导图社区 原核微生物
山东农业大学 微生物学 第二章 原核微生物 思维导图，包含外膜蛋白：脂蛋白:外膜与肽聚糖层连接，孔蛋白:小分子物质进出，分特异性和非特异性
山东农业大学 微生物学 微生物的生长及其控制知识总结，主要包括 霉菌、微生物的生长曲线、影响微生物生长因素等内容。
山东农业大学微生物学之微生物的分类和鉴别笔记，包括微生物在生物界的地位、各大类微生物的分类系统纲要、微生物分类鉴定的方法等。
传染与免疫是彼此联系而又互相作用的,随着机体与病原微生物双方力量的大小和变化而有不同的表现.但机体的免疫力在传染的发生和发展中起着决定作用.
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民法分论
三菌
1. 细菌
形态
球状
杆状
最多
螺旋状
最少
弧菌
螺旋不足一环
螺菌
2-6环
螺旋体
超过6环
革兰氏染色
过程
1.初染：结晶紫50S
2.媒染剂：碘液30S
3.脱色：95%乙醇10-20S
4.复染：蕃红30-60S
G+：紫色
G-:红色
原因
G+；细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密遇乙醇处理使网孔缩小，再加上不含脂类，乙醇的处理不会溶出缝隙，能把碘和结晶紫的复合物留在细胞壁内，保持紫色
G-:细胞壁较薄，外膜层类脂含量高，肽聚糖层薄和交联度差，遇脱色剂乙醇后，以脂类为主的外膜迅速溶解，这时松而薄的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘液复合物溶出，细胞褪为无色，再经蕃红复染，最终呈红色
构造
一般
细胞壁
成分
G+
肽聚糖
肽
四肽尾
4个氨基酸分子按L型和D型交替的方式连接
肽桥
甘氨酸五肽
连接前后两个四肽尾
青霉素干扰形成
聚糖（双糖单位）
N-乙酰葡糖胺
N-乙酰胞壁酸
磷壁酸
壁磷壁酸
与肽聚糖分子共价结合
膜磷壁酸（脂磷壁酸）
跨肽聚糖与细胞膜的脂质层共价结合
功能
①通过分子上大量负电荷浓缩细胞周围的镁离子、钙离子等二价阳离子，提高细胞膜上一些合成酶的活力
②贮藏元素
③调节细胞内自溶素活力，防止细胞因自溶而死亡
④作为噬菌体特异性吸附受体
⑤赋予G+细菌特异的表面抗原
⑥增强某些致病菌对宿主细胞的粘连，避免被白细胞吞噬，并有抗补体的
G-
肽聚糖（与G+的差别）
①四肽尾第三个氨基酸不是L-Lys,而是m-DAP(内消旋二氨基庚二酸）
②没有特殊的肽桥，仅通过四肽尾的第三，四个氨基酸相连成较稀疏、机械强度较差的肽聚糖网套
外膜（外壁）
G-所特有，位于壁的最外层
化学成分
脂多糖（LPS）
组成
由类脂A、核心多糖和O-特异侧链3部分组成的细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质
①类脂A是细菌致病物质——内毒素的物质基础
②脂多糖负电荷较强，与G+磷壁酸相似，有吸附二价阳离子以提高其在细胞表面浓度的作用
③LPS结构多变，使G-细胞表面的抗原决定簇呈现多样性
④是许多噬菌体在细胞表面的吸附体
⑤具有某种选择性吸收功能，可透小分子营养物质，阻拦溶菌酶、青霉素等大分子
外膜蛋白
脂蛋白：外膜与肽聚糖层连接
孔蛋白：小分子物质进出，分特异性和非特异性
磷脂
周质空间
定义：G-细菌中，外膜与细胞膜间的狭窄胶质空间
功能：有许多周质蛋白，包括水解酶、合成酶、运输蛋白
抗酸细菌
G+细菌
细胞壁含大量分枝菌酸等蜡质
生长缓慢，对药的高抵抗力
染色呈G+特性，结构类似G-,类脂含量可达60%，肽聚糖含量少
古菌
假肽聚糖
多糖骨架是N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺醛酸以β-1，3-糖苷键交替连接而成
溶菌酶杀不死
肽尾由L-Glu、L-Ala、L-Lys三个L型氨基酸组成，肽桥由一个L-Glu组成
缺壁细菌
实验室中形成
自发缺壁突变
L型细菌
人工方法去除
彻底除尽：原生质体
部分去除：球状体（原生质球
自然界长期进化中形成
枝原体
甾醇使细胞膜有较高机械强度
①固定外形、提高机械度；免受渗透压等外力损伤 ②为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必须 ③阻拦大分子有害物质进入细胞 ④赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性
细胞膜
磷脂和蛋白质
①控制选择性进出 ②维持细胞内正常渗透压结构屏障 ③合成细胞壁和糖被有关成分的重要场所 ④有能量代谢有关成分，产能基地 ⑤鞭毛着生部位，提供运动能量；有特定受体探测环境做出反应
液态镶嵌模型
间体
定义
由细胞膜内褶而形成的囊状构造，其内充满着层状或管状泡囊，多见于G+
表层
与某些酶如青霉素酶分泌有关
深层
与DNA复制，分配以及细胞分裂有关
细胞质和包含体
细胞质
包含体
定义：细胞质内一些显微镜下可见、形状较大的有机或无机的颗粒构造
分类
贮藏物
聚-β-羟丁酸（PHB)
存在于许多细菌细胞质内属于脂质的碳源贮藏物，具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压等作用
可用尼罗蓝或苏丹黑染色
无毒、可塑、易降解-制造医用塑料、快餐盒、药品、化妆品等
异染粒
无机偏磷酸聚合物，一般在含磷丰富的环境中形成，具有贮藏磷元素和能量以及降低细胞渗透压的作用
亚甲蓝或甲苯胺蓝染成红紫色
磁小体
少数G-的趋磁细菌
无毒，一般沿细胞长轴排列成链，具有导向功能，即借鞭毛引导细菌游向最有利泥、水界面微氧环境处
羧酶体（羧化体）
自养细菌
二氧化碳固定起关键作用
气泡
存在于许多光能营养型、无鞭毛运动水生细菌中的泡囊状内含物，内充满气体；主要存在于许多蓝细菌中
调节细胞相对密度，以使其漂浮在最适水层中的作用，借以获取光能、氧和营养物质
核区
富尔根染色法
紫色、形态不定
化学成分是一个大型环状双链DNA分子，一般不含蛋白质
染色体复制时短暂双倍体，一般为单倍体
质粒
带3、6、5、7个基因，基因工程作目的基因载体，跨物种遗传物质
特殊
糖被
包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质，与遗传、环境尤其是营养条件密切相关
一般是多糖，少数是蛋白质或多肽，也有多糖和多肽复合型
包裹在单个细胞上
在壁上有固定层次
层次厚：（大荚膜）
层次薄：微荚膜
松散，未固定在壁上
黏液层
包裹在细胞群上
菌胶团
①保护作用，免受干旱损伤、防噬菌体吸附和裂解、免受宿主白细胞吞噬 ②贮藏养料 ③作为透性屏障和离子交换系统，保护细菌免受重金属离子毒害 ④表面附着作用 ⑤细菌间的信息识别 ⑥堆积代谢废物
应用
①菌种鉴别 ②用作药物和生化试剂，代血浆 ③工业原料 ④污水生物处理
S层
一层包围在原核生物细胞壁外、由大量蛋白质或糖蛋白亚基以方块形或六角形方式排列的连续层，类似建筑中的地砖。有人认为是糖被的一种
鞭毛
生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物，数目为一条至数十条，有运动功能
观察
①电镜 ②
原核生物（包括古菌）都有共同的构造：基体、钩形鞘和鞭毛丝
基体
L环、P环、S-M环、C环
钩形鞘
鞭毛丝
由许多鞭毛蛋白亚基沿着中央孔道作螺旋状盘绕而成
没有L、P环，基体仅有互相分离的S和M环，有肽聚糖网络状结构
鞭毛的运动
趋性
生物体对环境中的不同物理、化学或生物因子作有方向性的应答运动
栓菌试验
鞭毛的着生
弧菌、螺菌普遍着生鞭毛；杆菌中假单胞菌都长有端生鞭毛；球菌一般无
着生方式
一端生
两端生
周生
侧生
周质鞭毛
在螺旋体细胞表面，独特的固定型鞭毛，以螺旋方式缠绕在细胞表面
菌毛
使菌体附着于物体表面上和向宿主细胞注入毒素
性毛
构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量一根到几根，一般于G-雄性菌株中
向雌性菌株传递遗传物质，有的还是RNA噬菌体的特异性吸附受体
芽孢和其他休眠构造
芽孢
某些细菌生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠构造。与繁殖无关
细菌种类
好氧的芽孢杆菌属
厌氧的梭菌属
其他十余种
结构产芽孢细菌
芽孢囊
抗性
孢外壁
芽孢衣
皮层
核心
芽孢壁
芽孢质膜
芽孢质
芽孢形成
①DNA浓缩，形成束状染色质 ②细胞膜内陷，不对称分裂，小体积为前芽孢 ③前芽孢双层隔膜形成 ④脱水，折光率提高 ⑤芽孢衣合成结束 ⑥芽孢成熟，抗性出现 ⑦芽孢囊裂解，芽孢游离出来
芽孢萌发
由休眠状态的芽孢变成营养状态细菌，包括活化、出芽和生长
渗透调节皮层膨胀学说
意义
细菌分类和鉴定重要的形态指标
有利于提高菌种筛选效率，利于菌种长期保藏
利于对各种消毒、杀菌措施优劣判断
孢囊
固氮菌，不抗热的圆形休眠体
伴孢晶体
少数芽孢杆菌产生的糖蛋白昆虫毒素，生物农药
合成芽孢时，在芽孢旁边形成的
繁殖
裂殖
定义：一个细胞通过分裂形成两个细胞
杆菌由横分裂和纵分裂，一般细菌都是横分裂
二分裂：典型的是对称的形成两个完全相同的子细胞，少数不对称
三分裂
复分裂
芽殖
定义：在母细胞 表面先形成一个突起，待其长到和母细胞相仿后再互相分离并独立生活，统称芽生细菌，如酵母
菌落
定义：再固体培养基上以母细胞为中心的一堆肉眼可见的，有一定形态、构造等特征的子细胞集团
特征：湿润、交光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央颜色一致
应用：微生物的分离、纯化、鉴定、计数、选种、育种
菌苔
大量分散的纯种细胞密集的接种在固体培养基的较大表面上，结果长出的大量“菌落”已互相连成一片
生物被膜
定义：细菌分泌胞外多糖附着于自然物体表面形成的一种由细菌群体组成的膜状构造
分类：纯种生物被膜、由多种细菌而构成的生物被膜
功能；①保护作用：与宿主的黏附、防止被免疫细胞吞噬、阻拦抗生素 ②为群体创造一个条件合适的小生境 ③个体间物质和信息交换便利 ④为生活在自然条件下的细菌获得浓度较高的营养物质提供条件
2. 蓝细菌
革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿体a、能进行产氧性光合作用的大型原核生物
形态和构造
5群
色球蓝细菌群、宽球蓝细菌群、颤蓝细菌群、念珠蓝细菌群、分枝异形胞蓝细菌群
细胞特化形式
异形胞
存在于丝状生长种类中的形大、壁厚、专司固氮功能的细胞；位于细胞链中间或末端；蓝细菌特有
静息孢子
比异形胞大。色深的休眠细胞，富含贮藏物，抵御不良环境
链丝段
长细胞链断裂而成，具有繁殖功能
内孢子
细胞内形成，待成熟释放，具有繁殖功能
单细胞：二分裂
丝状蓝细菌：
螺旋藻富含蛋白质、钙、铁和β-胡萝卜素（PH9-10,碱性）
水华、赤潮元凶
3. 放线菌
一类呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物
绝大多数是有益菌，万种抗生素约半数由其产生
基内菌丝体
吸收营养和排泄代谢废物
气生菌丝体
颜色深、较粗
孢子丝
气生菌丝体成熟分化形成
横割分裂产生分生孢子
种类：轮生、螺旋状
孢子
分生孢子
孢囊孢子
菌丝
基内菌丝断裂任何菌丝片段
群体特征
固体培养基
①基内菌丝与培养基结合紧密，不易挑起 ②边缘有辐射的菌丝 ③生长后期菌落小、干燥、不透明、表面呈致密丝绒状，上面有一薄层彩色干粉 ④正反颜色不一样，菌落边缘琼脂平面变形 ⑤有土霉味
液体培养基
沿壁生长形成菌膜，液面与瓶壁交接处黏附着一圈菌苔
链霉菌生活史
①孢子萌发 ②基内菌丝 ③气生菌丝 ④孢子丝 ⑤孢子丝分化成孢子
横割分裂
细胞膜内陷，再由外向内逐渐收缩形成一完整的横割膜，从而把孢子丝分割成许多分生孢子
细胞膜和细胞壁同时内陷，再逐步向内缢缩，将孢子丝缢裂成一串分生孢子
荚膜含水量高，脱水和复染色（背景染色）可在光镜下观察，黏液层无此特性
β-1，4糖苷键
溶菌酶水解
三体
同属于G-，代谢能力差，主营胞内寄生的小型原核生物
1.支原体
一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活间的最小型原核生物
侵染植物的枝原体称类枝原体或植原体
矮缩病、黄化病、丛枝病
特点
①细胞小 ②细胞膜含甾醇，比其他原核生物的膜更坚韧 ③无细胞壁，G-,形态易变，对渗透压敏感，对抑制细胞壁合成的抗生素不敏感 ④菌落小 ⑤二分裂和出芽方式繁殖 ⑥能在含血清、酵母膏和甾醇等营养丰富的培养基生长 ⑦多数能以糖类作能源，有氧氧化型代谢、无氧发酵型代谢 ⑧基因组小 ⑨对能抑制蛋白质生物合成的抗生素（四环素、红霉素）和破坏的细胞膜结构的抗生素（两性霉素、抑霉菌素）敏感，对干扰素不敏感，更接近细菌
可通过滤菌膜
2.立克次氏体
专性寄生于真核细胞内的G-原核生物
美国落基山斑疹伤寒
与枝原体相比，有细胞壁、不能独立生活；与衣原体相比，细胞较大、无滤过性、存在产能代谢系统
①细胞较大 ②形态多样，球状、双球状、杆状、丝状 ③有细胞壁，G- ④除少数，均在真核细胞内营细胞内专性寄生 ⑤二分裂繁殖 ⑥存在不完整产能代谢途径，不能利用葡萄糖或有机酸，只能用谷氨酸和谷氨酰胺产能 ⑦对四环素和青霉素等抗生素敏感 ⑧对热敏感 ⑨一般可培养在鸡胚、敏感动物或HeLa细胞株（子宫颈癌细胞）的组织培养物上 ⑩基因组很小
不能透过滤菌膜
3.衣原体
一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型G-原核生物
中国汤飞凡
①有细胞构造 ②细胞内同时含RNA、DNA ③有细胞壁，但缺肽聚糖 ④有核糖体 ⑤缺乏产能酶系，严格细胞内寄生 ⑥二分裂生殖 ⑦对抑制细菌的抗生素和药物敏感 ⑧只能用鸡胚卵黄囊膜、小鼠腹腔、HeLa细胞组织培养物等活体培养
可以透过滤菌膜
生活史
①原体攻击宿主细胞 ②原体借吞噬侵入 ③原体转变成始体 ④始体繁殖成包含体 ⑤始体转变成原体 ⑥细胞裂解后释放原体
原体
具有感染力的细胞，呈小球状，细胞壁厚、致密，不能运动，不生长，抗干旱，有传染性
始体
原体通过吞噬作用进入细胞，在其生长，转化为无感染力的细胞。大型球状、细胞壁薄而脆弱、易变形、无传染力、生长较快
始体二分裂在细胞内繁殖成一个微菌落
