰性。

★

專性活細(xì)胞內(nèi)寄生，不能在人工培養(yǎng)機(jī)上生長(zhǎng)，只含有一部分可獨(dú)立代謝系統(tǒng)。不能在自然界自由生存、傳輸。宿主普通是真核細(xì)胞，如節(jié)肢動(dòng)物，脊椎動(dòng)物。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第87頁(yè)主要以節(jié)肢動(dòng)物（虱、蜱、螨等）為媒介，寄生在它們消化道表皮細(xì)胞中，然后經(jīng)過(guò)節(jié)肢動(dòng)物叮咬和排泄物傳輸給人和其它動(dòng)物。原核微生物專業(yè)知識(shí)講座第88頁(yè)★細(xì)胞較大，不能經(jīng)過(guò)細(xì)菌過(guò)濾器。也不形成包涵體。★對(duì)化學(xué)療劑敏感，對(duì)青霉素、四環(huán)素等抗生