2~3nm 20~80nm
8~10nm
•Peptidoglycan is found only in bacteria •Keeps cells from lysing, due to turgor pressure
G+
G-
Gram Positive Cell Wall
磷壁酸
肽聚糖
细胞膜
Fig 4.32b
第二章：原核微生物形态结构
细菌（bacteria） 放线菌(actinomycetes） 蓝细菌(cyanobacteria) 其他几种原核微生物(others)
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第一节 细菌（Bacteria）
一、细菌的形态构造及其功能 1. 细菌的形态和染色 2. 观察细菌的方法 3. 细菌细胞的大小 4. 细菌的细胞构造 5. 细菌的繁殖方式 6. 细菌的群体形态
紫色（G＋）
乙菌Βιβλιοθήκη 红色(G-)d.细胞壁的功能
1.
2.
3. 4. 5. 6.
固定细胞外形 协助鞭毛运动 保护细胞免受外力的损伤 为正常细胞分裂所必需 阻拦有害物质进入细胞 与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的 敏感性密切相关
e.无壁细胞细胞与原生质体
原生质体（左侧为大肠杆菌的原生质体，右侧为杆状的大肠菌）
4.特殊的休眠构造—芽孢(endospore,spore)
② 细胞膜（cell membrane)
细胞膜定义
细胞膜是一层紧贴在细胞壁内侧，包围着细胞 质的柔软、脆弱、富有弹性的半透性膜，由磷脂 （20~30%）和蛋白质（50~70%）组成，厚约7~8nm。
细胞膜结构
aa bb
c d d c
f
e
a:内嵌蛋白; d:外周蛋白; b、c:内嵌蛋白或整合蛋白 e:多酶复合体; f:脂双分子层
不同细菌细胞大小不同 同一细菌的不同菌龄细胞大小不同 细菌细胞大小还与营养等因素相关
细胞大小的测量结果只是近似值或平均值
4.细菌细胞的结构
（二） 细菌细胞的结构
1. 细菌细胞的基本结构
①细胞壁 ②细胞膜 ③细胞质和内含物 ④核区
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①细胞壁（cell wall)
a.细胞壁的化学组成
单球菌(single coccus)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . ... . . . . . . . . . . . .. .
假肽聚糖 (Pseudopeptidoglycan) 古生菌 (Archaeal)
N－乙酰葡糖胺 N－乙酰塔罗糖胺糖醛酸
脂多糖 Lipopolysaccharide (LPS)
O-特异侧链 核心多糖 类脂A
脂多糖功能：具有控制细胞的透性、提高Mg2+浓
度、决定细胞壁抗原多样性等作用
b.细胞壁的结构
自发缺壁突变：L型细菌
实验室中形成
缺壁 细菌 人工方法去壁
彻底除尽：原生质体
部分去除：球状体
自然界长期进化中形成：支原体
细胞壁以内的构造—原生质体 1.细胞膜（cell membrane） 2.细胞质和内含物(cytoplasm andinclusion body) 3.核区(nuclear region or area)
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（一）细菌细胞的形态与染色 1. 细菌细胞的形态 a) 球菌(Coccus) b) 杆菌(Bacillus) c) 螺旋菌(Spirlla) d) 其他形状的细菌
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a.球菌(coccus)
单球菌 双球菌 四联球菌 八叠球菌 葡萄球菌 链球菌
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弧菌 (vibrio)
螺菌(spirllum）
螺旋体(spirochaeta)
显微镜下的螺旋菌
d.幽门螺旋菌
左：显微数码摄像
右：结构示意图
2.观察细菌的方法
(1) 观察工具
(2) 观察方法
(1)观察工具（tools） 普通光学显微镜 暗视野显微镜 相差显微镜 荧光显微镜 电子显微镜
M9gfp
peptide chains vary among species
磷壁酸
磷壁酸是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸
性多糖，主要成分为甘油磷壁酸或核糖醇磷壁
酸。
磷壁酸的功能
1. 浓缩细胞周围的Mg2+离子，提高细胞膜上一些 酶的活力； 2. 贮藏元素； 3. 调节细胞内自溶素的活力，防治细胞因自溶 死亡； 4. 作为噬菌体的特异性吸附受体； 5. 赋予G+细菌特异的表面抗原，可用于细菌 鉴定； 6. 增强某些致病菌对宿主细胞的粘连避免被白 细胞吞噬，有抗补体的作用。
M22gfp
绿色和红色荧光菌
(2)观察方法
压滴法 悬滴法 菌丝埋片法
活体观察
染色观察
染色观察
简单染色法
正染色
死菌
革兰氏染色法
鉴别染色法
抗酸性染色法 芽孢染色法 姬姆萨染色法
细菌染色法
荚膜染色法等 负染色： 活菌: 用美蓝或TTC（氯化三苯基四唑） 等作活菌染色
3.细菌细胞的大小
细胞的大小是细菌分类特征
Gram Negative Outer Membrane
周质空间
Porins - proteins that allow small molecules to cross membrane -- specific and non-specific
c.细胞壁与革兰氏染色
甲菌 初染 结晶紫 媒染 碘液 脱色 乙醇 复染 沙黄
单球菌和双球菌（显微镜下示意图）
四联球菌 (Micrococcus lactis)
上：显微镜效 下：电镜照片
八叠球菌(Sarcina ureae)
八叠球菌
八叠球菌（显微镜下示意图）
链球菌
链球菌（显微镜下示意图）
链球菌（电镜照片）
b.杆菌(bacillus)
显微镜下的杆菌
c.螺旋菌（Spirlla)
e
Structure of Cytoplasmic Membrane
b.细胞壁的结构
c.细胞壁与革兰氏染色
d.细胞壁的功能
e.无壁细胞与原生质体
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a.细胞壁化学组成
高等植物 纤维素
霉菌 酵母
几丁质 甘露聚糖，葡聚糖
N－乙酰葡萄糖胺 肽聚糖
N－乙酰胞壁酸
短肽
细菌 磷壁酸
脂多糖
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肽聚糖
ß-1,4糖苷键
M: N－乙酰胞壁酸
G: N－乙酰葡萄糖胺