微生物基础知识
芽孢的形成能力是由这种菌的遗传特性 所决定的;
细菌中球菌不会产生芽孢;(以杆菌最 多)
芽 孢 Spore
芽孢对不良环境条件具有高度的抵抗力;
枯草杆菌的芽孢用干燥的土壤保存,可 以维持92年时间;
枯草杆菌的营养细胞加热到100度,20 分钟即可杀死;而芽孢要维持三小时才 能杀死;
青霉是种真菌,属于子囊菌。 有的能产生青霉素,救了无数人的命。 产生无性孢子。
根霉(Rhizopus)是种真菌,属于接合菌。 能产生无性孢子
菌丝体的直径约12 um 黑的是孢子囊
支原体扫描电镜图片
支原体(mycoplasma)以前被认为是最小的能独立存活的原核生物,以 前也被认为是地球上迄今为止被发现的最小的细胞生物。 全世界90%的猪体内寄生着支原体。
霉产生的黄曲霉毒素毒害肝脏,易引发肝癌。
霉菌是丝状真菌的俗称,意即"发霉的真菌 ",它们往往能形成分枝繁茂的菌丝体, 但又不象蘑菇那样产生大型的子实体。 在潮湿温暖的地方,很多物品上长出一 些肉眼可见的绒毛状、絮状或蛛网状的 菌落,那就是霉菌。
霉菌的形态、大小和结构
霉菌的菌丝构成霉菌营养体的基本单位是菌丝。 菌丝是一种管状的细丝,把它放在显微镜下观
孢囊孢子:在孢子囊内形成的孢子叫孢囊孢子。孢子囊是由菌丝顶端 细胞膨大而成,膨大部分的下方形成隔膜与菌丝隔开,膨大细胞的原生 质分化成许多小块,每小块可发育成一个孢子。孢囊孢子有两种类型, 一种为生鞭毛,能游动的叫游动孢子,如鞭毛菌亚门中的绵霉属;另一 种是不生鞭毛,不能游动的叫静孢子,如接合菌亚门中的根霉属。
霉菌的无性孢子直接由生殖菌丝的分化而形成, 常见的有节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子和分生 孢子。
节孢子:菌丝生长到一定阶段时出现横隔膜,然后从隔膜处 断裂而形成的细胞称为节孢子。如白地霉产生的节孢子。
厚垣孢子:某些霉菌种类在菌丝中间或顶端发生局 部的细胞质浓缩和细胞壁加厚,最后形成一些厚壁 的休眠孢子,称为厚垣孢子。如毛霉属中的总状毛 霉。
假根:根霉属霉菌的菌丝与营养基质接触处分化出的 根状结构,有固着和吸收养料的功能。
菌网和菌环:某些捕食性霉菌的菌丝变态成环状或网 状,用于捕捉其它小生物如线虫、草履虫等。
霉菌的菌环和菌网 a.菌环;b.简单菌网;c.复杂菌网
菌核:大量菌丝集聚成的紧密组织,是一种休 眠体,可抵抗不良的环境条件。其外层组织坚 硬,颜色较深;内层疏松,大多呈白色。如药 用的茯苓、麦角都是菌核。
生产味精的谷氨酸短杆菌,从摇瓶培养扩大到50吨发 酵罐的过程中,在52小时内细胞数目增加了32亿倍;
乳酸菌每小时可产生为其体重1000~10000倍的乳酸;
一种产朊假丝酵母合成蛋白质的能力是大豆的100倍, 比食用牛强10000倍;
微生物发酵和微生物合成是人类潜在的巨大能源。
4 适应强、变异易
察,很像一根透明胶管,它的直径一般为3-10 微米,比细菌和放线菌的细胞约粗几倍到几十 倍。菌丝可伸长并产生分枝,许多分枝的菌丝 相互交织在一起,就叫菌丝体。
根据菌丝中是否存在隔膜,可把霉菌菌丝分成两种类 型:
无隔膜菌丝:菌丝中无隔膜,整团菌丝体就是一个单 细胞,其中含有多个细胞核。这是低等真菌(即鞭毛 菌亚门和接合菌亚门中的霉菌)所具有的菌丝类型。
自然界中抗热性最强的嗜热脂肪芽孢杆 菌的芽孢需要在121度下12分钟才能杀 死。
细菌的繁殖
二分分裂繁殖是细菌最普遍、最主要的 繁殖方式。在分裂前先延长菌体,染色 体复制为二,然后垂直于长轴分裂,细 胞赤道附近的细胞质膜凹陷生长,直至 形成横隔膜,同时形成横隔壁,这样便 产生两个子细胞。
<==细菌细胞分裂的电镜超薄切片图 杆菌二分裂过程模式图
有隔膜菌丝:菌丝中有隔膜,被隔膜隔开的一段菌丝 就是一个细胞,菌丝体由很多个细胞组成,每个细胞 内有1个或多个细胞核。在隔膜上有1至多个小孔,使 细胞之间的细胞质和营养物质可以相互沟通。这是高 等真菌(即子囊菌亚门和半知菌亚门中的霉菌)所具 有的菌丝类型。
霉菌菌丝的变态 为适应不同的环境条件和更有效地摄 取营养满足生长发育的需要,许多霉菌的菌丝可以分 化成一些特殊的形态和组织,这种特化的形态称为菌 丝变态。 吸器:由专性寄生霉菌如锈菌、霜霉菌 和白粉菌等产生的菌丝变态,它们是从菌丝上产生出 来的旁枝,侵入细胞内分化成根状、指状、球状和佛 手状等,用以吸收寄主细胞内的养料。
鞭毛不易染色,光学显微镜下也不易观察,只 有用电子显微镜才能观察到;
鞭毛是细菌的运动器官;
鞭毛
形态与结构
特殊结构
菌毛
化学组成: 菌毛蛋白 种类与功能: 普通菌毛—与致病有关 性菌毛—与遗传变异有关
芽孢
某些细菌到一定的发育阶段或当环境条 件不适于细菌繁殖时,会在细胞内形成 一个圆形或椭圆形的,对不良环境条件 具有高度抵抗力的休眠体,叫做芽孢;
子实体:是由大量气生菌丝体特化而成,子实 体是指在里面或上面可产生孢子的、有一定形 状的任何构造。例如有三类能产有性孢子的结 构复杂的子实体,分别称为闭囊壳、子囊壳和 子囊盘。
麦角菌的菌核
霉菌的繁殖
霉菌有着极强的繁殖能力,而且繁殖方式也是 多种多样的。虽然霉菌菌丝体上任一片段在适 宜条件下都能发展成新个体,但在自然界中, 霉菌主要依靠产生形形色色的无性或有性孢子 进行繁殖。孢子有点像植物的种子,不过数量 特别多,特别小。
位于细胞的最外层,是一 层无色透明,坚韧而富有 弹性的薄膜,一般厚度在 10~20微米;
细 胞 壁的结构
特殊组分:
外 膜
脂多糖
细胞壁的功能
一、保持细菌细胞具有一定的形状; 二、具有保护作用,防止细菌在低滲溶液中发生破裂;
三、 对有鞭毛的细菌来说,细胞壁的存在是鞭毛运动 的必要条件;
四、 特异性抗原与细菌的血清型分类有关;
五、某些成分与致病有关 :
金黄色葡萄球菌A蛋白
抗吞噬等作用
A群链球菌膜磷壁酸
抗吞噬作用
革兰阴性菌脂多糖
多种生物学效应
细胞膜
也称细胞质膜或原生质膜,是紧贴 于细胞壁里面的一层柔软而富有弹 性的薄膜,也是具有选择吸收特性 的半渗透细胞干重的20%。
细胞膜电镜照片
霉菌的游动孢子
霉菌的静孢子 左:毛霉的孢子囊;中:孢子囊 壁破裂,露出静孢子;右:囊轴
分生孢子:是在生殖菌丝顶端或已分化的分生孢子梗上形 成的孢子,分生孢子有单生、成链或成簇等排列方式,是子 囊菌和半知菌亚门的霉菌产生的一类无性孢子。 霉菌分生孢子的着生和形态(青霉、曲霉、镰刀霉)
曲霉的分生孢子梗和顶 囊上的分生孢子
2 个体小、胃口大
每毫克大肠杆菌细胞的表面积比每毫克人体细 胞的表面积大30万倍左右;
积极活动的大肠杆菌,每小时能消耗它体重 2000倍的乳糖;
3 繁殖速、转化快、能量大
微生物有惊人的繁殖速度,大多数微生物几十分钟内 就可以繁殖一代,如细菌一般每20~30分钟既可分裂 一次;
组成夹膜的成分通常是多糖;
夹膜能使培养基具有粘性,又可使固体 培养基表面的菌落呈现湿润的表面。
夹膜的作用:一、作为体外养料贮藏库 或堆积代谢废物;二、抵御干旱;
荚膜
鞭毛
某些杆菌、弧菌以及少数球菌在幼龄时期,菌 体上长有纤细波曲的丝状物,称为鞭毛;
鞭毛的长度通常可超过菌体的若干倍,但直径 却很细,只有细胞直径的1/20左右,一般为 20~50微米;
放线菌的菌丝
链霉菌的一般形态和构造 (模式图)
放线菌的繁殖
放线菌没有有性繁殖,主要通过形成无性孢子 方式进行无性繁殖,成熟的分生孢子或孢囊孢 子散落在适宜环境里发芽形成新的菌丝体;另 一种方式是菌丝体的无限伸长和分枝,在液体 振荡培养(或工业发酵)中,放线菌每一个脱 落的菌丝片段,在适宜条件下都能长成新的菌 丝体,也是一种无性繁殖方式。
微生物基础知识
微生物概论
什么是微生物
简单的说,微生物就是微小的生物。是 一群个体微小、结构简单、肉眼不能直 接看到,必须借助光学显微镜或电子显 微镜放大几百倍、几千甚至几万倍才能 看到的微小生物。
爱 滋 病 病 毒
葡 萄 球 菌
乳 酸 杆 菌
酵 母 菌
芽孢杆菌
蜡样芽孢杆菌
淡水中的螺旋菌 spirochetes .
细菌的菌落
单个或少数细菌细胞生长繁殖后,会形 成以母细胞为中心的一堆肉眼可见、有 一定形态构造的子细胞集团,这就是菌 落。细菌菌落常表现为湿润、粘稠、光 滑、较透明、易挑取、质地均匀以及菌 落正反面或边缘与中央部位颜色一致等。 细菌的菌落特征因种而异。可作为鉴定 细菌种的依据。
粘质沙雷氏菌的菌落特征
沙门氏菌的菌落特征
弗氏志贺氏菌的菌落特征 粘质沙雷氏菌的菌落特征
放线菌
一、放线菌的形态、大小和结构
放线菌的形态比细菌复杂些,但仍属于单细胞。 在显微镜下,放线菌呈分枝丝状,我们把这些 细丝一样的结构叫做菌丝,菌丝直径与细菌相 似,小于1微米。菌丝细胞的结构与细菌基本 相同。
根据菌丝形态和功能的不同,放线菌菌丝可分 为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三种。链霉菌 属是放线菌中种类最多、分布最广、形态特征 最典型的类群,其形态如下图所示。
细胞膜模式结构图
细胞质
细胞膜内除细胞核以外的所有物质 成称为细胞质;
细胞质是一种无色透明的胶状物, 主要成分是水、糖类、脂类、蛋白 质、核糖核酸和无机盐。由于它含 有大量的核酸,所以呈现较强的嗜 碱性。
电镜照片
夹膜
某些细菌在细胞壁的外面常包裹着一层 黏液状的薄膜,当这种黏液的产生达到 一定量时即成为夹膜;
放线菌的菌落
放线菌在固体培养基上形成与细菌不同的菌落 特征,放线菌菌丝相互交错缠绕形成质地致密 的小菌落,干燥、不透明、难以挑取,当大量 孢子覆盖于菌落表面时,就形成表面为粉末状 或颗粒状的典型放线菌菌落,由于基内菌丝和 孢子常有颜色,使得菌落的正反面呈现出不同 的色泽。