导图社区 原核微生物
原核微生物的形态与结构学习笔记，知识点有微生物基本类群、放线菌、细菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体。
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这是一篇关于食品工厂设计——工艺布置的思维导图，介绍详细、描述全面、希望能对感兴趣的小伙伴学习提供帮助。
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原核微生物的形态与结构
细菌
形态和大小
形态及排列方式
培养条件改变、菌体变老→异常形态， 比较菌体形态时要注意
球菌
单球菌
双球菌
四链球菌
八叠球菌
链球菌
葡萄球菌
分裂无定向
由分裂形式导致
杆菌
最常见
杆状或圆柱状
形态多样
不同种类粗细、长短差异较大
形同种类长短不同、粗细相似
分裂
沿垂直于菌体长轴方向
种类
单杆菌
双杆菌
栅栏状排列
链杆菌
螺旋菌
常以单细胞
弯曲状况
弧菌
螺旋不足一周
偏端单生鞭毛、丛生鞭毛
螺菌
2-6周螺旋
菌体坚硬
两端生鞭毛
螺旋超过6周
菌体柔软
大小
单位：微米
表示
直径
杆菌&螺旋菌
长*宽
螺旋菌菌体长度≠实际长度
影响
干燥固定
小于实际
负染色
大于普通染色，甚至大于实际
显微镜观察
染色方法
死菌
正染色
简单染色法
鉴别染色法
革兰氏染色法
步骤
结晶紫初染
碘液媒染
95%乙醇脱色
番红等红色染料染色
鉴别
红色
G-
紫色
G+
与细胞壁的构造和化学组成有关
抗酸性染色法
芽孢染色法
吉姆萨染色法
荚膜染色法
活菌
美蓝、TTC
结构及功能
共有结构
细胞壁
细胞最外侧，厚实、坚韧
观察
电子显微镜
染色、质壁分离
功能
固定、机械强度
免受渗透压等外力损伤
生长、分裂、鞭毛运动
阻拦有害大分子
赋予抗原性、致病性以及对抗生素、噬菌体敏感性
构造
革兰氏阳性
较厚
磷壁酸 （垣酸）
壁磷壁酸
与肽聚糖共价结合
膜磷壁酸
与原生质膜脂类共价结合
加固细胞壁
膜结合酶的活力
带负电荷，结合Mg2+等阳离子→保证某些膜酶的高活性
贮藏磷元素
胞内自溶素活力，防止自溶
噬菌体特异性吸附受体
赋予特异的表面抗原
增强致病菌与宿主细胞的黏连
肽聚糖
AKA黏肽、胞壁质或黏肽复合物杂多糖衍生物
结构
双糖单位
N-乙酰葡萄糖胺G、N-乙酰胞壁酸M
β-1，4糖苷键
溶菌酶
肽尾
连接在M
L、D交错
丙、谷、赖、丙
肽桥
交联相邻肽尾
高强度网状结构
不同细菌肽桥不同→肽聚糖的多样性
周质空间
周质蛋白
革兰氏阴性
第三个为m-DAP（内消旋二氨基庚二酸）
外膜 （外壁）
脂多糖LPS
类脂A、核心多糖、O-特异侧链（O-抗原）
致病性内毒素的物质基础
吸附阳离子
结构变化→表面抗原簇多样性
噬菌体吸附受体
部分选择性屏障
注意
Ca2+足量，LPS才能稳定存在
螯合剂
磷脂双分子层
脂蛋白
与肽聚糖层共价结合，埋置在外壁，使内外牢固连接
蛋白质
外膜
外膜蛋白
孔蛋白
革兰氏染色原理
缺壁细胞
实验室
自发缺壁突变
L型细菌
自发突变
可遗传
多形性、油煎蛋、一般不可回复
人工
完全
原生质体
形成
溶菌酶除尽细胞壁
青霉素抑制合成
作用于肽桥，仅对生长活菌有效
一层细胞膜包裹，球状，渗透敏感
易溶菌，有鞭毛但不能移动， 不被噬菌体感染——无吸附位点， 生物学特性依旧
部分
球状体
G-外层膜
可培养，具一定抗性
可重新合成细胞壁
自然界
支原体
细胞膜中含有甾醇，机械强度较高
细胞膜&间体
细胞膜
细胞质膜、质膜
质壁分离
鉴别性染色
原生质体破裂
磷脂、蛋白质
暗-亮-暗
电子致密层
电子透明层
磷脂的两头
液态镶嵌模型
常温下磷脂双分子层为液态
外周蛋白、整合蛋白侧向移动
选择性物质运输
正常渗透压
合成细胞壁各种成分、糖被的场所
氧化磷酸化、光合磷酸化产能基地
许多酶和电子传递链所在部位
鞭毛着生点，提供远动能量
间体（中体）
部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物
常见于G+
功能（猜的
细胞分裂时位于细胞中间，与DNA复制、横隔壁形成有关
位于细胞周围，分泌胞外酶
细胞呼吸时氧化磷酸化中心
类似线粒体
电镜制片时产生
细胞质及其内含物
除核区外，一切半透明、 胶体状、颗粒状物质
核糖体
游离状态、多聚核糖体
蛋白质合成场所
贮藏物
形状较大的颗粒状内含物 营养过剩→聚合成贮藏颗粒
多糖类贮藏物
糖原
碘→红棕色
淀粉
碘→蓝色
聚-β-羟丁酸 PHB
细菌特有，与类脂相似
脂溶性染料苏丹黑
贮藏能量、碳源，降低细胞内渗透压
无毒、可塑、易降解
硫粒
贮藏硫元素、能量
折光性很强
异染颗粒 （迂回体、捩转菌素）
多聚偏磷酸盐
美蓝、甲苯胺蓝→紫红色
贮藏磷元素、能量，降低渗透压
排列在菌体两端AKA极体
磁小体
趋磁细菌
成分
四氧化三铁
外层
磷脂、蛋白
糖蛋白膜
无毒、大小均匀
导向作用
羧化体 （羧酶体）
自养细菌
1.5-二磷酸核酮糖羧化酶
固定二氧化碳
气泡
光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌
调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层获取光能、氧气、营养物质
核区&质粒
核区
核质体、原核、拟核或基因组
富尔根染色法
紫色形态不定
大型环状双链DNA
0.25-3.00mm
少量RNA、蛋白质
存储、传递和调控遗传信息
数目与细菌生长速度有关
染色体复制
双倍体
其余单倍体
质粒
小型环状双链DNA
非必须遗传物质
可转移、移除
可自我复制
每个细菌质粒数目、其上基因由几个到数百个不等
特殊结构
芽孢 （内生孢子）
抗逆性最强 休眠能力突出
概述
某些细菌，一定条件下形成，休眠构造
圆形或椭圆形，壁厚，折光性强， 含水量低，抗逆性强
抗染料
折光性强
透明而无色
无繁殖功能
一个营养细胞→一个芽孢→萌发成一个新营养细胞
芽孢体
营养体（繁殖体）
菌种特征
能否形成芽孢
位置、大小、形状
芽胞囊
产芽孢菌的营养细胞外壳
芽孢外壁
脂蛋白，透性差
有的芽孢莫得
芽孢衣
疏水性角蛋白
致密、透性差
抗酶、化学物质和多价阳离子渗入
皮层
很厚，约占芽孢总体积一半
芽孢肽聚糖，以钙盐形式存在的吡啶二羧酸DPA
抗热性
渗透压很高
核心
含水量极低
芽孢壁
芽孢膜
芽孢质
芽孢核区
形成新细菌
DNA浓缩
细胞膜内陷
不对成分裂
轴丝
小体积部分——前芽孢
双层隔膜形成
抗辐射性提高
皮层形成
两隔膜间填充芽孢肽聚糖
合成DPA
累计钙离子
脱水
折光率增高
芽孢衣合成
皮层合成结束
芽孢成熟
抗热性出现
芽胞囊裂解
芽孢游离外出
形态变化伴随化学成分 和生理功能的变化
萌发
休眠→营养状态
过程
活化
可逆
富含半胱氨酸的蛋白质三维结构可逆变化
透性增加，促进与发芽相关的蛋白酶的活动
芽孢衣蛋白质降解，阳离子进入
皮层膨胀、溶解、消失
水分进入核心
核心膨胀
酶类活化
合成细胞壁
出芽
耐热性、光密度、折射率下降
DPA-Ca、氨基酸、多肽释放
SASPs下降
小酸溶性芽孢蛋白
防止DNA降解
生长
核心合成DNA、RNA、蛋白质
芽管极向/侧向伸出
细胞壁很薄
感受态
接受外来DNA，发生遗传 转化的可能性增强
速度快，几分钟
人为引起
短期热处理
低pH
强氧化剂
萌发剂
L-丙氨酸
锰离子
表面活性剂
葡萄糖
导热机制
渗透调节皮层膨胀学说
芽孢衣对多价阳离子和水分的透性差
皮层充分膨胀
核心高度失水
合成大量DPA-Ca
抗热性凝胶
伴胞晶体
苏云金芽孢杆菌
碱溶性蛋白晶体（内毒素）
细菌杀虫剂
研究意义
分类鉴定指标
菌中筛选和保藏
消毒灭菌的主要依据
难杀死
研究形态发生和遗传控制的好材料
增加食品、发酵工业的困难
其他休眠构造——孢囊
营养细胞外壁增厚
细胞失水
抗旱不抗热无繁殖功能
固氮菌
糖被
松散、透明的粘液状或胶质状，厚度不定
遗传特性+环境条件
负染色，明显
分类
包裹单个细胞
荚膜
200nm
明显的外缘，一定的形态
相对稳定，结合能力差
液体振荡、离心可得
微荚膜
＜200nm
光学显微镜无法看见
胰蛋白酶消化
粘液层
量大，无明显边缘
疏松可扩散
增加培养基粘度
包裹细胞群
菌胶团
90%水
多糖
肺炎链球菌
多肽
炭疽杆菌
多糖蛋白质复合物
巨大芽孢杆菌
免于干燥
防止化学药物毒害
免受噬菌体等侵害
抵御吞噬
堆积代谢废物
细胞间的信息识别
意义
菌种鉴定
食品添加剂
污水处理
制备药物
鞭毛
着生体表，细长波浪弯曲，丝状，蛋白质附属物
运动器官
栓菌实验
旋转运动
数据
1-10根
15-20μm
直径10-20nm
电镜
特殊处理光学
半固体接种
偏端单生
两端单生
偏端丛生
两端丛生
周生
G-构造
基体
外膜层
鞭毛杆
P环
S-M环
Fli蛋白
键钮
根据信号控制转向
Mot蛋白
快速旋转
C环
鞭毛钩
连接
鞭毛丝
鞭毛蛋白亚基
螺旋状缠绕
H抗原
G+基体仅有S环、M环
菌毛 （纤毛、伞毛、须毛）
纤细、中空、短直，数量较多
蛋白质类附属物
存在
大肠埃希菌
伤寒沙门菌
霍乱弧菌
链球菌属
棒杆菌属
使菌体着生于物体表面
促使细菌缠集，液体表面形成菌膜，获取充分氧气
G-菌毛抗原
性菌毛
数目少，较长、较粗
不同性别郡主间传递遗传物质
RNA噬菌体特异性吸附受体
繁殖方式
一般为无性繁殖
细胞横分裂
裂殖
同形裂殖
异性裂殖
不适环境下
最主要——二分裂
核区DNA复制
每条DNA形成新核区
细胞膜向内，环状推进
核区之间，横膈膜
细胞质分开
细胞壁向内延伸
细胞膜分为两层
子细胞膜
横隔壁分为两层
两个独立子细胞
其他
不等二分裂
柄细菌
有柄
极生单鞭毛
三分裂
暗网菌
出芽生殖
有性结合
蓝细菌
先锋生物
特点
原核
核酮糖70S
无膜包围
含叶绿体
光合自养
类囊体
繁殖
二分裂
丝状体依靠断裂
无鞭毛，可滑行
特化形式
异形胞
静息孢子
链丝段
内孢子
最小最简单的细胞
光镜勉强可见
抑制蛋白质合成，破坏含甾体抗生素
特征
细胞膜含甾醇
渗透压敏感
二分裂，出芽
菌落小，油煎蛋
特定人工培养基
立克次氏体
寄生于真核细胞
光镜可见
四环素、青霉素敏感
形态多变
有细胞壁
不完整产能代谢，多数利用谷氨酸而不能利用葡萄糖
衣原体
可通过细菌过滤器，细胞内寄生，独特发育周期
对抗生素敏感
DNA&RNA
有细胞壁，无肽聚糖
酶不完善，无产能代谢
活细胞内二分裂
疾病
沙眼衣原体
肺炎衣原体
鹦鹉热肺炎衣原体
从上至下，寄生性增强
放线菌
具有丝状分枝细胞，无性孢子，G+，菌落呈放线状
分布
含水量低
中性、偏碱性，有机质丰富
土壤
菌丝
分枝，多数无隔膜，单细胞多核
基内菌丝
培养基内，匍匐生长，无隔膜
水溶性、脂溶性色素
吸收营养
营养菌丝
一级菌丝
排泄废物
气生菌丝
营养菌丝长出培养基
略粗
产色素
可分化出繁殖结构——孢子丝
孢子丝
形成孢子
分类价值
直，波曲，螺旋
着生方式
直立
弯曲
丛生
轮生
孢子
形态
圆形、卵圆、柱状
表面光滑/粗糙
有的带有毛刺、鞭毛
色素因种而异
形成方式
链霉菌属
气生菌丝→孢子丝
横隔分裂→成串孢子
诺卡氏菌属
营养菌丝成熟
横隔分裂→大小、形状一致的孢子状细胞
孢囊链霉菌属
气生菌丝→孢子丝→盘卷为孢囊
孢囊内部产生多个孢子
游动放线菌属
基内菌丝→孢囊
孢囊孢子着生鞭毛
游动孢子
菌落
介于霉菌和细菌之间
质地致密、干燥、多皱
小而不蔓延
不易挑起
表面放射状钩纹
幼龄菌落
与细菌相似
孢子丝/孢子布满菌落表面
粉末、颗粒、絮状菌落
形状
产大量分枝状菌丝
与培养基结合较紧
不易挑起，整个挑起
不产大量
粉质
易挑碎
液体培养基
静置培养
表面斑状、膜状
沉于瓶底，不浑浊
振荡培养
短菌丝体构成球状颗粒
分生孢子
无性
孢囊孢子
基内菌丝断裂
诺卡氏
任何菌丝
各种放线菌
微生物基本类群
细胞型
真细菌
古生菌
真核
单细胞真菌——酵母菌
丝状真菌——霉菌
大型子实体真菌——蕈菌
显微藻类
原生动物
黏菌、假菌
非细胞型
病毒
真病毒——噬菌体
亚病毒
类病毒
拟病毒
朊病毒
卫星病毒
卫星核酸
