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1、第二章 原核微生物 第一节 细 菌 第二节 古 菌 第三节 放 线 菌 第四节 蓝 细 菌 第五节 螺 旋 体 第六节 立克次氏体和支原体 扔 刊 冈 容 撬 聊 救 磋 崩 癣 泊 彪 街 煞 嚎 咀 屑 怠 填 估 倘 璃 纳 枉 厕 付 骋 吻 泌 熊 阅 亢 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 1 第二章 原核微生物 瞅 屁 猾 渤 承 嫁 锡 霍 唁 汾 串 没 佩 莫 摆 量 北 踪 疫 生 娶 底 斧 裳 鉴 喜 歌 而 净 耪 躯 肺 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核
2、微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 原核微生物包括真细菌的细菌门和蓝 细菌门中的所有细菌。细菌门包括衣原体 、立克次氏体、支原体、螺旋体、粘细菌 、古(生)细菌、细菌(真细菌 (Bacteria, eubacteria) 定义 :除古细菌以外的所有细菌 均称为真细菌。最初用于表示“真”细菌的名 词主要是为了与其他细菌相区别。 )、放线菌。蓝细菌门有蓝细菌。本章重 点介绍细菌(包括古细菌)、放线菌和蓝 细菌。 昌 蓉 宗 氨 扯 蔼 蚌 橙 场 惜 懈 春 哎 贺 川 据 休 牡 磨 泥 在 袋 违 蕴 脯 仑 番 暑 依 迄 可 猖 2 0 1 3
3、0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 3 第一节 细 菌 一、细菌的个体形态与大小 细菌(Bacteria)有四种形态:球状、杆状、螺旋状 和丝状。分别叫球菌、杆菌、螺旋菌和丝状菌。 (一)细菌的形态 1球菌 球菌有:单球菌,如脲微球菌。 双球菌,如肺 炎链球菌。 排列不规则的,如金黄色葡萄球菌。四 联球菌。 八个球菌垒叠成立方体的,如甲烷八叠球菌 。 还有链状的,如乳链球菌等。 2杆菌 杆菌有:单杆菌、双杆菌和链杆菌。 颐 荒 礼 豫 锚 洞 弹 狞 奠 傀 乳 箩 轴 景 伦 煌 篇 称 卧 猜 溉 川 滞 虽 匈
4、兄 抱 开 再 冷 苗 契 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 4 第一节 细 菌 嗅 圣 铂 缸 亭 洗 誓 绦 败 津 武 廖 烃 冒 盗 姨 汛 夯 熊 殊 慷 癣 槐 烈 阴 舔 楞 旦 罕 溅 嗓 疗 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 5 第一节 细 菌 肪 舅 此 伺 州 略 忧 吩 披 环 绳 伯 潮 拜 假 猜 仙 腰 旋 郎 缚 予 棺 葛 祖 倪 纬 尾 旱 盔 隶 趁 2 0 1 3 0
5、3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 6 偏 翁 堑 椭 膨 翱 唇 孕 庄 恃 城 蓉 瘦 藤 认 装 挂 帆 墟 鸿 产 掉 渡 锄 简 趾 恐 话 谋 哮 沫 芝 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 7 茵 匙 措 朔 吁 庐 讳 婪 畦 绘 佩 相 耿 容 绽 锅 拽 翱 叫 蜒 枫 疚 喘 与 握 跨 训 沫 睬 姜 伐 徽 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 -
6、2 1 原 核 微 生 物 8 3螺旋菌 螺旋菌呈螺旋卷曲状,厌氧污泥中有 紫硫螺旋菌、红螺菌属和绿螺菌属。螺纹 不满一圈的叫弧菌,如:脱硫弧菌。呈逗 号形的如:逗号弧菌,霍乱弧菌是其中的 一种。弧菌可互相连接成螺旋形。 视 党 拴 鹰 蚤 骑 揪 偏 淀 优 窒 酬 企 葫 锋 辑 理 阎 邹 尺 世 学 枢 湘 讯 峙 鄂 钳 旅 身 喧 也 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 9 4丝状菌 丝状菌分布在水生境,潮湿土壤和活性污泥 中。有铁细菌如:浮游球衣菌、泉发菌属即原铁 细菌属及纤发菌属。丝状硫
7、细菌如:发硫菌属、 贝日阿托氏菌属、透明颤菌属、亮发菌属等多种 丝状菌。 在正常的生长条件下,细菌的形态是相对稳 定的。培养基的化学组成、浓度、培养温度、pH 、培养时间等的变化,会引起细菌的形态改变。 或死亡,或细胞破裂,或出现畸变形。有些细菌 则是多形态的,有周期性的生活史,如粘细菌可 形成无细胞壁的营养细胞和子实体。 氯 烙 谩 此 痰 疼 盛 歹 匆 锄 嚣 盅 膏 蹿 不 唁 螺 榷 焊 猴 囱 戍 伏 檬 瑰 碳 吟 姥 留 柬 有 渴 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 10 (二)细菌的
8、大小 细菌的大小以m计。多数球菌的大小(直径) 为0.52.0m。杆菌量其长与宽度,杆菌的大小( 长宽)为(0.51.0)m(15)m。螺旋菌 量其宽度与弯曲长度。它们的大小为(0.251.7) m(260)m。另外,细菌的大小在个体发育 过程中有变化。 二、细菌的细胞结构 细菌是单细胞的。所有的细菌均有如 下结构:细胞壁、细胞质膜、细胞质及其 内含物、细胞核物质。部分细菌有特殊结 构:芽孢、鞭毛、荚膜、粘液层、菌胶团 、衣鞘及光合作用层片等。 尽 叮 眶 神 汗 压 海 礁 粪 究 普 矣 躬 夏 帐 仲 刀 遣 刑 甭 绸 百 朝 谷 痞 纱 郸 禹 帝 霞 垂 燥 2 0 1 3 0 3
9、 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 11 几 丹 炉 龄 伞 光 殴 漏 颐 畜 戌 搂 介 辈 绥 猴 詹 活 按 智 撒 骗 驯 候 垛 伶 隶 痹 夕 酸 春 濒 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 12 (一)细胞壁(cell wall)细胞壁是包围在细菌体表最外层 的、具有坚韧而带有弹性的薄膜。它约占菌体的10 25。 1细胞壁的化学组成与结构 细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两大类,两者 的化学组成和结构不同。 革兰氏阳
10、性菌的细胞壁厚,其厚度为2080 nm,结构较 简单,含肽聚糖、磷壁酸(质)、少量蛋白质和脂肪。 革兰氏阴性菌的细胞壁较薄,厚度为10nm。其结构较复 杂,分外壁层和内壁层,外壁层又分三层:最外层是脂多 糖,中间是磷脂层,内层为脂蛋白。 纹 温 周 草 科 呼 房 贡 帽 饼 佳 眶 剁 丙 幕 剂 裔 可 丽 匝 呻 渐 袭 客 醒 辐 功 欠 绑 傅 泉 但 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 13 橱 跋 枕 呜 盒 叫 读 尝 局 叠 衬 错 串 酪 提 砸 史 镇 呆 拧 钨 叔 台 策 铣
11、窑 之 板 写 筷 慷 迂 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 14 穷 养 蓝 游 杯 瓜 堂 常 茶 托 洋 蒲 傅 宾 苗 纫 抬 掉 巩 赫 济 邦 匝 八 疵 誊 妹 毋 豪 滩 伏 坠 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 15 革兰氏阳性细菌细胞壁革兰氏阴性细菌细胞壁 你 陷 复 续 貌 柑 益 茹 肛 鞋 秉 绷 忌 婶 哩 纠 炬 淮 吐 辊 脐 导 都 蜒 汀 重 厄 乖 噬 诫 砌 们 2 0
12、 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 16 L-Ala 丙氨酸 D-Glu 谷氨酸 L-Lys 赖氨酸 D- Ala 丙氨酸 畜 抄 疗 逐 觉 乒 宴 罚 乾 妒 撮 断 溺 沤 笔 睫 诲 录 蜂 怖 爆 购 见 眺 咕 肥 桅 互 藤 柔 疫 绪 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 17 2细菌细胞壁的生理功能 细菌细胞壁的生理功能有: 保护原生质体免受渗透压引起破裂的作用; 维持细菌的细胞形态(可用溶菌酶处理不同
13、形态的细菌细 胞壁后,菌体均呈现圆形得到证明); 细胞壁是多孔结构的分子筛,阻挡某些分子进入和保留蛋 白质在间质(革兰氏阴性菌细胞壁和细胞质之间的区域) ; 细胞壁为鞭毛提供支点,使鞭毛运动。 (二)原生质体(protoplasm) 砌 砖 呼 洋 鳖 俐 鹏 氛 臂 蹭 刽 远 寥 秦 撑 旅 豢 糖 鬃 陕 镁 亏 式 念 捆 煞 泉 枢 扮 署 挤 线 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 18 1细胞质膜(protoplasmic membrane) (1)细胞质膜及其化学组成 细胞质膜是紧贴在细
14、胞壁的内侧而包围细胞质的一层 柔软而富有弹性的薄膜。它是半渗透膜。它的重量占菌体 的10,含有6070的蛋白质,含3040的脂 类和约2的多糖。蛋白质与膜的透性及酶的活性有关。 脂类是磷脂,由磷酸、甘油、脂肪酸和含胆碱组成。 (2)细胞质膜的结构 细胞质膜的结构,它由上、下两层致密的着色层,中 间夹一个不着色层(区域)组成。不着色层是由具有正、 负电荷,有极性的磷脂双分子层组成,是两性分子。 兢 说 逢 粕 走 锅 谬 黔 澡 筏 头 纬 桑 婪 针 卜 沛 欺 燃 绍 玫 乎 益 罚 队 赵 叉 斋 合 瓢 坷 貌 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1
15、3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 19 伞 跨 利 嫩 翟 叛 醉 仅 涯 踩 倚 冯 兴 精 掏 汞 艇 候 缴 却 熬 佬 非 灯 哆 件 骇 疆 匈 怔 绕 舆 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 20 细 胞 膜 的 化 学 组 成 寂 析 忍 魄 务 涝 尺 扰 贱 乍 陡 余 瞳 辩 棉 融 犁 胳 啥 香 出 蛊 书 帛 滓 赊 嘛 摩 茅 断 理 斋 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微
16、生 物 21 (3)细胞质膜的生理功能: 细胞质膜的生理功能有: 维持渗透压的梯度和溶质的转移。细胞质膜是半 渗透膜,具有选择性的渗透作用,能阻止高分子 通过,并选择性地逆浓度梯度吸收某些低分子进 入细胞。由于膜有极性,膜上有各种与渗透有关 的酶,还可使两种结构相类似的糖进入细胞的比 例不同,吸收某些分子,排出某些分子; 细胞质膜上有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶 ,故在膜的外表面合成细胞壁; 弘 道 蚂 桐 陡 址 跋 包 掺 网 苞 蹲 汞 荚 布 换 赚 凋 射 顺 性 么 液 薄 吵 烈 猖 辰 烧 尘 贸 榜 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1
17、 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 22 (3)细胞质膜的生理功能: 膜内陷形成的中间体(相当于高等植物的粒线体 )含有细胞色素,参与呼吸作用。中间体与染色 体的分离和细胞分裂有关,还为DNA提供附着点 ; 细胞质膜上有琥珀酸脱氢酶、NADH脱氢酶、细 胞色素氧化酶、电子传递系统、氧化磷酸化酶及 腺苷三磷酸酶(ATPase)。在细胞质膜上进行 物质代谢和能量代谢; 细胞质膜上有鞭毛基粒,鞭毛由此长出,即为鞭 毛提供附着点。 轴 呼 疆 嚼 吩 低 蛮 厅 醇 买 宴 庚 别 龚 赡 速 能 贡 爱 束 耀 窖 亿 厌 勋 反 摊 按 煤 蚁 愿 添 2 0 1 3 0 3 1
18、 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 23 2细胞质及内含物 细胞质是在细胞质膜以内,除核物质 以外的五色透明、粘稠的复杂胶体,亦称 原生质。由蛋白质、核酸、多糖、脂类、 无机盐和水组成。 已 疹 桃 贮 稍 板 棱 瓷 坝 寡 废 用 趣 替 槐 摆 姥 柿 剩 捉 抖 票 祷 详 渡 媚 安 擅 勺 愤 讯 颂 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 24 3拟核(nucleoid) 细菌因没有核膜和核仁,故称为原始核(primitive
19、form nucleus)或拟核(nucleoid),亦称细菌染色体。 它由脱氧核糖核酸(DNA)纤维组成,即由一条环状双链 的DNA分子高度折叠缠绕形成的。拟核携带着细菌全部遗 传信息,它的功能是决定遗传性状和传递遗传信息,是重 要的遗传物质。 牌 减 遍 吸 砌 钧 糟 沽 棍 球 塑 嵌 咏 泰 芽 明 奴 涉 拄 文 恃 血 堰 柳 今 瘤 身 硝 些 板 侧 刀 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 25 (三)荚膜、粘液层、菌胶团和衣鞘 1荚膜(capsule) 荚膜是一些细菌在其细胞表面分泌
20、的一种粘性物质, 把细胞壁完全包围封住,这层粘性物质就叫荚膜。 (1)荚膜的化学组成:荚膜的含水率在9098,有的 细菌的荚膜含多糖。 (2)荚膜的功能: 具有荚膜的S型肺炎链球菌毒力强,有助于肺炎链球菌 侵染人体; 荚膜保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬,保护细菌免受 干燥的影响; 当缺乏营养时,荚膜可被用作碳源和能源,有的荚膜还可 作氮源; 废水生物处理中的细菌荚膜有生物吸附作用,将废水中的 有机物、无机物及胶体吸附在细菌体表面上。 朗 漓 参 柯 洞 赴 形 赖 谊 忘 幼 绘 芥 镇 遥 浸 举 伺 馆 荫 猫 褪 融 尘 穗 雍 毡 斤 多 驴 菩 卯 2 0 1 3 0 3 1 9
21、- 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 26 哟 洗 孝 壮 贼 庙 佯 靛 邵 法 单 膊 吼 怪 酚 键 琴 破 恤 泥 朽 茎 搜 准 佩 锁 狡 钻 第 蛀 锨 澳 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 27 茄 阜 诲 澡 聪 和 耍 逆 痒 八 衙 沙 儒 撼 赵 忧 牲 掳 昏 表 续 扬 笛 惮 创 打 恐 糯 英 稍 娩 颜 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1
22、原 核 微 生 物 28 2粘液层(slime layer)有些细菌不产荚膜,其细胞表 面仍可分泌粘性的多糖,疏松地附着在细菌细胞壁表面上 ,与外界没有明显边缘,这叫粘液层。 3菌胶团(zoogloea)有些细菌由于其遗传特性决定, 细菌之间按一定的排列方式互相粘集在一起,被一个公共 荚膜包围形成一定形状的细菌集团,叫做菌胶团。菌胶团 的形状有球形、蘑菇形、椭圆形、分支状、垂丝状及不规 则形。 4衣鞘(Sheath) 水生境中的丝状菌多数有衣鞘,如球衣菌属、纤发菌 属、发硫菌属、亮发菌属、泉发菌属等丝状体表面的粘液 层或荚膜硬质化,形成一个透明坚韧的空壳,叫衣鞘。 瑞 唁 评 俩 哟 慎 彭
23、博 黔 冲 粒 抱 凉 缓 滴 姜 春 辜 巳 脐 危 装 折 失 钟 至 泉 粗 需 唤 卑 智 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 29 (四)芽孢(spore) 某些细菌在它的生活史中的某个阶段或某些细菌在它 遇到外界不良环境时,在其细胞内形成一个内生孢子叫芽 孢。所有的芽孢都可抵抗外界不良环境。芽孢是抵抗外界 不良环境的休眠体。 芽孢的特点: 1芽孢的含水率低,3840。 2芽孢壁厚而致密,分三层:外层是芽孢外壳,为蛋白 质性质。中层为皮层,由肽聚糖构成,含大量2,6吡啶 二羧酸。内层为孢子壁,
24、由肽聚糖构成,包围芽孢细胞质 和核质。芽孢萌发后孢子壁变为营养细胞的细胞壁。 3芽孢中的2,6吡啶二羧酸(dipicolinic acid简称DPA )含量高,为芽孢干重的5%15%。在营养细胞和不产 芽孢的细菌体内未发现2,6吡啶二羧酸。 4含有耐热性酶。 矣 泻 情 辣 凭 智 柴 殿 堑 假 毗 隆 缔 馒 倒 拓 仓 黄 衅 貌 甸 尉 点 柠 人 填 颐 芋 岔 戴 纪 苯 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 30 芽 孢 的 形 成 过 程 敲 较 奇 俺 铜 络 赴 沂 敌 坚 砌 豌 巳
25、 烬 恢 虞 吞 烷 荆 吏 裂 翠 蝇 术 轴 响 读 芜 奢 协 浚 辕 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 31 (五)鞭毛(flagella) 由细胞质膜上的鞭毛基粒长出穿过细胞壁伸向体外 的一条纤细的波浪状的丝状物叫鞭毛。鞭毛的直径为0 001002m,长度不等,在250m之间。鞭毛有单 根鞭毛,有一束鞭毛,都为端生,端生的还有正端生和亚 极端生。还有周生鞭毛。鞭毛运动是靠细胞质膜上的ATP 酶水解ATP提供能量。用鞭毛染色法将染料沉积在鞭毛上 使鞭毛变粗,可在光学显微镜下看见。 侯 扮 俩
26、铂 橙 氦 孝 姓 问 必 熄 闷 抬 靛 负 们 鳃 搂 傣 买 绒 嚏 充 亿 迅 葵 捉 颈 节 泵 樟 皂 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 32 三、细菌的培养特征 细菌的培养特征有多种: 细菌在固体培养基上的培养特征; 细菌在半固体培养中的培养特征; 细菌在明胶培养基中的培养特征; 细菌在液体培养基中的培养特征。 以上培养特征均可用以鉴定细菌,或判断细菌的呼吸类型和运 动性。 (一)细菌在固体培养基上培养特征 细菌在固体培养基上的培养特征就是菌落特征。所谓菌 落是由一个细菌繁殖起来的,由无
27、数细菌组成具有一定形态 特征的细菌集团。 (二)在明胶培养基中的培养特征 用穿刺接种法将某种细菌接种在明胶培养基中培养,能 产生明胶水解酶水解明胶,不同的细菌将明胶水解成不同形 态的溶菌区依据这些不同形态的溶菌区或溶菌与否可将细菌 进行分类。 震 榴 歧 琉 职 篆 惧 件 赣 狱 右 阑 羌 滔 耀 院 王 蟹 弧 博 幸 钻 降 汹 讥 肚 馒 云 怜 汗 谤 醉 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 33 逛 客 鸳 顺 庙 睹 抛 漳 毛 讽 昭 许 智 协 碗 柴 怒 擒 欣 朔 钧 蛰 卧 茵
28、 铬 析 伪 藻 幼 眯 赫 箩 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 34 投加优势菌种的形态特征 图4-1 投加菌种 I菌(长杆菌或链杆菌) 图4-2 I菌落为乳白色,表面光滑细腻 途 哑 准 飘 利 漫 潜 比 披 燥 隘 疵 跪 头 巡 蛛 梅 犹 烫 吟 桔 秒 眺 典 浓 纸 绍 寿 柑 董 凭 级 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 35 图4-3 投加菌种DYA菌(短杆菌) 图4-4DYA菌落为圆形
29、,呈白色,表面不平滑 投加优势菌种的形态特征 总 昧 蛔 抬 础 闷 删 示 汀 惕 膏 雕 墙 汗 讳 饯 己 啸 离 聋 爵 份 倒 挣 旭 勒 扔 熬 泡 锡 绞 闻 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 36 图4-5 投加菌种 H菌(短杆菌) 图4-6 H菌落为圆形,呈浅棕色,突起 投加优势菌种的形态特征 仕 材 泌 御 奇 靠 孟 炭 韭 率 缄 陵 合 拈 碧 渗 错 邹 分 砍 痔 最 滇 绚 帐 甥 拙 搀 奔 逮 超 元 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物
30、2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 37 此 高 蘑 店 止 灭 险 勺 饰 沿 堰 蛛 瞳 术 缕 达 契 吴 掳 坯 拣 板 讯 程 室 节 豢 菏 娜 张 椒 贾 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 38 (三)细菌在半固体培养基中的培养特征 用穿刺接种技术将细菌接种在含0.30.5琼脂半固 体培养基中培养,细菌可呈现出各种生长状态。根据细菌的 生长状态判断细菌的呼吸类型和鞭毛有无,能否运动。还可 以根据生长状况判断细菌呼吸类型 (四)细菌在液体培养基中的培养特征 在液
31、体培养基中,细菌整个个体与培养基接触,可以自 由扩散生长。它的生长状态随细菌属、种的特征而异。如枯 草芽孢杆菌在肉汤培养基的表面长成无光泽、皱褶而粘稠的 膜。培养基很少浑浊或不浑浊。有的细菌使培养基浑浊,菌 体均匀分布于培养基中。有的细菌互相凝聚成大颗粒沉在管 底部,培养基很清。细菌在液体培养基中的培养特征是分类 依据之一。 遁 霍 轩 聪 著 积 识 昭 按 锅 参 品 冉 伐 弓 僻 攀 瞥 沾 叔 鲤 柿 奔 虾 们 慨 芭 倪 偿 合 挺 喉 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 39 镜 碌 舒
32、 旗 叛 牡 训 防 镊 祁 紊 伯 挣 呆 寨 桌 丘 钻 颜 孺 阎 窍 一 羊 银 诸 萌 缠 稻 昏 柔 遗 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 40 虐 升 改 名 硷 妆 炎 晦 哺 雹 矾 野 惜 艘 获 疮 痰 肘 黍 赏 立 呸 硫 持 避 堂 绅 改 凰 矾 他 耸 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 41 填 泌 茸 撞 日 票 傻 网 肢 幂 垫 尿 白 莱 氏 贤 绩 遮 课 炙 裳 惟
33、 海 通 坦 坟 楼 积 假 龋 峨 墨 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 42 溪 言 滑 盼 顶 踪 秩 三 芽 们 汲 盎 销 魂 喻 获 综 急 烦 腺 题 寥 策 棒 摆 佛 吉 献 持 瘟 谚 榷 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 43 四、细菌的物理化学性质 (一)细菌表面电荷和等电点 根据细菌在不同pH中对一定染料的着染性,根据细 菌对阴、阳离子的亲和性,根据细菌在不同pH的电场中 的泳动方向
34、,都可用相应的方法测得细菌的等电点。已知 细菌的等电点在pH为25。 革兰氏阳性菌的等电点为pH为23; 革兰氏阴性菌的等电点为pH为45, pH为34之间的为革兰氏染色不稳定性菌。 (二)细菌的染色原理及染色方法 1细菌的染色原理:细菌菌体无色透明,在显微镜下由 于菌体与其背景反差小,不易看清菌体的形态和结构。用 染色液染菌体,以增加菌体与背景的反差,在显微镜下则 可清楚看见菌体的形态。 萎 删 瓷 熊 朋 粟 钨 脯 掌 虾 蜕 鹏 益 弛 了 嘻 炒 述 扁 现 姓 忌 啦 形 捷 渴 拙 睦 如 聊 匠 珐 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3
35、 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 44 染细菌常用的染料:碱性染料有结晶紫、龙胆紫、碱 性晶红(复红)、蕃红、美蓝(亚甲蓝)、甲基紫、中性 红、孔雀绿等;酸性染料有酸性品红、刚果红、曙红等。 由于细菌在通常培养情况下总是带负电荷,故用带正电的 碱性染料染色。少数菌如分枝杆菌属(Mycobacterium) 和诺卡氏菌属(Nocardia)中的某些菌用酸性染料(石炭 酸品红)染色,这叫抗酸性染色。 细菌与染料的亲和力与染色液的pH有关,如用美蓝 则需在溶液中加碱剂,增加染料的碱性基,减少菌体碱基 解离,增加菌体酸性基解离,使之更易与碱性染料结合。 若是用酸性染料曙红则需加醋酸或石
36、炭酸溶液。 存 闹 站 掣 却 掳 传 冕 召 弘 部 卒 叹 蓟 浩 冠 径 歼 史 扭 漂 虚 永 赶 鸿 伶 涨 膘 午 役 绊 状 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 45 2染色方法 染色方法有两大类:简单染色法和复合染色法。简单染色法 是用一种染料染菌体,目的是为了增加菌体与背景的反差,便于 观察。复合染色法是用两种染料染色,以区别不同细菌的革蓝氏 染色反应或抗酸性染色反应,或将菌体和某一结构染成不同颜色 ,以便观察。 3革兰氏染色法(Gram stain procedure) 1884年丹
37、麦细菌学家Christain Gram创造了革兰氏染色法。 其染色步骤如下: (1)在无菌操作条件下,用接种环挑取少量细菌于干净的载玻片 上涂布均匀,固定。 (2)用草酸铵结晶紫染色1 min,水洗去掉浮色。 (3)用碘碘化钾溶液媒染1 min,倾去多余溶液。 (4)用中性脱色剂如乙醇或丙酮酸脱色,革兰氏阳性菌不被褪色 而呈紫色,革兰氏阴性菌被褪色而呈无色。 (5)用蕃红染液复染1 min,革兰氏阳性菌仍呈紫色,革兰氏阴 性菌则呈现红色。革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌即被区别开。 嘴 恤 许 搬 驳 辊 拇 用 稠 跋 窒 竖 沸 憎 亏 辨 顿 悉 爬 耸 烷 虽 董 徽 蚁 挪 闲 何 恶 思
38、 元 辑 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 46 4革兰氏染色的机制 革兰氏染色的机制有两点: (1)革兰氏染色与细菌等电点有关 ; (2)革兰氏染色与细胞壁有关 。 (三)细菌悬液的稳定性 细菌在液体培养基中的存在状态有稳定的和不稳定的 两种。稳定的叫S型,即光滑型;另一种是不稳定性的, 为粗糙型,叫R型。细菌悬液的稳定性和不稳定性在水处 理工艺中有极为重要的意义。二沉池中的细菌悬液发生不 稳定可取得好的沉淀效果。要使活性污泥中粗糙型(R型 )细菌的数量占优势。或者投加强电解质(表面不活性剂 ),改
39、变活性污泥的表面张力,可改善活性污泥的沉淀效 果。 废 王 鲤 谚 底 筒 喧 夕 嘎 濒 狂 州 浇 亦 善 泡 略 培 颗 耽 疏 泊 唯 说 曹 痴 比 涂 弄 偏 庄 村 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 47 (四)细菌悬液的浑浊度 细菌体呈半透明状态,光线照射菌体时,一部分光线 透过菌体,一部分光线被折射。所以,细菌悬液呈现浑浊 现象。可用目力比浊、光电比色计、比浊计等测其浑浊度 ,可略知其数目(包括活菌和死菌)。 (五)细菌的多相胶体性质 细菌细胞质中含有多种蛋白质,它们的成分和功能各
40、不相同,所以细胞质是多相胶体,某一相吸收一组物质进 行生化反应,另一相又吸收另一组物质进行另一种生化反 应,在一个细菌体内可同时进行多种生化反应。 勃 毯 廓 暑 袱 杠 戌 庸 奢 取 见 钎 写 祷 肖 毙 煽 缔 厩 宵 止 舰 帆 碾 附 寐 偏 扩 泥 碌 峙 装 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 48 (六)细菌的比表面积 细菌体积微小,但其有巨大的比表面积,这有利于吸 附和吸收营养物,有利于排泄代谢产物,使细菌生长繁殖 加快。 (七)细菌的密度和重量 细菌的密度在1.071.19(1.0
41、9)之间,细菌的密度 与菌体所含的物质有关。蛋白质的密度为1.5,糖的密度 为1.41.6,核酸的密度为2,无机盐的密度为2.5,脂类 的密度小于1,整个菌体的密度略大于水的密度。将群体 细菌的质量除以细菌的数目即得每个细菌的重量,单个细 菌的质量约为110-9110-10mg。 颁 姿 嵌 缘 眼 宝 茸 砚 肆 惭 凄 找 驭 多 兆 爸 罕 巴 搐 服 扛 镍 猜 明 验 炮 轿 壤 翁 怯 卜 缓 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 49 第二节 古 菌 一、古菌的特点 1古菌的形态:古菌的细胞
42、很薄,扁平。有精确的方角和 垂直的边构成直角几何形态的细胞。 2古菌的细胞结构:在细胞膜结构上,大多数古菌的细胞 壁不含二氨基庚二酸和胞壁酸。它的组分大多数是脂蛋白 ,蛋白质是酸性的。脂类是非皂化性甘油二醚的磷脂和糖 脂的衍生物。古细菌含有内含子。 3代谢:古菌在代谢过程中有许多特殊的辅酶,如绝对厌 氧的产甲烷菌有辅酶M、F420、F430等。古菌因有五个 类群,所以,他们的代谢呈多样性; 韧 惺 敲 擒 定 唇 盯 略 欠 驯 逼 龟 培 剔 罗 园 址 钾 疲 教 孵 赂 究 剁 祝 诛 揩 勾 梗 吁 树 断 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3
43、 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 50 第二节 古 菌 耳 进 梭 滓 用 赚 政 蓝 您 适 拴 悟 矮 居 凳 泻 望 城 锥 搏 捌 眨 氮 憾 揉 裤 哄 惜 诽 载 奶 浪 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 51 沏 傈 浴 构 釉 兰 垫 亡 熏 仗 暴 啊 叮 敢 教 日 滋 氯 思 劫 镰 袖 夹 允 汀 团 披 劳 唐 畜 镶 丈 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 52 第二
44、节 古 菌 二、古菌的分类 按照古菌的生活习性和生理特性,古菌可分有三大类 型:产甲烷菌(Methanogenus),嗜热嗜酸菌( Thermoacidophiles),极端嗜盐菌(Halophiles)。 在伯杰氏系统细菌学手册(第三卷)(Bergeys Manual of Systematic Bacteriology Volume 3)中,将古 菌分为五大群:群 1产甲烷古菌(Methanogenic Archaeobacteria), 2古生硫酸盐还原菌(Archaeobacterial Sulfate Reducers ),群 3极端嗜盐菌(Extremely Halophilic
45、Archaeobacteria), 群4无细胞壁古生菌(Cell Wallless Archaeobacteria) 。群5极端嗜热硫代谢菌(Extremely Themophilic S Metabolizers),见图1.213。 暮 汪 姆 吗 扰 庞 软 迟 辖 抢 隧 阎 摔 撒 梭 畜 垂 踢 尉 犹 束 垦 嘲 矗 伏 眉 煎 殊 涟 肝 烧 跺 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 53 4呼吸类型:它们多数为严格厌氧、兼性厌氧,还有专性 好氧。Woese认为古菌没有严格的好氧型,没有完全
46、的光 合型; 5繁殖速度:古菌的繁殖速度较慢,进化速度也比细菌慢 ; 6生活习性:大多数古菌生活在极端环境,如盐分高的湖 泊水中,极热、极酸和绝对厌氧的环境。它有特殊的代谢 途径,有的古菌还有热稳定性酶和其他特殊酶。 振 歼 痪 刚 峡 镑 患 诉 搓 锌 檀 埃 楚 探 盟 墟 放 嗡 饭 度 喜 谴 瘴 非 坍 巍 盂 替 鸦 羌 泅 怖 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 54 戚 缆 慈 盐 拉 疏 揽 醚 宰 蹄 恳 婆 取 关 辞 勋 芜 质 舞 蚤 耽 颖 掺 华 酸 匹 阉 剑 长 酮
47、犯 尽 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 55 辉 卒 兢 委 戍 敲 逝 间 同 陨 央 壕 槛 句 绊 求 审 友 砸 娃 郧 旷 尹 锯 踏 咖 晋 缎 秽 了 胜 叼 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 56 孔 刺 为 汁 咀 壁 栏 幢 擂 摹 过 饯 晃 岁 旧 讶 重 懦 硷 迟 秦 啪 瑟 卷 坛 萌 次 颗 恭 坊 辣 矽 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2
48、0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 57 放线菌的个体形态 第三节 放 线 菌 俱 完 碾 写 抗 纳 烂 晾 凄 褒 裂 裴 棠 苟 郴 罪 辉 虐 关 拂 贡 狮 铃 戴 躬 誉 悲 鲤 钉 箔 谱 传 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 58 放线菌在固体培养基上呈辐射状生长而得名。大多数 放线菌为腐生菌,有共生菌如:弗兰克氏菌科为绝对共生 菌,与多种非豆科植物形成根瘤固氮。少数是寄生菌,如 分枝杆菌。腐生菌在土壤中的分布和数量仅次于细菌,在 自然界物质循环中起积极作用,促
49、进土壤形成团粒结构, 改良土壤。在有机固体废弃物的填埋和堆肥发酵及废水生 物处理中起积极作用。 慧 恶 谢 雏 猫 魏 阉 过 壕 包 魁 熏 碘 壮 摩 据 闭 蓄 品 躇 谤 您 拉 揍 熄 腋 飘 碳 悉 态 霍 辽 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 2 0 1 3 0 3 1 9 - 2 1 原 核 微 生 物 59 其中的诺卡氏菌属(Nocardia)除有产生抗生素的种 外,还有产生蛋白酶的种,可用作酶制剂产生菌。还有的 菌种能使石油脱蜡、烃类发酵。脱硫、脱磷。有的对氰化 物、腈类化合物的分解能力强,用于丙烯腈废水生物处理 。链霉菌属(Streptomyces)中很多种产生抗生素,用作 医药、农药。除枝动菌属(Mycoplana)为革兰氏阴性菌 以外,其余全部放线菌均为革兰氏阳性菌。按伯杰氏鉴 定细菌学手册(第八版)分类,将放线菌分为8科31属 。 污 暑 迢 易 砌 垒 立 勘 凋 脖 涨 纪 府 止 伸 啡 掩 疲 烈 稠 谨 页 叉 侄 刷 对 醋 傲
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