原核微生物放线菌螺旋体等的形态与结构

二、放线菌放线菌由于菌落呈现放射状而名。

它是个革兰氏染色阳性的原核生物类群。

放线菌是一类呈菌丝状生长、以孢子繁殖和陆生性强的原核微生物。

放线菌与细菌有许多共同特点：（1）都有原核；（2）菌丝直径与细菌相仿。

（3）细胞壁主要成分是肽聚糖，大多数是革兰氏阳性菌。

（4）核糖体为70S。

(5)最适生长PH值与多数细菌的生长PH相近，一般呈微碱性。

（6）凡细菌所敏感的抗生素，放线菌也同样敏感。

（7）对溶菌酶敏感。

放线菌在自然界分布很广，如土壤、水域、空气、食品、动植物的体表和体内，尤其适宜在含水量较低、有机物丰富的中性或偏碱性土壤中生存。

泥土所特有的泥腥味主要是放线菌产生的代谢物引起的。

放线菌突出特征之一是能产生各种抗生素。

目前使用的60%以上的抗生素是由放线菌产生的。

放线菌与农业的关系也极为密切。

如农用链霉素、红霉素、氯霉素、土霉素、金霉素、卡那霉素、庆大霉素、井岗霉素等。

少数防线菌能引起植物病害，如马铃薯和甜菜的疮痂并等。

（一）放线菌的形态特征放线菌的形态多样，有杆状或丝状，大部分放线菌菌体由分枝状丝状物组成，称为菌丝，许多菌丝聚集在一起，形成菌丝体。

单细胞；革兰氏阳性；不能运动；原核。

以链霉菌为例来阐述防线菌的一般形态构造。

链霉菌细胞呈分枝丝状。

按菌丝形态和功能分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝。

1.基内菌丝：生长在培养基内部或表面，无横隔，细胞内有多个原核。

长度不定，菌丝直径0.5—1微米，颜色较浅。

可产生黄、红、紫等各种颜色的水溶性或脂溶性色素，使培养基着色。

基内菌丝的主要功能是吸收营养和排泄代谢物。

2.气生菌丝：基内菌丝长出培养基后伸向空间，并分化出较粗、颜色较深的气生菌丝。

气生菌丝的主要功能是分化形成孢子丝。

3.孢子丝：孢子丝是气生菌丝生长到一定阶段特化形成的丝状物。

孢子丝的形态和排列方式多样。

有直立、波曲、钩状、螺旋状、丛生、轮生等，其中螺旋状最常见。

孢子丝的主要功能是形成孢子，起繁殖作用。

孢子丝生长到一定阶段就产生分生孢子。

第二章：原核微生物真核微生物：有细胞核，有核膜，核仁，有染色体〔DNA〕原核微生物：是指一大类仅含有一个DNA分子的原始核区,而无核膜包裹的原始单细胞微生物。

无核膜、核仁，无染色体。

属于原核微生物的有：细菌，放线菌，立克次氏体，支原体，衣原体，兰细菌。

古细菌：20世纪70年代发现，在极端环境下的古老微生物。

古核细胞〔古核生物、古细菌、原细菌〕是20世纪80年代出现的名称。

古细菌：是一些生长在极端特不环境中的细菌，过往回属于原核细胞。

回属缘故：〔1〕形态、结构、DNA结构和根基生活方式与原核细胞相似。

〔2〕其16SrRNA与原核生物相差特别远。

〔产甲烷细菌〕种类：100多种，在特不环境中生活与人类关系不大。

〔高温、高盐〕第一节：细菌是一大类群结构简单、种类繁多、要紧以二分分裂法生殖和水生性较强的单细胞原核微生物。

一、细菌的形态与结构（一）细菌细胞形态1、细菌的大小：在显微镜下用测微尺测量，单位是：μm1〕球菌：测量直径，一般为：Φ=0.5-2μm2〕杆菌：测长度和宽度，一般为：长1-5μm，宽0.5-1μm表示方法：长×宽，即：1-5×μm3）旋菌：测量长度及宽度，在一定条件培养大小对比稳定。

细菌形态及大小受培养温度、时刻、培养基组成及浓度的碍事，也受染色方法等碍事，因此同一菌种在不同时期、形态、大小不同。

因此，同一菌种在同时期、不同培养条件其形态、大小不同。

2.细菌细胞的根基形态和排列方式外形〔细菌的根基形态〕1〕杆菌：细胞呈杆状或圆柱状〔短的：近似球形。

长的：呈丝状。

〕①数量：细菌中种类最多。

②长短：短的近似球形，长的呈丝状。

③两端：平齐〔如：炭疸芽孔杆菌〕，稍尖〔如：鼠疫巴斯德菌〕④菌体：有的直，有的弯排列方式：单个，链状，栅栏状，八字形。

多数分散存在。

如：E。

coli，少特不形态：链状——链杆菌。

2〕球菌：菌体呈球形或扁球形〔近似球形〕①单球菌：只有一个分裂面，分裂后细胞分散独立存在。

（完整版）微⽣物类群与形态结构第⼀章：微⽣物类群与形态结构⾮细胞型：病毒细胞型：原核微⽣物：细菌、放线菌等，（⽆明显核，也⽆核膜、核仁。

）真核微⽣物：酵母菌、霉菌，（有明显核，有核膜、核仁。

）第1节：细菌Bacteria是微⽣物⼀⼤类群，主要研究对象。

细菌是单细胞的，⼤⼩在1um左右，1000倍以上显微镜才能看到其形状。

⼀、细菌的形态和⼤⼩（⼀）基本形态1、球菌Coccus：球形或近球形，根据空间排列⽅式不同⼜分为单、双、链、四联、⼋叠、葡萄球菌。

不同的排列⽅式是由于细胞分裂⽅向及分裂后情况不同造成的。

2、杆菌Bacillus (Bacterium)：杆状或圆柱形，径长⽐不同，短粗或细长。

是细菌中种类最多的。

3、螺旋菌（Spirillum）：是细胞呈弯曲杆状细菌统称，⼀般分散存在。

根据其长度、螺旋数⽬和螺距等差别，分为弧菌Vibrio （菌体只有⼀个弯曲，形似C字）和螺旋菌（螺旋状，超过1圈）。

与螺旋体Spirochaeta 区别：螺旋体⽆鞭⽑。

细菌形态不是⼀成不变的，受环境条件影响（如温度、培养基浓度及组成、菌龄等）异常形态⼀般，幼龄，⽣长条件适宜，形状正常、整齐。

⽼龄，不正常，异常形态。

畸形：由于理化因素刺激，阻碍细胞发育引起。

衰颓形：由于培养时间长，细胞衰⽼，营养缺乏，或排泄物积累过多引起。

（⼆）细菌⼤⼩如何测量：显微测微尺球菌直径0.5-1um，杆菌直径0.5-1um ，长为直径1-⼏倍；螺旋菌直径03-1um，长1-50um；细菌⼤⼩也不是⼀成不变的。

细胞重量10-13-10-12g ，每g细菌含1-10万亿个细菌。

⼆、细菌细胞结构研究细菌细胞结构是分⼦⽣物学重要内容之⼀，有了电⼦显微镜才有可能。

其结构分为基本结构和特殊结构。

基本结构是细胞不变部分，每个细胞都有，如细胞壁、膜、核。

特殊结构是细胞可变部分，不是每个都有，如鞭⽑、荚膜、芽孢。

（⼀）基本结构1、细胞壁cell wall：位于细胞表⾯，较坚硬，略具弹性结构。

第一节细菌一形态(一) 形状：基本形状球状----球菌杆状---杆菌螺旋状----螺旋菌1.球菌基本形状：圆球形、扁圆球形、椭圆球形种类(依子细胞的空间排列方式分)：单球菌一个方向分裂子细胞分散双球菌一个方向分裂子细胞成对排列链球菌一个方向分裂子细胞链状排列:四联球菌二个方向分裂，子细胞田字形排列八叠球菌三个方向分裂，子细胞立方形排列葡萄球菌多个方向分裂，子细胞葡萄状排列2.杆菌基本形状杆状圆柱状同一种杆菌宽度比较稳定，长度易变种类与工农业生产关系密切%大多数杆菌菌体分散存在，如鼠疫巴氏杆菌、大肠杆菌、麻风杆菌、痢疾志贺氏菌有些呈链状排列、栅状排列、八字形排列，如苏云金杆菌。

3.螺旋菌基本形状弯曲杆状包括o弧菌菌体弯曲呈弧形或逗号形，如霍乱弧菌o螺旋菌菌体回转如螺旋状，如红螺菌(二)大小&单位微米1mm=1000μm球菌大小以直径表示:微米杆菌宽度与球菌相似，长度:微米螺旋菌大小以菌体两端点间距离表示(三)影响细菌形状和大小的因素菌龄环境条件o环境条件适宜的幼龄菌，表现正常的大小和形态o—o环境温度偏高、营养条件失调的老龄菌，菌体萎缩二、细菌的细胞结构所有的细菌都有共同的基本结构细胞壁o原生质体（细胞膜、细胞质、原核）某些细菌有特殊结构o如鞭毛、荚膜、芽孢等（一）基本结构；1．细胞壁·功能a)维持细胞外形b)保护原生质体，在渗透压不宜的环境中保持生命力Gram staining1884年丹麦医生涂片→结晶紫初染（紫色）→碘液处理→乙醇脱色→复红复染（红色）*除支原体、螺旋体、细菌L型外，所有原核生物均有细胞壁，可区分为Gram阳性或阴性菌，两者在化学组成及细胞壁结构上差异显著可能原理结晶紫-碘复合物o阳性菌壁厚，肽聚糖含量高，结构紧密，含脂量少;酒精脱色，肽聚糖不溶于酒精，紫色不褪，复染不能进行o阴性菌相反肽聚糖是原核生物细胞壁特有的化学组成，青霉素等能破坏其结构或抑制其合成2．细胞膜(细胞质膜)功能a)物质转运与营养作用，渗透屏障b)呼吸作用与生物合成作用中心…化学组成蛋白质60-70% 磷脂20-30% 多糖2% 3．细胞质：细胞膜内、除细胞核外的细胞物质形状a)￥b)无色、透明、粘稠、胶状成分c)水、蛋白质、核酸、脂类等构成d)核糖体、载色体、颗粒状内含物、气泡等）4.细胞核没有核膜，称拟核、染色质体功能o贮存遗传信息很多细菌带有质粒o环状DNA分子，可复制、转移~（二）某些细菌的特殊结构1.鞭毛a)部分细菌菌体表面产生的细长、波浪形丝状物$A．有鞭毛的细菌种类大多数球菌无鞭毛o部分杆菌有鞭毛o所有孤菌，螺旋菌均有鞭毛o一些真核生物亦有鞭毛B.鞭毛着生位置依鞭毛着生位置侧生鞭毛菌周生鞭毛菌（端生鞭毛菌C.结构D.功能与细菌运动有关o运动机制未详除具鞭毛的细菌能运动外o粘细菌、蓝细菌能滑行运动、但限于固体培养基上o螺旋体借助轴丝运动2．荚膜细菌细胞壁表面覆盖的一层松散的粘液性物质o%o具一定外形，相对稳定地附于细胞壁---- 荚膜o没有明显边缘，可扩散到周围环境---- 粘液层菌胶团：多个菌体共一个荚膜A.荚膜对细菌菌落的影响S型菌落：能产生荚膜细菌，表面光滑（smoth）R型菌落：不能产生荚膜细菌，表面干燥，粗糙（Rough）B.功能保护菌体o免受干燥体外贮藏营养物质！3．芽孢某些细菌到了一定的生长发育阶段，在营养细胞内形成对不良环境条件具较强抵抗力的内生孢子（休眠体）形状：o圆形，椭圆形，圆柱形表面形状能形成芽孢的细菌球菌o生孢八叠球菌属杆菌o好气性芽孢杆菌属o|o厌气性梭状芽孢杆菌属能否形成芽孢是种的特征，与环境条件无关o能形成：到一定生长阶段即形成o不能形成：条件再恶劣都不能形成结构孢外壁：含耐热物质DPA（吡啶一二羧酸）芽孢衣皮层核心形成：营养细胞部分原生质浓缩失水而成作用抵抗不良环境o抗热: 营养细胞100℃10分芽孢121℃20—30分o抗干燥o抗药性保存生命力:遇适宜环境,吸水膨胀,发芽生长三、细菌繁殖与群体结构1.繁殖裂殖：无性繁殖,进行细胞横分裂速度o—o20—30分/代o比植物快500倍,比动物快2000倍o条件适宜，1个细胞4万亿亿(24hours)2. 群体结构菌落（colony) ：固体培养基上,局限在一处大量繁殖，形成肉眼可见的群落~菌苔：斜面或平面培养基表面形成的连片培养物菌膜、菌环等3. 菌落描述大小、形状隆起形状、边缘情况表面状态、表面光泽质地、颜色透明程度如黄单胞杆菌菌落描述为:较大,圆形,高凸起,边缘整齐{表面光滑,表面金色光泽粘，黄色不透明第二节放线菌（Actinomycetes）特点大多数为Gram阳性菌具有发育程度不同的分枝丝状体产生分生孢子或孢囊孢子等无性孢子进行繁殖产生抗菌素（链霉素、庆大霉素、春雷霉素、土霉素、四环素、氯霉素、红霉素等）一.分布,腐生分布区域o土壤为主o空气、淡水、海水为辅在含水量较少，富含有机质的中性或偏碱性土壤中分布最多二．形态结构菌丝分枝状o单细胞o原核不断复制，细胞不分裂,菌丝无隔膜o菌丝直径，长度和分枝无限制《结构完整o壁、膜、质、原核构成菌丝种类依形态和功能分：营养菌丝又称：基内菌丝，一级菌丝位置：伸入培养基内，可产生色素功能：吸收营养物质、水分气生菌丝又称：二级菌丝位置：生长在培养基表面向空间伸展:功能：繁殖，输送养分、水分孢子丝位置：由部分气生菌丝生长发育到一定阶段分化形成，可产生孢子功能：繁殖、孢子着生形状：直形、波浪、轮生、螺旋状、三．放线菌繁殖与菌落特征1.繁殖菌丝片段（诺卡氏属放线菌）无性孢子o分生孢子o裂殖方式形成（链霉菌属）o孢囊孢子o菌丝顶端形成孢子囊，内有孢囊孢子（游动放线菌科）2.菌落特征菌丝组成、质地致密，表面干燥，多皱与培养基结合紧密，不易挑起四、代表属原核生物界、放线菌目、14科、56属与食品工业关系密切的有：链霉菌属（Streptomyces）、诺卡氏菌属（Nocardia）第三节.蓝细菌（cyanobacteria）——又称蓝绿藻、蓝藻1分布：水域（池塘、湖泊、海洋）、土壤、岩石、树皮等2 形状单细胞球状、丝状<直径或宽度3~10um3 结构中心：核区周围o细胞质o含色素、叶绿素a 、藻胆蛋白(藻蓝素、异藻蓝素、藻红素)4 特点进行光合作用：放氧、光能自养分布广泛、生活力强部分能固氮—代表属：微囊藻属（Microeystis）、鱼腥藻属（Anabaena）：红萍鱼腥藻第四节、立克次氏体（Rickettsia）纪念：1909年研究斑疹伤寒感染而去世症状：头痛→寒战、高烧→皮疹→心力衰竭死亡（12~17日）1 形状结构球形：~杆状：~×~2um细胞结构完整2 特点Gram阴性菌(专性细胞内寄生，离开寄主不能生存通过节肢动物在宿主中传播：如虱（shi）蚤（zao）蜱（pi）螨不引起节肢动物致病，叮咬传播给人类等。

原核微生物形态结构原核微生物（Prokaryotes）是一类最原始的微生物，最主要的特点是没有真核细胞的细胞核和复杂的细胞器。

原核微生物包括细菌（Bacteria）和古细菌（Archaea），它们的形态结构多样，适应了各种生存环境，并发展出了不同的细胞结构和形态。

细菌的形态结构包括球菌、杆菌、弯曲菌、螺旋菌和分枝杆菌等。

球菌是球状的细菌，如葡萄球菌。

杆菌是长条状的细菌，如大肠杆菌。

弯曲菌是弯曲的细菌，如弯曲菌属。

螺旋菌是螺旋状的细菌，如梭菌属。

分枝杆菌是呈分枝状的细菌，如枝状放线菌。

古细菌的形态结构也多种多样。

一些古细菌形状类似球菌，如耐热菌属（Thermus）。

还有一些古细菌形状类似杆菌或链球菌，如乳杆菌属（Lactobacillus）。

还有一些古细菌形状类似弯曲菌，如泛酸弧菌属（Halobacterium）。

此外，还有一些古细菌形状类似分枝杆菌，如大道菌属（Cyanobacteria）。

细菌和古细菌的形态结构主要包括细胞壁、细胞膜、胞质和细胞质内的细胞质器。

细胞壁是细菌和古细菌的外层结构，它保护细胞免受外界环境的伤害，并维持细胞的形状。

细胞壁主要由多糖和肽聚糖构成，形成一个网状结构。

细胞壁在球菌中比较厚，给细菌提供了保护，同时也增加了细菌的抗药性。

在杆菌和弯曲菌中，细胞壁相对较薄。

细胞膜是位于细胞壁内部的一个薄膜，由脂质和蛋白质构成。

细胞膜起到了隔离细胞内外环境的作用，同时也是原核生物中进行分子运输和能量产生的场所。

细胞膜上有一些突起，称为绒毛，绒毛可以帮助细菌附着在宿主上。

胞质是原核微生物细胞内部的液体，包含了细菌或古细菌的遗传物质和其他细胞器。

细菌的遗传物质主要是以环状DNA的形式存在，称为细菌染色体。

古细菌的遗传物质也是以环状DNA的形式存在，但与细菌的染色体有所不同。

细菌和古细菌的遗传物质都没有包膜，与真核生物中存在的细胞核略有不同。

原核微生物的细胞质还包含了一些细胞质器，如核糖体、溶酶体和质膜等。

放线菌是一类介于真菌与细菌之间，但又接近于细菌的一类原核微生物。

(1) 放线菌与细菌都属于原核微生物，没有核膜、核仁，DNA未形成染色体;而丝状真菌是真核微生物，具有真正的细胞核。

(2)放线菌的细胞细小，宽度与细菌相似，通常为0.2~1.2微米，而丝状真菌的菌丝则较宽，一般比放线菌宽几倍甚至几十倍。

(3)放线菌和细菌的细胞壁主要成分均是肽聚糖，而丝状真菌的细胞壁主要由纤维素和几丁质构成。

(4)放线菌与大部分细菌一样，适于中性或微碱性条件下生长，而丝状真菌一般适于偏酸性条件下生长。

(5)放线菌与细菌样，细胞可被溶菌酶溶解,也可被特异性噬菌体所感染，凡能抑制细菌的抗菌素也多能抑制放线菌，而抑制真菌的抗菌素(如多烯类抗菌素)对放线菌无抑制作用。

(6)放线菌的菌丝体无横隔膜，是多核的单细胞微生物,而丝状真菌一般是多细胞微生物，而细菌也是单细胞微生物。

放线菌与细菌的区别在于，放线菌有真正分枝的菌丝体，而细菌没有菌丝体。

另一方面，放线菌会形成纤细的、没有横膈膜的、多核的分枝菌丝体，在固体培养基上有基质菌丝和气生菌丝的分化，在气生菌丝的顶端会形成分生狍子等，这些特点与丝状真菌相似。

放线菌虽然是介于细菌和丝状真菌之间的一类微生物，但是它在微生物的分类位置应在细菌之中，而不属于真菌。

放线菌的菌体由菌丝体沟成。

在固体培养基上生长时，菌丝体分化成两部分。

一部分菌丝体在培养基内部扩展，吸取营养，称为基内菌丝，文称营养菌丝，一般没有隔膜，直径0.2~0.8微米，另一部分长出培养基外伸向空间的菌丝称气生菌丝，较基内菌丝粗，直径1~1.4微米，直形或弯曲状而分枝。

气生菌丝发育到一定阶段、在它上面形成孢子丝，然后形成孢子。

孢子丝着生形式有互生，丛生和轮生。

轮生又有一级与二级轮生之分。

孢子丝形状有直、波曲、螺旋之分。

螺旋有松、紧、大小之分，其螺旋的方向又有左旋与右旋之分。

孢子有球形、椭圆形、柱状等。

在电子显微镜下观察时，孢子表面有各种纹饰，如光滑、粗糙、颗粒长刺、短刺或毛发状。