细菌的特殊结构

《细菌的特殊结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细菌的特殊结构（39页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、细菌细胞的特殊细菌细胞的特殊结构与功能结构与功能主讲人：伍金娥主讲人：伍金娥细菌的特殊结构v芽孢芽孢v鞭毛鞭毛v荚膜荚膜v菌毛菌毛v性菌毛性菌毛一、细菌芽孢一、细菌芽孢(Spore)概念：某些细菌生长到一定概念：某些细菌生长到一定阶段或在一定环境条件下，阶段或在一定环境条件下，细胞的正常生长和分裂停止，细胞的正常生长和分裂停止，细胞内细胞质浓缩，逐步行细胞内细胞质浓缩，逐步行成一个圆形、椭圆形或圆柱成一个圆形、椭圆形或圆柱形的，对不良环境有较强抵形的，对不良环境有较强抵抗力的特殊结构，称为芽胞。抗力的特殊结构，称为芽胞。芽胞成熟后可自行从芽胞成熟后可自行从芽胞囊芽胞囊中释放出来。因芽胞的形成中

2、释放出来。因芽胞的形成都是在细胞内，故又称内生都是在细胞内，故又称内生孢子。孢子。枯草芽孢杆菌产芽孢细菌的种类芽孢的构造芽孢形成芽孢萌发芽孢的耐热机制研究芽孢的意义伴孢晶体芽孢spores在杆菌中能形成芽孢的种类在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。芽孢。产生芽孢的几个属：产生芽孢的几个属：(Bacillus)Bacillus)芽孢杆菌属芽孢杆菌属(Clostridium)Clostridium)梭状芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属(Sporosarcina(Sporosarcina)芽孢八叠球菌属芽孢八叠球菌属1 1、能形成芽孢

3、的细菌种类、能形成芽孢的细菌种类结构示意图细菌芽孢细菌芽孢芽孢的外壁层厚而致密，主要芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差成分为脂蛋白，通透性差,不易不易着色。着色。核心含有大量的核心含有大量的DNADNA、RNARNA、蛋蛋白质酶等物质，还含有白质酶等物质，还含有2,62,6吡吡啶二羧酸啶二羧酸（DPADPA）,DPA,DPA是芽孢特是芽孢特有的成分。一般以有的成分。一般以 DPADPACaCa的形的形式存在式存在。皮层主要含芽孢肽聚糖、皮层主要含芽孢肽聚糖、DPADPACaCa，皮层体积大，比较致皮层体积大，比较致密。密。芽孢平均含水量低芽孢平均含水量低,约约40%.40%.细菌

4、芽孢细菌芽孢 细菌芽孢形成示意图细菌芽孢形成示意图芽孢萌发细菌芽孢特性细菌芽孢特性1 1、对高温、对高温、干燥、干燥、辐射、辐射、化学化学药物药物有强大的抵抗有强大的抵抗力力。2 2、含水量低、壁厚而致密，通透性含水量低、壁厚而致密，通透性差差,不易着色，折光性强。不易着色，折光性强。3 3、芽胞内新陈代谢几乎停止，芽胞内新陈代谢几乎停止，处于处于休眠休眠状态，但保持潜在状态，但保持潜在萌发萌发力。力。4 4、一个芽孢一个芽孢萌发只萌发只产生一个营养状产生一个营养状态的细胞。态的细胞。芽孢的耐热机制是由芽孢化学组成的特点决定的1.含有吡啶2，6二羧酸（DPA-Ca）2.含有芽孢特有的芽孢肽聚糖

5、3.芽孢平均含水40，皮层含水704.芽孢中酶的分子量较营养细胞小芽孢的本质芽孢的本质即不是细菌生活周期的必经阶段，也不是细即不是细菌生活周期的必经阶段，也不是细菌繁殖的一种形式，又不是对环境的消极反菌繁殖的一种形式，又不是对环境的消极反应，而是一种生命形式，一种独立的休眠体。应，而是一种生命形式，一种独立的休眠体。伴胞晶体（伴胞晶体（parasporalparasporal crystal crystal）少数芽孢杆菌，如少数芽孢杆菌，如Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis（苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会（苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的

6、同时，会在芽孢旁形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋在芽孢旁形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体（即白晶体（即内毒素）称为伴胞晶体。它的内毒素）称为伴胞晶体。它的干重可达芽孢囊的约干重可达芽孢囊的约30%30%，由，由1818种氨基酸组种氨基酸组成，大小约成，大小约0.60.62.02.0m m。伴胞晶体对。伴胞晶体对200200多多种昆虫尤其是鳞翅目昆虫的幼虫有毒杀作用，种昆虫尤其是鳞翅目昆虫的幼虫有毒杀作用，因此可以用做生物农药。因此可以用做生物农药。Bacillus thuringiensis viewed by phase contrast m i c r o s c o p y.T h e

7、 vegetative cells contain endospores(phase bright)a nd c ryst a l s o f a n insecticidal protein toxin(delta endotoxin).Most cells have lysed and released the spores and toxin crystals(the s t r u c t u r e s w i t h a bipyramidal shape).研究芽孢的意义：研究芽孢的意义：1、分类鉴定、分类鉴定2、保存菌种、保存菌种3、分离菌种、分离菌种4、生物杀虫、生物杀虫5、

8、灭菌标准、灭菌标准一、鞭毛一、鞭毛（flagellumflagellum）1.概念：概念：某些微生物表面由细胞内生出的某些微生物表面由细胞内生出的细长、波曲、细长、波曲、毛发状毛发状的丝状附属物即为鞭毛的丝状附属物即为鞭毛 鞭毛的长度：鞭毛的长度：一般为一般为151520 20 m m，最长可，最长可达达70 70 m m。鞭毛的直径：为鞭毛的直径：为0.010.010.02 0.02 m.m.2.观察和判断细菌鞭毛的方法：观察和判断细菌鞭毛的方法：v 1)从固体培养基上的菌落形态判断从固体培养基上的菌落形态判断v 2)光学显微镜（悬滴法）光学显微镜（悬滴法）v 3)光学显微镜光学显微镜 特殊

9、鞭毛染色特殊鞭毛染色 v 4)电镜电镜 v 5)半固体穿刺培养半固体穿刺培养电镜下的大肠杆菌（示鞭毛）鞭鞭 毛毛单 根一 束单 端单 根一 束双 端端端 生生周周 生生侧 生鞭鞭 毛毛 的的 着着 生生 方方 式式3.鞭毛的着生方式鞭毛的着生方式4.鞭毛的结构鞭毛的结构由鞭毛丝鞭毛钩基体三部分组成：由鞭毛丝鞭毛钩基体三部分组成：鞭毛丝鞭毛丝：中空螺旋状、丝状中空螺旋状、丝状结构，球蛋白亚基螺旋排列。结构，球蛋白亚基螺旋排列。鞭毛钩鞭毛钩：又称钩形鞘，是连又称钩形鞘，是连接鞭毛丝和基体的一个弯曲接鞭毛丝和基体的一个弯曲筒状部分，蛋白质亚基组成。筒状部分，蛋白质亚基组成。G菌：L环、P环、S环、M

10、环 G+菌：S环，M环基体基体：由若干个盘状物即由若干个盘状物即环组成。环组成。细菌鞭毛细菌鞭毛革蓝氏阴性菌鞭毛结构革蓝氏阴性菌鞭毛结构革蓝氏阳性菌鞭毛结构革蓝氏阳性菌鞭毛结构5.鞭毛的化学组成鞭毛的化学组成鞭毛蛋白，鞭毛蛋白，3万万6万万Dolton，不同种，不同种由不同球蛋白分子亚基构成，有些含由不同球蛋白分子亚基构成，有些含多糖、类脂等，为极好抗原。多糖、类脂等，为极好抗原。6.鞭毛运动与细菌的趋避性运动鞭毛运动与细菌的趋避性运动趋避性运动：趋避性运动：化学趋避性运动化学趋避性运动氧趋避性运动氧趋避性运动光趋避性运动光趋避性运动细菌细胞的特殊构造与功能细菌细胞的特殊构造与功能 某些细菌在

11、一某些细菌在一定的营养条件定的营养条件下向细胞外分下向细胞外分泌的一层粘性泌的一层粘性物质。物质。荚膜荚膜(Macrocapsule)：有一定外形，厚有一定外形，厚200nm，粘性较大，稳定。粘性较大，稳定。粘液层粘液层(Slime layer)：较疏松，无明显形状，可较疏松，无明显形状，可悬浮于基质中，增加培养悬浮于基质中，增加培养液黏度。液黏度。微荚微荚(Microcapsule)：厚度在厚度在200nm以下，与细以下，与细胞接合较紧，不易观察到。胞接合较紧，不易观察到。二、细菌荚膜二、细菌荚膜分类分类荧光显微镜荧光显微镜 负染色负染色 特殊染色特殊染色1.荚膜的观察：荚膜的观察：S型型菌

12、落为产荚膜的细菌菌落，因其通常光滑透菌落为产荚膜的细菌菌落，因其通常光滑透明而称之明而称之S型。型。R型型菌落为菌落为不不产荚膜的细菌菌落，因其菌落表面产荚膜的细菌菌落，因其菌落表面较粗糙而称之较粗糙而称之R型。型。细菌荚膜细菌荚膜u细胞外碳源和能源性储存物质；细胞外碳源和能源性储存物质；u保护细胞免受干燥影响；保护细胞免受干燥影响；u增强某些病原菌的致病能力，增强某些病原菌的致病能力，抗宿主细胞的抗宿主细胞的 吞噬作用；吞噬作用；u污水处理中形成具有良好功能污水处理中形成具有良好功能与沉降性能的活性污泥。与沉降性能的活性污泥。细菌荚膜细菌荚膜 危害危害污染食品后产生污染食品后产生黏液状物；黏

13、液状物；v黏附于牙齿表面黏附于牙齿表面引起龋齿引起龋齿。v从野菜黄单胞菌（从野菜黄单胞菌（Xanthomonas campestris）荚膜提取黄原胶，它是优良的）荚膜提取黄原胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开采中优良的压浆剂；食品添加剂，又是石油开采中优良的压浆剂；5.荚膜的形成条件荚膜的形成条件 （1）荚膜的形成是微生物的遗传特征之）荚膜的形成是微生物的遗传特征之一，是一，是“种种”的特征。但不是细菌的必要结的特征。但不是细菌的必要结构，失去荚膜的菌株照样能够生活。构，失去荚膜的菌株照样能够生活。(2)荚膜的形成与组成明显受培养基成分荚膜的形成与组成明显受培养基成分和培养条件的影响（与环

14、境密切相关）。和培养条件的影响（与环境密切相关）。如肠膜明串珠菌如肠膜明串珠菌(Leuconosto mesenterondes)以蔗以蔗糖为碳源时合成葡聚糖成分的荚膜糖为碳源时合成葡聚糖成分的荚膜。三、细菌菌毛三、细菌菌毛v细菌菌毛细菌菌毛(Pili or fimbria)又称伞毛，菌毛，是革又称伞毛，菌毛，是革蓝氏阴性菌和少数阳性菌性别表面的比鞭毛更细、蓝氏阴性菌和少数阳性菌性别表面的比鞭毛更细、短而直硬的丝状体结构短而直硬的丝状体结构v长约长约0.56m mm，个别可达，个别可达20m mm，直径约，直径约37nmv菌毛由菌毛蛋白菌毛由菌毛蛋白(pillin)组成组成v与鞭毛相似，起源与

15、细胞膜内侧基粒上与鞭毛相似，起源与细胞膜内侧基粒上v不具运动性，但可有助于细胞在固体物表面的黏不具运动性，但可有助于细胞在固体物表面的黏附附v细菌菌毛细菌菌毛(Pili or fimbria)又称纤毛，是革蓝氏又称纤毛，是革蓝氏阴性菌和少数阳性菌菌体表面的比鞭毛更细、短阴性菌和少数阳性菌菌体表面的比鞭毛更细、短而直硬的丝状体结构。而直硬的丝状体结构。v长约长约0.56m mm，个别可达，个别可达20m mm，直径约，直径约37nmv菌毛由菌毛蛋白菌毛由菌毛蛋白(pillin)组成。组成。v与鞭毛相似，起源与细胞膜内侧基粒上。与鞭毛相似，起源与细胞膜内侧基粒上。v不具运动性，但可有助于细胞在固体物表面的黏不具运动性，但可有助于细胞在固体物表面的黏附。附。Figure.Fimbriae(common pili)on the surface of bacterial cells.细菌菌毛细菌菌毛 2.分分类类细细 菌菌 纤纤 毛毛普通菌毛图普通菌毛图性菌毛图性菌毛图