第1章-原核微生物-2课件

(2)鞭毛鞭毛(flegellum)和菌毛和菌毛(pilus)1）概念概念概念概念:某些细菌长在体表的长丝状某些细菌长在体表的长丝状某些细菌长在体表的长丝状某些细菌长在体表的长丝状、波曲的附属物、波曲的附属物 成分：蛋白质成分：蛋白质成分：蛋白质成分：蛋白质 功能功能功能功能:具有运动的功能，是菌体长度的几十倍。具有运动的功能，是菌体长度的几十倍。具有运动的功能，是菌体长度的几十倍。具有运动的功能，是菌体长度的几十倍。2.细菌的特殊构造细菌的特殊构造(p28)2）产生鞭毛的菌产生鞭毛的菌螺旋菌（几乎都有）螺旋菌（几乎都有）杆菌杆菌球菌球菌3）鞭毛菌的分类鞭毛菌的分类据鞭毛着生位置与数量可分为：据鞭毛着生位置与数量可分为：1、偏端单生鞭毛菌、偏端单生鞭毛菌2、偏端从生鞭毛菌、偏端从生鞭毛菌3、两端单生鞭毛菌、两端单生鞭毛菌4、两端从生鞭毛菌、两端从生鞭毛菌5、周生鞭毛菌、周生鞭毛菌4)实践意义实践意义第第1章章 原核微生物原核微生物 电镜下的大肠杆菌（示鞭毛）鞭毛的着生方式：鞭毛的着生方式：鞭毛菌分类鞭毛菌分类单毛菌单毛菌双毛菌双毛菌丛毛菌丛毛菌周毛菌周毛菌Fourbasictypesofflagellararrangementsa,monotrichousb,amphitrichousc,lophotrichousd,peritrichous鞭鞭毛毛的的有有无无和和着着生生方方式式具具有有十十分分重重要要的的分分类类学学意意义义单端鞭毛端生丛毛两端生鞭毛周生鞭毛第第1章章 原核微生物原核微生物 FlagellarUltrastructure鞭毛的结构3部分部分鞭毛丝鞭毛丝Filament钩形鞘钩形鞘Hook基体基体BasalbodyG+有两个盘状物固定、有两个盘状物固定、G-有四个盘状物固定有四个盘状物固定鞭毛的结构鞭毛的结构TheflagellumofaGram-negativebacterium功能：作为噬菌体的吸附位点作为附着到哺乳动物细胞或其他物体的工具鞭毛菌毛性毛糖被长在细菌体表的一种纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质附属物。4）菌毛(fimbria，复数fimbriae)p30每个细菌约有每个细菌约有250300条菌条菌毛。有菌毛的细菌一般以革毛。有菌毛的细菌一般以革兰氏阴性致病菌居多，借助兰氏阴性致病菌居多，借助菌毛可把它们牢固地粘附于菌毛可把它们牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上，进尿生殖道等的粘膜上，进一一步定植和致病。步定植和致病。菌毛菌毛(fimbria)鞭毛与菌毛的比较鞭毛与菌毛的比较项目项目鞭毛鞭毛菌毛菌毛成分成分鞭毛蛋白鞭毛蛋白蛋白蛋白大小大小0.010.0270微米微米0.0070.0090.520微米微米结构结构一般由一般由3股鞭毛蛋白链紧股鞭毛蛋白链紧密绞成丝状密绞成丝状有菌毛蛋白亚基卷绕成中空螺旋有菌毛蛋白亚基卷绕成中空螺旋数目数目1数百根数百根1数百根数百根功能功能运动运动附着、接合附着、接合着生处着生处通过钩形鞘与细胞壁内通过钩形鞘与细胞壁内的鞭毛基体连接的鞭毛基体连接细胞质细胞质菌种菌种许多杆菌和少数球菌许多杆菌和少数球菌许多许多G-杆菌和球菌杆菌和球菌5）性菌毛）性菌毛(pilus）构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）中，其功能性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的性毛还是是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的性毛还是RNA噬菌噬菌体的特异性吸附受体。体的特异性吸附受体。构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长。数量仅一至少数几根。性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌珠中。功能向雌性菌珠（受体菌）传递遗传物质。鞭毛菌毛性毛糖被5）性菌毛）性菌毛(pilus）（6）芽孢芽孢(endospore)(p30）a a 芽孢的定义芽孢的定义：某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成壁厚、质某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成壁厚、质浓、折光性强、抗不良环境条件的休眠体，称为芽孢。浓、折光性强、抗不良环境条件的休眠体，称为芽孢。由于每个细胞仅形成由于每个细胞仅形成1 1 1 1个芽孢个芽孢个芽孢个芽孢，故它无繁殖能力。，故它无繁殖能力。2.细菌的特殊构造细菌的特殊构造细菌芽孢构造的模式图孢孢孢外壁芽孢衣皮层芽孢质芽孢核区芽孢膜芽孢壁核心芽孢的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别芽孢的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别芽孢的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别芽孢的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义意义意义意义炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌肉毒梭菌肉毒梭菌破伤风梭菌破伤风梭菌b芽孢的特性芽孢的特性芽孢有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静水压芽孢有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静水压等能力。等能力。c产芽孢的细菌产芽孢的细菌杆菌杆菌球菌球菌螺旋菌螺旋菌d芽孢的结构芽孢的结构产芽孢细菌产芽孢细菌芽孢囊芽孢囊芽孢芽孢孢外壁：有的芽孢无此层孢外壁：有的芽孢无此层芽孢衣芽孢衣皮层皮层核心核心芽孢壁芽孢壁芽孢膜芽孢膜芽孢质芽孢质核区核区e e e e 芽孢的形成芽孢的形成芽孢的形成芽孢的形成1、形成条件、形成条件产芽孢的细菌当其环境中营养缺乏，有害代谢产物累积产芽孢的细菌当其环境中营养缺乏，有害代谢产物累积时及不良的环境条件（温度、通气等）就开始形成芽孢。时及不良的环境条件（温度、通气等）就开始形成芽孢。2、形成过程形成过程（分（分7个阶段）个阶段）ff芽孢的萌发芽孢的萌发芽孢的萌发芽孢的萌发1、定义、定义由休眠状态的芽孢变成营养状态的细菌的过程，称为芽由休眠状态的芽孢变成营养状态的细菌的过程，称为芽孢的萌发。孢的萌发。2、萌发标志、萌发标志折光性丧失、对热及理化性质的敏感性增强。折光性丧失、对热及理化性质的敏感性增强。3、萌发过程萌发过程主要分活化、出芽和生长三个阶段。主要分活化、出芽和生长三个阶段。芽孢的形成过程质膜内陷前芽孢双层膜形成合成DPA皮层合成芽孢裂解DNA浓缩形成束状孢衣合成芽孢的萌发过程：芽孢的萌发过程：活化活化出芽出芽生长生长芽孢的抗逆机制：芽孢的抗逆机制：（p32）1.1.渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说2.2.形成大量的形成大量的形成大量的形成大量的DPA-DPA-钙的复合物钙的复合物钙的复合物钙的复合物芽孢的耐热机制芽孢的耐热机制渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说芽孢衣对多价阳离子和水分的芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差透性很差皮层的离子强度很高，产生极高皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取芽孢核心的水分，的渗透压夺取芽孢核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。结果造成皮层的充分膨胀。核心部分的细胞质却变核心部分的细胞质却变得高度失水，因此，具得高度失水，因此，具极强的耐热性。极强的耐热性。研究芽孢的意义（p32）菌种鉴定的重要的形态学指标芽孢的存在有利于对菌种的保藏可作为衡量消毒灭菌措施的主要指标。肉类罐头：以肉毒梭菌为指标，121维持20分钟以上；外科器材：以破伤风梭菌和产气荚膜梭菌为指标，121维持10分钟或115维持30分钟；发酵工业：以嗜热脂肪芽孢杆菌为标准，湿热灭菌条件为121维持15分钟。干热灭菌为150160维持12小时。(7)伴孢晶体伴孢晶体(parasporadcrystal)：一些细菌：一些细菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁，形成一颗菱形或双在形成芽孢的同时，会在芽孢旁，形成一颗菱形或双椎形的碱溶性蛋白晶体（椎形的碱溶性蛋白晶体（内毒素）内毒素）细菌的特殊构造细菌的特殊构造 DNA结合位点（三）细菌繁殖方式形成两个子细胞横隔壁形成核分裂及细胞延长裂殖：裂殖：横分裂和纵分裂，细菌一般为横分裂多数细菌：对称二等分裂分裂的三阶段过程二、细菌群体的形态（细菌的培养特征）细菌的菌落特征细菌的其它培养特征菌落：菌落：由单个微生物细胞在固体培养基表面（或内部）生长繁殖所形成的一堆肉眼可见的、有一定形态构造的子细胞集团，称为菌落。菌苔：菌苔：由某一纯种的大量细胞密集地接种到固体培养基表面，长成的各“菌落”连成一片的群体，称为菌苔。细菌的菌落特征：湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位的颜色一致细菌菌落细菌细胞的电子显微镜图片固体培养基表面细菌菌落（照片）Colony morphology细菌在琼脂培养基中穿刺培养的生长特征细菌在半固体培养上的培养特征a、丝状b.有小刺c.念珠状d.绒毛状e.假根状f.树状细菌在肉汤培养基中的表面生长特征细菌在肉汤培养基中的表面生长特征絮状环状浮膜状膜状第二节第二节放线菌放线菌(actinomyces)什么是放线菌什么是放线菌放线菌的形态构造放线菌的形态构造放线菌的繁殖放线菌的繁殖放线菌的菌落特征放线菌的菌落特征放线菌的生理放线菌的生理放线菌与人类生活放线菌与人类生活放线菌是一类具有丝状与枝细胞的细菌放线菌是一类具有丝状与枝细胞的细菌有原核有原核菌丝直径与细菌相仿菌丝直径与细菌相仿细胞壁的主要成分是肽聚糖细胞壁的主要成分是肽聚糖放线菌噬菌体的形状与细菌的相似放线菌噬菌体的形状与细菌的相似最适生长最适生长PH相近，一般呈微碱性相近，一般呈微碱性DNA重组的方式与细菌的相同重组的方式与细菌的相同核糖体同为核糖体同为70S对溶菌酶敏感对溶菌酶敏感凡细菌所敏感的抗生素，放线菌也同样敏感凡细菌所敏感的抗生素，放线菌也同样敏感有的放线菌产生有鞭毛的孢子有的放线菌产生有鞭毛的孢子,其鞭毛类型与细菌相同其鞭毛类型与细菌相同放线菌的分布与生活方式放线菌的分布与生活方式放线菌一般分布在水分含量较低；有机物丰富和呈微碱性的土壤中。107个g左右能看到：北方春季深层黑土地的白丝能闻到：泥土特有的“泥腥味”一、放线菌的形态结构（模式图）基内菌丝基内菌丝（Substratemycelium)又称营养菌丝，功能是吸收营养，直径0.2-1.2um长度100600um，色素可有可无。基内基内菌丝菌丝气生菌丝（Aerialmycelium)基内菌丝长到一定时期，长出培养基外，伸向空间的菌丝，直径11.4um,长短不一，形状不一，颜色较深。孢子丝(Reproductivemycelium)当气生菌丝生长发育到一定阶段，气生菌丝上分化出的可形成孢子的菌丝。孢子的形状及在气生菌丝上排列的方式随种而异。气生菌丝气生菌丝孢子丝孢子丝放线菌孢子丝类型放线菌的菌落形态菌落质地硬而且致密，菌落小而不广泛延伸菌落表面呈紧密的绒状或坚实、干燥多皱。接种针难以挑取，有时可挑碎，有时可将整个菌落挑起。老龄菌：幼龄菌菌落与细菌难以区分。菌落周围具放射状菌丝，由于菌丝和孢子常具不同色素，使菌落正面，背面呈不同色泽。2.2.3放线菌的生活史：孢子萌发基内菌丝气生菌丝菌丝孢子丝5孢子丝分化形成的孢子放线菌生活史放线菌生活史放线菌的繁殖二、放线菌的繁殖方式分生孢子分生孢子孢子囊孢子孢子囊孢子菌丝断裂其他方式（2）沿横隔断裂形成孢子（3）成熟孢子（1）孢子丝中形成横隔横隔断裂形成孢子的过程横隔断裂形成孢子的过程分生孢子繁殖孢子囊孢子繁殖粉红链孢霉孢子囊形成过程孢子囊形成初期孢子囊继续生长成熟孢子囊放线菌生理放线菌生理绝大多数为异养型，能利用不同的碳水化合物。氮源以蛋白质,蛋白胨，以及某些氨基酸最合适，硝酸盐、铵盐和尿素次之.一般都需要金属离子。大多放线菌是好气性的。最适温度23370C放线菌与人类绝大多数抗生素由放线菌产生绝大多数抗生素由放线菌产生用来生产纤维素、酶、维生素具固氮作用，用于生产生物菌肥少数寄生型放线菌可引起动植物病害有的放线菌能破坏棉毛织品和纸张链杆状丝状聚合体球状（正在分裂）第三节蓝细菌形态形态蓝细菌生理光能自养型生物：只需空气、阳光、水分、少量无机盐没有有性生殖，以裂殖为之，也可芽生殖，极少数有孢子已知蓝细菌有20多种具固氮作用。第四节第四节其他几种原核微生物其他几种原核微生物立克次氏体支原体衣原体支原体（支原体（Mycoplasma）直径约为直径约为150300nm缺乏细胞壁缺乏细胞壁“油煎蛋油煎蛋”状菌落（状菌落（0.1-1.0mm）二等分裂二等分裂能在人工培养基上独立生长能在人工培养基上独立生长具有氧化型或发酵型的产能代谢具有氧化型或发酵型的产能代谢,在好氧或厌氧条件下生长在好氧或厌氧条件下生长对能与核糖体、细胞膜结合的表面活性剂、抗生素敏感对能与核糖体、细胞膜结合的表面活性剂、抗生素敏感基因组很小，基因组很小，0.6-1.1Mb立克次氏体（立克次氏体（Rickettsia）p40是落基山斑疹伤寒的病原体是落基山斑疹伤寒的病原体原核，原核，G-只能寄生于真核细胞体内（多用鸡胚培养）只能寄生于真核细胞体内（多用鸡胚培养）无滤过性无滤过性(o.3-o.6o.8-2um)细胞形态多变细胞形态多变有不够完整的产能代谢途径有不够完整的产能代谢途径基因组基因组1.1Mb,834个基因（个基因（98年年11月公布）月公布）衣原体（Chlamydiapsittaci)在寄主细胞质中的形态始体中间体寄主细胞膜正分裂的网状体包涵体衣原体衣原体(Chlamydia)有细胞构造细胞内同时含有DNA和RNA有革兰氏阴性菌特征的含肽聚糖的细胞壁有核糖体有不完整的酶系统，尤其缺乏产能代谢的酶系统二等分裂繁殖；对抑制细菌的抗生素如青霉素和磺胺等都很敏感鸡胚卵黄囊膜、小白鼠腹腔、或HeLa细胞培养汤非凡教授1897-1958三株衣原体基因组为别为1.05Mb,1.07Mb,1.23Mb.微生物学家微生物学家-汤飞凡（汤飞凡（FeifanTang1897-1958）1897年7月23日生于湖南醴陵县。1958年9月30日卒于北京。1914年考入湘雅医学院，1921年毕业并获得美国康涅狄克大学医学博士学位。同年到北京协和医学院细菌系进修和工作。1925年在美国哈佛大学医学院深造。1929年回国，先后任上海中央大学医学院教授、上海雷斯德研究院细菌学系主任。1935年到英国国家医学研究所任客座研究员。1937年抗日战争爆发，受命到昆明重建中央防疫处并被任命为处长。1945年抗日战争胜利，继续在北平任中央防疫实验处处长。1949年新中国成立后，主持组建了我国最早的生物制品质量管理机构中央人民政府卫生部生物制品研究所。1951年任中国菌种保藏委员会首任主任委员，1955年被选为中国科学院生物地学部委员。曾任中华医学会理事、中国微生物学会理事长和卫生部生物制品委员会主任委员。1947年，第七届国际微生物学大会上，被选为国际微生物学会常任理事。汤飞凡早在20世纪20年代中期已开始用物理学的方法研究病毒性状，用离心和过滤的方法研究疱疹、牛痘等病毒，给当时病毒是否为生物的观点的争论以肯定支持。他是最早研究介于病毒和细菌之间的支原体的微生物学家之一。1925年他在研究疱疹病毒的嗜神经性和疱疹脑炎和免疫反应的关系时最早观察到单纯疱疹的潜伏感染。曾研制出一系列孔径大小不同的醋酸火棉胶滤膜，用来测定葡萄球菌噬菌体和多种病毒的大小。40年代在国内首次报道了鼠疫斑疹伤寒的地方流行，出血性黄疸钩端螺旋体和伊氏锥虫。1954年重新开始搁置了30年的沙眼病原研究。1955年首次分离出沙眼衣原体,无可争辩地结束了半个多世纪关于沙眼病原的争论。他所创建的方法被广泛采用，后来许多类似的病原被分离出来，一类介于细菌与病毒之间的特殊微生物衣原体陆续被发现，他是迄今为止发现重要病原体,并开辟了一个研究领域的唯一的中国微生物学家。由于沙眼病原的确认，使沙眼病在全世界大为减少。1982年在巴黎召开的国际眼科学大会上，国际沙眼防治组织为表彰他的卓越贡献，追授给他金质沙眼奖章，随后，他和他的共同工作者因成功地分离了沙眼衣原体而获得我国科学发明奖。汤飞凡对我国生物制品事业的发展有不可磨灭的功绩。他在抗日战争期间和胜利后两次重建中国最早的生物制品机构中央防疫处，主持制定了我国第一部生物制品制造检定规程，创建了中国最早的抗生素生产研究机构和第一个实验生物饲养场。汤飞凡是一位有强烈民族自尊心，热爱祖国和人民，毕生献身科学事业的正直的科学家。他渊博的学识和丰富的实践经验使他具有深刻的洞察力和科学的预见力，因此他能大胆怀疑前人的结论，并用自己的实验否定前人的错误学说。在沙眼衣原体研究中，他为了证实病原，竟两次用自己的眼睛做实验，最具体的表现了为人类健康勇于献身的崇高品质。英国著名学者李约瑟曾称汤飞凡是“他的国家的科学公仆”，是“预防医学领域里的一名顽强的斗士”并断言：“在中国，他将永远不会被忘记。”*1958年因不堪无辜受辱非正常死亡。(MED8TH注)全文摘自SCITOMThankyou!