第二章原核微生物II1

第四节第四节 放线菌放线菌 是介于细菌与丝状真菌之间而又接近细菌的是介于细菌与丝状真菌之间而又接近细菌的一类丝状原核生物，因菌落呈一类丝状原核生物，因菌落呈放射状放射状而得名。而得名。多数是腐生，少数是寄生。腐生菌在土壤中的多数是腐生，少数是寄生。腐生菌在土壤中的分布和数量仅次于细菌，在物质循环中起到重要作分布和数量仅次于细菌，在物质循环中起到重要作用，可改良土壤。寄生菌可引起人、动植物的疾病。用，可改良土壤。寄生菌可引起人、动植物的疾病。以孢子或菌丝状态广泛地存在于自然界，以孢子或菌丝状态广泛地存在于自然界，土壤土壤中最多中最多，其代谢产物使土壤具有特殊的，其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味泥腥味。放线菌最突出的特点放线菌最突出的特点是可产生种类繁多的抗生是可产生种类繁多的抗生素（在已报道过的近万种抗生素中，约素（在已报道过的近万种抗生素中，约70%70%由放线菌由放线菌产生；而其中产生；而其中90%90%由链霉菌属产生）由链霉菌属产生）。产生维生素（产生维生素（B12B12）、酶制制）、酶制制(葡萄糖异构酶，葡萄糖异构酶，蛋白酶蛋白酶)；在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水；在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用。处理等方面也有应用。少数寄生型放线菌可引起人、动物（皮肤、脑、少数寄生型放线菌可引起人、动物（皮肤、脑、肺和脚部感染）、植物（如马铃薯和甜菜的疮痂病）肺和脚部感染）、植物（如马铃薯和甜菜的疮痂病）的疾病。的疾病。一、放线菌的形态、大小和结构一、放线菌的形态、大小和结构 单细胞，菌体由分支发达的菌丝组成，最简单的为杆状单细胞，菌体由分支发达的菌丝组成，最简单的为杆状或具原始菌丝。或具原始菌丝。细胞壁中含有原核生物特有的二氨基庚二酸和胞壁酸，细胞壁中含有原核生物特有的二氨基庚二酸和胞壁酸，基本上为基本上为G+，枝动菌属除外。，枝动菌属除外。菌丝细胞的结构与细菌基本相同，根据其形态和功能菌丝细胞的结构与细菌基本相同，根据其形态和功能分为三类：营养菌丝（基内菌丝）、气生菌丝和孢子丝。分为三类：营养菌丝（基内菌丝）、气生菌丝和孢子丝。链霉菌的各种孢子丝形态：链霉菌的各种孢子丝形态：灰色链霉菌的直形孢子链，孢子表面光滑（标尺：1m）.北里链霉菌的北里链霉菌的孢子链轮生（孢子链轮生（标尺：标尺：0.5m0.5m）玫瑰花玫瑰花链霉菌能登亚链霉菌能登亚种的螺旋形孢种的螺旋形孢子链（标尺：子链（标尺：1m1m）褶皱链霉菌的螺旋形孢子链（孢子表面有褶皱）褶皱链霉菌的螺旋形孢子链（孢子表面有褶皱）孢子呈球形、孢子呈球形、椭圆、杆状、椭圆、杆状、瓜子状，表面瓜子状，表面结构多样结构多样光滑、疣、生光滑、疣、生刺，有颜色。刺，有颜色。绿色产色链霉绿色产色链霉菌的螺旋形孢菌的螺旋形孢子链，孢子表子链，孢子表面有刺（标尺面有刺（标尺：1m1m）.二、菌落形态二、菌落形态 一般圆形，光平或有一般圆形，光平或有皱褶，光镜下可见周皱褶，光镜下可见周围具有放射状菌丝，围具有放射状菌丝，可分两类：可分两类：一类由产生大量气生一类由产生大量气生菌丝的菌种如链霉菌菌丝的菌种如链霉菌形成，表面紧密、质形成，表面紧密、质地细密、不易挑起；地细密、不易挑起；一类不产生大量菌丝一类不产生大量菌丝体，如诺卡氏菌，黏体，如诺卡氏菌，黏着力差，结构呈粉质着力差，结构呈粉质状，用针挑起粉碎。状，用针挑起粉碎。三、放线菌的繁殖三、放线菌的繁殖分生孢子的形成是通过横隔分裂来完成的分生孢子的形成是通过横隔分裂来完成的 孢囊形成分两种形式：有些属菌的孢囊是由孢子丝卷绕而孢囊形成分两种形式：有些属菌的孢囊是由孢子丝卷绕而成；有些属的孢囊是由孢囊梗逐渐膨大。孢囊外围都有囊壁，成；有些属的孢囊是由孢囊梗逐渐膨大。孢囊外围都有囊壁，无壁者一般称假孢囊。孢囊有圆形、棒状、指状、瓶状或不规无壁者一般称假孢囊。孢囊有圆形、棒状、指状、瓶状或不规则状之分。孢囊内原生质分化为孢囊孢子，孢子囊成熟后破裂则状之分。孢囊内原生质分化为孢囊孢子，孢子囊成熟后破裂释放孢子。带鞭毛者遇水游动，如游动放线菌属；无鞭毛者则释放孢子。带鞭毛者遇水游动，如游动放线菌属；无鞭毛者则不游动，如链孢囊菌属。不游动，如链孢囊菌属。游动放线菌属的形态柱状至瓶状孢囊；右：有鞭毛的孢子游动放线菌属的形态柱状至瓶状孢囊；右：有鞭毛的孢子.链霉菌的生活史链霉菌的生活史繁殖菌丝繁殖菌丝（孢子丝）（孢子丝）孢子丝释放孢子丝释放分生孢子分生孢子放线菌与其它细菌的相同点：放线菌与其它细菌的相同点：五、生长要求五、生长要求第五节第五节 其他原核微生物其他原核微生物细胞结构：细胞结构：1、有细胞壁和细胞膜。细胞壁含胞壁酸和二氨基庚有细胞壁和细胞膜。细胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸，膜结构疏松，营养物质易通过也易泄漏。革兰二酸，膜结构疏松，营养物质易通过也易泄漏。革兰氏染色阴性。氏染色阴性。2、无鞭毛，不运动无鞭毛，不运动3、无芽孢无芽孢生理特点：生理特点：专性活细胞内寄生。能量专性活细胞内寄生。能量代谢独特，只能氧化谷氨酸代谢独特，只能氧化谷氨酸，不能氧化葡萄糖、，不能氧化葡萄糖、6-磷磷酸葡萄糖和有机酸。有完整酸葡萄糖和有机酸。有完整的细胞色素系统，可完成氧的细胞色素系统，可完成氧化磷酸化。化磷酸化。繁殖方式：二分裂。主要以节肢动物（虱、蜱、螨等）为媒繁殖方式：二分裂。主要以节肢动物（虱、蜱、螨等）为媒介，寄生在它们的消化道表皮细胞中，然后通过节肢动物叮介，寄生在它们的消化道表皮细胞中，然后通过节肢动物叮咬和排泄物传播给人和其他动物。咬和排泄物传播给人和其他动物。分类：分类：3属属 立克次氏体立克次氏体属：恙虫热立属：恙虫热立克次氏体克次氏体 柯克斯体属柯克斯体属：Q热立克次热立克次氏体氏体 罗沙利马体罗沙利马体属：战壕热立属：战壕热立克次氏体克次氏体形态大小：细胞常表现形态大小：细胞常表现出不同大小的球状、环出不同大小的球状、环状、大小不一的丝状、状、大小不一的丝状、杆状及不规则形态，这杆状及不规则形态，这些丝状体还有高度分枝些丝状体还有高度分枝，形成丝状真菌样形体，形成丝状真菌样形体，故有支原体之称。，故有支原体之称。是已知的可以独立生长和生活的最简单的生命形式，是已知的可以独立生长和生活的最简单的生命形式，也是最小的细胞型生物。也是最小的细胞型生物。介于细菌和立克次氏体之间的原核微生物。介于细菌和立克次氏体之间的原核微生物。二、支原体：又称类菌质体二、支原体：又称类菌质体细胞结构：细胞结构：1、无细胞壁，革兰氏染色阴性，不易着色无细胞壁，革兰氏染色阴性，不易着色2、细胞膜三层，内外层为蛋白质，中层为类脂细胞膜三层，内外层为蛋白质，中层为类脂和胆固醇，含有胆固醇是其它原核生物所罕见和胆固醇，含有胆固醇是其它原核生物所罕见3、细胞质中有大量核糖体、细胞质中有大量核糖体、DNA、RNA繁殖方式：多样，分割生殖、二分裂生殖，也可繁殖方式：多样，分割生殖、二分裂生殖，也可出芽生殖出芽生殖培养：菌落为油煎荷培养：菌落为油煎荷包蛋状，中央厚，颜包蛋状，中央厚，颜色较深，边缘薄而且色较深，边缘薄而且透明，颜色浅。透明，颜色浅。致病性较弱，大多数不致病。唯一肯定的是致病性较弱，大多数不致病。唯一肯定的是肺炎支原体，可引起支原体肺炎。肺炎支原体，可引起支原体肺炎。三、衣原体三、衣原体介于立克次氏体与病毒之间，在真核细胞内专性寄生的介于立克次氏体与病毒之间，在真核细胞内专性寄生的一类原核微生物。一类原核微生物。过去误认为过去误认为“大病毒大病毒”，但它们的生物学特性更接近细菌而不同于病毒。，但它们的生物学特性更接近细菌而不同于病毒。在宿主细胞内观察到的衣原体微菌落（在宿主细胞内观察到的衣原体微菌落（microcolony）衣原体能进行有限的大分子合成，但缺乏产生能量衣原体能进行有限的大分子合成，但缺乏产生能量的系统，必须依赖宿主获得的系统，必须依赖宿主获得ATP，因此又称为，因此又称为“能能量寄生型生物量寄生型生物”。衣原体是所有具有细胞结构的生衣原体是所有具有细胞结构的生物中生化功能最简单的。物中生化功能最简单的。沙眼衣原体是人类砂眼的病原体，甚至沙眼衣原体是人类砂眼的病原体，甚至引起结膜炎、角膜炎、角膜血管翳等临引起结膜炎、角膜炎、角膜血管翳等临床症状，成为致盲的重要原因。床症状，成为致盲的重要原因。1956年，我国微生物学家汤飞凡等应用年，我国微生物学家汤飞凡等应用鸡胚卵黄囊接种法，在国际上首先成功鸡胚卵黄囊接种法，在国际上首先成功地分离培养出沙眼衣原体。地分离培养出沙眼衣原体。鹦鹉热衣原体鹦鹉热衣原体砂眼衣原体砂眼衣原体形状和大小：形状和大小：菌体细长、柔软、弯曲呈菌体细长、柔软、弯曲呈螺旋状，宽度螺旋状，宽度0.1-0.5um，有的达，有的达30um，长度，长度3-20um，有的长，有的长500um。形态和运动机理独特的细菌形态和运动机理独特的细菌 四、螺旋体四、螺旋体结构结构：原生质柱原生质柱核区核区+细胞质细胞质圆柱形体圆柱形体 细胞膜细胞膜 细胞壁：含脂多糖和磷壁酸细胞壁：含脂多糖和磷壁酸轴索：轴丝组成。无鞭毛，依靠轴丝的收缩而运动轴索：轴丝组成。无鞭毛，依靠轴丝的收缩而运动 不同于螺旋菌不同于螺旋菌外膜：三层膜结构，作用不清外膜：三层膜结构，作用不清繁殖方式繁殖方式：二均分裂：二均分裂分类：分类：5属属螺旋体属、脊螺旋体属：不致病螺旋体属、脊螺旋体属：不致病密螺旋体属：梅毒密螺旋体密螺旋体属：梅毒密螺旋体疏螺旋体属：回归热疏螺旋体疏螺旋体属：回归热疏螺旋体钩端螺旋体属：钩端螺旋体钩端螺旋体属：钩端螺旋体 梅毒密螺旋体梅毒密螺旋体特特 征征 细细 菌菌 支支 原原 体体 立克次氏体立克次氏体 衣衣 原原 体体 病病 毒毒 直径直径(m)m)0.5-0.2 0.2-0.25 0.2-0.5 0.2-0.3 0.25 可见性可见性 光学显微镜 光镜勉强可见 光学显微镜 光镜勉强可见 电子显微镜 过滤性过滤性 不能过滤 能过滤 不能过滤 能过滤 能过滤 革兰氏染色革兰氏染色 阳性或阴性 阴性 阴性 阴性 无 细胞壁细胞壁 有坚韧的细胞壁 缺 与细菌相似 与细菌相似 无细胞结构 繁殖方式繁殖方式 二均分裂 二均分裂 二均分裂 二均分裂 复制 培养方法培养方法 人工培养基 人工培养基 宿主细胞 宿主细胞 宿主细胞 核酸种类核酸种类 DNA和 RNA DNA和 RNA DNA和 RNA DNA和 RNA DNA或 RNA 核糖体核糖体 有 有 有 有 无 大分子合成大分子合成 有 有 进行 进行 只利用宿主机器 产生产生 ATPATP 系统系统 有 有 有 无 无 增殖过程中结增殖过程中结构的完整性构的完整性 保持 保持 保持 保持 失去 入侵方式入侵方式 多样 直接 昆虫媒介 不清楚 决定宿主细胞性质 对抗生素对抗生素 敏感 敏感(青霉素例外)敏感 敏感 不敏感 对干扰素对干扰素 某些菌敏感 不敏感 有的敏感 有的敏感 敏感 内容回顾内容回顾1.枯草芽孢杆菌（枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）G G+杆状，周生杆状，周生鞭毛，有芽孢（椭圆到柱状，鞭毛，有芽孢（椭圆到柱状，中生到近端生，芽孢囊不膨中生到近端生，芽孢囊不膨大）大）2.醋酸杆菌醋酸杆菌4.嗜热链球菌嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus)3.保加利亚乳杆菌保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus)（改名为德氏乳杆菌保加利亚亚种）（改名为德氏乳杆菌保加利亚亚种）5.双歧杆菌（双歧杆菌（Bifidobacterium）7.大肠埃希氏菌大肠埃希氏菌（Escherichia coli）6.北京棒杆菌北京棒杆菌（Corynebacterium pekinese）8.肠膜明串珠菌（肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）9.苏云金芽孢杆菌（苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）