微生物学(2024春)

沈阳师范大学 佟德利

目录

  • 1 微生物与人类
    • 1.1 微生物及其种类
    • 1.2 微生物学及其分科
    • 1.3 人类对微生物世界的认识过程
    • 1.4 微生物的五大共性
    • 1.5 练习
  • 2 原核生物的形态、结构和功能
    • 2.1 细菌(一)
    • 2.2 细菌(二)
    • 2.3 细菌(三)
    • 2.4 细菌(四)
    • 2.5 放线菌
    • 2.6 其他原核微生物
    • 2.7 练习
  • 3 真核微生物的形态、构造和功能
    • 3.1 真核微生物概述
    • 3.2 霉菌
    • 3.3 蕈菌
    • 3.4 酵母菌
    • 3.5 练习
  • 4 病毒和亚病毒
    • 4.1 病毒
    • 4.2 亚病毒
    • 4.3 练习
  • 5 微生物的营养和培养基
    • 5.1 微生物的6类营养要素
    • 5.2 微生物的营养类型
    • 5.3 营养物质进入细胞的方式
    • 5.4 培养基
    • 5.5 练习
  • 6 微生物的新陈代谢
    • 6.1 代谢概论
    • 6.2 微生物的生物氧化
    • 6.3 生物固氮
    • 6.4 微生物次级代谢
    • 6.5 练习
  • 7 微生物的生长及其控制
    • 7.1 微生物生长的测量方法
    • 7.2 微生物的生长繁殖规律
    • 7.3 影响微生物生长的主要因素
    • 7.4 有害微生物的控制
    • 7.5 练习
  • 8 微生物的遗传变异和育种
    • 8.1 遗传变异的物质基础(一)
    • 8.2 遗传变异的物质基础(二)
    • 8.3 基因突变
    • 8.4 诱变育种
    • 8.5 微生物的基因重组
    • 8.6 菌种的衰退、复壮和保藏
    • 8.7 练习
  • 9 微生物的生态
    • 9.1 微生物在自然界中的分布
    • 9.2 微生物与生物环境间的关系
    • 9.3 微生物的地球化学作用
    • 9.4 微生物与环境保护
    • 9.5 练习
  • 10 传染与免疫
    • 10.1 传染与传染病
    • 10.2 非特异性免疫
    • 10.3 特异性免疫
    • 10.4 免疫学方法及其应用
    • 10.5 生物制品及其应用
    • 10.6 练习
  • 11 微生物的分类和鉴定
    • 11.1 微生物的分类单元和命名
    • 11.2 原核微生物分类系统
    • 11.3 微生物的分类鉴定方法
    • 11.4 练习
  • 12 实践单元
    • 12.1 实践大纲
    • 12.2 单元一
    • 12.3 单元二
    • 12.4 单元三
    • 12.5 单元四
    • 12.6 单元五
    • 12.7 单元六
    • 12.8 单元七
    • 12.9 单元八
    • 12.10 单元九
    • 12.11 单元十
细菌(二)
  • 1 内容
  • 2 练习

内容

细菌细胞的结构与功能

细胞壁

 功能:

◆ 固定细胞外形和提高机械强度,

◆ 屏障保护功能。

◆ 为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需。

◆ 赋于细胞的特定抗原性、致病性和对抗生素及噬菌体的敏感性。

1884年由丹麦医生C. Gram创建了一种极为方便的细菌染色方法,可把几乎所有的细菌分成两大类。其主要过程为:草酸铵结晶紫初染,碘液媒染,95%乙醇脱色,再以沙黄等红色染料复染。被染成蓝紫色的细菌称革兰氏阳性菌G+,被染成红色的称革兰氏阴性菌G-。

细菌细胞壁的区别:革兰氏阳性菌的细胞壁较厚(20-80nm),但化学组分比较单一,只含有90%的肽聚糖和10%的磷壁酸;革兰氏阴性菌虽然较薄(10-15nm),却有多层构造(肽聚糖和脂多糖层等),其化学组分中除含有肽聚糖外,还含有一定量的类脂质和蛋白质等成分。此外,两者在表面结构上也有显著不同。

革兰氏染色机制:通过结晶紫初染和碘液媒染后,在细胞膜内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物(CVI dye complex)。革兰氏阳性细菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密,故遇乙醇或丙酮作脱色处理时,因失水反而使网孔缩小,再加上它不含类脂,故乙醇处理不会溶出缝隙,因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内,使其仍呈紫色。反之,革兰氏阴性细菌因其细胞壁薄、外膜层的类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差,在遇脱色剂后,以类脂为主的外膜迅速溶解,薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出,因此,通过乙醇脱色后细胞退成无色。这时,再经沙黄等红色染料进行复染,就使革兰氏阴性菌呈现红色,而革兰氏阳性菌则仍保留紫色(实为紫加红色)。

缺壁细菌:L型细菌、原生质体、球状体、支原体

细胞膜

功能:

◆ 选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送;

◆ 是维持细胞内正常渗透压的屏障;

◆ 合成细胞壁和糖被的各种组分(肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等)的重要基地;

◆ 膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系,是细胞的产能场所;

◆ 是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。

原核微生物的细胞质膜上一般不含胆固醇等甾醇,这一点与真核生物明显不同。但缺乏细胞壁的原核生物——枝原体(Mycoplasma)则属例外。在其细胞膜上因含有hopanoid类甾醇而增强了坚韧性,故在一定程度上弥补了因缺壁而带来的不足。多烯类抗生素因可破坏含甾醇的细胞质膜,故可抑制枝原体和真核生物,但对其他的原核生物则无抑制作用。

间体(mesosome,或中体)是一种由细胞质膜内褶而形成的囊状构造,其中充满着层状或管状的泡囊。多见于革兰氏阳性细菌。每个细胞含一至少数几个。着生部位可在表层或深层,前者与某些酶如青霉素酶的分泌有关,后者与DNA的复制、分配以及与细胞分裂有关。近年来也有学者提出不同的看法,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

原核微生物的细胞质是不流动的,这一点与真核生物明显不同。细胞质的主要成分为核糖体(由50S大亚基和30S小亚基组成)、贮藏物(聚-β-羟丁酸、多糖类贮藏物、异染粒、藻青素)、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等,少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。细胞质内形状较大的颗粒状构造称为内含物(inclusion body),包括各种贮藏物和羧酶体、气泡等。

核区

细菌的细胞核无核膜包被,是一个大型环状双链DNA分子,只有少量蛋白质与之结合。细菌的核区除在染色体复制的短时间内呈双倍体外,一般均为单倍体。核区是细菌负载遗传信息的主要物质基础。

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课程讲义:

知识点1 细菌(二)

教学课件:

知识点1 细菌(二)