第一章細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)細(xì)菌分類細(xì)菌的分層結(jié)構(gòu)細(xì)菌的繁殖細(xì)菌是大家比較熟悉的名字，因?yàn)橛泻芏嗉膊∈撬鼈円鸬?，如鼠疫桿菌、霍亂弧菌、破傷風(fēng)桿菌、肺炎雙球菌等致病菌對(duì)人類有害；那些腐敗菌常引起食物和工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品腐爛變質(zhì)，并散發(fā)出特殊的臭味或酸敗味。鼠疫桿菌但是，大多數(shù)細(xì)菌是和人類和平共處的，對(duì)人類不僅無(wú)害而且有益，能給人類帶來(lái)很大好處。例如：人們利用谷氨酸棒桿菌制造食用味精，用乳酸菌生產(chǎn)酸乳，用蘇云金桿菌生產(chǎn)殺蟲劑，利用產(chǎn)甲烷菌生產(chǎn)沼氣，以及借助細(xì)菌來(lái)冶煉金屬、凈化污水、制作使莊稼增產(chǎn)的細(xì)菌肥料等。細(xì)菌的外形與大小細(xì)菌：?jiǎn)渭?xì)胞不分枝的原核微生物。細(xì)菌細(xì)胞微小而透明，通常用適當(dāng)染料染色后顯微鏡觀察圖1-1常見(jiàn)的三種細(xì)菌典型形態(tài)A.球菌B.桿菌C.弧菌球菌

球菌就是球形的細(xì)菌，它是這類細(xì)菌的總稱，細(xì)胞呈球形或橢圓形。l．單球菌2．雙球菌3．鏈球菌4．四聯(lián)球菌5．八疊球菌6．葡萄球菌圖1-2桿菌細(xì)胞呈桿狀或圓柱狀，菌體直或稍彎，粗短或細(xì)長(zhǎng)。末端鈍圓、尖、膨大或平裁狀。直徑在0.5～1um×1～5um（寬徑×長(zhǎng)）細(xì)長(zhǎng)的桿菌又稱為？絲狀菌可引起活性污泥膨脹——第四章、第八章弧菌

弧菌細(xì)胞呈弧形，其中若菌體多于一個(gè)彎曲，其程度超過(guò)一圈，又稱為螺旋菌。直徑在0.5～5um，長(zhǎng)度不等。

弧菌螺旋菌

細(xì)菌細(xì)胞由外向里依次有鞭毛、菌（纖）毛、莢膜、細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)中又有液泡、儲(chǔ)存性顆粒、核質(zhì)等。細(xì)菌的構(gòu)造

圖1-3細(xì)菌的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁功能提問(wèn)：哪些功能？①固定細(xì)胞外形；②保護(hù)細(xì)胞免受外力的損傷；③阻攔大分子物質(zhì)進(jìn)人細(xì)胞；④使某些細(xì)菌具有致病性及對(duì)噬菌體的敏感性。傷寒桿菌細(xì)胞壁中含毒素

兩種最常見(jiàn)的細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)革蘭氏染色時(shí)差異顯著1884年丹麥醫(yī)師Gram所發(fā)明

革

蘭

氏

染

色

法1.涂片固定2.單染—結(jié)晶紫染液第一次染色

1min

3.媒染—碘-碘化鉀溶液浸濕30S4.脫色—95%乙醇溶液進(jìn)行顏色洗脫5.復(fù)染—紅色的藩紅染液第二次染色

呈現(xiàn)第二次染色的效果紅色；稱革蘭氏陰性菌（紅陰G-）細(xì)菌呈現(xiàn)第一次染色的效果紫色，革蘭氏陽(yáng)性菌（紫陽(yáng)G＋）；G+菌細(xì)胞壁G-菌細(xì)胞壁G-菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)圖解請(qǐng)對(duì)照兩種細(xì)菌細(xì)胞壁的不同結(jié)構(gòu)，說(shuō)明為什么染色上會(huì)有區(qū)別？＊細(xì)菌可作為重金屬吸附劑使用？與細(xì)菌細(xì)胞壁的哪些性質(zhì)有關(guān)？開發(fā)與應(yīng)用情況如何？細(xì)胞內(nèi)含物1．氣泡（水生細(xì)菌）提問(wèn)：功能？相當(dāng)于魚的魚漂2．異染顆粒藍(lán)色侵染呈紫紅色?；瘜W(xué)本質(zhì)——偏磷酸鹽的聚合物。功能？磷源和能源性貯藏物，3．聚

-羥基丁酸（簡(jiǎn)稱PHB）顆粒

功能？能量的貯存物;調(diào)節(jié)pH4．糖原和淀粉粒5．硫粒某些化能自養(yǎng)型硫細(xì)菌，貯存的能源物質(zhì)，

通常，一種細(xì)菌只含有一種或兩種內(nèi)含顆粒。核質(zhì)體——原核生物所特有的原始細(xì)胞核。細(xì)菌的核質(zhì)體是一個(gè)大型環(huán)狀的雙鏈DNA分子，長(zhǎng)度0．25mm~3mm，為細(xì)菌遺傳物質(zhì)，卷曲折疊于核區(qū)。核區(qū)沒(méi)有外膜（這是原核生物與真核生物一個(gè)主要的區(qū)別之處）核質(zhì)體真核生物細(xì)胞細(xì)胞核核質(zhì)體核膜莢膜

是某些細(xì)菌在新陳代謝過(guò)程中形成的，分泌于細(xì)胞壁外的粘液狀物質(zhì)。多出現(xiàn)在“中老年細(xì)菌”外圍功能？①儲(chǔ)備糧；②生物吸附—菌膠團(tuán)—多糖、糖蛋白水生生物的共性—含水率在90％~98％，極難染色；單染后墨汁背景襯托法觀察多個(gè)菌體外面的莢膜物質(zhì)互相融合，連為一體，組成共同的莢膜，菌體包埋其中，即成為菌膠團(tuán)。

形成菌膠團(tuán)的典型細(xì)菌為動(dòng)膠菌屬的細(xì)菌。［菌膠團(tuán)＋吸附物（物質(zhì)、其他微生物）＝活性污泥］形成菌膠團(tuán)的生物作用？——群體合作、阻擋原生動(dòng)物的吞噬往往長(zhǎng)度超過(guò)菌體若干倍，但直徑很細(xì)。鞭毛鞭毛的著生方式和數(shù)目是細(xì)菌分類鑒定的重要指標(biāo)。提問(wèn)：功能？細(xì)菌藉鞭毛趨避運(yùn)動(dòng)—化學(xué)成分主要是？蛋白質(zhì)2.菌毛纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多（250根～300根）相當(dāng)于各類禽獸的體表的毛發(fā)，如兔毛、狗毛、鴨毛等等，故稱為菌毛。雞毛撣子的作用提問(wèn)：功能？主要與吸附營(yíng)養(yǎng)物、有性生殖有關(guān)或稱性絲，每一個(gè)有性細(xì)菌有1根～4根，參與細(xì)菌有性生殖時(shí)細(xì)菌間傳遞遺傳物質(zhì)。菌毛性菌毛（七）芽孢1．多層結(jié)構(gòu)功能由內(nèi)至外，依次為①芽孢外壁

某些細(xì)菌當(dāng)環(huán)境惡劣時(shí)，細(xì)胞質(zhì)濃縮凝集，逐步形成一個(gè)圓形、橢圓形或圓柱形的休眠體，稱為芽孢。②一層或幾層芽孢衣

主要成分是角蛋白，非常致密，通透性差，能夠阻止各類化學(xué)物質(zhì)包括殺菌劑的進(jìn)入；由蛋白質(zhì)、脂類和糖組成類似于“蠶結(jié)繭變蛹”繭殼蛹?xì)あ燮?/p>

很厚，主要成分為芽孢特有的肽聚糖，其中含有一種特殊的物質(zhì)——吡啶二羧酸以及大量的Ca2+，二者形成了一種極為耐熱的凝膠狀物質(zhì)，使得芽孢菌異?？篃幔诜兴醒挎咭部纱婊顢?shù)小時(shí)。④

芽孢質(zhì)中含水量極低，細(xì)胞內(nèi)代謝極為緩慢，處于休眠狀態(tài)。多層作用—使芽孢對(duì)高溫、干燥、輻射、酸、堿和有機(jī)溶劑等殺菌因子具有極強(qiáng)抵抗能力芽孢“復(fù)蘇”—合適的環(huán)境中，恢復(fù)普通的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，失去各類抵抗功能。芽孢≠孢子或種子（孢子：繁殖體（種子）

1→多）孢子能否形成芽孢，芽孢的形狀、大小及其在細(xì)胞內(nèi)的位置（如圖），是細(xì)菌種的特征，在分類鑒定上有一定意義。結(jié)構(gòu)致密，染料不能滲入，不著色能形成芽孢的細(xì)菌種類不多，最主要的是芽孢桿菌屬（Bacillus）和梭菌屬（Cletridium），它們都是革蘭氏陽(yáng)性菌。很多都是強(qiáng)致病菌，如肉毒梭菌、破傷風(fēng)梭菌，有些形成的芽孢膨大，寬度明顯超過(guò)菌體。含芽孢的梭菌

芽孢寬度超過(guò)菌體，使細(xì)胞呈梭狀炭疽芽孢桿菌…..生物恐怖主義者為什么會(huì)看中這種細(xì)菌呢？首先因?yàn)樘烤沂且环N嚴(yán)重的疾病，分布又非常廣泛?！?..還因?yàn)樗鼛缀跏且环N永不死亡的細(xì)菌，-----它們能夠形成芽孢，因而很不容易死亡。在環(huán)境惡劣的時(shí)候，細(xì)菌內(nèi)部會(huì)有一小部分濃縮起來(lái)，在這一部分周圍形成幾層堅(jiān)硬的殼。里面的生命活動(dòng)變得非常緩慢，而殼外面那部分就死亡消失了，這就是芽孢。環(huán)境條件一變好，殼里面的部分會(huì)像“發(fā)芽”一樣長(zhǎng)出來(lái)。2．形成過(guò)程產(chǎn)芽孢菌通常在養(yǎng)料耗盡時(shí)停止生長(zhǎng)形成芽孢，他有這樣幾個(gè)過(guò)程芽孢的形成對(duì)于產(chǎn)芽孢菌度過(guò)困境有著極為重要的意義，芽孢可在普通條件下保存幾年甚至幾十年都依然可以復(fù)活。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行滅菌處理時(shí)，由于芽孢最難殺死，滅菌手段主要考慮的是殺滅芽孢；芽孢菌普遍存在于處理各類有毒廢水中，并對(duì)水質(zhì)凈化起著十分重要的作用。（一）無(wú)性生殖細(xì)菌的繁殖方式很多，主要是以無(wú)性的二分裂繁殖第三節(jié)細(xì)菌的繁殖形成橫隔，尚未分裂的球菌大腸桿菌(二)有性生殖研究表明各類細(xì)菌普遍具有有性生殖能力

雌雄性菌毛1．質(zhì)粒復(fù)制轉(zhuǎn)移細(xì)菌等原核生物質(zhì)粒染色體2．部分染色體復(fù)制轉(zhuǎn)移極少數(shù)個(gè)體可以進(jìn)行，大約只占0.1~1%。但這卻有著十分重要的生物學(xué)意義。提問(wèn)：有性生殖意義何在呢？種內(nèi)進(jìn)化、種間合作共生特有的抗性基因可以傳遞給另一些種類的細(xì)菌；（三）菌落定義——固體培養(yǎng)基上的各種菌類的“村落”。固體培養(yǎng)基——固體狀態(tài)的培養(yǎng)細(xì)菌的基質(zhì)有的是天然物質(zhì)，如土豆、饅頭及其他各種固體食物，微生物學(xué)研究中多使用人工制作的固體瓊脂培養(yǎng)基。

向“營(yíng)養(yǎng)湯”中加入瓊脂(約2％)加熱到100℃，然后再冷卻就制成了人工固體培養(yǎng)基。常用的固體培養(yǎng)基容器稱為培養(yǎng)皿。培養(yǎng)皿通常稱平板細(xì)菌在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，會(huì)形成各種顏色和外觀的菌落。純化的菌落是菌種鑒定、通過(guò)誘變技術(shù)或基因工程改良的前提。單菌落（純菌落）菌落形態(tài)菌落的特征主要由各種微生物特殊的遺傳特性決定，同時(shí)也與培養(yǎng)基成分及培養(yǎng)條件有關(guān)當(dāng)固定培養(yǎng)基成分及培養(yǎng)條件相同時(shí)，不同種類微生物形成的菌落特征是固定的，可作為微生物鑒定的重要依據(jù)。菌落描述a.隆起特征描述b.邊緣特征描述c.表面特征描述沒(méi)有鞭毛不運(yùn)動(dòng)的細(xì)菌，特別是球菌，常形成較小、較厚、邊緣較整齊的菌落；有鞭毛的細(xì)菌則較大而扁平，邊緣波狀、鋸齒狀等；有莢膜的細(xì)菌菌落較大并且表面光滑，而沒(méi)有莢膜的則表面較粗糙；具有芽孢的細(xì)菌菌落表面常有褶皺并且不透明。細(xì)菌菌落具有一些共同的特征：小、濕潤(rùn)、粘稠、與基質(zhì)結(jié)合松散，易被剝離，質(zhì)地均勻，各部位顏色一致。但不同的細(xì)菌菌落也具有自己特有的特征。霉菌（真菌）菌落啤酒紅酵母菌（真菌）菌落提問(wèn)：在液體中群體細(xì)菌的生存會(huì)有哪些形式？隨密度不同或者在液體培養(yǎng)基表面形成膜（輕）使培養(yǎng)液混濁（中）或產(chǎn)生絮狀沉淀（粘重，如菌膠團(tuán)、活性污泥）。考題11.如何從根本上解決環(huán)境問(wèn)題?2.多小的生物是微生物?3.微生物包括哪些種類的生物?4.微生物的特點(diǎn)有哪些?5.細(xì)菌包括哪些形態(tài)類型?6.細(xì)菌由外到內(nèi)包括哪些結(jié)構(gòu)組成?

兩種最常見(jiàn)的細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)革蘭氏染色時(shí)差異顯著1884年丹麥醫(yī)師Gram所發(fā)明

革

蘭

氏

染

色

法1.涂片2.單染—結(jié)晶紫染液第一次染色

1min

固定3.媒染—碘-碘化鉀溶液浸濕30S4.脫色—95%乙醇溶液進(jìn)行顏色洗脫5.復(fù)染—紅色的藩紅染液第二次染色

呈現(xiàn)第二次染色的效果紅色；稱革蘭氏陰性菌（紅陰G-）細(xì)菌呈現(xiàn)第一次染色的效果紫色，革蘭氏陽(yáng)性菌（紫陽(yáng)G＋）；G+菌細(xì)胞壁G-菌細(xì)胞壁G-菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)圖解請(qǐng)對(duì)照兩種細(xì)菌細(xì)胞壁的不同結(jié)構(gòu)，說(shuō)明為什么染色上會(huì)有區(qū)別？＊細(xì)菌可作為重金屬吸附劑使用,這與細(xì)菌細(xì)胞壁的哪些性質(zhì)有關(guān)？國(guó)內(nèi)外開發(fā)與應(yīng)用情況如何？細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含物1．氣泡（水生細(xì)菌）提問(wèn)：功能？相當(dāng)于魚的魚漂2．異染顆粒藍(lán)色侵染呈紫紅色?；瘜W(xué)本質(zhì)——偏磷酸鹽的聚合物。功能？磷源和能源性貯藏物(與生物脫磷有關(guān))3．聚

-羥基丁酸（簡(jiǎn)稱PHB）顆粒

功能？能量的貯存物;調(diào)節(jié)pH4．糖原和淀粉粒5．硫粒某些化能自養(yǎng)型硫細(xì)菌，貯存的能源物質(zhì)，

通常，一種細(xì)菌只含有一種或兩種內(nèi)含顆粒。核質(zhì)體——原核生物所特有的原始細(xì)胞核。細(xì)菌的核質(zhì)體是一個(gè)大型環(huán)狀的雙鏈DNA分子，長(zhǎng)度0．25mm~3mm，為細(xì)菌遺傳物質(zhì)，卷曲折疊于核區(qū)。核區(qū)沒(méi)有外膜（這是原核生物與真核生物一個(gè)主要的區(qū)別之處）核質(zhì)體真核生物細(xì)胞細(xì)胞核核質(zhì)體核膜莢膜

是某些細(xì)菌在新陳代謝過(guò)程中形成的，分泌于細(xì)胞壁外的粘液狀物質(zhì)。多出現(xiàn)在“中老年細(xì)菌”外圍功能？①儲(chǔ)備糧；②生物吸附—菌膠團(tuán)2~10%—多糖、糖蛋白水生生物的共性—含水率在90％~98％，極難染色；*如何染色觀察呢?（物以類聚）多個(gè)菌體通過(guò)共同的莢膜膠聯(lián)形成的團(tuán)塊——菌膠團(tuán)。

形成菌膠團(tuán)的典型細(xì)菌為動(dòng)膠菌屬的細(xì)菌。［菌膠團(tuán)＋吸附物（物質(zhì)、其他微生物）＝活性污泥］形成菌膠團(tuán)的生物作用？——群體合作、阻擋原生動(dòng)物的吞噬往往長(zhǎng)度超過(guò)菌體若干倍，很細(xì)。鞭毛(鞭毛的著生方式和數(shù)目是細(xì)菌分類鑒定的重要指標(biāo)。)提問(wèn)：功能？趨避運(yùn)動(dòng)—化學(xué)成分主要是？蛋白質(zhì)2.菌毛纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多（250根～300根）相當(dāng)于各類禽獸的體表的毛發(fā)，如兔毛、狗毛、鴨毛等等，故稱為菌毛。雞毛撣子的作用提問(wèn)：功能？主要與吸附營(yíng)養(yǎng)物、有性生殖有關(guān)或稱性絲，每一個(gè)有性細(xì)菌有1根～4根，參與細(xì)菌有性生殖時(shí)細(xì)菌間傳遞遺傳物質(zhì)。菌毛性菌毛（七）芽孢1．多層結(jié)構(gòu)功能由內(nèi)至外，依次為①芽孢外壁

某些細(xì)菌當(dāng)環(huán)境惡劣時(shí)，細(xì)胞質(zhì)濃縮凝集，逐步形成一個(gè)圓形、橢圓形或圓柱形的休眠體，稱為芽孢。②一層或幾層芽孢衣

主要成分是角蛋白，非常致密，通透性差，能夠阻止各類化學(xué)物質(zhì)包括殺菌劑的進(jìn)入；由蛋白質(zhì)、脂類和糖組成類似于“蠶結(jié)繭變蛹”繭殼蛹?xì)あ燮?/p>

很厚，主要成分為芽孢特有的肽聚糖，其中含有一種特殊的物質(zhì)——吡啶二羧酸以及大量的Ca2+，二者形成了一種極為耐熱的凝膠狀物質(zhì)，使得芽孢菌異?？篃?，在沸水中芽孢也可存活數(shù)小時(shí)。④

芽孢質(zhì)中含水量極低，細(xì)胞內(nèi)代謝極為緩慢，處于休眠狀態(tài)。多層作用—使芽孢對(duì)高溫、干燥、輻射、酸、堿和有機(jī)溶劑等殺菌因子具有極強(qiáng)抵抗能力芽孢“復(fù)蘇”—合適的環(huán)境中，恢復(fù)普通的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，失去各類抵抗功能。芽孢≠孢子或種子（孢子：真菌的種子

1→多）孢子能否形成芽孢，芽孢的形狀、大小及其在細(xì)胞內(nèi)的位置（如圖），是細(xì)菌種的特征，在分類鑒定上有一定意義。結(jié)構(gòu)致密，染料不能滲入，不著色能形成芽孢的細(xì)菌種類不多，最主要的是芽孢桿菌屬（Bacillus）和梭菌屬（Cletridium），它們都是革蘭氏陽(yáng)性菌。很多都是強(qiáng)致病菌，如肉毒梭菌、破傷風(fēng)梭菌，有些形成的芽孢膨大，寬度明顯超過(guò)菌體。含芽孢的梭菌

芽孢寬度超過(guò)菌體，使細(xì)胞呈梭狀炭疽芽孢桿菌…..生物恐怖主義者為什么會(huì)看中這種細(xì)菌呢？首先因?yàn)樘烤沂且环N嚴(yán)重的疾病，分布又非常廣泛。…...還因?yàn)樗鼛缀跏且环N永不死亡的細(xì)菌，-----它們能夠形成芽孢，因而很不容易死亡。在環(huán)境惡劣的時(shí)候，細(xì)菌內(nèi)部會(huì)有一小部分濃縮起來(lái)，在這一部分周圍形成幾層堅(jiān)硬的殼。里面的生命活動(dòng)變得非常緩慢，而殼外面那部分就死亡消失了，這就是芽孢。環(huán)境條件一變好，殼里面的部分會(huì)像“發(fā)芽”一樣長(zhǎng)出來(lái)。2．形成過(guò)程產(chǎn)芽孢菌通常在養(yǎng)料耗盡時(shí)停止生長(zhǎng)形成芽孢，他有這樣幾個(gè)過(guò)程芽孢的形成對(duì)于產(chǎn)芽孢菌度過(guò)困境有著極為重要的意義，芽孢可在普通條件下保存幾年甚至幾十年都依然可以復(fù)活。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行滅菌處理時(shí)，由于芽孢最難殺死，滅菌手段主要考慮的是殺滅芽孢；（＊如何殺滅芽孢呢？）芽孢菌普遍存在于處理各類有毒廢水中，并對(duì)水質(zhì)凈化起著十分重要的作用。我系試驗(yàn)室中進(jìn)行污水脫氨使用的芽孢桿菌（一）無(wú)性生殖細(xì)菌的繁殖方式很多，主要是以無(wú)性的二分裂繁殖第三節(jié)細(xì)菌的繁殖形成橫隔，尚未分裂的球菌大腸桿菌(二)有性生殖研究表明各類細(xì)菌普遍具有有性生殖能力

雌雄性菌毛1．質(zhì)粒復(fù)制轉(zhuǎn)移細(xì)菌等原核生物質(zhì)粒染色體2．部分染色體復(fù)制轉(zhuǎn)移極少數(shù)個(gè)體可以進(jìn)行，大約只占0.1~1