1、第一章原核生物：一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区的原始单细胞生物，包括细菌域与古菌域。细菌：是一类细胞小、种类繁多、结构简单、细胞壁坚韧、以典型的二分裂方式繁殖、水生性较强的单细胞原核微生物。细菌形态：主要有球状、杆状、和螺旋状。在多数情况下，细胞的形状和排列方式是各种微生物的特征，他们与环境因素有关。球菌：球状的细菌，根据分裂方向及随后的排列方式分为：单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌和链球菌等。杆状：杆状的细菌，细胞外形较球菌复杂，常有短杆状、棒杆状、梭状、梭杆状、分枝状、螺杆状和弯月状等。螺旋菌：螺旋状的细菌，螺旋不足一环为弧菌，满 26 环为螺菌，超过 6 环为螺旋体。
2、细胞大小:细菌细胞大小常用的度量单位是微米。一般用显微测微尺来测量，并以多个菌体的平均值或变化范围来表示，球菌大小用直径表示，杆菌和螺旋菌用宽 X 长表示。一般球菌大小 0.21um，杆菌为（0.51.0）umX(1.0X3.0)um。一般构造：一般细菌都具有的构造，包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、核区、间体、内含物。特殊构造：仅在部分细菌中才有的或在特殊环境条件下才形成的构造，包括鞭毛、菌毛、性菌毛、芽孢、微荚膜、荚膜、黏液层。化学组成 结构要点 主要生理功能细胞壁 肽聚糖 细胞最外的一层厚实、坚韧的外被1、 固定细胞外形和提高机械强度2、 屏障保护功能，阻止大分子有害物质3、 鞭毛着生
3、、运动等所必需4、 赋予细胞特定的抗原性、致病性、对抗生素及噬菌体敏感性。细胞膜 单位膜、紧靠细胞壁内侧，包裹着细胞质的一层薄膜，柔软而富有弹性，可用中性、碱性染料染色。1、 高度选择性的半透明薄膜2、 屏障作用，维持渗透压3、 合成细胞壁和糖被的重要场所4、 细胞产能的重要场所5、 鞭毛着生和旋转运动的功能部位6、 膜上有些蛋白受体与趋化性有关间体 蛋白质、磷脂及少量糖类细胞质膜内褶而形成的囊状构造，充满层状或管状泡囊。着生部位在浅层或深层，前者与分泌胞外酶有关，后者与 DNA 复制有关细胞质 水、蛋白质、核酸、脂类、少量糖和无机盐。细胞膜包围核区以外的一切半透明、胶状体、颗粒状物质总称。不
4、流动1、 细胞内在环境、含有各种酶系统2、 与周围环境不断进行新陈代谢3、 易被碱性染料染色核糖体 蛋白质、rRNA70s 核糖体，由 30s和 50s 俩个亚基组成1、 是合成蛋白质的场所2、 链霉素作用于 30s 亚基而抑制细菌蛋白质合成 2核区 环状 DNA 无核膜结构 储存、传递、调控遗传信息中央部分有少量 RNA和蛋白质与之结合无固定形态原始细胞核，一个很长的闭合环状双链分子经过反复折叠形成高度缠绕的致密结构-超螺旋。革兰氏染色：草酸铵结晶紫初染，碘液媒染，95%乙醇脱色，再以沙黄等红色染料复染。最终被染成蓝紫色的称革兰氏阳性菌，被染成红色的为革兰氏阴性细菌。G+菌细胞壁： G+细胞
5、壁较厚，化学成分比较单一，只含有 90%的肽聚糖和 10%的磷壁酸。肽聚糖：是组成 G+和 G-菌细胞壁的主要成分，也是真菌细胞壁特有成分。G+肽聚糖结构：1、 双糖单位由两种糖衍生物 N-乙酰葡萄糖胺( 简写 G)、N-乙酰胞壁酸(简写 M)组成，G 与M 通过 -1，4-糖苷键重复交替连接成聚糖骨架。2、 肽尾：由 4 个氨基酸分子按 L 型和 D 型交替方式连接而成的短肽，短肽借助肽键连接在 M 的乳酰基上。3、 肽桥：相邻肽尾相互交联形成高强度的网状结构。磷壁酸：是 G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖，为大多数 G+细菌特有。由多个核糖醇或甘油以磷酸二酯键连接而成。分为甘油磷壁酸和核糖醇磷
6、壁酸。与肽聚糖共价结合称为壁磷壁酸，跨越肽聚糖层与细胞膜交联称为膜磷壁酸。磷壁酸主要功能：1、 通过分子上负电荷浓缩细胞周围二价阳离子，以提高细胞膜上结合酶活性。2、 协助肽聚糖加固细胞壁3、 储存磷元素4、 调节细胞内自溶素活力5、 G+菌特异的表面抗原，噬菌体特异性吸附受体6、 增强某些致病菌对宿主细胞的粘连，避免被白细胞吞噬及抗补体蛋白G-菌细胞壁：G-细胞壁较薄，但有多层构造（肽聚糖层和脂多糖层等） ，化学组成除肽聚糖外，还有一定量的类脂质和蛋白质等成分。G-肽聚糖结构：1、 G-菌肽聚糖的单体结构和 G+菌基本相同2、肽尾的第三个氨基酸分子是一种均存在于原核生物细胞壁上的特殊氨基酸-
7、内消旋二氨基庚二酸（m-DAP）3、没有特殊的肽桥，前后俩个单体通过甲链肽尾的第四个氨基酸的羧基与乙链肽尾第三个氨基酸的氨基直接相连，形成的稀疏、机械强度较弱的肽聚糖网套。外膜：G-菌细胞壁最外层是由脂多糖、磷脂和 20 多种外膜蛋白构成的外膜，又称外壁。周质空间：外膜与细胞膜之间有一狭窄胶质空间。存在多种周质蛋白。脂多糖（LPS ）：位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质，结构复杂，相对分子质量很大。化学组成因菌种而异，鼠伤寒沙门氏菌的脂多糖由类脂 A、核心多糖和 O-特异侧链 3 部分组成。类脂 A:为一种糖磷脂由 N-乙酰葡萄糖胺双糖、磷酸与多种长链脂肪酸组成，是内毒素
8、的主要成分，无种属特异性。核心多糖：2-酮 -3-脱氧辛酮酸（KDO） 、7 碳糖、半乳糖及葡萄糖胺组成，有种属特异性。O-特异侧链:重复的寡糖单位及阿可比糖或其他糖组成。脂多糖的主要功能：1、 构成 G-的外膜的主要成分，保护和控制某些物质进出细胞的选择性屏障作用。2、构成 G-致病物质 -内毒素的物质基础3、 吸附 Mg2+、Ca2+等二价阳离子，提高细胞壁稳定性。4、 决定了 G-菌抗原决定簇的多样性5、 是许多噬菌体吸附的受体。革兰氏染色机理：通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细胞壁内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物，革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密，故遇乙醇或丙
9、酮脱色处理时，因失水反而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇处理不会出现缝隙，因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内，使其仍呈紫色；而革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄且交联度差，在遇脱色剂后，以类脂为主的外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此通过乙醇脱色后仍呈无色，再经沙黄等红色染料复染，就使革兰氏阴性菌呈红色。G+与 G-菌的主要差别：缺壁细菌：虽然细胞壁是一切原核生物的基本构造，但自然界长期进化以及在实验室的菌种自发突变中都会产生少数缺壁种类，通过人为方法也可以获得缺壁细胞。L 型细菌、原生质体、支原体。L 型细菌: 有些细菌经某些诱导因子
10、作用，在一定条件下会变成多形性的细胞缺损型-L 型。原生质体：指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞。支原体：是在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。液态镶嵌模型:1、 膜的主体是脂质双分子层2、 脂质双分子层具有流动性3、 占膜蛋白总量 70%80%d 整合蛋白因其表面呈疏水性，故可“溶”入脂质双分子层的疏水内层中，且不易把他们抽提出来4、 占膜蛋白含量 20%30%、与膜结合得较松散的周边蛋白，因其表面的亲水基团而通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头相连。5、 脂质分子间或脂质分子与蛋白
11、质分子间无共价结合6、 脂质双分子层犹如海洋，周边蛋白可在上做漂浮运动，整合蛋白则似冰山沉浸在其中做横向运动。储藏物：细菌细胞的细胞质中常含有的各种由不同化学成分累计而成的不溶性沉淀颗粒，又叫内含物颗粒。化学组成 结构要点 生理功能异染颗粒 一种强嗜碱颗粒，主要成分多聚偏磷酸盐，可能还含有 RNA、蛋白质、脂类、镁可用甲基胺蓝蓝色染料染成红色，呈现异染现象异染颗粒的功能是储存磷元素和能量。当培养基缺磷时，可以作为磷的补充源，也可以降低细胞渗透压。聚 -羟丁酸颗粒(PHB)细菌所特有的一种折射的、单层膜包起来的、大小变化很大的类脂性质的碳源性储藏物不溶于水，易被脂溶性染料染色具有降低细胞渗透压的
12、作用。碳源和能源的储藏物。糖原与淀粉粒葡萄糖的 -1,4 或-1,6 糖苷键的聚合物均匀的分布在细胞内，颗粒较小可用碘液染色碳源和能源的储藏物其他 蓝细菌的藻青素、藻青蛋白紫硫细菌、丝硫细菌含硫颗粒氮源类、硫类储藏物磁小体 存在于少数趋磁细菌中，成分为四氧化三铁，外有一层磷脂、蛋白质或糖蛋白膜包裹，无毒，平行八面体、平行六面体或六棱柱具有导向功能。羟酶体 内含 1,5-二磷酸核酮糖羟化酶存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物。大小与噬菌体相仿在自养细菌的 CO2 固定中起重要作用气泡 存在于许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中的一种充满气体的泡囊状内含物，内有数排柱形小空泡组成，外有
13、蛋白质膜包裹功能是调节细胞比重使细胞漂浮在最适水层中获取光能、氧气和营养物质质粒：除染色体 DNA 外，很多细菌还含有有一种染色体外的遗传成分。通常为闭合环状超螺旋小型双链 DNA，在少数细菌中发现有线性双链 DNA 质粒或单链环状质粒存在。携带者决定细菌某些遗传特性的基因，如接合或致育、抗药、产毒、致病、降解毒物、生物固氮、气泡形成、芽孢形成、抗原获得、产生抗生素和色素等次级代谢产物等。鞭毛：生长在某些细菌体表长丝状、波曲形的蛋白质附属物，数目为一至数十根具有运动功能。鞭毛类型：不同的细菌鞭毛着生位置和数目不同，因此可以作为鉴定菌种的依据。一端单生鞭毛菌，一端丛生鞭毛菌，两端单生鞭毛菌，两端
14、丛生鞭毛菌，周生鞭毛菌。鞭毛结构:细菌鞭毛由蛋白质亚单位组成，还含有少量的多糖、脂类和核酸等，这种蛋白质称为鞭毛蛋白。由鞭毛丝、鞭毛钩、基体 3 部分组成。鞭毛丝：伸在细胞壁之外的纤丝状部分，呈波形，由数条鞭毛蛋白亚基并排螺旋状排列围城的中空圆柱体。鞭毛钩：近细胞表面连接鞭毛丝与基体的部分，较短、弯曲，直接较鞭毛丝大。由与鞭毛蛋白不同的单一蛋白构成。基体：为鞭毛基部埋在细胞壁与细胞膜中的部分，由不同的蛋白亚基组成。鞭毛运动：鞭毛的功能是运动，是原核生物实现趋性的最有效方式。细菌鞭毛主要通过旋转来推动细菌运动。鞭毛基部的基体可以视作马达，以细胞膜上质子动势作为能量，在有关蛋白的共同作用下推动鞭毛
15、旋转而使菌体运动。菌毛：某些革兰氏阴性菌与革兰氏阳性菌的个别菌体表面有非鞭毛的细毛状物。与鞭毛比，菌毛细短，又直有硬，在细胞上数目多。他们化学成分同鞭毛相似，也有源于细胞膜内侧的基粒。菌毛不能运动。性毛：只存在于大肠杆菌和其他肠道细菌的雄株的表面，结构和菌毛毛相似，但数目较少、较长、较宽。决定产生性毛的基因位于接合型质粒的转移功能区中。抗药性和毒力因子等遗传特性可通过此种方式转移。性毛还是一些噬菌体的特异吸附位点。某些致病菌通过性毛附于人体组织上。糖被：包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度补丁的透明富含水分的多糖胶状物质。按照糖被有无固定层次、层次厚薄又可分为荚膜、微荚膜、黏液层和菌胶团等。含有大
16、量水分 90%以上，其余由多糖类，多肽类，或者多糖蛋白复合体组成。糖被功能：1、保护作用：免受干旱，抵御吞噬，防止噬菌体吸附和裂解。2、 附着和致病功能：糖被为主要表面抗原，是某些致病菌毒力因子，某些病原菌的黏附因子。3、 作为透性屏障和离子交换系统，保护细菌免受重金属离子的毒害。4、 储藏养分：糖被是聚合物，也是细菌的一种储藏性物质。 、5、 细菌间的信息识别作用，6、堆积代谢废物。荚膜：有明显的外缘和一定形状，较紧密地结合在细胞壁外。微荚膜：较薄不能用光学显微镜看到，易被胰蛋白酶消化。黏液层：量大而且与细胞表面结合比较疏松，容易变形，常扩散到培养基中，在液体培养基中会增加溶液的黏度。菌胶团
17、：有的细菌分泌的黏液能将许多菌体黏合在一起形成分枝状的大型黏胶物，构成许多细菌共同的糖被。芽孢：为数不多的产芽孢细菌在生长发育后期，在营养细胞内形成一个圆形、卵圆形或圆柱形的厚壁、折光性强并且具有抗逆性的休眠体。又称内生孢子，一个细菌只能形成一个芽孢，所以芽孢不是一个繁殖体。细菌芽孢的位置、形状和大小因菌种而异，因此是细菌分类鉴定的形态特征之一。产芽孢细菌通常在必需养料（碳源和/或氮源）耗尽停止生长是形成芽孢。 芽孢结构：1、芽孢外壁：主要由蛋白质、脂质和糖类组成，是芽孢的保护层。2、芽孢衣：一层或几层，主要为蛋白质，大多为角蛋白，芽孢衣非常致密，通透性差，能抗酶和化学物质的透入。3、皮层:很
18、厚约占芽孢总体的一般主要由芽孢特有的肽聚糖组成，还含有一种芽孢特有的化学物质吡啶二羧酸(DPA) 以及大量 Ca2+，两者结合成吡啶二羧酸钙 (DPA-Ca)，他们赋予芽孢异常的抗热性。皮层渗透压很高；4、芽孢核心：由芽孢壁、芽孢膜、芽孢质和芽孢核区组成，内含核糖体与 DNA，含水极低。渗透调节皮层膨胀学说：芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差以及皮层的离子强度很高，这就使皮层产生了很高的渗透压去夺取芽孢核心的水分，皮层充分膨胀和核心的高度失水，正是这种失水的核心赋予了芽孢极强的耐热性。芽孢含水量仅 60%，且多为结合水。伴孢晶体：有一些芽孢杆菌，在伴随芽孢形成的同时，在芽孢旁边形成一种菱形、方
19、形或不规则形的碱溶性蛋白结晶体。芽孢囊：芽孢和伴孢晶体被一层外膜包裹着。研究细菌芽孢和伴孢晶体有着重要的理论和实践意义。芽孢的有无、形态、大小和着生位置等是细菌分类和鉴定中的重要形态学指标；这类菌种芽孢的存在，有利于提高菌种的筛选效率，有利于菌种的长期保藏；是否能杀灭一些代表菌的芽孢是衡量和制定各种消毒灭菌标准的主要依据；许多产芽孢细菌是强致病菌；有些产芽孢细菌可伴随产生有用的产物。裂殖：是一个细胞通过分裂而形成俩个子细胞的过程。二分裂方式:一个细胞在其对称中心形成一隔膜，进而分裂成俩个形态、大小构造完全相同的子细胞。典型的对称二分裂方式，少数细菌存在不等二分裂。三分裂：暗网菌属在进行细胞分裂
20、时，一部分进行二分裂，一部分进行三分裂。复分裂：蛭弧菌在宿主细胞生长时会形成不规则的盘曲长细胞，然后细胞多处同时发生均等长度的分裂，形成多个弧形子细胞。牙殖：母细胞表面先形成一个小突起，待长大到与母细胞厢房后分离并独立生活的一种繁殖方式。菌落：把单个细胞或一小堆同种细胞接种到合适的固体培养基中，并处于合适的培养条件时，该细胞会迅速生长繁殖形成肉眼可见的、具有一定形态的子细胞群。菌苔：一个固体培养基表面有许多菌落连成一片。菌落的特征：菌落大小、形状、边缘情况、隆起情况、光泽、表面状态、颜色、质地、硬度、透明度等。共同特征:湿润、黏稠、易挑起、质地均匀及细菌各部位颜色一致等。明胶半固体培养基：可以
21、根据明胶柱液化层呈现的不同形状判断某细菌是否产生蛋白酶和某些特征。琼脂半固体培养基：可以鉴定细菌的运动特征。液体培养基：会因细胞特征、相对密度、运动能力和对氧气的需求等关系的不同形成不同的群体形态。放线菌:一大类介于细菌和真菌之间的单细胞微生物，他的细胞构造、细胞壁的化学成分和对噬菌体的敏感性与细菌相同，菌丝的形成和孢子繁殖等方面和丝状真菌相似。形态及其多样，多数呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的革兰氏阳性原核生物，菌落呈放射状而得名。基内菌丝：营养型一级菌丝，长在培养基内或表面。其主要功能是吸收营养物和排泄废物，又称营养菌丝。气生菌丝：由基内菌丝生长到一定时期，分支长出培养基，向培养基伸
22、展的二级菌丝。孢子丝：由气生菌丝生长发育到一定阶段，分枝部分分化形成的，具有形成孢子作用的繁殖菌丝。孢子丝的主要功能是形成孢子，起繁殖作用。放线菌的繁殖：放线菌主要通过形成各种无性孢子的方式进行繁殖，无性孢子主要有：分生孢子、节孢子、孢子囊孢子等。少数种类以基内菌丝分裂形成的孢子状细胞进行繁殖。放线菌在固体培养基上的特征：表面质地紧密、干燥、丝绒状或有皱褶、不透明、上覆不同颜色的干粉；菌落和培养基紧密连接不易挑起；菌落正反面颜色不一致以及在菌落边缘的琼脂平面有变形的现象。只有少数原始的放线菌缺乏气生菌丝或气生菌丝不发达，因此其菌落外形与细菌接近。放线菌摇瓶培养：液面和瓶壁交接有一圈菌苔，培养液
23、清而不混，其中悬浮许多珠状菌丝团，一些大型菌丝团沉在瓶底。蓝细菌：一大类分布极广、细胞核没有核膜，没有有丝分裂，没有叶绿体，含有叶绿素a，进行产氧性光合作用，核糖体为 70S，细胞壁与细菌的相似，革兰氏染色阴性，无鞭毛的大型原核微生物。蓝细菌的形态结构：形态多样可分为：1、由二分裂形成的单细胞 2、由复分裂形成的单细胞 3、异形胞形成的单细胞 4、异形胞的菌丝 5、分枝杆状菌丝蓝细菌的繁殖:单细胞分为二分裂或多分裂，大多数丝状蓝细菌放细胞分裂是单平面的，分枝的丝状蓝细菌进行多平面的分裂。支原体：一类无细胞壁、能离开活细胞独立生长繁殖的最小的原核生物。支原体特点：1、相当小 2、无细胞壁，革兰氏
24、染色阴性，对渗透压敏感，抑制细胞壁合成的抗生素不敏感。3、细胞膜含甾醇比其他原核生物的膜坚硬。4 、菌落小，在固体表面呈特有的煎蛋装，5、以二分裂或出芽等方式繁殖 6、多数以糖类做能源 7、对抑制蛋白质生物合成的抗生素和破坏甾醇的细胞膜结构的抗生素敏感。立克次体：立克次体是一类形体微笑的杆状或球杆状革兰氏阴性、绝大多数只能在宿主细胞内繁殖的原核微生物。立克次体特点：1、细胞结构与细菌相似，具有细胞壁和细胞膜；革兰氏染色阴性 2、能量代谢极其有限，存在不完整的能量代谢途径，只能氧化谷氨酸和谷氨酰胺产能。3、除少数外，均在真核细胞内专性寄生，立克次体为虫媒微生物。4、二分裂繁殖 5、对四环素和青霉素等敏感，热敏感。6、一般可培养在鸡胚、敏感动物和海拉细胞的组织培养物上。衣原体：一类介于立克次体和病毒之间、能通过细菌过滤器、在真核细胞内营专性能量寄生的小型革兰氏阴性原核生物。衣原体的特点：1、有细胞壁但缺乏肽聚糖，革兰氏染色阴性 2、细胞内同时含有 DNA 和RNA 两种核酸 4、缺乏产生能量的酶系，严格的细胞寄生 5、二分裂繁殖 7、对抗生素和药物敏感 8、只能用鸡胚卵黄囊膜、小白鼠腹腔或海拉细胞组织培养物等活体进行培养。8 、热敏感，不怕冷。 古细菌：原核生物，常生活于热泉水、缺氧湖底、盐水湖等极端环境中的生物。
