第一章微生物的形态和构造（一）

Chapter 1 Morphology and Structure of Microorganisms (一）Prokaryotic Microorganisms Section 2 Archaea Eubacteri a 真核古生菌在描绘“生命之树”时将所有生物分为细菌、古生菌和真核生物三个王国。寻找古生菌：美国黄石国家公园的温泉是最早发现古细菌的地方之一，左边是章鱼泉，右边是黑曜石池，每个池子的矿物质含量、温度、盐度等略有不同，所以池可能包含不同的古生菌和其他微生物群落。上图中的生物学家正在将显微镜载玻片浸入沸腾的水池中，一些古生菌可能会被捕获用于研究。 gSulfolobus Psychrophilic Archaea Pyrophylla fumigatus : 多态性 • 2. 细胞结构：细胞外膜和细胞膜不同于细菌 • 3. 代谢：多样性代谢多样性 • 4. 呼吸类型：主要是严格厌氧，兼性厌氧。

• 5. 繁殖：有二元分裂，萌芽。繁殖很慢。 • 6. 栖息地：大多数生活在极端环境中。古细菌的分类 • 产甲烷菌（Methanogens） • 嗜热嗜酸菌（Thermoacidophiles）：包括硫酸盐还原菌和极端嗜热古菌，包括硫酸盐还原菌和极端嗜热古菌。大多数物种是硫代谢细菌。 • 极嗜盐菌 Methanopyrus 类型：古细菌 最喜欢的聚会场所：热水喜欢：制作甲烷 操作方式：操作方式 Methanopyrus 通过将地热泉和其他热点岩石中的二氧化碳与氢气结合来产生甲烷。一种“极端微生物”，Methanopyrus 在接近和高于水沸点的温度下生长最佳。产甲烷菌 产甲烷菌可与自然界中的水解菌、产酸菌或污水处理厂剩余污泥的厌氧消化、有机固体废弃物的厌氧堆肥等协同作用深红诺卡氏菌，与水解菌、产酸菌协同作用甲烷化H2、@ > 有机物降解产生的CO2、@>乙酸。

• 产甲烷菌是专性厌氧菌问题（生命起源和进化）非常有帮助。问题（生命起源和进化）有很大帮助 • 开发极端环境下的废水处理工艺，降低投资成本，节省运营成本，节约能源，提高处理效率。 Chapter 1 Morphology and Structure of Microorganisms (一） Prokaryotic Microorganisms Section 3 蓝藻 • 广泛分布：海洋或山脉、热带或极地土壤、岩石、植物表面，也可与植物共存（如地衣） • 主要蓝藻的生理特性（1)蓝藻可以进行放氧光合作用（2)部分蓝藻具有固氮能力（蓝藻有20多种：热带地区的稻田）N）能力：热带地区、稻田） • 蓝藻的细胞结构与 G 细菌非常相似，在细胞壁外具有粘液层、荚膜或鞘 • 细胞内的各种储存物：糖原、聚磷酸盐、PHB 和蓝藻肽（氮源）鱼腥藻蓝藻• 蓝藻在污水处理和水的自净中发挥着积极作用。

• 在富含氮磷的水体中生长旺盛，可作为水体富营养化的指示生物。 • 某些物种在富营养化的海湾和湖泊中引起赤潮和水华。蓝藻的形态有：单细胞或聚集体、丝状聚集体（细胞链） • 1．色球菌：其细胞通过二元分裂繁殖的单细胞个体或群体。菌落在细胞壁外分泌果胶样物质形成胶质鞘，相互融合分泌果胶样物质形成胶质鞘，相互融合形成大胶束（球形或块状） . • 该类别中的色球菌属、微囊藻属、腔球菌属、气管菌属和皮囊菌属。其中，微囊藻和腔球菌可引起富营养化和水华。 • 2. 藻类：藻类是丝状体。 •这个类包括Oscillator、Nostia、Triospora、Glycystis、Anabaena、Anabaena和Monofidium。其中，鱼腥藻在富营养化水体中​​形成水华。鱼腥藻和单微囊藻 Chroococcus Coelosphaerium –suku Coelosphaeroides Microcystis 和 Coelococcus 可引起水华 鱼腥藻鱼腥藻：在富营养化水体中​​形成水华 Oscillatoria Nostoc Candida Ri vul ari a Glycophytes 第 1 章微生物的形态和结构（一）原核微生物第 4 节 放线菌 放线菌) 放线菌是一种丝状生长的，原核生物主要靠孢子繁殖，是陆生的。

• 放线菌均为革兰氏阳性菌• 分布于含水量低、有机质丰富、微碱性的土壤环境中。 • 绝大多数常用抗生素是放线菌的产物。 • 大多数放线菌是腐生菌； Frankella 是内共生的固氮细菌；少数是寄生细菌（对人类、动物和植物造成伤害）。 • 放线菌具有很强的分解纤维素、石蜡、琼脂、角蛋白和橡胶等复杂有机物质的能力，在自然界的物质循环和提高土壤肥力方面发挥着重要作用。石蜡和纤维素分解 Nocardia Paraffinum Nocardia Paraffinum Nocardia bilberry Nocardia bilberry Nocardia minum Nocardia Brakweileri Nocardia luteus Nocardia globosa Nocardia rubrum Nocardia erythraea Nocardia cellulolytic Nocardia cellulosic Nocardia atlanticum Nocardia atlanticum Nocardia Marine Nocardia 一、 放线菌的形态学更多比细菌，但它们仍然是单细胞的。在显微镜下，放线菌是分枝和丝状的，我们称这些丝状结构为菌丝体。菌丝的直径与细菌相似。菌丝细胞的结构与细菌基本相同。菌丝一般是密不可分的。 • 放线菌的菌丝根据菌丝形态和功能的不同，可分为基底内菌丝、气生菌丝和孢子菌丝三种类型。链霉菌是放线菌中种类最多、分布最广、形态最典型的一类，其形态如下图所示。

链霉菌的一般形态和结构（示意图） 链霉菌的扫描电子显微照片。诺卡氏菌的扫描电子显微照片。 (Bar = 10 mm) 放线菌菌丝体二、 放线菌的繁殖• 放线菌不进行有性繁殖，而是通过形成无性孢子进行无性繁殖。成熟的分生孢子或囊孢子散布在适宜的环境中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，放线菌的每一个脱落的菌丝体片段在合适的条件下都能长成新的菌丝体，这也是一种无性繁殖。天蓝色链霉菌-孢子。 Streptomyces lividans——在带有孢子的玻璃珠上培养的菌丝体（菌丝体）。1、 孢子囊在气生菌丝或基丝的顶部展开成孢子囊，孢子在囊内形成。 2、@> 转孢子3、 分生孢子三、 放线菌菌落 • 干燥、不透明、紧密的天鹅绒表面，带有一层颜色鲜艳的干粉。 • 殖民地和文化基地的联系紧密，难以挑选；菌落与培养基连接紧密，挑取困难； • 由于基部的菌丝和孢子常有颜色，菌落的正面和背面呈现出不同的颜色。

A：猫链霉菌； B：福氏链霉菌； C：吸水链霉菌亚种。金黄色葡萄球菌； D：链霉菌卡那霉素； E：阿维链霉菌； F：磺胺链霉菌 A：诺氏链霉菌； B：诺卡氏皮肤癣菌； C：葡萄球菌； D：运动放线菌； E：微单胞菌； F：第二章微生物的形态和结构（一）原核微生物第5节支原体、立克次体和衣原体一、支原体支原体：是一种没有细胞壁的原核生物体，也是最小的生物体。 • 支原体与人的关系：弊大于利 许多支原体引起动植物病害，部分腐生支原体分布在污水、土壤和堆肥中；在受污染的组织培养液中。已知有 80 多种。肺炎支原体 沙漠陆龟鼻腔的显微照片。多个支原体附着在细胞表面。支原体是已知存在的最小的自我复制生物。绰号“马唐”由于其难以检测、诊断和治愈的持续感染，迄今为止已鉴定出 100 多种不同的物种。由于体积小且缺乏细胞壁，支原体偶尔会穿透实验室过滤器，并可能发生意外的交叉污染。支原体的特征 • 直径约 150-300 nm • 缺乏细胞壁 • 小菌落，类似“煎蛋”的等分繁殖 • 通过二元分裂繁殖 • 可以在血清、酵母提取物等营养丰富的人工培养基上独立生长或胆固醇 • 具有需氧或发酵能量产生代谢 • 对四环素、红霉素、新霉素、卡那霉素和毛地黄皂苷敏感 二、 立克次氏体 • 是一种革兰氏阴性病原体，只能寄生于真核细胞核微生物。

• 它有细胞壁，不能独立生活。细胞有细胞壁，不能独立生活。细胞比支原体大，无过滤性，合成能力强，不形成包涵体。 • 可引起斑疹伤寒、姜虫病或Q热等传染病。由节肢动物携带，一般寄生于消化道上皮。立克次体粘附在内皮细胞表面和内体立克次体细胞内含有立克次体的特征尺寸：0. 3-0. 6×0. 8-2 um，光镜下可见 • 细胞形状多变 • 细胞壁 • 细胞壁，革兰氏阴性 • 专性寄生于真核细胞 • 通过二元分裂繁殖 • 对四环素、青霉素等敏感 兰金阴性 • 代谢途径不完整，大部分可利用谷氨酸产生能量但不能利用葡萄糖 • 一般可在鸡胚中培养深红诺卡氏菌，如鸡胚、敏感动物或合适的组织培养物 • 对热敏感，一般为 56°C 以上可在 30 分钟内杀死敏感生物三、 衣原体 • 衣原体是一种仅在真核细胞中起作用的小型革兰氏阴性原核生物。衣原体有特殊的生活史 • 衣原体有特殊的生活史。具有传染性的个体被称为基本体，它是一个不能移动的球形细胞。在宿主细胞中，原生质逐渐拉长形成具有感染性的个体，称为初始体。它具有传染性衣原体的特征 • 具有细胞结构 • 细胞内同时含有 DNA 和 RNA • 具有革兰氏阴性菌特征的含肽聚糖的细胞壁 • 细胞内有核糖体 • 酶系统不完整，严格来说胞内寄生 • 通过二分分裂繁殖 • 对抗生素和磺胺类药物敏感 • 衣原体可在鸡胚卵黄囊膜、小鼠腹腔、组织培养细胞或Hela细胞上培养。衣原体有一个特殊的生命周期：具有传染性的个体称为原基，是一种不能移动的球形细胞。

在宿主细胞中，原体逐渐拉长，形成一个不具传染性的个体，称为原体（繁殖体）。 Chlamydia Chl amydi a pneumoni ae 梨形 EBs，左：吸附在巨噬细胞表面；右图：进入细胞内部的 EB 这种有机体在细胞质中形成紧凑的椭圆形葡萄状簇（黄色箭头）。有时可以看到分散的基本体。