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文檔簡(jiǎn)介
畜故版金物等
方先逐
金陵科技等優(yōu)初的科號(hào)與林木等就
劭物眼等系
畜牧微生物學(xué)
方光遠(yuǎn)
第一章緒論
一、微生物:
1、概念:肉眼看不見(jiàn)的必須在光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡下才能看到的個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)
簡(jiǎn)單、繁殖迅速、分布很廣的一類單細(xì)胞或多細(xì)胞甚至沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的低等生物。
2、種類:
(1)、原核細(xì)胞型微生物:包括細(xì)菌、放線菌、螺旋體、霉形體、立克次氏體、衣原體
和藍(lán)藻。
(2)、真核細(xì)胞型微生物:包括真菌、藻類和原蟲。
(3)、非細(xì)胞型微生物:真病毒、亞病毒(包括類病毒、擬病毒、阮病毒)。
二、微生物學(xué):
1、概念:研究微生物生命活動(dòng)及其規(guī)律的科學(xué)。內(nèi)容包括研究微生物的類型、分布、
形態(tài)、結(jié)構(gòu)、代謝、生長(zhǎng)繁殖、遺傳、進(jìn)化,以及與人類、動(dòng)植物、自然界相互作
用的科學(xué)。可以概括為兩方面內(nèi)容:(1)研究微生物自身的生物學(xué)特性;(2)研究
微生物與周邊環(huán)境的生態(tài)關(guān)系。
2、分類:主要包括醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、獸醫(yī)微生物學(xué)、畜牧微生物學(xué)、水產(chǎn)微生物學(xué)、食
品微生物學(xué)、工業(yè)微生物學(xué)、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)、海洋微生物學(xué)和普通微生物學(xué)。
3、畜牧微生物學(xué):研究與飼料作物栽培、飼料加工調(diào)制、畜產(chǎn)品加工檢驗(yàn)貯藏以及畜
禽傳染病防治有關(guān)的微生物的自身生物學(xué)特性及與周邊環(huán)境的生態(tài)關(guān)系的科學(xué).
三、微生物的主要特性:
1、個(gè)體微?。阂话慵?xì)菌長(zhǎng)1~2微米,寬0.5~1微米;病毒粒子直徑幾十~幾百納米。
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:一般以單細(xì)胞、簡(jiǎn)單多細(xì)胞和非細(xì)胞形式存在。
3、繁殖迅速:細(xì)菌繁殖一代只需10~30分鐘,如大腸桿菌12.5分鐘/代,沙門氏菌23
分鐘/代,金黃色葡萄球菌27-30分鐘/代,結(jié)核分枝桿菌792-932分鐘(13-16小時(shí))
/代,梅毒螺旋體1980分鐘(33小時(shí))/代。DNA病毒48小時(shí)/代,RNA病毒6~8
小時(shí)/代。
4、分布很廣:地球上除了火山的中心區(qū)域外,從生物圈、土壤圈、水圈到巖石圈、大
氣圈都有微生物家族的存在。
四、微生物學(xué)的發(fā)展階段:
1、第一階段:形態(tài)學(xué)階段,主要對(duì)微生物形態(tài)進(jìn)行觀察描述,從17世紀(jì)中葉~19世紀(jì)
中葉。
(1),1664年英國(guó)人虎克用原始的復(fù)式的顯微鏡觀察和描繪了霉菌的子實(shí)體結(jié)構(gòu)。
(2)、1676年荷蘭人列文虎克首次用自制的放大160—200倍單式顯微鏡觀察到了細(xì)菌。
2、第二階段:生理學(xué)階段,主要研究和發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的生理特性,從19世紀(jì)中葉~1920
年。這一階段主要介紹當(dāng)時(shí)幾個(gè)著名的微生物學(xué)家。
(1)、巴斯德(18227895):法國(guó)人,被稱為“微生物學(xué)的奠基人”。
A、第一個(gè)貢獻(xiàn):
(A)、提出了胚種學(xué)說(shuō),即生命來(lái)自生命,反對(duì)唯心主義者認(rèn)為“人是由上帝創(chuàng)
造的,破布里可以生出老鼠”的觀點(diǎn)。
(B)、認(rèn)為只有活的微生物才是引起傳染病、發(fā)酵和腐敗的真正原因。1861年用
曲頸瓶實(shí)驗(yàn)證實(shí)了上述觀點(diǎn),否定了自然發(fā)生說(shuō)。
B、第二個(gè)貢獻(xiàn):發(fā)明了一系列消毒滅菌方法。
巴氏消毒法:利用不太高的溫度,殺死某些類型的微生物,使物質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)成分不致
被破壞的消毒方法。常用于牛奶和酒類的消毒。如將牛奶加熱至63℃?65℃,經(jīng)
30分鐘即可殺滅牛奶中的結(jié)核分枝桿菌和布氏桿菌。
C、第三個(gè)貢獻(xiàn):建立了免疫防治方法。
(A)、1879年研制雞霍亂疫苗成功。
雞霍亂病死亡雞,分離出雞霍亂多殺氏巴氏桿菌,放置很長(zhǎng)時(shí)間細(xì)菌死亡,死亡的
老菌注射雞,雞不死亡,再注射活菌給此雞,雞不死亡,原因是獲得了免疫力。未
注射老菌的雞,注射活菌,雞死亡。
(B)、1881年研制炭疽桿菌弱毒苗成功。
炭疽病死亡羊,分離出炭疽桿菌,42℃?43℃反復(fù)傳代培養(yǎng),研制出弱毒炭疽桿菌
疫苗,注射6頭牛、25只羊,均不死亡,再注射強(qiáng)毒炭疽桿菌給此6頭牛、25只
羊,也均不死亡,原因也是獲得了免疫力。
(C)、1885年研制狂犬病疫苗成功。
狂犬病病毒強(qiáng)毒(稱街毒、野毒),注射于家兔腦內(nèi)反復(fù)傳代,致弱稱固定毒,取
家兔腦、脊髓磨碎加1%苯酚37℃作用40小時(shí)滅活,注射被瘋狗咬傷的小孩,存
活。
(2)、科赫(1843-1910):德國(guó)人,鄉(xiāng)村醫(yī)生,被稱為“細(xì)菌學(xué)的奠基人”。
A、發(fā)明了固體培養(yǎng)基,使分離細(xì)菌純種成為可能。
1881年科赫發(fā)現(xiàn)了固體培養(yǎng)基材料“明膠”即動(dòng)物膠。但10%?15%明膠在20℃
以卜.凝成固體,24℃以上則自行液化,因此不能用來(lái)分離培養(yǎng)細(xì)菌。
1883年科赫助手海斯夫人發(fā)現(xiàn)固體培養(yǎng)基材料“瓊脂”,為海藻(俗稱洋菜)中提
取的膠質(zhì)部分,成分為半乳糖硫酸脂,98℃溶于水,45℃凝固,無(wú)色透明,作為固形劑,
不能被細(xì)菌分解利用,為果凍固形材料。
1887年科赫助手彼得立發(fā)明了培養(yǎng)皿。
B、提出了科赫法則:1884年發(fā)表確證病原微生物存在的原則“科赫法則”,有三點(diǎn)。
(A)、病原體必須存在于所有病例。
(B)、不作為偶然的、非致病性的微生物存在于另外病例中。
(C)、這種病原體可以從患有該病的動(dòng)物體內(nèi)分離到純培養(yǎng),經(jīng)反復(fù)傳代,仍然能在易
感動(dòng)物體內(nèi)復(fù)制出相同的病例。
3、第三階段:近代微生物學(xué)階段,1920年~至今。
(1)、理論上取得的重大成就:
A、微生物遺傳學(xué)的研究,證明了遺傳物質(zhì)是核酸,使生物學(xué)研究進(jìn)入了分子水
平。
B、臨床免疫學(xué)對(duì)組織移植、免疫耐受性的研究,將人們帶到對(duì)抗原識(shí)別、控制體
內(nèi)抗原抗體反應(yīng)的境界。
C、進(jìn)行了化學(xué)治療劑和抗生素的研究。1936年德國(guó)化學(xué)家多馬克發(fā)現(xiàn)了--種磺胺
藥物“百浪多息”可用來(lái)治療鏈球菌感染。1929年英國(guó)微生物學(xué)家弗萊明發(fā)現(xiàn)
了由產(chǎn)黃青霉菌產(chǎn)生的青霉素,1944年美國(guó)微生物學(xué)家瓦克斯曼發(fā)現(xiàn)了由放線
菌產(chǎn)生的鏈霉素。
D、對(duì)抗體中各類免疫球蛋白的類型、形成及細(xì)胞免疫和體液免疫機(jī)制進(jìn)行了深
入的研究。
E、克隆選擇學(xué)說(shuō)在近代免疫學(xué)的發(fā)展中起了重大作用。澳大利亞的伯納特1957
年提出克隆選擇學(xué)說(shuō),I960年獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
(2)、技術(shù)上的重大創(chuàng)新:
A、電子顯微鏡的發(fā)明和應(yīng)用,放大幾萬(wàn)~幾十萬(wàn)倍,使觀察病毒成為可能。
B、抗原抗體標(biāo)記技術(shù)廣泛應(yīng)用于免疫學(xué)檢測(cè)。
C、發(fā)明了細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、雞胚培養(yǎng)技術(shù)、蛋白質(zhì)及核酸的提純技術(shù)。
D、發(fā)明了DNA重組技術(shù)。培養(yǎng)成功了轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和克隆動(dòng)物。
E、發(fā)明了PCR技術(shù),即多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)或稱DNA擴(kuò)增技術(shù)。1992年獲諾貝爾醫(yī)學(xué)
獎(jiǎng)。經(jīng)30個(gè)循環(huán)可將檢樣由納克水平擴(kuò)增到微克水平,現(xiàn)廣泛應(yīng)用于基因工程技
術(shù)和病原微生物的檢測(cè)。
F、生物芯片技術(shù)。該技術(shù)是分子生物學(xué)技術(shù)如核酸序列測(cè)定技術(shù)、核酸探針技術(shù)、PCR
技術(shù)等與一系列物理化學(xué)技術(shù)、生物傳感技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等相結(jié)合
而發(fā)展起來(lái)的-一項(xiàng)分子生物學(xué)技術(shù)。
思考題:
1、微生物的概念?微生物的種類有哪些?
2、微生物學(xué)和畜牧微生物學(xué)的概念?
3、近代微生物學(xué)理論上和技術(shù)上取得哪些重大成就?
第二章原核細(xì)胞型微生物
第一節(jié)細(xì)菌(Bacterium)
概念:是一類具有細(xì)胞壁的單細(xì)胞原核生物,無(wú)典型的細(xì)胞核,在細(xì)胞的中央只具有一
團(tuán)相當(dāng)于細(xì)胞核的核質(zhì),無(wú)核膜和核仁。
一、細(xì)菌的形態(tài)
(一)、細(xì)菌的大小
度量單位:微米和納米
1米TO?毫米=1()6微米=[09納米=]olO埃
細(xì)菌的個(gè)體很小,一般要在顯微鏡下才能看到。大多數(shù)常見(jiàn)的細(xì)菌大小在寬0.2~2.0口
mX長(zhǎng)2.0?8.0ptm之間。
球菌:60.8~1.2um。
桿菌:寬0.5-1.0X長(zhǎng)2.0~8.0nm。
如:炭疽桿菌1.5X4.0~8.Oum(大桿菌);
大腸桿菌0.5~1.0X1.0~3.0um(中桿菌);
豬丹毒桿菌0.2X0.5Um(小桿菌)o
(二)、細(xì)菌的外形和排列
根據(jù)外形不同,可將細(xì)菌分為球菌、桿菌和螺旋形菌三種形態(tài)。細(xì)菌的排列與其繁殖方
式有關(guān),形成一定的排列方式。細(xì)菌的形態(tài)和排列相對(duì)穩(wěn)定并具有明顯特征,可作為細(xì)菌分
類和鑒定的一種依據(jù)。
1、球菌:多數(shù)球菌呈球形,少數(shù)呈橢圓形。
(1)雙球菌:
形態(tài)和排列:兩個(gè)球菌連在一起。
繁殖分裂方式:簡(jiǎn)單的裂殖,為橫分裂。
如:腦膜炎雙球菌,肺炎雙球菌。
(2)鏈球菌:
形態(tài)和排列:呈串珠狀。
繁殖分裂方式:簡(jiǎn)單的裂殖,為橫分裂。
如:馬腺疫鏈球菌,乳酸鏈球菌。
(3)葡萄球菌:
形態(tài)和排列:呈葡萄串狀。
繁殖分裂方式:簡(jiǎn)單的裂殖,在多個(gè)平面上橫縱?起分裂。
如:金黃色葡萄球菌。
2、桿菌:一般呈正圓柱形,也有近似卵圓形的,菌體多數(shù)平直,也有稍彎曲的。菌體兩端
多為鈍圓,少數(shù)平截或呈尖銳狀。
(1)單桿菌:
形態(tài)和排列:似棍棒狀,兩端鈍圓,單個(gè)存在。
繁殖分裂方式:簡(jiǎn)單的裂殖,為橫分裂,分裂后即彼此分離散在。
如:大腸桿菌,沙門氏菌。
(2)鏈桿菌:
形態(tài)和排列:菌體分裂后連成長(zhǎng)鏈狀。
繁殖分裂方式:簡(jiǎn)單的裂殖,為橫分裂。
如:炭疽桿菌,鏈較長(zhǎng),菌端平截,菌鏈似竹節(jié)狀。
枯草桿菌,鏈較短,菌端鈍圓。
(3)球桿菌:
形態(tài)和排列:菌體短小近似球狀形,似魚籽狀,但個(gè)存在。
繁殖分裂方式:簡(jiǎn)單的繁殖,為橫分裂。
如:布氏桿菌,多殺性巴氏桿菌。
(4)分枝桿菌:
形態(tài)和排列:菌體一端有分枝,似樹(shù)葉分叉狀,但個(gè)存在。
繁殖分裂方式:簡(jiǎn)單的裂殖,為橫分裂。
如:結(jié)核分枝桿菌。
3.螺旋狀菌:
(1)弧菌:
菌體只有一個(gè)彎曲,呈逗點(diǎn)狀,如霍亂弧菌。
(2)螺菌:
菌體有兩個(gè)以上彎曲,呈波紋狀,如鼠咬熱螺旋菌。
—.細(xì)菌的構(gòu)造
(-)基本結(jié)構(gòu):細(xì)胞壁,細(xì)胞膜,細(xì)胞質(zhì),核質(zhì),核蛋白體,內(nèi)含物。
1.細(xì)胞壁:
(1)概念:是包圍在細(xì)菌細(xì)胞外層的一層質(zhì)地堅(jiān)韌無(wú)色透明略有彈性的高分子化合物膜。
占菌體含量20%,厚度約25nm。
(2)成分:肽聚糖,磷壁酸,脂多糖,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。
細(xì)菌細(xì)胞壁化學(xué)成分組成
G+菌G菌
成分占細(xì)胞壁干重%含量
肽聚糖含量高30-80%含量低5-20%
磷壁酸含量高50%無(wú)
類脂一般<2%含量高20%
蛋白質(zhì)含量低10%含量高60%
(3)結(jié)構(gòu):
G*菌:主要由一層厚厚的肽聚糖構(gòu)成,厚度約20~80nm。
G一菌:僅有一層薄薄的肽聚糖層,厚度約14~15.5nmo在壁的外面還包有一層由脂蛋
白和脂多糖組成的外膜。
(4)G氏染色法:區(qū)別和鑒定細(xì)菌的一種重要染色方法,由丹麥醫(yī)生革蘭氏(C.Garm)于
1884年在德國(guó)柏林時(shí)發(fā)明。
步驟:①初染:草酸鍍結(jié)晶紫溶液染色1分鐘水洗。
②媒染:革蘭氏碘液作用1分鐘水洗。
③脫色:95%乙醇脫色30秒鐘水洗。
④復(fù)染:沙黃水溶液染色30秒鐘水洗。
用G氏染色法可將細(xì)菌分為兩類:G+菌和G菌。
G+菌:藍(lán)色;G一菌:紅色。
(5)功能:
①保持細(xì)菌一定的外型。
②保護(hù)細(xì)菌免受外界滲透壓和有害物質(zhì)的損害。
③起選擇性通透作用。
④協(xié)助鞭毛運(yùn)動(dòng)。
⑤為正常細(xì)菌分裂所必須。
⑥與細(xì)菌的致病性、抗原性和對(duì)噬菌體及藥物的敏感性有關(guān)。
2.細(xì)胞膜:
(1)概念:位于細(xì)胞壁內(nèi)緊密地圍繞在細(xì)胞質(zhì)外面的一層菲薄質(zhì)地柔軟致密的半通透明膜。
(2)結(jié)構(gòu)與組成:半通透性膜,又稱液態(tài)鑲嵌結(jié)構(gòu)單位膜。膜的單位結(jié)構(gòu)由雙層蛋白質(zhì)分
子與雙層脂質(zhì)分子組成,雙層脂質(zhì)分子位于雙層蛋白質(zhì)分子之間。脂質(zhì)雙層呈液態(tài),可在同
一層面做水平運(yùn)動(dòng),蛋白質(zhì)分子也處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),但運(yùn)動(dòng)速度較慢,運(yùn)動(dòng)速度為脂質(zhì)分子運(yùn)
動(dòng)速度的1/100。蛋白質(zhì)分子大多數(shù)鑲嵌在脂質(zhì)雙層中,稱內(nèi)在蛋白,主要為一些酶類蛋白
質(zhì),又稱為載體,負(fù)責(zé)細(xì)胞膜內(nèi)外的運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn),如促進(jìn)擴(kuò)散中運(yùn)輸糖類的一些酶類,主動(dòng)運(yùn)
輸中轉(zhuǎn)運(yùn)Na+,K+的Na-K泵,基團(tuán)移位中運(yùn)輸糖類的磷酸轉(zhuǎn)移酶。細(xì)胞膜上還有一些蛋白質(zhì)
結(jié)合于磷脂雙層的表面,稱外周蛋白,不穩(wěn)定,可脫離細(xì)胞膜。該學(xué)說(shuō)1972年由Singer提
出。
(3)功能:
①是細(xì)菌細(xì)胞的主要滲透屏障,選擇性吸收和排出某些物質(zhì),調(diào)節(jié)和控制細(xì)胞膜內(nèi)外營(yíng)養(yǎng)
物質(zhì)的交換和運(yùn)輸。
②參與細(xì)菌的呼吸功能。植物細(xì)胞的呼吸器官為葉綠體。
③是合成細(xì)胞壁各種成分和英模等大分子物質(zhì)的場(chǎng)所。
④細(xì)菌合成能量的場(chǎng)所。真核細(xì)胞在線粒體內(nèi)。
⑤維持細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)正常的滲透壓。
⑥鞭毛的著生點(diǎn)和提供其運(yùn)動(dòng)所需的能量。
⑦與核質(zhì)的復(fù)制有一頂?shù)年P(guān)系。細(xì)胞膜作為細(xì)菌核質(zhì)的附著體,與核質(zhì)DNA的簡(jiǎn)單分配有
關(guān)。
(4)間體(中間體、中介體):
①概念:細(xì)胞膜凹入細(xì)胞漿形成一種管狀,囊狀,網(wǎng)狀或螺旋狀結(jié)構(gòu),其實(shí)質(zhì)仍
是細(xì)胞膜。
②功能a增加細(xì)胞膜面積。
b細(xì)菌分裂的部位。
c參與細(xì)菌的呼吸功能。
d參與細(xì)菌其它物質(zhì)的合成。
3.細(xì)胞質(zhì):也稱細(xì)胞漿。
(1)概念:存在于細(xì)菌細(xì)胞膜內(nèi)無(wú)色,透明,均勻,粘稠的膠體狀物質(zhì)。含有許多酶系統(tǒng),
是細(xì)菌新陳代謝的主要場(chǎng)所。
(2)化學(xué)組成:水,蛋白質(zhì),核質(zhì),脂類。
4.核質(zhì):又稱原核,核體或核區(qū)。
(1)概念:均勻或有一定區(qū)域分布在細(xì)菌細(xì)胞漿內(nèi)沒(méi)有核仁沒(méi)有核膜與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)的脫氧
核糖核酸。細(xì)菌的核質(zhì)只有一個(gè)很長(zhǎng)的環(huán)狀雙股DNA分子(長(zhǎng)約llOO^m),又稱細(xì)菌染色
體。如大腸桿菌約含5000Kb,含3000?5000個(gè)基因。
(2)質(zhì)粒:有的細(xì)菌染色體外還有一小段游離的環(huán)狀雙股DNA,稱為質(zhì)粒。質(zhì)粒中包含
有一些非生命生存所必需的基因,如致育性質(zhì)粒(F質(zhì)粒),抗藥性質(zhì)粒(R質(zhì)粒),大腸桿
菌素質(zhì)粒(col質(zhì)粒)等。質(zhì)粒可以復(fù)制遺傳。約含兒~幾十Kb,含兒~兒十個(gè)基因,為核
體的1%。
5.核蛋白體:又稱核糖體。真核細(xì)胞的核糖體大部分存在于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。
(1)概念:核區(qū)周圍由RNA和蛋白質(zhì)組成的顆粒性小體。其中蛋白質(zhì)占30-40%,RNA占
60-70%o
(2)數(shù)目和種類:
細(xì)菌核蛋白質(zhì)總數(shù)約為1萬(wàn)多個(gè),分為30S、50S、70S等幾種。70S由30S和50S組成,
決定于細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)[Mg?*]。
[Mg2+]^0.0005mol/l聚合為70S;
|Mg2+]<0.0005mol/l解離為30S、50S兩個(gè)亞基。
細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)正常生理狀態(tài)的Mg?+濃度中完整的70S占優(yōu)勢(shì)。
S:沉降系數(shù),指單位離心力作用下的粒子沉降速度。
(3)功能:合成細(xì)菌各種蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。只有70S核糖體具有此功能。
DNA-mRNA與核糖體結(jié)合一蛋白質(zhì)
6.內(nèi)含物:
(1)概念:存在于細(xì)菌細(xì)胞漿內(nèi)各種細(xì)胞器的總稱。
(2)種類:
①與細(xì)菌生命活動(dòng)有關(guān)的:核質(zhì),核蛋白體,質(zhì)粒。
②貯存細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的:異染顆粒,類脂質(zhì),肝糖,淀粉,空泡。
③細(xì)菌的代謝產(chǎn)物:硫磺顆粒,碳酸鈣,伴抱晶體,鐵鹽的結(jié)晶等。
(二)特殊結(jié)構(gòu):莢膜,鞭毛,菌毛,芽胞。
1.莢膜(capsule):
(1)概念:有些細(xì)菌在生活過(guò)程中向細(xì)胞壁表面分泌出來(lái)的包圍在細(xì)菌外面的?層粘液樣物
質(zhì)。?團(tuán)莢膜內(nèi)含多個(gè)細(xì)菌時(shí)稱為菌膠團(tuán)。
(2)化學(xué)成分:多糖,多肽。
主要含多肽:如炭疽桿菌。
主要含多糖:如肺炎桿菌。
多肽,多糖均含有:如巨大芽泡桿菌。
(3)功能:
①對(duì)細(xì)菌有保護(hù)作用,抵抗體內(nèi)吞噬細(xì)胞吞噬作用,構(gòu)成細(xì)菌的毒力。
②貯存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
③堆積某些代謝廢物。
④附著于動(dòng)物機(jī)體細(xì)胞表面。
(4)粘液層:也是一種類似莢膜的粘液樣物質(zhì),無(wú)一定形狀和輪廓,常在培養(yǎng)基的液體內(nèi)產(chǎn)
生,容易溶解。
2.鞭毛(flagellum):
(1)概念:從細(xì)胞質(zhì)內(nèi)穿過(guò)細(xì)胞膜,細(xì)胞壁向外伸出的一個(gè)很長(zhǎng),彎曲,柔軟的絲狀物。數(shù)
目:1~幾百根,
(2)功能:為細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官。<l>20nm,長(zhǎng)15~20um。
(3)有鞭毛菌的類型:
①一端單毛菌:如霍亂弧菌、熒光假單胞菌,迅速直線運(yùn)動(dòng)。
②兩端單毛菌:如胎兒彎桿菌、鼠咬熱螺菌,緩慢直線運(yùn)動(dòng)。
③一端或兩端叢毛菌:前者綠膿桿菌,后者產(chǎn)堿桿菌,緩慢直線運(yùn)動(dòng)。
④周毛菌:大腸桿菌、沙門氏菌、破傷風(fēng)梭菌,搖擺、滾動(dòng)、爬動(dòng)、跳動(dòng)。
3.菌毛(柔毛,纖毛pilus):
(1)概念:一些G-菌(如大多數(shù)腸道菌,假單胞菌)和少數(shù)G,菌(如H、D血清型鏈球菌、
棒狀桿菌)在菌體上生長(zhǎng)著一種比鞭毛數(shù)量多、形狀較直、較細(xì)、較短的毛發(fā)狀細(xì)絲。
(2)分類:分為普通菌毛和性菌毛兩類。
①普通菌毛:外觀形狀上細(xì),直,短,@5~10nm,長(zhǎng)度0.2~2Hm,數(shù)量多,每菌100~500根。
功能:使菌體牢固附著于宿主的細(xì)胞表面,與致病性有一定關(guān)系。
②性菌毛:外觀形狀上粗,彎,長(zhǎng),690nm,長(zhǎng)度20um左右,數(shù)量少,每菌1~4根。功
能:傳遞致育性質(zhì)粒。
雄性菌:有性菌毛,為供體菌,不菌。
雌性菌:無(wú)性菌毛,為受體菌,F(xiàn)一菌。
4芽胞(spore):
(1)概念:某些細(xì)菌在生長(zhǎng)過(guò)程中,在條件不良情況下失去水分濃縮形成在核區(qū)外具有兩層
很厚膜的折光率很強(qiáng),膜很堅(jiān)硬的堅(jiān)實(shí)小體。
(2)形成芽胞的條件:
缺乏營(yíng)養(yǎng)或營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)形成芽胞。
需氧:如炭疽桿菌,枯草桿菌。
厭氧:如破傷風(fēng)梭菌,肉毒梭菌。
(3)功能:抵抗不良環(huán)境,保持細(xì)菌生命力。
如炭疽桿菌芽胞在土壤中可存活高達(dá)幾十年^—千年以上。
(4)抵抗力:芽胞中的毗咤二竣酸(DPA)特別耐熱。十分強(qiáng)大,抗高溫,抗干燥,抗壓力,
不溶于水,滲透性小。
(5)殺死芽胞的方法:
身壓滅菌:15磅121"C15~20分鐘
干熱滅菌:160℃2小時(shí)
(6)芽胞構(gòu)造:
①髓芯:又稱芽胞原生質(zhì)體,含有DNA,RNA,蛋白質(zhì),酶,毗唯二駿酸(DPA),水,
水分為結(jié)合水,為原來(lái)菌體的30~40%。
②內(nèi)膜:含有跟原來(lái)細(xì)胞壁成分相同的肽聚糖層。
③皮質(zhì)層:為芽胞的重要結(jié)構(gòu),厚度較厚,成分為一種特殊的肽聚糖。
④芽胞壁:由蛋白質(zhì)組成,大部分為角質(zhì)白,使芽胞具有很大的不滲透性。
(7)芽胞的出芽:一個(gè)細(xì)菌只能產(chǎn)生一個(gè)芽胞,芽胞一但有適宜的條件,便會(huì)萌發(fā)和出芽,
一個(gè)芽胞只能產(chǎn)生一個(gè)繁殖體,芽胞為細(xì)菌的休眠體,不是細(xì)菌的繁殖器官,是細(xì)菌抵抗
不良環(huán)境條件保持生命的一種構(gòu)造。細(xì)菌含偶芽胞稱芽胞體,不含有芽胞稱繁殖體。霉菌
抱子為霉菌的繁殖器官。
①活化階段:一定溫度下,酸性環(huán)境,含有游離疏基化合物存在或其他還原性氨基酸存在。
②出芽階段:皮質(zhì)層被破壞,外界水分進(jìn)入芽胞體。
③長(zhǎng)出階段:菌體與芽胞脫離關(guān)系,形成一個(gè)菌細(xì)胞。
思考題:
1.細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)有那些?各有什么重要功能?
2.細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)有那些?各有什么重要功能?
三、細(xì)菌生理
細(xì)菌生理學(xué)是研究細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng),代謝,生長(zhǎng),繁殖等生理活動(dòng)的規(guī)律以及人工培養(yǎng)細(xì)菌的一門
科學(xué)。
(-).細(xì)菌的化學(xué)組成:
1.水分:占菌體總重量75~80%,水以兩種方式存在。
(1).游離水:細(xì)菌內(nèi)物質(zhì)的溶劑。
(2).結(jié)合水:和菌體內(nèi)蛋白質(zhì)等有機(jī)物結(jié)合。
2.無(wú)機(jī)物:占細(xì)菌干物質(zhì)重量的3~10%。
存在方式:小部分為溶液中的磷酸鹽,鈉,鉀鹽等。大部分為有機(jī)物組成的一部分,
如含硫蛋白質(zhì)中的硫,核酸中的磷,酶中的鐵,鎂等
3.有機(jī)物:占細(xì)菌干物質(zhì)重量的90-97%?
(1)蛋白質(zhì):分布在細(xì)胞漿,鞭毛。芽胞中。占菌體干物質(zhì)的50~80%。
(2)核酸:DNA主要存在于核質(zhì)中,RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。
(3)糖類:核糖。英膜多糖。脂多糖。淀粉。糖原。單糖等。
(4)脂類:中性脂肪。類脂。蠟脂等。
(5)其他化合物:維生素。生長(zhǎng)因子。色素和抗生素。
(二)細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng):
1.細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)需要:
五類:水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子。
(1)水:是細(xì)菌生長(zhǎng)不可缺少的。細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)水以結(jié)合水和游離水兩種方式。結(jié)合水作為細(xì)
胞的成分與細(xì)胞緊密地聯(lián)系在一起,游離水作為細(xì)菌內(nèi)物質(zhì)的溶劑,如營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,
代謝產(chǎn)物的排出,都是通過(guò)游離水來(lái)完成的。
(2)碳源:提供細(xì)菌生長(zhǎng)所需的碳源素的含碳化合物。一方面同化為細(xì)菌內(nèi)成分,另一方面
提供細(xì)菌生長(zhǎng)所需的能量。如糖類、有機(jī)酸類、醇類、脂類等有機(jī)化合物。
(3)氮源:作為合成細(xì)菌細(xì)胞含氮物質(zhì)的原料,不用做能源。蛋白質(zhì)、氨基酸是病原菌良好
的氮源,純蛋白質(zhì)細(xì)菌一般難于利用。
(4)無(wú)機(jī)鹽:Na,K,Ca,Mg,Fe,Cu,Mn,Cl,S,P鹽等
S:含硫蛋白質(zhì)組成成分。
P:核酸、高能磷酸化合物組成成分。
Nacl:維持滲透壓。
K2HpCU:提供K+,穩(wěn)定培養(yǎng)基酸堿度,起緩沖溶液PH值作用。
Mg?f、Fe2\Cu2\+等:是酶輔基成分或酶的激活劑。
(5)生長(zhǎng)因子:指細(xì)菌在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中所必須但自身卻不能合成的一些微量有機(jī)化合物。
細(xì)菌對(duì)生長(zhǎng)因子的需要量很少,生長(zhǎng)因子既不是碳源和氮源,也不能作為能源使用。
它在細(xì)菌代謝過(guò)程中,是一種不被分解的有機(jī)物,主要有嗑嚏、等生長(zhǎng)因子主要構(gòu)成酶的
輔基或輔酶,酶+輔酶或輔基才有活性。
2.細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類型:根據(jù)細(xì)菌生長(zhǎng)所需碳源物質(zhì)的性質(zhì)不同分為兩類:自養(yǎng)型和異養(yǎng)型。根
據(jù)細(xì)菌生長(zhǎng)所需能量來(lái)源的不同分為四類:光能自養(yǎng)型、化能自養(yǎng)型、光能異養(yǎng)型、化能
異養(yǎng)型。
根據(jù)細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類型相對(duì)應(yīng)的將細(xì)菌分為自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌兩類。
(1)自養(yǎng)菌:能以無(wú)機(jī)碳化物CO2>碳酸鹽作為碳源合成自身碳水化合物的細(xì)菌。此類細(xì)菌
具有完整的酶系統(tǒng)。
①光能自養(yǎng)菌:能直接利用光能進(jìn)行光合作用提供細(xì)菌的自身生命活動(dòng)所需能量的自養(yǎng)菌。
如藍(lán)細(xì)菌、紫硫細(xì)菌、綠硫細(xì)菌。
②化能自養(yǎng)菌:通過(guò)氧化無(wú)機(jī)物N%、H2s等獲得自身生命活動(dòng)所需能量的自養(yǎng)菌。如硝化
細(xì)菌、硫化細(xì)菌、鐵細(xì)菌等。
(2)異養(yǎng)菌:必須以有機(jī)碳化物糖、醇、有機(jī)酸等作為碳源合成自身碳水化合物的細(xì)菌。
①光能異養(yǎng)菌:能直接利用光能進(jìn)行光合作用提供細(xì)菌自身生命活動(dòng)所需能量的異氧菌。
如紫色非硫細(xì)菌。
②化能異養(yǎng)菌:通過(guò)氧化有機(jī)化合物獲得自身生命活動(dòng)所需能量的異氧菌。如全部的真核
微生物、絕大多數(shù)的細(xì)菌。
腐生菌:寄生在死的動(dòng)植物體上攝取有機(jī)物而生長(zhǎng)繁殖的異氧菌稱為腐生菌,也稱腐
敗菌。腐敗菌一般不致病,不是致病菌,但腐敗菌產(chǎn)生的細(xì)菌素可引起食物中毒,如變質(zhì)
肉表面的變形桿菌產(chǎn)生的毒素可引起食物中毒。肉毒梭菌產(chǎn)生的肉毒梭菌毒素。
寄生菌:寄生在活的動(dòng)植物體內(nèi)進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖靠宿主提供營(yíng)養(yǎng)來(lái)源的異樣菌稱為寄生
菌。各種病原菌都是寄生菌,但寄生菌不全都是致病菌,如動(dòng)物腸道中的正常大腸菌群。
3.細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換的方式
細(xì)菌沒(méi)有特殊的采食和排泄器官,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的排出,都是通過(guò)半通透性的
細(xì)胞膜來(lái)進(jìn)行的。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)一般需呈液態(tài)才能進(jìn)入細(xì)胞,大多數(shù)復(fù)雜的有機(jī)物,如蛋白質(zhì)、
淀粉、維生素等,必須先被細(xì)菌分泌的酶水解成比較簡(jiǎn)單的可溶性有機(jī)物如氨基酸、葡萄糖、
有機(jī)酸才能被吸收。細(xì)菌吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有卜述四種方式:被動(dòng)擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸
和基團(tuán)移位。不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可沿不同的方式進(jìn)入。
(1)被動(dòng)擴(kuò)散(又稱單純擴(kuò)散):高濃度一低濃度,是可逆的。
是一種最簡(jiǎn)單的細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的交換方式。物質(zhì)擴(kuò)散的推動(dòng)力來(lái)源于細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的
濃度差或電位差,物質(zhì)從高濃度處向低濃度自由擴(kuò)散,不需要消耗能量。細(xì)胞膜內(nèi)外的物
質(zhì)濃度,一旦達(dá)平衡,擴(kuò)散即停止。
細(xì)菌通過(guò)被動(dòng)擴(kuò)散主要獲得物質(zhì):水、。2、C02、乙醇、一些氨基酸、脂溶性維生素等。
(2)促進(jìn)擴(kuò)散(又稱易化擴(kuò)散):高濃度一低濃度,是可逆的。
細(xì)菌細(xì)胞膜上有一種特異性的載體蛋白稱為透酶,細(xì)胞膜外物質(zhì)與特異性透酶結(jié)合后,
被轉(zhuǎn)送至細(xì)胞膜內(nèi),這個(gè)過(guò)程不使物質(zhì)發(fā)生任何變化,也不需要消耗能量。這種轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程
有嚴(yán)格的特異性,如能與葡萄糖結(jié)合的載體蛋白就不能與其他糖類(乳糖、蔗糖、果糖等)
結(jié)合。這一過(guò)程是可逆的,當(dāng)細(xì)胞物質(zhì)濃度高于細(xì)胞外時(shí),亦可通過(guò)反向的促進(jìn)擴(kuò)散而將
糖類基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外。促進(jìn)擴(kuò)散在真菌中常見(jiàn),細(xì)菌中少見(jiàn)。
通過(guò)促進(jìn)擴(kuò)散主要獲得物質(zhì):葡萄糖、一些氨基酸.
(3)主動(dòng)運(yùn)輸:低濃度一高濃度,是不可逆的。
主動(dòng)運(yùn)輸和促進(jìn)擴(kuò)散一樣,也需要載體蛋白,也具有嚴(yán)格的特異性,但主動(dòng)運(yùn)輸需要
消耗能量,主動(dòng)運(yùn)輸是不可逆的,細(xì)胞膜內(nèi)外轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)可以逆濃度差進(jìn)行積累,轉(zhuǎn)運(yùn)結(jié)
果細(xì)胞膜內(nèi)的物質(zhì)濃度可高于細(xì)胞膜外100-1萬(wàn)倍。
通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸主要獲得物質(zhì):糖類、氨基酸、K+、Na+等。
(4)基團(tuán)移位:低濃度一高濃度,是不可逆的
是主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊环N特殊方式,通過(guò)一個(gè)磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)使糖磷酸化并轉(zhuǎn)移到細(xì)菌細(xì)胞
內(nèi),不能在轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞外的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。
(PEP)磷酸烯醇式丙酮酸+組蛋白(HPR)f磷酸化組蛋白(HPR-P)+丙酮酸
HPR-P+糖一磷酸糖(G-P)+HPR(組蛋白)
通過(guò)基團(tuán)移位主要獲得物質(zhì):糖類。
細(xì)菌細(xì)胞產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,和吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)相似的方式排出細(xì)菌細(xì)胞體內(nèi)。
(三)細(xì)菌的酶細(xì)菌內(nèi)含有許多酶系統(tǒng)。
1、按存在的部位分:
胞內(nèi)酶:菌體內(nèi)始終存在,生命基本活動(dòng)所必需的酶類。如某些脫氫酶類。
胞外酶:分泌于細(xì)菌細(xì)胞外的酶類。如水解酶類。
2、按生存條件分:
固有酶:菌體內(nèi)始終存在,生命基本活動(dòng)所必需的酶類。如某些脫氫酶類。
適應(yīng)酶:又稱誘導(dǎo)酶。在誘導(dǎo)物存在的條件下,因適應(yīng)環(huán)境而產(chǎn)生的酶類,生命活動(dòng)不
必需。如大腸桿菌的半乳糖酶,只有乳糖存在時(shí)才產(chǎn)生。
3,按對(duì)DNA的作用分:
限制酶:又稱限制性核酸內(nèi)切酶。存在于細(xì)胞內(nèi),能識(shí)別核算中特別片段,對(duì)外源核
算可以識(shí)別,并能將外源核酸在一定的堿基部位切割將其破壞掉,從而保持自身物種的遺
傳穩(wěn)定性,使自身核酸免受外源核酸的干擾。
修飾酶:保護(hù)自身核酸不被限制酶識(shí)別,使自身核酸的特定部位的堿基甲基化,從而
保護(hù)自身的核酸不被限制酶分解,使限制酶只能識(shí)別分解外源核酸。對(duì)應(yīng)于每中限制酶都
有一中相關(guān)的修飾酶。
(四)細(xì)菌的呼吸
1、概念:細(xì)菌從自身物質(zhì)氧化過(guò)程中獲得所需能量的過(guò)程。
細(xì)菌呼吸的實(shí)質(zhì)就是細(xì)菌對(duì)基質(zhì)(糖類)進(jìn)行脫氫或使基質(zhì)失去電子的氧化反應(yīng)。
基質(zhì)(給氫體)一氧化了的基質(zhì)+2H+能量
2H+受氫體還原了的受氫體
2、細(xì)菌呼吸的類型:分為三個(gè)類型
(1)需氧呼吸:呼吸在有氧環(huán)境下進(jìn)行,受氫體為分子氧。
可用方程式概括為:
基質(zhì)一代+脫氧酶一氧化了的基質(zhì)+脫氫酶一出+能量
脫氫酶一無(wú)+氧化酶一。2—脫氫酶+氧化酶+H2O2
H2O2fH2O+O2
C6HI2O6+6O2-6CO2+6H2O+38ATP
需氧性細(xì)菌:進(jìn)行需氧呼吸的細(xì)菌。
(2)厭氧呼吸:呼吸在無(wú)氧環(huán)境下進(jìn)行,受氫體不是分子氧,而是非分子氧的無(wú)機(jī)物和有
機(jī)物。
2H+非分子氧的無(wú)機(jī)、有機(jī)氧化物f無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸
例如硝酸鹽還原細(xì)菌,以硝酸鹽作為最終受氫體被還原為亞硝酸鹽。
C6H12O6+12NO3,6co2+6H2O+12NO2+能量
厭氧性細(xì)菌:進(jìn)行厭氧呼吸的細(xì)菌。
(3)兼性呼吸:呼吸在有氧或無(wú)氧環(huán)境下的功能進(jìn)行。
兼性細(xì)菌:進(jìn)行兼性呼吸的細(xì)菌。
(五)細(xì)菌的代謝產(chǎn)物
1、分解代謝產(chǎn)物
①糖的分解代謝產(chǎn)物:產(chǎn)生大量能量、產(chǎn)酸、產(chǎn)氣。
②蛋白質(zhì)的分解代謝產(chǎn)物:寫I躲、尿素、H2S。
③脂肪的分解代謝產(chǎn)物:甘油和脂肪酸。
2、合成代謝產(chǎn)物
(1)毒素:
①內(nèi)毒素:G—菌細(xì)胞壁的成分,它的化學(xué)成分為脂多糖,脂多糖注射入人或動(dòng)物機(jī)體內(nèi)
可引起發(fā)熱反應(yīng),故又稱熱原質(zhì)。
②外毒素:某些G+菌和G—菌在生命活動(dòng)過(guò)程中分泌到菌體外的一種毒性很強(qiáng)的蛋白質(zhì)。
(2)色素:
①水溶性色素:如綠膿桿菌產(chǎn)生的黃金色素,它的成分為花色背。
②脂溶性色素:如黃金葡萄糖球菌產(chǎn)生的黃金色素,它的成分為類胡蘿卜素。
(3)抗生素:微生物在代謝過(guò)程中合成的一些抗菌物質(zhì),有抑制和殺死其他微生物的作用。
如青霉素產(chǎn)生青霉素;放線菌產(chǎn)生鏈霉素、土霉素;某些霉菌產(chǎn)生制霉菌素。
(4)細(xì)菌素:由細(xì)菌產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)性質(zhì)的抗菌物質(zhì)。如地衣芽胞桿菌產(chǎn)生的桿菌肽、
大腸桿菌產(chǎn)生的大腸桿菌素等??咕秶粚?duì)親緣關(guān)系較近的細(xì)菌起抗菌作用。
(5)維生素:某些細(xì)菌在體內(nèi)可合成VB和VK。
(6)光、熱:少數(shù)細(xì)菌可發(fā)光,如磷光微球菌。一些細(xì)菌可產(chǎn)熱,如青貯飼料中乳酸菌產(chǎn)
熱溫度可達(dá)60~70℃。
(六)細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖
掌握細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的三大要素細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件、影響因素及規(guī)律對(duì)家畜傳染病學(xué)及
基礎(chǔ)研究均有重要意義。
1、細(xì)菌生長(zhǎng)和繁殖的條件和影響因素:
(1)充足的營(yíng)養(yǎng):水、碳素、氮素、無(wú)機(jī)鹽和生長(zhǎng)因子。必須有充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)才能為細(xì)
菌的新陳代謝及生長(zhǎng)繁殖提供必需的原料和足夠的能量。
(2)適宜的溫度:細(xì)菌生長(zhǎng)的溫度范圍10?55℃,最適生長(zhǎng)溫度范圍20?38℃。細(xì)菌生
長(zhǎng)的溫度極限為-7℃~90℃。各類細(xì)菌對(duì)溫度的要求不同,可分為嗜冷菌(Psychrophiles),
最適生長(zhǎng)溫度為(10℃?20℃);l?菌(Mesophiles),20℃?40℃;嗜熱菌(Thermophiles),
在高至56℃?60℃生長(zhǎng)最好。病原菌均為嗜溫菌,最適溫度為畜禽的體溫范圍,實(shí)驗(yàn)室一
般采用37℃培養(yǎng)病原細(xì)菌。魚類病原菌28℃?30℃。真菌最適生長(zhǎng)溫度范圍28℃。有些嗜
溫菌低溫下也可生長(zhǎng)繁殖,如5℃冰箱內(nèi),金黃色葡萄球菌緩慢生長(zhǎng)釋放毒素,故食用過(guò)夜
冰箱冷存食物,可致食物中毒。
(3)合適的PH值:大多數(shù)病原細(xì)菌適宜PH為7.0~7.6;霉菌最適PH3?6。在細(xì)菌的新陳
代謝過(guò)程中,酶的活性在?定的PH范圍才能發(fā)揮作用。多數(shù)病原菌最適PH為中性或弱堿性
(PH7.0?7.6)。畜禽血液、組織液PH為7.4,細(xì)菌極易生存。胃液偏酸,絕大從數(shù)細(xì)菌
可被殺死。個(gè)別細(xì)菌在堿性條件下生長(zhǎng)良好,如霍亂孤菌在PH8.4~9.2時(shí)生長(zhǎng)最好;也有的
細(xì)菌最適pH偏酸,如結(jié)核桿菌(pH6.5?6.8)、乳酸桿菌(pH5.5)。細(xì)菌代謝過(guò)程中分解
糖產(chǎn)酸,PH下降,影響細(xì)菌生長(zhǎng),所以培養(yǎng)基中應(yīng)加入緩沖劑,保持PH穩(wěn)定。
(4)適宜的滲透壓:細(xì)菌要在等滲透壓即等滲溶液(0.85%NaCl)的環(huán)境中才能生長(zhǎng)。低
滲和高滲都不利于細(xì)菌的生長(zhǎng)。高滲溶液中,菌體內(nèi)水分滲出,細(xì)胞壁和細(xì)胞膜將分開(kāi),
稱為質(zhì)壁分離;低滲溶液中,菌體因水分滲入將膨脹破裂,細(xì)胞漿從細(xì)胞內(nèi)排出稱為胞漿
壓出。
(5)必要的氣體環(huán)境:主要需要。2和CO2。厭氧菌不需要要在嚴(yán)格無(wú)環(huán)境中才能
生長(zhǎng)。需氧菌需要才能生長(zhǎng)。而大多數(shù)病原菌在有氧及無(wú)氧的條件下均能生存。一般細(xì)
菌代謝中都需CO2,但大多數(shù)細(xì)菌自身代謝所產(chǎn)生的CO2即可滿足需要。有些細(xì)菌,如牛
布氏桿菌、腦膜炎雙球菌在初次分離培養(yǎng)時(shí)需要在較高濃度的CO2(5-10%)環(huán)境中才能
生長(zhǎng),否則生長(zhǎng)很差甚至不能生長(zhǎng)。
2、細(xì)菌的繁殖方式:
為二等分裂法的無(wú)性繁殖。99%細(xì)菌為無(wú)性繁殖,有性菌毛的細(xì)菌可通過(guò)性菌毛接合進(jìn)
行有性繁殖。細(xì)菌的無(wú)性繁殖為簡(jiǎn)單的裂殖。細(xì)菌個(gè)體繁殖時(shí),細(xì)菌核酸及其它成分加倍然
后一分為二,一個(gè)細(xì)菌分裂為二個(gè)細(xì)菌,分裂方式為橫分裂。
3、細(xì)菌的繁殖速度:
細(xì)菌分裂一次,即為一代。細(xì)菌一般10?30分鐘即可分裂一次,即10?30分鐘/代。細(xì)
菌分裂倍增的必須時(shí)間,稱為代時(shí)(Generationtime),細(xì)菌的代時(shí)決定于細(xì)菌的種類又受
環(huán)境條件的影響,細(xì)菌代時(shí)一般為10?30分鐘/代,個(gè)別菌較慢,如結(jié)核桿菌代時(shí)為18?
20小時(shí)/代,梅素螺旋體為33個(gè)小時(shí)/代。
4、細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線:
細(xì)菌的生長(zhǎng)和所有生物一樣,都有自己的生長(zhǎng)規(guī)律,這種規(guī)律在細(xì)菌群體生長(zhǎng)中表現(xiàn)為
曲線的生長(zhǎng)。以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo),以細(xì)菌生長(zhǎng)數(shù)目的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)作圖,便顯示出細(xì)菌
在人工培養(yǎng)時(shí)“生長(zhǎng)曲線”。
菌
數(shù)
的
對(duì)
數(shù)
根據(jù)細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線,細(xì)菌群體的生長(zhǎng)繁殖可分為四期:
1.遲緩期(Lagphase):細(xì)菌接種至培養(yǎng)基后,對(duì)新環(huán)境有一個(gè)短暫適應(yīng)過(guò)程(不適應(yīng)者
可因轉(zhuǎn)種而死亡)。此期曲線平坦穩(wěn)定,因?yàn)榧?xì)菌繁殖極少。遲緩期長(zhǎng)短因素種、接種菌量、
菌齡以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等不同而異,一般為1?4小時(shí)。此期中細(xì)菌體積增大,代謝活躍,為細(xì)
菌的分裂增殖合成、儲(chǔ)備充足的酶、能量及中間代謝產(chǎn)物。
2.對(duì)數(shù)期(Logarithmicphase):又稱指數(shù)期(Exponentialphage)。此期生長(zhǎng)曲線上活菌數(shù)
直線上升。細(xì)菌以穩(wěn)定的幾何級(jí)數(shù)極快增長(zhǎng),可持續(xù)幾小時(shí)至幾天不等(視培養(yǎng)條件及細(xì)菌
代時(shí)而異),一般為6?10小時(shí)。此期細(xì)菌形態(tài)、染色、生物活性都很典型,對(duì)外界環(huán)境因
素的作用敏感,因此研究細(xì)菌性狀以此期細(xì)菌最好。抗生素作用,對(duì)該時(shí)期的細(xì)菌效果最佳。
此時(shí)期細(xì)菌的致病力也最強(qiáng)。
3.穩(wěn)定期(Stationaryphase):該期的生長(zhǎng)菌群總數(shù)處于平坦階段,但細(xì)菌群體活力變化
較大。由于培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗、毒性產(chǎn)物(有機(jī)酸、HQ?等)積累PH下降等不利因素
的影響,細(xì)菌繁殖速度漸趨下降,相對(duì)細(xì)菌死亡數(shù)開(kāi)始逐漸增加,此期細(xì)菌增殖數(shù)與死亡數(shù)
漸趨平衡。細(xì)菌形態(tài)、染色、生物活性可出現(xiàn)改變,并產(chǎn)生相應(yīng)的代謝產(chǎn)物如外毒素、內(nèi)毒
素、抗生素、以及芽胞等。這一時(shí)期一般約8小時(shí)。
4.衰亡期(Declinephase):隨著穩(wěn)定期發(fā)展,細(xì)菌繁殖越來(lái)越慢,死亡菌數(shù)明顯增多。
活菌數(shù)與培養(yǎng)時(shí)間呈反比關(guān)系,此期細(xì)菌變長(zhǎng)腫脹或畸形衰變,甚至菌體自溶,難以辯認(rèn)其
形。生理代謝活動(dòng)趨于停滯。故陳舊培養(yǎng)物上難以鑒別細(xì)菌。
體內(nèi)及自然界細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖受機(jī)體免疫因素和環(huán)境因素的多方面影響,不會(huì)出現(xiàn)象培
養(yǎng)基中那樣典型的生長(zhǎng)曲線。掌握細(xì)菌生長(zhǎng)規(guī)律,可有H的地研究控制病原菌的生長(zhǎng),發(fā)現(xiàn)
和培養(yǎng)對(duì)人類有用的細(xì)菌。
(七)細(xì)菌的人工培養(yǎng):也稱細(xì)菌的分離培養(yǎng)。
1培養(yǎng)基:
(1)概念:指人工配制的適合于細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。
(2)基本要求:
①營(yíng)養(yǎng):水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽類和生長(zhǎng)因子。
②PH:適宜PH7.0?7.6。
③無(wú)菌:使用前應(yīng)嚴(yán)格無(wú)菌。
④無(wú)色透明:有利于觀察細(xì)菌生長(zhǎng)特性。
⑤抗生素和化學(xué)物質(zhì):培養(yǎng)基中不應(yīng)含有影響細(xì)菌生長(zhǎng)的抗生素和化學(xué)物質(zhì)。
(3)種類:
①根據(jù)物理性狀分為:液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基。
②根據(jù)物質(zhì)來(lái)源分為:合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基。
合成培養(yǎng)基:由已知化學(xué)成分的純粹化學(xué)物品配成的培養(yǎng)基。
天然培養(yǎng)基:由化學(xué)成分復(fù)雜的天然物品配成的培養(yǎng)基?如馬鈴薯培養(yǎng)基、雞胚、活
組織細(xì)胞。
③根據(jù)用途分為:普通培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基、特殊培養(yǎng)基。
2細(xì)菌的分離培養(yǎng):
(1)概念:分離培養(yǎng)出單個(gè)細(xì)菌菌落的實(shí)驗(yàn)操作方法。
(2)細(xì)菌的純培養(yǎng):對(duì)單純的一種細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)。也稱細(xì)菌的移植培養(yǎng)。
(3)菌落:一個(gè)細(xì)菌在固體培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)繁殖后代的集落。
(4)菌苔:菌落與菌落連成一片稱菌苔。
思考題:
1細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換的方式有哪兒種?它們各自的特點(diǎn)是什么?各轉(zhuǎn)運(yùn)哪些物質(zhì)?
2細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線可劃分為哪幾個(gè)階段?各階段的主要特點(diǎn)是什么?
3何謂細(xì)菌的分離培養(yǎng)、細(xì)菌的純培養(yǎng)、菌落、菌苔?
第二節(jié)放線菌
一、概念:是一類介于霉菌和細(xì)菌之間呈絲狀生長(zhǎng)以抱子繁殖為主的陸生性強(qiáng)的單細(xì)胞原
核微生物。放線菌廣泛存在于自然界,特別是土壤中。
二、生物學(xué)特性:
1形態(tài)和染色:大多數(shù)菌體呈細(xì)絲狀,與霉菌的菌絲相似,很纖細(xì),菌絲無(wú)橫隔,基本結(jié)構(gòu)
與細(xì)菌相似。菌絲分為生長(zhǎng)在培養(yǎng)基內(nèi)的基質(zhì)菌絲和生長(zhǎng)在培養(yǎng)基表面上的氣生菌絲,氣
生菌絲又分化為抱子菌絲,由此分化形成鏈狀抱子。大多數(shù)氣生菌絲的直徑l~2um,長(zhǎng)度
較長(zhǎng)者達(dá)幾百Nm。G,菌。
2生長(zhǎng)要求和培養(yǎng)特性:絕大多數(shù)放線菌為需氧菌,少數(shù)為厭氧菌。生長(zhǎng)最適溫度為30~32℃,
致病性放線菌生長(zhǎng)最適溫度為37~40℃。適于生長(zhǎng)在中性偏堿的PH環(huán)境中,最適PH7.0~7.2?
廣泛分布于自然界,土壤中生長(zhǎng)良好。致病性放線菌營(yíng)養(yǎng)要求較高,需在血清或腦心浸液
培養(yǎng)基上方可生長(zhǎng),初代分離,需有5~10%CO2促進(jìn)生長(zhǎng)方可生長(zhǎng)良好。
3合成產(chǎn)物:有些放線菌可合成產(chǎn)生鏈霉素、土霉素,61.7%天然抗生素都來(lái)源于放線菌。
三、致病性:
1牛放線菌:引起牛的放線菌病,為人畜共患病。主要癥狀為牛的下頜淋巴結(jié)腫脹化膿,又
稱大頜病,舌頭感染腫脹稱木舌病。病灶膿液中可形成硫磺狀顆粒,壓碎G氏染色鏡檢,
可見(jiàn)呈菊花狀排列的菌絲,中間菌體呈G+,邊緣菌絲呈G,
2伊氏放線菌:引起牛骨骼放線菌病和豬乳房放線菌病,人也可感染,癥狀與牛放線菌感染
相似。
四、治療:用青霉素、鏈霉素、四環(huán)素治療。
第三節(jié)螺旋體
-、概念:螺旋體是一類介于細(xì)菌與原蟲之間的單細(xì)胞的、柔軟細(xì)長(zhǎng)的、呈螺旋狀彎曲的、
運(yùn)動(dòng)活潑的原核細(xì)胞型微生物。
二、分類:屬于細(xì)菌門下的螺旋體目的螺旋體科。按螺旋體結(jié)構(gòu)分為五個(gè)屬:①螺旋體屬;
②有螺旋體屬;③密螺旋體屬;④疏螺旋體屬;⑤鉤端螺旋體屬。
跋墀旋體
密螺旋體
鉤端嫌艇體
三、生物學(xué)特性:
1形態(tài)和染色:具有細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu),無(wú)鞭毛,無(wú)芽抱,在細(xì)胞壁與細(xì)胞膜之間有一具有彈
性的軸絲,可自由屈曲與收縮,因此螺旋體運(yùn)動(dòng)很活潑。大小差別很大,最大的長(zhǎng)達(dá)300
Um,最小的只有0.03um,一般大小為0.9?3.0X3?300um,G?
2生長(zhǎng)要求和培養(yǎng)特性:分離培養(yǎng)要嚴(yán)格厭氧才能生長(zhǎng),生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)要求不高,可在各種普通
液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng),生理鹽水加5~10%新鮮滅活兔血清生長(zhǎng)更加良好。鉤端螺旋體的最適
PH7.2-7.4,最適溫度28~30℃。對(duì)青霉素、紅霉素、四環(huán)素和鏈霉素敏感。
四、致病性:
1密螺旋體屬(Treponema):菌體很小,很纖細(xì),螺旋彎曲很密,有8?14個(gè)較細(xì)密而規(guī)則
的螺旋,兩端尖?根據(jù)致病性分為兩種:一種為非致病性密螺旋體,一種為致病性密螺旋
體。致病性密螺旋體主要感染人、兔和豬。
人、兔:感染密螺旋體,稱為“梅毒”。兔梅毒病原體為兔梅毒螺旋體,主要通過(guò)交配感染,
最初病變?cè)谏称鳎缓笤谌砥つw上發(fā)生皰疹、結(jié)節(jié)和糜爛,不感染人。人梅毒病原體
為蒼白螺旋體,主要通過(guò)性接觸感染,目前在我國(guó)性病中為第4大性病。
我國(guó)目前六大性病為:淋?。紊狭懿×芮蚓⒓怃J濕疣(HPV&?卜⑹18)、非淋菌性尿
道炎(沙眼衣原體、解胭支原體)、梅毒(蒼白螺旋體)、生殖器皰疹(HSV2)、戈翁(HIV。。
豬:感染豬密螺旋體,稱豬痢疾,主要癥狀為赤痢(血樣稀便)。
2鉤端螺旋體屬(Leptospira):螺旋數(shù)H較多,螺旋較密,比密螺旋體更細(xì)密而規(guī)則,菌體?
端或兩端彎曲呈鉤狀,兩種:非致病性和致病性。非致病性鉤端螺旋體自然界分布很廣;致
病性鉤端螺旋體能引起人畜共患的鉤端螺旋體病,主要癥狀為皮膚潰瘍和血尿。
五、治療:青霉素、紅霉素、鏈霉素、四環(huán)素。
第四節(jié)支原體(霉形體)
一、概念:介于細(xì)菌和病毒之間沒(méi)有細(xì)胞壁的可營(yíng)獨(dú)立生活的單細(xì)胞原核微生物。
二、生物學(xué)特性:
1形態(tài)和染色:由于沒(méi)有細(xì)胞壁,因而具有多形態(tài),有球狀、桿狀、絲狀、不規(guī)則形狀等。
大小直徑0.1~0.2um,可通過(guò)細(xì)菌濾器(直徑0.22um),常給細(xì)胞培養(yǎng)工作帶來(lái)污染的麻煩。
G。
2生長(zhǎng)要求和培養(yǎng)特性:
(1)能在活的組織細(xì)胞內(nèi)繁殖,也可在人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)繁殖。
(2)生長(zhǎng)要求較高,有的需氧,有的厭氧,需在5~10%CC>2環(huán)境中10~20%血清培養(yǎng)基中
方可生長(zhǎng)。
(3)適宜PH7.8~8.0,PH低于7.0不生長(zhǎng)。
(4)生長(zhǎng)緩慢,在瓊脂含量較少的固體培養(yǎng)基上孵育2?3天出現(xiàn)典型的“荷包蛋樣”菌落,
菌落圓形微小,直徑0.1?0.3mm,需在低倍顯微鏡下才能觀察到。核心部分較厚,向下長(zhǎng)
入培養(yǎng)基,周邊為一層薄的透明顆粒區(qū)。
(5)敏感性:由于支原體沒(méi)有細(xì)胞壁,對(duì)青霉素不敏感,有的菌對(duì)鏈霉素不敏感。
三、致病性:
1雞敗血霉形體:引起雞慢呼病。
2雞滑液囊霉形體:引起雞關(guān)節(jié)滑液囊炎。
3豬肺炎霉形體:引起豬地方性肺炎,又稱豬氣喘病。
4無(wú)乳霉形體:引起牛的無(wú)乳癥。
四、治療:四環(huán)素、土霉素、卡那霉素、泰樂(lè)菌素、壯觀霉素、利高霉素、北里霉素、阿奇
霉素等效果較好。
第五節(jié)立克次氏體(Rickettsia)
一、概念:是一類介于細(xì)菌和病毒之間嚴(yán)格寄生在活細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)的具有細(xì)胞壁的單細(xì)胞原核
細(xì)胞型微生物。
二、生物學(xué)特性:
1形態(tài)與染色:有細(xì)胞壁,呈多形性,有短桿狀、球狀及長(zhǎng)絲狀等形態(tài),菌體大小為0.2~0.5xl~2
um,除Q熱立克次氏體外不能通過(guò)細(xì)菌濾器,G。
2生長(zhǎng)要求和培養(yǎng)特性:不能在人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng),為專性細(xì)胞內(nèi)寄生菌,只能在活細(xì)胞內(nèi)
生長(zhǎng),在動(dòng)物體細(xì)胞內(nèi)也可形成包涵體。
3敏感性:對(duì)四環(huán)素、914、氯霉素、土霉素、SMZ、血蟲凈敏感,對(duì)干擾素敏感。
三、致病性:引起人的斑疹傷寒,還可引起人和畜禽的Q(query)熱,豬的附紅細(xì)胞體病。
四、治療:用四環(huán)素、914、氯霉素、土霉素、SMZ、血蟲凈以及干擾素治療。
第六節(jié)衣原體
一、概念:介于立克次氏體和病毒之間具有細(xì)胞壁的嚴(yán)格寄生在活細(xì)胞內(nèi)具有發(fā)育周期的單
細(xì)胞原核微生物。
二、生物學(xué)特性:
1形態(tài)與染色:為小而致密、有細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的球形小體,巾0.2~0.4um,比立克次氏體小,
更接近于病毒,G\
2生長(zhǎng)要求和培養(yǎng)特性:嚴(yán)格寄生在活細(xì)胞內(nèi),不能在人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。衣原體的發(fā)育史
為:衣原體(形態(tài)?。┮贿M(jìn)入細(xì)胞一發(fā)育為始體(形態(tài)大)5經(jīng)過(guò)二等分裂法繁殖為衣原體。
衣原體有感染性,始體無(wú)感染性,離開(kāi)細(xì)胞即死亡。
3敏感性:對(duì)某些抗生素敏感,對(duì)干擾素敏感。
三、致病性:
1沙眼衣原體:引起人的沙眼。
2鸚鵡熱衣原體:引起人與動(dòng)物的鸚鵡熱病。
四、治療:可用青霉素、氯霉素、四環(huán)素以及干擾素治療。
第七節(jié)細(xì)菌的分類
一、細(xì)菌的分類及命名:
1、細(xì)菌的分類:為了更好地認(rèn)識(shí)生物,人們對(duì)生物進(jìn)行了分類。分類是認(rèn)識(shí)事物的一種最
基本的方法,分類就是根據(jù)生物的共性和差別將性質(zhì)相同的一類生物歸屬到一起,根據(jù)生物
的不同特征將生物分成不同的類別。在生物分類系統(tǒng)中,將生物分類體系由大到小分為七個(gè)
分類階元。
(1)分類階元:界、門、綱、目、科、屬、種。
(2)生物分類的六界系統(tǒng):
將生物分為動(dòng)物界、植物界、真菌界、真核原生生物界(包括藻類和原蟲)、原核生物界(包
括細(xì)菌、放線菌、螺旋體、支原體、立克次氏體、衣原體)、病毒界。
(3)微生物學(xué)研究對(duì)象:
在生物六界分類系統(tǒng)中,分別屬于真菌界、真核原生生物界、原核生物界、病毒界。
2、細(xì)菌的命名:命名的原則采用雙名法。
中文:細(xì)菌名稱=種名+屬名,如金黃色葡萄球菌。
拉丁文:細(xì)菌名稱=屬名+種名,Staphylococcusaureus.
二、細(xì)菌的分類系統(tǒng):
采用伯杰氏細(xì)菌分類系統(tǒng)對(duì)細(xì)菌進(jìn)行分類。
1923年出版了《伯杰氏細(xì)菌系統(tǒng)鑒定手冊(cè)》第一版,到1984年已出版了九版,第九版改
名為《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》,第九版共四卷33個(gè)部分。
第一卷:一般醫(yī)學(xué)和工業(yè)方面重要的G-菌(共分11部分)
第二卷:放線菌以外的G+菌(共分6部分)
第三卷:古細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌及其它G菌(共分15部分)
第四卷:放線菌(1粉)。
思考題:
1放線菌、螺旋體、支原體、立克次氏體、衣原體的概念及主要生物學(xué)特性?
2什么是生物分類的六界系統(tǒng)?
第三章真核細(xì)胞型微生物
真核細(xì)胞型微生物的分類地位:屬于真菌界和真核原生生物界,包括真菌、藻類和原
蟲。本章主要介紹真菌。
真菌:是一類不含葉綠素,無(wú)根、莖、葉,由單細(xì)胞或多細(xì)胞組成的按無(wú)性或有性方
式繁殖的營(yíng)腐生或寄生生活的真核細(xì)胞型微生物。
從外形上將真菌分為三大類:酵母菌、霉菌和擔(dān)子菌。
第一節(jié)酵母菌
一、形態(tài)和大?。?jiǎn)渭?xì)胞,大多數(shù)形態(tài)為球形、橢圓形,少數(shù)為檸檬形和假絲狀,大小為
1-5X5-30nm,在高倍鏡下可觀察到。
二、細(xì)胞結(jié)構(gòu):具有典型的細(xì)胞結(jié)構(gòu),有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核及其它內(nèi)含物
等。
1細(xì)胞壁:幼齡很薄,老齡變厚,化學(xué)成分為葡聚糖、甘露聚糖、幾丁質(zhì)等多糖和蛋白質(zhì)、
脂類及無(wú)機(jī)鹽類。在細(xì)胞壁表面有許多凹凸的出芽痕跡.
2細(xì)胞膜:為半通透性膜,主要功能是調(diào)節(jié)和控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的交換和運(yùn)輸。
3細(xì)胞質(zhì):無(wú)色、均勻、透明的液體,內(nèi)含細(xì)胞核、線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和
紡錘體等細(xì)胞器。
4細(xì)胞核:有核膜、核仁和染色體。
三、菌落特征:
單個(gè)酵母菌細(xì)胞無(wú)色,在固體培養(yǎng)基上形成的菌落,多數(shù)為乳白色,少數(shù)為黃色或紅色。
菌落表面濕潤(rùn)、光滑、粘稠,比細(xì)菌菌落大而厚,菌落巾3~4mm左右。
四、繁殖:
(-)無(wú)性繁殖:
1芽殖:是酵母菌最常見(jiàn)的一種繁殖方式。一個(gè)成熟的酵母菌在其上長(zhǎng)出一個(gè)突起,稱芽體,
隨后細(xì)胞核分裂為兩個(gè)核,一個(gè)核留在母細(xì)胞,一個(gè)核進(jìn)入芽體,到一定時(shí)間芽體脫落便
形成一個(gè)新的酵母菌細(xì)胞。有時(shí)芽體尚未脫落,又在芽體上長(zhǎng)出新的芽體,如此反復(fù)進(jìn)行,
母細(xì)胞與子細(xì)胞連接成串,好似菌絲,稱為假菌絲,能形成假菌絲的酵母稱為假絲酵母。
2裂殖:為橫分裂,與細(xì)菌二等分裂法繁殖相似。以裂殖方式進(jìn)行繁殖的酵母菌不能進(jìn)行出
芽繁殖。
(-)有性繁殖:經(jīng)過(guò)質(zhì)配、核配和減數(shù)分裂三個(gè)階段。雌雄兩個(gè)單倍體酵母菌子囊抱子
結(jié)合,經(jīng)過(guò)質(zhì)配和核配兩個(gè)階段,形成二倍體核的接合子,二倍體核連續(xù)分裂2次或3次,
其中?次為減數(shù)分裂,產(chǎn)生4個(gè)或8個(gè)單倍體的子核。每個(gè)子核的周圍包有細(xì)胞質(zhì)并產(chǎn)生
細(xì)胞壁,即為子囊抱子,原來(lái)的細(xì)胞壁轉(zhuǎn)變?yōu)樽幽?。成熟后子囊破裂,散出子囊抱子?/p>
第二節(jié)霉菌
一、菌絲形態(tài)構(gòu)造:菌絲主要由抱子萌發(fā)生長(zhǎng)而成,也可由菌絲碎片發(fā)育而成。
(-)根據(jù)結(jié)構(gòu)分為兩種:無(wú)隔菌絲和有隔菌絲。
1無(wú)隔菌絲:菌絲有隔,細(xì)胞內(nèi)有多個(gè)細(xì)胞核,如毛霉和根霉。
2有隔菌絲:菌絲有隔,細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞核,如青霉和曲霉。
(-)根據(jù)功能分為三種:營(yíng)養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和繁殖菌絲。
1營(yíng)養(yǎng)菌絲(基質(zhì)菌絲):伸入固體培養(yǎng)基內(nèi)或蔓生于固體培養(yǎng)基表面,攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的菌
絲。
2氣生菌絲:伸向培養(yǎng)基表面空中的菌絲。
3繁殖菌絲(抱子菌絲):氣生菌絲頂端分化生長(zhǎng)出兔!子的菌絲。
二、菌落形態(tài)特征:
絨毛狀、絮狀和蜘蛛網(wǎng)狀。初期淺白色,當(dāng)菌絲上生長(zhǎng)出各種顏色的抱子后,菌落便相
應(yīng)地呈黃、綠、青、黑等顏色。
三、繁殖方式:
霉菌繁殖能力很強(qiáng),盡管菌絲的碎片就可以發(fā)育成新的個(gè)體,但主要是產(chǎn)生各種無(wú)性抱
子或有性抱子進(jìn)行繁殖。
(-)無(wú)性繁殖:
霉菌的無(wú)性繁殖是指不經(jīng)過(guò)兩性細(xì)胞的結(jié)合而形成新個(gè)體的過(guò)程。無(wú)性繁殖所產(chǎn)生的
抱子叫做無(wú)性抱子。無(wú)性抱子直接萌發(fā)后形成新的個(gè)體。無(wú)性泡子有以卜.5種抱子。
1芽抱子:由菌細(xì)胞直接出芽形成,如酵母菌。
2節(jié)抱子:由有隔菌絲斷裂而成。成熟的有隔菌絲內(nèi)出現(xiàn)很多橫隔膜,然后從橫隔膜處斷裂,
形成單個(gè)各種形狀的節(jié)抱子。如白地霉。
3厚垣抱子:在菌絲的頂端或中間,菌絲內(nèi)的細(xì)胞漿濃縮,細(xì)胞壁變厚形成厚垣電子,呈圓
形或卵圓形,對(duì)惡劣環(huán)境有較強(qiáng)的抵抗力。頂端如白色假絲酵母,中間如總狀毛霉、毛癬菌。
4抱子囊抱子:由繁殖菌絲的末端形成一個(gè)膨大的結(jié)構(gòu),稱為抱子囊,菌絲成為抱子囊梗,
抱子囊內(nèi)形成的無(wú)性抱子,稱抱子囊抱子。如毛霉和根霉。
5分生抱子:有隔膜的霉菌,在菌絲的頂端分化出單個(gè)、成串或成簇的抱子。如青霉和曲霉。
(-)有性繁殖:
由雌雄兩個(gè)單倍體有性抱子相互結(jié)合后,經(jīng)過(guò)質(zhì)配、核配和減數(shù)分裂三個(gè)階段產(chǎn)生有性單倍
體抱子。有以下4種有性抱子。
1合子:一些霉菌及藻類產(chǎn)生的生殖細(xì)胞稱為配子,配子兩兩成對(duì)結(jié)合形成合子并發(fā)育成新
個(gè)體。如衣藻、綿霉。
2卵抱子:是由兩個(gè)大小不同的配子囊結(jié)合發(fā)育而成。小型配子囊稱為雄器,大型配子囊稱
藏卵器,藏卵器中有卵球。當(dāng)雄器與藏卵器配合時(shí),雄器中的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核通過(guò)受精管而
進(jìn)入藏卵器與卵球配合,此后卵球生出外壁即成為卵抱子。如團(tuán)藻。
3接合抱子:兩個(gè)相鄰的菌絲相遇,各自向?qū)Ψ缴鰳O短的側(cè)枝,稱原配子囊,原配子囊接
觸后,頂端各自膨大并形成橫隔,即為配子囊,配子囊卜面的部分稱配子囊柄,相接觸的兩
個(gè)配子囊之間的橫隔消失成為原接合配子囊。經(jīng)過(guò)質(zhì)配和核配后,原接合配子囊外部形成厚
壁,成為接合泡子。在適宜的條件下,接合泡子可萌發(fā)成新的菌絲體。如水綿、毛霉和根霉。
4子囊抱子:兩個(gè)單倍體性細(xì)胞結(jié)合,經(jīng)過(guò)質(zhì)配發(fā)育為球形的囊狀結(jié)構(gòu),稱為子囊,細(xì)胞核
在子囊內(nèi)經(jīng)過(guò)核配和減數(shù)分裂,產(chǎn)生4~8個(gè)抱子,稱為子囊抱子。如酵母菌。
四、幾種常見(jiàn)的霉菌:
1根霉:菌絲不分隔,有假根,抱子囊柄只可由假根著生相反的方向在空中直立叢生,為單
細(xì)胞霉菌,假根可以進(jìn)行繁殖。
2毛霉:菌絲不分隔,無(wú)假根,有真根,真根不可以進(jìn)行繁殖。抱子囊柄可由菌絲的任何位
置生出,為單細(xì)胞霉菌。
3青霉:菌體為分枝分隔的多細(xì)胞,整個(gè)菌體呈一把掃帚狀,抱子為藍(lán)綠色。
4曲霉:菌絲與青霉菌相似,為分枝分隔的多細(xì)胞。菌絲的細(xì)胞分化出厚壁的足細(xì)胞,在足
細(xì)胞上生出直立的分生抱子柄,頂端膨大成球形頂囊,頂囊表面以輻射的方式長(zhǎng)出一層或兩
層瓶形或桿狀的小梗,小梗的頂端產(chǎn)生成串分生抱子。不同種的曲霉,抱子顏色也不同,有
黃、藍(lán)、青、黑、綠、棕等顏色。
第三節(jié)擔(dān)子菌(bacidiomycetes)
一、菌絲的形態(tài)與結(jié)構(gòu)特征:
按照不同的發(fā)育階段,可分為以下三種不同性質(zhì)的菌絲。
1初生菌絲:由擔(dān)抱子萌發(fā)而成。初期多核,但很快就產(chǎn)生隔膜,將菌絲分隔成單核細(xì)胞。
2雙核菌絲:由性別不同的雌雄兩根初生菌絲結(jié)合進(jìn)行質(zhì)配,產(chǎn)生具有兩個(gè)不同核的雙核細(xì)
胞菌絲體,雙核菌絲具有特有的鎖狀聯(lián)合的特征。
3結(jié)實(shí)性雙核菌絲:雙核菌絲經(jīng)過(guò)分化形成具有一定排列和結(jié)構(gòu)的雙核菌絲,產(chǎn)生子實(shí)體(擔(dān)
子果)。
二、擔(dān)子菌的繁殖:
擔(dān)子菌一般為有性繁殖,擔(dān)子菌的有性繁殖產(chǎn)生擔(dān)子和擔(dān)抱子。雙核菌絲發(fā)育到一定階段,
頂端細(xì)胞膨大,兩個(gè)核進(jìn)行核配,形成一個(gè)二倍體核,此核經(jīng)過(guò)兩次分裂,其中一次為減數(shù)
分裂,產(chǎn)生4個(gè)單倍體的子核,這時(shí)頂端細(xì)胞膨大成為擔(dān)子。擔(dān)子生出4個(gè)突起,4個(gè)子核
分別進(jìn)入膨大的突起內(nèi),每核各自發(fā)育成為一
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