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一章：微生物类群与形态结构 非细胞型：病毒
细胞型：原核微生物：细菌、放线菌等， 无明显核，也无核膜、核仁。 真核微生物：酵母菌、霉菌， 有明显核，有核膜、核仁。 1节：细菌 Bacteria
是微生物一大类群，主要研究对象。
细菌是单细胞的，大小在1um左右，1000倍以上显微镜才能看到其形状。 一、细菌的形态和大小 （一）基本形态 1、球菌
Coccus：球形或近球形，根据空间排列方式不同又分为单、双、链、四联、八叠、葡萄球菌。不同的排列方式是由于细胞分裂方向及分裂后情况不同造成的。
2、杆菌 Bacillus (Bacterium)：杆状或圆柱形，径长比不同，短粗或细长。是细菌中种类最多的。 3、螺旋菌
Spirillum：是细胞呈弯曲杆状细菌统称，一般分散存在。根据其长度、螺旋数目和螺距等差别，分为弧菌Vibrio（菌体只有一个弯曲，形似C字）和螺旋菌（螺旋状，超过1圈）。 与螺旋体 Spirochaeta 区别：无鞭毛。
细菌形态不是一成不变的，受环境条件影响（如温度、培养基浓度及组成、菌龄等） 异常形态
一般，幼龄，生长条件适宜，形状正常、整齐。老龄，不正常，异常形态。 畸形：由于理化因素刺激，阻碍细胞发育引起。
衰颓形：由于培养时间长，细胞衰老，营养缺乏，或排泄物积累过多引起。 （二）细菌大小
如何测量：显微测微尺 球菌直径0.5-1um
杆菌直径0.5-1um ，长为直径1-几倍 螺旋菌直径03-1um，长1-50um 细菌大小也不是一成不变的。
细胞重量10-13-10-12g ，每g细菌 二、细菌细胞结构
研究细菌细胞结构是分子生物学重要内容之一，有了电子显微镜才有可能。 其结构分为基本结构和特殊结构。
基本结构是细胞不变部分，每个细胞都有，如细胞壁、膜、核。 特殊结构是细胞可变部分，不是每个都有，如鞭毛、荚膜、芽孢。 （一）基本结构
1、细胞壁 cell wall：位于细胞表面，较坚硬，略具弹性结构。
功能：1）维持细胞外形；2）保护细胞免受机械损伤和渗透压危害；3）鞭毛运动支点；4）正常细胞分裂必需；5）一定的屏障作用；6）噬菌体受体位点所在。另外与细菌的抗原性、
致病性有关。 革兰氏染色
Cristein Gram，1884发明（Koch实验室） 染色过程：(插入）
凡是不能被乙醇脱色，呈蓝紫色，称为革兰氏阳性菌 G+ 凡是经乙醇脱色，呈复染剂颜色，称为革兰氏阴性菌 G- 结果不同主要是细胞壁组成及结构差异造成的。 （1）革兰氏阳性菌 Gram positive
以金黄色葡萄球菌为例，Staphylococcus aureus 细胞壁构成：一连续层，厚20-80nm 两部分：网状骨架：微纤丝组成 基质：骨架埋于基质中
化学组成：主要是肽聚糖和磷壁酸 肽聚糖 peptidoglycan (粘肽、胞壁质） 大分子复合体，许多亚单位交联而成。 亚单位
1）双糖单位：N-乙酰胞壁酸（NAM）和N-乙酰葡萄糖胺（NAG）通过a-1，4糖苷键相连而成。
2）短肽：L-Ala-D-Glu-L-Lys-D-Ala 3) 肽桥：短肽之间连接。
短肽全部或部分连至NAM上，短肽之间也有连接，组成一网状结构。 肽聚糖是细菌细胞壁特有成分，也是原核微生物特有成分（古生菌没有） 磷壁酸 teichoic acid (垣酸） G+特有成分。
多元醇与磷酸复合物，通过磷酸二酯键与NAM相连。 根据多元醇不同，有甘油型、核糖醇型等5种类型。
主要功能：使壁形成负电荷环境，吸附二价金属离子，维持壁硬度和一些酶活性。还可提供噬菌体位点。
（2）革兰氏阴性菌 Gram negative 以大肠杆菌为例：
内壁层：厚2-3 nm，单（双）分子层，由肽聚糖构成。 与G+区别：交联低；DAP取代 L-Lys；肽桥。
外壁层：内层：脂蛋白层，以脂类部分与肽聚糖相连。中层：磷脂层。外层：脂多糖层，外壁重要成分，8-10 nm。
脂多糖 lipopolysaccharide LPS G-特有成分。
结构：类脂A + 核心多糖 + O-侧链
功能：1）内毒素物质基础；2）吸附镁、钙离子；3）决定G-表面抗原；4）噬菌体受体位点。
钙离子是维持LPS稳定性所必需的。 D-AA存在优点 G+与G-比较 革兰氏染色机制
在细胞壁与细胞膜之间，有周质空间（隙），含水解酶、载体蛋白等。
（3）细胞壁缺陷细菌
1、原生质体protoplast：人工条件下用溶菌酶除去细胞壁或用青霉素抑制细胞壁合成后，所留下的部分。一般由G+形成。
2、球形体spheroplast：残留部分细胞壁，一般由G-形成。有一定抗性。
特点：对渗透压敏感；长鞭毛也不运动；对噬菌体不敏感；细胞不能分裂等。
3、细菌 L型：一种由自发突变形成的变异型，无完整细胞壁，在固体培养基表面形成 \油煎蛋 \状小菌落。
4、支原体：长期进化形成。 2、细胞膜 cell membrane
在细胞壁与细胞质之间的一层柔软而富有弹性的半透性膜。厚7-8nm。 化学组成：蛋白和磷脂，蛋白含量高达75%，种类也多。膜不含甾醇类。 膜结构（插入）
功能：1）高度选择透性膜，物质运输：2）渗透屏障，维持正常渗透压；3）重要代谢活动中心；4）与壁、荚膜合成有关；5）鞭毛着生点，供运动能量。 3、间体 mesosome(中质体） 细胞膜内陷形成。
功能：1）拟线粒体，呼吸酶系发达。 2）与壁合成，核分裂，芽孢形成有关。 4、细胞核 nuclear body 核质体
原核无明显核，一反差弱的核区。
特点：无核膜、核仁、固定形态，结构简单，细胞分裂前核分裂。一般单倍体。
成分：DNA：环状双链，超线圈结构，负电荷被镁离子、有机碱（精胺、腐胺）所中和。 与真核区别：
5、核糖体 ribosome RS
核糖核蛋白的颗粒状结构，RNA+蛋白。 原核：游离态、多聚核糖体，70S
真核：游离态、结合内质网上，70、80S
多聚核糖体：一条mRNA与一定数目的单个RS结合而成。 功能：
6、细胞质及内含物
是无色透明胶状物，原核与真核不同。
主要成分：水、蛋白、核酸、脂类及少量糖和无机盐。富含核糖核酸。 不同细菌细胞内，含不同内含物，是细胞的贮藏物质或代谢产物。（插入） 内含物优点？ （二）特殊结构 1、荚膜 capsule：某些细菌细胞壁外面覆盖着一层疏松透明粘性物质。厚度不同，名称不同。 折光率低，负染法观察。
成分：90%以上为水，余为多糖（肽）。
功能：1）抵抗干燥；2）加强致病力，免受吞噬；3）堆积某些代谢废物；4）贮存物。 2、鞭毛和菌毛
鞭毛flagellum：某些细菌表面一种纤细呈波状的丝状物，是细菌运动器官。 直径20-25nm，长超过菌体若干倍。电镜或特殊染色法观察，悬滴法观察运动。 化学成分：主要是蛋白质。
结构：G+与G-区别；原核与真核区别 鞭毛着生位置与数目，可作为分类依据。 鞭毛着生状态决定运动特点。 趋性运动：栓菌实验
菌毛fimbria (pilus )：许多G-尤其是肠道菌，表面有比鞭毛更细，数目多，短直硬的丝状体。 直径7-10nm ,长2-3um。 性菌毛（F菌毛）
3、芽孢 spore, endospore
某些菌生长一定阶段，于营养细胞内形成一个内生孢子，是对不良有抗性的休眠体。 每一细胞仅形成一个芽孢，所以其没有繁殖功能。 形成芽孢属于细胞分化（形态发生）
Bacillus, clostridium, Spirillum, Vibrio, Sarcina 结构组成特点：含水量低（平均40%），壁致密，芽孢肽聚糖和吡啶-2,6-二羧酸钙（DPA-Ca ） 芽孢有极强的抗热、辐射、化学药物和静水压的能力，休眠力惊人。 芽孢结构、形成、萌发（自学） 伴孢晶体
孢囊 cyst，等等。
三、细菌繁殖与群体形态
1、繁殖方式：裂殖为主，少数有性接合。
2、菌落形态：菌落colony：由单个或少数几个细胞在固体培养基表面繁殖出来的，肉眼可见的子细胞群体。
形态包括大小、形状、隆起、边缘、表面状态、表面光泽、质地、颜色等等。 纯培养：克隆clone 菌苔lawn
四、常见常用细菌
细胞结构、菌落特点、代谢产物等。 2节：放线菌 Actinomycetes
因菌落呈放射状而得名，是丝状分枝细胞的细菌。
一般分布在含水量低，有机质丰富的中性偏碱性土壤中，特殊土腥味。 大多数是腐生菌，少数寄生；多数异养，好氧。 突出特性是产各种抗生素。 一、形态与结构
由菌丝构成，直径0.2-1.2um，无横隔，仍是单细胞。 菌丝分为：基内菌丝（营养菌丝） 气生菌丝 孢子丝
菌丝组成菌落，分为两类。 放线菌仍是原核微生物？ 二、繁殖
以无性孢子为主，菌丝断裂片段也可繁殖成新菌体。 孢子形成方式：横隔分裂 孢囊孢子
放线菌生活史（发育周期） 三、代表属及常见菌
（一）链霉菌属 Streptomyces
90%抗生素，菌丝发育良好。如龟裂链霉菌S. rimosus, 灰色链霉菌S. griseus (二）小单孢菌属Micromonospora
无气生菌丝，基内菌丝顶端着生一孢子。 （三）诺卡氏菌Nocardia 原放线菌属，降解能力强。 （四）放线菌属Actinomyces
只有基内菌丝，不形成孢子，厌氧。 （五）链孢囊菌属Streptosporangium 形成孢子囊，孢囊孢子。 放线菌、细菌异同？
3节：其它几类原核微生物
重要了解大小、G、培养、细胞及代谢。 一、立克次氏体
Rickettsia：介于细菌、病毒之间，专性真核活细胞内寄生，不能人工培养。不滤过，直径0.3-0.6um，存在与寄主细胞质和核中。细胞球状或杆状，不运动。G-，膜疏松，酶系统不完全，不完整的产能代谢，抵抗性差。
二、支原体Mycoplasma：介于细菌、立克次氏体之间。不具细胞壁，细胞膜含甾醇类。G-，直径0.2-0.25um，可滤过。已知可独立生活的最小的细胞型生物。可人工培养，营养要求苛刻，油煎蛋菌落。
三、衣原体Chlamydia：介于立克次氏体、病毒之间。可滤过，专性活细胞内寄生。G-，\能量寄生物 \。
各类原核微生物与病毒比较表。 蓝细菌Cyanobacteria：含叶绿素，进行放氧型光合作用的原核生物。由于抵抗力和固氮能力，可在贫瘠沙滩荒岩上生长，称为 \先锋生物 \。
蛭弧菌Bdellovibrio：寄生于其他细菌并导致裂解，可滤过，运动活跃，G-。生物防治。 4节：酵母菌 yeast
非分类名词，一群单细胞微生物，属真菌类。第一种 \家养微生物 \，与人类关系密切。主要分布在含糖较高偏酸性环境中，又称 \糖真菌 \。
一、形态大小
单细胞，无鞭毛。细胞形态多样，常见球、卵、圆桶形。 大小在1-5um X 5-30um之间。 二、细胞结构
1、细胞壁：厚0.1-0.3um，三层，由酵母纤维素组成（甘露聚糖、葡聚糖、蛋白、类脂）。用蜗牛酶（heliase）破坏壁来制备原生质体。
2、细胞膜：与原核基本相同，但含甾醇（麦角固醇）。由于有细胞器分化，功能不及细菌多，主要是调节渗透压、吸收营养、分泌代谢物等 3、细胞质及内含物
4、细胞核：真核：双层单位膜，大量核孔，可见染色体，一个或几个核仁，核膜外有中心体。
5、线粒体：含有一环状DNA。呼吸酶系载体， \动力工厂 \。有氧时需要，厌氧或过量葡
周德庆微生物笔记
