第一章原核微生物.ppt
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1、第一章 原核微生物,【知识目标】 1掌握细菌、放线菌的形态结构及菌落特征,理解细菌、放线菌的繁殖方式。 2了解引起食品腐败变质的常见的几种细菌的生物学特性。 3了解蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体、古细菌的生物学特性。 【技能目标】 1学会识别常见细菌、放线菌的形态特点。 2能识别由常见细菌在食品生产中引起的腐败现象。,第一节 细菌,细菌是一类个体微小、结构简单、细胞壁坚韧、多数以二分裂方式繁殖、水生性较强的单细胞原核微生物。,一、细菌的基本形态和空间排列,细菌是单细胞原核生物,每一个细胞就是一个独立生活的个体,细菌的形态就是细胞的形态。 细菌的其基本形态有三种:球状、杆状和螺旋状,分别称为
2、球菌、杆菌和螺旋菌。,(一)球菌,菌体呈球形或近似球形的细菌称球菌,按其分裂后细胞排列方式不同分为以下几种类型: 1单球菌 2双球菌 3链球菌 4四联球菌 5八叠球菌 6葡萄球菌,1微球菌 2葡萄球菌 3双球菌 4链球菌 5含有双球菌的链球菌 6具有荚膜的球菌 7八叠球菌,图1-1 球菌的形态及排列方式,(二)杆菌,菌体呈杆状的细菌称杆菌。杆菌是细菌中种类最多的一类。分为: 1、长杆菌 2、短杆菌 3、球杆菌,图1-2 各种杆菌的形态,(三)螺旋菌,菌体弯曲的杆菌称为螺旋菌。根据菌体弯曲程度的不同可分为弧菌和螺菌两种类型(图1-3)。,1弧菌 菌体仅一个弯曲,形如弧形、逗号或香蕉状,螺旋不满一
3、环,如霍乱弧菌 2螺菌 菌体有多个弯曲,回转如螺旋状,一般螺旋26环,如干酪螺菌,图1-3 弧菌和螺菌的形态,在正常生长条件下,不同种类的细菌形态是相对稳定的。但细菌的形态受环境条件影响很大,例如改变培养时的温度、培养基的成分与浓度、培养时间、渗透压、pH值等,都能引起细菌形态发生变化。,图1-4 巴氏醋酸杆菌的异常形态,图1-5 乳酸杆菌的异常形态,二、细菌的大小及其测定方法,三、细菌的细胞结构及其功能,(一)细菌细胞的基本结构及其功能 1、细胞壁 细胞壁是位于菌体的最外层,内侧紧贴细胞膜的一层无色透明,坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占细胞干重的10%25%。 (1)细胞壁的功能 保护细胞免受
4、外力损伤,维持菌体外形 协助鞭毛运动 与胞膜一起完成细胞内外物质交换 为正常细胞分裂所必需 与细菌的抗原性致病性和对噬菌体的敏感性密切相关。,(2)细胞壁与革兰氏染色的关系,革兰氏染色法,革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法,由丹麦医生Hans Christian Gram于1884年创立。 基本步骤: 涂片固定 结晶紫初染1min 碘液媒染1min95%乙醇脱色0.5min 番红复染min 结果: 革兰氏阳性菌紫色; 革兰氏阴性菌红色。, G+细菌细胞壁的结构,革兰氏阳性菌细胞壁:由肽聚糖和磷壁酸组成,磷壁酸:占40%。G+菌所特有,其主链由数十个磷酸甘油或磷酸核糖醇组成,有的还有由DAla和
5、还原糖组成的侧链。,肽聚糖: 占3070% ,不同菌种中肽聚糖(肽链)组分不同。, G -细菌细胞壁的结构,革兰氏阴性菌细胞壁:分内壁层和外壁层。,内壁层:紧贴胞膜,仅由12层肽聚糖分子构成,占细胞壁干重5 10%,无磷壁酸。,外壁层:位于肽聚糖层的外部。 脂多糖; 脂蛋白、 包括: 蛋白质层: 基质蛋白、 外壁蛋白; 磷脂.,表1-1 G+菌和G-菌细胞壁结构和化学组成的区别,革兰氏染色原理 第一步:结晶紫使菌体着上紫色 第二步:碘和结晶紫形成大分子复合物,分子大,能被细胞壁阻留在细胞内。 第三步:酒精脱色,细胞壁成分和构造不同,出现不同的反应。 G+ 菌:细胞壁厚,肽聚糖含量高,交联度大,
6、当乙醇脱色时,肽聚糖因脱水而孔径缩小,故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内,细胞不能被酒精脱色,仍呈紫色。 G菌:肽聚糖层薄,交联松散,乙醇脱色不能使其结构收缩,因其含脂量高,乙醇将脂溶解,缝隙加大,结晶紫-碘复合物溶出细胞壁,酒精将细胞脱色,细胞无色,沙黄复染后呈红色。,细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软、富有弹性的半透明薄膜。 (1)细胞膜的化学组成,蛋白质 主要包括 磷脂 糖类 少量核酸,2 .细胞膜,(2)细胞膜的功能,完成营养物质的运输 产能场所 细胞膜上含有与氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢有关的酶类,所以细胞膜是细菌能量代谢的场所。 生物合成作用 细胞膜上含有多种合成酶类,菌
7、体的许多成分,如肽聚糖、磷壁酸、磷脂、脂多糖等均在细胞膜上合成,所以,细胞膜是合成代谢的场所。,3细胞质,细胞膜内除核质以外的一切物质统称为细胞质。细胞质的主要成分是蛋白质、核酸、核糖、脂类、糖类、无机盐和水等。 细胞质内含有多种酶系统,是细菌细胞进行合成代谢和分解代谢的重要场所。 细胞质中没有真核细胞所具有的细胞器,但含有许多内含物,主要有核糖体、质粒、异染颗粒、肝糖粒、淀粉粒、液泡等。,核糖体 分散在细胞质中的颗粒状结构,由核糖体核酸(占60%)和蛋白质(占40%)组成。,细菌的核糖体 沉降系数为:70s,由50s大亚基和 30s 小亚基构成。 功能:是细胞合成蛋白质的机构。,4.细胞核,
8、细菌细胞核因没有核膜、核仁,所以称为原核、拟核或核区。 它是由一条环状双链的DNA分子高度折叠而形成的染色体,还有少量的RNA及蛋白质。 细胞核没有固定的形态,但与细胞质区分明显。 细胞核携带着细菌的绝大多数遗传信息,是细菌新陈代谢和遗传变异的物质基础。,(二)细菌细胞的特殊结构及其功能,鞭毛 概念:有些细菌的表面有从体内伸出细长而呈波浪状弯曲的丝状物称为鞭毛,是细菌的运动“器官”。 长度:超过菌体很多倍,但直径小。 主要成分:蛋白质,还有少量多糖、脂类和核酸。 着生位置和数量:由细菌的遗传特性所决定的,是菌种鉴定的重要依据。,图1-10 细菌的各种鞭毛类型,(1)偏端单毛菌 (2)两端单毛菌
9、 (3)偏端丛毛菌 (4)两端丛毛菌 (5)周毛菌,2芽孢,概念:有些细菌在其生长发育后期,在菌体内形成一个圆形或椭圆形、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠孢子称为芽孢,又称内生孢子。 芽孢菌:凡是能形成芽孢的细菌统称为芽孢菌,芽孢细菌主要分属于需氧芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属的细菌中。,有芽孢的菌体称为芽孢体,未形成芽孢的菌体称为营养体。,芽孢,芽孢的有无、大小、形状和位置(图1-11),是细菌种类鉴别的重要依据。折光性强,必须用特殊染色法才能在显微镜下观察到。,图1-11 细菌芽孢的位置和大小示意图 1中央位 2近端位 3极端位,芽孢的形态,成熟芽孢具有多层结构,主要由孢外壁、芽孢衣、皮层、核心
10、组成(图1-12)。 芽孢的核心含有细菌生命活动所必需的全部物质。,图1-12 细菌芽孢构造模式图,芽孢的组成合结构,芽孢是细菌抵抗不良环境条件的一种休眠体。当芽孢遇到适宜条件时,开始萌发,形成新的菌体,使细菌恢复正常代谢(图1-13)。一个芽孢萌发只能产生一个营养体。,图1-13 芽孢杆菌生活史,芽孢的生活史,3荚膜,通常是一菌一膜,但也有多菌共膜的,称为菌胶团(图1-14)。,图1-14 细菌的荚膜与菌胶团 1细菌的荚膜 2细菌的菌胶团,某些细菌在一定的环境条件下,可向细胞表面分泌的一层疏松、透明的黏液状物质称为荚膜。一般厚为0.2m。,(1)大荚膜:较厚(超过0.2m),有明显边缘和一定
11、形状,相对稳定地位于细胞壁外,与细胞壁结合较紧密。 (2)微荚膜:较薄(小于0.2m),其他同荚膜。 (3)黏液层:没有明显边缘,可以扩散到周围环境中,与细胞壁结合不紧。 (4)菌胶团:多菌共膜,即荚膜包裹在细胞群体外。,根据荚膜的厚度和形状不同可分为以下几种类型:,荚膜的化学成分 因菌种不同而异,其中水分约占90%以上,固形物主要是多糖,少数是多肽、脂多糖等。 荚膜的主要作用 (1)保护作用 (2)储藏养料 (3)表面吸附作用 (4)致病菌的荚膜与致病力有关,4纤毛,概念:纤毛又称菌毛、柔毛、伞毛、须毛,是有些杆菌在菌体外着生的比鞭毛细、短、直、硬,且数目多的蛋白质丝或细管。不是细菌的运动“
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