4、原核生物

nullnullnull.第一节 原核生物界 .第二节 病毒第一节 原核生物界第一节 原核生物界 一、 微生物及其共性 二 、 细菌的基本特征 三 、 细菌的多样性一、 微生物及其共性一、 微生物及其共性微生物(Microorganism,microbe) 是指一大类形体微小、结构简单的低等生物的总称。非生物学专门名词，包括了细菌、真菌、原生动物和显微藻类等。微生物小的直观感觉微生物小的直观感觉真核细胞型原核细胞型电镜微生物的相对大小肉眼光学显微镜可见范围病毒微生物的种类微生物的种类2、真核生物 真菌（霉菌、酵母菌等）、 原生动物、单细胞藻类； 3、非细胞生物 病毒、类病毒、拟病毒、朊病毒等；1、原核生物 细菌、放线菌、衣原体 支原体、立克次氏体、 蓝细菌；null小：观察借助光镜；测量单位 为微米或纳米；简：简单多细胞;单细胞;无细胞结构低：进化程度低，为原始的生命形式；三个要点:微生物的共性微生物的共性个体最小，比面值最大 （比面值=面积/体积) 比面值: 假设人=1; 大肠杆菌(E.coli)=300,000;有利于物质交换和能量、信息的交换；微生物一系列属性均与此特点密切相关。微生物的生物学之最微生物的生物学之最形态最简 代谢能力最强 食谱最杂 繁殖最快 数量最多 分布最广 种类最多 变异最易个体最小（1）形态最简（1）形态最简（2）代谢能力最强（2）代谢能力最强生物界的普遍规律：某生物个体越小，其单位体重消耗的食物越多； 3克地鼠每天消耗与体重等重的粮食； 1克闪绿蜂鸟每天消耗两倍于体重的粮食； 大肠杆菌每小时消耗2000倍于体重的糖；（3）食谱最杂（3）食谱最杂从无机物到有机物；从无毒物到有毒物；从结构简单到结构复杂的物质，微生物都能利用和降解。（4）繁殖最快（4）繁殖最快大肠杆菌37℃培养在牛奶中，12.5 min即可分裂一次； 一般培养液的菌浓度为108 ～ 109个/ml。（5）数量最多（5）数量最多如：人体的肠道中始终寄居着100～400种微生物，为肠道正常菌丛，总数可达100万亿。（6）分布最广（6）分布最广 如：万米深海的硫细菌； 85公里高空的微生物； 地层下128米和427米的沉 积岩中的细菌。（7）种类最多（7）种类最多类型 低限 倾向种数 高限 病毒与立克次氏体 1,217 1,217 1,217 支原体 42 42 42 细菌与放线菌 >1,000 1,500 1,500 蓝细菌 1,227 1,500 1,500 藻类 15,051 23,100 23,100 真菌 37,175 47,300 68,939 原生动物 24,068 24,068 30,000 总数 79,780 98,727 127,298据1972年统计（8）变异最易（8）变异最易突变频率一般为10-5～10-10，但因繁殖快，数量多，与外界环境直接接触，因而在短时间内可出现大量变异的后代。 如：流感病毒 此外，微生物还具有抗性最强、休眠最长、起源最早、发现最晚等特点。二 细菌的基本特征二 细菌的基本特征多为无分枝的单细胞， 大多细胞直径在1µm，是真核细胞的1/10， 细胞无核膜，以环状DNA游离细胞质中， 无内质网和膜系统形成的细胞器， 具鞭毛蛋白组成的鞭毛，使细菌具有运动性， 细菌以二裂方式繁殖，无有丝分裂和减数分裂， 除具有真核生物的代谢方式，还有厌氧呼吸、化能合成等真核生物没有的代谢方式。各种“视野”下的细菌各种“视野”下的细菌光镜暗视野荧光透射电镜超薄切片冷冻切片扫描电镜DNA蛋白质复合物细菌的个体形态细菌的个体形态球形杆形弧形 螺旋形细菌的群体形态细菌的群体形态固体培养基上: 菌落(colony)：指微生物细胞在一定条件下，在固体培养基表面形成的肉眼可见的微生物群体。若来自一个细胞，则为纯培养或称克隆( clone)。 菌苔(lawn)：大量细菌的菌落连成一片。细菌细胞的构造和功能细菌细胞的构造和功能基本结构: 细胞壁； 细胞膜； 细胞质； 核质体；特殊结构: 荚膜； 芽孢； 鞭毛；细菌的革兰氏染色法 由于细胞壁的化学组成和结构不同，由Ghristian Gram创立的一种重要的鉴别性染色技术。细菌的革兰氏染色法 由于细胞壁的化学组成和结构不同，由Ghristian Gram创立的一种重要的鉴别性染色技术。革兰氏阳性菌：经有机溶剂 脱色后，保持初染的紫色； 革兰氏阴性菌：有机溶剂可脱去初染颜色。细菌的鉴别染色法 ——革兰氏染色法细菌的鉴别染色法 ——革兰氏染色法C.Gram 丹麦医生 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1min。 结果: 阳性菌——紫色； 阴性菌——红色。细菌的营养和呼吸类型细菌的营养和呼吸类型一、以能量来源分 二、以可利用的营养物质分以能量来源分以能量来源分自养型：以无机物为碳源； 异养型：以有机物为碳源。光能型：以光为能源； 化能型：以物质氧化释放 的能量为能源；以可利用的营养物质分细菌的四种营养类型细菌的四种营养类型光能自养型 光能异养型 化能自养型 化能异养型能源碳源光光无机物有机物无机物有机物物质氧化 释放能量物质氧化 释放能量呼吸类型呼吸类型有氧呼吸：是指基质氧化脱下的氢和电子经呼吸链传递，最终交给氧，产生水和能量（ATP）。好氧菌和部分兼性厌氧菌在有氧条件下完成。 无氧呼吸：是指基质氧化脱下的氢和电子经部分呼吸链传递，最终并不交给氧，而是交给外源无机氧化物，个别为有机物。专性厌氧菌和兼性厌氧菌在无氧条件下完成。 发酵：是指基质氧化脱下的氢和电子不经呼吸链传递、直接被基质在氧化过程产生的另一种有机物（即内源氧化性中间代谢产物）所接受。厌氧菌和兼性厌氧菌在无氧条件下进行的产能反应。细菌的生长繁殖细菌的生长繁殖二分裂法繁殖 (binary fission)： 细胞增大，DNA复制； 横隔形成； 细胞分成两个，DNA分别 进入子细胞； 细胞分离。 第二节 非细胞型生物 —病毒 第二节 非细胞型生物 —病毒 一 病毒的基本性状 二 病毒的基本类别 三 病毒与疾病一 病毒的基本性状一 病毒的基本性状人类对病毒的发现和认识过程 1892：俄国 伊万诺夫斯基 首次发现烟草花叶病毒的感染因子能通过细菌过滤器。 1898：荷兰 贝哲林克 证实该致病因子可以被乙醇从悬液中沉淀下来而不失去其感染性但用培养细菌的方法培养不出来；给这样的病原体起名叫virus。 1935：美国 斯坛莱 从烟草花叶病病叶中提取出了病毒结晶，又证实了结晶中含核酸和蛋白质两种成分，而只有核酸具感染和复制能力，并因此而或诺贝尔奖。 1952：Hershey和Chase证实噬菌体的遗传物质仅仅是DNA,开创了病毒分子生物学。 1971后：陆续发现了各种亚病毒——类病毒、元病毒、和拟病毒。（一）、病毒的一般特性（一）、病毒的一般特性1、病毒的概念： 病毒：是一类超显微的非细胞生物,每一种病毒只含有一种核酸;它们只能在活细胞内营专性寄生;在离体条件下,它们以无生命的化学大分子状态存在. 病毒粒子：完整的、具有感染性的病毒颗粒。2、病毒的基本特点 个体极小（以nm计），能通过滤菌器，形态多样，有球状、杆状、复合型。 无细胞结构，主要由蛋白质、核酸构成，一个病毒体内仅含一种核酸，核酸以单链或双链形式存在。 生活方式为专性活细胞内寄生，病毒酶系不全，离开活体后无生命特征。 病毒以复制的方式增殖,包括核酸复制、核酸蛋白质装配，是在分子水平上进行的。 对抗生素不敏感，对干扰素敏感。2、病毒的基本特点 个体极小（以nm计），能通过滤菌器，形态多样，有球状、杆状、复合型。 无细胞结构，主要由蛋白质、核酸构成，一个病毒体内仅含一种核酸，核酸以单链或双链形式存在。 生活方式为专性活细胞内寄生，病毒酶系不全，离开活体后无生命特征。 病毒以复制的方式增殖,包括核酸复制、核酸蛋白质装配，是在分子水平上进行的。 对抗生素不敏感，对干扰素敏感。null（二）、病毒的形态构造及化学组成1、病毒的大小和形状：10-300nmnull电镜视野下的病毒病毒的形态病毒的形态腺病毒吸附在鸡红细胞上null衣 壳核 酸包膜刺 突核衣壳2、病毒的基本结构：乙肝病毒的形态特征乙肝病毒的形态特征线状双链DNA 乙肝表面抗原脂层（来自宿主细胞）乙肝核心抗原病毒基因编码的蛋白质核衣壳包膜null 结构 核衣壳（基本构造） 核心：由DNA或RNA构成 病 衣壳：由许多衣壳粒蛋白构成 毒 包膜（非基本结构）：由类脂或脂蛋白构成 刺突（非基本结构） 衣壳粒是由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单位，衣壳粒的排列组合方式不同，使病毒表现出不同的构型和形状。病毒的化学组成病毒的化学组成 主要由核酸和蛋白质组成。较复杂的病毒还含有脂类、多糖等。 核酸：DNA或RNA，但一种病毒只有一种核酸类型，都只有单链的形式。 蛋白质：构成病毒粒子的衣壳。不同病毒的蛋白质氨基酸的种类和数量不同。 类脂质和糖类：一般仅见于病毒的囊膜中，是病毒在增殖晚期通过宿主获得的。null噬菌斑: 概念：将少量噬菌体与大量敏感菌混合培养在营养琼脂中，在平板表面布满宿主细胞的菌苔上,可以用肉眼看到一个个透明的不长菌的小圆斑，称为噬菌斑。(每个噬菌斑一般是由一个噬菌体粒子形成的。) 应用: 噬菌斑可用于检出、分离、纯化噬菌体和进行噬菌体的计数。噬菌斑病毒的群体形态病毒的增殖病毒的增殖吸附 侵入 生物合成 装配 释放null①吸附：噬菌体和宿主细胞上的特异性吸附部位进行特异性结合，噬菌体以尾丝牢固吸附在受体上后，靠刺突“钉”在细胞表面上。 ②侵入：核酸注入细胞的过程。噬菌体尾部所含酶类物质可使细胞壁产生一些小孔，然后尾鞘收缩，尾髓刺入细胞壁，并将核酸注入细胞内，蛋白质外壳留在细胞外。也称穿入和脱壳 ③复制 ：包括核酸的复制和蛋白质合成。噬菌体核酸进入宿主细胞后，会控制宿主细胞的合成系统，然后以噬菌体核酸中的指令合成噬菌体所需的核酸和蛋白质。也称生物合成。null④装配： 主要步骤有： DNA分子的缩合——通过衣壳包裹DNA而形成头部——尾丝及尾部的其它部件独立装配完成——头部与尾部相结合——最后装上尾丝，至此，一个个成熟的形状、大小相同的噬菌体装配完成。 null⑤释放： 方式： 裂解：多以裂解细胞的方式释放。 分泌：噬菌体穿出细胞，细胞并不裂解。 通常情况下，一个噬菌体通过上述五个过程能合成100——300个噬菌体。烈性噬菌体的这种生长繁殖方式也称为一步生长。二 病毒的类别二 病毒的类别病毒种类很多，根据病毒寄生的对象来分，有植物病毒、动物病毒和微生物病毒。 噬菌体：是病毒中的一种，一般把侵染细菌、放线菌的病毒叫噬菌体。（把侵染真菌的病毒叫噬真菌体） 噬菌体在自然界广泛存在，在1995年发表的ICTV的病毒分类与命名第六次中共报道了4000余种，分别划归为49个病毒科. 几乎所有的生物都可以 感染相应的病毒。根据宿主可以分四类： 脊椎动物病毒 无脊椎动物病毒 植物病毒 细菌（微生物）病毒（或称噬菌体） null1、微生物病毒——噬菌体组成：主要由蛋白质和核酸组成。 基本形态：蝌蚪形、微球形和纤丝形。据Bradley(1967)归纳，噬菌体共有六类形态。null蝌蚪形噬菌体的构造以大肠杆菌T4噬菌体为例 头部：廿面体对称结构，由蛋白质衣壳构成，内含一条DNA。 颈部：薄盘状，附颈须。 尾鞘：长95nm, 衣壳粒螺旋对称；可伸缩。 尾髓:中空，DNA可由此进入细胞。 基板: 六角形盘状物，其上有刺突、尾丝。 刺突: 有吸附功能。 尾丝: 有识别吸附功能。大肠杆菌T4噬菌体构造2、植物病毒迄今已知600余种； 大多杆状、丝状和近球形的多面体； 单链RNA； 一种植物可被多种病毒感染，一种病毒又可感染多种植物。2、植物病毒3 、昆虫病毒 （无脊椎动物病毒）大约1700种，主要感染节肢动物的昆虫和螨类； 昆虫病毒大多呈杆状或球状； 专一性强，感染害虫可制造生物农药。3 、昆虫病毒 （无脊椎动物病毒）三 病毒与疾病三 病毒与疾病 人类主要病毒疾病：乙型肝炎、尖锐湿疣、扁桃体炎、水痘、疱疹、天花、流行性感冒、麻疹、腮腺炎、风疹、狂犬病、脊髓灰质炎、爱滋病等等。null获得性免疫缺陷综合征(Acquired Immuno deficiency Syndrome)，简称为艾滋病(AIDS)。这是一种慢性致死性传染病，由人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus, HIV）引起。 刺突：GP120、GP41两种糖蛋白；衣壳：p18、p24两种 蛋白组成；RNA和转录酶：位于核心；包膜：外层由类 脂和糖蛋白组成。null返回 总目录作 业作 业1、微生物的共性有哪些？ 2、什么叫：细菌、菌落、噬菌体 3、说明细菌的营养方式和呼吸类型。 4、简述革兰氏染色的方法和内容。 5、简述病毒的基本特点。 6、病毒的增殖过程。