1、第一章原核生物的形态构造和功能Chapter 1 Morphological structure and function of prokaryotic,化学与生命科学学院 卜宁,Chemistry and Life Science College,bacteria,第一节 细 菌,一、细菌的大小与形态二、细菌细胞的结构与功能三、细菌的繁殖与培养特征,二、细菌细胞的结构与功能,基本结构,荚膜(Capsule)鞭毛(Flagella)芽孢(Spore),细胞壁(Cell wall),细胞膜(Cell rembrane),拟核(nucleoid),细胞质(Cytoplasm),特殊结构,根据糖被的
2、形状和厚度的不同，将糖被分为四类：,(大）荚膜：粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度：0.2m。微荚膜（microcopsule)：粘液状物质较薄，厚度：0.2m ，与细胞表面牢固结合。粘液层(slime layer)：粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散,可向周围环境中扩散,增大黏性。菌胶团(zoogloea):包裹在细胞群体上的胶状物质。,1.糖被（glycocalyx）,包被于某些细菌细 胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。,荚膜,粘液层,菌胶团,基本结构,荚膜的观察,荧光染色 负染色 特殊染色,荚膜的生理功能,1、荚膜富含水分，可保护细胞免于干燥；2、能抵御吞噬细胞的吞噬；
3、3、为主要表面抗原（K抗原），是有些病原菌的毒力因子；4、能保护菌体免受噬菌体和其他物质（溶菌酶和补体）的侵害；5、是某些病原菌必须的粘附因子；6、贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质,荚膜与菌落形态,光滑（Smooth,S-)型菌落产荚膜的细菌在固体培养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、呈粘液状，称S-型菌落。,粗糙（Rough,R-)型菌落不产荚膜的细菌形成的菌落表面干燥、粗糙、称R-型菌落。,2. 鞭毛(flagellum, 复flagella),某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、波状弯曲的蛋白质附属物,具有推动细菌运动功能,为细菌的“运动器官”。鞭毛的长约1520m，直径为0.0
4、10.02m。,鞭毛的有无和着生方式具有十分重要的分类学意义,观察和判断细菌鞭毛的方法,电子显微镜直接观察,鞭毛长度：1520m直径：0.010.02m,光学显微镜下观察：鞭毛染色和 暗视野显微镜,根据培养特征判断：半固体穿刺、 菌落（菌苔）形态,基体、鞭毛钩、鞭毛丝组成。G-： 基体：四个盘状环，L环（细胞壁最外层的外膜），P环（肽聚糖内壁层），S环（靠近周质空间），M环与S环连在一起（S-M环或内环），嵌埋在细胞质膜上。G+：基体：仅有二个盘状环，S-M环。,鞭毛的结构,鞭毛推动细菌运动的特点,（1）速度,一般速度在每秒2080m范围，最高可达每秒100m（每分钟达到3000倍体长），超过
5、了陆上跑得最快的动物猎豹的速度. (每分钟1500倍体长或每小时110公里),细菌以推进方式做直线运动,以翻腾形式做短促转向运动。,（2）方式,（3）细菌的趋避运动,鞭毛的功能是运动，这是原核生物实现其趋性（taxis）即趋向性的最有效方式。,化学趋避运动或趋化作用(chemotaxis),光趋避运动或趋光性(phototaxis),趋磁运动或趋磁性(magnetotaxis),菌毛(fimbria，复数fimbriae),长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物,具有使菌体附着于物体表面的功能。,每个细菌约有250300条菌毛.有菌毛的细菌一般以革兰氏阴性致病菌居多,借助菌毛
6、可把它们牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上,进一步定植和致病。,作为噬菌体的吸附位点作为附着到哺乳动物细胞或其他物体的工具,性毛(pili,单数pilus),构造和成分与菌毛相同,比菌毛长,数量仅一至少数几根。,性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株(即供体菌)中,其功能是向雌性菌株(即受体菌)传递遗传物质。有的性毛还是RNA噬菌体的特异性吸附受体。,某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠构造，称为芽孢(endospore或spore，偶译“内生孢子”）,3.特殊的休眠构造芽孢,主要种类：芽孢杆菌属和羧菌属,细菌芽孢的特点,
7、整个生物界中抗逆性最强的生命体,是否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的重要指标.,常规加压蒸汽灭菌的条件:121,15 min以上 115,30 min以上,芽孢是细菌的休眠体,在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞;产芽孢细菌的保藏多用其芽孢.,产芽孢的细菌多为杆菌,也有一些球菌.芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。,芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异,容易在光学显微镜下观察.(相差显微镜直接观察;芽孢染色),伴孢晶体（parasporal crystal）,少数芽孢杆菌,例如苏云金芽孢杆菌在其形成芽孢的同时,会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体内毒素，称为伴孢晶体。,伴孢晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用,因而可将这类产伴孢晶体的细菌制成有利于环境保护的生物农药 细菌杀虫剂,特点:不溶于水,对蛋白酶类不敏感;容易溶于碱性溶剂。,
