2第二章原核微生物——细菌
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第二章 原核微生物 第一节 细菌(2)
质粒
羧酶体
各种营养物和大分子的单体等
气泡 伴孢晶体等
2）颗粒状贮藏物（reserve materials）
贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性 沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物。
（参见P21）
碳源及能源类
贮 藏 物
氮源类
糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、 芽孢杆菌和蓝细菌等
聚β-羟丁酸（PHB）： 固氮菌、产碱菌和肠杆菌等
硫粒： 紫硫细菌、丝硫细菌、 贝氏硫杆菌等
藻青素：蓝细菌
藻青蛋白：蓝细菌
磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、 结核分枝杆菌
① 聚-β-羟丁酸（poly-β-hydroxybutyrate, PHB） （参见P21）
类脂性质的碳源类贮藏物
巨大芽孢杆菌 （Bacillus megaterium） 在含乙酸或丁酸的培养 基中生长时，细胞内贮 藏的PHB可达其干重的 60%。
芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转
变常成为规营加养压态蒸细汽胞灭；产菌芽的孢条细件菌：的1保21藏℃多，用15其m芽in孢以。上
115℃，30 min以上 产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无、 形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。
芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光 学显微镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）
蓝细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面，并随风聚集 成块，常使湖内出现“水花”。
气泡的膜只含蛋白质而无磷脂。二种蛋白质相互 交连，形成一个坚硬的结构，可耐受一定的压力。膜 的外表面亲水，而内侧绝对疏水，故气泡只能透气而 不能透过水和溶质。
6）载色体 （Chromatophore）
光合细菌进行光合作用的部位
第二章 原核微生物2-特殊结构
鞭毛flegellum
某些细菌长在体 表的长丝状、波曲 的附属物。
鞭毛细丝：鞭毛球蛋白
三条丝状亚基 一条鞭毛 细丝
钩形鞘：蛋白质亚基组
成
基体：套管作用
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根据鞭毛的位置和数目，对细菌分类
(1)单端单生鞭毛菌 只在菌体的一端生有一根鞭毛
，如霍乱弧菌、荧光假单胞菌（Pseudomonas flurescens）；
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研究芽孢的意义在于：
– 芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类 和鉴定中的重要指标；
– 以是否能消灭芽孢作为衡量各种消毒灭菌手段合 理性的最重要的指标；便长期保存。
芽孢不易着色，但可用孔雀绿染色。
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芽孢着生的位置依细菌种的不同而不同 能产生芽孢的细菌属不多，最主要是好氧的 芽孢杆菌属(Bacillus)和厌氧的梭状芽孢杆菌 属(Clostridium)，其中的所有细菌都是具有 芽孢的革兰氏阳性杆菌。 球菌中只有芽孢八叠球菌属(Sporosarcina) 产芽孢。 弧菌中只有芽孢弧菌属(Sporovibrio)产芽孢 。 螺菌中的孢螺菌属（Sporospirillum）也产 芽孢。 芽孢的有无、形态、位置及大小是细菌分类 鉴定依据之一。
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（4）芽孢中的2,6－吡啶二羧酸 (dipicolinic acid简称DPA)含量高，为 芽孢干重的5％～15％。在芽孢中合成 大量营养细胞和不产芽孢的细菌体内没 有的DPA－Ca，不少学者认为，芽孢形 成过程中，Ca2＋与DPA随即螯合使芽 孢中的生物大分子形成一种稳定而强耐 热的凝胶，芽孢表现耐热性，而当芽孢 萌发形成营养细胞时，DPA消失，耐热 性也随之丧失。
菌落(colony)
以母细胞为中心的、肉眼可 见的、有一定形态构造的子细 胞群体。
(食品微生物)第2章_微生物主要类群1细菌
34
35
2.颗粒状的内含物(inclusions) ：
● 糖原和淀粉粒：主要的碳素和能源储藏物质， 可用碘液着色检查。 ● 异染粒：细菌特有的磷素养料贮存。 ● 聚β-羟基丁酸：一种与类脂相似的碳源和能源 贮存。 ● 硫滴和硫粒：某些化能自养的硫细菌贮存的能 源物质。 ● 磁粒：是少数磁性细菌细胞内特有的串状的 Fe3O4的磁性颗粒。
28
细胞质膜结构图解
Diagram of the structure of cytoplasmic membrane
磷脂（占20%～30%），蛋白质（占50%～70%）
29
具运输功能的整合蛋白（integral protein）或内嵌蛋白（intrinsic protein）
具有酶促作用的周边蛋白（peripheral protein）或膜外蛋白(extrinsic protein)
大型1.0～1.25 × 3～8 um 中型0.5～1.0 × 2～3 um 小型0.2～0.4 × 0.7～1.5 um 螺旋菌：以宽度×长度计算
11
1.3 细菌的构造
细胞质 菌毛
细菌鞭毛 核糖体
细胞质膜
荚膜 细胞壁
12
1.3 细菌的构造
一、细胞壁
包在表面较坚韧略具有弹性的结构，占菌体干重的10-25%。
23
革兰氏染色（Gram Staining）
结晶紫染色1分钟 细胞为紫色
碘液媒染1~3分钟 全部细胞仍为紫色
乙醇脱色(约30秒) G+细胞为紫色 G-细胞为无色
番红花液复染1~2分钟 G+细胞为紫色 G-细胞为红色
24
25
26
二、细胞质膜和内膜系统
1.细胞质膜及其结构
35
2.颗粒状的内含物(inclusions) ：
● 糖原和淀粉粒：主要的碳素和能源储藏物质， 可用碘液着色检查。 ● 异染粒：细菌特有的磷素养料贮存。 ● 聚β-羟基丁酸：一种与类脂相似的碳源和能源 贮存。 ● 硫滴和硫粒：某些化能自养的硫细菌贮存的能 源物质。 ● 磁粒：是少数磁性细菌细胞内特有的串状的 Fe3O4的磁性颗粒。
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细胞质膜结构图解
Diagram of the structure of cytoplasmic membrane
磷脂（占20%～30%），蛋白质（占50%～70%）
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具运输功能的整合蛋白（integral protein）或内嵌蛋白（intrinsic protein）
具有酶促作用的周边蛋白（peripheral protein）或膜外蛋白(extrinsic protein)
大型1.0～1.25 × 3～8 um 中型0.5～1.0 × 2～3 um 小型0.2～0.4 × 0.7～1.5 um 螺旋菌：以宽度×长度计算
11
1.3 细菌的构造
细胞质 菌毛
细菌鞭毛 核糖体
细胞质膜
荚膜 细胞壁
12
1.3 细菌的构造
一、细胞壁
包在表面较坚韧略具有弹性的结构，占菌体干重的10-25%。
23
革兰氏染色（Gram Staining）
结晶紫染色1分钟 细胞为紫色
碘液媒染1~3分钟 全部细胞仍为紫色
乙醇脱色(约30秒) G+细胞为紫色 G-细胞为无色
番红花液复染1~2分钟 G+细胞为紫色 G-细胞为红色
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二、细胞质膜和内膜系统
1.细胞质膜及其结构
微生物学 第二章 原核生物
②磁小体(magnetosome): 成分为F3O4,外有一层磷脂、蛋白质或糖蛋白包裹， 具导向功能。
链状排列的磁性颗粒
分离的磁小体
趋磁水生螺菌 (Acuaspirillum magnetotacticum) 电镜照片 磁细菌在磁场中做波状迁移
③羧酶体（carboxysome）存在于一些自养细菌胞内的多角形或六角形内含物， 内含1，5二磷酸核酮糖羧化酶，是自养细菌固定二氧化碳的场所 。存在于硫 杆菌属（Thiobacillus）、贝日阿托氏菌属（Beggiatoa）、硝化细菌 和一些蓝细菌中。图示硫杆菌的羧酶体
(二) 细胞质膜（cytoplasmic membrane）
特点: 1.原核微生物的细胞膜一般不含胆固醇等甾醇 （支原体 除外） ，这一点与真核生物明显不同。多烯类抗生素因 可破坏含甾醇的细胞质膜，故可抑制支原体和真核生 物，但对其他的原核生物则无抑制作用。 2. 很多革兰氏阳性细菌可由细胞质膜内褶而形成囊 状构造-间体（mesosome） ，其中充满着层状或管状 的泡囊。间体与某些酶如青霉素酶的分泌有关，还可 能与DNA的复制、分配以及与细胞分裂有关。
糖被的主要成分：多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。
糖被的功能：①保护作用：其上大量极性基团可保护菌体免 受干旱损伤或防止噬菌体的吸附和裂解；一些动物致病菌的荚 膜还可保护它们免受宿主白细胞的吞噬，例如肺炎克雷伯氏菌 ( Klebsiella pneumoniae)的荚膜既可使其粘附于人体呼吸道并 定植，又可防止白细胞的吞噬；②贮藏碳源和能源养料，以备 营养缺乏时重新利用；③作为透性屏障或(和)离子交换系统，可 保护细菌免受重金属离子的毒害；④表面附着作用，例如引起 龋齿的唾液链球菌(Streptococcus salivarius)会分泌一种己糖 基转移酶，使蔗糖转变成果聚糖，从而使细菌牢牢粘附于牙齿 表面，可腐蚀牙表珐琅质层并引起龋齿；⑤细菌间的信息识别 作用;⑥堆积代谢废物。
微生物学第二章原核微生物2
4、芽孢的组成和结构
芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核
•
(二)细胞膜
• 细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一
层柔软、富有弹性的半透明薄膜。 ①细胞膜的化学组成
蛋白质
主要包括 磷脂
糖类
少量核酸
•
②细胞膜的结构
•
1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。
细胞膜液态镶嵌模型
认为：膜是由球形蛋白 与磷脂按照二维排列方 式构成的流体镶嵌式， 流动的脂类双分子层构 成了膜的连续体，而蛋 白质象孤岛一样无规则 地漂流在磷脂类的海洋 当中。
•采用免疫电镜技术观察蓝细菌 •中的羧酶体.
•
（五）拟核（核区）和质粒
•拟核：由大型环状双链DNA纤丝不规则地折
叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。
•
拟核
•细菌DNA：
长度：一般为：1—3mm 例：大肠杆菌的DNA长约1mm 。 生长迅速的细菌在核分裂之后细 胞往往来不及分裂,所以细胞中常 有2—4个核，而生长缓慢的细菌 细胞中一般只有1—2个核，不在 染色体复制时期一般是单倍体。
•
（三）间体
•由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物， 一般位于细胞分裂的部位或附近。
间体
间体的功能:
▪参与隔膜形成 ▪与核分裂有关 ▪分泌胞外酶的地点
•
（四）细胞质及其内含物
•细胞质：是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。
•主要成分： •
•细胞质功能： •细胞质中含有丰富的酶系 ，是营养物质合成、转化 、代谢的场所。
•
①核糖体
• 是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核 酸（占60%）和蛋白质（占40%）组成。
芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核
•
(二)细胞膜
• 细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一
层柔软、富有弹性的半透明薄膜。 ①细胞膜的化学组成
蛋白质
主要包括 磷脂
糖类
少量核酸
•
②细胞膜的结构
•
1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。
细胞膜液态镶嵌模型
认为：膜是由球形蛋白 与磷脂按照二维排列方 式构成的流体镶嵌式， 流动的脂类双分子层构 成了膜的连续体，而蛋 白质象孤岛一样无规则 地漂流在磷脂类的海洋 当中。
•采用免疫电镜技术观察蓝细菌 •中的羧酶体.
•
（五）拟核（核区）和质粒
•拟核：由大型环状双链DNA纤丝不规则地折
叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。
•
拟核
•细菌DNA：
长度：一般为：1—3mm 例：大肠杆菌的DNA长约1mm 。 生长迅速的细菌在核分裂之后细 胞往往来不及分裂,所以细胞中常 有2—4个核，而生长缓慢的细菌 细胞中一般只有1—2个核，不在 染色体复制时期一般是单倍体。
•
（三）间体
•由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物， 一般位于细胞分裂的部位或附近。
间体
间体的功能:
▪参与隔膜形成 ▪与核分裂有关 ▪分泌胞外酶的地点
•
（四）细胞质及其内含物
•细胞质：是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。
•主要成分： •
•细胞质功能： •细胞质中含有丰富的酶系 ，是营养物质合成、转化 、代谢的场所。
•
①核糖体
• 是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核 酸（占60%）和蛋白质（占40%）组成。
第二章原核微生物
第二章：原核微生物真核微生物：有细胞核，有核膜，核仁，有染色体〔DNA〕原核微生物：是指一大类仅含有一个DNA分子的原始核区,而无核膜包裹的原始单细胞微生物。
无核膜、核仁，无染色体。
属于原核微生物的有：细菌，放线菌，立克次氏体，支原体，衣原体，兰细菌。
古细菌：20世纪70年代发现，在极端环境下的古老微生物。
古核细胞〔古核生物、古细菌、原细菌〕是20世纪80年代出现的名称。
古细菌：是一些生长在极端特不环境中的细菌，过往回属于原核细胞。
回属缘故：〔1〕形态、结构、DNA结构和根基生活方式与原核细胞相似。
〔2〕其16SrRNA与原核生物相差特别远。
〔产甲烷细菌〕种类：100多种，在特不环境中生活与人类关系不大。
〔高温、高盐〕第一节：细菌是一大类群结构简单、种类繁多、要紧以二分分裂法生殖和水生性较强的单细胞原核微生物。
一、细菌的形态与结构（一）细菌细胞形态1、细菌的大小：在显微镜下用测微尺测量，单位是：μm1〕球菌：测量直径，一般为：Φ=0.5-2μm2〕杆菌：测长度和宽度，一般为：长1-5μm，宽0.5-1μm表示方法：长×宽，即：1-5×μm3）旋菌：测量长度及宽度，在一定条件培养大小对比稳定。
细菌形态及大小受培养温度、时刻、培养基组成及浓度的碍事，也受染色方法等碍事，因此同一菌种在不同时期、形态、大小不同。
因此，同一菌种在同时期、不同培养条件其形态、大小不同。
2.细菌细胞的根基形态和排列方式外形〔细菌的根基形态〕1〕杆菌：细胞呈杆状或圆柱状〔短的：近似球形。
长的：呈丝状。
〕①数量：细菌中种类最多。
②长短：短的近似球形，长的呈丝状。
③两端：平齐〔如：炭疸芽孔杆菌〕，稍尖〔如：鼠疫巴斯德菌〕④菌体：有的直，有的弯排列方式：单个，链状，栅栏状，八字形。
多数分散存在。
如：E。
coli，少特不形态：链状——链杆菌。
2〕球菌：菌体呈球形或扁球形〔近似球形〕①单球菌：只有一个分裂面，分裂后细胞分散独立存在。
环境工程微生物学第二章-原核微生物(2)
（三）细胞的结构
3、细胞质和内含物
5）气泡（gas vocuoles）
（三）细胞的结构
3、ห้องสมุดไป่ตู้胞质和内含物
6）核糖体（ribosome）
略
（三）细胞的结构
4、核区（nuclear region or area）
原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核
（三）细胞的结构
4、核区（nuclear region or area）
核心部分的细胞质却变得高度失水， 因此，具极强的耐热性。
渗透调节皮层膨胀学说
5、特殊的休眠构造——芽孢 6）伴孢晶体（parasporal crystal）
（三）细胞的结构
少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)在 其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶 性蛋白晶体——δ内毒素，称为伴孢晶体。 特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。
专性好氧的盐杆菌属（Halobacterium）的细菌，却生活在含氧极少的饱 和盐水中，它们细胞中气泡显著，其作用被认为是使菌体浮于盐水表面， 以保证细胞更接近空气。 有些厌氧性光和细菌利用气泡集中在水下10-30米深处，这样既能吸收适宜 的光线和营养进行光和作用，又可以避免直接与氧接触。
蓝细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面，并随风聚集成块，常使 湖内出现“水花”。
一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用。
通常存在于蓝细菌中。
由含精氨酸和天冬氨 酸残基（1:1）的分枝 多肽所构成，分子量 在25000～125000。
3、细胞质和内含物
2）贮藏物(reserve materials)：
⑤硫粒（sulfur globules） 很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时，常涉及对还原性 的硫化物如H2S，硫代硫酸 盐等的氧化。 在环境中还原性硫素丰富时， 常在细胞内以折光性很强的 硫粒的形式积累硫元素。 当环境中环境中还原性硫缺 乏时，可被细菌重新利用。
第二章 原核微生物
11
细菌的大小 细菌的大小测量单位是μm
12
大小的测量方法
显微镜测微尺
显微照相后根据放大倍数进行测算
13
细菌的大小以微米（µm）计。 多数球菌的大小（直径）为0.5～2.0 µm； 杆菌（长×宽）为（1～5）×（0.5～1.0）µm； 螺旋菌（宽度×弯曲长度）为（0.25～1.7）×（2～ 60）µm；
49
由于芽孢具有上述本领，可以对不良环境：高温、干 燥、光线、化学药物有很强的抵抗力。例如： 细菌的营养细胞在70～80℃时10min就会死亡，可芽孢 在120～140℃时可生存几个小时。
特殊结构
鞭毛
螺旋丝
细胞壁结构 细胞膜功能 细胞壁功能
一般构造： 钩型鞘
基体
G﹣细菌鞭毛
螺旋丝
钩型鞘 L-环 外膜 外膜 P-环 肽聚糖 S-环
80%。
细胞质的主要成分为核糖体、内含颗粒、拟核、多 种酶类和中间代谢物、各种营养物等。
31
细胞质内含物 核糖体
核糖体是细胞质中的一种核糖、核蛋白的颗粒状物质 由核糖核酸RNA(60%)和蛋白质(40%)组成，常以游离 状态或多聚核糖状态分布于细胞质中。它是蛋白质的 合成场所。
32
细胞质内含物 内含颗粒
④膜上含有进行能量代谢的酶系，在细胞质膜上进行物 质代谢和能量代谢，是细胞的产能场所；
⑤细胞质膜上有鞭毛基粒，是鞭毛基体的着生部位和鞭 毛旋转的供能部位 ⑥ 维持细胞内正常渗透压。
30
细胞质和内含物
细胞质
细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外 的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约
A
（3）脱色（95%乙醇10-20S）
A
细菌的大小 细菌的大小测量单位是μm
12
大小的测量方法
显微镜测微尺
显微照相后根据放大倍数进行测算
13
细菌的大小以微米（µm）计。 多数球菌的大小（直径）为0.5～2.0 µm； 杆菌（长×宽）为（1～5）×（0.5～1.0）µm； 螺旋菌（宽度×弯曲长度）为（0.25～1.7）×（2～ 60）µm；
49
由于芽孢具有上述本领，可以对不良环境：高温、干 燥、光线、化学药物有很强的抵抗力。例如： 细菌的营养细胞在70～80℃时10min就会死亡，可芽孢 在120～140℃时可生存几个小时。
特殊结构
鞭毛
螺旋丝
细胞壁结构 细胞膜功能 细胞壁功能
一般构造： 钩型鞘
基体
G﹣细菌鞭毛
螺旋丝
钩型鞘 L-环 外膜 外膜 P-环 肽聚糖 S-环
80%。
细胞质的主要成分为核糖体、内含颗粒、拟核、多 种酶类和中间代谢物、各种营养物等。
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细胞质内含物 核糖体
核糖体是细胞质中的一种核糖、核蛋白的颗粒状物质 由核糖核酸RNA(60%)和蛋白质(40%)组成，常以游离 状态或多聚核糖状态分布于细胞质中。它是蛋白质的 合成场所。
32
细胞质内含物 内含颗粒
④膜上含有进行能量代谢的酶系，在细胞质膜上进行物 质代谢和能量代谢，是细胞的产能场所；
⑤细胞质膜上有鞭毛基粒，是鞭毛基体的着生部位和鞭 毛旋转的供能部位 ⑥ 维持细胞内正常渗透压。
30
细胞质和内含物
细胞质
细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外 的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约
A
（3）脱色（95%乙醇10-20S）
A
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由于菌种不同，细菌的大小存在很大的差异；对于同一 个菌种，细胞的大小也常随着菌龄变化。另外，对于同一 个菌种染色前后其细胞大小都有所不同。所以，有关细菌 大小的记载，常是平均值或代表性数值。
10
细菌细胞的大小
菌名
乳链球菌 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 枯草芽孢杆菌 霍乱弧菌
直径或宽×长/ （ μm × μm ）
0.5 ~1 0.8 ~1 0.5 × (1 ~3) (0.8 ~1.2) ×( 1.2~3) (0.2 ~ 0.6) ×(1 ~ 3)
11
二、细菌的细胞结构
基本结构包括： 细胞壁、细胞膜、细胞质、核区、 间体、核糖体、气泡和储藏物。 特殊结构包括： 荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢。
12
细菌的结构
w 细菌细胞由外向 里依次有鞭毛、菌 （纤）毛、荚膜、 细胞壁、细胞膜、 细胞质，细胞质中 又有液泡、储存性 颗粒、核质等。
20
③细胞膜的功能：
＊细胞内外物质交换和运送。 ＊在原核微生物中,参与生物氧化和能量产生。 ＊与细胞壁及荚膜的合成有关（酶）。 ＊是鞭毛着生的位点。 ＊间体的形成
21
间体：
由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物， 一般位于细胞分裂的部位或附近。
间体
间体的功能:
▪参与隔膜形成 ▪与核分裂有关 ▪类线粒体功能
3
一、 细菌的形态和大小
不同细菌的形态可以说是千差万别，丰富多彩， 但就单个有机体而言，其基本形态可分为球状、杆 状与螺旋状三种. 除了球菌、杆菌、螺旋菌三种基本 形态外，还有许多具其他形态的细菌。例如柄杆菌 细胞上有柄、菌丝、附器等细胞质伸出物，细胞呈 杆状或梭状，并有特征性的细柄；球衣菌能形成衣 峭，杆状的细胞呈链状排列在衣鞘内而成为丝状,而 支原体由于只有细胞膜，没有纫胞壁，故细胞柔软， 形态多变，具有高度多形性。另外，人们还发现了 细胞呈星形和方形的细菌.
丹麦医生Hans Christian Gram于1884年创立。
基本步骤： 涂片固定—— 结晶紫初染1min—— 碘液媒
染1min——95%乙醇脱色0.5min—— 番红复 染min 结果:
革兰氏阳性菌——紫色； 革兰氏阴性菌——红色。
16
②细胞壁的化学组成与结构
革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较
22
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3、拟核nucleoid（或核质体、核区）
拟核：由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或 缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。这是原核生物与
真核生物一个主要的区别之处。
细菌DNA：
长度：一般为：1—3mm
例：大肠杆菌的DNA长约1mm。
生长迅速的细菌在核分裂之后细
胞往往来不及分裂,所以细胞中常
有2—4个核，而生长缓慢的细菌
2第二章原核微生物 ——细菌
第一节 细菌
细菌体小是而单细细胞原核微生物，个
形简而短(球、杆、弧)
是一体类微壁小坚，而形韧态简单，以二等单细分胞裂原核生物 方式二繁等殖分。裂在自然界中，细菌分
分布很广泛
布最广、数量最多。
2
Contents
1 细菌的形态和大小 2 细菌的细胞结构 3 细菌的繁殖与群体形态 4 细菌的物理化学性质
细胞中一般只有1—2个核，不在
染色体复制时期一般是单倍体。
拟核
功能：负载遗传信息。
23
质粒：细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环
状双链DNA分子组成． 分子量约为２—100 × 106 D.携带1—100个基因, 一个菌细胞可有一至数个质粒。
质粒的特点：
可自我复制，稳定遗传。对生存不是必要 的。复制与染色体分开，但同步进行。 不同质粒携带不同遗传信息。 无质粒细菌可通过接合、转化、转导等方 式获得，不能自发产生。 例：细菌抗药性因子、大肠杆菌的F因子。 质粒应用:基因工程，体外重组.
18
2、细胞膜
细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软、富
有弹性的半透明薄膜。
①细胞膜的化学组成
蛋白质 主要包括 磷脂
糖类 少量核酸
19
②细胞膜的结构
1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。
细胞膜液态镶嵌模型
认为：膜是由球形蛋白 与磷脂按照二维排列方 式构成的流体镶嵌式， 流动的脂类双分子层构 成了膜的连续体，而蛋 白质象孤岛一样无规则 地漂流在磷脂类的海洋 当中。
成分
肽聚糖 磷壁酸 类脂质 蛋白质
占细胞壁干重的% 革兰氏阳性细菌 革兰氏阴性细菌
含量很高（30~95） 含量很低（5~20）
含量较高（<50）
无
一般无（<2）
含量较高（~20）
无
含量较高
17
④青霉素的作用
作用于肽聚糖肽 桥的联结，即抑制 肽聚糖的合成，故 仅对生长着的菌有 效，主要是G+菌。
＊细菌可作为重金属吸附剂使用？与细菌 细胞壁的哪些性质有关？开发与应用情况 如何？
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（二）细菌的大小
细菌大小的测定： (1)测量： 测微尺 (2)长度单位：微米(μm) (3)表示：
球菌：直径 杆菌： 宽×长 螺菌： 宽、长、螺距
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（二）细菌的大小
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（二）细菌的大小
通常球菌直径：0.2 — 1.5 μm， 杆菌:长1— 5 μm, 宽0.5— 1 μm。
例如：大肠杆菌：平均长度：2 μm ； 宽度0.5μm 1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm; 109个大肠杆菌重1 mg.
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（一） 细菌的形态
细菌的三种基本形态: 球状、杆状和螺旋状
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w 细菌细胞微小而透明，通常用适当染料染色后
显微镜观察
细菌的外形与大小
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影响细菌形态的因素：
培养时间、培养温度、培养基成分、浓度、pH值等环 境条件对细菌形态都有明显的影响。一般处于幼龄阶 段和生长条件适宜时，细菌形态正常、整齐，表现出 特定的形态。 在较老的培养物中，或不正常的条件下，细胞常出现 不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的出现 梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至呈丝状 等异常形态。 有的细菌则是多形态的，有周期性的生活史，如粘细 菌可形成无细胞壁的营养细胞和子实体。
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1.细胞壁
w 1）功能：
w ①固定细胞外形； w ②保护细胞免受外力的损伤； w ③阻拦大分子物质进人细胞；
w ④使某些细菌具有致病性及
对噬菌体的敏感性。
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2）细胞壁的化学组成与结构
❖革兰氏染色法 ❖细胞壁化学组成与结构 ❖革兰氏染色的机理 ❖青霉素的作用及应用
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①革兰氏染色法：
革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法，由
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细菌细胞的大小
菌名
乳链球菌 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 枯草芽孢杆菌 霍乱弧菌
直径或宽×长/ （ μm × μm ）
0.5 ~1 0.8 ~1 0.5 × (1 ~3) (0.8 ~1.2) ×( 1.2~3) (0.2 ~ 0.6) ×(1 ~ 3)
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二、细菌的细胞结构
基本结构包括： 细胞壁、细胞膜、细胞质、核区、 间体、核糖体、气泡和储藏物。 特殊结构包括： 荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢。
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细菌的结构
w 细菌细胞由外向 里依次有鞭毛、菌 （纤）毛、荚膜、 细胞壁、细胞膜、 细胞质，细胞质中 又有液泡、储存性 颗粒、核质等。
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③细胞膜的功能：
＊细胞内外物质交换和运送。 ＊在原核微生物中,参与生物氧化和能量产生。 ＊与细胞壁及荚膜的合成有关（酶）。 ＊是鞭毛着生的位点。 ＊间体的形成
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间体：
由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物， 一般位于细胞分裂的部位或附近。
间体
间体的功能:
▪参与隔膜形成 ▪与核分裂有关 ▪类线粒体功能
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一、 细菌的形态和大小
不同细菌的形态可以说是千差万别，丰富多彩， 但就单个有机体而言，其基本形态可分为球状、杆 状与螺旋状三种. 除了球菌、杆菌、螺旋菌三种基本 形态外，还有许多具其他形态的细菌。例如柄杆菌 细胞上有柄、菌丝、附器等细胞质伸出物，细胞呈 杆状或梭状，并有特征性的细柄；球衣菌能形成衣 峭，杆状的细胞呈链状排列在衣鞘内而成为丝状,而 支原体由于只有细胞膜，没有纫胞壁，故细胞柔软， 形态多变，具有高度多形性。另外，人们还发现了 细胞呈星形和方形的细菌.
丹麦医生Hans Christian Gram于1884年创立。
基本步骤： 涂片固定—— 结晶紫初染1min—— 碘液媒
染1min——95%乙醇脱色0.5min—— 番红复 染min 结果:
革兰氏阳性菌——紫色； 革兰氏阴性菌——红色。
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②细胞壁的化学组成与结构
革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3、拟核nucleoid（或核质体、核区）
拟核：由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或 缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。这是原核生物与
真核生物一个主要的区别之处。
细菌DNA：
长度：一般为：1—3mm
例：大肠杆菌的DNA长约1mm。
生长迅速的细菌在核分裂之后细
胞往往来不及分裂,所以细胞中常
有2—4个核，而生长缓慢的细菌
2第二章原核微生物 ——细菌
第一节 细菌
细菌体小是而单细细胞原核微生物，个
形简而短(球、杆、弧)
是一体类微壁小坚，而形韧态简单，以二等单细分胞裂原核生物 方式二繁等殖分。裂在自然界中，细菌分
分布很广泛
布最广、数量最多。
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Contents
1 细菌的形态和大小 2 细菌的细胞结构 3 细菌的繁殖与群体形态 4 细菌的物理化学性质
细胞中一般只有1—2个核，不在
染色体复制时期一般是单倍体。
拟核
功能：负载遗传信息。
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质粒：细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环
状双链DNA分子组成． 分子量约为２—100 × 106 D.携带1—100个基因, 一个菌细胞可有一至数个质粒。
质粒的特点：
可自我复制，稳定遗传。对生存不是必要 的。复制与染色体分开，但同步进行。 不同质粒携带不同遗传信息。 无质粒细菌可通过接合、转化、转导等方 式获得，不能自发产生。 例：细菌抗药性因子、大肠杆菌的F因子。 质粒应用:基因工程，体外重组.
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2、细胞膜
细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软、富
有弹性的半透明薄膜。
①细胞膜的化学组成
蛋白质 主要包括 磷脂
糖类 少量核酸
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②细胞膜的结构
1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。
细胞膜液态镶嵌模型
认为：膜是由球形蛋白 与磷脂按照二维排列方 式构成的流体镶嵌式， 流动的脂类双分子层构 成了膜的连续体，而蛋 白质象孤岛一样无规则 地漂流在磷脂类的海洋 当中。
成分
肽聚糖 磷壁酸 类脂质 蛋白质
占细胞壁干重的% 革兰氏阳性细菌 革兰氏阴性细菌
含量很高（30~95） 含量很低（5~20）
含量较高（<50）
无
一般无（<2）
含量较高（~20）
无
含量较高
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④青霉素的作用
作用于肽聚糖肽 桥的联结，即抑制 肽聚糖的合成，故 仅对生长着的菌有 效，主要是G+菌。
＊细菌可作为重金属吸附剂使用？与细菌 细胞壁的哪些性质有关？开发与应用情况 如何？
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（二）细菌的大小
细菌大小的测定： (1)测量： 测微尺 (2)长度单位：微米(μm) (3)表示：
球菌：直径 杆菌： 宽×长 螺菌： 宽、长、螺距
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（二）细菌的大小
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（二）细菌的大小
通常球菌直径：0.2 — 1.5 μm， 杆菌:长1— 5 μm, 宽0.5— 1 μm。
例如：大肠杆菌：平均长度：2 μm ； 宽度0.5μm 1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm; 109个大肠杆菌重1 mg.
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（一） 细菌的形态
细菌的三种基本形态: 球状、杆状和螺旋状
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w 细菌细胞微小而透明，通常用适当染料染色后
显微镜观察
细菌的外形与大小
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影响细菌形态的因素：
培养时间、培养温度、培养基成分、浓度、pH值等环 境条件对细菌形态都有明显的影响。一般处于幼龄阶 段和生长条件适宜时，细菌形态正常、整齐，表现出 特定的形态。 在较老的培养物中，或不正常的条件下，细胞常出现 不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的出现 梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至呈丝状 等异常形态。 有的细菌则是多形态的，有周期性的生活史，如粘细 菌可形成无细胞壁的营养细胞和子实体。
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1.细胞壁
w 1）功能：
w ①固定细胞外形； w ②保护细胞免受外力的损伤； w ③阻拦大分子物质进人细胞；
w ④使某些细菌具有致病性及
对噬菌体的敏感性。
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2）细胞壁的化学组成与结构
❖革兰氏染色法 ❖细胞壁化学组成与结构 ❖革兰氏染色的机理 ❖青霉素的作用及应用
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①革兰氏染色法：
革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法，由