畜牧微生物学第一章原核细胞微生物.ppt

第一章 原核微生物Prokaryotic Microbes,Contents,第一节 细菌,第二节 其他原核微生物,第一节 细 菌,一、Morphology 形态学 Includes:1.Size 2.Shape 3.Arrangement,genes,characteristics,微生物,细菌的大小、形态和排列,第一节 细 菌,细菌的形态,细菌的大小,(1)长度单位:微米(m)(2)表示:球菌:直径 杆菌:宽长 螺菌:宽、长、螺距球菌直径:0.2-1.5 m。杆菌:长1-5m,宽0.5-1m。例如：E.coli:平均长度:2m;宽度0.5m1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm;109个大肠杆菌重1 mg.,第一节 细 菌,微生物,The largest bacteriumEpulopiscium fishelsoni,Bacterium Epulopiscium fishelsoni Epulopiscium(600 m long)&Paramecium(150 m)草履虫,brown surgeonfish,Acanthurus achilles阿基里斯刺尾鱼,微生物,细菌的大小、形态和排列,细菌的形态,细菌的大小,细菌的基本形态和排列,微生物,Bacterial shape examined microscopically,细菌的大小、形态和排列,微生物,细菌的大小、形态和排列,细菌的形态,细菌的大小,细菌的基本形态和排列,球菌(coccus)及其排列状态,微生物,球菌(coccus)及其排列状态,单球菌：,细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在.如尿素微球菌(Micrococcus ureae),微生物,球菌(coccus)及其排列状态,单球菌：,双球菌：,细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列.如肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae),微生物,球菌(coccus)及其排列状态,单球菌：,双球菌：,链球菌：,微生物,球菌(coccus)及其排列状态,单球菌：,双球菌：,链球菌：,四联球菌：,微生物,球菌(coccus)及其排列状态,单球菌：,双球菌：,链球菌：,四联球菌：,八叠球菌：,微生物,球菌(coccus)及其排列状态,单球菌：,双球菌：,链球菌：,四联球菌：,八叠球菌：,葡萄球菌：,微生物,细菌的大小、形态和排列,第一章 细菌的形态与结构,细菌的形态,细菌的大小,细菌的基本形态和排列,球菌(coccus)及其排列状态,杆菌(bacillus)及其排列状态,微生物,第一章 细菌的形态与结构,杆菌(bacillus)及其排列状态,杆菌的形态,短杆菌,长杆菌,梭状芽孢杆菌,微生物,第一章 细菌的形态与结构,杆菌(bacillus)及其排列状态,杆菌的形态,杆菌排列状态,Rod shape is called Bacillus.Two bacilli together-Diplobacilli Chains of bacilli are called Streptobacilli Palisades-Rods side by side or in X,V or Y figures,微生物,第一章 细菌的形态与结构,杆菌(bacillus)及其排列状态,杆菌的形态,杆菌排列状态,杆菌端部特征,Rod-Shaped Bacterium,hemorrhagic E.coli,strain 0157:H7,Bacillus megabacterium,Legionella pneumophila(causes Legionnaires Disease),(causes anthrax),Bacillus anthracis,微生物,细菌的大小、形态和排列,第一章 细菌的形态与结构,细菌的形态,细菌的大小,细菌的基本形态和排列,球菌(coccus)及其排列状态,杆菌(bacillus)及其排列状态,螺旋菌(spirilla)及其排列状态,微生物,第一章 细菌的形态与结构,螺旋菌(spirilla)及其排列状态,Vibrio cholerae,微生物,细菌的大小、形态和排列,第一章 细菌的形态与结构,细菌的形态,细菌的大小,细菌的基本形态和排列,细菌的异常形态及特殊形态,微生物,细菌的大小、形态和排列,第一章 细菌的形态与结构,细菌的形态,细菌的大小,细菌的基本形态和排列,细菌的异常形态及特殊形态,柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌(丝状)、具有子实体的粘细菌等是特殊形态的细菌。,微生物,细菌的构造,细菌的基本结构,细菌的特殊结构,如细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体、核糖体等，是所有细菌都有的构造,主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、荚膜和芽孢等，并非所有细菌都有的构造,概念细胞壁的功能革兰氏染色与细胞壁(1)革兰色染色(2)革兰氏染色阳性菌的细胞壁的特点(3)革兰氏染色阴性菌的细胞壁的特点(4)革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较4.缺壁细菌,1.细胞壁,1.细胞壁,细胞壁（cell wall）是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖组成，有固定细胞外形和保护细胞等多种生理功能。（P9页）,细胞壁功能,细胞壁的主要功能（PAGE 11）保持细菌一定的外形保护细菌免受外界渗透压和有害物质的损害与细菌的致病性、抗原性、对噬菌体和药物的敏感性相关与革兰氏染色反应特性相关,Function:provide rigid and strength,革兰色染色,G.Gram(革兰)于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。,革兰氏染色与细胞壁,革兰氏染色与细胞壁,Differential Staining 鉴别染色:React differently with different types of bacteriaMost important staining in Bacteriology Divides all Bacteria into 2 groups:,Gram positive,革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较,革兰氏染色与细胞壁,革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较,革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较,革兰氏染色的原理(1884-1983),革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较,阳性菌,阴性菌,革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较,革兰氏染色阳性细菌：,肽聚糖层次多、厚,机械抗性强,对溶菌酶和青霉素敏感,不含外膜(脂多糖),不形成内毒素,革兰氏染色阳性,革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较,革兰氏染色阴性细菌：,肽聚糖层次少、薄,机械抗性差,对溶菌酶和青霉素不敏感,脂多糖等组成外膜,内毒素,革兰氏染色阴性,革兰氏染色阳性与阴性菌细胞壁的比较,1）概念,细胞质膜（cytoplasmic membrane）、质膜（plasma membrane）、细胞膜（cell membrane）、内膜（inner membrane）,是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透膜。见PAGE 9,2、细胞膜,细胞质膜（cytoplasmic membrane）、质膜（plasma membrane）、细胞膜（cell membrane）、内膜（inner membrane）,是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透膜。见PAGE47,1）概念,2、细胞膜,细胞膜的观察,2、细胞膜,细胞膜：对所有生命来说都是必须的，对细菌亦然。维持细胞内部结构处于稳定且高度有序状态的物理屏障。细胞重要的代谢活动中心。,结构特点符合经典的“液态相嵌模型”理论,磷脂,膜蛋白,甾醇类物质,不饱和脂肪酸的结构和相对含量变化大（微生物生理及生态分布的多样性）,约占细菌细胞膜的50-70%，比任何一种生物膜都高，而且种类也多,细菌：霍烷类化合物真核生物：胆固醇,提高膜的稳定性,2、细胞膜,2)周质空间(periplasmic space,peliplam)：革兰氏阴性细菌细胞壁外膜与胞质膜之间的空隙。,2、细胞膜,3、细胞浆和内含物,细胞质的主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。,细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约80%。,概念：,细菌细胞的特殊结构 Special Structure,1、荚膜,(1)概念,一部分细菌，在其生活过程中，可以在细胞壁的外面产生一种黏液样物质，包围整个菌体，称为荚膜（capsule）。一团荚膜内含多个细菌时则称为菌胶团（zoogloea）。有一些细菌能产生比荚膜薄、只有在电镜下才能看见的微荚膜。有些细菌周围产生一些边界不明显、疏松、易与菌体脱离的黏液样物质，称为黏液层。,荚膜,菌胶团,（2）功能,保护细菌免受干燥和其它有害环境因素的影响；贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用；有助于细菌黏附于机体各处表面；能抵抗吞噬细胞的吞噬和抵抗抗体，使细菌发挥致病性,（3）特点,主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。经特殊的荚膜染色，特别是负染色（又称背景染色）后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。,b.产生荚膜是微生物的一种遗传特性，其菌落特征及血 清学反应是是细菌分类鉴定的指标之一。,c.荚膜等并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境 中的生存有利。,d.细菌荚膜与人类的科学研究和生产实践有密切的关系。,2、鞭毛(flagellum,复flagella),（1）概念,某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”。,Many prokaryotes are motile,and this ability to move independently is usually due to a special structure,the flagellum(plural,flagella).,Flagellar Arrangements,（2）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,The majority of motile prokaryotes move by means of flagella,3、纤毛(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。,Fimbriae can be evenly distributed over the entire surface of the cell.They can number anywhere from a few to several hundred per cell.Fimbriae allow a cell to adhere to surfaces including the surfaces of other cells.,Pili are usually longer than fimbriae and number only one or two per cell.Pili function to join bacterial cells prior to the transfer of DNA from one cell to another.,F pilus,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。,性纤毛,构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，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。,4、特殊的休眠构造芽孢,Certain species of bacteria produce special structure called endospores.They are very resistant to heat and can not be destroyed easily,even by harsh chemicals.Endospores are also resistant to other harmful agents such as drying,radiation,acids and chemical disinfectants.,（2）细菌芽孢的特点,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最重要的指标。,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）,Summary1,Prokaryotic genetic material is located in an area called the nucleoid and is not enclosed by a membrane.2,Most bacteria have a cell wall outside the plasma membrane to give them shape and protect them from osmotic lysis.Bacterial walls are chemically complex and usually contain peptidoglycan.,3,Bacteria often are classfied as either gram positive or gram negative based on differences in cell wall structure and their response to Gram staining.Gram-positive walls have thick,homogeneous layers of peptidoglycan and teichoid acid.Gram-negative bacteria have a thin peptidoglycan layer surrounded by a complex outer membrane containing lipopolysaccharides and other components,4,Some bacteria are motile,usually by means of flagella,and bacterial species differ in the number and distribution of their flagella.5,Structures such as capsules,fimbriae,and sex pili are found outside of some bacterial cell wall.6,Some bacteria survive adverse environmental conditions by forming endospores,dormant structures resistant to heat,desiccation and many chemicals.,Thank You!,