水处理生物学第一章细菌的形态和结构资料.ppt

第一章 细菌的形态和结构 第一节细菌的外形和大小 细菌是微小的、单细胞的、没有真正细胞核的原核生物。 细菌只有几个微米大小。 只有通过放大千倍以上的显微镜才可以观察。 细菌本身无色半透明，只有通过染色才可以看清楚。 细菌的外形与大小 球菌 球菌就是球形的细菌，它是这类细菌的总称，细胞呈球形或椭圆形。 l ．单球菌 2 ．双球菌 3．链球菌 4 ．四联球菌 5．八叠球菌 6 ．葡萄球菌 产甲烷球菌——斯氏甲烷球菌 产甲烷八叠球菌 杆菌 细胞呈杆状或圆柱状，菌体直或稍弯，粗短或细长。末端钝圆、尖、膨大或平裁状。 直径在0.5～1um×1～5um（宽径×长） 产甲烷杆菌：——瘤胃甲烷短杆菌 产甲烷丝菌 弧菌 弧菌细胞呈弧形，其中若菌体多于一个弯曲，其程度超过一圈，又称为螺旋菌。直径在0.5～5um，长度不等。 第二节 细菌细胞的结构 细菌细胞由外向里依次有鞭毛、菌（纤）毛、荚膜、细胞壁、细胞膜、细胞质，细胞质中又有液泡、储存性颗粒、核质等。 细菌细胞的结构 细胞壁 细胞壁是包围在细菌细胞最外面的一层富有弹性的结构，是细胞中很重要的结构单元，也是细菌分类的重要的依据之一。 提问：哪些功能？ ①固定细胞外形； 两种最常见的细菌细胞壁结构 革兰氏染色法 1.涂片固定 4. 脱色—95%乙醇溶液进行颜色洗脱 细菌呈现第一次染色的效果紫色，革兰氏阳性菌（紫阳G＋）； 呈现第二次染色的效果红色；称革兰氏阴性菌（红阴G -） 2. 原生质体-细胞（质）膜 细胞质膜是紧靠着细胞壁的内侧而包围着细胞质的一层柔软而富有弹性的薄膜（厚约7～8nm） 细胞膜占细菌干重的10%，含有60～70%的蛋白质，30～40%脂类，2%的多糖 细胞膜是半渗透膜 细胞膜的结构 细胞膜的生理功能 控制细胞内外物质（营养物质和代谢废物）的运送和交换 维持细胞内正常渗透压 合成细胞壁组分和荚膜的场所 进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地 许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组分的所在地 鞭毛的着生和生长点 3原生质体-细胞质 细胞质是无色透明而粘稠的胶体，主要成分是水、蛋白质、核酸、脂类、多糖、无机盐。 由于富含RNA（核糖核酸），与碱性染料结合力强。 可以根据染色特点，用来判断细菌的生长阶段： 幼龄菌细胞质稠密、均质、易着色 成熟细胞质有各种贮藏颗粒，有的有气泡 老龄菌缺乏营养，着色不均匀 4核质体 ——原核生物所特有的原始细胞核。 细菌的核质体是一个大型环状的双链DNA分子，长度0.25mm~3mm，为细菌遗传物质，卷曲折叠于核区。 核区没有外膜（这是原核生物与真核生物一个主要的区别之处） 5内含物 内含物质细菌细胞质内形状较大的颗粒状构造，是细菌新陈代谢的产物，或是贮备的营养物质。 内含物的种类和量随细菌种类和培养条件的不同而不同。 异染颗粒：化学组分是多聚偏磷酸盐，是磷源和能源的贮藏物。 生物除磷中的不动杆菌在好氧条件下，利用有机物分解产生的大量能量，可“过度摄取”周围溶液中的磷酸盐并转化为多聚偏磷酸盐，以异染颗粒的方式贮存于细胞内。 聚-β-羟基丁酸盐（PHB）：是一种碳源和能源贮藏物，是有机物在厌氧代谢过程中形成的代谢产物。 不动杆菌在厌氧条件下可将细胞内贮存的异染颗粒分解释放出能量促进细菌的生长和代谢，使大量有机物分解并转化为PHB颗粒贮存于细胞内。 PHB无毒、可塑、易降解——用于生产医用塑料、生物降解塑料的良好原料。 肝糖和淀粉粒：碳源和能源的贮藏物。 硫粒：元素硫的贮藏物，许多硫磺细菌都能在细胞内积累硫粒。 活性污泥中的贝氏硫细菌和发硫细菌。 6荚膜 是某些细菌在新陈代谢过程中形成的，分泌于细胞壁外的粘液状物质。比较薄时称为粘液层，比较厚时称为荚膜。 荚膜的功能 保护细菌免受干燥的影响，保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬 有助于细菌的侵染力 细胞外的贮藏物质，缺乏营养时，可作为C、N源利用 有生物吸附作用，废水处理中，将有机物、无机固体吸附于细胞表面 多个菌体外面的荚膜物质互相融合，连为一体，组成共同的荚膜，菌体包埋其中，即称为菌胶团。 鞘 有的细菌，如硫磺细菌、铁细菌、球衣细菌的丝状体周围的粘液层或荚膜会逐渐硬质化，形成透明坚韧的空壳，叫做鞘。 7芽孢 1．多层结构功能 由内至外，依次为 ①芽孢外壁 ③皮层 很厚，主要成分为芽孢特有的肽聚糖，其中含有一种特殊的物质——吡啶二羧酸以及大量的Ca2+，二者形成了一种极为耐热的凝胶状物质，使得芽孢菌异常抗热，在沸水中芽孢也可存活数小时。 芽孢的特点 多层作用—使芽孢对高温、干燥、辐射、酸、碱和有机溶剂等杀菌因子具有极强抵抗能力 厚而致密的壁，不易透水 含水率低40% 含特殊抗热性物质——2，6-吡啶二羧酸和抗热性的酶，普通细菌在70～80