項目2：微生物觀察技術(shù)1-原核

食品微生物技術(shù)模塊：微生物觀察技術(shù)目錄CONTENTS1原核生物細(xì)菌、放線菌、藍(lán)藻、三種體2真核生物霉菌、酵母3病毒一、原核生物重點：細(xì)菌的形態(tài)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)菌菌落特征難點：革蘭氏染色機(jī)理學(xué)習(xí)目的：認(rèn)識、喜歡、掌握、利用和鑒別微生物細(xì)菌及形態(tài)1

什么是細(xì)菌？

1、細(xì)菌及形態(tài)電鏡下頭發(fā)上看到的細(xì)菌高倍顯微鏡下針頭上的細(xì)菌所有細(xì)菌都是單細(xì)胞，每個細(xì)菌都是獨立生活的細(xì)菌的個體十分微小，大約10億個細(xì)菌堆起來，才有一顆小米那么大

細(xì)菌是這樣的。。。細(xì)菌是單細(xì)胞原核微生物，個體微小，形態(tài)簡單，以二等分裂方式繁殖。在自然界中，細(xì)菌分布最廣、數(shù)量最多。1、細(xì)菌及形態(tài)

1、細(xì)菌及形態(tài)

細(xì)菌的基本形態(tài)？

球菌桿菌螺旋菌肺炎鏈球菌葡萄球菌炭疽桿菌大腸桿菌霍亂弧菌

螺旋菌電鏡下的細(xì)菌形態(tài)細(xì)菌及形態(tài)1、細(xì)菌及形態(tài)

球菌

細(xì)胞個體呈球形或橢圓形，不同種的球菌在細(xì)胞分裂時會形成不同的空間排列方式，常被作為分類依據(jù)。

細(xì)菌及形態(tài)1、細(xì)菌及形態(tài)

桿菌

細(xì)胞呈桿狀或圓柱形，一般其粗細(xì)（直徑）比較穩(wěn)定，而長度則常因培養(yǎng)時間、培養(yǎng)條件不同而有較大變化。

1、細(xì)菌及形態(tài)

螺菌

螺旋狀的細(xì)菌稱為螺旋菌。根據(jù)其彎曲情況分為：

弧菌：螺旋不滿1環(huán)，菌體呈弧形或逗號例：霍亂弧菌、逗號弧菌螺旋菌：螺旋滿2~6環(huán)，螺旋狀

例：干酪螺菌螺旋體：旋轉(zhuǎn)周數(shù)在6環(huán)以上，菌體柔軟

例：梅毒密螺旋體弧菌：菌體只有一個彎曲，其程度不足一圈，形似“C”字或逗號，鞭毛偏端生。蛭弧菌霍亂弧菌螺旋菌：菌體回轉(zhuǎn)如螺旋，螺旋數(shù)目和螺距大小因種而異。鞭毛二端生；細(xì)胞壁堅韌，菌體較硬。螺旋體菌：菌體柔軟，用于運動的類似鞭毛的軸絲位于細(xì)胞外鞘內(nèi)。梅毒密螺旋體1、細(xì)菌及形態(tài)

細(xì)菌的特殊形態(tài)

1、細(xì)菌的大小及其測定方法細(xì)菌的大小測量單位是μm大小的測量方法：顯微鏡測微尺顯微照相后根據(jù)放大倍數(shù)進(jìn)行測算球菌：直徑桿菌：寬×長螺菌：寬×長（自然長度）表示方法：細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能21、細(xì)菌的結(jié)構(gòu)細(xì)菌結(jié)構(gòu)分為基本結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)包括：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、擬核、核糖體及細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物特殊結(jié)構(gòu)包括：莢膜、芽孢、鞭毛、纖毛及性菌毛等。說出細(xì)菌與動、植物細(xì)胞相比最大的不同是什么？討論沒有成形的細(xì)胞核植物細(xì)胞動物細(xì)胞細(xì)菌有DNA集中區(qū)域，卻沒有成形的細(xì)胞核。這樣的生物稱為原核生物。細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)1）細(xì)胞壁（cell

wall)

細(xì)胞壁（cellwall）是位于細(xì)胞表面，內(nèi)側(cè)緊貼細(xì)胞膜的一層較為堅韌，略具彈性的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。約占干重的10~25%

不同細(xì)菌細(xì)胞壁的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)不同，通過革蘭氏染色法可將所有的細(xì)菌分為革蘭氏陽性（G+）和革蘭氏陰性（G-）。

G+細(xì)胞壁：一層，由肽聚糖、磷壁酸和少量脂類組成，其中肽聚糖含量高，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)致密。革蘭氏陽性的細(xì)胞壁成分G－細(xì)胞壁：兩層，外層為脂蛋白和脂多糖層，內(nèi)層為肽聚糖層，肽聚糖含量低，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)疏松。革蘭氏陰性的細(xì)胞壁成分G+與G-菌的細(xì)胞壁的特征比較特征G+細(xì)菌G-細(xì)菌肽聚糖層厚層薄類脂極少脂多糖外膜缺有壁質(zhì)間隙很薄較厚細(xì)胞狀態(tài)僵硬僵硬或柔韌酸消化的效果原生質(zhì)體原生質(zhì)球?qū)θ玖虾涂股氐拿舾行院苊舾兄卸让舾孝倬S持細(xì)菌的細(xì)胞形態(tài)②保護(hù)原生質(zhì)體免受滲透壓引起破裂的作用③細(xì)胞壁為鞭毛提供支點，使鞭毛運動④與抗原性、致病性、噬菌體的感染有關(guān)⑤細(xì)胞壁是多孔結(jié)構(gòu)的分子篩，胞膜一起完成細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換細(xì)胞壁的生理功能：革蘭氏染色法及其機(jī)理革蘭氏染色法：革蘭氏染色法是細(xì)菌細(xì)胞的復(fù)合染色法，由丹麥醫(yī)生HansChristianGram于1884年創(chuàng)立?；静襟E：涂片固定——結(jié)晶紫初染1min——碘液媒染1min——95%乙醇脫色0.5min——番紅復(fù)染1min結(jié)果:

革蘭氏陽性菌——紫色；

革蘭氏陰性菌——紅色。陽性菌陰性菌第一步：結(jié)晶紫使菌體著上紫色第二步：碘和結(jié)晶紫形成大分子復(fù)合物，分子大，能被細(xì)胞壁阻留在細(xì)胞內(nèi)。第三步：酒精脫色，細(xì)胞壁成分和構(gòu)造不同，出現(xiàn)不同的反應(yīng)。G+菌：細(xì)胞壁厚，肽聚糖含量高，交聯(lián)度大，當(dāng)乙醇脫色時，肽聚糖因脫水而孔徑縮小，故結(jié)晶紫-碘復(fù)合物被阻留在細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞不能被酒精脫色，仍呈紫色。Gˉ菌：肽聚糖層薄，交聯(lián)松散，乙醇脫色不能使其結(jié)構(gòu)收縮，因其含脂量高，乙醇將脂溶解，縫隙加大，結(jié)晶紫-碘復(fù)合物溶出細(xì)胞壁，酒精將細(xì)胞脫色，細(xì)胞無色，沙黃復(fù)染后呈紅色。革蘭氏染色機(jī)理：2）細(xì)胞膜和間體細(xì)胞質(zhì)膜（cytoplasmicmembrane），是圍繞細(xì)胞質(zhì)外的脂雙分子層膜結(jié)構(gòu)

細(xì)胞膜生理功能：控制物質(zhì)運輸；細(xì)菌能量代謝的中心；合成細(xì)胞壁和莢膜成分的基地；鞭毛基體著生點；高度選擇性吸收。間體（中間體）：細(xì)胞膜內(nèi)陷形成的層狀、管狀和囊狀物，位于細(xì)胞分裂處。間體功能：參與隔膜形成，與細(xì)胞分裂有關(guān)，類線粒體功能進(jìn)行能量代謝。間體3）細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物細(xì)胞質(zhì)：細(xì)胞膜包裹團(tuán)膠體中除擬核以外的部分。主要內(nèi)含物：核糖體、液泡、氣泡、儲藏顆粒原核生物所特有的無核膜結(jié)構(gòu)、無固定形態(tài)的原始細(xì)胞核。4）核區(qū)（nuclearregionorarea）質(zhì)粒：是一段存在于染色體外或整合在染色體上的共價閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子。

細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)1）糖被某些細(xì)菌分泌到細(xì)胞壁外的一層黏液性物質(zhì)。主要含水、多糖及一些蛋白質(zhì)，對菌體具抗干燥及其他保護(hù)作用。莢膜的功能：1）對細(xì)菌表面起滲透屏障作用。

2）保護(hù)細(xì)胞免受吞噬。

3）保護(hù)細(xì)胞免受干燥損傷。

4）幫助細(xì)菌附著到物體表面。

5）必要時提供養(yǎng)料。根據(jù)形態(tài)不同分為：莢膜、粘液層、菌膠團(tuán)。莢膜的化學(xué)組分：多糖和多肽的聚合物。莢膜粘液層菌膠團(tuán)2）鞭毛與纖毛鞭毛（flagellum）是某些運動性微生物表面著生的一根或數(shù)根由細(xì)胞內(nèi)生出的細(xì)長、彎曲、毛發(fā)狀的蛋白質(zhì)絲狀體結(jié)構(gòu)。鞭毛的有無和著生方式單端鞭毛端生叢毛兩端生鞭毛周生鞭毛菌毛：長在某些細(xì)菌體表的纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)類附屬物，具有使菌體附著于物體表面的功能。構(gòu)造和成分與菌毛相同，但比菌毛長，數(shù)量僅一至少數(shù)幾根。性纖毛：

功能：向雌性菌株（即受體菌）傳遞遺傳物質(zhì)3）特殊的休眠構(gòu)造——芽孢

某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期，在細(xì)胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強(qiáng)的休眠體，稱為芽孢。芽孢衣對多價陽離子和水分的透性很差皮層的離子強(qiáng)度很高，產(chǎn)生極高的滲透壓奪取芽孢核心的水分，造成皮層的充分膨脹。核心部分的細(xì)胞質(zhì)卻變得高度失水，具極強(qiáng)的耐熱性。有芽孢的細(xì)菌特別能夠耐受高溫和干燥等惡劣環(huán)境，一般條件下可以生存十多年。芽孢：不是孢子和生殖細(xì)胞，是休眠體問題細(xì)菌的形態(tài)有哪些？細(xì)菌是單細(xì)胞還是多細(xì)胞？細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是由哪些組成的？它的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有什么特點？細(xì)菌細(xì)胞壁的構(gòu)成？革蘭氏染色方法？什么是芽孢？芽孢對于細(xì)菌來講有什么意義？想一想細(xì)菌繁殖和菌落特征3速度：20~30分鐘，細(xì)菌就能分裂一次，細(xì)菌的生殖速度是相當(dāng)快的。1、細(xì)菌的繁殖

假設(shè)你手上此刻有100個細(xì)菌，細(xì)菌的繁殖速度按每30分繁殖一代計算，在沒有洗手的情況下，4小時后你手上的細(xì)菌的數(shù)目是多少？這對你搞好個人衛(wèi)生有什么啟示？100×28=25600細(xì)菌通過二分裂進(jìn)行無性繁殖，分為三個階段：核質(zhì)分裂橫隔壁形成子細(xì)胞分離2、細(xì)菌的菌落菌落（colony）：單個微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長、繁殖到一定程度可以形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的以母細(xì)胞為中心的子細(xì)胞生長群體，稱為菌落。當(dāng)固體培養(yǎng)基表面眾多菌落連成一片時，便成為菌苔（lawn）。

菌落形態(tài)特征的描述：菌落特征包括大小，形狀，隆起形狀，邊緣情況，表面狀態(tài)，表面光澤，質(zhì)地，顏色，透明度等。影響菌落特征的因素：

1）組成菌落的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生長行為

2）鄰近菌落影響菌落的大小（菌落密度）

3）培養(yǎng)條件菌落形態(tài)特征：各種細(xì)菌在一定條件下形成的菌落特征具有一定的穩(wěn)定性和專一性，這是衡量菌種純度，辨認(rèn)和鑒定菌種的重要依據(jù)。其它原核生物41、放線菌在形態(tài)上具有分枝狀菌絲、菌落形態(tài)與霉菌相似，以孢子進(jìn)行繁殖?！敖橛诩?xì)菌與絲狀真菌之間又接近細(xì)菌的一類絲狀原核生物”近代生物學(xué)技術(shù)放線菌實際上是屬于細(xì)菌范疇內(nèi)的原核微生物，只不過其細(xì)胞形態(tài)為分枝狀菌絲。放線菌是具有菌絲、以孢子進(jìn)行繁殖、革蘭氏染色陽性的一類原核微生物，屬于真細(xì)菌范疇。形態(tài)與結(jié)構(gòu)單細(xì)胞，大多由分枝發(fā)達(dá)的菌絲組成；菌絲直徑與桿菌類似，約1μm；細(xì)胞壁組成與細(xì)菌類似，革蘭氏染色陽性;細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌基本相同，按形態(tài)和功能可分為營養(yǎng)、氣生和孢子絲三種。放線菌的生長繁殖繁殖方式無性孢子菌絲斷裂凝聚孢子橫隔孢子孢囊孢子分生孢子厚壁孢子存在多種孢子形成方式常見于液體培養(yǎng)中，工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)抗生素時都以此法大量繁殖放線菌。細(xì)菌的芽孢是休眠體，而放線菌的孢子是繁殖體菌落形態(tài)能產(chǎn)生大量分枝和氣生菌絲的菌種

（如鏈霉菌）不能產(chǎn)生大量菌絲體的菌種

（如諾卡氏菌）菌落質(zhì)地致密，與培養(yǎng)基結(jié)合緊密，小而不蔓延，不易挑起或挑起后不易破碎粘著力差，粉質(zhì)，針挑起易粉碎放線菌菌落土壤中最多，其代謝產(chǎn)物使土壤具有特殊的泥腥味。放線菌分布和作用能產(chǎn)生大量的、種類繁多的抗生素（其中90%由鏈霉菌產(chǎn)生）。有的放線菌可用于生產(chǎn)維生素、酶制制；在甾體轉(zhuǎn)化、石油脫蠟、烴類發(fā)酵、污水處理等方面也有應(yīng)用。少數(shù)寄生型放線菌可引起人、動物（如皮膚、腦、肺和腳部感染）、植物（如馬鈴薯和甜菜的瘡痂?。┘膊　ｆ溍咕鷮伲簾o橫隔，菌絲發(fā)達(dá)，產(chǎn)生抗生素。諾卡氏菌屬：不產(chǎn)氣生菌絲，產(chǎn)分生孢子；部分種產(chǎn)生抗生素、可用于污水處理和烴類發(fā)酵。小單孢菌屬：無氣生菌絲，但有孢子梗；部分種能產(chǎn)抗生素。放線菌屬：無氣生菌絲和分生孢子，厭氣或兼性厭氣菌；致病菌多。鏈孢囊菌屬：形成孢子囊和不游動的孢子囊孢子；部分產(chǎn)抗生素。放線菌類群2、藍(lán)細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌：也稱藍(lán)藻或藍(lán)綠藻(blue-greenalgae)，是一類含有葉綠素a、能以水作為供氫體和電子供體、通過光合作用將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能、同化CO2為有機(jī)物質(zhì)的光合細(xì)菌。以前曾歸于藻類，因為它和高等植物一樣具有光和色——葉綠素a，能進(jìn)行產(chǎn)氧型光合作用。特性：1)分布極廣;

從熱帶到兩極，從海洋到高山，到處都有它們的蹤跡。土壤、巖石、以至在樹皮或其它物體上均能成片生長.許多藍(lán)細(xì)菌生長在池塘和湖泊中，在夏、秋兩季大量繁殖，并形成膠質(zhì)團(tuán)浮于水面，形成“水花”，使水體變色。2)形態(tài)差異極大，有球狀、桿狀和絲狀等形態(tài);3)細(xì)胞中含有葉綠素a，進(jìn)行產(chǎn)氧型光合作用;

藍(lán)細(xì)菌被認(rèn)為是地球上生命進(jìn)化過程中第一個產(chǎn)氧的光合生物，對地球上從無氧到有氧的轉(zhuǎn)變、真核生物的進(jìn)化起著里程碑式的作用。4)具有原核生物的典型細(xì)胞結(jié)構(gòu);細(xì)胞核無核膜，也不進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸，革蘭氏染色陰性。5）營養(yǎng)極為簡單，不需要維生素，以硝酸鹽或氨作為氮源，多數(shù)能固氮，其異形細(xì)胞（heterocyst）是進(jìn)行固氮的場所。6）分泌粘液層、莢膜或形成鞘衣，因此具有強(qiáng)的抗干旱能力。7）無鞭毛，但能在固體表面滑行，進(jìn)行光趨避運動。8）許多種類細(xì)胞質(zhì)中有氣泡，使菌體漂浮保持在光線最充足的地方，以利光合作用。3、支原體、立克次氏體和衣原體

支原體又稱類菌質(zhì)體，是一類無細(xì)胞壁、介于獨立生活和細(xì)胞內(nèi)寄生生活的最小型原核生物。多數(shù)為致病菌。支原體：人或動物的致病菌類支原體（MLO）：侵染植物的支原體支原體立克次氏體是大小介于通常的細(xì)菌與病毒之間，在許多方面類似細(xì)菌，專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的原核微生物。立克次氏體：專性寄生于真核細(xì)胞內(nèi)G-原核生物類立克次氏體細(xì)菌（RLB）：侵染植物的立克次氏體立克次氏體H.T.Ricketts1909年，首次發(fā)現(xiàn)洛杉磯斑疹傷寒的病原體，并因研究此病而犧牲，1916年人們以他的名字命名這類病原體作為紀(jì)念。主要以節(jié)肢動物（虱、蜱、螨等）為媒介，寄生在它們的消化道表皮細(xì)胞中，然后通過節(jié)肢動物叮咬和排泄物傳播給人和其他動物。從一種宿主傳至另一宿主的特殊生活方式

衣原體介于立克次氏體與病毒之間，能通過細(xì)菌濾器，專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的一類原核微生物。特點：沒有細(xì)胞壁不耐熱，60℃10min即被滅活；不怕低溫，冷凍干燥可保藏多年對紅霉素、氯霉素、四環(huán)素敏感過去誤認(rèn)為“大病毒”，但它們的生物學(xué)特性更接近細(xì)菌而不同于病毒。衣原體1956年，我國微生物學(xué)家湯飛凡等應(yīng)用雞胚卵黃囊接種法，在國際上首先成功地分離培養(yǎng)出沙眼衣原體。小故事：1954年以后，湯飛凡致力于對沙眼病原體的研究。1955年，他和助手黃元酮一起，經(jīng)過幾百次試驗，終于采用雞胚卵黃囊接種和鏈霉素抑菌的方法，分離出世界上第一株沙眼病毒。他將沙眼病毒接種在自己的眼里，結(jié)果引起典型的沙眼癥狀與病變，隨后又從自己眼里分離出這株病毒。1956年，他發(fā)表分離沙眼病毒成功的報告，得到世界醫(yī)學(xué)界的承認(rèn)，被譽為"湯氏病毒"，并推動了對鸚鵡熱和鼠蹊淋巴肉芽腫病原的研究。故事分享1977年，CarlWoese以16SrRNA序列比較為依據(jù)，提出的獨立于真細(xì)菌和真核生物之外的生命的第三種形式。在分類地位上與真細(xì)菌和真核生物并列為三域，并且在進(jìn)化譜系上更為接近真核生物。在細(xì)胞構(gòu)造上與真細(xì)菌接近，同屬原核生物。多生活于一些生存條件十分惡劣的極端環(huán)境中，例如高溫、高鹽、高酸等。原名：古細(xì)菌(Archaebacteria)；后改名：古生菌（Archaea）4、古生菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)

在細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能上，古生菌既有類似真細(xì)菌之處，也有類似真核生物之處，還具有一些自己獨特的特點。細(xì)胞形態(tài)在顯微鏡下，古生菌與細(xì)菌具有類似的個體形態(tài)。細(xì)