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第一章 原核微生物1.1 细菌 bacteria 1.1.1 细菌的个体形态(1um=10-3mm) 1. 球菌　 单球菌Ф0.5～2um 双球菌 　　　　 多球菌(链球菌) 2. 杆菌　 长杆菌1～5um，宽0.1～1um， 短杆菌1um， 螺旋菌(弧菌)——葡萄菌 1.1.2 细菌的细胞结构 细菌的基本结构 1.细菌壁(cell wall )，保护整个细胞的表面膜状结构。大多数有两层细胞壁，主要功能是保护细胞不易受渗透压变化而破坏。菌体内渗透压很高(5～25个大气压)，由于细胞壁的保护作用，细菌才能在比菌体内渗透压低的培养基中生长。 2.细胞膜（质膜）厚5～10nm，紧靠细胞壁内侧，化学组成为磷脂与蛋白质，是细菌代谢的活动中心，功能： ①渗透性与转运小分子有机物和无机物。 ②排出水溶性的胞外酶（水解酶），将大分子化合物水解为简单化合物，而后摄入细胞内。（ Cytoplasmic membrance ） ③转运电子与氧化磷酸作用。 ④生物合成功能，合成细胞所需的营养物。3.细胞质(Cytoplasm)—---—是细菌的基础物质，亦称为原生质，呈溶解胶态状，其外为细胞包围，基本成分是蛋白质，核酸和脂类的水溶液，含少量的糖和盐、核糖核酸含量高达15～20%，有较强的嗜碱性，易被碱性染料着色．细胞质内含有许多酶的系统，是细菌蛋白质和酶类生物合成的场所，细菌吸收营养物质后，就在细胞质内进行物质的合成和分解代谢．4.核糖体（ribosome）——分散在细胞质中，其直径为10～20nm，由核糖体核糖核酸(r-RNA)和蛋白质构成的微粒。核糖体约占细胞内RNA的60～90%。它的功能是合成蛋白质，也是抗菌药物选择性作用的部位。数个核糖体串在一起组成多聚核糖体才发挥作用。5.内含物（inclusion）是细胞质内含有的一种较大的颗粒，是细菌代谢中的产物，也是细菌贮藏的养料，如淀粉粒，肝糖粒，多聚β—羟基丁酸等，不同细菌内含物有所不同。 6.细胞核（mucleus）具原核生物特征，无核膜和核仁，所以又称拟核或原始核。主要成分是DNA（脱氧核糖核酸）实际是二条环状的DNA双链分子，反复折叠形成螺旋结构。可视为单一染色体。核的功能是主宰生物的遗传变异。 7.质粒（plasmid）—-----—是细胞中染色体外的遗传物，为小环状DNA分子，它可以独立地复制，稳定地遗传，质粒的分子比染色体小得多，仅有50～100个基因，其分子量约为染色体DNA分子量的0.3～3%，一个细胞有1～5个质粒，不同的质粒的基因之间可以重组。质粒基因也可以和染色体基因发生重组，质粒可以独立于染色体而转移，通过接合，转化或转导等作用可使质粒转入另一个菌体中，因此在遗传工程中可以将细菌质粒作为基因的运载工具，组建新菌株。 质粒不一定是细菌生活所必须，但能控制某些次要性状，如次生性代谢物抗生素、色素的生产可受质粒控制。细菌的特殊结构1. 荚膜(capsule)与菌胶团。某些细菌在生活过程中向细胞壁分泌一层疏松透明的粘液状物质，称粘液层(slime layer)，当粘液层较厚具有一定外形时，称荚膜。荚膜不易着色，在普通染色标体上仅能看到在菌体周围有一透明带，荚膜可用荚膜染色法或墨汁负染法观察。荚膜的化学组成随细菌种类、型别而异，如肺炎球菌的荚膜由多糖组成，炭疽杆菌的荚膜是由D谷氨酸组成多肽。荚膜的粘度极大，厚约200nm，有的甚至可达数um，数个细菌荚膜连在一起形成菌胶团，它在污水生物处理中对活性污泥的形成与沉降性能起重要作用。产生荚膜的细菌所形成的菌落光滑透明，称光滑菌落(S型)；不产生荚膜的细菌菌落表面粗糙（R型），荚膜的形成受环境影响，生长在含糖量。 高的培养基中的细菌容易形成荚膜，它的产生也受遗传特性控制。荚膜的功能，主要是抵抗干燥，荚膜为细菌体外贮藏养料2. 芽胞（spore）——细菌营养物贮库。因为芽胞都在体内形成，又称为内生胞子（孢子），多为杆菌，球菌、螺旋菌仅少数菌种能产生芽孢。芽胞耐热性强，无芽胞细菌营养体加热10分钟维持600C即死亡；而芽胞即使加热到1000C，煮1～2小时尚能存活；芽胞耐干，在室内放置数年仍能存活；此外对于化学毒物、紫外线、x-射线等均具有较强的抵抗力。芽胞帮助细菌渡过不良环境，一旦外界条件适宜时，芽胞又复萌生成新菌体，有芽胞的菌能保持几十年仍有活力。芽胞含有α.6-吡啶二羧酸（DPA），而营养细胞则不含DPA(dipicolinic acid)，DPA与芽孢的耐热力有关，一个营养细胞形成一个芽胞，芽胞出芽后也只能生成一个细菌，因此芽胞的形成 不是细菌的繁殖方式，而是细菌的休眠状态，有芽孢的菌要高压消