微生物学 第一章 原核微生物
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齐鲁工业大学 周德庆微生物学 课件 第一章原核生物
短杆菌
链杆菌
大肠杆菌
梭状芽孢杆菌
双歧杆菌
螺旋菌
细胞弯曲成弧状或螺旋状，根据弯曲的不同可以 分成
（1） 弧菌：菌体只有一个弯曲，呈弧状 。霍乱 弧菌
（2） 螺旋菌：菌体弯曲多，2—6环，两端鞭毛， 菌体有坚硬的细胞壁。 产甲烷螺旋菌。
（3） 螺旋体：螺旋6环以上，菌体无鞭毛，体 柔软，有收缩运动的轴丝，无细胞壁或薄。是介 于细菌与原生动物之间的单细胞生物。 梅毒密
螺旋体。
霍乱弧菌
螺旋菌
螺旋体
螺旋体-2
古细菌的形态
在显微镜下，古细菌与细菌具有类似 的个体形态，但它们多生活于一些生 存条件十分恶劣的极端环境中，例如 厌氧、高酸、高碱、高盐、高寒等
所谓的极端微生物
第一节 细菌
一、细菌的个体形态和大小 2、细菌的大小 细菌的大小可以用测微尺在显微镜下直接测量。一般直径
直接相连
肽聚糖整体 结构示意图
1．革兰氏阳性菌的细胞壁 肽聚糖 (peptidoglycan)的结构
革兰氏阳性菌与阴性菌肽聚糖结构的不同点
G+
G-
位置
细胞最外层
外膜层之内
厚度
20—80nm
2-3nm
层数
约40层
1-2层
肽桥
有（5个甘氨酸） 无（直接连接）
肽尾第三个氨基酸 L-赖氨酸
M-二氨基庚二酸
（一）细胞壁
细胞壁的结构与化学组成： 革兰氏阳性菌：肽聚糖（50-90%）
磷壁酸质＜50% （阳性菌所特有） 革兰氏阴性菌：肽聚糖（5-10%）
脂多糖 （阴性菌所特有） 磷脂 蛋白质
酞 聚 糖
壁膜间隙
质 膜
类脂壁酸（质）
原核微生物形态、构造和功能
辐射能
(光能营养型）
4. 无机盐
❖ 构成微生物细胞的组成成分 ❖ 调解微生物细胞的渗透压，pH和氧化还原电位 ❖ 有些无机盐如S、Fe还可做为自养微生物的能源 ❖ 构成酶活性基的组成成分，维持E活性。Mg、Ca、
K是多种E的激活剂
5. 生长因子
生长因子：通常指那些微生物生长所 必需而且需要量很少，但微生物自身 不能合成或合成量不足以满足机体生 长需要的有机化合物。
某些细菌在其生长发育后期 ， 在细胞内形成一个圆 形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体
由于一个营养细胞内仅生成一个芽孢，无繁殖功能 芽孢是生物界中抗性最强的生命体。 芽孢在普通条件下可保持几年至几十年的生活力。
孢外壁 芽孢衣 皮层 芽孢质 芽孢核区 芽孢膜 核心 芽孢壁
细菌芽孢构造的模式图
一般来自动、植物体。
6. 水
水是生物生长必不可少的。 微生物细胞含水约占细胞鲜重的
70~90％，水作用是多方面的。
第二节 营养物质进入细胞
• 影响营养物质进入细胞的因素：
1. 营养物质本身的性质 2. 微生物所处的环境 3. 微生物细胞的透过屏障
营养物质进入细胞方式
一般认为，细胞膜以四种方式控 制物质的运送：
病毒的形态
包涵体(inclusion body)
病毒的群体形态有： 噬菌斑(plaque)
空斑(plaque) 枯斑(lesion)
噬菌体的繁殖
吸附(Adsorption) 穿入(Penetration) 脱壳(Uncoating) 生物合成 (Biosynthesis) 装配与释放 (Assembly and Release)
细胞质(cytoplasm )和内含物( inclusion body)
(光能营养型）
4. 无机盐
❖ 构成微生物细胞的组成成分 ❖ 调解微生物细胞的渗透压，pH和氧化还原电位 ❖ 有些无机盐如S、Fe还可做为自养微生物的能源 ❖ 构成酶活性基的组成成分，维持E活性。Mg、Ca、
K是多种E的激活剂
5. 生长因子
生长因子：通常指那些微生物生长所 必需而且需要量很少，但微生物自身 不能合成或合成量不足以满足机体生 长需要的有机化合物。
某些细菌在其生长发育后期 ， 在细胞内形成一个圆 形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体
由于一个营养细胞内仅生成一个芽孢，无繁殖功能 芽孢是生物界中抗性最强的生命体。 芽孢在普通条件下可保持几年至几十年的生活力。
孢外壁 芽孢衣 皮层 芽孢质 芽孢核区 芽孢膜 核心 芽孢壁
细菌芽孢构造的模式图
一般来自动、植物体。
6. 水
水是生物生长必不可少的。 微生物细胞含水约占细胞鲜重的
70~90％，水作用是多方面的。
第二节 营养物质进入细胞
• 影响营养物质进入细胞的因素：
1. 营养物质本身的性质 2. 微生物所处的环境 3. 微生物细胞的透过屏障
营养物质进入细胞方式
一般认为，细胞膜以四种方式控 制物质的运送：
病毒的形态
包涵体(inclusion body)
病毒的群体形态有： 噬菌斑(plaque)
空斑(plaque) 枯斑(lesion)
噬菌体的繁殖
吸附(Adsorption) 穿入(Penetration) 脱壳(Uncoating) 生物合成 (Biosynthesis) 装配与释放 (Assembly and Release)
细胞质(cytoplasm )和内含物( inclusion body)
微生物第一章1
电子显微镜表明细菌分裂大致经过细胞核和细胞质的分裂横隔壁的形成子细胞分离等过程细菌的繁殖杆菌二分裂过程模式图图中dna均为双链大肠杆菌分裂照片colibacterium大肠杆菌分裂将单个微生物细胞或一小堆同种细胞接种在固体培养基的表面有时为内部当它占有一定的发展空间并给予适宜的培养条件时该细胞就迅速进行生长繁殖
葡萄球菌L型回复后
基本结构
2 细胞膜 (cell membrane)
• 细菌细胞膜是围绕细胞质外面的双层膜结构， 是一个高度可选择渗透性的屏障，由磷脂和多 种蛋白质组成，但不含胆固醇。 • 细菌细胞膜不仅仅使分隔细胞内部与外界的屏 障，它还有重要的功能：主要有物质转运、生 物合成、分泌和呼吸等作用。
细菌是原核细胞，不具有成形的核。细菌 的遗传物质称为核质或拟核，无核膜、核 仁和有丝分裂器，只有一个核质体或称染 色质体。没有固定形态，结构也很简单。 功能与真核细胞的染色体相似。这是原核 生物与真核生物的主要区别之一。 核质由单一密合闭环状DNA分子反复回旋 卷曲盘绕组成松散网状结构。
核质特点
核区丝状物是由双链、环状的 DNA 分子折叠缠绕 而成。拉直后，其长度比细胞长度大若干倍。丝 的长度却是 1100 ～ 1400 微米 ! 可见，细胞内的 DNA 必然是一种高度折叠缠绕、错综复杂的“超 线圈”结构。这对于遗传性状的传递起着重要作 用。 正常情况下，一个菌体内具有一个核；而细菌处 于活跃生长时，由于 DNA 的复制先于细胞分裂， 一个菌体内往往有2-4个核。
细菌细胞壁缺陷型
• 细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中 不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡。 • L型(bacterial L form)：通过自发突变而形成的遗传性 稳定的细胞壁缺损菌株 • 加溶菌酶或在含青霉素等的培养基中培养革兰阳性菌 使细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住——原 生质体(protoplast)。 • 革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质 球(spheroplast)。 • 某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。
葡萄球菌L型回复后
基本结构
2 细胞膜 (cell membrane)
• 细菌细胞膜是围绕细胞质外面的双层膜结构， 是一个高度可选择渗透性的屏障，由磷脂和多 种蛋白质组成，但不含胆固醇。 • 细菌细胞膜不仅仅使分隔细胞内部与外界的屏 障，它还有重要的功能：主要有物质转运、生 物合成、分泌和呼吸等作用。
细菌是原核细胞，不具有成形的核。细菌 的遗传物质称为核质或拟核，无核膜、核 仁和有丝分裂器，只有一个核质体或称染 色质体。没有固定形态，结构也很简单。 功能与真核细胞的染色体相似。这是原核 生物与真核生物的主要区别之一。 核质由单一密合闭环状DNA分子反复回旋 卷曲盘绕组成松散网状结构。
核质特点
核区丝状物是由双链、环状的 DNA 分子折叠缠绕 而成。拉直后，其长度比细胞长度大若干倍。丝 的长度却是 1100 ～ 1400 微米 ! 可见，细胞内的 DNA 必然是一种高度折叠缠绕、错综复杂的“超 线圈”结构。这对于遗传性状的传递起着重要作 用。 正常情况下，一个菌体内具有一个核；而细菌处 于活跃生长时，由于 DNA 的复制先于细胞分裂， 一个菌体内往往有2-4个核。
细菌细胞壁缺陷型
• 细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中 不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡。 • L型(bacterial L form)：通过自发突变而形成的遗传性 稳定的细胞壁缺损菌株 • 加溶菌酶或在含青霉素等的培养基中培养革兰阳性菌 使细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住——原 生质体(protoplast)。 • 革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质 球(spheroplast)。 • 某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。
微生物学习题集1_4章答案
【第一章原核微生物】一、填空题1.革兰氏阳性细菌的细胞壁成分为 ---- 和------- ；革兰氏阴性细菌细胞壁分外两层，层成分是----- ，外层称外膜，成分为------ 、----- 和------ 。
革兰氏阳性细菌的细胞壁成分为肽聚糖和磷壁酸；革兰氏阴性细菌细胞壁分外两层，层成分是肽聚糖，外层称外膜，成分为脂多糖、磷脂和脂蛋白。
2.在革兰氏阳性细菌细胞壁的肽聚糖成分中，肽包括 ----- 和----- 两种，聚糖则包括------和----- 两种糖。
在革兰氏阳性细菌细胞壁的肽聚糖成分中，肽包括四肽尾和肽桥两种，聚糖则包括N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸两种糖。
3.肽聚糖中的双糖是由 ----- 连接的，它可被----- 水解，从而形成无细胞壁的原生质体。
肽聚糖中的双糖是由©1,4-糖苷键连接的，它可被溶菌酶水解，从而形成无细胞壁的原生质体4. E. coli的肽聚糖单体结构与Staphylococcus aureus的基本相同，所不同的是①--------- ，②。
E. coli的肽聚糖单体结构与Staphylococcus aureus的基本相同，所不同的是前者①四肽尾第3个氨基酸是m-DAP，②无五肽桥5.G+细菌细胞壁的特有成分是------ ，G-细菌的则是----- 。
G+细菌细胞壁的特有成分是磷壁酸，G-细菌的则是脂多糖6.脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁外膜的主要成分，由--------------- 、---------- 和--------- 三部分构成，在LPS上镶嵌着多种外膜蛋白，例如--------- 等。
脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁外膜的主要成分，由脂质人、核心多糖和O-特异侧链三部分构成，在LPS上镶嵌着多种外膜蛋白，例如孔蛋白等7.在G-细菌细胞壁的外膜与细胞膜间有一狭窄空间，称为- -------- 。
其中含有多种周质蛋白，如--------- 、--------- 和---------- 等。
第一章 原核生物
蓝细菌
巨大芽孢杆菌
大肠杆菌 肺炎球菌 嗜血流感菌
nanobacteria 50nm
纳米细菌
How to comprehend bacterial size?
A、芝麻（3毫米）= ？ 个E.coli 长度。 1500个
B、头发直径（60微米）= ？ 个E.coli “肩并肩”紧挨在一块。 120
3、螺旋菌（spirilla）
弧菌 螺菌 螺旋体菌
弧菌：
蛭 弧 菌
菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈， 形似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。
霍乱弧菌
螺菌
菌体回转如螺旋，螺
旋数目和螺距大小因
（a）具有可见的双极生鞭毛的迂回螺菌（×4种50）而异。鞭毛二端生
（b）迂回螺菌；相差显微镜（ ×550）
细胞壁坚韧，菌体较 硬。
蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）
细菌L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上 不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。
细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落
油煎蛋样菌落 （典型L型菌落）
颗粒型菌落
丝状菌落
原生质体（protoplast)：是指在人为条件 下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素 抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一 层细胞膜包裹着的圆球状渗透敏感细胞， 一般由革兰氏阳性细菌形成。
革兰阴性菌细胞壁特殊组分
周质空间（periplasmic space）
在革兰氏阴性细菌中，一般指其外膜与细胞膜之 间的狭窄空间（宽约12~15nm），呈胶状。
在周质空间中，存在着多种周质蛋白 （periplasmic proteins），包括： ①水解酶类，例如蛋白酶、核酸酶等； ②合成酶类，例如肽聚糖合成酶； ③结合蛋白（具有运送营养物质的作用）； ④受体蛋白（与细胞的趋化性相关）。
原核微生物名词解释
原核微生物名词解释原核微生物(Prokaryotic Microorganisms)是指没有明显细胞核和细胞质分离的细菌和古菌类微生物，他们是一类独立的、不可再分的单细胞生物，其中包括古菌、原藻、原球藻、古类等。
它们是地球上最早出现的生物，已有3.5亿年的历史。
原核微生物的细胞通常由一个外壳结构组成，这个外壳由蛋白质和脂质组成，形成一个膜结构，里面有质粒、核酸和蛋白质。
原核微生物没有细胞质和细胞核结构，因此也没有细胞质和细胞核之间的界线。
原核微生物是一类多样性很大的微生物，有古菌、原藻、原球藻、古类等。
这些微生物大多数都是放线菌，也有一小部分是双球菌、内孔菌和杆菌。
原核微生物的形态、结构和生活习性有很大的不同，在自然界的分布也很广泛，并且在不同的生态系统中扮演着重要的角色。
它们有极强的适应能力，可以在极端的环境中存活，如高温、低温、无氧、高盐度、较低的pH值等。
原核微生物在地球上的早期发展中发挥了重要作用，为细胞结构的演化提供了基础。
原核微生物在世界上拥有广泛的分布，可以在淡水、海水、湖泊、泥炭、沼泽、腐熟的土壤、沙漠、寒冷的海岸、高山等不同的环境中被发现，它们的活动常常是自然界生态系统的主要组成部分。
有的原核微生物可以直接合成营养物质，而有的则可以进行光合作用，将太阳能转化为有机物质；有的可以分解有机物质，而有的又可以进行氮固定。
这些微生物不仅为生物圈的生物提供营养，也能起到改善环境的作用，能够促进环境的可持续发展。
原核微生物也为人类服务，它们在食品饮料、肥料、生物质能源、制药等领域都起着重要作用。
它们可以产生用于食品发酵的酵母菌，可以生产乳酸、乙醇、植物激素等，用于制药工业；还可以用于生物肥料的制备，以增加农作物的产量。
原核微生物还有可能被用于生物质能源的开发，能够利用植物的有机物质制备生物质油，可以替代石油燃料，为人类提供更清洁的能源。
原核微生物的研究也是当今科学研究的重点之一，其中包括基因工程、分子生物学等。
原核微生物1
第二节 细菌（Bacteria）
一、细菌的形态和大小
1、细菌细胞的形态 2、细菌细胞的大小
一、细菌
1、细菌的形态：球状、杆状、螺旋状和丝状
其次
自 然 界 中 哪 种 最 多？
最多
最少
a.球菌(coccus)
单球菌 双球菌 四联球菌 八叠球菌 葡萄球菌 链球菌
1. 分裂方向
2. 分裂后相互间 的连接方式
成分
占细胞壁干重的%
G＋
G－
肽聚糖 含量很高（30-95） 含量很低（5-20）
磷壁酸 含量较高（<50） 0
类脂质 一般无（<2） 蛋白质 0
含量较高（10-20） 含量较高
革兰氏阳性的细胞壁
G-细菌细胞壁的构造和化学组成
G-细菌细胞壁较薄，但有多层构造，其化学组成除有肽聚糖外， 还有一定量的类脂质和蛋白质等成分。G-细胞壁的组成和结构 比G+更复杂。主要成份为：脂多糖、磷脂、脂蛋白、肽聚糖。
真核微生物
真核微生物有发育完好的细胞核，核内 有核仁和染色质，有核膜将细胞核和细胞 质分开，使两者有明显的界限，有高度分 化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基 氏体、内质网等，进行有丝分裂。包括除 蓝藻以外的藻类、酵母菌、霉菌、原生动 物、微型后生动物等。
细菌
原核微生物： （由原核细胞构成） 放线菌
（3）脱色（95%乙醇10~20S） （4）复染（蕃红30 ~ 60S）
A
A
A
B
机 制
B B
和
A
步
B
骤
（3）脱色（95%乙醇30-45S）
革
（1）初染（结晶紫30S）
兰 氏 染 色
（2）媒染剂（碘液30S）
第一章 原核生物的形态、构造和功能1
M． tuberculosis（结核分枝杆菌）和M．leprae（麻风分枝杆菌）两种。
古生菌（ Archaea）的细胞壁
•古生菌又称古细菌（ Archaebacteria）或称古菌，是一类在进化途径上 很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些独特
生态类型的原核生物。
在古生菌中，除 Thermoplasma没有细胞壁外，其余都具有与真细菌功 能相似的细胞壁。然而，从化学成分来看，真细菌与古生菌的差别甚大。 据已被研究过的一些古生菌而言，其细胞壁中都不含真正的肽聚糖， 有些含假肽聚糖。
(2)细胞膜（cell membrane）
又称细胞质膜（ cytoplasmic membrane）、质膜（plcell membrane （ inner membrane），是一层紧贴在细胞壁内侧，包围着细胞质的柔软、 脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚7～8nm，由磷脂（占20％～－30％）和 蛋白质（占50％－70％）组成。
原生质体（ protoplast）
指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁
合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞，它们只能用
等渗或高渗培养液保存或维持生长。 G+细菌最易形成原生质体，这种原生质体除对相应的噬菌体缺乏敏感 性，不能进行正常的鞭毛运动和细胞不能分裂外，仍保留着正常细胞所具
细菌的染色
细菌细胞既微小又透明，故需经过染色才能作显微观察，常用的为革兰
氏染色法 简单染色法 正染色 鉴别染色法 死菌 细菌染色法 负染色：荚膜染色法等 活菌：用美蓝（即亚甲蓝）或 TTC（氯化三苯基四氮唑） 等作活菌染色 革兰氏染色法 抗酸性染色法 芽孢染色法 吉姆萨染色法
革兰氏染色（Gram stain）
古生菌（ Archaea）的细胞壁
•古生菌又称古细菌（ Archaebacteria）或称古菌，是一类在进化途径上 很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些独特
生态类型的原核生物。
在古生菌中，除 Thermoplasma没有细胞壁外，其余都具有与真细菌功 能相似的细胞壁。然而，从化学成分来看，真细菌与古生菌的差别甚大。 据已被研究过的一些古生菌而言，其细胞壁中都不含真正的肽聚糖， 有些含假肽聚糖。
(2)细胞膜（cell membrane）
又称细胞质膜（ cytoplasmic membrane）、质膜（plcell membrane （ inner membrane），是一层紧贴在细胞壁内侧，包围着细胞质的柔软、 脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚7～8nm，由磷脂（占20％～－30％）和 蛋白质（占50％－70％）组成。
原生质体（ protoplast）
指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁
合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞，它们只能用
等渗或高渗培养液保存或维持生长。 G+细菌最易形成原生质体，这种原生质体除对相应的噬菌体缺乏敏感 性，不能进行正常的鞭毛运动和细胞不能分裂外，仍保留着正常细胞所具
细菌的染色
细菌细胞既微小又透明，故需经过染色才能作显微观察，常用的为革兰
氏染色法 简单染色法 正染色 鉴别染色法 死菌 细菌染色法 负染色：荚膜染色法等 活菌：用美蓝（即亚甲蓝）或 TTC（氯化三苯基四氮唑） 等作活菌染色 革兰氏染色法 抗酸性染色法 芽孢染色法 吉姆萨染色法
革兰氏染色（Gram stain）
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长链一端与肽聚糖上 NAM（N-乙酰葡萄糖 胺）连接，另一端伸 出细胞壁外
长链一端与细胞膜中的糖脂连接， 另一端穿过肽聚糖层伸出细胞壁外
第一章
原核微生物
第一节 细菌
磷壁酸（垣酸）的功能
带负电荷，可结合Mg2+离子等；
保证了G+的致病性（粘宿主）；
G+的特异表面抗原； 噬菌体的吸附受体；
第一章 原核微生物
第一章
细胞型 微生物
原核微生物
古生菌（Archaea） 细菌（Bacteria）
原核微生物
真核微生物 真菌（酵母、霉菌、蕈
菌等）、单细胞藻类、 原生动物等
非细胞型：病毒
●古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并
列，且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌 较为接近，同属于原核生物。
第一章
原核微生物
第一节 细菌
周质空间（壁膜空间）
位于细胞壁与细胞膜之间的狭窄空间，G+、G-细菌均具有。 内含多种蛋白质，如蛋白酶、核酸酶、运送某些物质进入细 胞内的结合蛋白、受体蛋白等。
第一章
原核微生物
成分 G
+
第一节 细菌
G
-
(3)G+ 细菌与G -细菌细胞壁的比较
革兰氏染色反应 肽聚糖含量 肽聚糖结构 肽桥 细胞壁厚度及层次 磷壁酸 脂多糖与类脂 脂蛋白质 对溶菌酶 对青霉素 与细胞膜的关系 菌体呈紫色 经脱色、复染后后呈红色 高，占细胞壁干重30- 低，占细胞壁干重5-20% 95% 多层、紧密 1-2层，疏松 一般有 20-80nm，单层 多数有，含量较高 一般无 一般无 敏感 敏感 不紧密 一般无，肽尾直接连 10nm左右，多层 无 含量较高（分布在外膜） 含量较高（分布在外膜） 不敏感 不敏感 紧密
在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养 而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的，圆球 形、对渗透压变化敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。 对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至 通气等都易引起其破裂； 有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应 噬菌体所感染； 在适宜条件（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌 落，形成芽孢。及恢复成有细胞壁的正常结构。 比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是 研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。
第一章
原核微生物
第一节 细菌
每一个肽聚糖单体（亚单位）由三部分组成： （1） 双糖单位：由β-1，4糖苷键连接成主链分子 （2） 四肽尾或四肽侧链； （3） 肽桥
第一章
G
原核微生物
M
第一节 细菌
β-1，4糖苷键 可被溶菌酶水解
L-Ala
D-Glu
L-Lys
D-Ala
第一章
原核微生物
第一节 细菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
一、细胞的形态构造及其功能
（一）形态和染色 2、杆状 细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较 稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较 大变化。
枯草芽孢杆菌
地衣芽孢杆菌
铜绿假单胞菌 （绿脓杆菌）
第一章
原核微生物
第一节 细菌
结核分枝杆菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
Ether linkage Branched fatty acid
Figure 26.22
Figure 26.22
第一章
原核微生物
第一节 细菌
β-1,3糖苷键不被溶菌酶水解
N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸 交替连接而成，连在后一氨基糖上的肽 尾由L-glu、L-ala和L-lys三个L型氨基 酸组成， 肽桥则由L-glu一个氨基酸组成。
第一章
原核微生物
第一节 细菌
一、细胞的形态构造及其功能 （一）形态和染色 球状 基 本 形 态 杆状
螺旋状
第一章
原核微生物
第一节 细菌
一、细胞的形态构造及其功能 （一）形态和染色
1、球状
细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会
形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。
单球菌
四联球菌
葡萄球菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
(4)革兰氏染色 C.Gram（革兰）于1884 年发明的一种鉴别不同 类型细菌的染色方法。
第一章
原核微生物
第一节 细菌
◆用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染 ◆用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细 胞间的相互作用从而使二者结合得更牢固。 ◆用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色后 仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细 菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细 胞呈无色。 ◆用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对 涂片进行复染。例如沙黄，它使原来无色的 革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革 兰氏阳性细菌继续保持深紫色
c. 决定了 G- 的表面抗原性；
d. 是许多噬菌体的表面吸附受体。
第一章
原核微生物
第一节 细菌
外壁层中的蛋白质
20余种蛋白，主要有：
孔蛋白（基质蛋白）：其上有充水孔道，横跨外壁层，使 外壁层具有分子筛的作用、可控制某些物质（分子量小于 800～900的亲水性营养物质）进入外膜，有特异性与非特 异性两种。 外膜蛋白（外壁蛋白）：是一类特异性的运送蛋白或载体， 可把较大的分子如VB12、核糖降解物、麦芽寡糖、铁色素等 输送入细胞内。 脂蛋白：具有使外膜层与内壁肽聚糖层紧密相连的功能。
霍乱弧菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
螺旋菌：菌体回转如 螺旋，螺旋数目和螺 距大小因种而异。鞭 毛二端生细胞壁韧， 菌体较硬。
第一章
原核微生物
第一节 细菌
螺旋体菌：
菌体柔软，用 于运动的类似 鞭毛的轴丝位 于细胞外鞘内。
梅毒密螺旋体
第一章
原核微生物
第一节 细菌
4、大小与重量
第一章
原核微生物
第一节 细菌
第一章
原核微生物
第一节 细菌
(6)细胞壁缺陷细菌
缺壁突变-L型细菌 实验室或宿 主体内形成
基本去尽-原生质体（G+） 人工去壁 部分去除-球状体（G-）
缺 壁 细 菌
在自然界长期进化中形成-Biblioteka 原体第一章原核微生物
第一节 细菌
a.L型细菌（L-form of bacteria）
细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自 发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。 因英国李斯德（Lister）预防研究所首先发现而得名 （1935年，念珠状链杆菌 Streptobacillus moniliformis） 大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、链球菌、分枝杆菌和霍 乱弧菌等20多种细菌中均有发现，被认为可能与针对细胞 壁的抗菌治疗有关。
特点
没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态； 有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”； 对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似 的小菌落（直径在0.1mm左右）；
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原核微生物
第一节 细菌
细菌L型 菌落类型
临床分离葡萄球菌L型
葡萄球菌L型回复后
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第一节 细菌
b.原生质体（protoplast）
细胞壁（cell wall）是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜 的一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。约占干重的10－25% 细胞壁的功能： ①保护细菌免受机械性或其他破坏的作用
细 胞 壁 的 功 能
②屏障保护功能 ③为细胞的生长、分裂和鞭毛的着生、运动等所需 ④赋予细胞的特定抗原性、致病性和对抗生素及噬 菌体的敏感性
细菌的大小
细菌的个体大小通常以微米（μm）表示。
1 μm＝10－6 m
＊ 球菌的个体大小以其 直径 表示，一般在0.2—1.5μm ＊杆菌的个体大小以其 宽度(直径)×长度 表示，一般为 （0.5～1）×（1～5） ＊螺旋菌的个体大小以其 宽度(直径)×长度（两端间的直
线距离） 表示， 一般为（0.3～1） × （1～8）
炭疽病的病原菌 -------炭疽杆菌
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第一节 细菌
破伤风梭菌
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第一节 细菌
双歧杆菌
梭状芽孢杆菌
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第一节 细菌
一、细胞的形态构造及其功能 （一）形态和染色 3、螺旋状 弧菌 螺旋 菌 螺旋体菌
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第一节 细菌
弧菌 蛭 菌体只有一 弧 个弯曲，其 菌 程度不足一 圈，形似“C” 字或逗号， 鞭毛偏端生。
单体间的连接
G M G M
NH
COOH
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第一节 细菌
N-乙酰胞壁酸 N-乙酰葡糖胺
LLys DAla
LLys DAla
四肽尾
肽桥
G+肽聚糖的立体结构
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第一节 细菌
肽聚糖分子中的4种主要肽桥类型
类 型 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 甲肽尾上 连接点 第4氨基酸 肽 桥 -CO· NH乙肽尾上 连接点 第3氨基酸 第3氨基酸 第3氨基酸 实 例
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外壁层是G－细菌细胞壁所特有的结构它位于壁的最外层，化学 成分为脂多糖、磷脂和若干种外蛋白。
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第一节 细菌
脂多糖(LPS)：
位于 G- 菌细胞壁的最外层，是由类脂A 、核心多糖 和 O－侧链（O－特异性多糖）三部分组成。
外壁层的作用：
a. 是G-的致病物质—内毒素的物质基础； b. 有吸附Mg2+、Ca2+等阳离子的作用；