第三章 微生物类群及结构
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微生物的类群
细 菌 的 结 构
基本结构
荚膜：粘性 ，保护作用 特殊结构 鞭毛：运动器官 芽孢 ：细菌休眠体，对 恶劣的环境有抵抗力
有些细菌在一定的条件下，细 胞里面形成一个椭圆形的休眠 体，叫做芽孢。芽孢的壁很厚， 对干旱、低温、高温等恶劣的 环境有很强的抵抗力。例 如，有的细菌的芽孢，煮沸3 小时以后才死亡。芽孢又小又 轻，可以随风飘散。当环境适 宜（如温度、水分适宜）的时 候，芽孢又可以萌发，形成一 个细菌
细菌
八、细菌对自然界的意义
细菌会促使动植物遗体 不断地腐烂、分解，最 终使它们消失掉。动植 物遗体分解生成的二氧 化碳和无机盐，又是植 物制造有机物的必不可 少的原料。可见，细菌 对于自然界中二氧化碳 等物质的循环起着重要 的作用
放线菌
1、放线菌的形态
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放线菌
2、放线菌的结构及其功能
第五章
微生物与发酵工程
微生物的类群
第一节
第一节
细
微生物的类群
微生物的特点和种类
菌 放线菌 真菌 病毒
细
菌
一、细菌的大小 二、细菌的形态 三、细菌的结构 四、细菌的营养 五、细菌的呼吸方式 六、细菌的繁殖 七、细菌的菌落 八、细菌对自然界的意义
放线菌 1、放线菌的形态 1、结构与功能： 2、生活方式： 3、放线菌的分布 4、放线菌的繁殖
四、细菌的营养
(一)异养:细菌一般不含有叶绿素，只能吸收现成的有 机物来维持生活。这样的营养方式叫做 异养。 腐生：依靠分解动植物的遗体（尸体、粪便和枯枝 落叶），从中吸取有机物来生活。例如枯草杆菌， 它可以引起食物的腐败。 寄生： 从活的动植物体内吸取有机物来生活。例如 寄生在肠道内的痢疾杆菌，它能够引起细菌性痢疾。
微生物主要类群及其形态结构
不同类群的微生物具有不同的细胞器和代谢途 径，反映了它们的生物学特性和适应性。
鞭毛与菌毛
鞭毛是某些细菌的运动器官，由鞭毛 蛋白组成，具有旋转、摆动等运动方 式。
鞭毛和菌毛的形态、数量和排列方式 等特征可以用于鉴别不同种类的细菌 。
菌毛是细菌表面的附属物，具有黏附 和侵染宿主细胞的作用，与细菌致病 性有关。
细胞壁
细胞壁是微生物细胞的最外层结构，主要成分是肽聚糖，具有维持细胞形状、提供 保护和维持渗透压等作用。
细胞壁的结构在不同类群中有所不同，革兰氏阳性菌细胞壁较厚，而革兰氏阴性菌 细胞壁较薄。
细胞壁上的特异成分可以用于鉴别不同类群的微生物，如革兰氏染色和糖反应等。
细胞膜
细胞膜是包围在细胞质外的脂双 层膜结构，具有选择透过性，控
和出芽生殖等。
原生动物
单细胞动物，具有运动、摄食、感觉 等能力。
原生动物细胞膜较厚，通常具有胞口 、胞咽、胞肛等结构。
形态多样，包括球形、梨形、杆形、 变形虫形等。
繁殖方式主要为二分裂法，少数种类 能够进行有性繁殖。
03
CATALOGUE
非细胞型微生物
病毒
总结词
病毒是一种非细胞型微生物，由核酸和 蛋白质外壳组成，具有感染性和复制能 力。
VS
详细描述
病毒非常微小，需要电子显微镜才能观察 到。它们只能寄生在活细胞内，利用细胞 的代谢系统进行复制。病毒的核酸可以是 DNA或RNA，而蛋白质外壳则由许多蛋 白质亚单位组成，具有保护核酸和参与感 染细胞的作用。病毒的形态多样，有球形 、杆形、丝形等。
亚病毒
总结词
亚病毒是一类比病毒更简单的非细胞型微生 物，包括拟病毒、卫星病毒和朊病毒。
详细描述
拟病毒是存在于植物中的一种亚病毒，由单 链RNA基因组和蛋白质外壳组成，依赖于 辅助病毒进行复制。卫星病毒是存在于动物 中的一种亚病毒，其基因组较小，不能独立 复制，需要辅助病毒的帮助。朊病毒是一种 蛋白质亚病毒，具有感染性，可引起羊瘙痒 病等动物疾病。
鞭毛与菌毛
鞭毛是某些细菌的运动器官，由鞭毛 蛋白组成，具有旋转、摆动等运动方 式。
鞭毛和菌毛的形态、数量和排列方式 等特征可以用于鉴别不同种类的细菌 。
菌毛是细菌表面的附属物，具有黏附 和侵染宿主细胞的作用，与细菌致病 性有关。
细胞壁
细胞壁是微生物细胞的最外层结构，主要成分是肽聚糖，具有维持细胞形状、提供 保护和维持渗透压等作用。
细胞壁的结构在不同类群中有所不同，革兰氏阳性菌细胞壁较厚，而革兰氏阴性菌 细胞壁较薄。
细胞壁上的特异成分可以用于鉴别不同类群的微生物，如革兰氏染色和糖反应等。
细胞膜
细胞膜是包围在细胞质外的脂双 层膜结构，具有选择透过性，控
和出芽生殖等。
原生动物
单细胞动物，具有运动、摄食、感觉 等能力。
原生动物细胞膜较厚，通常具有胞口 、胞咽、胞肛等结构。
形态多样，包括球形、梨形、杆形、 变形虫形等。
繁殖方式主要为二分裂法，少数种类 能够进行有性繁殖。
03
CATALOGUE
非细胞型微生物
病毒
总结词
病毒是一种非细胞型微生物，由核酸和 蛋白质外壳组成，具有感染性和复制能 力。
VS
详细描述
病毒非常微小，需要电子显微镜才能观察 到。它们只能寄生在活细胞内，利用细胞 的代谢系统进行复制。病毒的核酸可以是 DNA或RNA，而蛋白质外壳则由许多蛋 白质亚单位组成，具有保护核酸和参与感 染细胞的作用。病毒的形态多样，有球形 、杆形、丝形等。
亚病毒
总结词
亚病毒是一类比病毒更简单的非细胞型微生 物，包括拟病毒、卫星病毒和朊病毒。
详细描述
拟病毒是存在于植物中的一种亚病毒，由单 链RNA基因组和蛋白质外壳组成，依赖于 辅助病毒进行复制。卫星病毒是存在于动物 中的一种亚病毒，其基因组较小，不能独立 复制，需要辅助病毒的帮助。朊病毒是一种 蛋白质亚病毒，具有感染性，可引起羊瘙痒 病等动物疾病。
第三章 微生物类群与形态结构
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。
4、其它形状 1）柄杆菌（prosthecate bacteria）
细胞上有柄（stalk）、菌丝（hyphae）、附器（appendages）等 细胞质伸出物，细胞呈杆状或梭状，并有特征性的细柄。 一般生活在淡水中固形物的表面，其异常形态使得菌体的表面积与 体积之比增加，能有效地吸收有限的营养物；
是指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。
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 缺壁细菌
人工去壁
基本去尽 —— 原生质体 （G+）
部分去除 —— 球状体 （G-）
在自然界长期进化中形成——枝原体(Mycoplasma )
（参见P46）
6）细胞壁缺陷细菌
（1）L型细菌（L-form of bacteria）（遗传物质的改变）
D、周质空间(periplasmic space, periplasm)
又称壁膜间隙。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。
周质空间是进出细胞的物质的重要中转站和反应场所。
1.水解酶 2.结合蛋白 3.化学受体分子（提高细胞膜的透性） 4.解毒酶 5.渗透保护
特点：
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 没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态；
4、其它形状 1）柄杆菌（prosthecate bacteria）
细胞上有柄（stalk）、菌丝（hyphae）、附器（appendages）等 细胞质伸出物，细胞呈杆状或梭状，并有特征性的细柄。 一般生活在淡水中固形物的表面，其异常形态使得菌体的表面积与 体积之比增加，能有效地吸收有限的营养物；
是指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。
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 缺壁细菌
人工去壁
基本去尽 —— 原生质体 （G+）
部分去除 —— 球状体 （G-）
在自然界长期进化中形成——枝原体(Mycoplasma )
（参见P46）
6）细胞壁缺陷细菌
（1）L型细菌（L-form of bacteria）（遗传物质的改变）
D、周质空间(periplasmic space, periplasm)
又称壁膜间隙。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。
周质空间是进出细胞的物质的重要中转站和反应场所。
1.水解酶 2.结合蛋白 3.化学受体分子（提高细胞膜的透性） 4.解毒酶 5.渗透保护
特点：
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 没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态；
微课：微生物的主要类群
微生物的主要类群
多细胞大型真菌：蘑菇
香菇
பைடு நூலகம்
金针菇
毒蝇伞
形态结构：蘑菇是一种大型真菌，菌体由许多菌 丝组成。有的可食用，有的有剧毒。 生殖方式：孢子生殖（无性生殖）。 松茸
微生物的主要类群
（三）病毒
烟草花叶病毒
腺病毒
大肠杆菌噬菌体
形态结构：病毒的形态多种多样，有杆形、球形等，有的外形复杂，如噬菌体。 个体大小：病毒是超显微结构的非细胞生物，只有在电子显微镜下才能观察到。
细菌
微生物
真菌
单细胞真菌：酵母菌，进行出芽生殖 多细胞真菌：霉菌、蘑菇，进行孢子生殖 形态：形态多样，个体及其微小（电子显微镜才能看到）
病毒
结构：无细胞结构，包含：蛋白质外壳、遗传物质内核 分类：动物病毒、植物病毒、细菌病毒
微生物的主要类群
细菌的分裂生殖（3000 × ）
细菌总数=2n（n为分裂的次数） ③ 当环境条件恶劣的时候，有的细菌 会形成芽孢，来抵抗恶劣的环境， 芽孢是一个休眠体。
微生物的主要类群
（二）真菌
真菌种类多，分布广，人们目前认识的真菌有7万多种。真菌既有单细胞 的，如酵母菌，也有多细胞的，如霉菌、蘑菇等。
酵母菌
青霉菌
蘑菇
微生物的主要类群
真菌的细胞结构
1 2 3 4 5
1：细胞壁 3：细胞质 5：液泡
2：细胞核
4：细胞膜
酵母菌细胞有真正的细胞核。 酵母细胞和植物细胞结构相似，但酵母 菌细胞没有叶绿体。
酵母菌结构模式图
微生物的主要类群
酵母菌的生殖方式
在温度适宜、氧气和养料充足的条件下， 酵母菌母体上生出形态结构与母体相似 的芽体，芽体长大后与母体脱离，形成
多细胞大型真菌：蘑菇
香菇
பைடு நூலகம்
金针菇
毒蝇伞
形态结构：蘑菇是一种大型真菌，菌体由许多菌 丝组成。有的可食用，有的有剧毒。 生殖方式：孢子生殖（无性生殖）。 松茸
微生物的主要类群
（三）病毒
烟草花叶病毒
腺病毒
大肠杆菌噬菌体
形态结构：病毒的形态多种多样，有杆形、球形等，有的外形复杂，如噬菌体。 个体大小：病毒是超显微结构的非细胞生物，只有在电子显微镜下才能观察到。
细菌
微生物
真菌
单细胞真菌：酵母菌，进行出芽生殖 多细胞真菌：霉菌、蘑菇，进行孢子生殖 形态：形态多样，个体及其微小（电子显微镜才能看到）
病毒
结构：无细胞结构，包含：蛋白质外壳、遗传物质内核 分类：动物病毒、植物病毒、细菌病毒
微生物的主要类群
细菌的分裂生殖（3000 × ）
细菌总数=2n（n为分裂的次数） ③ 当环境条件恶劣的时候，有的细菌 会形成芽孢，来抵抗恶劣的环境， 芽孢是一个休眠体。
微生物的主要类群
（二）真菌
真菌种类多，分布广，人们目前认识的真菌有7万多种。真菌既有单细胞 的，如酵母菌，也有多细胞的，如霉菌、蘑菇等。
酵母菌
青霉菌
蘑菇
微生物的主要类群
真菌的细胞结构
1 2 3 4 5
1：细胞壁 3：细胞质 5：液泡
2：细胞核
4：细胞膜
酵母菌细胞有真正的细胞核。 酵母细胞和植物细胞结构相似，但酵母 菌细胞没有叶绿体。
酵母菌结构模式图
微生物的主要类群
酵母菌的生殖方式
在温度适宜、氧气和养料充足的条件下， 酵母菌母体上生出形态结构与母体相似 的芽体，芽体长大后与母体脱离，形成
生物3.10微生物的类群、营养、代谢和生长
微生物的能量代谢
化能自养生物
01
利用化学反应释放的能量来合成有机物质的微生物，如硝化细
菌。
化能异养生物
02
利用有机物质氧化过程中释放的能量来合成有机物质的微生物，
如大肠杆菌。
光能自养生物
03
利用光能来合成有机物质的微生物，如藻类。
微生物的代谢途径
糖酵解途径
葡萄糖在无氧条件下被分解成丙 酮酸，产生少量能量和还原力的 代谢途径，是厌氧微生物的主要 代谢途径。
三羧酸循环
在有氧条件下，线粒体中的乙酰 CoA完全氧化成二氧化碳和水， 并释放能量的代谢途径。
戊糖磷酸途径
葡萄糖经过一系列反应生成五碳 糖和六碳糖的代谢途径，是需氧 生物的主要糖代谢途径之一。
04 微生物的生长
微生物的生长曲线
延迟期
细胞适应生长环境，不进行分 裂，数量基本不变。
对数生长期
细胞快速分裂，数量呈指数增 长。
氧气
好氧微生物需要氧气进行呼吸，厌氧微生物 则在无氧环境下生长。
微生物的生长繁殖方式
无性繁殖
通过二分裂、出芽等方式进行无性繁殖，繁殖速度快。
有性繁殖
通过配子结合形成合子，再发育成新个体，繁殖速度慢。
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03 微生物的代谢
分解代谢和合成代谢
分解代谢
微生物通过分解有机物质获取能量和营养物质的过程。这些有机物质可以是糖 类、蛋白质、脂肪等。分解代谢过程中，微生物产生能量并合成新的细胞成分。
合成代谢
微生物利用能量和营养物质合成细胞成分的过程。合成代谢过程中，微生物消 耗能量并产生新的细胞成分，如蛋白质、核酸等。
生物3.10微生物的类群、营养、 代谢和生长
微生物学各章知识点总结
微生物学各章知识点总结第一章：微生物的概念和分类体系1. 微生物的概念微生物是指肉眼不可见的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒和原生动物等。
它们在自然界中广泛分布，对生态系统的循环和平衡起着重要作用。
2. 微生物的分类体系微生物按照生物学特征可以分为原核生物和真核生物两大类，其中原核生物包括细菌和蓝藻，真核生物包括真菌和原生动物。
此外，病毒是一种非细胞生物，通常被单独归类。
第二章：微生物的结构和形态1. 细菌的结构和形态细菌是单细胞微生物，其主要结构包括细胞壁、细胞膜、胞质和遗传物质。
细菌的形态多样，包括球菌、杆菌和螺旋菌等。
2. 真菌的结构和形态真菌是多细胞或单细胞微生物，其主要结构包括菌丝、分生子、孢子和细胞壁等。
真菌的形态多样，包括酵母菌、霉菌和子囊菌等。
3. 病毒的结构和形态病毒是非细胞微生物，其主要结构包括蛋白质外壳、遗传物质和蛋白质套等。
病毒的形态多样，包括线状、球状和多棱体等。
第三章：微生物的生长和繁殖1. 细菌的生长和繁殖细菌的生长是指细胞的增加和分裂过程，主要包括营养摄取、分裂和排泄等。
细菌的繁殖有二分裂、分裂和梭孢子等方式。
2. 真菌的生长和繁殖真菌的生长是指菌丝的延伸和分支过程，主要包括分生子的产生和分裂等。
真菌的繁殖有无性生殖和有性生殖两种方式。
3. 病毒的生长和繁殖病毒的生长是指在寄主细胞内复制遗传物质和合成蛋白质，主要包括吸附、穿透和复制等。
病毒的繁殖有裸核和包膜两种方式。
第四章：微生物的代谢和营养1. 细菌的代谢和营养细菌的代谢包括异养和自养两种方式，同时也可根据在氧气的存在下进行厌氧和需氧代谢。
细菌的营养包括糖类、氨基酸和脂肪等多种。
2. 真菌的代谢和营养真菌的代谢包括异养和自养两种方式，同时也可根据生长温度进行低温菌和高温菌。
真菌的营养包括糖类、氨基酸和无机盐等多种。
3. 病毒的代谢和营养病毒是非细胞生物，因此没有自身代谢和营养循环，其复制和生长需要依赖寄主细胞的物质和能量。
微生物主要类群及其形态与结构
食
品
微
生 物 学
细菌的特殊形态
刘 书
亮 柄细菌、肾细菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿
托氏菌、具有子实体的粘细菌、三角形、方形等
▼影响细菌形态的因素
培养时间 培养温度 培养基成分及浓度 pH值
食
品
微
生 物
细菌的异常形态
学
刘 书 亮
环境条件的变化：
正常形态
环 境 条 件 恢 复 正 常
物理、化学因子的刺激
杆菌
学 刘
杆菌细胞呈杆状或圆柱形
书
亮
螺旋（形）菌(Spirillum)
根据其弯曲情况分为： 弧菌（vibrio)：螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形
例：霍乱弧菌 螺菌(spirillum)：螺旋满2—6环，螺旋状
例：干酪螺菌 螺旋体(spirochaeta)：旋转周数在6环以上,菌体柔软
例：梅毒密螺旋体
刘 书 亮
原核生物：指一大类细胞核无核膜包 裹，只存在称作核区的裸露DNA的 原始单细胞生物。
包括 真细菌（eubacteria）域
古生菌（archaea）域
古生菌域虽然在进化上和若干生化反应与真核生 物关系较为密切,但其细胞构造属于原核生物。
食
品
微
生
物
学
刘 书
真细菌包括6种类群
亮
“三菌” 化能营养
3．链球菌 如乳链球菌 （Streptococcus lactis）
4．四联球菌 如四联小球菌 （Micrococcus tetragenus）
5．八叠球菌 如乳酪八叠球菌 （Sarcina casei）
6．葡萄球菌 如金黄色葡萄球菌 （Staphylococcus aureus）
第三章真核微生物的形态、构造和功能
第三章真核微生物的形态、构造和功能展开全文第三章真核微生物的形态、构造和功能(图未显示)真核微生物：凡是细胞核具有核膜、核仁，能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物。
原核与真核的区别：真核细胞核完整，核膜核仁全，内质网、线粒体，各种胞器均具有；原核细胞则原始，无核膜无核仁缺胞器；原核壁成分肽聚糖，真核壁多为几丁质；核糖（体）大小不相同，原核80S真核70S。
二、真核微生物的主要类群真菌：指具有细胞壁，无根、茎、叶分化，不含叶绿素，寄生或腐生方式生活的一类真核微生物。
主要包括酵母菌和霉菌。
真菌是最重要的真核微生物。
真菌的特点：1）无叶绿素，不能进行光合作用；2）一般具有发达的菌丝体；3）细胞壁含有几丁质；4）营养方式是异养吸收；5）以产生大量的无性或有性孢子方式进行繁殖；6）陆生性较强。
三、真核微生物的细胞构造（一）细胞壁1、真菌的细胞壁主要成分：多糖，另有少量的蛋白质和脂类。
多糖构成细胞壁中有形的微纤维和无定形基质的成分。
多糖种类：低等真菌细胞壁成分以纤维素为主；酵母菌细胞壁成分以葡聚糖为主；高等陆生真菌细胞壁成分以几丁质为主。
2、藻类的细胞壁厚度一般为10~20 nm，结构骨架主要是纤维素，以微纤丝的方式层状排列。
含量占干重的50%~80%。
（二）鞭毛与纤毛鞭毛：形态较长，数量较少纤毛：形态较短，数量较多并无绝对界限使真核细胞具有运动功能，这与原核生物一样，但是构造和运动机制差别很大。
鞭毛与纤毛均为被膜包裹的柱状体，构造：鞭杆、基体、过渡区三部分。
鞭毛的运动常采用波动的方式，即从鞭毛的基部到顶部的方向或以相反的方向进行波浪式运动。
这种运动能推动机体前进。
纤毛的摆动。
黑色箭头表示运动方向。
纤毛和鞭毛以约每秒10~40次的速度进行摆动或波动，并迅速推动微生物运动。
最高纪录的保持者是鞭毛虫，它能以260μm/s的速度运动（大约每秒游动40个细胞长度）（三）细胞（质）膜细胞质膜即细胞膜。
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革兰氏阴性菌（G－）：菌体呈红色
（1).革兰氏染色
1、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染
2、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。
3、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。
4、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
实 验 结 果
革 兰 氏 染 色
革兰氏染色结果与细菌细胞壁的结构和化学组成有关
革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌细胞壁构 造的比较
表3-1 革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁成分的比较
螺旋体与螺旋菌不同，形态结构和运动机 理独特，螺旋状、柔软弯曲，无鞭毛，靠 轴丝的转动和收缩运动。
细菌的特殊形态
方形细菌
（square-ahaped bacteria）
星形细菌
（star-shaped bacteria ）
4）异常形态
畸形：细胞在理化因素的刺激下，细胞发育
受到阻碍，从而形态异常。
（5）革兰氏染色机制 通过对细胞壁的详细分析，为解释革兰氏染色的机制提 供了充分的基础。 革兰氏染色是基于细菌细胞壁结构和特殊化学组分基 础上的一种物理原因。经过媒染和初染后，在细菌细胞 的膜或原生质体上染上了不溶于水的结晶紫与碘的大分 子复合物。
成分
革兰氏阳性细菌 肽聚糖 磷壁酸 类脂质 蛋白质 含量很高（50~90） 含量较高（＜50） 一般无（＜2） 无
占细胞壁干重的 %
革兰氏阴性细菌 含量很低（~10） 无 含量较高（~20） 含量较高
(2).革兰氏阳性细菌的细胞壁
最典型的代表为金黄色葡萄球菌
(Staphylococcus aureus).
（三）细菌细胞的结构组成及功能
细 菌 的 结 构
一般结构——全部细菌细胞所共有的结构， 包括：细胞壁、细胞膜、核区、核糖体、 细胞质等。 特殊结构——只在部分细菌细胞中存在的 结构，包括：鞭毛、糖被、芽孢、菌毛等。
1.细胞壁（cell wall） A.概念
是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖 构成，有固定外形和保护细胞等多种功能。
0.5 ~ 1 mm （直径）
0.2~ 1 mm （直径） X 1~ 8 mm（长度） 0.3~ 1 mm （直径） X 1~ 50 mm（长度）
(长度是菌体两端点之间的距离，而非实际长度)
个别大型细菌 费氏刺尾鱼菌
费氏刺尾鱼菌
(Epulopiscium fishelsoni)
草履虫
(0.6 mm × 0.08 mm ) 体积比大肠杆菌大106倍 （1985年发现）
（b）磷壁酸
磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞所特有的成分。
它有两种类型，其一为壁磷壁酸，其二为膜磷壁酸。
磷壁酸的主要功能有六种：
因带负电荷，故可与环境中的Mg2+等阳离子结合，提高这些离子 的浓度，以保证细胞膜上一些合成酶维持高活性的需要； 保证革兰氏阳性致病菌（如 A族链球菌）与其宿主细胞的粘性 （主要为膜磷壁酸）； 赋予革兰氏阳性细菌以特异性表面抗原； 提供某些噬菌体以特异的吸附收体 贮藏磷元素；
（4）革兰氏阳性和阴性细菌的比较
项 目 1、革兰氏染色反应 2、肽聚糖层 3、磷壁酸 4、外膜 5、脂多糖（LPS） 6、类脂和脂蛋白含量 7、鞭毛结构 8、产毒素 9、对机械力的抗性 10、细胞壁抗溶菌酶 11、对青霉素和磺胺 革兰氏阳性菌 能阻留结晶紫而染成紫色 厚，层次多 多数含有 无 无 低（仅抗酸性细菌含类脂） 基体上着生两个环 以外毒素为主 强 弱 敏感 革兰氏阴性菌 可经脱色而复染成红色 薄，一般单层 无 有 有 高 基体上着生四个环 以内毒素为主 弱 强 不敏感
醋酸杆菌 正常形态： 短杆状 温度变化
异常形态
畸形：丝状、纺锤 状、链锁状
衰颓型：培养时间过长，营养贫乏或自身代 谢产物浓度过高等原因使细胞异常。
奶酪杆菌 正常形态： 杆状 过熟 衰颓型： 分枝状
（二）大小
量度细菌大小的单位：mm（微米，即10-6m） 表示方法：球菌：直径 杆菌：长*宽 螺菌：长*宽
10亿 ~ 100 亿倍
（nanobacteria）（50 nm）
大小的测定技术——显微测微尺法： • 物镜测微尺有一1mm长的刻度线，刻有100 个小格，即每格代表10μm； • 目镜测微尺也刻有100小格，其每格所代表 的长度可用物镜测微尺进行校准。 • 之后可在显微镜下对细菌细胞进行测量。
测微尺的校正（标定）：
两重合线间镜台测微尺格数Ⅹ10 目镜测微尺每格长度(μm)= 两重合线间目镜测微尺格数
几种细菌的大小
菌 种 大小（μm） 乳链球菌（Streptococcus lactis） 0.8～1 金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 1.0～1.5 尿素小球菌(Micrococcus ureae) 0.5～0.8 大肠杆菌(Escherichia coli) 1.2～3.0×0.8～1.2 枯草杆菌(Bacillus subtilis) 4～6×0.8～1.2 肉毒梭菌(Clostridium botulinium) 1～3×0.3～0.6 霍乱弧菌(Vibrio cholerae) 1～3.2×1.0～1.5 红色螺菌(Spirillum rubrum) 1～2×0.5
能调节细胞内自溶素(autolysin)的活力，防止细胞因自溶而死 亡。
（3）革兰氏阴性细菌的细胞壁
• 大肠杆菌E.coli为代表 •G－细菌细胞壁结构和化学成分比G＋复杂。
•G－细胞壁 外壁层（外膜层）——磷脂、脂蛋白、脂多糖
内壁层——肽聚糖
（a）肽聚糖：
肽聚糖含量占细胞壁的10%弱，一般由1~2层网状分子构成，在细 胞壁上厚度仅为2~3nm，故对机械强度的抵抗力较革兰氏阳性菌弱。
真细菌: 细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、 衣原体、立克次氏体等。 古细菌（古生菌）
第一节 细菌（Bacteria）
细菌是一类个体微小、形态简单，具有细胞 壁、靠二分裂繁殖的单细胞原核微生物。 在自然界中细菌是分布最广、数量最多的一 类生物。
细菌的个体形态构造及其功能
一、细菌的形态 二、细菌细胞的大小 三、细菌的细胞构造 四、细菌的繁殖方式
双糖单位
双糖单位由一个N-乙酰葡 糖胺与一个N-乙酰胞壁酸 分子通过-1，4-糖苷键 连接而成。
短肽“尾”由四个氨基酸连起来的短肽 连接在N-乙酰胞壁酸分子上。
这四个氨基酸是按L型与D型交替排列的方式 连接而成的，即L-丙氨酸、 D-谷氨酸、 L赖氨酸、 D-丙氨酸。
肽桥的氨基端与前一肽聚糖单体肽尾中的第四氨基 酸—D-丙氨酸的羧基相连接，而它的羧基端则与后一 肽聚糖单体肽尾中的第三个氨基酸碱性氨基酸L-赖氨 酸的氨基相连接，从而使前后两个肽聚糖单体交联起 来。 目前所知的肽聚糖已超过100种，在这一“肽聚糖 的多样性”中，主要的变化发生在肽桥上。
细菌的群体形态
一、细胞的形态构造及其功能
一）形态 1）一般形态： • 细菌的形态十分简单，
基本上只有球状、杆状和螺 旋状三大类。 • 在自然界所存在的细菌 中，杆菌最为常见，球菌次 之，而螺旋状的最少。
1、球菌：细胞个体呈球形或椭圆形。
依细胞分裂面的数目和分裂后新细胞的排列方式分为 六种主要类型：
Cell wall
分离获得纯细胞壁
B.细胞壁的功能
a.固定细胞外形； b.协助鞭毛运动； c.保护细胞免受外力的损伤（例如革兰氏阳性细菌可
抵御15~25个大气压的渗透压，革兰氏阴性细菌为5~10个 大气压）；
d.为正常细胞分裂所必须； e.阻拦有害物质进入细胞（如革兰氏阴性细菌细胞壁 可阻拦分子量超过800的抗生素透入）； f.与细菌的抗原性、致病性（如内毒素）和对噬 菌体的敏感性密切相关；
其结构单体与革兰氏阳性细菌基本相同，差别仅在于：
a.肽尾的第3个氨基酸为内消旋二氨基庚二酸（m-DAP)；只在 原核微生物细胞壁上发现）。
b.没有特殊的肽桥，其前后两个单体间的联系仅由甲肽尾的 第4个氨基酸—D-丙氨酸的羧基与乙肽尾第3个氨基酸—m-二 氨基庚二酸的氨基直接连接而成。
（b）外膜层(outer membrane)
C.革兰氏染色与细胞壁
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：用美蓝或TTC（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色
革兰氏染色法 抗酸性染色法 芽孢染色法 姬姆萨染色法
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。
细 菌
革兰氏阳性菌（G+）：菌体呈深紫色
德国科学家H.Biblioteka N. Schulz等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物 中发现的一种硫磺细菌（sulfur bacterium），其大小可达0.75 mmThiomargarita namibiensis，---------“纳米比亚硫磺珍珠
最大和最小细菌的个体大小悬殊
（Thiomargarita namibiensis）（0.75mm）
aureus)
肺炎双球菌
杆菌：杆状细菌，形态多样，杆状、短杆或球
杆。 杆菌的排列方式少且不稳定，一般不作为分类 依据。
乳酸杆菌
大肠杆菌
梭状芽孢杆菌
炭疽病的病原菌 -------炭疽杆菌
螺旋菌：螺旋状细菌
弧菌:螺旋不到一周，菌体呈弧 形或逗号状； 螺菌：螺旋一周或多周，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 坚韧，菌体较硬。
第三章 原核微生物类群的结构 功能
第一节 第二节 第三节 第四节 细菌 8学时 放线菌 2学时 兰细菌 2学时 支原体、衣原体、立克次氏体、 古细菌 2学时
（1).革兰氏染色
1、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染
2、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。
3、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。
4、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
实 验 结 果
革 兰 氏 染 色
革兰氏染色结果与细菌细胞壁的结构和化学组成有关
革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌细胞壁构 造的比较
表3-1 革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁成分的比较
螺旋体与螺旋菌不同，形态结构和运动机 理独特，螺旋状、柔软弯曲，无鞭毛，靠 轴丝的转动和收缩运动。
细菌的特殊形态
方形细菌
（square-ahaped bacteria）
星形细菌
（star-shaped bacteria ）
4）异常形态
畸形：细胞在理化因素的刺激下，细胞发育
受到阻碍，从而形态异常。
（5）革兰氏染色机制 通过对细胞壁的详细分析，为解释革兰氏染色的机制提 供了充分的基础。 革兰氏染色是基于细菌细胞壁结构和特殊化学组分基 础上的一种物理原因。经过媒染和初染后，在细菌细胞 的膜或原生质体上染上了不溶于水的结晶紫与碘的大分 子复合物。
成分
革兰氏阳性细菌 肽聚糖 磷壁酸 类脂质 蛋白质 含量很高（50~90） 含量较高（＜50） 一般无（＜2） 无
占细胞壁干重的 %
革兰氏阴性细菌 含量很低（~10） 无 含量较高（~20） 含量较高
(2).革兰氏阳性细菌的细胞壁
最典型的代表为金黄色葡萄球菌
(Staphylococcus aureus).
（三）细菌细胞的结构组成及功能
细 菌 的 结 构
一般结构——全部细菌细胞所共有的结构， 包括：细胞壁、细胞膜、核区、核糖体、 细胞质等。 特殊结构——只在部分细菌细胞中存在的 结构，包括：鞭毛、糖被、芽孢、菌毛等。
1.细胞壁（cell wall） A.概念
是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖 构成，有固定外形和保护细胞等多种功能。
0.5 ~ 1 mm （直径）
0.2~ 1 mm （直径） X 1~ 8 mm（长度） 0.3~ 1 mm （直径） X 1~ 50 mm（长度）
(长度是菌体两端点之间的距离，而非实际长度)
个别大型细菌 费氏刺尾鱼菌
费氏刺尾鱼菌
(Epulopiscium fishelsoni)
草履虫
(0.6 mm × 0.08 mm ) 体积比大肠杆菌大106倍 （1985年发现）
（b）磷壁酸
磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞所特有的成分。
它有两种类型，其一为壁磷壁酸，其二为膜磷壁酸。
磷壁酸的主要功能有六种：
因带负电荷，故可与环境中的Mg2+等阳离子结合，提高这些离子 的浓度，以保证细胞膜上一些合成酶维持高活性的需要； 保证革兰氏阳性致病菌（如 A族链球菌）与其宿主细胞的粘性 （主要为膜磷壁酸）； 赋予革兰氏阳性细菌以特异性表面抗原； 提供某些噬菌体以特异的吸附收体 贮藏磷元素；
（4）革兰氏阳性和阴性细菌的比较
项 目 1、革兰氏染色反应 2、肽聚糖层 3、磷壁酸 4、外膜 5、脂多糖（LPS） 6、类脂和脂蛋白含量 7、鞭毛结构 8、产毒素 9、对机械力的抗性 10、细胞壁抗溶菌酶 11、对青霉素和磺胺 革兰氏阳性菌 能阻留结晶紫而染成紫色 厚，层次多 多数含有 无 无 低（仅抗酸性细菌含类脂） 基体上着生两个环 以外毒素为主 强 弱 敏感 革兰氏阴性菌 可经脱色而复染成红色 薄，一般单层 无 有 有 高 基体上着生四个环 以内毒素为主 弱 强 不敏感
醋酸杆菌 正常形态： 短杆状 温度变化
异常形态
畸形：丝状、纺锤 状、链锁状
衰颓型：培养时间过长，营养贫乏或自身代 谢产物浓度过高等原因使细胞异常。
奶酪杆菌 正常形态： 杆状 过熟 衰颓型： 分枝状
（二）大小
量度细菌大小的单位：mm（微米，即10-6m） 表示方法：球菌：直径 杆菌：长*宽 螺菌：长*宽
10亿 ~ 100 亿倍
（nanobacteria）（50 nm）
大小的测定技术——显微测微尺法： • 物镜测微尺有一1mm长的刻度线，刻有100 个小格，即每格代表10μm； • 目镜测微尺也刻有100小格，其每格所代表 的长度可用物镜测微尺进行校准。 • 之后可在显微镜下对细菌细胞进行测量。
测微尺的校正（标定）：
两重合线间镜台测微尺格数Ⅹ10 目镜测微尺每格长度(μm)= 两重合线间目镜测微尺格数
几种细菌的大小
菌 种 大小（μm） 乳链球菌（Streptococcus lactis） 0.8～1 金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 1.0～1.5 尿素小球菌(Micrococcus ureae) 0.5～0.8 大肠杆菌(Escherichia coli) 1.2～3.0×0.8～1.2 枯草杆菌(Bacillus subtilis) 4～6×0.8～1.2 肉毒梭菌(Clostridium botulinium) 1～3×0.3～0.6 霍乱弧菌(Vibrio cholerae) 1～3.2×1.0～1.5 红色螺菌(Spirillum rubrum) 1～2×0.5
能调节细胞内自溶素(autolysin)的活力，防止细胞因自溶而死 亡。
（3）革兰氏阴性细菌的细胞壁
• 大肠杆菌E.coli为代表 •G－细菌细胞壁结构和化学成分比G＋复杂。
•G－细胞壁 外壁层（外膜层）——磷脂、脂蛋白、脂多糖
内壁层——肽聚糖
（a）肽聚糖：
肽聚糖含量占细胞壁的10%弱，一般由1~2层网状分子构成，在细 胞壁上厚度仅为2~3nm，故对机械强度的抵抗力较革兰氏阳性菌弱。
真细菌: 细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、 衣原体、立克次氏体等。 古细菌（古生菌）
第一节 细菌（Bacteria）
细菌是一类个体微小、形态简单，具有细胞 壁、靠二分裂繁殖的单细胞原核微生物。 在自然界中细菌是分布最广、数量最多的一 类生物。
细菌的个体形态构造及其功能
一、细菌的形态 二、细菌细胞的大小 三、细菌的细胞构造 四、细菌的繁殖方式
双糖单位
双糖单位由一个N-乙酰葡 糖胺与一个N-乙酰胞壁酸 分子通过-1，4-糖苷键 连接而成。
短肽“尾”由四个氨基酸连起来的短肽 连接在N-乙酰胞壁酸分子上。
这四个氨基酸是按L型与D型交替排列的方式 连接而成的，即L-丙氨酸、 D-谷氨酸、 L赖氨酸、 D-丙氨酸。
肽桥的氨基端与前一肽聚糖单体肽尾中的第四氨基 酸—D-丙氨酸的羧基相连接，而它的羧基端则与后一 肽聚糖单体肽尾中的第三个氨基酸碱性氨基酸L-赖氨 酸的氨基相连接，从而使前后两个肽聚糖单体交联起 来。 目前所知的肽聚糖已超过100种，在这一“肽聚糖 的多样性”中，主要的变化发生在肽桥上。
细菌的群体形态
一、细胞的形态构造及其功能
一）形态 1）一般形态： • 细菌的形态十分简单，
基本上只有球状、杆状和螺 旋状三大类。 • 在自然界所存在的细菌 中，杆菌最为常见，球菌次 之，而螺旋状的最少。
1、球菌：细胞个体呈球形或椭圆形。
依细胞分裂面的数目和分裂后新细胞的排列方式分为 六种主要类型：
Cell wall
分离获得纯细胞壁
B.细胞壁的功能
a.固定细胞外形； b.协助鞭毛运动； c.保护细胞免受外力的损伤（例如革兰氏阳性细菌可
抵御15~25个大气压的渗透压，革兰氏阴性细菌为5~10个 大气压）；
d.为正常细胞分裂所必须； e.阻拦有害物质进入细胞（如革兰氏阴性细菌细胞壁 可阻拦分子量超过800的抗生素透入）； f.与细菌的抗原性、致病性（如内毒素）和对噬 菌体的敏感性密切相关；
其结构单体与革兰氏阳性细菌基本相同，差别仅在于：
a.肽尾的第3个氨基酸为内消旋二氨基庚二酸（m-DAP)；只在 原核微生物细胞壁上发现）。
b.没有特殊的肽桥，其前后两个单体间的联系仅由甲肽尾的 第4个氨基酸—D-丙氨酸的羧基与乙肽尾第3个氨基酸—m-二 氨基庚二酸的氨基直接连接而成。
（b）外膜层(outer membrane)
C.革兰氏染色与细胞壁
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：用美蓝或TTC（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色
革兰氏染色法 抗酸性染色法 芽孢染色法 姬姆萨染色法
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。
细 菌
革兰氏阳性菌（G+）：菌体呈深紫色
德国科学家H.Biblioteka N. Schulz等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物 中发现的一种硫磺细菌（sulfur bacterium），其大小可达0.75 mmThiomargarita namibiensis，---------“纳米比亚硫磺珍珠
最大和最小细菌的个体大小悬殊
（Thiomargarita namibiensis）（0.75mm）
aureus)
肺炎双球菌
杆菌：杆状细菌，形态多样，杆状、短杆或球
杆。 杆菌的排列方式少且不稳定，一般不作为分类 依据。
乳酸杆菌
大肠杆菌
梭状芽孢杆菌
炭疽病的病原菌 -------炭疽杆菌
螺旋菌：螺旋状细菌
弧菌:螺旋不到一周，菌体呈弧 形或逗号状； 螺菌：螺旋一周或多周，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 坚韧，菌体较硬。
第三章 原核微生物类群的结构 功能
第一节 第二节 第三节 第四节 细菌 8学时 放线菌 2学时 兰细菌 2学时 支原体、衣原体、立克次氏体、 古细菌 2学时