微生物学教学课件：细菌

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1、第二章第二章 原核微生物原核微生物Prokaryomicrobe第二节第二节 细菌细菌鼠疫杆菌鼠疫杆菌第二节第二节 细菌细菌 细菌是一种具有细胞壁的单细胞原核生细菌是一种具有细胞壁的单细胞原核生物，裂殖繁殖，个体微小，多数在物，裂殖繁殖，个体微小，多数在1m左右，通常用放大左右，通常用放大1000倍以上的光学显倍以上的光学显微镜或电子显微镜才能观察到。各种细微镜或电子显微镜才能观察到。各种细菌在一定的环境条件下，有相对恒定的菌在一定的环境条件下，有相对恒定的形态和结构形态和结构第二节第二节 细菌细菌 一、细菌的形态和大小一、细菌的形态和大小 二、细菌的细胞结构二、细菌的细胞结构 三、细菌的培养

2、特征三、细菌的培养特征 四、细菌的理化性质四、细菌的理化性质一、细菌的形态和大小一、细菌的形态和大小图图1-1 常见的三种细菌典型形态常见的三种细菌典型形态 A.球菌球菌 B.杆菌杆菌 C.弧菌弧菌球菌球菌球菌就是球形的细球菌就是球形的细菌菌，它是这类细菌的总它是这类细菌的总称，细胞呈球形或椭圆称，细胞呈球形或椭圆形。形。l 单球菌单球菌 2 双球菌双球菌 3链球菌链球菌 4 四联球菌四联球菌 5八叠球菌八叠球菌 6 葡萄球菌葡萄球菌 杆菌杆菌细胞呈，菌体直或稍弯，粗短或细长。末端钝圆、尖、膨大或平裁状。 细长的杆菌又称为？丝状菌 可引起活性污泥膨胀可引起活性污泥膨胀弧菌弧菌 弧菌细胞呈，其中

3、若菌体多于一个弯曲，。直径在，长度不等。 细菌的大小细菌的大小 细菌大小以细菌大小以m计，多数球菌的大小（直计，多数球菌的大小（直径）为径）为0.52.0 m；杆菌的大小（长；杆菌的大小（长 宽）为宽）为(0.51) m(15) m；螺旋菌；螺旋菌为为(0.251.7) m(260) m。 细菌的大小与个体发育程度有关，刚分细菌的大小与个体发育程度有关，刚分裂的新细菌小，随发育逐渐变大，老细裂的新细菌小，随发育逐渐变大，老细菌变小。这与代谢产物的积累和渗透压菌变小。这与代谢产物的积累和渗透压变化有关。变化有关。二、细菌细胞的结构二、细菌细胞的结构 两种最常见的细菌细两种最常见的细菌细胞壁结构胞

4、壁结构时差异显著 18841884年年丹麦医师丹麦医师GramGram所发明所发明 （一（一 ）细胞壁）细胞壁(cell wall)1.涂片固定涂片固定2.单染单染染色染色 1min 3.媒染媒染-溶液浸湿溶液浸湿30S 4. 脱色脱色进行颜色洗脱进行颜色洗脱5.复复染染第第二次二次染色染色呈现第二次染色的效果呈现第二次染色的效果；称细菌呈现第一次染色的细菌呈现第一次染色的效果效果，请对照两种细菌细胞壁的不同结构，说明为什么染请对照两种细菌细胞壁的不同结构，说明为什么染色上会有区别？色上会有区别？细菌可作为重金属吸附剂使用？细菌可作为重金属吸附剂使用？与细菌细胞壁的哪些性质有关？与细菌细胞壁的

5、哪些性质有关？开发与应用情况如何？开发与应用情况如何？提问：提问：哪些功能？哪些功能？ 细胞壁的功能细胞壁的功能伤寒伤寒杆菌杆菌细胞细胞壁中壁中含毒含毒素素（二）原生质体（二）原生质体（protoplasm）包括：包括：细胞质膜（原生质膜）细胞质膜（原生质膜）细胞质及内含物细胞质及内含物细胞核物质细胞核物质1. 细胞膜细胞膜结构：流动镶嵌模式结构：流动镶嵌模式载体蛋白载体蛋白脂质双层脂质双层功功 能能分泌呼吸分泌呼吸物质转运物质转运生物合成生物合成细胞膜电镜照片细胞膜电镜照片2.细胞质及内含物细胞质及内含物提问：功能？提问：功能？多肽和蛋白质的合成场所。多肽和蛋白质的合成场所。1气泡气泡（水生

6、细菌）（水生细菌） 2异染颗粒异染颗粒蓝色侵染呈蓝色侵染呈紫红色。 化学本质化学本质偏磷酸盐偏磷酸盐的聚合物的聚合物。3聚聚 -羟基丁酸羟基丁酸（简称（简称 PHB）颗粒）颗粒 4糖原和淀粉粒糖原和淀粉粒5硫粒硫粒某些，贮存的，。3. 拟核（核质体）拟核（核质体）原核生物所特有的原核生物所特有的原始细胞核。原始细胞核。 ，为为细菌遗传物质，卷曲折细菌遗传物质，卷曲折叠于核区叠于核区。 这是原这是原核生物与真核生物一个核生物与真核生物一个主要的区别之处主要的区别之处核质体真核生物细胞细胞核真核生物细胞细胞核核质体核质体（三）荚膜、粘液层、菌胶团和衣鞘（三）荚膜、粘液层、菌胶团和衣鞘1.荚膜荚膜

7、是某些细菌在新陈代谢过程中形成的，是某些细菌在新陈代谢过程中形成的，。化学组成化学组成： 含水率在含水率在极难染色极难染色；单染后单染后墨汁背景衬托法观察墨汁背景衬托法观察 、有些细菌不产荚膜，其细胞表面仍可有些细菌不产荚膜，其细胞表面仍可分泌粘性的多糖，疏松的附着在细菌细胞分泌粘性的多糖，疏松的附着在细菌细胞壁表面上，与外界没有明显边缘，称粘液壁表面上，与外界没有明显边缘，称粘液层。具有生物吸附作用，在曝气搅动和水层。具有生物吸附作用，在曝气搅动和水的冲击下易把细菌粘液冲刷入水中，以致的冲击下易把细菌粘液冲刷入水中，以致增加水中有机物，它可被其他微生物利用。增加水中有机物，它可被其他微生物利

8、用。2.粘液层粘液层，即成为菌胶团菌胶团。形成菌胶团的典型细菌为形成菌胶团的典型细菌为。 菌胶团吸附物（物质、其他微生物）活性污泥菌胶团吸附物（物质、其他微生物）活性污泥形成菌胶团的形成菌胶团的生物作用？生物作用？丝状菌体表面的粘液层或荚膜硬质化，丝状菌体表面的粘液层或荚膜硬质化，形成一个透明坚韧的空壳，叫衣鞘。形成一个透明坚韧的空壳，叫衣鞘。荚膜、粘液层、衣鞘和菌胶团对染料荚膜、粘液层、衣鞘和菌胶团对染料的亲和力极低，很难着色，都用衬托法染的亲和力极低，很难着色，都用衬托法染色。色。4.衣鞘衣鞘由外至内，依次为 一层或几层一层或几层 主要成分是角蛋白，非主要成分是角蛋白，非常致密，通透性差，

9、常致密，通透性差，能能够阻止各类化学物质包够阻止各类化学物质包括杀菌剂的进入；括杀菌剂的进入；由蛋白质、脂类和糖组成由蛋白质、脂类和糖组成类似于类似于“蚕结茧变蛹蚕结茧变蛹”蛹壳蛹壳 很厚，主要成分为芽孢特有很厚，主要成分为芽孢特有的肽聚糖，其中含有一种特殊的物的肽聚糖，其中含有一种特殊的物质质二者形成了一种极为耐热的凝胶状物二者形成了一种极为耐热的凝胶状物质，质，在沸水中，在沸水中芽孢也可存活数小时。芽孢也可存活数小时。 中中含水量极低，细胞内代谢极为缓慢，含水量极低，细胞内代谢极为缓慢，处于休眠状态。处于休眠状态。使芽孢对高温、干燥、辐射、酸、碱和使芽孢对高温、干燥、辐射、酸、碱和有机溶剂

10、等杀菌因子具有极强抵抗能力有机溶剂等杀菌因子具有极强抵抗能力芽孢芽孢“复苏复苏”合适的环境中，恢复普通的细胞结构，合适的环境中，恢复普通的细胞结构，失去各类抵抗功能失去各类抵抗功能（孢子：繁殖体（种子）孢子：繁殖体（种子） 1多多）能否形成芽孢，芽孢的形状、大小及其在细胞内的位置（如图），在分类鉴定上有一定意义。结构致密，染料不能渗入，不着色结构致密，染料不能渗入，不着色芽胞的特点：芽胞的特点： 含水率低含水率低芽胞中含有芽胞中含有2,6-吡啶二羧酸（吡啶二羧酸（DPA）二者形成了一种极为耐热的凝胶状二者形成了一种极为耐热的凝胶状物质物质芽胞壁厚而致密芽胞壁厚而致密含有耐热性酶含有耐热性酶 炭

11、疽芽孢杆菌.生物恐怖主义者为什么会看生物恐怖主义者为什么会看中这种细菌呢？首先因为炭中这种细菌呢？首先因为炭疽是一种严重的疾病，分布疽是一种严重的疾病，分布又非常广泛。又非常广泛。. 还因为它还因为它几乎是一种永不死亡的细菌，几乎是一种永不死亡的细菌，-它们能够形成芽孢，它们能够形成芽孢，因而因而很不容易死亡。在环境恶劣很不容易死亡。在环境恶劣的时候，细菌内部会有一小的时候，细菌内部会有一小部分浓缩起来，在这一部分部分浓缩起来，在这一部分周围形成几层坚硬的壳。里周围形成几层坚硬的壳。里面的生命活动变得非常缓慢，面的生命活动变得非常缓慢，而壳外面那部分就死亡消失而壳外面那部分就死亡消失了，这就是

12、芽孢。环境条件了，这就是芽孢。环境条件一变好，壳里面的部分会像一变好，壳里面的部分会像“发芽发芽”一样长出来。一样长出来。 芽孢的形成对于产芽孢菌度过困境有着芽孢的形成对于产芽孢菌度过困境有着极为重要的意义，芽孢可在普通条件下保极为重要的意义，芽孢可在普通条件下保存几年甚至几十年都依然可以复活。存几年甚至几十年都依然可以复活。 往往长度超过菌体若往往长度超过菌体若干倍，干倍，但直径很细直径很细。 化学成分主要是化学成分主要是（一）无性生殖（一）无性生殖 w细菌的繁殖方式很多，研究表明各类细各类细菌普遍具有有性菌普遍具有有性生殖能力生殖能力 ，大约只占。但这却有着十分重要的生物学意义。 提问：提

13、问：有性生殖意义何在呢？有性生殖意义何在呢？ 特有的抗性基因可以特有的抗性基因可以传递给另一些种类的细菌；传递给另一些种类的细菌； 三、细菌的培养特征三、细菌的培养特征 在固体培养基上的培养特征在固体培养基上的培养特征 菌落（平板）菌落（平板） 菌苔（斜面）菌苔（斜面） 在明胶培养基中的培养特征在明胶培养基中的培养特征 溶菌区溶菌区 在半固体培养基中的培养特征在半固体培养基中的培养特征 在液体培养基中的培养特征在液体培养基中的培养特征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

14、固体琼脂培养基。研究中多使用人工制作的固体琼脂培养基。 向向“营养汤营养汤”中加入中加入琼脂琼脂(约约2)加热到加热到100，然后，然后再冷却就制成了再冷却就制成了人工固体培养基人工固体培养基。 常用的固体培养基容器称为常用的固体培养基容器称为培养皿培养皿。w细菌在培养基上生长，会形成各种颜色和外观的菌落。细菌在培养基上生长，会形成各种颜色和外观的菌落。单菌落（纯菌落）单菌落（纯菌落）当固定培养基成分及培养条件相同时，不同种类微生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。要依据。没有鞭毛不运

15、动的细菌没有鞭毛不运动的细菌，特别是球菌，常形成，特别是球菌，常形成较小、较厚较小、较厚、边缘较整齐的菌落；有鞭毛的细菌、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；则较大而扁平，边缘波状、锯齿状等； 有荚膜有荚膜的细菌菌落较大并且表面的细菌菌落较大并且表面光滑光滑，而没有，而没有荚膜的则表面较粗糙；荚膜的则表面较粗糙； 具有芽孢具有芽孢的细菌菌落表面的细菌菌落表面常有褶皱常有褶皱并且并且不透明不透明。菌膜菌膜菌沉淀菌沉淀均匀浑浊均匀浑浊对照对照 细菌表面电荷和等电点 等电点 细菌的等电点pH25 细菌的染色原理及染色方法 常用染料 简单染色法 复合染色法四、细菌的物理化学

16、性质四、细菌的物理化学性质 细菌悬液的稳定性 稳定型和不稳定型 在水处理中的意义 ？ 细菌悬液的混浊度（计数） 细菌的多相胶体性质 细菌的比表面积 意义？ 细菌的密度和重量四、细菌的物理化学性质四、细菌的物理化学性质 微球菌属 土壤、水体、牛奶和其他食品中 链球菌属 致病性和非致病性两类 分布广泛，如水体、乳制品、尘埃、人和动物的粪便及健康人的鼻咽部 葡萄球菌属 分布广泛，如空气、土壤、水体及物品上，也经常存在于人和动物的皮肤上以及与外界相通的腔道中，大都为不致病的腐物寄生菌五、污染控制过程中常见的菌属五、污染控制过程中常见的菌属 假单胞菌属 分布广泛，土壤、淡水、海水、沸水、动植物体表及各种含蛋白质的食品中 动胶菌属 广泛分布与自然水体及废水中，是废水生物处理中的主要细菌 产碱菌属 一般都是腐生，广泛分布于乳制品、淡水、海水、废水以及陆地环境中，参与其中的物质分解和矿质化过程五、污染控制过程中常见的菌属五、污染控制过程中常见的菌属 埃希氏菌属 广泛分布于水、土壤、及动物和人的肠道内 短杆菌属 分布于乳制品、水和土壤中 芽胞杆菌属 腐生菌，广泛分布于水和土壤中，有些是动物致病菌 弧菌属 广泛分布于自然界，尤以水中多见五、污染控制过程中常见的菌属五、污染控制过程中常见的菌属