第一章

原核微生物Chaper1

TheProkaryotesSection1BacteriaSection2ActinomycetesSection3CyanobacteriaSection4ArchaeobacteriaSection5Otherprokaryotes原核微生物：指一類細(xì)胞核無核膜包裹，只能稱做核區(qū)（nuclearregion）的裸露DNA的原始單細(xì)胞生物。真核微生物：指細(xì)胞核具有核膜包裹的生物。

原核微生物

真核微生物核膜—+核仁—+DNA1條，不與RNA和組蛋白結(jié)合1~數(shù)條，與RNA和組蛋白結(jié)合核糖體70S，在細(xì)胞質(zhì)中80S，細(xì)胞質(zhì)中70S，某些細(xì)胞器中細(xì)胞器—線粒體，葉綠體，高爾基體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中間體+—原核微生物與真核微生物的區(qū)別1原核微生物與真核微生物的區(qū)別2

原核微生物

真核微生物細(xì)胞膜甾醇—（除支原體外）+呼吸鏈位置細(xì)胞膜中間體線粒體細(xì)胞壁組成肽聚糖或脂多糖幾丁質(zhì)，多聚糖或寡糖基因重組接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)化有性過程細(xì)胞分裂二分裂有絲分裂、減數(shù)分裂運(yùn)動(dòng)器官較細(xì)的鞭毛（中空管）較粗的鞭毛（9+2結(jié)構(gòu)）或纖毛原核微生物細(xì)胞模式圖真核微生物細(xì)胞模式圖一、個(gè)體形態(tài)形狀

典型形狀為桿狀、球狀和螺旋狀；罕見形態(tài)如梨狀、葉球狀、盤碟狀、方形、星狀、三角形等。第一節(jié)細(xì)菌Section1BacteriaspirallumShape:

Bacteriahaveafewbasicshapesspherical

coccusRod-shaped

bacillusArrangementofSphericalBacterialCellsdiplococci

streptococci

tetracocci

sarcinae

staphylococci

SphericalcoccusTheMicrococcaceae

ThefamilyMicrococcaceaecontainsgram-positivecocci,0.5-2.5μmindiameter,thatdivideinmorethanoneplanetoformregularorirregularclustersofcells.Allareaerobicorfacultativelyanaerobic.Thepeptidoglycandi-aminoacidisL-lysine.

Thethreemostimportantgeneraare:

MicrococcusStaphylococcusStreptococcusMicrococcus–

aerobic,gram-positive,catalasepositive,cellarrangesmainlyinpairs,tetrads,orirregularclusters,nonmotile.Theyareoftenyellow,orangeorredincolourStaphylococcus-

facultativelyanaerobic,gram-positive,usuallyformirregularclusters,nonmotile,catalasepositivebutoxidasenegative,fermentglucoseanaerobically.staphylococcistaphylococciStreptococcus-

facultativelyanaerobicormicroaerophilic,catalasenegative,gram-positive,Cellarrangesinpairsorchains,usuallynonmotile,

Afewspeciesareanaerobicratherthanfacultative.Bacillidivideonlyacrosstheirshortaxis,sotherearefewergroupingsofbacillithanofcocci.Rod-shapedbacteria

DiplobacillistreptobacilliSinglebacillusCoccobacillusClostridiumbotulinusC.butyricumC.aceticumC.tetaniC.putrificumBacillussubtilis,B.MycoidesB.PastturiiB.megateriumB.ThuringiensisB.AnthracisB.BotulinusB.cereusSpore-formingrodshapedbacteria

AlmostallSpore-formingbacteriaareGram+Clostridium–AnaerobicBacillus–AerobicNonspore-formingrodshapedbacteriaMostnonspore–formingrodshapedbacteriaareGram-Representatives:EscherchiacoliAlcaligenesProteusFlavobacteriaPseudomonasRhizobiumAzotobacterVibrio,SpirillumandSpirocheteSomebacteriaareshapedlikelongrodstwistedintospiralsorhelices;theyarecalledvibrios(likecommasorincompletespirals),spirillaifrigidandspirocheteswhenflexable.vibriospirillumspirochete菌體的特殊形態(tài)二、大小一般球菌的直徑0.5—1.0um；桿菌寬度為0.5—1.0um，長度為寬度的一倍或幾倍。螺旋不到一周的稱弧菌，螺旋在1-6周、外形堅(jiān)挺的稱螺菌，螺旋在6周以上、柔軟易曲的稱螺旋體。Streptococcuslactis

0.5~1

Staphylococcusaureus0.8~1

Escherichiacoli0.5x(1~3)

Proteusvulgaris(0.5~1)x(1~3)

Bacillussubtilis(0.8~1.2)x(1.2~3)Vibriocholerae(0.3~0.6)x(1~3)

Spirillumvolutans(1.5~2)x(10~20)細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造與功能基本構(gòu)造

細(xì)胞壁(Cellwall)

細(xì)胞膜(Cellmembrane)

細(xì)胞核(Cellnucleus)細(xì)胞質(zhì)(Cytoplasm)特殊構(gòu)造莢膜(Capsule)鞭毛(Flagella)纖毛(Pili)芽孢(Spore)胞囊(Cyst)細(xì)菌細(xì)胞壁定義

是一層包圍在細(xì)胞表面，內(nèi)側(cè)緊貼細(xì)胞膜的一層較為堅(jiān)韌、略具彈性的結(jié)構(gòu)，占細(xì)胞干重的10%-25%細(xì)胞壁的功能：（1）固定細(xì)胞外形和提高機(jī)械強(qiáng)度，從而使細(xì)胞免受滲透壓等外力的損傷。（2）為細(xì)胞生長、分裂和鞭毛運(yùn)動(dòng)所必需，失去了細(xì)胞壁的原生質(zhì)體也就喪失了這些重要的功能。（3）阻攔酶和抗生素等大分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞，保護(hù)細(xì)胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物質(zhì)的損傷。（4）賦予細(xì)胞具有特定的抗原性以及對抗生素和噬菌體的敏感性。分類革蘭氏陽性菌(G+)Grampositive革蘭氏陰性菌(G-)Gramnegative

ProceduresofGramStainingGrampositiveorGramnegative?Gram+Gram-SchematicdiagramofbacterialcellwallsBacteriacanbedividedintotwomajorgroups,calledgram-positiveandgram-negative.Theoriginaldistinctionbetweengram-positiveandgram-negativewasbasedonaspecialstainingprocedure,theGramstain細(xì)菌細(xì)胞壁２革藍(lán)氏陽性菌和陰性菌的比較

性

質(zhì)革藍(lán)氏陽性菌G+

革藍(lán)氏陰性菌G-

內(nèi)壁層

外壁層厚度(nm)

20~80

2~3

8

層次單層多層肽聚糖結(jié)構(gòu)多層，75%亞單位交鏈，網(wǎng)絡(luò)堅(jiān)緊單層，30%亞單位交鏈，網(wǎng)絡(luò)疏松與細(xì)胞膜關(guān)系不緊密緊密肽聚糖占胞壁干重40~90%5%~10%

無磷壁質(zhì)（酸）有或無無

無革藍(lán)氏陽性菌和陰性菌的比較３

性

質(zhì)

革藍(lán)氏陽性菌

革藍(lán)氏陰性菌內(nèi)壁層

外壁層多糖有無

無蛋白質(zhì)有或無無

有脂多糖無無11%~22%脂蛋白無有或無

有對青霉素敏感不夠敏感對溶菌酶敏感不夠敏感G＋菌細(xì)胞壁模擬圖G－菌細(xì)胞壁模擬圖革藍(lán)氏陽性菌和陰性菌的細(xì)胞壁模式圖1.1，革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁的特點(diǎn)：厚度大（20—80nm），化學(xué)組成簡單，一般只含有90%的肽聚糖和10%的磷壁酸。Teichoicacidsandlipoteichoicacidsarearrangedintheoverallwallstructureofgram-positiveBacteria.TeichoicacidLipoteichoicacid（1）肽聚糖(Peptidoglycan)

（又稱粘肽、胞壁質(zhì)、粘質(zhì)復(fù)合物）：是除古菌外，凡有細(xì)胞壁的原核生物細(xì)胞壁中的共有組分。肽聚糖是由若干肽聚糖單體

聚合而成的多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)大分子化合物。

肽聚糖由肽和聚糖兩部分組成，其中的肽有四肽尾和肽間橋兩種。聚糖由N—乙酰葡萄糖胺與N—乙酰胞壁酸通過β-1.4-糖苷鍵互相間隔連接而成，成長鏈骨架狀。短肽借肽鍵連接在聚糖骨架鏈的N—乙酰胞壁酸的乳?；希噜彽亩屉幕ハ嘟宦?lián)形成高強(qiáng)度的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。StructureoftheRepeatingUnitinPeptidoglycanTheseconstituentsareconnectedtoformarepeatingstructure,theglycantetrapeptide.Peptidoglycaniscomposedoftwosugarderivatives,N-acetylglucosamine(NAG)andN-acetylmuramicacid(NAM),andasmallgroupofaminoacidsconsistingofL-alanine,D-alanine,D-glutamicacid,andeitherlysineordiaminopimelicacid(DAP).（2）磷壁酸（teichoicacid）又稱垣酸、菌壁酸是結(jié)合在革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖，一般由多個(gè)(8-50)甘油或核糖醇以磷酸二脂鍵連接而成，為大多數(shù)革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁所特有。根據(jù)化學(xué)成分，磷壁酸有五種類型，其中主要有甘油磷壁酸及核糖醇磷壁酸。根據(jù)結(jié)合部位的不同，磷壁酸又可分為兩類：壁磷壁酸，膜磷壁酸（也稱脂磷壁酸）。磷壁酸是大多數(shù)革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁組分，占細(xì)胞壁干重的50%左右,以磷酸二酯鍵同肽聚糖的N-乙酰胞壁酸相結(jié)合。

磷壁酸的主要生理機(jī)能：（1）磷壁酸分子上有較多的負(fù)電荷可提高細(xì)胞周圍鎂離子的濃度，鎂離子進(jìn)入細(xì)胞后可提高需鎂離子的合成酶的酶活性。（2）儲藏磷元素。（3）增強(qiáng)某些致病菌對宿主細(xì)胞的粘連，避免被白細(xì)胞吞噬以及抗補(bǔ)體的作用。（4）賦予革蘭氏陽性菌特異的表面抗原。（5）可作為噬菌體的特異性的吸附受體。（6）能調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素的活力，借以防止細(xì)胞自溶死亡。1.2，革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁的特點(diǎn)：細(xì)胞壁?。?5—20nm），有多層結(jié)構(gòu)（外膜和肽聚糖層，在細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)膜之間還有一個(gè)明顯的空間，稱為壁膜間隙。外膜位于肽聚糖層之外，由內(nèi)向外依次又可分為脂蛋白層、磷脂層和脂多糖層。），一般肽聚糖為單層，不含有磷壁酸。TheGram-negativecellwallisathinlayerattachedtoanoutermembranevialipoproteins.Theoutermembranecontainsphospholipidonitsinnersurfaceandlipopolysaccharide(LPS)onitsoutersurface.Thespacebetweentheoutermembraneandthecytoplasmicmembraneiscalledtheperiplasmicspace.TeichoicacidsdonotoccurinGram-negativebacterialcellwalls..

（1）肽聚糖m—DAP（內(nèi)銷旋二氨基庚二酸）取代了革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁中四肽尾上的第三個(gè)氨基酸（L-lys）。Peptideandglycanunitsareconnectedinformationofthepeptidoglycansheet（2）外膜：由脂多糖LPS（類脂A、核心多糖、O抗原），磷脂，脂蛋白組成。脂多糖(LPS)：位于革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁最外面的一層較厚的類脂多糖類物質(zhì)（8—10納米）。類脂A：是D-葡萄糖胺的衍生物，由N—乙酰葡萄糖胺雙糖分別與磷酸和長鏈脂肪酸相連，無種屬特異性。核心多糖：由5—10種糖，主要是由己糖和己糖胺組成。含有2-酮-3-脫氧-辛糖酸（KDO）和L-甘油-D-甘露庚糖兩種特殊的單糖。有屬特異性。O抗原（O-特異側(cè)鏈）：由重復(fù)的寡糖（3—5）單位如（甘露糖-鼠李糖-半乳糖）n及阿可比糖（3.6-二脫氧-D-半乳糖）或其他糖組成，糖的種類、順序和空間結(jié)構(gòu)有菌株特異性，是形成O抗原特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。脂多糖的主要功能：（1）類脂A是構(gòu)成革蘭氏陰性菌致病物質(zhì)--內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)。（2）吸附鈣、鎂等離子，提高細(xì)胞壁的穩(wěn)定性。（3）決定了表面抗原決定簇的多樣性。（4）是許多噬菌體吸附的受體。（5）保護(hù)作用，是控制某些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的部分選擇性屏障。磷脂：磷脂雙分子層與細(xì)胞質(zhì)膜的脂雙層非常相似，只是其中插有跨膜的孔蛋白。脂蛋白：位于外壁層內(nèi)側(cè)，連接著磷脂雙分子層與肽聚糖層。細(xì)胞壁缺陷型細(xì)菌1原生質(zhì)體(Protoplast)

在革藍(lán)氏陽性菌培養(yǎng)物中加入溶菌酶或通過青霉素阻止其細(xì)胞壁的正常合成而獲得的完全缺壁細(xì)胞即為原生質(zhì)體

特征

對環(huán)境條件很敏感，特別脆弱，保留有鞭毛，但不運(yùn)動(dòng)，可生長，可形成芽孢，可繁殖，形成菌落，生物活性不變。細(xì)胞壁缺陷型細(xì)菌2原生質(zhì)球(Spheroplast)

指細(xì)胞壁未全部去除的細(xì)菌細(xì)胞，呈圓球形，可人為地通過溶菌酶或青霉素處理革藍(lán)氏陰性菌而獲得

特征

細(xì)胞壁肽聚糖已被除去，但外壁層中的脂多糖、脂蛋白仍保留，對外界環(huán)境有一定抗形性細(xì)胞壁缺陷型細(xì)菌3細(xì)菌L-型(BacterialL-form)

細(xì)菌在某種環(huán)境條件下因基因突變而產(chǎn)生的無壁類型。多形態(tài)，有的可通過細(xì)菌濾器而又稱濾過型細(xì)菌。由英國李斯特(Lister)醫(yī)學(xué)研究院發(fā)現(xiàn)而命名

特征

生長緩慢，2~7天方見針尖樣小菌落，中心部分深埋于培養(yǎng)基內(nèi)，如典型的油煎蛋狀，可回復(fù)或不可回復(fù)至親代。支原體(Mycoplasma)是長期進(jìn)化形成的無壁原核生物，細(xì)胞膜中含有一般原核生物沒有的甾醇，因此，即使缺乏細(xì)胞壁，細(xì)胞膜仍有較高的機(jī)械強(qiáng)度。

細(xì)菌細(xì)胞周質(zhì)空間周質(zhì)空間（Periplasmicspace）也稱壁膜空間

位于細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間的狹小空間，內(nèi)含質(zhì)外酶，包括RNA酶I，DNA內(nèi)切酶I，青霉素酶，和許多磷酸化酶這些酶對細(xì)菌的營養(yǎng)吸收、核酸代謝、趨化性、抗藥性等有重要作用細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜（Cytoplasmicmembrane）也稱細(xì)胞膜（Cellmembrane）是圍繞在細(xì)胞質(zhì)外面的一層柔軟而富有彈性的薄膜，厚約8nm，占細(xì)胞干重的10%左右組成

脂類20%~30%，蛋白質(zhì)60%~70%少量糖蛋白、糖脂、微量核酸原核生物中除支原體外，細(xì)胞膜上一般不含膽固醇，這與真核生物不同

Diagramofthestructureofthecytoplasmicmembrance細(xì)胞質(zhì)膜的功能

控制細(xì)胞內(nèi)外營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運(yùn)送與交換維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障作用合成細(xì)胞壁各組分（脂多糖、肽聚糖、磷壁酸）和莢膜的場所進(jìn)行氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地膜上有某些蛋白質(zhì)能接受光、電及化學(xué)物質(zhì)等產(chǎn)生的刺激信號并發(fā)生構(gòu)象變化，引起細(xì)胞內(nèi)一系列的代謝變化和產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)細(xì)菌細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)1中間體（Mesosome）（中體、間體）

是細(xì)胞膜局部內(nèi)陷折疊而成，與細(xì)胞壁合成、核質(zhì)分裂、細(xì)胞呼吸和芽孢形成有關(guān)，功能與線粒體相似而又稱擬線粒體類囊體（Thylakoid）

是藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞中存在的囊狀體，由單位膜組成，含有葉綠素、藻膽色素等光合色素和有關(guān)酶類，光合作用場所StructureofMesosomeMesosomemaybeinvolvedinwallformationduringdivisionorplayaroleinchromosomereplicationanddistributiontodaughtercells.Itmayalsobeinvolvedinsecretoryprocesses細(xì)菌細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)2載色體（Chromatophore)

—是一些不放氧的光合細(xì)菌的細(xì)胞膜多次折疊形成的片層狀、微管狀或囊狀結(jié)構(gòu)。—含有菌綠素和類胡蘿卜素等光合色素及光合磷酸化所需的酶類和電子傳遞體，是光合作用的部位羧酶體（Carboxysome)或稱多角體(Polyhedralbody)—是自養(yǎng)細(xì)菌所特有的內(nèi)膜結(jié)構(gòu)。有以蛋白質(zhì)為主的單層包圍，厚約3.5nm，內(nèi)含固定CO2所需的1，5-二磷酸核酮糖羧化酶和5-磷酸核酮糖激酶，是自養(yǎng)細(xì)菌固定CO2的場所細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)（Cytoplasm)定義

細(xì)胞膜內(nèi)除細(xì)胞核外的所有物質(zhì)都為細(xì)胞質(zhì)。它無色透明，呈粘膠狀，主要成分為水、蛋白質(zhì)、核酸、脂類，也含有少量的糖和鹽類。由于富含核酸，因而嗜堿性強(qiáng)，幼令菌著色均勻。此外，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)還含有核糖體、顆粒狀內(nèi)含物和氣泡等物質(zhì)。

核糖體核糖體（Ribosome）

為多肽和蛋白質(zhì)合成場所，70S顆粒，有50S和30S2個(gè)亞單位組成化學(xué)成分為蛋白質(zhì)和RNA細(xì)菌中90%的RNA存在于核糖體內(nèi)，原核生物中游離于細(xì)胞質(zhì)中或以多聚核糖體存在真核生物中核糖體游離于細(xì)胞質(zhì)中或接合于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)含物1(Cytoplasmicinclusions)很多細(xì)菌在營養(yǎng)物質(zhì)豐富的時(shí)候，其細(xì)胞內(nèi)聚合各種不同的貯藏顆粒，當(dāng)營養(yǎng)缺乏時(shí)，它們又能被分解利用。這種貯藏顆粒可在光學(xué)顯微鏡下觀察到，通稱為

內(nèi)含物

。異染顆粒（Metachromaticgranules)又稱捩轉(zhuǎn)菌素（volutin)

是以無機(jī)偏磷酸鹽為主要成分的一種無機(jī)磷儲備物，嗜堿性或嗜中性，用蘭色染料如甲苯胺藍(lán)或甲烯藍(lán)染色時(shí)不呈蘭色而呈紫紅色，故稱。肝糖粒（Glycogen)

是碳源儲備物，可用碘液染色檢查，分別成紅褐色或蘭色。Manymicroorganismsaccumulategranulesofpolyphosphate,whicharelargereservesofinorganicphosphatesthatcanbeusedinthesynthesisofATPPolyphosphategranule

inabacterialcellAPseudomonasspecies細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)含物2聚-b-羥丁酸（Poly-b-hydroxybutyricacid，PHB)顆粒為細(xì)菌所特有，是一種b-3-羥基丁酸的直鏈聚合物。革藍(lán)氏染色時(shí)此物不易著色，但可被蘇丹黑著色。產(chǎn)堿桿菌屬、根瘤菌屬和固氮菌屬中細(xì)菌常有積累硫滴（Sulphurgranule)某些氧化硫的細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)可積累有具強(qiáng)折光性的硫滴，系通過氧化硫化氫而形成，可作儲備物，需要時(shí)可被細(xì)菌再利用Polyhydroxybutyricacid(PHB)PHBisalipidlikecompound-oneofthemostcommoninclusionbodiesinprokaryoticorganisms.PHBiscommonlyfoundasastoragematerialanduniquetobacteria

Glycogenisastarchlikepolymerofglucosesubunits.GlycogengranulesareusuallysmallerthanPHBgranules.AVibriospeciesThesulfurglobulesinsidethecellsofpurplesulfurbacteriumChromatiumbuderiSomebacteria,includingmanyphotosyntheticbacteria,accumulateelementalsulfurgranulesasaresultoftheirmetabolism.氣泡（Gasvesicle)

某些水生細(xì)菌如藍(lán)細(xì)菌、不放氧光合細(xì)菌和鹽細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)儲存氣體的特殊結(jié)構(gòu)即為氣泡。氣泡由許多小的氣囊組成，氣囊膜只含蛋白質(zhì)而無磷脂。氣泡大小、形狀、多少隨細(xì)菌種類而異。氣泡能使細(xì)胞保持浮力，有利于調(diào)節(jié)細(xì)菌細(xì)胞處于最佳水層位置，以獲得氧、光和營養(yǎng)細(xì)菌細(xì)胞核特征位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，無核膜，無核仁，僅為一核區(qū)，稱為擬核（Nucleoid）或原核(Protonucleus)。只有一條染色體(Chromosome)，主要為DNA，還有少量RNA和蛋白質(zhì)，但無組蛋白。染色體為雙螺旋的大分子鏈構(gòu)成的環(huán)形結(jié)構(gòu)。靜止期呈球形或不規(guī)則的棒狀或啞鈴形。DNA總長0.25~3mm,E.coliDNA長1mm,MW為3x109Da,約5x106bp,至少含5x103個(gè)基因。細(xì)菌細(xì)胞活躍生長時(shí)，復(fù)制先于細(xì)胞分裂而細(xì)胞內(nèi)往往有2~4個(gè)核區(qū)，低速生長時(shí)可見有1~2個(gè)核區(qū)。原核攜帶了細(xì)菌絕大多數(shù)的遺傳信息，是細(xì)菌生長發(fā)育、新陳代謝和遺傳變異的控制中心。

Micrographofabacteriumshowingthenucleoidregion(green)withinthecytoplasmwherethebacterialchromosomeoccursThebacterialchromosomeandsupercoiling:Thebacterialchromosomeandsupercoiling:細(xì)胞核外DNA——質(zhì)粒1質(zhì)粒(Plasmid)

為染色體外存在的一種能自我復(fù)制的小環(huán)狀DNA分子。較染色體小，約（2~100)x106D每個(gè)菌體可含1~數(shù)個(gè)質(zhì)粒不同質(zhì)粒之間可重組，質(zhì)粒與染色體也可重組質(zhì)粒對菌體生存并不是必需的，但攜帶有編碼某些特性的基因，其存在可使細(xì)菌細(xì)胞具有某些特性Plasmidsdon’tcontainthegeneticinformationfortheessentialmetabolicactivitiesofthecell,buttheygenerallydocontaingeneticinformationforspecialfeatures.

PlasmidProkaryoticcellshavesmallextra-chromosomalgeneticelementscalledplasmids.質(zhì)粒及其存在形態(tài)細(xì)菌細(xì)胞核外DNA—質(zhì)粒2

細(xì)

菌

質(zhì)

粒

性

狀1大腸桿菌中的F因子使宿主產(chǎn)生性纖毛，決定性別2大腸桿菌中的Col因子產(chǎn)生蛋白質(zhì)類殺菌素-大腸菌素3大腸桿菌中的Ent因子產(chǎn)生腸毒素4大腸桿菌中的Hty因子決定溶血素的產(chǎn)生5大腸桿菌中的RYB質(zhì)粒使宿主產(chǎn)生限制性內(nèi)切酶和甲基化酶6許多G-細(xì)菌中的R因子抗磺胺藥和多種抗生素7金黃色葡萄球菌中的P128因子抗Cd+2,Hg+2等重金屬離子8假單胞菌中的降解性質(zhì)粒降解某些復(fù)雜芳香族化合物9根癌病農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒能使感染植株發(fā)生根癌病特殊構(gòu)造-細(xì)菌莢膜（Capsule)1定義某些細(xì)菌在一定的營養(yǎng)條件下向細(xì)胞外分泌的一層粘性物質(zhì)。也稱為糖被（glycocalyx）分類

莢膜或大莢膜(Macrocapsule)：有一定外形，厚約200nm，粘性較大，穩(wěn)定

微莢膜(Microcapsule)：厚度在200nm以下，與細(xì)胞接合較緊，不易觀察到

粘液層(Slimelayer)：較疏松，無明顯形狀，可懸浮于基質(zhì)中，增加培養(yǎng)液黏度

菌膠團(tuán)（zoogloea）：通常情況下，每個(gè)菌體外面包圍一層莢膜。但有的細(xì)菌，它們的莢膜物質(zhì)互相融合。在一起成為一團(tuán)膠狀物，稱菌膠團(tuán)（zoogloea），其內(nèi)常包含有多個(gè)菌體。

細(xì)菌莢膜2S型菌落和R型菌落

S型菌落為產(chǎn)莢膜的細(xì)菌菌落因其通常光滑透明而稱之。R型菌落為不產(chǎn)莢膜的細(xì)菌菌落因其菌落表面較粗糙而稱之。

組成大多為多糖、多肽、蛋白質(zhì)，以多糖居多。細(xì)菌莢膜的主要作用：（1），保護(hù)作用：避免干旱損傷，防噬菌體吸附和裂解，防白細(xì)胞吞噬。（2），儲藏養(yǎng)料以備營養(yǎng)缺乏時(shí)重新利用。（3），作為透性屏障或離子交換系統(tǒng)，保護(hù)細(xì)菌免受重金屬離子的毒害。（4），表面附著作用。（5），細(xì)胞間的信息識別作用。（6），堆積代謝廢物。（7），作為主要表面抗原，是有些病原菌的毒力因子。（8）污水處理中形成具有良好功能與沉降性能的活性污泥

細(xì)菌莢膜3危害污染食品后產(chǎn)生黏液狀物黏附于牙齒表面引起齲齒細(xì)菌莢膜4特殊構(gòu)造-細(xì)菌鞭毛（Flagella)1定義某些細(xì)菌在細(xì)胞表面伸出細(xì)長、波曲、毛發(fā)狀的附屬絲狀物即為鞭毛特征長度常為菌體的若干倍，最長可達(dá)70mm，直徑為10~20nm。只有染色后才能在光鏡下觀察到鞭毛的主要成分是蛋白質(zhì)，另有少量的多糖或脂類。鞭毛蛋白占細(xì)胞蛋白的2%，為15000~40000Da鞭毛蛋白是一種抗原物質(zhì)，鞭毛抗原又稱H抗原。由于各細(xì)菌的鞭毛蛋白的氨基酸組成不同而抗原性質(zhì)不同，通過血清學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類鑒定。鞭毛的功能主要是運(yùn)動(dòng)，細(xì)菌鞭毛2分類：細(xì)菌鞭毛的數(shù)目和著生位置是細(xì)菌種的特征。一端生鞭毛(Monotrichaete)兩端生鞭毛(Amphitrichaete)叢生鞭毛(Lophotrichaete)周生鞭毛(Peritrichaete)光學(xué)顯微鏡觀察：鞭毛染色法懸滴法暗視野觀察運(yùn)動(dòng)半固體瓊脂穿刺培養(yǎng)

細(xì)菌鞭毛的著生方式細(xì)菌鞭毛4細(xì)菌鞭毛4由基體、鉤狀區(qū)、鞭毛絲組成細(xì)菌鞭毛結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性5特殊構(gòu)造-細(xì)菌纖毛1定義細(xì)菌纖毛(Pilusorfimbria)又稱傘毛，菌毛，是革藍(lán)氏陰性菌和少數(shù)陽性菌細(xì)胞表面著生的比鞭毛更細(xì)、短而直硬的、數(shù)量更多的絲狀體結(jié)構(gòu)長約0.5~6mm，個(gè)別可達(dá)20mm，直徑約3~7nm纖毛由纖毛蛋白(pillin)組成與鞭毛相似，起源與細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)基粒上不具運(yùn)動(dòng)性，但可有助于細(xì)胞在固體物表面的黏附。細(xì)菌纖毛2分類

普通纖毛（Commonpili）可增加細(xì)菌吸附于其他細(xì)胞和物體的能力。如腸道菌的Ⅰ型菌毛，它能牢固地吸附在動(dòng)植物、真菌以及多種其他細(xì)胞上，包括人的呼吸道、消化道和泌尿道的上皮細(xì)胞上；有的能吸附于紅細(xì)胞上，引起紅細(xì)胞凝集；有的是噬菌體的吸附位點(diǎn)。

性纖毛(Sexpiliorconjugalpili)少，僅1~4根，是細(xì)菌傳遞游離基因的器官，細(xì)菌結(jié)合時(shí)遺傳物質(zhì)的通道。現(xiàn)在很多學(xué)者趨向于用纖毛(fimbria)表示普通菌毛，而性毛則多指性纖毛。

細(xì)菌纖毛普通纖毛圖性纖毛圖特殊構(gòu)造-細(xì)菌芽孢（Spore)1定義

芽孢是某些細(xì)菌在其生活史的一定階段于營養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)形成的一個(gè)圓形或橢圓形或圓柱形結(jié)構(gòu)，也稱內(nèi)生孢子（Endospore)。含有芽孢的細(xì)胞稱為孢子囊（Sporangium)特性芽孢的著生位置、大小、形狀因種而異，可作鑒定依據(jù)芽孢有較厚的壁。有較強(qiáng)的折光性，不易染色一般一個(gè)細(xì)胞僅有一個(gè)芽孢，但也有少數(shù)細(xì)胞有2個(gè)者生成芽孢的細(xì)菌多為桿菌，球菌和螺旋菌僅少數(shù)種能生芽孢。

細(xì)菌芽孢2結(jié)構(gòu)示意圖芽孢的結(jié)構(gòu)：芽孢囊：是產(chǎn)芽孢菌的營養(yǎng)細(xì)胞外殼。孢外壁：主要含脂蛋白，透性差芽孢衣：主要含疏水角蛋白，抗酶解，抗藥物，多價(jià)陽離子難通過皮層：主要含有芽孢肽聚糖及DPA-Ca，不含胞壁酸，體積大、滲透壓高芽孢壁：含肽聚糖，不含胞壁酸芽孢質(zhì)膜：含磷脂、蛋白質(zhì)、可發(fā)展成新細(xì)胞的膜核心芽孢質(zhì)：含DPA-Ca、核糖體、RNA和酶核區(qū)：含DNASporulatingcellCentralcoreCortexSporecoat/membraneexosporiumMicrographofaendosporeVegetativecell細(xì)菌芽孢3芽孢形成過程

軸絲形成隔膜形成前孢子形成皮層形成孢子外殼層形成芽孢成熟芽孢釋放細(xì)菌芽孢形成示意圖細(xì)菌芽孢特性芽孢含水量低，使核酸和蛋白質(zhì)不易變性。

酶組成型與營養(yǎng)細(xì)胞的酶組成型有差異，只含有少量酶，并處于不活躍狀態(tài)。

抗逆性特強(qiáng)抗高溫，抗熱性的酶有關(guān)。

DPA鈣鹽的存在可改變酶的構(gòu)型，使酶對熱相當(dāng)穩(wěn)定。

抗干燥抗低溫含有高量的2，6-吡啶二羧酸（Dipicolinicacid,DPA),在營養(yǎng)細(xì)胞和其他生物細(xì)胞中不存在芽孢在適宜的條件下可萌發(fā)。萌發(fā)時(shí)酶活性發(fā)生改變、抗逆性和DPA喪失芽孢沒有繁殖意義，僅是一個(gè)休眠體。濕熱滅菌：121度15分鐘以上。干熱滅菌：150-160度1-2小時(shí)。細(xì)菌芽孢的伴孢晶體伴孢晶體(Sporecompanionedcrystal)是芽孢桿菌屬（Bacillus）的某些種如蘇云金桿菌（B.thuringiensis）在形成芽孢時(shí)同時(shí)形成的一顆菱形或雙椎形的堿性蛋白質(zhì)。它主要對鱗翅目的昆蟲有毒性，由于這種晶體毒素對人畜毒性很低，故國內(nèi)外均以工業(yè)化方式大量生產(chǎn)菌劑，以殺死某些農(nóng)業(yè)害蟲。

芽孢和伴孢晶體圖細(xì)菌孢囊1孢囊(Cyst)某些細(xì)菌形成的休眠體構(gòu)造，如固氮菌的孢囊（Cyst），粘球菌的黏液孢子（Myxospore)，蛭弧菌的蛭孢囊（bdellocyst)固氮菌孢囊

球形或卵圓形，中心為一稠密的中心體，含有聚羥丁酸顆粒，有內(nèi)外2層壁圍繞中心體，孢子外壁密度大而堅(jiān)硬，為緊密多層膜片狀結(jié)構(gòu)，化學(xué)組成為32%碳水化合物，28%蛋白質(zhì)，30%脂類和3.2%灰分。內(nèi)壁密度小，寬而均勻，化學(xué)成分為44%碳水化合物，9.1%蛋白質(zhì)，37%脂類和4.1%灰分。固氮菌的孢囊具有抗干燥、抗機(jī)械破壞、抗電離輻射的作用，但并不特別抗熱，也不完全休眠，能迅速氧化外源性的能源。

細(xì)菌孢囊固氮菌的營養(yǎng)細(xì)胞和孢囊圖固氮菌的孢囊結(jié)構(gòu)圖ABC細(xì)菌繁殖1細(xì)菌繁殖(Bacterialreproduction)

一般進(jìn)行無性繁殖，即細(xì)胞的橫分裂，稱為裂殖。細(xì)菌除無性繁殖外，電鏡觀察和遺傳學(xué)研究已證明細(xì)菌存在著有性接合。然而細(xì)菌有性接合較少，以無性繁殖為主。同形裂殖：絕大多數(shù)類群在分裂時(shí)產(chǎn)生大小相等和形態(tài)相似的兩個(gè)子細(xì)胞，稱作同形裂殖。

異形分裂：少數(shù)種類如柄細(xì)菌分裂后產(chǎn)生一個(gè)有柄不運(yùn)動(dòng)和一個(gè)無柄有鞭毛的子細(xì)胞，稱為異形分裂

。裂殖步驟核的分裂和隔膜形成形成橫隔壁子細(xì)胞分離細(xì)菌繁殖2球菌的分裂圖桿菌的分裂圖細(xì)菌菌落1細(xì)菌菌落（Colony）一個(gè)或幾個(gè)細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上經(jīng)分裂生長形成的成千上萬個(gè)細(xì)胞聚集在一起肉眼可見的群體即為菌落。如果一個(gè)菌落是由一個(gè)細(xì)菌菌體生長、繁殖而成，則稱為純培養(yǎng)Pureculture各種細(xì)菌菌落的形狀、大小、光澤、邊緣、質(zhì)地、隆起度、有無色素等等不一，可作分類依據(jù)。細(xì)菌菌落形態(tài)特征圖細(xì)菌菌落2細(xì)菌菌落1細(xì)菌菌落2細(xì)菌菌落3細(xì)菌菌落3細(xì)菌菌落4細(xì)菌的液體培養(yǎng)細(xì)菌的液體培養(yǎng)

此也是鑒定細(xì)菌種類的一個(gè)重要特性，細(xì)菌的液體培養(yǎng)性狀很不一樣細(xì)菌的液體培養(yǎng)性狀圖第二節(jié)

放線菌（Actinomycete)放線菌的基本特點(diǎn)分枝絲狀體，原核微生物革藍(lán)氏染色陽性反應(yīng)不運(yùn)動(dòng)大部分腐生菌，少數(shù)寄生菌，也有致病菌抗生素的主要產(chǎn)生菌許多酶和維生素的產(chǎn)生菌甾體轉(zhuǎn)化、石油脫蠟、污水處理某些與植物共生固氮放線菌的形態(tài)構(gòu)造放線菌的菌體為單細(xì)胞，最簡單的為桿狀或有原始菌絲，大部分放線菌由分枝發(fā)達(dá)的菌絲組成。菌絲無隔膜，菌絲直徑與桿狀細(xì)菌差不多，大約1μm。細(xì)胞壁中含有N-乙酰胞壁酸與二氨基庚二酸，而不含幾丁質(zhì)與纖維素。

以典型的鏈霉菌屬（Streptomyces)為代表

基內(nèi)菌絲(Substratemycelium)或稱營養(yǎng)菌絲(Vegetativemycelium)——生于培養(yǎng)基內(nèi)，吸收營養(yǎng)氣生菌絲(aerialmycelium)或稱二級菌絲(secondarymycelium)——伸向空間，形態(tài)各異，產(chǎn)生色素孢子絲——形態(tài)和排列各異，形成分生孢子分生孢子(Conidium)——孢子絲生長到一定階段斷裂為孢子，或稱分生孢子(conidium)。孢子有球形、橢圓形、桿形、瓜子形等不同形狀。在電子顯微鏡下可見孢子表面結(jié)構(gòu)，有的光滑、有的帶小疣、有的生刺或毛發(fā)狀。孢子常具有不同色素。孢子形狀、表面結(jié)構(gòu)、顏色等均為鑒定放線菌菌種的依據(jù)。

ChainofconidiosporesAgarsurfaceSubstratemyceliumAerialhyphaeThecrosssectionofanactinomycetecolonyshowingthesubstratemyceliumandaerialmyceliumwithchainsofconidiospores放線菌孢

子絲的類型一種鏈霉菌的菌落鏈霉菌菌落與其他細(xì)菌菌落的區(qū)別鏈霉菌菌落對其他細(xì)菌的拮抗鏈霉菌分泌抗生素抗生素鏈霉菌放線菌的繁殖放線菌的繁殖

無性孢子——分生孢子菌絲片段用電子顯微技術(shù)和超薄切片的研究表明，放線菌通過產(chǎn)生橫隔膜的方式使孢子絲分裂成為一串分生孢子。

鏈霉菌的生活史圖放線菌的菌落特征以鏈霉菌為代表的菌落具有向周圍放射狀菌絲，短絨毛狀，形成孢子后呈粉末狀，干燥，背面呈同心圓，未形成氣生菌絲時(shí)與細(xì)菌菌落相似質(zhì)地致密，堅(jiān)實(shí)，多皺，與培養(yǎng)基結(jié)合緊密，不易挑起生長緩慢，菌落較小產(chǎn)各種色素，有冰片香味以諾卡氏菌（Nocardia)為代表

由于此菌不形成大量的菌絲體，僅有基內(nèi)菌絲，結(jié)構(gòu)松散，粘著力差，易粉碎。放線菌菌落常具土腥味。

放線菌的代表性屬鏈霉菌屬（Streptomyces）

小單孢菌屬（Micromonospora）諾卡氏菌屬（Nocardia）放線菌屬（Actinomyces）游動(dòng)放線菌屬（Actinoplanes）鏈霉菌屬

(Streptomyces)鏈霉菌屬有發(fā)育良好的分枝狀菌絲體，菌絲無隔膜，直徑約0.4-1μm，長短不一，多核。菌絲體有營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲之分。孢子絲再形成分生孢子。鏈霉菌主要借分生孢子繁殖

。已知的鏈霉菌屬的菌有千余種，大多生長在含水量較低、通氣良好的土壤中。鏈霉菌能分解纖維素、石蠟、蠟與各種碳?xì)浠衔铩ｆ溍咕钱a(chǎn)生抗生素菌株的主要來源。許多著名的常用的抗生素如鏈霉素、土霉素，抗腫瘤的博來霉素、絲裂霉素，抗真菌的制霉菌素，抗結(jié)核的卡那霉素，能有效防治水稻紋枯病的井岡霉素等，都是鏈霉菌屬的種的次生代謝產(chǎn)物。小單孢菌屬

(Micromonospora)該屬菌基內(nèi)菌絲發(fā)育良好，多分枝，無橫隔，不斷裂，直徑為0.3~0.6μm，一般不形成氣生菌絲體。孢子單生，無柄，直接從基內(nèi)菌絲上產(chǎn)生，或在基內(nèi)菌絲上長出短孢子梗，頂端著生一個(gè)孢子

。小單孢菌屬與鏈霉菌屬相比，菌絲體較細(xì)、無氣生菌絲；菌落小，一般為2~3mm，呈橙黃色或紅色，也有深褐、黑色、藍(lán)色者；菌絲生長力較弱，一般在15~20天便停止發(fā)育，生長溫度略高，一般為32℃~37℃，所以很易區(qū)別開。此屬多分布于土壤或堆肥中。慶大霉素即由棘孢小單孢菌(Micromonosporaechinospora)產(chǎn)生。

諾卡氏菌屬

(Nocardia)

諾卡氏菌在培養(yǎng)基上形成典型的菌絲體，菌絲纖細(xì)，多數(shù)彎曲如樹根狀，生長到十幾小時(shí)時(shí)開始形成橫隔膜，并斷裂成多形態(tài)的桿狀、球狀或帶叉的桿狀體。諾卡氏菌屬中大多數(shù)種無氣生菌絲，只有基內(nèi)菌絲，菌落禿裸；有的則在基內(nèi)菌絲體上覆蓋著極薄一層氣生菌絲，有橫隔，斷裂成桿狀

。菌落比鏈霉菌的小，表面多皺，致密干燥，或平滑凸起不等，有黃、黃綠、紅橙等顏色。

利福霉素由地中海諾卡氏菌(N.mediterranei)產(chǎn)生。有些諾卡氏菌可用于石油脫蠟、烴類發(fā)酵以及污水處理中分解腈類化合物。

放線菌屬

(Actinomyces)

該屬僅有基內(nèi)菌絲，有橫隔，易斷裂成“V”形或“Y”形體。菌落污白色。一般為厭氧或兼性厭氧菌，因此，在CO2氣體存在下容易生長。放線菌屬多為致病菌。

典型種為牛型放線菌(Actinomycesbovis)，原始發(fā)現(xiàn)于牛的顎腫病，通常見于動(dòng)物口腔內(nèi)。另一個(gè)是衣氏放線菌(Act.israeli)，寄生在人體上，可引起后顎骨瘤腫病和肺臟及胸部的放線菌病。

游動(dòng)放線菌屬

(Actinoplanes)

游動(dòng)放線菌屬以基內(nèi)菌絲為主，有的有氣生菌絲，有的氣生菌絲少，菌絲有隔或無隔。在基內(nèi)菌絲上生孢囊梗，梗頂端生孢囊，孢囊成熟，釋放出有鞭毛、在水中能運(yùn)動(dòng)的游動(dòng)孢子，見圖

游動(dòng)放線菌屬的形態(tài)(引自Prescottetal.,2002)

A.游動(dòng)放線菌孢囊的發(fā)育B.游動(dòng)放線菌孢囊孢子成熟并釋放出來

A.B.第三節(jié)

藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria,Blue-greenalgae藍(lán)細(xì)菌的一般特征原核微生物，無有絲分裂，細(xì)胞壁與革藍(lán)氏陰性菌相似光合微生物主要進(jìn)行分裂繁殖。也有通過分裂在母細(xì)胞內(nèi)形成許多球形稱為小孢子(Baeocyte)的小細(xì)胞，母細(xì)胞破裂后釋放出的小孢子可膨大成營養(yǎng)細(xì)胞。也有在母細(xì)胞頂端以不對稱的縊縮分裂形成外生孢子。也有以菌絲斷裂釋放出同源絲段(Homogonium)有些絲狀藍(lán)細(xì)菌可形成靜息孢子(Akinete)作為休眠體藍(lán)細(xì)菌的形態(tài)構(gòu)造形態(tài)差異很大，單細(xì)胞的求狀、桿狀、長絲狀體，或有分枝，或有分化大小差異也很大，直徑不足1mm至60mm常有膠質(zhì)外套，將多個(gè)菌體或細(xì)胞聚集在一起無鞭毛，但能借助于黏液在固體表面滑行。運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出趨化性和趨光性細(xì)胞質(zhì)中存在有氣泡，以利于菌體漂浮，保持在獲得光線的最佳位置在藍(lán)細(xì)菌絲狀體中間隔有比普通細(xì)胞稍大、較透亮的厚壁細(xì)胞，稱為異形胞（Heterocyst)。異形胞不含有光合系統(tǒng)，但含有固氮系統(tǒng)CyanobacteriaThecyanobacteriahavetypicalprokaryoticcellstructuresandanormalgram-negativecellwall.Theyrangeindiameterfromabout1–10μmandmaybeunicellularorformfilaments.Theyhavechlorophyllandcarryoutoxygen-producingphotosynthesis,muchasplantsandtheeukaryoticalgaedo.

FilamentousCyanobacterium,

Anabaenasp.

(SEMx5,000)NonfilamentouscyanobacteriaThemorphologicaldiversityofthecyanobacteriaisconsiderable.Bothunicellularandfilamentousformsareknown,andconsiderablevariationwithinthesemorphologicaltypesoccurs.

Heterocystshaveintercellularconnectionswithadjacentvegetativecells,andthereismutualexchangeofmaterialsbetweenthesecells,withproductsofphotosynthesismovingfromvegetativecellstoheterocystsandproductsofnitrogenfixationmovingfromheterocyststovegetativecells.

PhotosynthesisNitrogenfixationMainfunctionofCyanobacteriaThenutritionofcyanobacteriaissimple.Vitaminsarenotrequired,andnitrateorammoniaisusedasnitrogensource.Nitrogen-fixingspeciesarecommon.Mostspeciestestedareobligatephototrophs,However,somecyanobacteriaareabletogrowinthedarkonorganiccompounds,usingtheorganicmaterialasbothcarbonandenergysource.Physiologyofcyanobacteria:Problems:Manycyanobacteriaproducepotentneurotoxins,andduringwaterbloomswhenmassiveaccumulationsofcyanobacteriamaydevelop,animalsingestingsuchwatermaysuccumbrapidly.一些常見的藍(lán)細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌的光合作用大多藍(lán)細(xì)菌光合色素位于類囊體(Thylakoid)的片層膜中，某些單細(xì)胞藍(lán)細(xì)菌的光合中心和電子傳遞系統(tǒng)位于細(xì)胞膜上，而藻膽色素位于細(xì)胞膜下的內(nèi)褶層中類囊體中含有葉綠素a、類胡蘿卜素和光合電子傳遞鏈的有關(guān)組分，外表面排列有藻膽蛋白體(Phycobilisome)顆粒，內(nèi)含藻膽蛋白(Phycobiliproteins)。葉綠素a在光合系統(tǒng)中發(fā)揮作用藻膽素(Phycobilin)為水溶性色素，在光合作用中吸收光能，并將其轉(zhuǎn)移到光合系統(tǒng)中，藍(lán)細(xì)菌特有。包括藻藍(lán)素(Phycocanobilin)和藻紅素(Phycoerythrin)，比例因環(huán)境不同而異。藍(lán)細(xì)菌的生活特征光能自養(yǎng)型微生物，可以產(chǎn)氧型光合作用同化許多種可固定氮素喜中溫，但生存溫度范圍很寬惡性繁殖時(shí)形成“水華”(Waterbloom)，海洋里形成“赤潮”(Raltide)，產(chǎn)生的藻類毒素可積累在貝類中，人們食用貝類時(shí)易發(fā)生中毒藍(lán)細(xì)菌的代表類群色球藍(lán)細(xì)菌群單細(xì)胞，球形至桿形，二分裂或芽生繁殖，單生或聚集，有莢膜或黏液。代表如粘桿菌屬（Gloeobacter）寬球藍(lán)細(xì)菌群從營養(yǎng)細(xì)胞復(fù)分裂形成球形小孢子繁殖，有些則通過二分裂繁殖。代表有寬球藍(lán)細(xì)菌屬（Pleurocapsa）顫藍(lán)細(xì)菌群二分裂，只產(chǎn)生營養(yǎng)菌絲，無異形胞。代表有顫藍(lán)細(xì)菌屬（Oscillatoria)念珠藍(lán)細(xì)菌群在一個(gè)平面上進(jìn)行二分裂并產(chǎn)生異形胞，絲狀。代表有念珠藍(lán)細(xì)菌屬（Nostoc）和魚腥藍(lán)細(xì)菌屬(Anabaena)真枝藍(lán)細(xì)菌群多平面、多方向分裂，有異形胞，絲狀。代表有飛氏藍(lán)細(xì)菌屬（Fischerella)第四節(jié)古細(xì)菌ArchaeaArchaebacteria生命三域ThethirddomainsoflifeorganismsbyC.Woesein1977foundthatthesequencesof16SrRNAinmethanogenicbacteriaarespecificanddifferentfromotherorganismgroups,includingtraditionalbacteria,actinomycetes,algae,yeast,mould,protozoaetc.cellorganismsafteranalysesof16SrRNAsequencesofmorethan60speciesofbacteria

Proposedthethirddomainoflifeorganism

--------Archaebacteria--------Archaea(renamed)Thesimilarityof16SrRNAsequencesinthreedomainsoflife

<60%ofthesimilarityof16SrRNAsequencesamongthreedomains>70%ofthesimilarityof16SrRNAsequencesinthesamedomainThethreedomainsoflife

Bacteria(細(xì)菌域)Archaea(古菌域)Eucarya(真核生物域)Generalcharacteristicsofarchaea

---------細(xì)菌的形式，真核生物的內(nèi)涵是一群具有獨(dú)特基因結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)發(fā)育生物大分子序列的單細(xì)胞生物，生活在極端生境或生命出現(xiàn)初期的自然環(huán)境中營自養(yǎng)或異養(yǎng)生活具有特殊生理功能，如可在超高溫、高酸、高堿、高鹽和無氧狀態(tài)生存具有獨(dú)特的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞壁骨架為蛋白質(zhì)或假肽聚糖，細(xì)胞膜含甘油醚鍵，代謝不同于細(xì)菌，也不同于真核生物在細(xì)胞大小、結(jié)構(gòu)、基因組結(jié)構(gòu)方面于細(xì)菌相似在遺傳信息的傳遞和可能標(biāo)志系統(tǒng)發(fā)育的信息物質(zhì)方面更類似于真核生物生命三域系統(tǒng)發(fā)育樹古細(xì)菌屬原核微生物，但與真細(xì)菌有差別：（1）細(xì)胞壁組分獨(dú)特，有具蛋白質(zhì)性質(zhì)，有具雜多糖性質(zhì)，也有類似于肽聚糖，但都無胞壁酸、D-型氨基酸和二氨基庚二酸（2）細(xì)胞膜中的類脂不可皂化，中性類脂為類異戊二烯(Isoprenoid)，極性脂為植烷甘油醚(Phytanylglycerolethers)（3）細(xì)胞內(nèi)16SrRNA的核苷酸序列獨(dú)特，不同于真細(xì)菌，也不同于真核生物(4)具有類似于真核生物的基因轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)，不被利福平所抑制古細(xì)菌、真細(xì)菌和真核生物的差異古菌的系統(tǒng)發(fā)育樹古細(xì)菌的類群1產(chǎn)甲烷古細(xì)菌群（methanogenicarchaea)

是一類在形態(tài)和生理方面有極大差異的能產(chǎn)甲烷的嚴(yán)格厭氧細(xì)菌。胞內(nèi)有CoM、亞甲基喋呤和甲烷呋喃等輔酶。以簡單的二碳化合物和甲基物、二氧化碳為基質(zhì)產(chǎn)甲烷和合成細(xì)胞物質(zhì)。廣泛存在于自然界厭氧環(huán)境中還原硫酸鹽的古細(xì)菌群(sulfate-reducingarchaea)

主要是古生球菌目（Archaeglobales）。球狀，單個(gè)或成對。利用氫、甲酸、乳酸、葡萄糖和酵母粉為電子供體，硫酸鹽、亞硫酸鹽、和硫代硫酸鹽為電子受體，但不利用元素硫。代表種閃古生球菌（Archaeoglobusfulgidus）一些產(chǎn)甲烷細(xì)菌古細(xì)菌的類群2極端嗜鹽的古細(xì)菌群(hyperthermophilicarchaea)

是指能在很高濃度甚至接近飽和濃度的溶液中生活的一類細(xì)菌生長需要的鹽濃度為1.5molL-1（約9%）NaCl，大多數(shù)種在3.5~4.0molL-1NaCl時(shí)生長最好嚴(yán)格好氧，化能有機(jī)營養(yǎng)，利用氨基酸或碳水化合物作碳源細(xì)胞內(nèi)積累高濃度的來進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)含有C50類胡蘿卜素，使菌體呈現(xiàn)紅色分布于鹽湖和曬鹽池，可引起腌制食品腐敗和脫色古細(xì)菌類群3無細(xì)胞壁的古細(xì)菌群(Archaeawithoutcellwall)

主要指熱源體屬（Thermoplasma）的細(xì)菌。細(xì)胞無壁，僅有3層膜包圍5~10nm厚。細(xì)胞膜含有帶二甘油四醚側(cè)鏈的40碳類異戊二烯的醚酯兼性厭氧，專性嗜酸嗜熱，最適宜在55~59oC和pH1~2條件下生長，細(xì)胞在中性時(shí)溶解化能有機(jī)營養(yǎng)型，生長和繁殖需要酵母粉熱源體自由生活在自身發(fā)熱的廢煤渣中自養(yǎng)古生球菌（Archaeoglobuslithotrophicus）(A)和嗜酸熱原體（Thermoplasmaacidophilum）（B）

AB古細(xì)菌類群4極端嗜熱的代謝元素硫的古細(xì)菌群(extremothermophilicsulfurarchaea)這時(shí)依賴元素硫并能在高溫（80~100℃）、高酸度（pH1~3）下生活的特殊類群在形態(tài)上有較大差異生活在含硫溫泉、火山口、燃燒后的煤礦等自然環(huán)境有化能自養(yǎng)、化能異養(yǎng)和兼性3種不同的營養(yǎng)類型第五節(jié)

其他原核微生物Otherprocaryotes其他原核微生物立克次氏體(Rickettsia)枝原體(Mycoplasma)衣原體(Chlamydia)螺旋體(Spirochactes)粘細(xì)菌(Myxobacteria)鞘細(xì)菌(Sheathbacteria)蛭弧菌(Bdellovibrio)立克次氏體(Rickettsia)立克次氏體首先從斑疹傷寒患者發(fā)現(xiàn)的病原體（0.3~0.7）mmx（1~2）mm的球、桿狀體細(xì)胞結(jié)構(gòu)宇細(xì)菌細(xì)胞相似，具典型的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜。細(xì)胞壁與革藍(lán)氏陰性菌相似，由脂多糖和蛋白質(zhì)組成。由DNA和RNA2種核酸，另有蛋白質(zhì)、中性脂肪、磷脂、多糖和某些酶類專性細(xì)胞內(nèi)寄生生物，在細(xì)胞內(nèi)行二分裂法繁殖，不能獨(dú)立生活，宿主為虱、蚤、螨等節(jié)肢動(dòng)物，并可傳染至人或其他哺乳類動(dòng)物。人的斑疹傷寒、Q熱、恙蟲熱對理化因素的抵抗力弱，56oC30分鐘即可滅活，對化學(xué)消毒劑和常用抗生素敏感已發(fā)現(xiàn)類立克次氏體（Rickettsia-likeorganisms,RLO）或稱類立克次氏體細(xì)菌（Rickettsia-likebacteria,RLB），植物的新病原枝原體(Mycoplasma)1枝原體又稱菌原體，是一類無細(xì)胞壁、能在體外營獨(dú)立生活的最小單細(xì)胞微生物，最早(1898年)從患胸膜肺炎的牛體中分離得到

。不具細(xì)胞壁僅在細(xì)胞質(zhì)表面又一種包含有3層細(xì)胞質(zhì)膜。內(nèi)外層為蛋白質(zhì)和糖類，中層為類制和膽固醇。質(zhì)膜含有甾醇，不同于其他原核微生物細(xì)胞柔軟，形態(tài)多變，即具多形性，大小不同、長短不一，球狀、絲狀、分枝狀二分裂繁殖為主，也有芽殖，或球狀體長出絲狀體，絲狀體又凝集成鏈球狀，釋放出小球狀體枝原體2可在人工培養(yǎng)基上生長的最小細(xì)胞生物，菌落小，直徑僅為0.1~1.0mm，并呈典型的油煎蛋狀，中央厚，邊緣薄，埋于瓊脂。需豐富的營養(yǎng)物枝原體生長不受青霉素、環(huán)絲氨酸等阻礙細(xì)胞壁合成的抗生素的抑制，但對土霉素、四環(huán)素等較敏感好氣或厭氣，最適溫度為37oC與L-型細(xì)菌極其相似，菌落也相象，但枝原體從無合成細(xì)胞壁的能力，L-型細(xì)菌具有恢復(fù)細(xì)胞壁的能力已發(fā)現(xiàn)寄生于植物的類枝原體（Mycoplasma-like

body,MLB），于枝原體的形態(tài)特征相似，但枝原體寄生于動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞間，而類枝原體寄生于植物細(xì)胞內(nèi)枝原體人型支原體的油煎蛋狀菌落肺炎支原體在固體培養(yǎng)基上的菌落衣原體1是一類專性在細(xì)胞內(nèi)寄生的寄生物，在細(xì)胞內(nèi)發(fā)育繁殖、有獨(dú)特的生活周期衣原體細(xì)胞較立克次氏體稍小，形態(tài)相似，球形或橢圓形，直徑在(0.2~0.3)mm革藍(lán)氏陰性。細(xì)胞內(nèi)有蛋白質(zhì)、核酸、脂類和多糖。核酸有2類衣原體在細(xì)胞內(nèi)呈現(xiàn)2種形態(tài)：原體（Elementarybody）和始體（Initialbody），分別代表2個(gè)繁殖時(shí)期原體為圓形顆粒，中央有致密的類核結(jié)構(gòu)，具感染性，吸附于易感細(xì)胞表面，經(jīng)細(xì)胞吞飲進(jìn)入細(xì)胞，并使細(xì)胞呈空胞，原體長大演化為始體始體無類核結(jié)構(gòu)，染色質(zhì)分散呈纖細(xì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。無感染性但易二分裂繁殖，形成新的原體衣原體2有一定的代謝能力但無獨(dú)立的產(chǎn)能系統(tǒng)。必需從宿主細(xì)胞獲取能量、酶類和一些小分子化合物，不能獨(dú)立生活，也難以人工培養(yǎng)對熱敏感，56~60oC下僅能存活5~10min常用消毒劑可迅速殺滅衣原體。多種抗生素可抑制其生長衣原體不需媒介可直接侵染鳥類、動(dòng)物和人類。人的砂眼即是砂眼衣原體（Chlamydia

trachomatis）侵染所致，甚至引起結(jié)膜炎、角膜炎、角膜血管翳等臨床癥狀，成為致盲的重要原因。絕大多數(shù)衣原體能在6~8日齡的雞胚卵黃囊中繁殖。沙眼衣原體是由我國學(xué)者湯飛凡等于1956年用這種方法首先分離培養(yǎng)成功的。

衣原體的生活循環(huán)史沙眼衣原體始體沙眼衣原體原體沙眼衣原體包涵體螺旋體螺旋體不同于螺菌，是介于細(xì)菌和原生動(dòng)物之間的單細(xì)胞原核生物菌體細(xì)長，螺旋狀，有屈撓性，（0.1~3）mmx(5~250）mm，螺旋的數(shù)目、螺距和形狀因種各異細(xì)胞的主體部分為有細(xì)胞質(zhì)和核區(qū)構(gòu)成的原生質(zhì)柱，外包有類似細(xì)菌的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，但細(xì)胞壁不及細(xì)菌細(xì)胞壁堅(jiān)硬。每個(gè)細(xì)胞間有2根以上的軸絲相連，其化學(xué)成分類似于細(xì)菌鞭毛，能推動(dòng)螺旋體運(yùn)動(dòng)螺旋體異橫斷分裂，不產(chǎn)無性或有性孢子螺旋體和粘細(xì)菌螺旋體粘細(xì)菌蒼白密螺旋體（A)、回歸熱螺旋體(B)和鉤端螺旋體(C)ABC粘細(xì)菌革藍(lán)氏陰性菌。化能異養(yǎng)，依賴活或死的微生物細(xì)胞生長具有特殊的生活史，包括營養(yǎng)細(xì)胞階段和子實(shí)體休眠階段。營養(yǎng)細(xì)胞階段為小桿狀，橫斷分裂繁殖。營養(yǎng)細(xì)胞發(fā)育到一定階段在適宜條件下異群有動(dòng)的營養(yǎng)細(xì)胞在一定位置聚集成團(tuán)，形成子實(shí)體子實(shí)體有黏液和菌體細(xì)胞組成，具有一定的形狀、大小和顏色（內(nèi)含類胡蘿卜素）。子實(shí)體內(nèi)的菌體細(xì)胞變?yōu)橛姓酃庑缘男菝呒?xì)胞粘孢子（Myxospore),包有堅(jiān)固莢膜的粘孢子稱為小孢囊（Microcyst）嚴(yán)格好氧。分泌抗生素，殺死寄主細(xì)胞，再分泌胞外酶，潰溶細(xì)胞，吸收水解產(chǎn)物作營養(yǎng)蛭弧菌

是寄生于其他細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)并能導(dǎo)致其裂解的一類細(xì)菌蛭弧菌形態(tài)各異，弧狀、逗點(diǎn)狀，螺旋狀。大小為（0.3~0.6）X（0.8~1.2）mm。有一根很粗的有鞘鞭毛，活躍運(yùn)動(dòng)能粘在寄主細(xì)胞表面，穿透寄主細(xì)胞壁，并在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間生長，從寄主原生質(zhì)獲取營養(yǎng)蛭弧菌進(jìn)入寄主細(xì)胞后，失去鞭毛，菌體伸長為螺旋形，進(jìn)行分裂繁殖?？煞謱Ｐ约纳▋H寄生于革藍(lán)氏陰性菌）和兼性寄生2類在平板上蛭弧菌可使寄主菌苔出現(xiàn)噬菌斑，但需較長時(shí)間可用于污染環(huán)境的治理和動(dòng)植物細(xì)菌性病害的防治鞘細(xì)菌和蛭弧菌鞘細(xì)菌圖蛭弧菌圖鞘細(xì)菌指許多細(xì)菌共處于一個(gè)共同的鞘內(nèi)并做直線排列的細(xì)菌。這類細(xì)菌稱為發(fā)生體（Trichome)單個(gè)細(xì)菌為桿狀，（1~2）mmx（3~8）mm,具極生或偏極生鞭毛。G-鞘的主要成分為葡萄糖、果糖、半乳糖、葡萄糖醛酸和鐵或錳的氧化物構(gòu)成。隨菌齡增加，鐵錳氧化物沉積增加而變硬。鞘上有固著器可固定于固形物上化能有機(jī)營養(yǎng)型，分解有機(jī)物能力強(qiáng)。專性好氧菌。適宜pH6~8，28~30oC常見于活性污泥，數(shù)量過多時(shí)引發(fā)污泥膨脹第六節(jié)

原核微生物的分類和鑒定ClassificationandIdentificationofProcaryotes

微生物分類學(xué)微生物分類學(xué)(Taxonomy)是一門按微生物類群的親緣關(guān)系把它們安排成條理清楚的各種分類單元或分類群（Taxon）的科學(xué)分類學(xué)的任務(wù)分類（Classification）：是指根據(jù)相似性或親緣關(guān)系，將一個(gè)有機(jī)體放在一個(gè)單元中命名（Nom