微生物的形态与结构

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1、第二章微生物的形态与结构--2革兰氏染色方法及原理革兰氏阳性菌：肽聚糖层次多、厚机械抗性强对溶菌酶、青霉素敏感不含类脂和脂蛋白不形成内毒素革兰氏染色阳性革兰氏阴性菌：肽聚糖层次少、薄机械抗性差对溶菌酶、青霉素不敏感类脂、脂蛋白组成外膜内毒素革兰氏染色阴性原生质体与球状体细胞质的主要成分为核糖体（70S，大小约14~15nm×20nm，分子质量约2.7×106Da，数量很多）、贮藏物、质粒、酶类、中间代谢物和吸入的营养物等，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡、伴胞晶体或磁小体等。形状较大的颗粒状或泡囊状构造，称为内含物(inclusi

2、onbody)。（三）细胞质和内含物1、概念细胞质（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70％～80%。2、颗粒状贮藏物(reservematerials)贮藏物：不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能：贮存营养物。糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢杆菌和蓝细菌等碳源及能源类聚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、贝氏硫杆菌等贮藏物藻青素：蓝细菌藻青蛋白：蓝细菌磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌氮源类不同微生物其储藏性内含

3、物不同（例如厌气性梭状芽孢杆菌只含PHB，大肠杆菌只储藏糖原，但有些光合细菌二者兼有）微生物合理利用营养物质的一种调节方式当环境中缺乏能源而碳源丰富时，细胞内就储藏较多的碳源类内含物，甚至达到细胞干重的50%，如果把这样的细胞移入有氮的培养基时，这些储藏物将被作为碳源和能源而用于合成反应。储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不适合的pH，渗透压等的危害。（例如羟基丁酸分子呈酸性，而当其聚合成聚-β-羟丁酸（PHB）就成为中性脂肪酸了，这样便能维持细胞内中性环境，避免菌体内酸性增高。）储藏物在细菌细胞中大量积累

4、，是重要的自然资源。3、气泡（gasvocuoles）许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满气体的泡囊状内含物，大小为0.2～1.0μm×75nm，内由数排柱形小空泡组成，外有2nm厚的蛋白质膜包裹。功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质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”。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。专性好氧的盐杆菌属（Halobacterium）的古生菌

5、，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。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。1、质粒在胞质中能独立复制；2、质粒能赋予细菌某些特定的遗传性状；3、并非细菌生命活动所必需，可随机获得和丢失；4、质粒与细菌遗传变异的形成有关。4.质粒的特性及重要的质粒F质粒:细菌性菌毛的产生R质粒:细菌的耐药性Col质粒:大肠菌素的产生Vi质粒：编码细菌毒力（四）核质原

6、核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核（二）细菌的特殊结构芽孢糖被鞭毛菌毛性毛1.糖被（glycocalyx）1）概念包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜（capsule或macrocapsule，大荚膜）、微荚膜(microcapsule)、粘液层(slimelayer)和菌胶团(zoogloea)。荚膜粘液层菌胶团（2）产生糖被是微生物的一种遗传特性，其菌落特征及血清学反应是是细菌分类鉴定的指标之一。（3）荚膜等并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境中的生存有

7、利。（4）细菌糖被与人类的科学研究和生产实践有密切的关系。2.鞭毛(flagellum,复flagella)1）概念某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”。鞭毛的有无和着生方式具有十分重要的分类学意义单端鞭毛端生丛毛两端生鞭毛周生鞭毛2）观察和判断细菌鞭毛的方法电子显微镜直接观察鞭毛长度：15～20μm；直径：0.01～0.02μm光学显微镜下观察：鞭毛染色显微镜下判断：细菌的运动性培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌苔）形态3）鞭毛的构造及其运动机制细菌鞭毛着生于细胞膜上

8、，但运动支点由细胞壁提供。鞭毛的构造：基体、钩形鞘、鞭毛丝大肠杆菌鞭毛：基体-4个环：L、P、S-M，C环钩形鞘-鞭毛钩，可做360度旋转鞭毛丝-鞭毛蛋白，螺旋状排列革兰氏阳性和阴性细菌鞭毛结构的比较。问题1：鞭毛如何运动？鞭毛是如此的细小，根本无