原核微生物课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 原核微生物,第一节 细菌,第二节 古菌,第三节 放线菌,第四节 蓝细菌,第五节 其他原核微生物,第二章 原核微生物第一节 细菌,1,第一节 细菌,细菌有四种形态：,1,、球状 球菌,2,、杆状 杆菌,3,、螺旋状 螺旋菌,4,、丝状 丝状菌,第一节 细菌细菌有四种形态：,2,球菌就是球形的细菌,，,它是这类细菌的总称，细胞呈球形或椭圆形,。,A,单球菌,B,双球菌,C,链球菌,D,四联球菌,E,八叠球菌,F,葡萄球菌,球菌,球菌就是球形的细菌，它是这类细菌的总称，细胞呈球形或椭圆形。,3,细胞呈,杆状或圆柱状，,菌体直或稍弯，粗短或细长。末端钝圆、尖、膨大或平裁状。,直径在0.5,1um15um（,宽径长）,细长的杆菌又称为？,杆菌,细胞呈杆状或圆柱状，菌体直或稍弯，粗短或细长。末端钝圆、尖、,4,弧菌,弧菌,细胞呈,弧形,，其中若菌体多于一个弯曲，,其程度超过一圈，又称为,螺旋菌,。直径在,0.55,um,，,长度不等,。,弧菌,螺旋菌,弧菌 弧菌细胞呈弧形，其中若菌体多于一个弯曲，其程度,5,丝状菌,丝状菌广泛分布在水环境中，潮湿土壤和活性污泥中。,丝状菌丝状菌广泛分布在水环境中，潮湿土壤和活性污泥中。,6,细菌的细胞结构,细菌的结构,细菌细胞由外向里依次有,鞭毛、菌（纤）毛、荚膜、细胞壁、细胞膜、细胞质，细胞质中又有液泡、储存性颗粒、核质等。,细菌的细胞结构细菌的结构细菌细胞由外向里依次有鞭毛、菌（纤）,7,1,细菌细胞的一般构造,(1),细胞壁,(2),细胞膜和间体,(3),细胞质,(4),核质体,2,细菌细胞的特殊构造,(1),荚膜,(2),鞭毛,(3),芽孢,1 细菌细胞的一般构造,8,一、细胞壁的化学组成与结构,革兰氏阳性菌细胞壁厚度,2080nm,，结构简单,革兰氏阴性菌细胞壁厚度,10nm,，结构复杂,一、细胞壁的化学组成与结构革兰氏阳性菌细胞壁厚度2080n,9,A,：,G+,细胞壁，,B,：,G-,细胞壁,A：G+细胞壁，B：G-细胞壁,10,细胞壁的功能,保护原生质免受渗透压引起破裂的作用；,维持细菌的细胞形态；,阻拦大分子物质进人细胞；,细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动；,使某些细菌具有致病性及对噬菌体的敏感。,细胞壁的功能,11,1,、细菌能作为重金属吸附剂使用吗？与细菌细胞壁的哪些性质有关？如果能，谈谈细菌做为吸附剂吸附重金属离子的机理（结合工程实际）。,2,、查阅文献，谈谈国内外目前在生物吸附剂再生领域的进展（主要谈细菌吸附剂）。,课后习题,1、细菌能作为重金属吸附剂使用吗？与细菌细胞壁的哪些性质有关,12,二、原生质体,原生质体,细胞膜,细胞质及其内含物,细胞核物质,二、原生质体原生质体细胞膜细胞质及其内含物细胞核物质,13,（,1,）细胞膜,细胞膜功能,渗透作用、层析作用,主动运输,合成基地、产能基地、,酶基地,有助于鞭毛运动,细胞膜：紧贴细胞壁内侧的一层由磷脂和蛋白质组成的柔软、富有弹性的半透性薄膜,（1）细胞膜细胞膜功能渗透作用、层析作用合成基地、产能基地、,14,（,2,）细胞质及其内含物,细胞质,核糖体,内含颗粒,异染颗粒,PHB,硫粒,肝糖,气泡,（2）细胞质及其内含物细胞质核糖体内含颗粒异染颗粒PHB硫粒,15,聚,-,羟丁酸,储藏能源和碳源,维持细胞中性环境，避免酸性增高,降低细胞渗透压,芽孢杆菌,固氮菌,由,-,丁酸单位形成的直链聚合物，集合成高度折射性的小球状物，随细胞老化更加突出。,功能,聚-羟丁酸储藏能源和碳源芽孢杆菌 由-丁酸单位形成,16,异染颗粒,主要成分,偏聚磷酸盐,多聚磷酸盐,异染现象,这些颗粒可以用很多碱性染料染色。如用甲苯胺蓝染色时同多聚磷酸盐结合成淡红紫色,储藏能源和磷源,降低渗透压,菌种鉴定,功能,异染颗粒主要成分异染现象 储藏能源和磷源功能,17,气泡,由一层膜包起来，该膜由蛋白质组成，含有重复的蛋白质亚单位。,功能,使细胞具浮力,有利于吸收溶解氧,气泡 由一层膜包起来，该膜由蛋白质组成，含有重复的蛋白,18,核质体,细菌为大型环状的双链,DNA,，多为,0.253mm,。,每个细菌所含的核质体为,14,个，少数有,20,多个。,核质体为单倍体，仅在染色体复制的短期为双倍体。,核质体细菌为大型环状的双链DNA，多为0.253mm。,19,三、特殊结构,（,1,）荚膜,capsule,某些细菌壁外存在着一层厚度不定的胶状物质。,功能,非必需的,储藏养料，堆积代谢产物,保护作用,附着的物质基础,种类,意义,鉴定菌种,制成代血浆或,Sephadex,污水处理,三次采油,微荚膜,荚膜,粘液层,三、特殊结构（1）荚膜capsule功能非必需的种类意义鉴定,20,（,2,）芽孢,某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形抗逆性休眠体。,1,、含水低，,38%40%,2,、分,3,层，壁厚而致密,3,、,DPA,含量高,4,、耐热,特点,（2）芽孢某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或,21,（,3,）鞭毛,某些细菌长在体表的长丝状、波曲的附属物。,鞭毛细丝,：,鞭毛球蛋白 三条丝状亚基 一条鞭毛细丝,钩形鞘,：,蛋白质亚基组成,基体,：,套管作用,（3）鞭毛 某些细菌长在体表的长丝状、波曲的附属物。鞭,22,细菌的培养特征,细菌在固体培养基上的特征就是菌落特征。,菌落是由一个细菌繁殖起来的，由无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团,固体培养基上的,各种菌类的,“村落”,。,固体培养基,固体状态的,培养,细菌的,基质,有的是天然物质，如土豆、馒头及其他各种固体食物，微生物学研究中多使用人工制作的固体琼脂培养基。,细菌的培养特征 细菌在固体培养基上的特征就是菌落特征。,23,菌落的特征,主要由各种微生物特殊的遗传特性决定，,同时也与培养基成分及培养条件有关。当固定培养基成分及培养条件相同时，不同种类微生物形成的菌落特征是固定的，,可作为微生物鉴定的重要依据。,菌落的特征主要由各种微生物特殊的遗传特性决定,24,菌落形态是个体形态的集中表现,个体 群体,球状体 小、圆、隆起,杆状 大、圆、隆起,大、扁平,鞭毛 很大、不规则,芽孢 透明度差，皮肤,状皱褶,荚膜群体 透明度高，,鼻涕状，菌大,菌落形态是个体形态的集中表现 个体 群体,25,简单染色法,细菌染色原理和方法,简单染色法细菌染色原理和方法,26,革兰氏染色法,1.,涂片,2.,单染,结晶紫染液第一次染色,1,min,固定,革兰氏染色法1.涂片2.单染结晶紫染液第一次染色,27,3.,媒染,碘,-,碘化钾,溶液浸湿,30,S,4.,脱色,95%乙醇溶液进行颜色洗脱,5.,复染,红色的藩红染液,第二次染色,3.媒染碘-碘化钾溶液浸湿30S4.脱色95%乙醇溶液,28,呈现第二次染色的效果红色,；称,革兰氏阴性菌,（,红阴,G,-,）,细菌呈现第一次染色的效果紫色，革兰氏阳性菌,（,紫阳,G,）,呈现第二次染色的效果红色；称革兰氏阴性菌（红阴G-）细菌呈,29,细菌表面电荷和等电点,细菌体含有大量蛋白质，蛋白质由,20,种氨基酸按一定的排列顺序由肽键连接组成，氨基酸在碱性溶液中带负电荷，相反，在酸性溶液中带正电荷，在某一定,pH,溶液中，氨基酸所带的正、负电荷相等时的,pH,，就是该氨基酸的等电点。,细菌表面电荷和等电点细菌体含有大量蛋白质，蛋白质由20种氨基,30,革兰氏染色的机理,1,、革兰氏染色与细菌等电点有关，,G+,的等电点为,pH23,，,G-,的等电点为,pH45,。,2,、革兰氏染色与细胞壁结构有关，,G+,的脂类物质含量低，肽聚糖含量高，,G-,则脂类物质含量高，肽聚糖含量很低，因此,G-,的脂类被乙醇溶解，细菌细胞壁的孔径和通透性增加，乙醇很容易进入细胞内把草酸铵结晶紫、碘,-,碘化钾的复合物提取出来，同时乙醇也是脱水剂，是肽聚糖脱水缩小细胞壁的孔径，降低了细胞壁的通透性，阻止乙醇分析进入细胞，草酸铵结晶紫、碘,-,碘化钾的复合物被截留在细胞内，仍呈紫色。,革兰氏染色的机理1、革兰氏染色与细菌等电点有关，G+的等电点,31,细菌悬液的稳定性,细菌在液体培养基中有稳定和不稳定两种存在。稳定的叫,S,型，不稳定的叫,R,型。,细菌的多相胶体性质,细菌细胞质中含有多种蛋白质，多仪细胞质是多相胶体，在一个细菌体内可同时进行多种生化反应,细菌的比表面积,细菌体积微小，但是比表面积巨大，十分有利于其吸收营养物质，有利于排泄代谢产物，使细菌生长繁殖加快。,细菌悬液的稳定性细菌的多相胶体性质细菌的比表面积,32,没有鞭毛不运动的细菌,，特别是球菌，常形成,较小、较厚,、边缘较整齐的菌落；有鞭毛的细菌则较大而扁平，边缘波状、锯齿状等；,有荚膜,的细菌菌落较大并且表面,光滑,，而没有荚膜的则表面较粗糙；,具有芽孢,的细菌菌落表面,常有褶皱,并且,不透明,没有鞭毛不运动的细菌，特别是球菌，常形成较小、较厚、边缘较整,33,第二节 古菌,一、古菌的特点,1,、古菌的细胞很薄，扁平。,2,、大多数古菌的细胞壁组分大多数是脂蛋白,3,、古菌代谢过程中有许多特殊的辅酶。,4,、多数为严格的厌氧、兼性厌氧菌，还有专性好氧。,5,、古菌的繁殖速度比较慢，进化速度也比细菌慢,6,、生活在极端恶劣的环境中。,第二节 古菌一、古菌的特点1、古菌的细胞很薄，扁平。,34,一、古菌的分类,古菌,产甲烷菌,嗜热嗜酸菌,极端嗜盐菌,一、古菌的分类古菌产甲烷菌嗜热嗜酸菌极端嗜盐菌,35,古菌发育树,古菌发育树,36,产甲烷菌的形态和细胞结构,产甲烷菌的细胞结构：细胞封套（包括细胞壁、表面层、鞘和荚膜）、细胞质膜、原生质的核质。,细胞封套：,1,、,G+,产甲烷菌的细胞壁在结构上与,G+,真细菌相似,2,、,G+,的炽热高温甲烷菌的细胞壁外有一层六角形的蛋白质亚基即,S,层覆盖,3,、,G-,产甲烷菌不具有球囊多聚物或外膜。,4,、甲烷螺菌的细胞质膜外只有一层由蛋白县委组成的鞘包裹几个细胞。其厚度为,10nm,产甲烷菌的形态和细胞结构产甲烷菌的细胞结构：细胞封套（包括细,37,产甲烷菌的培养方法,产甲烷菌是专性厌氧菌，它的分离和培养的操作需要在特殊的环境和用特殊的技术进行。,常用的厌氧技术：,1,、液体石蜡培养法,2,、抽真空培养法,3,、在封闭培养法（焦性食子酸,+,碳酸钾 除去氧气）,4,、套管厌氧培养法,5,、厌氧液体培养法,产甲烷菌的培养方法产甲烷菌是专性厌氧菌，它的分离和培养的操作,38,嗜热嗜酸菌,嗜热嗜酸菌,古生硫酸还原菌,极端嗜热古菌,嗜热、好氧、兼性厌氧，革兰氏阴性、杆状、丝状或球状。生长温度,70105,之间，多数是硫代谢菌,嗜热嗜酸菌嗜热嗜酸菌古生硫酸还原菌极端嗜热古菌嗜热、好氧、兼,39,极端嗜盐古菌,极端嗜盐古菌需盐下限为,1.5mol/L,，约,9%,的,NaCl,大多数种所需要的,NaCl,为,24mol/L,，约,1223%,；,有的甚至可以在,5.5mol/L,的,NaCl,（,32%,）下生长,极端嗜盐古菌极端嗜盐古菌需盐下限为1.5mol/L，约9%的,40,