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1、微生物学教程 天行健君子以自强不息（执笔笑天下归纳总结）绪论一， 什么是微微生物1. 微生物：指一切切肉眼看看不见或或看不清清的微小小生物的的总称。2. 微生物的的分类：见下表表1（PP1）二， 人类对微微生物世世界的认认识史（一） 一个难以以认识的的微生物物世界微生物被被难以认认识的原原因有：个体过过于微小小，群体体外貌不不显，种种间杂居居混生，形形态与其其作用的的后果之之间难被被人认识识等。（二） 微生物学学发展史史：见表表2（PP2）三， 微生物学学的发展展促进了了人类的的进步医疗保健健战线上上的“六六大战役役”即外外科消毒毒手术的的建立，寻寻找人畜畜重大传传染病的的病原菌菌，免疫疫防治
2、法法的发明明和广泛泛应用，磺磺胺等化化学治疗疗剂的普普及，抗抗生素的的大规模模生产和和推广，以以及近年年来利用用工程菌菌生产多多肽类生生化药物物等。四， 微生物的的五大共共性1. 体积小，面面积大比面值：某一物物体单位位体积所所占有的的表面积积。 即即：比面面值=表表面积/体积=3/rr2. 吸收多，转转化快3. 生长旺，繁繁殖快。据据报道全全球的细细菌总量量约为55100（300次方）个 4. 适应强，易易变异5. 分布广，种种类多种类多主主要体现现以下55个方面面：（1） 物种的多多样性（22）生理理代谢类类型的多多样性（33）代谢谢产物的的多样性性（4）遗遗传基因因的多样样性（55）生态
3、态类型的的多样性性五， 微生物学学及其分分科微生物学学：是一门门在细胞胞，分子子或群体体水平上上研究微微生物的的形态构构造，生生理代谢谢，遗传传变异，生生态分布布和分类类进化等等生命活活动基本本规律，并并将其应应用于工工业发酵酵，医药药卫生，生生物工程程和环境境保护等等实践领领域的科科学，其其本质是是发掘，利利用，改改善和保保护有益益微生物物，控制制，消灭灭有害微微生物，为为人类社社会进步步服务。1. 分类（66类）（1） 按研究微微生物的的基本生生命活动动规律为为目的来来分，总总学科称称普通微微生物学学。（2） 按微生物物应用领领域来分分，总学学科称应应用微生生物学。（3） 按研究的的微生物
4、物对象分分，如细细菌学，真真菌学等等。（4） 按微生物物所处的的生态环环境分，如如土壤微微生物，海海洋微生生物学等等。（5） 按学科间间交叉，融融合分，如如化学微微生物，分分析微生生物等。（6） 按实验方方法，技技术分：如实验验微生物物学，微微生物研研究方法法等。第一章原原核生物物的形态态、构造造和功能能根据微生生物的进进化水平平和各种种性状上上的明显显差异可可分为：原核微微生物、真核微微生物和和非细胞胞微生物物。原核微生生物：即广义义的细菌菌，指一一大类细细胞核无无核膜包包裹，只只存在称称作核区区的裸露露的DNNA的原原始单细细胞生物物。包括括真细菌菌，和古古生菌两两大类。第一节 细菌1.
5、细菌：是是一类细细胞细短短（直径径约0.5umm，长度度约0.5-55um）、结构简单、胞壁坚韧，多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。2. 被誉为“生生物界超超级明显显”的是是大肠杆杆菌（EEschheriichiia ccolii）。一， 细胞的形形态结构构及其功功能（一）形形态和染染色1. 细细菌的形形态及其其简单，基基本上只只有球状状，杆状状和螺旋旋状三大大类。2. 球球菌：球状的的细菌称称为球菌菌。根据据其分裂裂的方向向及随后后互相间间的连接接方式可可分为单单球菌，双双球菌，四四联球菌菌，八叠叠球菌，链链球菌和和葡萄球球菌等。 杆菌：杆状的的细菌称称为杆菌菌，其细细胞外形形较球菌
6、菌复杂，常常有短杆杆状，棒棒杆状，梭梭状，梭梭杆状等等。 螺旋旋菌：螺螺旋状的的细菌称称螺旋菌菌，若螺螺旋不足足一环则则称为弧弧菌，满2-6环小小型，坚坚硬的螺螺旋状细细菌可称称为螺菌菌，而旋旋转周数数多（超超过6环环），体体长而柔柔软的螺螺旋状细细菌则专专称为螺螺旋体。3. 量度细菌菌大小的的单位是是um，EE.cooli作作代表，它它的细胞胞平均长长度约为为2umm，宽度度约为00.5uum。ffishhelssonii（费氏氏刺尾鱼鱼菌），细细胞长达达2000-5000umm，芬兰兰学者EE.O.Kajjandder报报道了最最小的细细菌纳米细细菌。直直径为大大肠杆菌菌的十分分之一（55
7、0nmm或0.05uum）4. 染色方法法见表11（P111）各种细菌菌经革兰兰氏染色色法染色色后，能能区分成成为两大大类，一一类最终终染成紫紫色，称称为革兰兰氏阳性性细菌（GG+）,另一类类被染成成红色称称为革兰兰氏阴性性细菌（GG-）（二）构构造见图2（PP11）1. 细菌细胞胞的一般般构造（1） 细胞壁：位于细细胞最外外的一层层厚实，坚坚韧的外外被，主主要成分分为肽聚聚糖，具具有固定定细胞外外形和保保护细胞胞不受损损伤等多多种生理理功能。细胞壁主主要功能能：1）固固定细胞胞外形和和提高机机械强度度，使其其免受渗渗透压等等外力的的损伤22）为细细胞的生生长，分分裂和鞭鞭毛运动动所必需需3）
8、阻阻挡大分分子有害害物质进进入细胞胞4）赋赋予细菌菌特定的的抗原性性以及对对抗生素素和噬菌菌体的敏敏感性。GG+细菌菌的细胞胞壁：特特点是厚厚度大和和化学组组分简单单，一般般含900肽聚聚糖和110磷磷壁酸。肽聚糖：又称粘粘肽，胞胞壁质或或战质复复合物，是是真细菌菌细胞壁壁中特有有的成分分。以GG+细菌菌金黄色色葡萄球球菌的肽肽聚糖作作介绍。肽肽聚糖分分子由肽肽和聚糖糖两部分分组成，其其中的肽肽包括四四肽尾和和肽桥两两种。而而聚糖则则是由NN-乙酰酰葡糖胺胺和N-乙酰胞胞壁酸两两种单糖糖相互间间隔连接接成的长长链。详详见图33（P113）图图4（PP13）由图4知知每一个个肽聚糖糖单体由由3个
9、部部分组成成：双双糖单位位：由一一个N-乙酰葡葡糖胺通通过-1，4-糖苷苷键与另另一个NN-乙酰酰胞壁酸酸相连。这这一对双双糖单位位中的-1，4-糖苷苷键很容容易被一一种广泛泛存在于于卵清，人人泪和鼻鼻涕以及及部分细细菌和噬噬菌体中中的溶解解酶水解解。四四肽尾：是由44个氨基基酸分子子按L型型与D型型交替方方式连接接而成。在S.aureus中，接在N-乙酰胞壁酸上的四肽尾为L-AlaD-GluL-LysD-Ala。肽桥在S.aureus中，肽桥为甘氨酸五肽，它起着连接前后2个四肽尾分子的桥梁作用。肽桥的变化甚多，由此形成了“肽聚糖的多样性”。磷酸壁：是结合合在G+细菌细细胞壁上上的一种种酸性多
10、多糖，主主要成分分为甘油油磷酸或或核糖醇醇磷酸。磷磷酸壁分分为两种种，一类类与肽聚聚糖分子子进行共共价结合合的称壁壁磷壁酸酸，其含含量会随随培养基基成分而而改变；另一类类是跨越越肽聚糖糖层并与与细胞膜膜相交联联的称为为膜磷壁壁酸或脂脂磷壁酸酸。磷壁酸主主要功能能为通通过分子子上的大大量负电电荷浓缩缩细胞周周围的正正二价镁镁离子，以以提高细细胞膜上上一些合合成酶的的活力贮藏元元素调调节细胞胞内自溶溶素的活活力，防防止细胞胞因自溶溶而死亡亡作为为噬菌体体的特异异性吸附附受体赋予GG+细菌菌特异的的表面抗抗原，用用于菌种种鉴别增强某某些致病病菌对宿宿主细胞胞的粘连连，避免免白细胞胞吞噬，并并有抗补补
11、体的作作用。 GG-细菌菌的细胞胞壁：特特点是厚厚度较GG+细菌菌薄，层层次较多多，成分分较复杂杂，肽聚聚糖层很很薄，故故机械强强度较GG+细菌菌弱。以以E.ccolii为例： GG-细菌菌肽聚糖糖单体结结构和GG+细菌菌基本相相同，差差别仅在在于：四肽尾尾的第三三个氨基基酸分子子不是LL-Lyys而是是内消旋旋二氨基基庚二酸酸（m-DAPP）所代代替没没有特殊殊的肽桥桥，前后后两单体体间的连连接仅通通过甲四四肽尾的的第四个个氨基酸酸（D-Alaa）的羧羧基与乙乙四肽尾尾的第三三个氨基基酸（mm-DAAP）的的氨基直直接相连连。 外膜膜：又称称外壁，是是G-细细菌特有有的结构构，它位位于最外外
12、层，化化学成分分为脂多多糖，磷磷脂和若若干种外外膜蛋白白。具有有控制细细胞的透透性，提提高二价价镁离子子浓度，决决定细胞胞壁抗原原多样性性等作用用。 脂多糖糖：是位位于G-细菌细细胞壁最最外层的的一层较较厚的类类脂多糖糖类物质质，由类类脂A，核核心多糖糖和O-特异侧侧链3部部分组成成。 外外膜蛋白白：指嵌嵌合在LLPS和和磷脂层层外膜上上的200余种蛋蛋白。进进入外膜膜的三聚聚体跨膜膜蛋白称称为孔蛋蛋白。周质空间间：在G-细菌中中，其外外膜与细细胞膜间间的狭窄窄胶质空空间。 古古生菌的的细胞壁壁：在古生菌菌中除TTherrmopplassma（热热原体属属）没有有细胞壁壁外，其其余都具具有与真
13、真细菌功功能相似似的细胞胞壁。其其细胞壁壁中都不不含真正正的肽聚聚糖，而而含假肽肽聚糖，糖糖蛋白或或蛋白质质。 古生菌菌：又称古古细菌是是一个在在进化途途径上很很早与真真细菌和和真核生生物相互互独立的的生物类类群，主主要包括括一些独独特生态态类型的的原核生生物，如如大多数数嗜极菌菌包括极极端嗜盐盐菌，极极端嗜热热菌和TTherrmopplassma（热热原体属属）等。假肽聚糖糖：结构构与肽聚聚糖类似似，但其其多糖骨骨架则由由N-乙乙酰葡糖糖胺和NN-乙酰酰塔罗糖糖胺糖醛醛酸以及及-1,3-糖糖苷键交交替连接接而成。 缺壁细细菌：在自然然界长期期进化中中和在实实验室的的自发突突变中都都会产生生少
14、数缺缺细胞壁壁的种类类的细菌菌。详见见表7（PP17） L型细细菌：专专指那些些实验室室或宿主主体内通通过自发发突变而而形成的的遗传性性稳定的的细胞壁壁缺损菌菌株。由由英国李李斯特（LListter）于于19335年发发现。故故称L型型细菌。 原生质质体：指指在人工工条件下下，用溶溶菌酶除除尽原有有细胞壁壁或用青青霉素抑抑制新生生细胞壁壁合成后后，所得得到的仅仅有一层层细胞膜膜包裹的的圆球状状渗透敏敏感细胞胞。G+细菌最最易形成成原生质质体。球状体：又称原原生质球球，指还还残留了了部分细细胞壁的的原生质质体。支原体：是在长长期进化化过程中中形成的的，适应应自然生生活条件件的无细细胞壁的的原核生
15、生物，因因为它细细胞膜中中含有一一般原核核生物所所没有的的甾醇，故故缺乏细细胞壁，其其细胞膜膜仍有较较高的机机械强度度。 革兰氏氏染色的的机制：细节为为通过结结晶紫液液初染和和碘液媒媒染后，在在细菌的的细胞膜膜内可形形成不溶溶水的结结晶紫与与碘的复复合物。GG+细菌菌由于其其细胞壁壁较厚，肽肽聚糖网网层次多多和交联联致密，故故遇脱色色剂乙醇醇处理时时，因失失水而使使网孔缩缩小，再再加上它它不含类类脂，故故乙醇的的处理不不会溶出出缝隙，因因此能把把结晶紫紫与碘的的复合物物牢牢留留在壁内内，使其其保持紫紫色。反反之，GG-细菌菌因其细细胞壁薄薄，外膜膜层类脂脂含量高高，肽聚聚糖层薄薄和交联联度差，
16、遇到脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此细胞退成无色。这时，再经沙黄等红色染料复染，就使G-细菌呈现红色，而使G+细菌则仍保留最初的紫色。（2） 细胞膜：又称细细胞质膜膜，质膜膜或内膜膜，是一一层紧贴贴在细胞胞壁内侧侧，包围围这细胞胞质的柔柔软，脆脆弱，富富有弹性性的半透透性薄膜膜，由磷磷脂和蛋蛋白质组组成。细胞膜的的主要成成分是磷磷脂，而而膜是由由两层磷磷脂分子子整齐地地对称排排列而成成的。其中每每一个磷磷脂分子子由一个个带正电电荷且能能溶于水水的极性性头（磷磷酸端）和和一个不不带电荷荷，不溶溶于水的的非极性性端（羟羟端）所所构成
17、。在常温下下，磷脂脂双分子子层呈液液态，其其中嵌埋埋着许多多具运输输功能，有有时分子子内还存存在运输输通道的的整合蛋蛋白，或或内嵌蛋蛋白，而而在磷脂脂双分子子层的外外表面则则漂浮着着许多具具有酶促促作用的的周边蛋蛋白或膜膜外蛋白白。它们们都可以以在磷脂脂的表层层或内层层作侧向向运动，以以执行其其相应的的生理功功能。关于细胞胞膜的结结构和功功能的解解释，较较多学者者倾向于于液态镶镶嵌模型型要点为为：膜的的主体是是脂质双双分子层层脂质双双分子层层具有流流动性整整合蛋白白因其表表面呈疏疏水性，故故可溶于于脂质双双分子层层的疏水水性内层层中周边边蛋白表表面含有有亲水基基团，故故可通过过静电引引力与脂脂
18、质双分分子层表表面的极极性头相相连脂质质双分子子间或脂脂质与蛋蛋白质分分子间无无共价结结合脂质质双分子子层犹如如海洋，周周边蛋白白在其上上作“漂漂浮”运运动，而而整合蛋蛋白则似似冰山沉沉浸在其其中作横横向移动动。细胞膜具具有以下下生理功功能：能能选择性性地控制制细胞内内，外的的营养物物质和代代谢产物物的运送送是维持持细胞内内正常渗渗透压的的结构屏屏障是合合成细胞胞壁和糖糖被有关关成分的的重要场场所膜上上含有与与氧化磷磷酸或光光和磷酸酸化等能能量代谢谢有关的的酶系是是鞭毛基基体的着着生部位位，并可可提供鞭鞭毛旋转转运动所所需要得得能量。 间体：它是一一种由细细胞膜内内褶而形成成的囊状状构造，其其
19、内充满满着层状状或管状状的泡囊囊。多见见于G+细菌。 古生菌菌的细胞胞膜的独独特性和和多样性性：其磷磷脂的亲亲水头仍仍由甘油油组成，但但疏水尾尾却由长长链烃组组成，一一般都是是异戊二二烯的重重复单位位亲水头头与疏水水尾间通通过特殊殊的醚键连接接而成甘甘油二醚醚或甘油油四醚，而而在其他他的原核核生物或或真核生生物中则则是通过过酯键把把甘油和和脂肪酸酸连接的的。古细细菌的细细胞膜中中存在着着独特的的单分子子层或单单，双分分子层混混合膜在在甘油分分子的CC3位上上，可连连接多种种与真细细菌和真真核生物物细胞膜膜上不同同的基团团，如磷磷酸酯基基等细胞胞膜上含含有多种种独特脂脂类。（3） 细胞质和和内含
20、物物细胞质：是指被被细胞膜膜包围的的除核区区以外的的一切半半透明，胶胶体状，颗颗粒状物物质的总总称。含含水量880。原原核生物物的细胞胞质是不不流动的的。主要要成分为为核糖体体，贮藏藏物，酶酶类，中中间代谢谢物，质质粒等，细胞内含含物：指指细胞质质内一些些形状较较大的颗颗粒状构构造主要要有：贮贮藏物：一类由由不同化化学成分分累积而而成的不不溶性颗颗粒。如如聚-羟丁酸酸（简称称：PHHB可用用尼罗蓝蓝或苏丹丹黑染色色）；异染粒粒（又称称迂回体体或捩转菌素素，可用用美兰或或甲苯胺胺蓝染成成红紫色色）两者者化学式式见书PP21。磁小体体：主要成成分为FFe3OO4，外外有一层层磷脂，蛋蛋白质或或糖蛋
21、白白膜包裹裹，无毒毒，具有有导向功功能。羧羧酶体：又称羧羧化体，在在自养细细菌的CCO2固固定中起起着关键键作用。气泡（4） 核区：又又称核质质体，原原核拟核核或核基基因组。用用富尔根根染色法法可见呈呈紫色。2. 细菌细胞胞的特殊殊构造（1） 糖被：包包被于某某些细菌菌细胞壁壁外地一一层厚度度不定的的透明胶胶状物质质。糖被被按其有有无固定定层次，层层次厚薄薄又可细细分为荚荚膜，微微荚膜，粘粘液层和和菌胶团团等数种种。功能能有：保保护作用用贮藏养养料作为为透性屏屏障和离离子交换换系统，以以保护细细菌免受受重金属属离子的的毒害表表面附着着作用细细菌间的的信息识识别作用用堆积代代谢废物物。应用用有：
22、用用于菌种种鉴定用用作药物物和生化化试剂用用作工业业原料用用于污水水的生物物处理。（2） 鞭毛：生生长在某某些细菌菌表面的的长丝状状，波曲曲的蛋白白质附属属物。原原核生物物的鞭毛毛都用共共同的构构造，它它由基体体，钩形形鞘和鞭鞭毛丝33部分组组成。现在以典典型的GG-细菌菌E.ccolii的鞭毛毛为例作作一介绍绍（见图图P233）鞭毛毛的基体体由4个个环的盘盘状物组组成，最最外层为为L环，接接着P环环，S环环，M环环。把鞭鞭毛基体体与鞭毛毛丝连在在一起的的构造称称钩形鞘鞘或鞭毛钩钩，其上着着生一条条长约为为15-20nnm的鞭鞭毛丝。鞭鞭毛丝是是由许多多鞭毛蛋蛋白亚基基沿着中中央孔道道作螺旋旋
23、状缠绕绕而成。鞭鞭毛的生生长是靠靠其顶部部延伸而而非基部部延伸。GG+细菌菌的鞭毛毛结构较较简单，除除其基体体仅有的的S和MM两环外外，其余余与G-相同。鞭毛的生生理功能能是运动动，这是是原核生生物实现现其趋性性的最有有效方式式。“栓菌”试试验：即设法法把单毛毛菌鞭毛毛的游离离端用相相应抗体体牢固的的栓在载载玻片上上，然后后在光镜镜下观察察该细胞胞的行为为，结果果发现，该该菌只能能在载玻玻片上不不断打转转而未作作伸缩挥挥动，因因而肯定定了“旋旋转论”的的正确性性。（3） 菌毛：又又称纤毛毛，伞毛毛或须毛毛，是一一种长在在细菌体体表的蛋蛋白质类类附属物物，具有有使菌体体附着于于物体表表面上的的功
24、能。（4） 性毛：又又称性菌菌毛，构构造和成成分与菌菌毛相同同，比菌菌毛长，多多见G-细菌雄雄性菌株株中，具具有向雌雌性菌株株传递遗遗传物质质的作用用，有的的还是RRNA噬噬菌体的的特异性性吸附受受体。（5） 芽孢和其其他休眠眠构造芽孢：某某些细菌菌在其生生长发育育后期，在在细胞内内形成一一个圆形形或椭圆圆形，壁壁厚，含含水量低低，抗逆逆性强的的休眠构构造。结结构图见见书P226细菌的休休眠构造造除芽孢孢外还有有孢囊。（6） 伴孢晶体体：在芽孢孢旁形成成一颗菱菱形，方方形或不不规则的的碱溶性性蛋白质质晶体。伴孢晶体对鳞翅目，双翅目和鞘翅目等200多种昆虫和动植物线虫有毒杀作用，因此可作生物农药
25、。（三） 细菌的繁繁殖1. 裂殖：指指一个细细胞通过过分裂而而形成两两个子细细胞的过过程。一一般细菌菌均进行行横分裂裂。包括括：二分分裂，三三分裂和和复分裂裂三中类类型。2. 芽殖：指指在母细细胞表面面先形成成一个小小突起，待待其长大大到与母母细胞相相仿后再再相互分分离并独独立生活活的一种种繁殖方方式。二， 细菌的群群体形态态（一） 在固体培培养基上上（内）的的群体形形态：呈呈菌落，菌菌苔。菌落：细细胞生长长繁殖并并形成细细胞堆。菌苔：菌落相互连接成片。菌落的特征为：一般呈现湿润，较光滑，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部位的颜色一致等。（二） 在半固体体培养基基上（
26、内内的群体体形态） 详见书书P299（三） 在液体培培养基上上（内）的的群体形形态：多多数表现现为混浊浊，部分分表现为为沉淀。一一些好氧氧细菌则则在液面面上大量量生长，形形成有特特征性的的，厚薄薄有差异异的菌醭醭，菌膜膜或环状状，小片片状不连连续的菌菌膜等。第二节 放线菌放线菌：是一类类主要呈呈菌丝状状生长和和以孢子子繁殖的的陆生性性较强的的原核生生物。放放线菌几几乎都呈呈革兰氏氏阳性细细菌。广广泛的分分布在含含水量较较低，有有机物较较丰富和和呈微碱碱性的土土壤中。绝绝大多数数属于有有益菌。一， 放线菌的的形态构构造（一） 典型的放放线菌链霉霉菌的形形态构造造链霉菌细细胞呈丝丝状分枝枝，分枝枝
27、会形成成基内菌菌丝，同同时其上上又不断断向空间间方向分分化为气气生菌丝丝。大部部分气生生菌丝成成熟会分分化为孢孢子丝，并并通过横横割分裂裂方式，产产生成串串的分生生孢子。详详见图（PP30）（二） 其他放线线菌所特特有的形形态结构构。详见见书P331-PP32二， 放线菌的的繁殖多数放线线菌是以以各种孢孢子繁殖殖，仅少少数种类类是以基基内菌丝丝分裂形形成孢子子状细胞胞进行繁繁殖的。放线菌的的孢子是是横割分分裂，其其途径有有细胞膜膜内陷，再再由外向向内逐渐渐收缩，形形成完整整的横割割膜，把把孢子丝丝分割成成许多分分生孢子子细胞壁壁和膜同同时内陷陷，再逐逐步向内内缩，将将孢子丝丝裂成一一串分生生孢
28、子。三， 放线菌的的群体特特征（一） 在固体培培养基上上菌落干燥燥不透明明，表面面呈致密密的丝绒绒状，上上有一薄薄层彩色色的“干干粉”。（二） 在液体培培养基上上（内）常见到液液面与瓶瓶壁交界界处粘着着一圈菌菌苔，培培养基澄澄清不混混，其中中悬浮着着许多珠珠状菌丝丝团，一一些大型型菌丝团团则沉在在瓶底。第三节 蓝细菌1. 蓝细菌：旧名蓝蓝藻或蓝蓝绿藻，是是一类进进化历史史悠久，革革兰氏染染色阴性性，无鞭鞭毛，含含叶绿素素a，能能进行氧氧化光合合作用的的大型原原核生物物。有“先先锋生物物”之美美称。细细胞形态态多样，大大体有55类：由由二分裂裂形成的的单细胞胞由复分分裂形成成的单细细胞有异异形胞
29、的的菌丝无无异形胞胞菌丝分分枝状菌菌丝。2. 构造与GG-细菌菌相似，细细胞壁双双层，含含肽聚糖糖。细胞胞内有能能固定CCO2的的羧酶体体。细胞胞质周围围有复杂杂的光合合色素层层，通常常以类囊囊体的形形式出现现，其中中含叶绿绿素a和和藻胆素素。3. 蓝细菌的的细胞几几种特化化形式：异形胞胞静息孢孢子：一一种长在在细胞链链中间或或末端的的形大，壁壁厚，色色深的休休眠细胞胞链丝段段内孢子子第四节 支原体，立立克次氏氏体和衣衣原体从支原体体，立克克次氏体体和衣原原体其寄寄生性逐逐步增强强。它们们是介于于细菌与与病毒间间的一类类原核生生物。一， 支原体1. 支原体：是一类类无细胞胞壁，介介于独立立生活
30、和和细胞内内寄生生生活间的的最小型型原核生生物。一一般称侵侵染植物物的支原原体为类类支原体体。或植原原体2. 支原体特特点有：细胞很很小细胞胞膜含甾甾醇，比比其他原原核生物物的膜更更坚韧因因无细胞胞壁，故故呈G-且形态态易变，对对渗透压压较敏感感菌落小小以二分分裂和出出芽等方方式繁殖殖能在含含血清，酵酵母膏和和甾醇等等营养丰丰富的培培养基上上生长多多数能以以糖类作作能源，能能在有氧氧或无氧氧条件下下进行氧氧化型或或发酵型型产能代代谢基因因组很小小。二， 立克次氏氏体1. 立克次氏氏体：是一类类专性寄寄生于真真核细胞胞内的GG-原核核生物。与与支原体体的区别别在于有有细胞壁壁和不能能独立生生活，
31、与与衣原体体的区别别在于细细胞较大大，无过过滤性和和存在产产能代谢谢系统。2. 特点：细细胞较大大有细胞胞壁细胞胞形态多多样除少少数外，均均在真核核细胞内内营细胞胞内专性性寄生以以二分裂裂方式繁繁殖存在在不完整整的产能能代谢途途径对四四环素和和青霉素素等抗生生素敏感感对热敏敏感一般般可培养养在鸡胚胚，敏感感动物或或HeLLa细胞胞株的组组织培养养物上基因组组很小3. 立克次氏氏体是人人类斑疹疹伤寒，恙恙虫热和和Q热等等严重传传染病得得病原体体。三， 衣原体1. 衣原体：是一类类在真核核细胞内内营专性性能量寄寄生的小小型G-原核生生物。2. 特点：有有细胞构构造细胞胞内同时时含RNNA和DDNA
32、两两种核酸酸有细胞胞壁（但但缺肽聚聚糖），GG-有核核糖体缺缺乏产生生能量的的酶系，须须严格细细胞内寄寄生以二二分裂方方式繁殖殖对抑制制细菌的的抗生素素和药物物敏感只只能用鸡鸡胚卵黄黄囊膜，小小白鼠腹腹腔或HHeLaa细胞组组织培养养物等活活体进行行培养。3. 具有感染染力的细细胞称作作原体。无感染染力的细细胞称为为始体或网状体体。4. 面前被承承认的衣衣原体有有三种即即鹦鹉热热，沙眼眼，肺炎炎衣原体体。第二章 真核微微生物的的形态，构构造和功功能第一节 真核微微生物概概述真核生物物：是一类类细胞核核具有核核膜，能能进行有有丝分裂裂，细胞胞质中存存在线粒粒体或同同时存在在叶绿体体等多种种细胞器
33、器的生物物。真菌菌，显微微藻类和和原生动动物等是是属于真真核生物物类得微微生物，故故称为真真核微生生物。其其构造详详见P339-440图22-1aa，b一， 真核生物物与原核核生物的的比较 详见PP40表表2-11二， 真核微生生物的主主要类群群真核微生生物主要要包括菌菌物界中中的真菌菌，粘菌菌，假菌菌，植物物界中的的显微藻藻类和动动物界中中的原生生动物。1. 菌物界：是指与与动物界界，植物物界相并并列的一一大群无无叶绿素素，依靠靠细胞表表面吸收收有机养养料，细细胞壁一一般含有有几丁质质的真核核微生物物。一般般包括真真菌，粘粘菌，假假菌。2. 真菌是最最重要的的真核微微生物，它它特点是是：无叶
34、叶绿素一一般具有有发达的的菌丝体体细胞壁壁多数含含几丁质质营养方方式为异异养吸收收型以产产生大量量无性和和有性孢孢子分方方式进行行繁殖陆陆生性较较强三， 真核微生生物的细细胞构造造（一） 细胞壁1. 真菌的细细胞壁 主要成成分是多多糖，另另有少量量的蛋白白质和脂脂类。多多糖构成成了细胞胞壁中有有形的微微纤维和和无定形形基质的的成分。低低等真菌菌的细胞胞壁成分分是以纤纤维素为为主，酵酵母菌以以葡聚糖糖为主，高高等陆生生真菌则则以几丁丁质为主主。2. 藻类的细细胞壁 其结构构骨架多多由纤维维素组成成，以微微纤维的的方式层层状排列列。（二） 鞭毛与纤纤毛 形形态较长长，数目目较少的的称为鞭鞭毛，而而
35、形态较较短，数数量较多多者称为为纤毛。鞭鞭毛与纤纤毛的构构造基本本相同，都都由伸出出细胞外外的鞭杆杆，嵌埋埋在细胞胞质膜上上的基体体以及把把这两者者相连的的过渡区区共3部部分组成成。结构构详见PP43（三） 细胞质膜膜 详见见P444（四） 细胞核 真核生生物的细细胞核由由核被膜膜，染色色质，核核仁和核核基质等等构成。（五） 细胞质和和细胞器器细胞质：位于细细胞质膜膜和细胞胞核间的的透明，粘粘稠，不不断流动动并充满满各种细细胞器的的溶胶。1. 细胞基质质和细胞胞骨架细胞基质质：在真核核细胞中中，除细细胞器以以外的胶胶状溶液液。细胞骨架架：是有有微管，肌肌动蛋白白丝和中中间丝33中蛋白白质纤维维
36、构成的的细胞支支架，具具有支持持，运输输和运动动等功能能。2. 内质网和和核糖体体内质网：指细胞胞质中一一个与细细胞基质质相隔离离，但彼彼此相通通的囊腔腔和细管管系统，它它由脂质质分子层层围成。核糖体：又称核核糖蛋白白，是存存在于一一切细胞胞中的无无膜包裹裹的颗粒粒状细胞胞器，具具有蛋白白质合成成功能。由由40蛋白质质和600RNNA共价价结合而而成。3. 高尔基体体：又称高高尔基复复合体，是是一种由由4-88个平行行堆叠的的扁平膜膜囊和大大小不等等的囊泡泡所组成成的膜聚聚合体，其其上无核核糖体。功功能是将将糙面内内质网合合成的蛋蛋白质进进行浓缩缩，并与与自身合合成的糖糖类，脂脂类结合合，形成
37、成糖蛋白白，脂蛋蛋白分泌泌泡，通通过外排排作用分分泌到细细胞外。4. 溶酶体：是一种种由单层层膜包裹裹，内含含多种酸酸性水解解酶的小小球形，囊囊泡状细细胞器，主主要功能能是细胞胞内的消消化作用用。5. 微体：是是一种由由单层膜膜包裹的的，与溶溶酶体相相似的小小球形细细胞器，但但其内所所含的酶酶与溶酶酶体不同同，主要要是含氧氧化酶和和过氧化化酶的微微体，又又称过氧氧化物酶酶体。功功能是使使细胞免免受H22O2毒毒害，并并能氧化化分解脂脂肪酸。6. 线粒体：是进行行氧化磷磷酸化反反应的重重要细胞胞器，其其功能是是把蕴藏藏在有机机物中的的化学潜潜能转化化为生命命活动所所需能量量，是一一切真核核细胞的
38、的“动力力车间”。线粒体外外形呈囊囊状，构构造十分分复杂，由由内外两两层膜包包裹，囊囊内充满满液态的的基质，内内膜向基基质内伸伸展，形形成了大大量有双双层内膜膜构成的的嵴。结构构图见PP46线线粒体内内膜表面面上着生生着许多多基粒。7. 叶绿体：一种由由双层膜膜包裹，能能转化光光能为化化学能的的绿色颗颗粒状细细胞器，只只存在于于绿色植植物的细细胞中，具具有进行行光合作作用把COO2和HH2O合合成葡萄萄糖释放放O2的的功能。叶叶绿体是是自养型型真核生生物的“炊炊事房”叶绿体外外形多为为扁平的的圆形或或椭圆形形，略呈呈凸透镜镜状。叶绿体构构造由33个部分分组成，包包括叶绿绿体膜，内内囊体和和基质
39、。叶叶绿体膜膜又分为为内膜，外外膜和内内囊膜三三种。结结构图详详见P4468. 液泡：存存在于真真菌和藻藻类等真真核微生生物细胞胞中的细细胞器，由由单位膜膜分隔。有有维持细细胞渗透透压和贮贮藏营养养物质的的功能，而而且还有有溶酶体体的功能能。9. 膜边体：是一种种位于菌菌丝细胞胞四周的的质膜与与细胞壁壁间，由由单层膜膜包裹的的细胞器器。内含含泡状物物或颗粒粒状物。可可由高尔尔基体或或内质网网的特定定部位形形成。10. 几丁质酶酶体：又称壳壳体。一一种活跃跃于各种种真菌菌菌丝体顶顶端细胞胞中的微微小泡囊囊，内含含几丁质质合成酶酶，功能能是把其其中所含含的酶源源源不断断地输送送到菌丝丝尖端细细胞壁
40、表表面，使使该处不不断合成成几丁质质微纤维维，从而而保证菌菌丝不断断向前延延伸。11. 氢化酶体体：一种由由单层膜膜包裹的的球状细细胞器，内内含氢化化酶，氧氧化还原原酶，铁铁氧还蛋蛋白和丙丙酮酸。通通常只存存在于鞭鞭毛基体体附近。只只存在于于厌氧性性原生动动物和厌厌氧真菌菌中。第二节 酵母菌菌酵母菌：一般泛泛指能发发酵糖类类的各种种单细胞胞真菌。有有5个特特点：个个体一般般以单细细胞状态态存在多多数营出出芽繁殖殖能发酵酵糖类产产能细胞胞壁常含含有甘露露聚糖常常生活在在含糖量量较高，酸酸度较大大的水生生环境中中。一， 分布及与与人类的的关系 可认为为它是人人类的“第第一种家家养微生生物”二， 细
41、胞的形形态和构构造 结结构图见见P488（一） 细胞膜酵母菌细细胞膜由由3层结结构组成成，主要要成分是是蛋白质质，类脂脂和少量量糖。细细胞膜上上含有丰丰富的维维生素DD的前体体麦麦角甾醇醇，经紫紫外线照照射能转转化成维维生素DD2，故故可作为为维生素素D的来来源。（二） 细胞壁主要成分分是“酵酵母纤维维素”，呈呈三明治治状外层为为甘露聚聚糖，内内层为葡葡聚糖，中中间夹杂杂着一层层蛋白质质。（三） 细胞核酵母菌具具有多孔孔核膜包包裹起来来的定形形的细胞胞核。可可用品红红或姬姆姆萨染色色法，可可见核内内染色体体。除核核外，酵酵母菌线线粒体，22um质质粒以及及少数酵酵母菌线线状质粒粒中，也也含有D
42、DNA。线线粒体DDNA呈呈环状。2um质粒：是一个闭合环状超螺旋DNA分子，长约2um，故名。（四） 其他构造造 成熟熟的酵母母菌细胞胞中有一一个大形形液泡，少少数酵母母菌中存存在微体体。三， 酵母菌的的繁殖方方式和生生活史繁殖方式式见表PP49。只只进行无无性繁殖殖的酵母母菌称为为“假酵酵母”或或“拟酵酵母”，具具有有性性生殖的的酵母菌菌称为“真真酵母”。（一） 无性繁殖殖1. 芽殖一种最常常见的繁繁殖方式式。酵母母菌细胞胞上长出出芽体，芽芽体上可可形成新新的芽体体，形成成了呈簇簇状的细细胞团。当当它们进进行一连连串的芽芽殖后，长长大的子子细胞与与母细胞胞不立即即分离，其其间仅以以狭小的的
43、面积相相连，则则这种藕藕节状的的细胞串串就称为为假菌丝丝。如果细细胞相连连，且其其间的横横隔面积积与细胞胞直径一一致，这这种竹节节状的细细胞串称称为真菌菌丝。芽体又称称芽孢子子。2. 裂殖 少少数酵母母菌如（掷掷孢酵母母属）具具有与细细菌相似似的二分分裂繁殖殖方式。3. 产生无性性孢子（二） 有性繁殖殖酵母菌是是以形成成子囊和和子囊孢孢子的方方式进行行有性繁繁殖，（三） 酵母菌的的生活史史生活史：又称生生命周期期，指上上一代生生物个体体经一系系列生长长，发育育阶段而而产生下下一代个个体的全全部过程程。不同同酵母菌菌生活史史可分为为3类。1. 营养体既既能以单单倍体也也能以二二倍体形形式存在在。
44、代表菌：S.ccereevissiaee。其特特点是一一般情况况下都以以营养体体状态进进行出芽芽繁殖营营养体既既能以单单倍体也也能以二二倍体形形式存在在在特定定的条件件下才进进行有性性繁殖。其其生活史史为：子子囊孢子子在合适适的条件件下发芽芽产生单单倍体营营养细胞胞单倍体体营养细细胞不断断地进行行出芽繁繁殖两个个性别不不同的营营养细胞胞彼此接接合，在在质配后后发生核核配，形形成二倍倍体营养养细胞二二倍体营营养细胞胞不进行行核分裂裂，而是是不断进进行出芽芽繁殖在在以醋酸酸盐为唯唯一或主主要碳源源，同时时又缺乏乏氮源等等特定条条件下，二二倍体营营养细胞胞最易转转变成子子囊，这这时细胞胞核才进进行减
45、数数分裂子子囊经自自然或人人为破壁壁后，可可释放出出其中的的子囊孢孢子。2. 营养体只只能以单单倍体形形式存在在代表：八八孢裂殖殖酵母。特特点：营营养细胞胞为单倍倍体无性性繁殖为为裂殖二二倍体细细胞不能能独立生生活。生活史分分5阶段段：单倍倍体营养养细胞借借裂殖方方式进行行无性繁繁殖两个个营养细细胞接触触后形成成结合管管，发生生质配后后即行核核配二倍倍体的核核分裂33次，第第一次为为减数分分裂形成成8个单单倍体的的子囊孢孢子子囊囊破裂，释释放子囊囊孢子3. 营养体只只能以二二倍体形形式存在在代表：路路德类酵酵母。特特点：营营养体为为二倍体体，不断断进行芽芽殖，此此阶段最最长单倍倍体的子子囊孢子
46、子在子囊囊内发生生接合单单倍体阶阶段仅以以子囊孢孢子的形形式存在在，不能能进行独独立生活活。生活史：单倍体体子囊孢孢子在子子囊内成成对接合合，并发发生质配配和核配配接合后后的二倍倍体细胞胞萌发，穿穿破子囊囊壁二倍倍体的营营养细胞胞可独立立生活，通通过芽殖殖方式进进行无性性繁殖在在二倍体体营养细细胞内的的核发生生减数分分裂。四， 酵母菌菌菌落固体培养养基上与与细菌菌菌落相仿仿，一般般呈较湿湿润，较较透明，表表面较光光滑，容容易挑起起，菌落落质地均均匀，正正面与反反面以及及边缘与与中央部部位的颜颜色较一一致。详详见P552第三节 丝状真真菌霉菌霉菌：是是丝状真真菌的一一个俗称称，指那那些菌丝丝体较发发达又不不产生大大型肉质质子实体体结构的的真菌。一， 分布以及及与人类类的关系系工工业上，柠柠檬酸，葡葡萄糖酸酸，L-乳酸的的发酵生生产食品品制造上上，如酱酱油和干干酪在基基础理论论研究方方面，是是良好的的实验材材料可引引起工农农业产品品霉变是是植物最最主要的的病原菌菌引起动动物和人