第二讲原核生物.ppt
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1、第二讲 原核生物,细菌 放线菌 其它原核生物,细菌个体大小和形态(细菌的形态学检查) 细菌细胞的结构 细菌的繁殖与培养特征,返回,大小的测量方法: 显微镜测微尺 显微照相后根据放大倍数进行测算,迄今为止所知的个体最大的细菌,则是德国科学家H. N. Schulz等最近在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌(sulfur bacterium),其大小一般在0.10.3 mm,但有些可达0.75 mm,能够清楚地用肉眼看到,芬兰科学家 E O Kajander等发现了一种能引起尿结石的纳米细菌(nanobacteria),其细胞直径最小仅为50 nm(1 mm=1000 nm),甚至比最大
2、的病毒更小一些。这种细菌分裂缓慢,三天才分裂一次,是目前所知最小的具有细胞壁的细菌。,球菌 杆菌 螺旋菌,特殊形态的细菌,细菌的异常形态,结核杆菌的正常形态,结核杆菌的异常形态,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),球菌(coccus),双球菌 (diplococcus),细胞沿一个平面分裂,新个体成对排列.如: 肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae),链球菌 (streptococcus),细胞沿一个平面进行分裂,新个体不但可保持成对的样子,并可连成链状.如: 溶血链球菌 (Streptococcus
3、 hemolyticus),四联球菌 (tetrad),细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行,分裂后每四个细胞特征性地连在一起,呈田字形.如: 四联微球菌 (Micrococcus tetragenus),八叠球菌(sarcina),细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后,每八个球菌特征性地连在一起成立方体形.如:藤黄八叠球菌 (Sarcina ureae),葡萄球菌(Staphylococcus),细胞无定向分裂,多个新个体形成一个不规则的群体,犹如一串葡萄。如:金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致,杆菌 Bacillus (Bacteri
4、um),杆菌的排列方式多样,杆菌端部特征,两端齐平,两端尖细,一端膨大,两端钝圆,根据其弯曲情况分为: 弧菌(vibrio) 菌体只有一个弯曲,其程度不足一圈,形似“C”字或逗号,鞭毛偏端生。 螺旋菌(spirillum) 菌体回转如螺旋,螺旋数目和螺距大小因种而异。鞭毛二端生细胞壁坚韧,菌体较硬。 螺旋体(spirochaeta) 菌体柔软,用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。,染料,碱性染料(basic dye)带正电染料。其阳离子部分为发色基团,可与细胞中带负电的组分结合。如Crystal violet, Safranin, Methylene blue等。 酸性染料(Acid dy
5、e)带负电染料。其阴离子部分为发色基团,可与细胞中带正电的组分结合。如Eosin, Congo red , Acid fuchsin 等。 脂溶性染料如Sudan black。,多数染料都是中性有机盐。据着色基的不同可分为以下类型:,活菌染色,简单染色法,抗酸染色,复杂染色法,普通染色,芽孢染色法,荚膜染色法,鞭毛染色法,特殊染色,正染色,负染色,死菌染色,细菌染色,涂片,干燥,固定,染色1min,水洗、吸干,镜检,步骤: 涂片固定 酸性复红初染 3%醋酸酒精脱色 美蓝复染 镜检,结果: 抗酸菌红色; 非抗酸菌蓝色。,步骤:,由丹麦医生Hans Christian Gram于1884年创立。,
6、Gram + Staphylococcus,Gram , E. coli,负染色,1.概念: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。,2. 观察分离方法: (1)质壁分离 (2)选择性染色 (3)电镜技术 (4)溶菌酶处理,细胞膜(cytoplasmic membraine),1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型,细胞膜的结构与化学组成,细胞膜液态镶嵌模型,认为:膜是由球形蛋白与磷脂按照二维排列方式构成的流体镶嵌式,流动的脂类双分子层构成了膜的连续体,而蛋白质象孤岛一样无规则地漂流在磷脂类的海洋当中。,细胞膜功能,选择通透性,控制细胞内外物
7、质运输; 维持细胞内外渗透压; 合成肽聚糖、LPS、磷壁酸、荚膜等的场所; 呼吸产能; 含多种酶系; 鞭毛着生点,提供细菌运动所需的能量。,间体(mesosome):,细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物,一般位于细胞分裂的部位或附近。,间体的功能: 参与隔膜形成 与核分裂有关 类似线粒体功能 也有科学家认为“间体”仅是电镜制片时因 脱水操作而引起的一种赝像!,细胞质功能: 细胞质中含有丰富的酶系,是营养物质合成、转化、代谢的场所。,细胞膜内除核质体外的一切半透明、胶状、颗粒状物质可总称为细胞质。其主要成分有:核糖体、贮藏物、各种酶类、中间代谢物及质粒等,少数细菌还存在有伴胞晶体或气泡等。细
8、胞质内形状较大的颗粒状构造为内含物,包括各种贮藏物和气泡、羧酶体等。,核糖体(ribosome),是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。,颗粒状内含物(granular inclusion),气泡,聚羟基丁酸,硫粒,糖原,碳源及能源,藻青素,氮源类,异染粒,磷源类,储藏物,羧酶体,颗粒状内含物,异染粒(metachromatic granule),颗粒大小为0.51.0mm,是无机偏磷酸的聚合物,一般在含磷丰富的环境下形成。功能是贮藏磷元素和能量,并可降低细胞的渗透压。,OH,P,O,H,n,H,O,O,n=2106,聚-羟基丁酸(PHB)颗粒,类脂性
9、质的碳源类贮藏物,不溶于水,可溶于氯仿,具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。,藻青素(cyanophycin),一种内源性氮源贮藏物,同时还兼有贮存能源的作用。通常存在于蓝细菌中。,硫粒(sulfur globules),是硫元素的贮藏体,功能: a.好氧硫细菌的能源 b.厌氧硫细菌的电子供体,形成:当环境中H2S含量高时,在体内积累S;当H2S不足时,S氧化成硫酸盐,以提供被菌细胞生命活动所需能量:,H2SSSO4-2,淀粉粒和肝糖:都是-1,4或-1,6糖苷键的葡萄糖聚合物。这些贮藏物通常较均匀地分布在细胞质内,颗粒较小。 若这类贮藏物大量存在时,用碘使对其染色,肝糖粒能被碘液染成
10、红色,淀粉粒被碘成蓝色。 脂肪粒:脂肪粒的折光性较强,它可被脂溶性染料染色;细胞生长旺盛时,脂肪粒增多,细胞遭破坏后,脂肪粒可游离出来。,肝糖、淀粉粒、脂肪滴,气泡(gas vocuoles),由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。有些细菌细胞质中含有几个或多个气泡。常见于光合细菌和水生细菌。,气泡的功能: 调节细胞比重,加大菌体的浮力,借气泡漂浮能力,以使其漂浮在合适的水层中,使无鞭毛菌在合适的环境中生长。 气泡吸收空气,空气中的氧气可供代谢需要。 例:许多光合细菌和水生细菌、盐杆菌常含有气泡。,磁小体 (megnetosome),趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目不等的Fe3O4颗粒,外有一层
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