细菌芽孢的形成及功能共16页文档
动物微生物学试题及答案
动物微生物学试题及答案一．名词解释（每小题 2分共20分）1．微生物：是个体细小、肉眼看不见、必须用光学或电子显微镜才能观察到的（1分）一群结构比较简单、繁殖迅速的最微小的生物总称。
（1分）回答不完全者适当扣分2.菌落与菌苔：单个或多个细菌接种在固体培养基上，在适宜条件下，经过一定时间培养后形成的单个，肉眼可见的细菌细胞集聚体称为菌落。
（1分）菌落彼此相连形成片叫菌苔（1分）回答不完全者适当扣分3．IMVIC试验：是一组区别大肠杆菌和产气杆菌的生化试验（1分），I——吲哚试验，M—M.R（甲基红）试验，VI—二乙酰试验，C—枸橼酸盐试验（1分）。
回答不完全者适当扣分4．免疫活性细胞：在免疫细胞中，受抗原刺激后，能特异地识别抗原决定基（1分），并能分化增殖，发生特异性免疫应答，产生抗体或淋巴因子的细胞。
（1分）回答不完全者适当扣分5. 巴氏消毒法：是以较低温度杀灭液体食品及物品内的病原菌或特定微生物（1分），而又不破坏其营养成分及有效成分的消毒方法。
因为这种方法是由巴斯德创立的，故称为巴氏消毒法。
（1分）回答不完全者适当扣分6．单克隆抗体：是由淋巴细胞杂交瘤产生的（1分），只针对复合抗原分子上某一单个抗原决定基的特异性抗体。
（1分）回答不完全者适当扣分7．正常微生物群：是指微生物与其宿主在共同历史进化过程中形成的生态系，这个生态系是由微生物和宏生物共同组成的，其中微生物群称为正常微生物群。
回答不完全者适当扣分8．灭活疫苗：又称死苗。
用物理的或化学的方法将病原微生物杀死后，病原微生物仍保持其抗原成分的免疫原性。
（1分）用物理的或化学的方法将病原微生物杀死,并用其制成的疫苗,称灭活苗。
（1分）回答不完全者适当扣分9．抗原：是一类能刺激机体的免疫系统（使之发生免疫应答）产生抗体或致敏淋巴细胞，（1分）并能与相应抗体或致敏淋巴细胞在体内或体外发生特异性反应的物质。
（1分）回答不完全者适当扣分10．外毒素与内毒素：前者由某些病原菌在新陈代谢过程中产生，并分泌到菌体外环境中的一类毒性代谢产物。
革兰氏阳性产芽孢杆菌(1)
热沉淀反应（ Ascoli氏沉淀反应） 被检抗原
3.血清学检查： 间接血凝试验
串珠荧光抗体检查
炭疽芽孢
串珠试验与 荧光抗体法结合11
第二节 梭菌属 (Clostridium)
一、属的特征
* 菌体杆状，两端钝圆或尖锐，常单在，革兰氏染色阳性 * 形成卵圆形或圆形的芽孢，常使菌体膨大，呈梭状
二、梭菌分布
毒素检测 毒素定型 定菌2型7
破伤风梭菌（Cl.tetani)
本菌又名破伤风杆菌，引起人畜破伤风的病原
一.生物学特性
形态特征：菌体两端钝圆、细长、正直杆菌，单在革兰氏阳性菌 体内外均能形成圆形芽胞，位于顶端—鼓槌状 无荚膜，多具周鞭毛而能运动
28
培养特征： 严格厌氧，含有血液、肝汤、庖肉培养基中易生长
炭疽毒素：水肿毒素(edema factor,EF) 致死毒素(lethal factor,LF) 保护性抗原（PA）
三种成分单独无生物学
活性（毒性），三种相结 合时，表现毒性作用
增强微血管的通透性， 改变血液循环， 损害肾功能， 干扰糖代谢
导致动物死亡 具有免疫原性， 有保护作用
7
六、免疫性
患过炭疽的动物，能获得坚强的免疫力。
按
PCBA
键
开关 键
传统机械按键设计要点： 1.合理的选择按键的类型， 尽量选择平头类的按键，以 防按键下陷。 2.开关按键和塑胶按键设计 间隙建议留0.05~0.1mm，以 防按键死键。 3.要考虑成型工艺，合理计 算累积公差，以防按键手感 不良。
四、微生物学诊断
* A型所致气性坏疽及人食物中毒—依靠细菌分离鉴定 * 其余各型所致的各种疾病—肠道内产生毒素所致，靠毒素检测
菌体抗原： 细胞壁及菌体内的半抗原（多糖），与毒力无关 性质稳定（耐腐败、热）—Ascoli反应
第一章微生物细胞的结构与功能
真核细胞细胞核的核小体
真核细胞有复杂的内膜系统
内质网：内质网有光滑内质网和粗糙内质网
真核细胞由单位膜组成的细胞器
线粒体
叶绿体
高尔基体
溶酶体
真核细胞的细胞骨架
真核细胞的运动靠鞭毛或纤毛
鞭毛构造是9+2型
真核细胞的细胞周期
G1期（复制前期）：细胞分裂完成DNA开始复制以前。 S期（复制期）：DNA复制开始到复制完成。 G2期（复制后期）：DNA复制完成到细胞分裂的一段间隙
管状蛋白质丝
细胞膜
细胞中的线粒体上
谢谢各位的聆听
质粒的功能： 1、质粒控制细菌的某一遗传状 2、可作为基因转移的载体
• 核糖体
由RNA和蛋白质组成,存在于细菌细胞质中的颗粒状亚显 微结构。它的沉降系数为70S。核糖体的结构如下图：
RNA（占65%） 1、化学组成
蛋白质（占35%）
2、70S由50S和30S两个亚基组成 3、50S亚基由5SrRNA、23SrRNA和34种蛋白质组成 4、30S亚基由16SrRNA和21种蛋白质组成。
荚膜的化学组成：多糖；多肽；多糖＋多肽。
荚膜的功能： 1、可作碳源储藏物质； 2、可以抗干燥； 3、抗吞噬细胞的吞噬。
巨大芽孢杆菌的荚膜如右 图所示：
（八）鞭毛（flagellum）和菌毛（pilus） 有的细菌在细胞表面长有鞭毛和菌毛。
•鞭 毛
鞭毛是细菌的运动器官，它是一根中空的管状蛋白质丝。 由三条线状的蛋白质亚基围绕着一个中空的核心组装成螺旋 链。
（九）芽 胞
某些细菌生长发育到一定时候,在细胞内形成的一种内生胞 子,它对不良环境条件有抗性。芽胞的超薄切片：
芽孢的亚显微结构由内膜，皮层，孢子衣，外孢子衣四层组成。
微生物学 第一节 细 菌(Bacteria)
胞膜结构:
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 fluid mosaic model
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。
胞膜功能：
＊选择性控制胞内、外的营养物质和代谢产物的运送 ＊维持细胞内正常渗透压的结构屏障 ＊合成细胞壁和糖被有关成分（如肽聚糖、磷壁酸、
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。
内含物： ①气泡：由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。有些细菌 细胞质中含有几个或多个气泡。
气泡的功能： ▪调节细胞比重，以使其漂浮 在合适的水层中。 ▪气泡吸收空气，空气中的氧 气可供代谢需要。 例：许多光合细菌和水生细 菌、盐杆菌常含有气泡。
(3)菌毛（或线毛、纤毛、伞毛）（ fimbria，Pilus）
菌毛是许多革兰氏阴性菌菌体表面遍布的比鞭毛更为细、短、 直、硬、多的丝状蛋白附属器，也叫做纤毛（Fimbriae)。其 化学组成是菌毛蛋白（Pilin），菌毛与运动无关，在光镜下 看不见，使用电镜才能观察到。菌毛可分为普通菌毛 (Commonpilus)和性菌毛(Sexpilus)两种。
约占细胞干重的10%～25%。
（1）细胞壁的功能 固定细胞外形和提高机械强度，使其免受渗透压等外力的 损伤； 为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需； 阻拦大分子有害物质（抗生素和酶）进入细胞； 与细菌的抗原性．致病性和对噬菌体的敏感性密切相关。
化学组成：
革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较
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。
原核微生物的形态结构和功能
第一章原核微生物的形态结构与功能第一节细菌细菌（Bacteria）是一类个体微小、具有细胞壁的单细胞原核微生物一、细菌的个体形态1、球菌（Coccus）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。
（1）单球菌如尿素微球菌（Micrococcus urea）e。
（2）双球菌如肺炎双球菌（Diplococcus pneumoniae）。
（3）链球菌如乳链球菌（Streptococcus lactis）。
（4）四链球菌如四链微球菌（Micrococcus tetragehus）。
（5）八叠球菌如尿素八叠球菌（Sarcina ureae）。
（6）葡萄球菌如金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）。
2、杆菌（Bacillus）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。
3、螺旋菌（Spirilla）包括：弧菌、螺菌、螺旋体。
4、细菌的特殊形态柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌（丝状）、具有子实体的粘细菌、三角形、方形等特殊形态的细菌。
二、细菌的个体大小细菌大小的测定：（1）测量：测微尺（2）长度单位：微米（ m）（3）表示：球菌：直径杆菌：宽义长螺菌：宽、长、螺距细菌大小测量结果的影响因素：个体差异；干燥、固定后的菌体会一般由于脱水而比活菌体缩短1/3-1/4；染色方法的影响，一般用负染色法观察的菌体较大；幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大；环境条件，如培养基中渗透压的改变也会导致细胞大小的变化。
细菌细胞的重量约为1义10 -9〜1X10—10mg,即每克细菌约含1〜10万亿个菌体细胞三、细菌的细胞结构与功能（一）细菌细胞的基本结构1、细胞壁细胞壁（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。
（1）实细胞壁存在的方法：1）细菌超薄切片的电镜直接观察；2）质、壁分离与适当的染色，可以在光学显微镜下看到细胞壁；3）机械法破裂细胞后，分离得到纯的细胞壁；4）制备原生质体，观察细胞形态的变化。
21 革兰氏阳性形成芽孢的细菌
抵抗力
本菌繁殖体的抵抗力不强，60℃30～60min或 75℃5～15min即可杀死。常用消毒剂均能于短 时间内将其杀死，如1:5000洗必泰或消毒净、 1/10000新洁尔灭、1:50000度米芬在Smin内可 将其杀死。对青霉素、链霉素等多种抗生素及 磺胺类药物高度敏感，可用于临床治疗。在末 解剖的尸体中，细菌可随腐败而迅速崩解死亡。
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Rod-shaped Bacterium (causes botulism) Clostridium botulinum (SEM x15,400)
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Rod-shaped Bacterium(causes botulism), Clostridium botulinum (SEM x12,800)
3·抗炭疽血清 系以弱毒菌苗对马或牛先进行 基础免疫后，再用强毒炭疽杆菌多次注射而制 成。此血清可用于治疗，或在发生炭疽的疫区 用作紧急预防。
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肉毒梭菌
本菌是一种腐生性细菌，广泛分布于土壤，海洋 和湖泊的沉积物，哺乳动物、鸟类和鱼的肠道， 饲料以及食品中。此菌不能在活的机体内生长繁 殖，即使进入人畜消化道，亦随粪便排出体外。 当有适宜营养且获得厌氧环境时，即可生长繁殖 并产生肉毒毒素。人畜食入含此毒素的食品、饲 料或其他物品，即可中毒而发生肉毒中毒症 。
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猪 的 咽 炭 疽
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人类对炭疽杆菌的易感性介于食草动物与猪之间， 一般通过接触病畜尸体材料或污染的畜产品， 经消化道、呼吸道或皮肤创伤感染而发生肠炭 疽、肺炭疽或皮肤炭疽。还可引发人类脑膜炎、 咽喉炭疽和毒血症等。 实验动物中小鼠、琢鼠、家兔和仓鼠均极易感， 大鼠则有抵抗力。
枯草芽孢杆菌的生物学特性及其对环境的影响
枯草芽孢杆菌的生物学特性及其对环境的影响枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一种常见的细菌，广泛存在于土壤、水体和空气中。
它是一种革兰氏阳性、芽孢形成的杆菌，以其优秀的生物学特性而备受关注。
本文将首先介绍枯草芽孢杆菌的生物学特性，包括其形态、生长条件、代谢方式等方面，并进一步探讨它对环境的影响。
枯草芽孢杆菌的形态特征是杆状，通常为直立的长杆状细菌，具有分枝生长的能力。
它能在宽广的温度和pH范围内存活和繁殖。
适宜的生长温度范围为20-45摄氏度，最适生长温度为37摄氏度。
此外，枯草芽孢杆菌能在pH 6-8的环境中生长，但在酸性或碱性条件下生长受到抑制。
枯草芽孢杆菌可以通过两种方式进行营养代谢：有机物代谢和无机物代谢。
在有机物代谢中，它能利用各种碳源、氮源和能源来生长和繁殖，如葡萄糖、麦芽糖、氨基酸等。
在无机物代谢中，它能利用一些无机盐和矿物质进行生长，如硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐等。
这种多样性的代谢方式使得枯草芽孢杆菌在不同环境中都能生存下来。
枯草芽孢杆菌的生长需要一定的环境条件。
它需要水分和氧气来维持正常的生长。
此外，适宜的温度和pH对于枯草芽孢杆菌的生长也非常关键。
当环境条件不利时，枯草芽孢杆菌可以形成芽孢进入休眠状态，以保护自己与外界环境隔离。
这种芽孢形成使得枯草芽孢杆菌能在恶劣环境下生存，并在环境适宜时再次复活。
枯草芽孢杆菌对环境具有重要的影响。
首先，它在土壤中起着重要的生态功能。
枯草芽孢杆菌能分解有机物质，促进土壤有机质的降解和循环。
它还能产生一些生物活性物质，如抗生素、激素、酶等，对土壤中的其他微生物和生物多样性起到调控作用。
此外，枯草芽孢杆菌还能与植物根系形成共生关系，提供营养物质和促进植物生长。
除了在土壤中的作用外，枯草芽孢杆菌对环境中的其他微生物也有一定的影响。
它能产生一些抗菌物质，对其他微生物起到抑制作用。
这使得枯草芽孢杆菌具有潜在的抗菌剂开发价值，并对生物农药的研发提供了思路。
微生物细胞的结构与功能
脂多糖
功能： A、类脂A是革兰氏阴性菌致病物质—内毒素的
物质基础； B、吸附阳离子以提高其在细胞表面浓度的作用； C、结构多变，决定了革兰氏阴性菌细胞表面抗
原决定族的多样性； D、是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体； E、具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏
障功能；
(3)G+ 细菌与G -细菌细胞壁的比较
➢ 维持菌体固有的形态 ➢保护细菌抵抗低渗环境,防止酶解 ➢参与菌体内外的物质交换 ➢菌体表面带有多种抗原分子，可诱 发机体的免疫应答。 ➢与运动有关
革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌 细胞壁的化学组成和结构不同
a .革兰氏阳性菌的细胞壁结构
主要成分： 肽聚糖peptidoglycan 磷壁酸teichoic acids
Procedures of Gram Staining
甲菌 初染
媒染
脱色
复染 G+
乙菌 结晶紫
碘液
95%乙醇
复红 G-
显微镜下菌体呈红色者为革兰氏染色阴性 细菌(常以G-表示)，呈深蓝紫色者为革兰 氏染色阳性反应细菌(常以G+表示)。
齐 -尼 (Ziehl- Neelsen) 抗酸染色法
• 抗酸染色法(acid-fast stain) ：以5％石炭 酸复红加温染色，再用3％盐酸酒精脱色，然 后用美蓝复染，则分枝杆菌呈红色，其他细菌 和背景物质为蓝色。
figure 26-22.jpg
Figure 26.22
Figure 26.22
基本结构 3 中 体(mesosome)
中体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状 物，多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞的 线粒体，其中酶系发达，是能量代谢的场所。
细菌芽孢的形成及功能
抗逆性
细菌芽孢的抗逆性是指其在不利环境条件下仍能生存和繁殖的特性。由于其具有 多层厚膜结构，细菌芽孢能够抵抗干燥、辐射、化学消毒剂等不利环境条件的影 响。
这一特性使得细菌芽孢成为一些环境污染和物品表面生物污染的主要来源，如食 品、医疗器械、表面材料等。因此，对于这些物品表面的清洁和消毒处理需要特 别注意。
芽孢可以改善土壤结构，提高土壤肥 力。
生物防治
某些芽孢可以产生抗菌或杀虫物质， 用于防治农作物病虫害。
在医学上的应用
药物生产
利用芽孢产生的酶，可以生产某些药物，如抗生素和维生素等。
诊断试剂
某些芽孢产生的酶可用于医学诊断，如检测疾病标志物。
生物治疗
利用芽孢产生的抗菌或抗肿瘤物质，可用于治疗某些疾病。
探索芽孢在环境中的存活和传播 方式
了解芽孢在环境中的存活和传播方式对于 预防和控制其引起的环境问题和食品安全 问题具有重要意义，需要进一步研究。
开发利用芽孢的生物技术应用
随着对芽孢形成机制的深入了解，未来可 能开发出基于芽孢的生物技术应用，例如 利用芽孢作为生物农药或生物肥料等。
THANKS FOR WATCHING
形成过程
在不利环境条件下，细菌 会积累特殊的代谢产物， 同时细胞壁加厚，形成芽 孢。
抗逆性
芽孢具有极强的抗热、抗 干燥、抗化学药剂等不良 环境的能力。
02 细菌芽孢的形成
形成条件
高渗环境
在低渗环境中，细菌会吸水膨胀， 当细胞壁承受压力超过其弹性极 限时，细胞壁会破裂并释放出内 容物，形成内生孢子。
。
形成外壳
细胞壁继续增厚，形成 一个坚硬的外壳，保护
内部的芽孢核心。
形成的影响因素
基因表达
最全的各种功能菌的作用
最全的各种功能菌的作用一、枯草芽孢杆菌：增加作物抗逆性、固氮。
二、巨大芽孢杆菌：解磷（磷细菌），具有很好的降解土壤中有机磷的功效。
三、胶冻样芽孢杆菌：解钾，释放出可溶磷钾元素及钙、硫、镁、铁、锌、钼、锰等中微量元素。
四、地衣芽孢杆菌：抗病、杀灭有害菌，五、苏云金芽孢杆菌：杀虫（包括根结线虫），对鳞翅目等节肢动物有特异性的毒杀活性。
六、侧孢芽孢杆菌：促根、杀菌及降解重金属，七、胶质芽孢杆菌：有溶磷、释钾和固氮功能，分泌多种酶，增强作物对一些病害的抵抗力。
八、泾阳链霉菌：具有增强土壤肥力、刺激作物生长的能力。
九、菌根真菌：扩大根系吸收面，增加对原根毛吸收范围外的元素（特别是磷）的吸收能力。
十、棕色固氮菌：固定空气中的游离氮，增产。
十一、光合菌群：是肥沃土壤和促进动植物生长的主力部队。
十二、凝结芽孢杆菌：可降低环境中的氨气、硫化氢等有害气体。
提高果实中氨基酸的含量。
十三、米曲霉：使秸秆中的有机质成为植物生长所需的营养，提高土壤有机质，改善土壤结构。
十四、淡紫拟青霉：对多种线虫都有防治效能，是防治根结线虫最有前途的生防制剂。
三种以上多种复合菌相互促进、相互补充，抗土传病害效果远远大于单一菌种。
有益菌群相互协同，共同作用，能使作物达到高产丰产的效果.1、促进快速生长：菌群中的巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌等有益微生物在代谢过程中产生大量的植物内源酶，可明显提高作物对氮、磷、钾等营养元素的吸收率。
2、调节生命活动，增产增收：菌群中的胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等有益菌可促进作物根系生长，须根增多。
有益微生物菌群代谢产生的植物内源酶和植物生长调节剂经由根系进入植物体内，促进叶片光合作用，调节营养元素往果实流动，膨果增产效果明显。
与施用化肥相比，在等价投入的情况下可增产15%—30%。
3、果实品质明显提高：菌群中的侧孢芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌等可降低植物体内硝酸盐含量20%以上，能降低重金属含量，可使果实中Vc含量提高30%以上，可溶性糖提高2—4度。