(P—9图1-4细菌细胞结构示意图) 细胞个体微小,但结构非常复杂,具备生命活动的全部功能 (-)细菌细胞形态(pl0-1) 细胞的大小:细菌细胞大小的度量单位是微米符号为um。细菌大小不一。图1-2示几种细菌细胞大小 典型细胞的平均长度可用大肠杆菌( Escherichia coli)来代表,其平均长度的2um,宽0.5u 2、细胞的形状与排列状态:常见的3种典型形状为杆状、球状和螺旋状(图1-3),其中以杆状为最常见 球状次之,螺旋状较为少见 (1)大多数细菌是杆状的。杆状的细菌称杆菌( bacillus,复数 bacilli)。杆菌形态多样。有短杆或球杆状(长 宽非常接近),如甲烷杆菌( Bacillus subtilis);有的两端平截。如炭疽芽孢杆菌( B anthracis):有的钝圆, 如蜡状芽孢杄菌( B cereus):有的两端稍尖,如梭菌属:有的在一端分支,故呈“丫”或叉状,如双歧杆 菌属:有的有一柄,如柄细菌属;有的杆菌稍弯曲而呈月亮状或弧状,如脱硫弧菌属。杆菌的细胞排列状 态有“八”字状、棚状、链状以及有菌鞘的丝状等。 (2)球状的细菌称球菌( coccus,复数coci)。根据其细胞的分裂面和子细胞分离与否,有不同的排列状态: 单球菌(即球菌)、双球菌、四联球菌、八叠球菌和葡萄球菌等(图1-4)。 3)螺旋状的细菌称螺菌( spirillum,复数为 spirilla)。螺旋不到一周的叫弧菌(vbro,其菌体呈弧行或逗 号状,如霍乱弧菌( Vibrio cholerae)。有一周或多周(6周)螺旋、外行坚挺的称螺菌。螺旋在6周以上, 柔软易曲的称螺旋体。 除了上述3种基本的细菌形态外,还有罕见的其他形态,如梨状、叶球状、盘碟状、方行、星形及三 角形等。 (二)细菌细胞的结构: 1、细胞壁:是细胞膜外面具有一定硬度和韧性的壁套,使细胞保持一定压力、形状,保障其在不同渗透压条 件下生长,使其在不良环境中也能防止胞溶作用而不破裂 )细胞壁功能 ①固定细胞外形 ②协助鞭毛运动 ③保护细胞免受外力损伤 ④为正常细胞分裂所必需 ⑤可阻挡有害物质进入细胞 ⑥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 (2)细胞壁基本结构和化学成分 基本骨架是肽聚糖层(由氨基糖和氨基酸组成,N一乙酰葡萄糖胺、N一乙酰胞壁酸等两种氨基糖与 氨基酸相连形成)。许多细菌在肽聚糖层外还有外膜。 ①革兰氏染色:革兰氏染色是丹麦医生Gram184年发明的,采用革兰氏染色可以将细菌细胞壁分为二种类 型,G+和 ②方法 制片——→初染—→媒染——→脱色——→复染——→观察 (常规)(结晶紫30s)(碘液30s)(95%乙醇20s)(番红60s)(油镜) ③革兰氏染色结果:G—一紫色G一一红色 说明:不同的显色反应是由于细胞壁对乙醇的通透性和抗脱色能力的差异,主要是由肽聚糖层的厚度决定的 G:肽聚糖层厚分子多,分子交联度大,经乙醇处理后脱水、肽聚糖网孔孔隙变小,由于结晶紫和碘形成的 复合物分子太大,不能通过细胞壁而被洗出,保持紫色
(P—9 图 1—4 细菌细胞结构示意图) 细胞个体微小,但结构非常复杂,具备生命活动的全部功能。 (一)细菌细胞形态(p10—11) 1、细胞的大小:细菌细胞大小的度量单位是微米符号为 um。细菌大小不一。图 1-2 示几种细菌细胞大小。 典型细胞的平均长度可用大肠杆菌(Escherichia coli)来代表,其平均长度的 2um,宽 0.5um。 2、细胞的形状与排列状态:常见的 3 种典型形状为杆状、球状和螺旋状(图 1-3),其中以杆状为最常见, 球状次之,螺旋状较为少见。 (1)大多数细菌是杆状的。杆状的细菌称杆菌(bacillus,复数bacilli)。杆菌形态多样。有短杆或球杆状(长 宽非常接近),如甲烷杆菌(Bacillus subtilis);有的两端平截。如炭疽芽孢杆菌(B.anthracis);有的钝圆, 如蜡状芽孢杆菌(B.cereus);有的两端稍尖,如梭菌属;有的在一端分支,故呈“丫”或叉状,如双歧杆 菌属;有的有一柄,如柄细菌属;有的杆菌稍弯曲而呈月亮状或弧状,如脱硫弧菌属。杆菌的细胞排列状 态有“八”字状、棚状、链状以及有菌鞘的丝状等。 (2)球状的细菌称球菌(coccus,复数 cocci)。根据其细胞的分裂面和子细胞分离与否,有不同的排列状态: 单球菌(即球菌)、双球菌、四联球菌、八叠球菌和葡萄球菌等(图 1-4)。 (3)螺旋状的细菌称螺菌(spirillum,复数为 spirilla)。螺旋不到一周的叫弧菌(vibrio),其菌体呈弧行或逗 号状,如霍乱弧菌(Vibrio cholerae)。有一周或多周(6 周)螺旋、外行坚挺的称螺菌。螺旋在 6 周以上, 柔软易曲的称螺旋体。 除了上述 3 种基本的细菌形态外,还有罕见的其他形态,如梨状、叶球状、盘碟状、方行、星形及三 角形等。 (二)细菌细胞的结构: 1、细胞壁:是细胞膜外面具有一定硬度和韧性的壁套,使细胞保持一定压力、形状,保障其在不同渗透压条 件下生长,使其在不良环境中也能防止胞溶作用而不破裂。 (1)细胞壁功能: ①固定细胞外形; ②协助鞭毛运动; ③保护细胞免受外力损伤; ④为正常细胞分裂所必需; ⑤可阻挡有害物质进入细胞; ⑥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。 (2)细胞壁基本结构和化学成分 基本骨架是肽聚糖层(由氨基糖和氨基酸组成,N—一乙酰葡萄糖胺、N——乙酰胞壁酸等两种氨基糖与 氨基酸相连形成)。许多细菌在肽聚糖层外还有外膜。 ①革兰氏染色:革兰氏染色是丹麦医生 Gram1884 年发明的,采用革兰氏染色可以将细菌细胞壁分为二种类 型,G+和 G-。 ②方法: 制片———→初染————→媒染————→脱色————→复染————→观察 (常规) (结晶紫 30s) (碘液 30s) (95%乙醇 20s) (番红 60s) (油镜) ③革兰氏染色结果:G+——紫色 G-——红色 说明:不同的显色反应是由于细胞壁对乙醇的通透性和抗脱色能力的差异,主要是由肽聚糖层的厚度决定的。 G+:肽聚糖层厚分子多,分子交联度大,经乙醇处理后脱水、肽聚糖网孔孔隙变小,由于结晶紫和碘形成的 复合物分子太大,不能通过细胞壁而被洗出,保持紫色
G:肽聚糖层薄,且外有一层由脂多糖和蛋白质组成的外膜,乙醇破坏壁外膜,而较薄的肽聚糖层网的空隙 较大,因此大分子:结晶+碘→细胞中渗漏,而细胞无色,复染时呈红色。 后来发现G染色中的碘可用三氯钾铂(Tpt)来替代,它是一种重金属散射剂,这样便于电镜观察。 G、G菌不仅在细胞壁有差异,在其它方面还存在的差异(进化关系上),是细菌分差的重要依据 (图1-6细菌的细胞壁)Pu (3)关于G+、G等细胞壁具体结构及差异见(P1-P13) (4)G、G等细胞壁的比较见(表1-4,P13) (5)缺壁的细菌 ①实验室中形成:A自发突变形成:L型细菌 B人工方法去壁:a原生质体:b球状体或原生质球 ②自然中长期进化中形成:支原体 原生质体:指在人工条件下用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制细胞壁的合成后,所留下的仅由细胞膜 包裹着的脆弱细胞,一般由G+形成。 球状体或原生质球:人工条件下去除细胞壁后,膜上还残留一部分胞壁的原生质体,一般由G形成 L型细菌:指在实验室中通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株。(一般呈膨大状)。 共同特点:①细胞呈球状,对渗透压十分敏感 ②即使有鞭毛亦不能运动 ③细胞不分裂 ④对噬菌体不敏感。 2、细胞质膜和内膜系统 细胞质膜:是围绕细胞质外面的双层膜结构,(单位膜)是细胞具有选择吸收性能,控制物质的吸收与排放, 也是许多生化反应的重要部位(厚:5-10) (1)质膜的结构的化学成分 基本结构:磷脂双层(常态下是可流动的) 磷脂:(疏水、亲水)双重性质所以排列有方向性,可有效的控制物质的通透。 蛋白质:镶嵌在双层磷脂中,并伸向膜内外 整合蛋白质(为主):占70—80%,嵌合在磷脂中(跨膜蛋白),具有两亲性,疏水区埋在双层磷脂中 亲水区伸向膜内外,不能翻转、旋转,但能向两侧扩散,便于大分子物质运输 影响扩散速度的因素:温度:磷脂中脂肪酸的饱和程度:脂肪酸中支链的数量 边缘蛋白:20-30%溶于水 另外:①古细菌中:膜含二醚,甘油和类异戊二烯通过二醚键连接,对高温高酸又耐受力。 ②支原体:由于无细胞壁,因此膜中含有固醇(加固),一般原核细菌膜中不含有固醇。 ③类固醇:有些原核细胞含有(作用类似于固醇)。 (2)质膜的功能 ①物质运输:是基本功能,调控物质的流入和排出,对性质不同的物质有不同的机制来运输 ②呼吸作用和磷酸化作用:大多数细菌电子传递系统和呼吸链位于质膜中,而真核细胞是在在线粒体或叶 绿体中。 ③对细胞壁合成的作用:细胞合成的细胞壁的亚单位是在膜内侧进行组装,然后通过类脂的载体转运到膜 外组装成细胞壁 (3)内膜系统(与质膜相连) 许多细菌含内膜系统,一方面与质膜相连,一方面有伸入胞质内,虽不是独立的细胞器。但在代谢中起重
G-:肽聚糖层薄,且外有一层由脂多糖和蛋白质组成的外膜,乙醇破坏壁外膜,而较薄的肽聚糖层网的空隙 较大,因此大分子:结晶+碘→细胞中渗漏,而细胞无色,复染时呈红色。 后来发现 G 染色中的碘可用三氯钾铂(Tpt)来替代,它是一种重金属散射剂,这样便于电镜观察。 G +、G -菌不仅在细胞壁有差异,在其它方面还存在的差异(进化关系上),是细菌分差的重要依据。 (图 1—6 细菌的细胞壁)P11 (3)关于 G+、G-等细胞壁具体结构及差异见(P11—P13) (4)G+、G-等细胞壁的比较见(表 1—4, P13) (5)缺壁的细菌 ①实验室中形成:A 自发突变形成:L 型细菌 B 人工方法去壁:a 原生质体;b 球状体或原生质球 ②自然中长期进化中形成:支原体 原生质体:指在人工条件下用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制细胞壁的合成后,所留下的仅由细胞膜 包裹着的脆弱细胞,一般由 G+形成。 球状体或原生质球:人工条件下去除细胞壁后,膜上还残留一部分胞壁的原生质体,一般由 G-形成。 L 型细菌:指在实验室中通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株。(一般呈膨大状)。 共同特点: ①细胞呈球状,对渗透压十分敏感。 ②即使有鞭毛亦不能运动 ③细胞不分裂 ④对噬菌体不敏感。 2、 细胞质膜和内膜系统 细胞质膜:是围绕细胞质外面的双层膜结构,(单位膜)是细胞具有选择吸收性能,控制物质的吸收与排放, 也是许多生化反应的重要部位(厚:5—10)。 (1)质膜的结构的化学成分 基本结构:磷脂双层(常态下是可流动的) 磷脂:(疏水、亲水)双重性质所以排列有方向性,可有效的控制物质的通透。 蛋白质:镶嵌在双层磷脂中,并伸向膜内外。 整合蛋白质(为主):占 70—80%,嵌合在磷脂中(跨膜蛋白),具有两亲性,疏水区埋在双层磷脂中, 亲水区伸向膜内外,不能翻转、旋转,但能向两侧扩散,便于大分子物质运输。 影响扩散速度的因素:温度;磷脂中脂肪酸的饱和程度;脂肪酸中支链的数量 边缘蛋白:20—30%溶于水。 另外:①古细菌中:膜含二醚 ,甘油和类异戊二烯通过二醚键连接,对高温高酸又耐受力。 ②支原体:由于无细胞壁,因此膜中含有固醇(加固),一般原核细菌膜中不含有固醇。 ③类固醇:有些原核细胞含有(作用类似于固醇)。 (2)质膜的功能 ①物质运输:是基本功能,调控物质的流入和排出,对性质不同的物质有不同的机制来运输。 ②呼吸作用和磷酸化作用:大多数细菌电子传递系统和呼吸链位于质膜中,而真核细胞是在在线粒体或叶 绿体中。 ③对细胞壁合成的作用:细胞合成的细胞壁的亚单位是在膜内侧进行组装,然后通过类脂的载体转运到膜 外组装成细胞壁。 (3)内膜系统(与质膜相连) 许多细菌含内膜系统,一方面与质膜相连,一方面有伸入胞质内,虽不是独立的细胞器。但在代谢中起重
要作用(作用类似与细胞器)。 ①间体:由细胞膜内陷形成的一种管状、层状或囊状结构,一般位于细胞分裂部位或附近,其功能主要是促 进细胞间隔的形成并与遗传物质的复制及其相互分离有关。 ②光合作用内膜:存在与光合细菌中,含有捕光色素,光合作用 ③非光合作用内膜:内膜较发达,含有呼吸E因氧化无机物和CO等简单物质产生的能量很低,故需要大 量内膜和呼吸E,供应能量。 3、细胞质和核质 原生质体:细菌、细胞质膜及其所包裹的全部物质称为原生质体。 细胞质:除核质外的部分称为细胞质 (1)核质区和质粒 核质区(拟核):原核生物细胞没有典型的细胞核,但核质(DNA)相对集中在一定部位成为核质区。 细菌染色体:一般是一条长链的环状双螺旋DNA链(长0.,25—3mm)(有的细菌含有二条染色体)。 质粒:除染色体以外的DNA分子,一般以不同大小的环状双螺旋状存在,称为质粒。表现一定性状,但一 般不影响基本代谢,可独立复制或整合在染色体上随染色体复制而复制,丢失后,细菌一般不含死亡 但缺失某些形状 (2)核糖体和协助蛋白 ①核糖体:核糖核蛋白体(2/3为核糖核酸rRNA),1/3位蛋白质。成粗糙的球形,大小为1m×2nm 由两个不等的亚单位构成(30和50s) 30s亚单位:16 Arran+21种蛋白质;50s亚单位:23 SrrnA+5rRNA+32种蛋白质 核糖体:是细胞中多肽合成的场所,在迅速生长的细胞质中含量有时高达1/4(大肠杆菌)。 ②协助蛋白:(所有真、原核细胞都有) 作用:a使多肽链折叠形成蛋白质的不同结构,能纠正错误的折叠以形成天然蛋白质 b还有保护细胞免受热害的作用,当温度升高时浓度加大,又成为应激蛋白。 c在其它蛋白质的质膜转运中有重要作用 (3)内含体 有膜包裹(简单膜 ①气泡:光合细菌和某些水生细菌 →浮力 ②羧基化体:以co2为唯一源的自养细菌。 固定cOo2 ③绿色体:光合细菌。(类脂、蛋白、菌绿素) →捕光中心 ④磁石体:磁细菌,使细菌壁有二个磁极性 →趋磁 ⑤碳氢化合物:许多利用碳氢化物的细菌。 能源 ⑥硫滴:紫色S细菌,氧化S及S化物 能源 ⑦聚β一羟基丁酸:许多细菌 贮备碳和能源 无膜包裹的 ①多聚葡萄糖苷:许多细菌,高分子G聚合物 C源、能量 ②多聚磷酸盐:许多细菌,高分子磷酸盐聚合物 磷酸盐贮藏物 ③澡青素:许多蓝细菌(多肽组成) 氮源 ④藻胆蛋白体:许多蓝细菌(捕光色素、蛋白质) →捕光 4、特殊结构 (1)细胞壁外的表层结构和被外多糖 1)表面层:细菌、细胞壁外普遍都有S层,它由同型蛋白或糖蛋白组成,呈网格状,分子量为40—-170Kda
要作用(作用类似与细胞器)。 ① 间体:由细胞膜内陷形成的一种管状、层状或囊状结构,一般位于细胞分裂部位或附近,其功能主要是促 进细胞间隔的形成并与遗传物质的复制及其相互分离有关。 ② 光合作用内膜:存在与光合细菌中,含有捕光色素,光合作用。 ③ 非光合作用内膜 :内膜较发达,含有呼吸E 因氧化无机物和 CO 等简单物质产生的能量很低,故需要大 量内膜和呼吸 E,供应能量。 3、细胞质和核质 原生质体:细菌、细胞质膜及其所包裹的全部物质称为原生质体。 细胞质:除核质外的部分称为细胞质。 (1)核质区和质粒 核质区( 拟核):原核生物细胞没有典型的细胞核,但核质(DNA)相对集中在一定部位成为核质区。 细菌染色体:一般是一条长链的环状双螺旋 DNA 链(长0.25—3mm)(有的细菌含有二条染色体)。 质粒:除染色体以外的 DNA 分子,一般以不同大小的环状双螺旋状存在,称为质粒。表现一定性状,但一 般不影响基本代谢,可独立复制或整合在染色体上随染色体复制而复制,丢失后,细菌一般不含死亡, 但缺失某些形状。 (2)核糖体和协助蛋白 ①核糖体:核糖核蛋白体(2/3 为核糖核酸 rRNA),1/3位蛋白质。成粗糙的球形,大小为 17nm×20nm, 由两个不等的亚单位构成(30s 和 50s) 30s 亚单位:16SrRAN +21 种蛋白质; 50s 亚单位:23SrRNA +5srRNA+32 种蛋白质 核糖体:是细胞中多肽合成的场所,在迅速生长的细胞质中含量有时高达 1/4(大肠杆菌)。 ②协助蛋白:(所有真、原核细胞都有) 作用:a使多肽链折叠形成蛋白质的不同结构,能纠正错误的折叠以形成天然蛋白质。 b还有保护细胞免受热害的作用,当温度升高时浓度加大,又成为应激蛋白。 c在其它蛋白质的质膜转运中有重要作用。 (3)内含体 有膜包裹(简单膜): ①气泡:光合细菌和某些水生细菌 →浮力 ②羧基化体: 以 co2 为唯一 源的自养细菌。 →固定 co2 ③绿色体:光合细菌。(类脂、蛋白、菌绿素) →捕光中心 ④磁石体:磁细菌,使细菌壁有二个磁极性 →趋磁 ⑤碳氢化合物:许多利用碳氢化物的细菌。 →能源 ⑥硫滴:紫色 S 细菌,氧化 S 及 S 化物 →能源 ⑦聚β—羟基丁酸 :许多细菌 →贮备碳和能源 无膜包裹的: ①多聚葡萄糖苷:许多细菌,高分子 G 聚合物 →C 源、能量 ②多聚磷酸盐:许多细菌,高分子磷酸盐聚合物 →磷酸盐贮藏物 ③澡青素:许多蓝细菌(多肽组成 ) →氮源 ④藻胆蛋白体:许多蓝细菌(捕光色素、蛋白质) →捕光 4、特殊结构 (1)细胞壁外的表层结构和被外多糖 1)表面层:细菌、细胞壁外普遍都有S 层,它由同型蛋白或糖蛋白组成,呈网格状,分子量为 40——170Kda
G菌中:与肽聚糖相连 G菌中:与脂多糖相连,或直接连在质膜上 作用:①保护性外被 ②细胞吸附和细胞识别 ③分子筛 ④捕捉分子、离子 ⑤酶的支架 ⑥毒力因子 2)被外多糖和荚膜 荚膜:有些细菌的细胞壁外存在被外多糖,具有较好的结构,不易被洗掉的称为荚膜。较厚200nm以上 微荚膜:不能用光学显微镜观察到,但可用血清学方法显示。较薄<0Onn 黏液层:很厚,无较好的结构,易扩散和消失 成份:主要成分是多糖,有的含多肽 作用:①保护作用,免受干旱及被免疫宿主细胞吞噬。 ②对细胞内的生物代谢有某种程度的影响(如:影响氧气渗入) ③黏附作用,有利于特殊环境中定居和生存。 ④与细菌致病性有关。 ⑤对根瘤菌与豆科植物建立共生关系具有作用。 ⑥贮藏养料,当营养缺乏时,可重新利用。 用途:食品乳化剂、颜料(印染)或用于制药(提取匍聚糖制代血清或凝胶试剂)。 (2)芽胞和胞囊 是一种休眠状态,有强抗逆性 1)芽胞:是细菌的休眠体,是在细菌细孢内部形成,也称为内生芽胞。它是芽胞杆菌属及芽胞梭菌 属(梭状芽胞杆菌)的重要特征。是由细胞内一部分原生质体失水浓缩而成。 形态:在细胞内部位因细菌不同而有较大差异(分类依据) 作用:抗热、干燥、辐射、毒素等不良环境,因含有高浓度的Ca艹离子和吡啶二羧酸的复合物,因此,抗热。 实践中:杀灭芽孢是制定灭菌标准的主要依据,主要以杀灭肉毒梭菌、破伤风梭菌、产气荚膜梭菌和嗜热脂 肪芽孢杆菌等强致病性和高耐热性细菌的芽孢为标准。 伴孢晶体:有些细菌如苏云金杆菌在形成芽孢时,在芽孢的旁边还形成碱溶性的蛋白晶体,称为伴孢晶体 是内毒素,能杀死多种昆虫(尤其是鳞翅目)的幼虫。 结构:最内部核芯:核质、核糖体、酶类、由芯壁包裹。 芯壁:包被着核芯 皮层:肽聚糖 芽孢壳:1——n层蛋白质 芽孢外壁 细菌细胞未形成芽孢时一称营养细胞,形成芽胞后,总称一胞子囊 2)细菌胞囊(也是休眠体) 在细菌细胞外淀积数层保护膜,形成胞束。(抗干燥、但不耐热) 有些细菌如:固氮菌、粘细菌可产生胞囊 (3)鞭毛和菌毛 1)鞭毛和运动 鞭毛:是细菌的一种结构,由细胞质膜和细胞壁伸出细胞外面的蛋白质组成的丝状结构,使细菌具有运动性 鞭毛:分为三部分:基体、钩形鞘、螺旋丝 G:基体有4个环L环:细胞壁外膜上:P环在肽聚糖层上(中间有柱状体):S环在壁膜间隙上:M环在 质膜上 G:基体有2个环分别在肽聚糖层;细胞质膜上(图1-15P20) 钩形鞘:G壁外膜以外;G深入到肽聚糖层内 螺旋丝::连接在钩形鞘上,由3股鞭毛蛋白丝紧密结合而成
G+菌中:与肽聚糖相连 G-菌中:与脂多糖相连,或直接连在质膜上 作用:①保护性外被 ②细胞吸附和细胞识别 ③分子筛 ④捕捉分子、离子 ⑤酶的支架 ⑥毒力因子。 2)被外多糖和荚膜 荚膜:有些细菌的细胞壁外存在被外多糖,具有较好的结构,不易被洗掉的称为荚膜。较厚200nm 以上。 微荚膜:不能用光学显微镜观察到,但可用血清学方法显示。较薄<200nm。 黏液层:很厚,无较好的结构,易扩散和消失。 成份:主要成分是多糖,有的含多肽 作用: ①保护作用,免受干旱及被免疫宿主细胞吞噬。 ②对细胞内的生物代谢有某种程度的影响(如:影响氧气渗入)。 ③黏附作用,有利于特殊环境中定居和生存。 ④与细菌致病性有关。 ⑤对根瘤菌与豆科植物建立共生关系具有作用。 ⑥贮藏养料,当营养缺乏时,可重新利用。 用途:食品乳化剂、颜料(印染)或用于制药(提取匍聚糖制代血清或凝胶试剂)。 (2)芽胞和胞囊 是一种休眠状态,有强抗逆性。 1)芽胞:是细菌的休眠体,是在细菌细孢内部形成,也称为内生芽胞。它是芽胞杆菌属及芽胞梭菌 属(梭状芽胞杆菌)的重要特征。是由细胞内一部分原生质体失水浓缩而成。 形态:在细胞内部位因细菌不同而有较大差异(分类依据) 作用:抗热、干燥、辐射、毒素等不良环境,因含有高浓度的 Ca++离子和吡啶二羧酸的复合物,因此,抗热。 实践中:杀灭芽孢是制定灭菌标准的主要依据 ,主要以杀灭肉毒梭菌、破伤风梭菌、产气荚膜梭菌和嗜热脂 肪芽孢杆菌等强致病性和高耐热性细菌的芽孢为标准。 伴孢晶体:有些细菌如苏云金杆菌在形成芽孢时,在芽孢的旁边还形成碱溶性的蛋白晶体,称为伴孢晶体。 是内毒素,能杀死多种昆虫(尤其是鳞翅目)的幼虫。 结构:最内部 核芯:核质、核糖体、酶类、由芯壁包裹。 芯壁:包被着核芯 皮层:肽聚糖 芽孢壳:1——n 层蛋白质 芽孢外壁: 细菌细胞未形成芽孢时—称营养细胞,形成芽胞后,总称—胞子囊。 2)细菌胞囊(也是休眠体) 在细菌细胞外淀积数层保护膜,形成胞束。(抗干燥、但不耐热) 有些细菌如:固氮菌、粘细菌可产生胞囊 (3)鞭毛和菌毛 1)鞭毛和运动 鞭毛:是细菌的一种结构,由细胞质膜和细胞壁伸出细胞外面的蛋白质组成的丝状结构,使细菌具有运动性。 鞭毛:分为三部分:基体、钩形鞘、螺旋丝 G-:基体有 4 个环 L 环:细胞壁外膜上;P环在肽聚糖层上(中间有柱状体);S环在壁膜间隙上;M 环在 质膜上 G+:基体有 2 个环 分别在 肽聚糖层;细胞质膜上(图 1—15 P20) 钩形鞘:G- 壁外膜以外;G+深入到肽聚糖层内 螺旋丝:;连接在钩形鞘上,由 3 股鞭毛蛋白丝紧密结合而成
分类依据:细菌鞭毛数和在细胞表面的分布因种的不同而有差异 ①单生鞭毛细菌:仅是一根鞭毛的细菌。如霍乱弧菌 ②丛生鞭毛细菌:一端或二端有多根鞭毛。如荧光假单胞菌 ③周生鞭毛细菌:鞭毛分布在整个表面。如普通变形杆菌 功能:主要功能是使细菌具有运动性,脱落后细胞不死。但鞭毛不是细菌唯一运动器官。 螺旋体:轴丝伸缩使细胞运动。 螺原体:细胞弯曲运动。 黏细菌、噬纤维菌:滑行(潮湿的固体表面) 大小:直径20m,长15-20um 2)菌毛和性菌毛(须) 菌毛:G菌中常见,比鞭毛细而段(直径3-10m),数目常多于鞭毛(250--300根) 结构:一般发生于质膜或紧贴质膜的细胞质中,是坚硬的蛋白质丝 功能:菌体体缠绕在一起,吸附在固体或液体表面形成菌膜或浮渣 性菌毛:比菌毛稍长,数量较少,只一根或几根,中空细管 功能:细菌结合交配时,起交换原生质体的作用。 (4)其他特殊结构 、细菌的繁殖 接种少量细菌到新鲜培养基中,置于合适条件下培养,细菌便繁殖,数目大量增加。 二分裂 细菌最普遍和最主要的繁殖方式是二分裂。分子生物学研究表明,细菌二分裂时,细菌DNA 先复制,接着形成横隔膜,最后子细胞分裂。电镜观察表明,大肠杄菌和枯草杆菌等细菌的DNA与细胞 膜向内凹陷的部分一—间体式相连的,DNA复制前,由于细胞膜生长,在原间体邻近形成一个新的间体, 股DNA分别复制,形成两分子子DNA,此时,由于细胞膜物质的增加,使得两个子DNA分离。随之, 在中央部位形成横隔壁,将菌体一分为二成两个细菌,每个细菌得到一个DNA分子。 2、其他繁殖方式少数细菌以其他方式进行繁殖,主要有: 不等二分裂典型的二分裂为等同分裂,而柄细菌则以二分裂的一种变体形式——不等二分裂进 行繁殖。柄细菌为一端单毛菌。繁殖前必须先在其生鞭毛端长出一个柄,此时鞭毛消失,变成带柄的五鞭 毛细胞。继而,此细胞伸长,接着二分裂,形成一个有柄细胞和一个在柄的相对端极生一根鞭毛的细胞, 有鞭毛的细胞蜕离母体游走而去,定居在新的固体基质上后,进行下一个不等二分裂周期。 出芽繁殖以出芽方式进行繁殖的有:红假单胞菌、梨菌、芽生杆菌、生丝微菌和土微菌等属 的细菌。其中生丝微菌和土微菌等通过在其菌丝顶端形成子芽的方式进行繁殖。 多分裂 寄生在革兰氏阴性细菌中的蛭弧菌以多分流方式在宿主体内形成多个子细胞 四、细菌的菌落 单个微小的细菌是用肉眼看不到的,但当在固体培养基上生长、繁殖时,产生的大量细胞便以此母细 胞为中心而聚集在一起,形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群,称为菌落。当一个固体培 养基表面有许多菌落连成一片时,便称为菌苔。某一细菌在一定条件下形成的菌落具有自己的特征,并有 定的稳定性,故菌落可作为菌种鉴定和判断纯度的重要依据。细菌菌落共同的特征,如:湿润、粘稠、 易挑起(菌体和基质结合不紧密)、质地均匀及菌落各部位的颜色一致等。但不同的细菌的菌落也具有自己 的特有特征,如无鞭毛、不能运动的细菌,特别是球菌,常形成较小、较厚、边缘较整齐的菌落。有鞭毛 的细菌菌落则较大而扁平,边缘波状、锯齿状等。有荚膜的细菌菌落较大并且表面光滑,无荚膜的细菌菌 落则表面粗糙。具有芽胞的细菌菌落表面常有皱褶并且很不透明。 但细菌的菌落也受环境的影响而产生变化,故在菌种鉴定时要注意检测条件一致。一个菌落可由单个
分类依据:细菌鞭毛数和在细胞表面的分布因种的不同而有差异。 ①单生鞭毛细菌:仅是一根鞭毛的细菌。 如霍乱弧菌 ②丛生鞭毛细菌:一端或二端有多根鞭毛。如荧光假单胞菌 ③周生鞭毛细菌:鞭毛分布在整个表面。如普通变形杆菌 功能:主要功能是使细菌具有运动性,脱落后细胞不死。但鞭毛不是细菌唯一运动器官。 螺旋体:轴丝伸缩使细胞运动。 螺原体:细胞弯曲运动。 黏细菌、噬纤维菌:滑行(潮湿的固体表面) 大小:直径 20nm,长 15—20μm 2)菌毛和性菌毛(须) 菌毛:G-菌中常见,比鞭毛细而段 (直径 3—10nm),数目常多于鞭毛(250—300 根) 结构:一般发生于质膜或紧贴质膜的细胞质中,是坚硬的蛋白质丝。 功能:菌体体缠绕在一起,吸附在固体或液体表面形成菌膜或浮渣。 性菌毛:比菌毛稍长,数量较少,只一根或几根,中空细管。 功能:细菌结合交配时,起交换原生质体的作用。 (4)其他特殊结构 三、细菌的繁殖 接种少量细菌到新鲜培养基中,置于合适条件下培养,细菌便繁殖,数目大量增加。 1、二分裂 细菌最普遍和最主要的繁殖方式是二分裂。分子生物学研究表明,细菌二分裂时,细菌 DNA 先复制,接着形成横隔膜,最后子细胞分裂。电镜观察表明,大肠杆菌和枯草杆菌等细菌的 DNA 与细胞 膜向内凹陷的部分——间体式相连的,DNA复制前,由于细胞膜生长,在原间体邻近形成一个新的间体, 一股 DNA 分别复制,形成两分子子 DNA,此时,由于细胞膜物质的增加,使得两个子 DNA 分离。随之, 在中央部位形成横隔壁,将菌体一分为二成两个细菌,每个细菌得到一个 DNA 分子。 2、其他繁殖方式 少数细菌以其他方式进行繁殖,主要有: 不等二分裂 典型的二分裂为等同分裂,而柄细菌则以二分裂的一种变体形式——不等二分裂进 行繁殖。柄细菌为一端单毛菌。繁殖前必须先在其生鞭毛端长出一个柄,此时鞭毛消失,变成带柄的五鞭 毛细胞。继而,此细胞伸长,接着二分裂,形成一个有柄细胞和一个在柄的相对端极生一根鞭毛的细胞, 有鞭毛的细胞蜕离母体游走而去,定居在新的固体基质上后,进行下一个不等二分裂周期。 出芽繁殖 以出芽方式进行繁殖的有:红假单胞菌、梨菌、芽生杆菌、生丝微菌和土微菌等属 的细菌。其中生丝微菌和土微菌等通过在其菌丝顶端形成子芽的方式进行繁殖。 多分裂 寄生在革兰氏阴性细菌中的蛭弧菌以多分流方式在宿主体内形成多个子细胞。 四、细菌的菌落 单个微小的细菌是用肉眼看不到的,但当在固体培养基上生长、繁殖时,产生的大量细胞便以此母细 胞为中心而聚集在一起,形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群,称为菌落。当一个固体培 养基表面有许多菌落连成一片时,便称为菌苔。某一细菌在一定条件下形成的菌落具有自己的特征,并有 一定的稳定性,故菌落可作为菌种鉴定和判断纯度的重要依据。细菌菌落共同的特征,如:湿润、粘稠、 易挑起(菌体和基质结合不紧密)、质地均匀及菌落各部位的颜色一致等。但不同的细菌的菌落也具有自己 的特有特征,如无鞭毛、不能运动的细菌,特别是球菌,常形成较小、较厚、边缘较整齐的菌落。有鞭毛 的细菌菌落则较大而扁平,边缘波状、锯齿状等。有荚膜的细菌菌落较大并且表面光滑,无荚膜的细菌菌 落则表面粗糙。具有芽胞的细菌菌落表面常有皱褶并且很不透明。 但细菌的菌落也受环境的影响而产生变化,故在菌种鉴定时要注意检测条件一致。一个菌落可由单个