微生物类群形态、结构和功能.doc

第二章微生物类群形态、结构和功能
原核微生物：不具有真正细胞核的微生物。主要包括细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝细菌（有人将属于螺旋状细菌的螺旋体单独列出）。第一节细菌细菌（bacteria,单数为bacterium）是一大类群结构简单、种类繁多、主要以二分裂繁殖和水生性较强的单细胞原核微生物。不少细菌对人类有害，可使人和动物致病，使食品和物品腐烂变质；很多细菌对人类有益，如能生产味精等。所以细菌与人类关系密切。一、细菌细胞的形态（一）细菌的基本形状细菌有三种常见形状：球状、杆状和螺旋状。分别称为球菌、杆菌和螺旋菌；杆菌最多，球菌次之，螺旋状细菌最少。1.球菌（coccus,复数为cocci）:球状的细菌。据细胞的分裂面和子细胞分离与否有不同的排列状态：单球菌（尿素微球菌）双球菌（肺炎双球菌）链球菌（酿脓链球菌、溶血链球菌）四联球菌（玫瑰色微球菌、四联微球菌）八叠球菌（藤黄八叠球菌）葡萄球菌（金黄色葡萄球菌）2.杆菌（bacillus,复数为bacilli）：杆状的细菌。形态多样：短杆状：短杆菌或球杆菌（甲烷短杆菌属）长杆或棒杆状：长宽差别较大（枯草杆菌、北京棒杆菌、白喉棒杆菌）梭状：两端稍尖，（梭菌属：鼠疫巴斯德氏菌）分支杆状：有分支（结核分支杆菌）平截杆状：两端平截（炭疽芽孢杆菌）3.螺旋状细菌（有人称为螺菌，spirillum,复数为spirilla）:螺旋状的细菌。弧菌（vibrio）：螺旋不到一周，菌体呈弧形或逗号状，霍乱弧菌。螺菌：螺旋1-6周，外形坚挺的螺旋状细菌，红螺菌。螺旋体(spirochaete)：螺旋6周以上，由原生质柱、轴丝、外鞘组成，柔软易曲的螺旋状菌体。钩端螺旋体，梅毒密螺旋体。4.特殊形状的细菌菌体分叉：双歧杆菌菌体末端有柄：柄杆菌菌体有附器：臂微菌（二）细菌的大小细菌大小一般用显微测微尺测量，单位为微米（μm）1μm＝10-3mm＝10-6m病毒多用纳米（nm）为单位，1μm＝103nm细菌的大小不一，球菌直径0.5-2μm,杆菌1-5×0.5-1μm螺旋菌大小差别较大，大肠杆菌平均长2μm，直径0.5μm，150个大肠杆菌细胞头尾相接等于3mm长的一粒芝麻；120个大肠杆菌捆在一起才有一根头发粗细（人发平均直径60μm），109个大肠杆菌才有1mg重（1个大肠杆菌10-12g）。二、细菌的细胞结构基本结构：大多数细菌都具有的结构，细胞壁、细胞膜、细胞质（及内含物）和核区（及质粒）。特殊结构：某些细菌才具有的结构，鞭毛（纤毛、性纤毛）、荚膜（粘液层）、芽孢（伴孢晶体）。（一）基本结构（一般结构，不变结构）1.细胞壁（cellwall）1）功能：①维持细胞的形状；②保护作用（使细胞免受外力损伤，阻挡有害物质进入细胞）；③协助鞭毛运动；④与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性有关。2）化学组成：主要为肽聚糖（原核微生物特有）作为骨架，另外有蛋白质、脂类、多糖等充填其中。垣酸（teichoicacid）:又称磷壁酸，为大多数革兰氏细菌所特有，它由多个核糖醇或甘油以磷酸二脂键连接而成的一中酸性多糖。脂多糖（lipopolysaccharide）：为革兰氏阴性菌所特有，由磷脂和多糖紧密结合而成，结构复杂，其化学组成因菌种而异。鼠伤寒沙门氏菌的由脂类A、核心多糖、O-特异侧链3部分组成。几乎所有细菌的细胞壁都含有肽聚糖（产甲烷细菌和嗜盐细菌等古老细菌除外）。3）肽聚糖的结构①组成：N-乙酰氨基葡萄糖（N-乙酰葡萄糖胺，简写G）N-乙酰胞壁酸（简写M）短肽（主要为四肽）细菌细胞壁肽聚糖的独特成份：N-乙酰胞壁酸、二氨基庚二酸、D-丙氨酸和D-赖氨酸。β-1,4糖苷键②结构：N-乙酰氨基葡萄糖————————N-乙酰胞壁酸肽键N-乙酰胞壁酸——————短肽肽键或肽桥（肽链）短肽—————————短肽（肽键：一个四肽以第4个氨基酸与其相邻四肽中的第3个二氨基庚二酸直接相连，占25%；肽桥：一个四肽以第4个氨基酸与其相邻四肽中的第3个L-赖氨酸通过5个甘氨酸组成的肽桥相连，占75%；）这样形成立体交叉的立体网状结构。G-—-M-—-G-—-M-—-GG-—-M-—-G-—-M-—-GG-—-M-—-G-—-M-—-GG-—-M-—-G-—-M-—-G溶菌酶对细胞壁的影响：切断N-乙酰氨基葡萄糖和N-乙酰胞壁酸之间β—1,4糖苷键的连接，引起细菌裂解。青霉素对细胞壁的影响：干扰短肽之间肽键（或肽桥）的形成，使细菌细胞不能合成完整的细胞壁，导致细菌低渗性裂解。（杆菌肽，环丝氨酸、万古霉素、枯草菌素）4）革兰氏阴性菌与革兰氏阳性菌细胞壁的比较：G＋菌G—菌肽聚糖含量高（40-90%）含量低（5-10%）脂类含量低（2%）含量高（20%）垣酸＋—蛋白质含量低（10%）含量高（60%）厚度厚（20-80nm）