微生物学(PPT格式课件)第一章原核
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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）
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。
《医学微生物学绪论》PPT课件
①特殊的病原菌应在同一种疾病中查见，在健康者 中不存在； ②该特殊病原菌能被分离培养得纯种； ③该纯培养物接种至易感动物，能产生同样病症； ④自人工感染的实验动物体内能重新分离得该病原 菌纯培养。
25 25
李斯特 Joseph Lister
（1827～1912)
英国外科医生李斯特创 用石炭酸喷洒手术室和煮沸 手术用具，以防止术后感染， 为防腐、消毒，以及无菌操 作奠定了基础。
21 21
微生物学奠基人：
法国科学家
巴斯德 Louis Pasteur （1822～1895） 发现微生物与人、动物 和植物疾病的关系。
22 22
1）首先实验证明有机物质发酵和腐败是由 微生物引起，而酒类变质是因污染了杂 菌所致，从而推翻了当时盛行的“自然 发生说”。
2）巴氏消毒法 3）成功研制了炭疽、鸡霍乱疫苗、狂犬病
17
二、医学微生物学
是研究与医学有关的致病性微生物的生 物学特性、致病和免疫机制以及特异性诊断、防治 措施，以控制和消灭感染性疾病和与之有关的免疫 损伤等疾病，达到保障和提高人类健康水平的目的。
细菌学
真菌学
病毒学
bacteriology virology
mycology
18
发展简史：
微生物学经验时期 实验微生物学时期 现代微生物学时期
19 19
1）微生物学经验时期
古代人类虽未观察到具体的微生 物，但早巳将微生物知识用于工农业 生产和疾病防治之中。
古代人早已认识到天花是一种烈 性传染病。我国八世纪的唐代开创了 预防天花的人痘接种法。是我国预防 医学上的一大贡献。
20
2）实验微生物学时期
微生物的发现：
17世纪荷兰人列文虎克 （Antony Van Leeuwenhoek）
25 25
李斯特 Joseph Lister
（1827～1912)
英国外科医生李斯特创 用石炭酸喷洒手术室和煮沸 手术用具，以防止术后感染， 为防腐、消毒，以及无菌操 作奠定了基础。
21 21
微生物学奠基人：
法国科学家
巴斯德 Louis Pasteur （1822～1895） 发现微生物与人、动物 和植物疾病的关系。
22 22
1）首先实验证明有机物质发酵和腐败是由 微生物引起，而酒类变质是因污染了杂 菌所致，从而推翻了当时盛行的“自然 发生说”。
2）巴氏消毒法 3）成功研制了炭疽、鸡霍乱疫苗、狂犬病
17
二、医学微生物学
是研究与医学有关的致病性微生物的生 物学特性、致病和免疫机制以及特异性诊断、防治 措施，以控制和消灭感染性疾病和与之有关的免疫 损伤等疾病，达到保障和提高人类健康水平的目的。
细菌学
真菌学
病毒学
bacteriology virology
mycology
18
发展简史：
微生物学经验时期 实验微生物学时期 现代微生物学时期
19 19
1）微生物学经验时期
古代人类虽未观察到具体的微生 物，但早巳将微生物知识用于工农业 生产和疾病防治之中。
古代人早已认识到天花是一种烈 性传染病。我国八世纪的唐代开创了 预防天花的人痘接种法。是我国预防 医学上的一大贡献。
20
2）实验微生物学时期
微生物的发现：
17世纪荷兰人列文虎克 （Antony Van Leeuwenhoek）
《微生物第一章》PPT课件
微生物代谢的多样性
包括发酵、呼吸作用、光合作 用等多种代谢方式，不同种类 的微生物具有不同的代谢特点
。
22
微生物的代谢途径与产物
2024/1/24
糖代谢途径
包括糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径等，产生ATP、NADH等能 量物质以及多种中间代谢产物。
氮代谢途径
包括氨基酸的降解与合成、硝化作用、反硝化作用等，涉及氨、氨基 酸、硝酸盐等含氮物质的转化。
2024/1/24
20
04
微生物的代谢与调控
2024/1/24
21
微生物的代谢类型与特点
异养型微生物
利用有机物作为碳源和能源， 包括腐生和寄生两种生活方式
。
2024/1/24
自养型微生物
能够利用无机物合成自身所需 的有机物，如硝化细菌、硫化 细菌等。
兼性自养型微生物
既可利用有机物，也可利用无 机物作为碳源和能源，如氢细 菌、酵母菌等。
02
微生物与人类健康的关系受到广 泛关注。
12
02
微生物的形态与结构
2024/1/24
13
细菌的形态与结构
2024/1/24
细菌的基本形态
01
球菌、杆菌、螺旋菌
细菌的结构
02
细胞壁、细胞膜、细胞质、核质
特殊结构
03
荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢
14
真菌的形态与结构
2024/1/24
真菌的基本形态
酵母菌、霉菌、大型真菌
19
微生物的繁殖方式与机制
01
02
03
04
无性繁殖
通过二分裂、出芽等方式进行 繁殖，不涉及遗传物质的重组
。
有性繁殖
包括发酵、呼吸作用、光合作 用等多种代谢方式，不同种类 的微生物具有不同的代谢特点
。
22
微生物的代谢途径与产物
2024/1/24
糖代谢途径
包括糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径等，产生ATP、NADH等能 量物质以及多种中间代谢产物。
氮代谢途径
包括氨基酸的降解与合成、硝化作用、反硝化作用等，涉及氨、氨基 酸、硝酸盐等含氮物质的转化。
2024/1/24
20
04
微生物的代谢与调控
2024/1/24
21
微生物的代谢类型与特点
异养型微生物
利用有机物作为碳源和能源， 包括腐生和寄生两种生活方式
。
2024/1/24
自养型微生物
能够利用无机物合成自身所需 的有机物，如硝化细菌、硫化 细菌等。
兼性自养型微生物
既可利用有机物，也可利用无 机物作为碳源和能源，如氢细 菌、酵母菌等。
02
微生物与人类健康的关系受到广 泛关注。
12
02
微生物的形态与结构
2024/1/24
13
细菌的形态与结构
2024/1/24
细菌的基本形态
01
球菌、杆菌、螺旋菌
细菌的结构
02
细胞壁、细胞膜、细胞质、核质
特殊结构
03
荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢
14
真菌的形态与结构
2024/1/24
真菌的基本形态
酵母菌、霉菌、大型真菌
19
微生物的繁殖方式与机制
01
02
03
04
无性繁殖
通过二分裂、出芽等方式进行 繁殖，不涉及遗传物质的重组
。
有性繁殖
微生物学课件ppt完整版x
微生物育种的方法与应用
传统育种方法 利用自然变异进行选择育种，或通过 诱变育种增加变异。
基因工程育种
通过基因克隆、基因编辑等技术对微 生物进行遗传改造。
代谢工程育种
通过改变微生物代谢途径，提高目标 产物的产量或改变产物性质。
合成生物学育种
设计和构建人工生物系统，实现新的 功能或优化现有功能。
06
微生物的分类
根据形态结构和生理特性，微生物 可分为细菌、放线菌、真菌、病毒、 立克次体、支原体、衣原体、螺旋 体等八大类。
微生物学的研究内容与意义
微生物学的研究内容
微生物学主要研究微生物的形态结构、 生理生化、遗传变异、生态分布和分 类鉴定等方面的内容。
微生物学的研究意义
微生物学在医学、农业、工业、环保等 领域都有广泛的应用，对于揭示生命本 质、探索生命起源和进化等方面也有重 要意义。
07
微生物的分类与系统发育
微生物的分类方法与命名规则
数值分类法
利用计算机对微生物的多个性状进行数值 化分析，通过聚类分析等方法进行分类。
传统分类法
基于形态学、生理生化特性和生态 学特征进行分类，如细菌的形态、 革兰氏染色反应、氧化发酵类型等。
A
B
C
D
分子生物学分类法
基于微生物基因序列、蛋白质序列等分子 水平信息进行分类，如16S rRNA基因序 列分析。
培养基的类型
根据物理性质可分为液体培养基、固体培养基和半固体培养基；根 据成分可分为合成培养基、天然培养基和复合培养基。
培养基的配制原则
满足微生物的营养需求，提供适宜的物理化学条件，以及具有选择性 和鉴别作用。
微生物的生长曲线与测定方法
生长曲线的四个阶段
微生物课件ppt
病毒的防治与利用
防治
预防病毒传播的措施包括个人卫生、环境卫生、接种疫苗等 。对于已经感染的患者，医生通常会使用抗病毒药物、对症 治疗等方法进行治疗。
利用
虽然病毒对人类健康有一定威胁，但它们也可以被用于研究 和治疗。例如，病毒载体可以用于基因治疗和疫苗研发。此 外，病毒还可以被用于检测和鉴定细菌、病毒等病原体。
微生物的分类
根据微生物的生物学特性和系统发育关系，可以将微 生物分为细菌、病毒、真菌、原生动物、小型藻类等 几大类。其中，细菌是微生物中最常见的一类，包括 革兰阳性菌、革兰阴性菌等；病毒则是一类非细胞型 微生物，需要寄生在宿主细胞内才能增殖；真菌则是 一类具有细胞壁和细胞核的微生物，包括霉菌和酵母 等；原生动物和藻类则是单细胞生物中的两大类。
02
CATALOGUE
原核微生物
细菌
细菌的基本特征
细菌是一类具有细胞壁、细胞膜、细 胞质和核区的微生物，具有多种形态 、大小和颜色，如球菌、杆菌、螺旋 菌等。
细菌的繁殖方式
细菌的分类
根据革兰染色法的不同，可将细菌分 为革兰阳性菌和革兰阴性菌两类。
细菌通过二分裂方式进行繁殖，繁殖 周期短，数量增长快。
微生物的繁殖方式
微生物主要通过二分裂、裂殖、芽殖和孢子生殖等方式进行繁殖 。
遗传变异与进化
微生物在繁殖过程中会发生基因突变、基因重组和染色体变异等遗 传变异，这些变异为微生物的进化提供了基础。
微生物的遗传工程
通过遗传工程手段对微生物进行改造和优化，提高其生产效率或改 良其性状，为人类生产和生活服务。
06
CATALOGUE
微生物的应用
在工业上的应用
微生物发酵
利用微生物发酵生产各种工业原料，如酒精、酵母、柠檬酸等。
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）
微生物学概述课件.ppt
107-108 107-108
107 106
可致病性
+ — — + + — +
微生物与人类的关系
一、相互依存 二、相互斗争
相互依存
1、生态链中的重要一环 2、生产、生活中的要素 3、生存质量维护的同盟者 4、生命科学研究的有效工具
相互斗争
1、维护“衣”、“食” 2、捍卫健康与生命
医学微生物
一、无所不在 二、无孔不入
无所不在
1、分布广泛：江河湖海、空气、土壤 2、在极端严酷条件生存：极地、火山、
外太空 3、数量惊人：几亿-几十亿个/g土壤
* 构成生态环境不可或缺的环节
微生物在自然界的分布
火山
外太空 极地
极端环境中的微生物
砧板上的微生物
无孔不入
依附、寄居在人体、动植物体表 面或开放管腔内部
一、定义与范畴 二、正常微生物群 三、病原微生物 四、条件病原体
医学微生物定义与范畴
定义：与医学有关的微生物
范畴：正常微生物群 病原微生物 条件病原体
正常微生物群
1、定义 2、分布 3、生理意义
定义
寄居于人体，对人体无害或 有益的微生物。
人体常见的正常微生物群
部位
主要菌类
皮肤 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌、白假丝酵母菌、
原核细胞型微生物
特点：有完整的细胞结构、细胞核为原始的 裸DNA、无核膜、细胞器不完 善。
类型：真细菌、古细菌、蓝细菌 真细菌：细菌、放线菌、支原体、衣原体、
立克次体、螺旋体约2000种
真核细胞型微生物
特点：有完整的细胞结构、细胞核分化 程度高、有核膜、细胞器发达。
类型： 藻类、原虫、真菌
107 106
可致病性
+ — — + + — +
微生物与人类的关系
一、相互依存 二、相互斗争
相互依存
1、生态链中的重要一环 2、生产、生活中的要素 3、生存质量维护的同盟者 4、生命科学研究的有效工具
相互斗争
1、维护“衣”、“食” 2、捍卫健康与生命
医学微生物
一、无所不在 二、无孔不入
无所不在
1、分布广泛：江河湖海、空气、土壤 2、在极端严酷条件生存：极地、火山、
外太空 3、数量惊人：几亿-几十亿个/g土壤
* 构成生态环境不可或缺的环节
微生物在自然界的分布
火山
外太空 极地
极端环境中的微生物
砧板上的微生物
无孔不入
依附、寄居在人体、动植物体表 面或开放管腔内部
一、定义与范畴 二、正常微生物群 三、病原微生物 四、条件病原体
医学微生物定义与范畴
定义：与医学有关的微生物
范畴：正常微生物群 病原微生物 条件病原体
正常微生物群
1、定义 2、分布 3、生理意义
定义
寄居于人体，对人体无害或 有益的微生物。
人体常见的正常微生物群
部位
主要菌类
皮肤 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌、白假丝酵母菌、
原核细胞型微生物
特点：有完整的细胞结构、细胞核为原始的 裸DNA、无核膜、细胞器不完 善。
类型：真细菌、古细菌、蓝细菌 真细菌：细菌、放线菌、支原体、衣原体、
立克次体、螺旋体约2000种
真核细胞型微生物
特点：有完整的细胞结构、细胞核分化 程度高、有核膜、细胞器发达。
类型： 藻类、原虫、真菌
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• 纳米比亚嗜硫珠菌 （Thiomargarita namibiensis）
最小的细菌
• 纳米细菌（nanobacteria）
颤蓝菌属
巨大芽孢杆菌 大肠杆菌 肺炎球菌
嗜血流感菌 纳米细菌
3.染色 3.染色
抗酸性染色
检查抗酸细菌(如结核分支杆菌、麻风杆菌等) 的一种特殊染色法。 先以浓石炭酸复红加温初染，随即以盐酸、酒 精或硫酸脱色，最后用美蓝液复染。如属于抗 酸性细菌呈红色，如属于一般细菌呈蓝色。 其机理是分支杆菌等抗酸性细菌的细胞壁富含 脂质，能抵抗盐酸酒精的脱色，而染上红色的 外观。
• 真细菌细胞壁中的特有成分； • 由大量小分子单体聚合而成； • 单体组成
– 双糖单位
• N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸通过-1，4糖苷键相 连接；
– 四肽尾 – 肽桥
• 甘氨酸五肽
G
M
β-1，4糖苷键 可被溶菌酶水解
L-Ala D-Glu
L-Lys D-Ala
单体间的连接
G
M
G
M
NH COOH
（二）构造
一般构造
特殊构造
1.一般构造
(1)细胞壁
• 定义
• 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。
• 功能（P12）
细胞壁结构
G+ 和G-的细胞壁的构造不同
1) G+细菌的细胞壁结构（Staphylococcus aureus）
细胞壁厚； 化学成分简单（由肽聚糖和磷壁酸组成）； • 肽聚糖(Peptidoglycan)的结构
第一章 原核生物
（Procaryotes）
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 和古生菌两大类。
根据外表特征把原核生物分为六种类型
• 细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、 衣原体。
第一节 细菌
细菌的定义 细菌与人类的关系
一、细胞的形态构造及其功能
在生物学上的位置介于细菌与原生动物之间。在分 类学上由于更接近于细菌而归属在细菌的范畴。
幽门螺杆菌
2.大小、重量
典型的大肠杆菌
• 长2um；宽0.5um；重10-12克； • 1500个细胞的长径相连，相当于一个芝麻大 • 120个向相连，有一根人发的粗细； • 109个细胞才有1mg重；
最大的细菌
产甲烷菌(Methanobacterium)和大多数嗜极菌
(Extremophile)。
古生菌的细胞壁结构
在古生菌中除Thermoplasma（热原体
属)无细胞壁外，其他都具有与真细菌功能 相似的细胞壁，然而细胞壁的成分与真细 菌差别甚大，已知的一些古生菌细胞壁中 没有真正的肽聚糖，而是由多糖（假肽聚 糖）、糖蛋白或蛋白质构成。
G-细菌单体间的连接
G+细菌和G-细菌肽聚糖单体结构的比较
M
G
L-Ala
G-细菌肽聚糖
D-Glu
单体
肽桥
m-DAP D-Ala
D-Ala m-DAP
D-Glu L-Ala
G
M
M
G
L-Ala
D-Glu G+细菌肽聚糖
单体
L-Lys D-Ala
(Gly)5
肽桥
G+细菌和G-细菌细胞壁的比较
特征
革兰氏阳性细菌
1)定义
• 紧贴在细胞壁内侧的一层由磷脂和蛋白质组成的柔 软、富有弹性的半透性薄膜；
• 不含甾醇；
2)细胞膜的结构 • 1972年Singer和Nicolson提出的液态镶嵌模型 • 其主要内容 —— P18
整合蛋白
磷 脂 双 分 子 层
周边蛋白 极性头 非极性尾
周边蛋白
甲烷杆菌属（Methanobacterium）的细胞壁
由多糖组成，结构与细菌肽聚糖不同之处：
双糖骨架是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸 以β-1，3-糖苷键（不被溶菌酶水解）交联而成；
肽尾是由L-Glu、L-Ala和L-Lys 3个L型氨基酸组成；
肽桥由1个L-Glu 组成。
G
A
L-Glu
➢染色反应不同；
➢形态、构造、化学成分、生理生化和致 病性等的不同；
➢革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌一系 列生物学特性的比较（P16）
3）革兰氏染色的方法和机制
革兰氏染色法
革兰氏染色的机制（P18）
基于细菌细胞壁特殊化学组分基础上的一种 物理原因。
4）古生菌的细胞壁
古生菌又称古细菌(Archaebacteria)，或 称古菌(Archaea)，是一个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，如
（一）形态和染色
• 1.形态
• 球形 • 杆形 • 螺旋形 • 其它形状
– 丝状 – 三角形 – 方形等
球菌(Sphericalcoccus)
杆菌 (bacillus)
肠道杆菌
棒状杆菌
螺旋菌（spirilla）：弧菌、螺菌、螺旋体
螺旋体
是一类细长、柔软、弯曲呈螺旋状、运动活泼的单 细胞型微生物。
L-Ala
肽桥
L-Lys L-Glu L-Lys
L-Ala
L-Glu
A
G
5）缺壁细菌(Cell wall deficient bacteria)
自发缺壁突变：L型细菌
实验室中形成
缺
彻底除尽：原生质体
壁
人工方法去壁
细
菌
部分去除：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ状体
自然界长期进化中形成：支原体
(2)细胞膜（cell membrane）
革兰氏阴性细菌
单体交联度
紧密
疏松
细胞壁
厚，20～80nm
薄，5～10nm
肽聚糖网层
多，可达50层
少，1～3层
肽聚糖含量 类脂物质
多（占胞壁干重50～80%） 有
少（占胞壁干重10～20%） 有且含量多
磷壁酸
+
—
外膜
—
+
结构
三维空间（立体结构） 二维空间（平面结构）
➢革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌的 细胞壁结构和成分间的差别导致：
N-乙酰胞壁酸 N-乙酰葡糖胺
四肽尾
L-Lys D-Ala L-Lys D-Ala
肽桥
G+肽聚糖的立体结构
磷壁酸
是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性 多糖; 可分为两类：壁磷壁酸和膜磷壁酸
功能（P14）
2） G-细菌的细胞壁结构
细胞壁薄； 层次多、成分复杂； • 外膜
• 脂多糖 • 外膜蛋白（20多种）
– 脂蛋白 – 孔蛋白
• 磷脂 • 内膜
• 肽聚糖
2） G-细菌的细胞壁结构
类脂A ：类脂A是G-病原菌内毒素的物质基础
脂多糖
2-酮-3-脱氧辛糖酸（KDO)
核心多糖 L-甘油-D-甘露庚糖(Hep)
3，6-二脱氧D-半乳糖（阿比可糖）(Abq)
O-特异侧链：可用灵敏的血清学方法鉴定，在传染病 的诊断中有重要意义。
最小的细菌
• 纳米细菌（nanobacteria）
颤蓝菌属
巨大芽孢杆菌 大肠杆菌 肺炎球菌
嗜血流感菌 纳米细菌
3.染色 3.染色
抗酸性染色
检查抗酸细菌(如结核分支杆菌、麻风杆菌等) 的一种特殊染色法。 先以浓石炭酸复红加温初染，随即以盐酸、酒 精或硫酸脱色，最后用美蓝液复染。如属于抗 酸性细菌呈红色，如属于一般细菌呈蓝色。 其机理是分支杆菌等抗酸性细菌的细胞壁富含 脂质，能抵抗盐酸酒精的脱色，而染上红色的 外观。
• 真细菌细胞壁中的特有成分； • 由大量小分子单体聚合而成； • 单体组成
– 双糖单位
• N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸通过-1，4糖苷键相 连接；
– 四肽尾 – 肽桥
• 甘氨酸五肽
G
M
β-1，4糖苷键 可被溶菌酶水解
L-Ala D-Glu
L-Lys D-Ala
单体间的连接
G
M
G
M
NH COOH
（二）构造
一般构造
特殊构造
1.一般构造
(1)细胞壁
• 定义
• 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。
• 功能（P12）
细胞壁结构
G+ 和G-的细胞壁的构造不同
1) G+细菌的细胞壁结构（Staphylococcus aureus）
细胞壁厚； 化学成分简单（由肽聚糖和磷壁酸组成）； • 肽聚糖(Peptidoglycan)的结构
第一章 原核生物
（Procaryotes）
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 和古生菌两大类。
根据外表特征把原核生物分为六种类型
• 细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、 衣原体。
第一节 细菌
细菌的定义 细菌与人类的关系
一、细胞的形态构造及其功能
在生物学上的位置介于细菌与原生动物之间。在分 类学上由于更接近于细菌而归属在细菌的范畴。
幽门螺杆菌
2.大小、重量
典型的大肠杆菌
• 长2um；宽0.5um；重10-12克； • 1500个细胞的长径相连，相当于一个芝麻大 • 120个向相连，有一根人发的粗细； • 109个细胞才有1mg重；
最大的细菌
产甲烷菌(Methanobacterium)和大多数嗜极菌
(Extremophile)。
古生菌的细胞壁结构
在古生菌中除Thermoplasma（热原体
属)无细胞壁外，其他都具有与真细菌功能 相似的细胞壁，然而细胞壁的成分与真细 菌差别甚大，已知的一些古生菌细胞壁中 没有真正的肽聚糖，而是由多糖（假肽聚 糖）、糖蛋白或蛋白质构成。
G-细菌单体间的连接
G+细菌和G-细菌肽聚糖单体结构的比较
M
G
L-Ala
G-细菌肽聚糖
D-Glu
单体
肽桥
m-DAP D-Ala
D-Ala m-DAP
D-Glu L-Ala
G
M
M
G
L-Ala
D-Glu G+细菌肽聚糖
单体
L-Lys D-Ala
(Gly)5
肽桥
G+细菌和G-细菌细胞壁的比较
特征
革兰氏阳性细菌
1)定义
• 紧贴在细胞壁内侧的一层由磷脂和蛋白质组成的柔 软、富有弹性的半透性薄膜；
• 不含甾醇；
2)细胞膜的结构 • 1972年Singer和Nicolson提出的液态镶嵌模型 • 其主要内容 —— P18
整合蛋白
磷 脂 双 分 子 层
周边蛋白 极性头 非极性尾
周边蛋白
甲烷杆菌属（Methanobacterium）的细胞壁
由多糖组成，结构与细菌肽聚糖不同之处：
双糖骨架是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸 以β-1，3-糖苷键（不被溶菌酶水解）交联而成；
肽尾是由L-Glu、L-Ala和L-Lys 3个L型氨基酸组成；
肽桥由1个L-Glu 组成。
G
A
L-Glu
➢染色反应不同；
➢形态、构造、化学成分、生理生化和致 病性等的不同；
➢革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌一系 列生物学特性的比较（P16）
3）革兰氏染色的方法和机制
革兰氏染色法
革兰氏染色的机制（P18）
基于细菌细胞壁特殊化学组分基础上的一种 物理原因。
4）古生菌的细胞壁
古生菌又称古细菌(Archaebacteria)，或 称古菌(Archaea)，是一个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，如
（一）形态和染色
• 1.形态
• 球形 • 杆形 • 螺旋形 • 其它形状
– 丝状 – 三角形 – 方形等
球菌(Sphericalcoccus)
杆菌 (bacillus)
肠道杆菌
棒状杆菌
螺旋菌（spirilla）：弧菌、螺菌、螺旋体
螺旋体
是一类细长、柔软、弯曲呈螺旋状、运动活泼的单 细胞型微生物。
L-Ala
肽桥
L-Lys L-Glu L-Lys
L-Ala
L-Glu
A
G
5）缺壁细菌(Cell wall deficient bacteria)
自发缺壁突变：L型细菌
实验室中形成
缺
彻底除尽：原生质体
壁
人工方法去壁
细
菌
部分去除：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ状体
自然界长期进化中形成：支原体
(2)细胞膜（cell membrane）
革兰氏阴性细菌
单体交联度
紧密
疏松
细胞壁
厚，20～80nm
薄，5～10nm
肽聚糖网层
多，可达50层
少，1～3层
肽聚糖含量 类脂物质
多（占胞壁干重50～80%） 有
少（占胞壁干重10～20%） 有且含量多
磷壁酸
+
—
外膜
—
+
结构
三维空间（立体结构） 二维空间（平面结构）
➢革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌的 细胞壁结构和成分间的差别导致：
N-乙酰胞壁酸 N-乙酰葡糖胺
四肽尾
L-Lys D-Ala L-Lys D-Ala
肽桥
G+肽聚糖的立体结构
磷壁酸
是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性 多糖; 可分为两类：壁磷壁酸和膜磷壁酸
功能（P14）
2） G-细菌的细胞壁结构
细胞壁薄； 层次多、成分复杂； • 外膜
• 脂多糖 • 外膜蛋白（20多种）
– 脂蛋白 – 孔蛋白
• 磷脂 • 内膜
• 肽聚糖
2） G-细菌的细胞壁结构
类脂A ：类脂A是G-病原菌内毒素的物质基础
脂多糖
2-酮-3-脱氧辛糖酸（KDO)
核心多糖 L-甘油-D-甘露庚糖(Hep)
3，6-二脱氧D-半乳糖（阿比可糖）(Abq)
O-特异侧链：可用灵敏的血清学方法鉴定，在传染病 的诊断中有重要意义。