2原核微生物

null第二章 原核微生物第二章 原核微生物第一节 细菌 第二节 放线菌 第三节 其他原核微生物（支原体、衣原体、立克次氏体、蓝细菌、螺旋体、蛭弧菌、粘细菌、古生菌） 原核细胞和真核细胞的区别 原核细胞和真核细胞的区别真核细胞原核细胞nullnull细菌结构模式图核区第一节 细菌---Bacteria第一节 细菌---Bacteria一、细菌的形状和大小 （一）基本形态 细菌为单细胞的原核微生物，具有球形、杆状和螺旋形三种基本形态。null细菌的三种基本形态： 球形，杆状，螺旋形 球菌杆菌螺旋菌null显微镜下的细菌形态球菌杆菌弧菌螺旋菌null1.球状－－－球菌（coccus) 菌体呈球形或近似球形,以典型的二分裂殖方式繁殖,分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式.根据细胞分裂的方向及分裂后各自细胞的空间排列状态不同,可将球菌分为如下几种: 单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。 1）单球菌：1）单球菌：细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在. 如尿素微球菌(Micrococcus ureae)2）双球菌：2）双球菌：细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列. 如肺炎链（双）球菌(Diplococcus pneumoniae)双球菌null双球菌的分裂3）链球菌：3）链球菌：细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状.如：乳链球菌 （Streptococcus lactis） 溶血链球菌 （ Streptococcus hemolyticus)null乳链球菌 （Streptococcus lactis）4）四联球菌：4）四联球菌：细胞分裂沿两个相互垂直的平面进行，分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田字形. 如四联微球菌 （Micrococcus tetragenus）null四联微球菌 （Micrococcus tetragenus）null四链球菌的分裂5）八叠球菌：5）八叠球菌：细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌特征性地连在一起成立方体形.如藤黄八叠球菌（Sarcina ureae)八叠球菌的分裂：八叠球菌的分裂：6）葡萄球菌：6）葡萄球菌：细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。如：金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)葡萄球菌的分裂：葡萄球菌的分裂：2.杆菌(bacillus)2.杆菌(bacillus)杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。 杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、弯月状、竹节状等；按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、“八”字型等。null1)杆菌的形态－1短杆菌大肠杆菌null布氏杆菌（球杆状）null1)杆菌的形态-2长杆菌蜡样芽孢杆菌Bacterium, Bacillusnull破伤风梭状芽孢杆菌炭疽芽胞杆菌（平截杆状）肉毒梭菌白喉棒状杆菌Bacterium, Bacillus2）杆菌的排列状态链状 2）杆菌的排列状态X, V 或 Y型栅栏状3）杆菌端部特征-13）杆菌端部特征-1 大肠杆菌(钝圆)肉毒梭菌(梭状)3）杆菌端部特征-23）杆菌端部特征-2竹节状平截钝圆3.螺旋菌(spirilla)3.螺旋菌(spirilla)螺旋状的细菌称为螺旋菌。 根据其弯曲情况分为：弧菌(vibrio)：螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形; 例：霍乱弧菌(vibrio cholerae) 、 逗号弧菌null2)螺旋菌(spirillum)：螺旋满2—6环，螺旋状;例：干酪螺菌 3)螺旋体(spirochaeta)：旋转周数在6环以上，菌体柔软。例:梅毒密螺旋体null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等是特殊形态的细菌。粘细菌柄细菌臂微菌肾形菌网格 硫细菌贝日阿托 氏菌4.特殊形状的细菌null培养时间、 培养温度、 培养基成分、 浓度、 pH值影响细菌形态的因素▼细菌的异常形态▼细菌的异常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的异常形态▼不同细菌的数量杆菌最多，球菌次之，螺旋菌最少（二）细菌的大小（二）细菌的大小 (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 通常球菌直径：0.2 ~ 1.5 μm， 杆菌:长1 ~ 5μm, 宽0.5 ~ 1μm。 例如：E.coli：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.null细菌大小举例细菌大小举例二、细菌的细胞结构二、细菌的细胞结构一）基本结构 1、细胞壁 　　包在细菌细胞表面、内侧紧贴细胞质膜的、较为坚韧、略具弹性的结构。肽聚糖细胞膜细胞质壁厚20-80nm（G+菌)壁薄10nm(G-菌)null(1)细胞壁的功能①保护作用（免受外力损伤，阻挡有害物质进入） ②鞭毛运动的支点 ③细胞壁的化学成分与细菌的抗原性、致病性及对噬菌体的敏感性有关 ④维持细胞形状，参与细胞分裂null(2)细胞壁的化学组成与结构1）化学组成： 主要为肽聚糖骨架，另有蛋白质，脂类，多糖等充填其中。 N-乙酰氨基葡萄糖（G） 肽聚糖 N-乙酰胞壁酸（M) 短肽（四肽） G＋菌的特有成分为垣酸（磷壁酸） G－菌的特有成分为脂多糖null G＋G－null2）肽聚糖的结构 Ｎ－乙酰胞壁酸 β-1，4糖苷键（溶菌酶）Ｎ－乙酰葡萄糖胺肽键（G－菌）： 甲四肽尾的第四个 氨基酸与乙四肽尾 的第三个氨基酸之 间。肽桥（G＋菌） (青霉素作用位点） 连接前后两个四肽尾（金黄色葡萄球菌为甘氨酸五肽， 各种菌差别较大，是肽聚糖多样性的主要原因） 四肽尾（G＋菌：L丙－D谷－L赖－D丙； G－菌： L丙－D谷－内消旋二氨基庚二酸－D丙）null3）G＋菌细胞壁的特有成分：P.41-42 磷壁酸（teichoic acid)：是结合在G＋菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸，据位置及性质不同分为两类：壁磷壁酸和膜磷壁酸. 磷壁酸的主要功能:①通过提高细胞周围的Mg2+浓度提高某些合成酶活性；②贮藏磷元素；③增强某些致病菌抗吞噬抗补体的作用；④赋予G+菌特异的表面抗原；⑤可作为噬菌体的特异性吸附受体; ⑥能调节细胞内自溶素的活力,防止菌体自溶素活力过强而至菌体的死亡.nullG－菌细胞壁的结构及特有成分：P.42-45 肽聚糖层和外膜层(脂多糖、磷脂和脂蛋白） 脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）：是位于G－菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质，由类脂A、核心多糖和O特异侧链三部分组成. 主要功能:①类脂A是G－菌致病物质即内毒素的物质基础;②和磷壁酸相似也能吸附Mg2+和Ca2＋，提高部分酶的活性；③由于LPS结构多变决定了G－菌细胞表面抗原决定簇的多样性；④是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体；⑤具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能。（水、气体和小分子物质－－嘌呤、嘧啶、双糖、肽类、氨基酸等能通过，溶菌酶、抗生素、去污剂和某些染料则不能进入细胞膜）nullG＋菌N－乙酰氨基葡萄糖 N－乙酰胞壁酸G－菌肽桥肽键L-AlaL-Alanullnull肽聚糖形成的网状结构肽桥Ｎ－乙酰胞壁酸Ｎ－乙酰葡萄糖胺null 2）结构：　 两种类型：G＋菌：单层较厚、较致密（２０－８０nm） G－菌：两层膜结构(10nm)G－菌G＋菌肽聚糖细胞膜肽聚糖细胞膜外膜周质空间nullnull(3)革兰氏染色反应1)方法: C.Gram 丹麦医生(1884) 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2min。 结果: 阳性菌——紫色 阴性菌——红色2)染色实例金黄色葡萄球菌 2)染色实例大肠杆菌null 3)G+菌和G-菌细胞壁组成及结构比较 null4)革兰氏染色反应机理 细菌对革兰氏染色的不同反应，是由于它们细胞壁的成份和结构不同造成的。革兰氏阳性菌肽聚糖的含量和交联程度均较高，层数也多（40层），所以细胞壁较厚，壁上的间隙较小，媒染后形成的结晶紫-碘复合物就不易脱出细胞壁；另外，由于脂类含量很低，经乙醇脱色处理后，主要引起肽聚糖脱水，使网孔孔径变的更小，通透性进一步降低，结果蓝紫色的结晶紫-碘复合物就留在细胞内而呈蓝紫色。而革兰氏阴性菌的肽聚糖含量与交联程度较低，层数也少（多数1层，个别至多3层），故其壁较薄，壁上的孔隙较大；再者，细胞壁的脂类含量高，经乙醇脱色处理后，细胞壁因脂类被溶解而孔隙更大，所以结晶紫-碘复合物极易脱出细胞壁，酒精脱色后成无色，经沙黄复染，就呈现沙黄的红色。 null(4)细胞壁缺损型细菌： A.实验室中形成：自发缺壁突变（青霉素）—L-型细菌 B.人工方法破壁: 彻底除尽（G＋菌）—原生质体 部分去除（G-菌）—球形体 C.自然界长期进化形成:支原体 *支原体与细菌L型的比较： 支原体 细菌L型 稳定性 稳定（不能恢复） 不稳定（能恢复） 培养基 不需高浓度盐类 需高浓度盐类 细胞膜 固醇含量高 不含固醇 青霉素 无不良反应 繁殖受影响 附：抗酸性细菌的细胞壁P.46， 古生菌的细胞壁P.47－48null2.细胞膜 也称质膜、细胞质膜 (1)细胞膜的功能 A.控制细胞内外物质（营养物质和代谢废物）的运送、交换； B.维持细胞内正常渗透压的渗透屏障作用； C.合成细胞壁各种组分（LPS、肽聚糖、磷壁酸）和荚膜物质等大分子的场所； D. 进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地； E. 参与能量代谢，在细菌中，电子传递链和ATP合成酶均位于细胞膜； F.提供鞭毛的着生点并提供鞭毛运动所需能量null (2)组成及结构 1)组成：几同真核生物,是由磷脂分子和蛋白质组成. 2)结构：null3） 内膜系统 细菌不含线粒体和叶绿体等具膜细胞器，但可依靠其发达的内膜系统完成相应的功能。 ① 间体：细菌的细胞膜向内凹陷形成的一个或几个囊状、管状、片状的结构，位于中央的间体可能与DNA复制和横隔壁形成有关。位于周围的间体可能与胞外酶的分泌有关。 ② 光合作用膜（类囊体）：光合细菌细胞膜内陷延伸或折叠形成的囊状、管状、片状的结构，上有光合色素（细菌叶绿素）和电子递体，能进行光合作用。（有的书上又将紫色光合细菌的称为载色体，将绿色光合细菌的称为膜囊—绿体，不与细胞膜相连）null ③ 羧酶体：某些硫杆菌细胞内散布的单层膜（非单位膜）围成的多角体结构，内含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶，故称羧酶体。 ④ 其它：固氮菌、甲烷利用菌等也有发达的内膜，可能与这些细菌利用难溶于水的气体（氮、甲烷）有关。3.细胞质及其内含物 细胞膜包围的，除核区以外的物质总称为细胞质。有流体部分（细胞溶质，内含可溶性酶类和RNA）和颗粒部分（主要为核糖体、贮藏性颗粒、质粒等） （1） 功能：是进行物质代谢及合成核酸蛋白质的场所。 （2） 化学组成：水、蛋白质、核酸（质粒中）、多糖。null（3） 核糖体： 是合成蛋白质的场 所，每个细菌约有 1万个70S的核糖 体。（4） 贮藏性颗粒： 通常较大，为单层膜 包围，营养物质过剩 时积累，营养物质贫 乏时动用。① 糖原和淀粉：碳源和能源贮藏物。细菌在碳源过量而氮源限量的条件下生长时会大量积累糖原。null② 聚β-羟丁酸（PHB）:是细菌所特有的一种折射的、单层膜包裹的大小变化很大的类脂颗粒，也是一种碳源和能源的贮藏物。在碳源过量而氮源贫乏时积累。相当于一般生物中贮藏的中性脂肪。null③ 异染粒：是有些细菌的细胞内能引起碱性染料所染颜色发生改变的一种颗粒，是一种多聚磷酸盐颗粒，是磷酸盐（磷素）和能量的贮藏物。常在核酸合成受阻时产生。 ④ 硫粒：有些硫细菌能氧化H2S为硫，获得能量，并贮藏硫形成硫粒。当外界硫缺乏时，将硫进一步氧化获得能量。 是硫素和能源的贮藏物。null⑤ 气泡：有些水生细菌含有的，有许多小气囊组成的结构。气囊壁为蛋白质。能使 细菌具有浮力，以利于细菌在适宜的溶解氧和营养物质的环境中生活。null4.核区与质粒 （1) 功能：贮存（和传递）遗传信息 （2) 结构：无核膜、无核仁，由一个环状DNA分子高度缠绕而成，其中央部分还有RNA和支架蛋白。细菌无典型的染色体结构，但通常称核区中的DNA为染色体DNA.细菌DNA不与组蛋白结合，而与精氨、亚精氨结合。null（3）质粒：存在于细菌等微生物细胞中核质（染色体）以外的遗传成份，是双链环状的DNA,能复制，表现或不表现一定的性状，不影响微生物的生存，能在细胞之间传递，是很好的基因载体。常见的质粒有：F因子、R 因子、细菌素因 子等。 功能：细菌遗传 信息的物质基础。null（二）特殊结构 1. 鞭毛和纤毛 1） 鞭毛： ① 概念：某些杆菌或弧菌菌体表面着生的一根或数十根细长、波浪形弯曲的丝状体结构，是细菌的运动器官。 ② 化学组成：90%以上为蛋白质（鞭毛蛋白），另有多糖等。 ③ 形态结构：一端着生细胞膜上，直径13.5nm，长20μm的中空螺旋丝状结构，由丝状体、钩状体和基体（G＋菌仅有S、M两个环，G-菌有L、P和S、M四个环）组成。null鞭毛丝：中空螺旋状、丝状结构，球蛋白亚基螺旋排列。鞭毛钩：又称钩形鞘，是连接鞭毛丝和基体的一个弯曲筒状部分，蛋白质亚基组成。基体：由若干个盘状物即环组成。 G–菌：L环、P环、S环、M环 G+菌：S环，M环 原核生物的鞭毛无9＋2结构，由数条鞭毛蛋白组成的中空螺旋状结构。null④ 功能：鞭毛转动能推动细菌运动。与细菌的趋性运动（趋光、趋氧、趋化、趋磁）有关。鞭毛照片null鞭毛染色学生毕业论文时做的部分菌类鞭毛染色null细菌鞭毛着生类型⑤ 着生方式与分类： 单毛菌：霍乱弧菌、铜绿假单胞菌 端生 一端生 丛毛菌：荧光假单胞菌 两端单毛菌：鼠咬热螺旋体 两端生 两端丛毛菌：蔓延螺菌 周生 周生鞭毛菌：大肠杆菌,枯草杆菌,变形杆菌 侧生——反刍月形单胞菌 鞭毛的有无、着生位置、数目是种的特征，在分类上具有重要的意义。nullnull2） 纤毛（菌毛）： ① 概念：某些细菌菌体表面着生的纤细、中空、短直，数量较多（250-300根），周身分布的蛋白质附属物，与吸附和菌膜形成有关。 ② 化学组成和形态结构：由纤毛蛋白组成，更细，更短，直硬，数量众多。null③ 功能： A.使细菌具有粘附的能力，帮助附着在宿主上； B.使（好氧或兼性厌氧）细菌形成菌膜（醭），以获取充分的氧气； C. 是某些细菌的抗原——菌毛抗原。 null2.荚膜和粘液层 1） 荚膜 ① 概念：某些细菌在细胞表面形成的一层松散透明，粘度极大，形态较固定的胶状物质称为荚膜。对细菌有保护作用。3）性纤毛（性丝）：只存在于大肠杆菌和其他肠道细菌的雄株菌的表面，比 鞭毛短，比菌毛长，一般1— 10根，参与细菌接合，能传递 DNA片段。null② 化学组成：水份、多糖和多肽 ③ 功能： A.防止细菌变干； B.吸附阳离子； C.形成菌胶团防止原生动物、 真核生物吞噬； D.防止宿主吞噬细胞吞噬； E.防止噬菌体和其他物质（溶菌酶或补体）的侵害；nullF.是主要的表面抗原； G.是某些病原菌必需的粘附因子。 有真荚膜（大荚膜）和微荚膜之分。 2）粘液层 ① 概念：某些细菌分泌到细胞壁外的一层没有明显边缘可扩散的外境中的粘液性物质，称为粘液层。能将多个菌体粘合在一起形成菌胶团。null细菌荚膜荧光显微镜下的细菌荚膜null② 化学组成：水份、多糖和多肽 3）荚膜和粘液层的比较 二者化学组成和功能相同或相近。但区别也很明显。 荚膜：有明显界限和形状，质地均匀，是细菌细胞构造的一部分。 粘液层：无明显边缘或形状，近细胞处较稠密，远细胞处较稀疏，是细菌细胞的分泌物。 4）菌鞘：某些连成丝状的水生细菌外面套有的管状物称为菌鞘。有菌体分泌的蛋白质、多糖和脂质组成，多薄而透明。null应用：荚膜也可以成为有价值的。如：肠膜明串珠菌（Leucomostoc mesenteroides） 的葡聚糖荚膜已用于生产代血浆的主要成分——右旋糖酐和葡聚糖凝胶制剂； 从野菜黄单胞菌（Xanthomonas campestris）荚膜提取黄原胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开采中优良的压浆剂； 用产菌胶团的菌进行污水处理等； 通过荚膜的血清学反应进行细菌鉴定（荚膜膨胀试验）。5)荚膜与生产实践的关系null3.芽孢和伴孢晶体 1） 芽孢： ① 概念:某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个椭圆形或圆柱形的抗性休眠体，称为芽孢。是壁厚，折光性强，并具有抗逆性的内生孢子。 null ② 形态结构：圆形、椭圆形、圆柱形，大小各异。有正常型的，有膨大型的。产生芽孢的细菌以G＋的杆菌为主。 细菌芽孢的各种类型 左：端位；中：近端位右：中央位null                                        孔雀绿染色③芽孢的形成过程③芽孢的形成过程null枯草杆菌营养细胞和芽孢囊 超薄切片电镜照片③ 功能：因有较强的抗逆性和休眠能力，所以能保护菌体渡过不良环境，不是繁殖器官，一般一个菌体产生一个芽孢，但多孢锥柱杆菌能产生多个芽孢。④芽孢的特性A.对高温、干燥、辐射、化学药物有强大的抵抗力。 B.含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易着色，折光性强。 C.芽胞内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，但保持潜在萌发力。 D.一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。④芽孢的特性⑤ 分类意义： 芽孢的形成与否、形状、大小， 位置是种属的特征。null 2）伴孢晶体： 少数芽孢杆菌，如Bacillus thuringiensis（苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体（即δ内毒素）称为伴胞晶体。它的干重可达芽孢囊的约30%，由18种氨基酸组成，大小约0.6＊2.0μm。伴胞 晶体对200多种昆虫 尤其是鳞翅目昆虫的 幼虫有毒杀作用，因 此可以用做生物农药。null3）细菌其他休眠状态的结构： ① 孢囊：厚壁，球形，抗干旱、紫外线、电离辐射，但抗热性不强，主要是外壳的保护作用。为不完全休眠体。固氮菌属。 ② 外孢子：甲基弯曲菌属；能抗干旱和热，不含吡叮二羧酸。 ③ 粘孢子：粘球菌；抗干旱、超声波、紫外线，抗热性不强。 ④ 蛭孢囊：蛭弧菌产生。三、细菌的群体形态三、细菌的群体形态固体培养时的群体形态： ① 菌落（colony) ②单菌落（clone) ③菌苔(lawn)culture plate液体培养时的群体形态： （一）种类：null1.菌落：细菌在固体培养基上生长繁殖时，形成的肉眼可见的细胞群体称为菌落 (细菌的菌落形态包括大小、形状、边缘、隆起、光泽、质地、颜色等)。 细菌菌落的共同特征：湿润、粘稠、易挑起，质地均匀，菌落各部位颜色一致。 若一个菌落由一个细菌繁殖而来，则为一个纯种细胞群或称克隆。 2.菌苔：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。(一个菌苔往往由多个菌落组成。) 3.液体培养特征：细菌在液体培养基中生长时不能形成菌落，而使培养液混浊或在培养液表面形成菌膜或菌醭，或产生絮状沉淀，有的产生气泡，有的产生色素。（二）菌落形态不同的微生物种类，其菌落特征不同。同一种菌在不同培养条件下菌落特征也不尽相同。菌落的特征包括：（二）菌落形态1、大小 2、颜色 3、透明度 4、表面状态 5、质地 6、边缘形态 7、隆起形状（正面观）null（三）影响菌落形态的因素（三）影响菌落形态的因素各种微生物在一定条件下形成的菌落，其形态特征有一定的稳定性和专一性，因而可以作为识别、鉴定菌种的一个依据，但也受某些因素的影响，观察时应加以注意。1、邻近菌落 2、培养时间 3、培养基成分 4、培养温度四、细菌的繁殖四、细菌的繁殖一般为无性繁殖，二分裂法。 同形裂殖：裂殖后形成的子细胞大小相等。 异形裂殖：分裂产生两个大小不等的子细胞。 细菌分裂过程： ①菌体伸长，核质体分裂 ②形成横隔壁 ③子细胞分离无性繁殖 有性繁殖☆少数有菌毛的菌可进行有性繁殖方式null第二节 放线菌—Actinomycetes第二节 放线菌—Actinomycetes本节提要： 放线菌与人类的关系 放线菌的基本形态 放线菌的生活史和繁殖 放线菌的培养特征 放线菌的分类依据 放线菌的主要属null Actinomycetes是一类具有丝状分枝的单细胞，主要以外生孢子的形式繁殖，革兰氏阳性，与细菌同属原核微生物。放线菌菌菌落中的菌丝常从一个中心向四周呈放射状生长，并因此而得名。放线菌有特殊的土霉味。 分布：含水量较低、有机物丰富、呈微碱性的土壤中。估计每克土壤中约含放线菌孢子107个。 应用：放线菌对人类最突出的贡献就是它能产生大量的、种类繁多的抗菌素。放线菌还是酶类、维生素的生产菌；有的放线菌有固氮能力；放线菌在自然界物质循环中也起着重要作用，由于它们具有较强的分解复杂有机物的能力，对于土壤肥力的提高也有重要作用。 危害：只有极少数放线菌对人类构成危害，某些Actinomyces（放线菌属）菌种引起动物放线菌病（皮肤、脑、肺和足部感染），某些Nocardia（诺卡氏菌属）引起人和动物的诺卡氏菌病；还有少数放线菌能引起植物病害。概 述null 放线菌是一类单细胞的原核微生物，因菌落呈放射状故名放线菌。在自然界中分布广泛（土壤是放线菌的主要栖息场所，每克土壤可含数万乃至数百万个孢子），多腐生，少数寄生，与人类关系十分密切。 一、放线菌与人类的关系 1. 产生大量的种类繁多的抗生素（1978年发现5128种抗 生素，3165种由放线菌产生；目前，约4000种）。 2. 腐生种类在物质循环和提高土壤肥力中作用重大。 3. 某些种能生产维生素和酶制剂；还可用于石油脱腊， 烃类发酵，污水处理等方面。 4. 分泌生长刺激素，刺激作物生长和发芽生根。 5. 寄生菌能引起人、动植物疾病。（马铃薯疮痂病，牛 颚肿病；诺卡氏菌：肺感染，足菌病）null二、形态结构 单细胞，多无隔膜，分支状发达的菌丝体，菌丝粗细和杆状细菌相似（0.5-1.0μm），细胞壁中含有原核微生物特有的胞壁酸和二氨基庚二酸，肽聚糖，不含几丁质和纤维素。革兰氏阳性（个别为阴性），高等的链霉菌属的菌丝据形态和功能不同分为： 1）营养（基内）菌丝：匍匐生长于培养基内，主要是吸收营养物质，有的可形成色素，较细0.8μm。 2）气生菌丝：二次菌丝，营养菌丝长到一定时期向空间生长的菌丝，较粗1-1.4μm，有的产生色素。 3）孢子丝：气生菌丝发育到一定阶段，其上分化出可形成孢子的菌丝（产孢丝，繁殖菌丝），孢子丝形状多样，孢子形态各异，可作为菌种鉴定和分类的依据。null★菌丝根据形态和功能不同可分为： 基内菌丝(Substrate mycelium） 气生菌丝(Aerial mycelium) 孢子丝(Reproductive mycelium)Substrate mycelia. （基内菌丝）Substrate mycelia. （基内菌丝）Aerial myceliaAerial hyphae emerging from the substrate mycelium.Aerial myceliaReproductive mycelium Streptomyces lividans 1326 Lawn of aerial hyphae（孢子丝）Reproductive myceliumMagnification of aerail hyphae（孢子丝）nullCoiled aerial hyphaeColonies of Streptomyces sp. Streptomyces coelicolor J1501 A picture of colonies producing the pigmented antibiotic actinorhodin.（菌落形态）Colonies of Streptomyces sp.Colonies of Streptomyces sp.Sporulating colonies on Tomato-Oatmeal Agar plates.Colonies of Streptomyces sp.null Streptomyces lividans 1326 Colonies growing on medium R2YE, producing both undecylprodigiosin and actinorhodin.放线菌与细菌的比较放线菌与细菌的比较同为单细胞，菌丝比真菌细，其直径与细菌接近； 同属原核生物。无核膜、核仁和线粒体等。核糖体70S等； 胞壁含磷壁酸，二氨基庚二酸，不含几丁质，纤维素；G+; 对环境的要求与细菌相近； 对溶菌酶敏感； 对抗生素的反应象细菌。 总之，放线菌是一类介于细菌和真菌之间，而更接近于细菌的原核生物。所以：在Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. Vol.4 上归在分枝菌纲(Actinomycetes) 三、菌落特征三、菌落特征 较小、坚实、干燥、多皱； 菌丝较细，分支多而缠绕，质地致密，不易挑起； 幼龄同细菌相似，成熟后形成絮状、粉状或颗粒状，气生菌丝和背面常有不同的颜色。 null质地: 致密、干燥、多皱、小而不蔓延、不挑起，表面有放射状沟纹。 形状：随菌种不同可有两类： (1)产生大量分枝状菌丝的菌种： 如Strptomyces)形成与培养基结合较紧的 菌落，不易挑起或整个挑起。 (2)不产生大量菌丝的菌种： 如Nocardia形成的菌落呈粉质，挑之易碎四、放线菌的繁殖方式四、放线菌的繁殖方式null大多数以分生孢子方式繁殖。分生孢子主要通过横隔分裂形成；另外通过孢囊孢子（游动放线菌属和链孢囊菌属），分裂孢子（无气生菌丝的嗜皮菌属），菌丝断裂（诺卡氏菌属）。 放线菌的生活史null五、放线菌的代表属 1. 链霉菌属(Streptomyces) ：共约1000多种。最高等，最典型的放线菌，有发育良好的分支状菌丝体（三态全具），孢子丝和孢子的形态因种而异。产生的抗生素占放线菌产抗生素的90%，灰色链霉菌产链霉素，龟裂链霉菌产土霉素。 2. 诺卡氏菌属（Nocardia） ：此属中多数种没有气生菌丝，只有基内菌丝（营养菌丝），气生菌丝没有或很少，在培养15h至4天内，菌丝体产生横膈膜，分枝的菌丝体突然全部断裂成杆状、球状或带叉的杆状体－－即菌丝断裂形成孢子。产生的抗生素利福霉素可用于石油脱腊、污水处理。 null3. 小单孢菌属（Micromonospora) ：不形成气生菌丝，菌丝断裂繁殖，只在营养菌丝上长出很多分枝小梗，顶端着生着一个孢子；其菌落较链霉菌小得多。产生庆大霉素。 4. 放线菌属（Actinomyces) ：只有营养菌丝，不形成气生菌丝，也不形成孢子，菌丝有横隔，可断裂成V或Y形体。一般为厌气菌或兼性厌气菌，多为致病菌（引起人和牛的颚肿病）。 孢子形态及其特点孢子形态及其特点第三节其它原核微生物第三节其它原核微生物一、 立克次氏体(Rickettsia) 1. 概念：是介于细菌与病毒之间，更接近于细菌的专性活细胞内寄生的致病性原核微生物。为纪念美国病理学家立克次而命名。（H.T. Ricketts 1909年发现该原核微生物，1910年感染该菌而牺牲。） 2. 生物学特性：①菌体多为球杆状；②具完整的细胞结构，有壁膜；③G-，不运动，无芽孢；④不能通过细菌过滤器（Q热除外）；⑤专性细胞内寄生；⑥二分裂繁殖；⑦对理化因素抗性弱（一般在56℃以上经过30分钟即可杀死）；⑧壁中有特异性抗原。null3. 致病性： 1）疾病（能使人患）：流行性斑疹伤寒，Q热，姜虫热，战壕热等疾病。 2）媒介物：节肢动物（虱、蚤、蜱、螨） 3）症状：发热，皮疹，中毒症状，血压下降，休克死亡。 4）治疗：氯霉素，四环素，强力霉素等治疗有效。但彻底治愈主要依赖人体的自身免疫功能，特别是细胞免疫功能。磺胺类药物不能抑制其生长，反而会促进其繁殖。 我国学者谢少文1934年首先用鸡胚培养成功。null二、 衣原体(Chlamydia) 1. 概念：是一类比立克次氏体小，代谢活性丧失更多的专性活细胞寄生的致病性原核微生物，是能通过细菌过滤器的一类能量寄生物。 2. 生物学特性：①具完整细胞结构，能通过细菌过滤器；②G-，球形；③能量寄生物（生物合成能力差，缺乏产能系统）；④含有始体（大细胞，1-1.5微米）和原体（小细胞，0.2-0.4微米），只有原体有感染性；⑤二分裂繁殖；⑥对热、乙醇、酚、醛较敏感；null3. 致病性： 1）疾病： ①砂眼衣原体－－砂眼，小儿肺炎，其他疾病（非淋菌尿道炎、附件炎、淋巴肉芽肿等）。 ②鹦鹉热衣原体－－鹦鹉、鸽、鸡、鹅、牛、羊多种疾病，当人吸入鸟的感染性分泌物后，能导致肺炎和毒血症。 2）症状： 3）治疗: 对磺胺类药物敏感。 我国学者汤非凡1956年最早分离成功。null 三、支原体（Mycoplasma) 1. 概念：能离开活细胞独立生活的最小原核微生物，因无细胞壁又称类菌质体。 2. 生物学特性：①无细胞壁，能通过细菌过滤器，形态多样（球形、丝状、分支状）；②“油煎蛋”式菌落；③细胞膜为三层膜结构，并含固醇、类胡萝卜素，抗渗透；④G-，无鞭毛，无芽孢；⑤出芽繁殖；⑥能在人工培养基上生长（前面两种不能），不耐热，不耐干，对青霉素不敏感。null3.致病性：能引起人和畜禽患非典型性肺炎，尿道炎。 4.支原体与细菌L型的比较： 支原体 细菌L型 ①稳定性：稳定，不能恢复为具有细胞壁类型 不稳定，能恢复为具有细胞 壁类型 ②培养基：不需要高浓度盐类培养基也能保持 需要高浓度盐类的培养基才 细胞的完整性 能保持细胞的完整性 ③细胞膜：固醇含量高 不含固醇 ④对青霉素的反应：无不良反应 繁殖受影响null四、蓝细菌(cyanobacteria) 概念：是一大类群分布极广、异质的、极大多数情况下营产氧光合作用的古老的原核微生物。光合作用和绿色植物相同，含有叶绿素a。异形胞null2. 生物学特性：① 形态：多样，单细胞多为球状或杆状，细胞群为丝状，或分支丝状；有共同的胶质层包裹，有的有异形胞，大小差别很大，3－10微米，大的达60微米。 ② 结构：同G-菌，无叶绿体，有类囊体（其膜上有叶绿素）；无鞭毛，但能作滑行运动； ③繁殖：二分裂繁殖，少数丝状类群可通过部分细胞脱离母体而繁殖。null④ 生活方式：能进行光合作用，有些有异形胞，是固氮作用的场所，能与真菌形成地衣，能与蕨类植物形成红萍。 ⑤抗性：较强 3.生产应用： 稻田养萍可增产null五、螺旋体 螺旋体(spirochaeta)：旋转周数在6环以上，菌体柔软，运动快速。 例：梅毒密螺旋体，回归热疏螺旋体 null六、蛭弧菌 1.概念：是个体微小，可以寄生或裂解其它细菌的特殊类群的细菌。 2.生物学特性：①与细菌相似，单细胞，弧形或逗号状；②G－，0.3－0.6＊0.8－1.2微米；③能通过细菌过滤器形成噬菌斑；④有单端生鞭毛能运动；⑤能在细菌体内寄生（穿入，在壁膜间质增殖）裂解宿主而释放（2.5－4小时）。 3.作用：环境净化，动植物细菌性病害防治方面具有一定的应用价值。null七、粘细菌 1.概念：是细菌中具有复杂生活周期的类群。 2.生物学特性：①以营养细胞和子实体两种形态存在，营养细胞杆状，直径不超过1.5微米；②G－，无鞭毛；③二分裂繁殖，在子实体内的营养细胞可转化为粘孢子；④营养细胞聚集成团形成肉眼可见的子实体；⑤主要分布在土壤，树皮，腐烂木材，堆肥等处，能分解纤维素。 3.作用：由于在原核生物中生活周期和群体变异，对研究微生物的进化发育等有重要价值。null八、古生菌 大小形态及细胞结构与细菌相似，但在化学组成生理特性上都不同于真细菌，产甲烷古生菌，极端嗜盐嗜酸古生菌。 1.生活环境恶劣，极端厌氧的产甲烷细菌；极端嗜盐和耐高温的嗜热嗜酸菌。 2.细胞壁中不含肽聚糖（而含多糖，糖蛋白和蛋白质）。假肽聚糖 3.古生菌的细胞膜也不同于真细菌和真核生物。null五、比较各类原核微生物的异同 细菌 放线菌 立克次氏体 衣原体 支原体 蓝细菌 细胞壁 ＋ ＋ ＋ ＋ — ＋ 过滤性 — — — ＋ ＋ — G染色 ＋— ＋ — — — — 繁殖 二分 孢子 二分 二分 出芽 二分 大分子合成 ＋ ＋ — — ＋ ＋ 能量合成 ＋ ＋ ＋ — ＋ ＋ 培养 人工 人工 宿主 活细胞 人工 人工 抗生素 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋(青霉素-) — 干扰素 — — ＋ — ＋ —习题习题 1. 细菌细胞有哪些主要结构？ 2. 革兰氏阳性和阴性细菌的细胞壁在组成上有何不同？ 3. 试述肽聚糖和垣酸的结构和功能。 4. 溶菌酶和青霉素对细菌细胞壁的作用有什么不同？ 5. 细菌鞭毛和纤毛在功能上有什么不同? 6. 试述荚膜的化学组成和功能。 7. 试述细胞膜和间体的结构和功能。 8. 细菌细胞质内有哪些内含物？有什么生理功能? 9. 细菌和放线菌有什么相同的地方？ 10. 用溶菌酶处理细菌得到的原生质体和支原体有何不同？ 11. 为什么蓝细菌是原核微生物？ 12. 比较各类原核微生物的异同。null休息一会儿