02第二章微生物形态结构与分类

第二章微生物类群形态、结构和功能原核微生物：不具有真正细胞核的微生物。

主要包括细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝细菌（有人将属于螺旋状细菌的螺旋体单独列出）。

第一节细菌细菌（bacteria,单数为bacterium）是一大类群结构简单、种类繁多、主要以二分裂繁殖和水生性较强的单细胞原核微生物。

不少细菌对人类有害，可使人和动物致病，使食品和物品腐烂变质；很多细菌对人类有益，如能生产味精等。

所以细菌与人类关系密切。

一、细菌细胞的形态（一）细菌的基本形状细菌有三种常见形状：球状、杆状和螺旋状。

分别称为球菌、杆菌和螺旋菌；杆菌最多，球菌次之，螺旋状细菌最少。

1.球菌（coccus,复数为cocci）:球状的细菌。

据细胞的分裂面和子细胞分离与否有不同的排列状态：单球菌（尿素微球菌）双球菌（肺炎双球菌）链球菌（酿脓链球菌、溶血链球菌）四联球菌（玫瑰色微球菌、四联微球菌）八叠球菌（藤黄八叠球菌）葡萄球菌（金黄色葡萄球菌）2.杆菌（bacillus,复数为bacilli）：杆状的细菌。

形态多样：短杆状：短杆菌或球杆菌（甲烷短杆菌属）长杆或棒杆状：长宽差别较大（枯草杆菌、北京棒杆菌、白喉棒杆菌）梭状：两端稍尖，（梭菌属：鼠疫巴斯德氏菌）分支杆状：有分支（结核分支杆菌）平截杆状：两端平截（炭疽芽孢杆菌）3.螺旋状细菌（有人称为螺菌，spirillum,复数为spirilla）:螺旋状的细菌。

弧菌（vibrio）：螺旋不到一周，菌体呈弧形或逗号状，霍乱弧菌。

螺菌：螺旋1-6周，外形坚挺的螺旋状细菌，红螺菌。

螺旋体(spirochaete)：螺旋6周以上，由原生质柱、轴丝、外鞘组成，柔软易曲的螺旋状菌体。

钩端螺旋体，梅毒密螺旋体。

4.特殊形状的细菌菌体分叉：双歧杆菌菌体末端有柄：柄杆菌菌体有附器：臂微菌（二）细菌的大小细菌大小一般用显微测微尺测量，单位为微米（μm）1μm＝10-3mm＝10-6m病毒多用纳米（nm）为单位，1μm＝103nm细菌的大小不一，球菌直径0.5-2μm,杆菌1-5×0.5-1μm螺旋菌大小差别较大，大肠杆菌平均长2μm，直径0.5μm，150个大肠杆菌细胞头尾相接等于3mm长的一粒芝麻；120个大肠杆菌捆在一起才有一根头发粗细（人发平均直径60μm），109个大肠杆菌才有1mg重（1个大肠杆菌10-12g）。

第二章真核微生物的形态、构造和功能习题一、名词解释半知菌、孢囊孢子、孢子囊、闭囊壳、膜边体、初生菌丝、蒂痕、分生孢子、厚垣孢子、几丁质酶体、假根、假酵母、假菌丝、酵母菌、接合孢子、节孢子、菌核、菌丝、菌丝变态、菌丝球、菌丝体、菌物、菌褶、霉菌、膜边体、囊轴、匍匐枝(匍匐菌丝)、氢化酶体。

、溶酶体、生活史、锁状联合、覃菌、同宗配合、无性孢子、无性繁殖、吸器、芽痕、异宗配合、游动孢子、真酵母、真菌、真菌丝、子囊孢子1、半知菌：半知菌是一群只有无性阶段或有性阶段未发现的真菌2、孢囊孢子：孢子囊中继核融合和有丝分裂之后在分裂过程中形成的孢子。

3、孢子囊：孢子囊是植物或真菌制造并容纳孢子的组织。

4、闭囊壳：闭囊壳是子囊菌门、不整囊菌纲的子囊果（产生子囊孢子的结构），呈球形，无孔口的封闭状。

5、膜边体(lomasome):又称须边体或者质膜外泡,为许多真菌所特有.它是一种位于菌丝细胞四周的质膜与细胞壁间,由单层膜包裹的细胞器.形态呈管状,囊状,球状,卵圆状或多层折叠膜状,其内含泡状物或颗粒状物.6、初生菌丝是担子菌中由担孢子发芽所生的单倍体（n）菌丝。

7、酵母细胞最常见的繁殖方式是出芽繁殖，在芽体又称芽孢子形成时，现在母细胞将要形成芽体的部位通过水解酶的作用使细胞壁变薄，大量的新细胞物质堆积在芽体的起始部位上，待逐步长大后在与母细胞的交界处形成一块由葡聚糖、甘露聚糖和几丁质组成的隔壁。

成熟后两者分离，在母细胞上留下一个芽痕(bud scar），相应的在子细胞上留下蒂痕（birth scar）,少有直译成诞生痕。

8、分生孢子常指由真菌产生的一种形小、量大、外生的无性繁殖体。

9、厚垣孢子是一种厚壁的有抵抗能力的孢子，由菌丝体直接分第而来，菌丝体内原生质和营养物质集中。

10、几丁质酶体(chitosome):又称壳体,一种活跃于各种真菌菌丝体顶端细胞中的微小泡囊,直径40-70nm,内含几丁质合成酶,其功能是把其中所含的酶源源不断地运送到菌丝尖端细胞壁表面,使该处不断合成几丁质微纤维,从而保证菌丝不断向前延伸.11、假根：是根霉属等低等真菌匍匐丝与固体基质接触处分化出来的根状结构，具有固着和吸取养料等功能。

第二章第二节放线菌1一、放线菌的一般特性•至今发现的放线菌都是G+陆生性强的原核生物（一）放线菌的基本特征2（二）放线菌的分布与生长环境“泥腥味3（三）放线菌的应用最常见的是链霉菌属streptomyces分解纤维素、石蜡、琼脂、角蛋白、橡胶4二、放线菌的形态结构营养菌丝（培养基内部）气生菌丝(567三、放线菌的繁殖与生理特性借孢子分生孢子：最常见孢囊孢子89•对氧的需求：•温度条件：•pH 条件：•对水分要求：•营养特点：微量营养元素对其生长影响显著（参见教科书）一般生理特性四、常见的放线菌诺卡氏菌属(Nocardia)（又名原放线菌属）(Proactinomyces)1011五、放线菌的群体特征（一）菌落特征121314（二）液体培养特征静置培养：振荡培养：第三节丝状菌在第十章讲15生物统称丝状菌，如丝状细菌常见的丝状细菌16球衣细菌17丝状细菌与污泥膨胀污泥膨胀18第四节光合细菌19一、光合细菌的一般特性非产氧光合作用•对氢的利用特性：•细胞颜色：•细胞形态：•对水分的要求：2021102~103cell/ml 1~10cell/ml 105~106cell/g 103~104cell/g 106~107cell/g湖泊（BOD 10ppm ）江河（BOD<1.0ppm ）水稻土海滨土曝气池二、光合细菌的分类：<红螺菌目Rhodospirillal> 共4科1、Rhodospirillaceae科<红螺菌科> 红色无硫菌科•碳源和氢源：属于光能异养型细菌•存在环境：•能量获取形式：呼吸方式获取能量•好氧黑暗条件下：22红色无硫菌的培养232、Chromatiaceae科—着色菌科（红硫菌科）•碳源和氢源：（光能自养型）；•存在环境：•能量获取形式：光合作用；3、Chlorobiaceae科—绿菌科（光能自养型）；244、Chloroflexaceae科（绿弯菌科）•碳源和氢源：光能异养型2526＋－－＋有机物＋－－＋有机物±－－－有机物厌氧，黑暗（脱氮或发酵）H 2S+CO 2H 2S+CO 2无光合色素有光合色素－±－－好氧，光照或黑暗（呼吸作用）－＋＋＋厌氧，光照（光合作用）红螺菌科（Rhodospirillacea e)着色菌科（Chromatiaceae ）绿菌科（Chlorobiaceae ）绿色丝状菌科（Chloroflexaceae）培养条件细菌科名27非循环光合磷酸化的基本过程：O 1、绿色植物的光合作用：非循环光合磷酸化三、光合细菌的生理特性IIII28非循环光合磷酸化的特点：反应中同时产生、还原能力29302、循环光合磷酸化（cyclic photophosphorylation ）菌绿素+菌绿素*e －铁氧还蛋白泛醌eCyt.fCyt.b ADP+PiATP核酮糖—5－磷酸核酮糖二磷酸2H A 2A Glucose循环光合磷酸化的特点NADPH3132载色体，绿色泡囊CO 2或有机物H 2、H 2S,其他硫化物，有机物不产生（除蓝绿细菌外）无（除蓝绿细菌外）有菌绿素细菌类囊体CO 2H 2O 产生有有叶绿素高等植物细胞器碳源供氢体氧气非环式磷酸化过程（Ⅱ型光反应中心）环式磷酸化过程（Ⅰ型光反应中心）光合色素33四、光合细菌的应用1、制造单细胞蛋白（single cell protein ）—SCP 细菌62~73%10~15%10%6~12%11~13110~1304.8~7.60.11~0.17酵母54%10%26%7%2~2030~6040~50——红色无硫细菌66%7%23%4%12μg/g 50521蛋白质脂肪碳水化合物灰分B1B2B6B122、产氢气3、提取色素344、提取辅酶Q（UQ—10）UQ－10是治心脏病的药物成分之一。

微生物学各章知识点总结第一章：微生物的概念和分类体系1. 微生物的概念微生物是指肉眼不可见的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒和原生动物等。

它们在自然界中广泛分布，对生态系统的循环和平衡起着重要作用。

2. 微生物的分类体系微生物按照生物学特征可以分为原核生物和真核生物两大类，其中原核生物包括细菌和蓝藻，真核生物包括真菌和原生动物。

此外，病毒是一种非细胞生物，通常被单独归类。

第二章：微生物的结构和形态1. 细菌的结构和形态细菌是单细胞微生物，其主要结构包括细胞壁、细胞膜、胞质和遗传物质。

细菌的形态多样，包括球菌、杆菌和螺旋菌等。

2. 真菌的结构和形态真菌是多细胞或单细胞微生物，其主要结构包括菌丝、分生子、孢子和细胞壁等。

真菌的形态多样，包括酵母菌、霉菌和子囊菌等。

3. 病毒的结构和形态病毒是非细胞微生物，其主要结构包括蛋白质外壳、遗传物质和蛋白质套等。

病毒的形态多样，包括线状、球状和多棱体等。

第三章：微生物的生长和繁殖1. 细菌的生长和繁殖细菌的生长是指细胞的增加和分裂过程，主要包括营养摄取、分裂和排泄等。

细菌的繁殖有二分裂、分裂和梭孢子等方式。

2. 真菌的生长和繁殖真菌的生长是指菌丝的延伸和分支过程，主要包括分生子的产生和分裂等。

真菌的繁殖有无性生殖和有性生殖两种方式。

3. 病毒的生长和繁殖病毒的生长是指在寄主细胞内复制遗传物质和合成蛋白质，主要包括吸附、穿透和复制等。

病毒的繁殖有裸核和包膜两种方式。

第四章：微生物的代谢和营养1. 细菌的代谢和营养细菌的代谢包括异养和自养两种方式，同时也可根据在氧气的存在下进行厌氧和需氧代谢。

细菌的营养包括糖类、氨基酸和脂肪等多种。

2. 真菌的代谢和营养真菌的代谢包括异养和自养两种方式，同时也可根据生长温度进行低温菌和高温菌。

真菌的营养包括糖类、氨基酸和无机盐等多种。

3. 病毒的代谢和营养病毒是非细胞生物，因此没有自身代谢和营养循环，其复制和生长需要依赖寄主细胞的物质和能量。

第二章原核生物的形态、构造和功能P12-41第一节细菌细菌：是一类细胞细短（直径约0.5um,长0.5~5um）、结构简单、胞壁坚韧、二分裂繁殖、水生性强的单细胞原核生物(周德庆版P13)生活特性：喜温暖、潮湿、富含有机物微碱环境（大多数）腐生或寄生，好氧或厌氧，自养或异养一、细菌的形态与大小P121、基木形态：3种（球状杆状、螺旋状）在自然界中，杆菌最常见，球菌次之，而螺旋状的最少。

2、大小：度量细菌大小的单位是微米级（um）球状：0.5~1mm（直径)光学显微镜、油镜观察）杆状：0.2~1mm（直径）X1~80mm（长度）螺旋状：0.3~1mm（直径）X1~50mm（长度）(长度是菌体两端点之间的距离，而非实际长度）3、测定方法：显微镜测微定:显微照相后根据放大倍数进行测算4、细菌大小测量结果的影响因素1)个体差异；2)干燥、固定后的菌体会一般由于脱水而比活菌体缩短1/3-1/4；3)染色方法的影响，一般用负染色法观察的菌体较大；4)幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大；5)环境条件，如培养基中渗透压的改变也会导致细胞大小的变化。

简单染色法正染色革兰氏染色法鉴别染色法抗酸性染色法芽孢染色法死菌姬姆萨染色法负染色：荚膜染色法等细菌染色法周德庆版P15活菌：用美蓝或TTC（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色二、细菌的细胞结构与功能P14一般构造（一）细胞壁概念：是紧贴细胞质膜外侧的一层厚实、坚韧的外被。

主要成分：肽聚糖构成细胞壁的功能：1）固定细胞外形和提高机械强度，保护细胞免受渗透压等外力损伤2）为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；3）渗透屏障，阻拦大分子有害物质（水解酶和某些抗生素）进入细胞；4）赋予细菌特定的抗原性、致病性和对抗生素和噬菌体的敏感性。

1、革兰氏阳性细菌细胞壁特点：厚度大（20-80nm）化学组分简单，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。

（1）肽聚糖（peptidoglycan，金黄色葡萄球菌为例）特点：由25-40层左右的网格状分子，交联度75%，厚20~80nm。

第二章真核微生物的形态构造和功能真核微生物（eukaryotic micro-organisms）:是一大类细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的微生物。

真菌、显微藻类和原生动物等是属于真核微生物。

我们的重点是真菌，真菌包括酵母、霉菌和蕈菌。

真核生物与原核生物的比较：第一节酵母菌（Yeast）酵母菌：泛指能发酵糖类的各种单细胞的真菌。

5个特点：（1）个体一般以单细胞状态存在（2）多数营出芽繁殖（3）能发酵糖类产能（4）细胞壁常含甘露聚糖（5）常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中一、分布及与人类的关系1. 多分布在含糖的偏酸性环境，也称为“糖菌”如水果、蔬菜、叶子、树皮等处，及葡萄园和果园土壤中等。

有的酵母菌可利用烃类物质如：假丝酵母、毕赤式酵母是正烷烃发酵生产二羧酸的高产微生物。

为石油化工开发出许多崭新的工艺过程和生产出许多用化学合成所不能生产的新产品。

2. 重要的微生物资源酵母菌是人类的第一种“家养微生物”酿造工业：酒类的生产、果汁发酵食品工业：面包、馒头的制作医药工业：核苷酸、CoA、细胞色素C、凝血质和维生素等生化药物和试剂饲料工业：单细胞蛋白（SCP）－－－“人造肉”化学工业：有机酸、酒精、脂肪酸和甘油等3. 重要的科研模式微生物啤酒酵母（Saccharomyces cerevisae）第一个完成全基因组序列测定的真核生物（1996）表达外源蛋白功能的优良“工程菌”－－－真核微生物4. 有些酵母菌具有危害性有些酵母菌能引起皮肤、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病。

白假丝酵母（Candida albicans）白色念珠菌新型隐球菌（Cryptococcus neoformans）引起鹅口疮、阴道炎或肺炎等疾病二、酵母菌的形态和大小酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、圆柱、梨形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等。

其细胞直径一般是细菌的10倍左右。

酵母菌无鞭毛，不能游动。

微生物学基础知识微生物学基础知识第一章微生物概述一. 什么是微生物微生物是一类肉眼不能直接看见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大几百倍、几千倍甚至几万倍才能观察到的微小生物的总称。

微生物具有形体微小、结构简单；繁殖迅速、容易变异；种类繁多、分布广泛等特点。

二. 微生物的分类：根据微生物有无细胞基本结构、分化程度、化学组成等特点，可分为三大类。

1. 非细胞型微生物无细胞结构，无产生能量的酶系统，由单一核酸（DNA/RNA）和蛋白质衣壳组成，必须在活细胞内增殖。

病毒属于此类微生物。

2. 原核细胞型微生物细胞核分化程度低，只有DNA盘绕而成的拟核，无核仁和核膜。

这类微生物包括细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体和放线菌。

3. 真核细胞型微生物细胞核的分化程度高，有核膜、核仁和染色体，能进行有丝分裂。

如真菌、藻类等。

三. 微生物的作用及危害1. 微生物的作用绝大多数微生物对人和动物是有益的，已广泛应用于农业、食品、医药、酿造、化工、制革、石油等行业，发挥了越来越重要的作用。

例如与我们日常生活密切相关的如酸奶、酒类、抗生素、疫苗等。

2. 微生物的危害微生物中也有一部分能引起人及动、植物发生病害，这些具有致病性的微生物，称为病原微生物。

如人类的许多传染病（感冒、伤寒、痢疾、结核、脊髄灰质炎、病毒性肝炎等），均是由病原微生物引起的。

从药品生产的卫生学而言，微生物对药品的原料、生产环境和成品的污染是造成生产失败、成品不合格的重要因素。

第二章微生物的类群和形态结构一. 细菌细菌是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧，以二分裂方式无性繁殖的原核微生物，分布广泛。

1. 细菌的形态与结构观察细菌最常用的仪器是光学显微镜，其大小可以用测微尺在显微镜下测量，一般以微米为单位。

细菌按其形态不同，主要分为球菌、杆菌和螺形菌三类。

（1）球菌多数球菌直径在1微米左右，外观呈球形或近似球形。

由于繁殖时分裂平面不同可形成不同的排列方式，分为双球菌、链球菌、葡萄球菌等。

第二章真核微生物第一节真核微生物概述真核微生物是细胞核具有核膜、核仁，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的一类微生物。

典型真核细胞的构造可见图2-1。

由图可知，真核细胞与原核细胞相比，其形态更大、结构更为复杂、细胞器的功能更为专一。

真核生物已发展出许多由膜包围着的细胞器，如内质网、高尔基体、溶酶体、微体、线粒体和叶绿体等，更重要的是，它们已进化出有核膜包裹着的完整的细胞核，其中存在着构造极其精巧的染色体，它的双链DNA长链已与组蛋白和其他蛋白密切结合，以更完善地执行生物的遗传功能。

（a）（b）图2-1 真核细胞结构（a）-典型的动物细胞（b）-典型的植物细胞真核微生物主要包括真菌(fungi)、显微藻类(algae)和原生动物(protozoa)，其中真菌又分为酵母菌、丝状真菌(霉菌)和大型真菌(蕈菌)三类。

本章重点介绍真菌中的酵母菌和霉菌。

一、真菌的特点真菌在自然界中分布广泛，类群庞大，约有十几万种，形态差异极大。

菌体小至显微镜下才能看见的单细胞酵母菌，大至肉眼可见的分化程度较高的灵芝等蕈菌的子实体。

生殖方式为无性或有性，同宗或异宗配合。

真菌是一类低等真核微生物，主要有4个特点：①有边缘清楚的核膜包围着细胞核，而且在一个细胞内有时可以包含多个核，其他真核生物很少出现这种现象；②不含叶绿素，不能进行光合作用，营养方式为异养吸收型，即通过细胞表面自周围环境中吸收可溶性营养物质，不同于植物(光合作用)和动物(吞噬作用)；③以产生大量无性和有性孢子进行繁殖；④除酵母菌为单细胞外，一般具有发达分枝的菌丝体。

真菌与人类的关系非常密切。

它们可以作为食品的来源，为人类提供美味食品和蛋白质、维生素等资源，同时还可为人类提供真菌多糖、低聚糖等提高免疫力、抗肿瘤的生物活性物质。

有些真菌还可产生抗生素、酒精、有机酸、酶制剂、脂肪、促生长素等。

用作名贵药材的灵芝、茯苓等也是真菌的菌体。

真菌还可以将环境中的各种有机物降解为简单的复合物和无机小分子，在自然界的物质转化中起着不容忽视的作用。

一．名词解释1．假根是Rhizopus(根霉属)等低等真菌匍匐菌丝与固体基质接触处分化出来的根状结构，具有固着和吸取养料等功能。

2．假菌丝当酵母菌进行一连串的芽殖后，如果长大的子细胞与母细胞不立即分离，其间仅以狭小的面积相连，则这种藕节状的细胞串就称为假菌丝3．气生菌丝伸展到空间的菌丝体，颜色较深、直径较粗的分枝菌丝，其成熟后分化成孢子丝4．子囊果能产生有性孢子的、结构复杂的子实体称为子囊果5．生活史又称生命周期，指上一代生物经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程为生活史6、异宗配合：指毛霉在形成接合孢子时，凡是由不同性的菌丝体上形成的性器官结合而产生有性孢子的则称异宗配合。

7、同宗配合：指毛霉在形成接合孢子时，凡是由同一个菌丝体上形成的配子囊结合而产生有性孢子的则称同宗配合。

8、锁状联合：指担子菌亚门的次生菌丝的菌丝尖端生长方式。

9Saccharomyces cerevisiae 酿酒酵母二．填空1、真菌的无性繁殖方式有裂殖、芽殖、无性孢子繁殖和菌丝体断裂。

2、酵母菌的无性繁殖方式主要有裂殖、芽殖。

3、真菌的有性孢子的种类有：卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子四种；真菌的无性孢子的种类有：游动孢子、子囊孢子、分生孢子、节孢子和厚垣孢子五种。

4、根霉的形态特征是具有假根和匍匐功丝且菌丝无隔；曲霉的形态特征是具顶囊和足细胞，菌丝有隔；青霉的形态特征是具扫帚状的分生孢子梗。

5．粘菌可分为__细胞粘菌___和_原质团粘菌__两个门.6．真核微生物细胞质核糖体类型为80S，原核微生物核糖体类型为_70S___.7．子囊果有闭囊果，_子囊壳_____ 和_____子囊盘________三种类型。

8. 同的酵母菌产生的有性孢子有子囊孢子和_担孢子9. 类酵母的营养体只能以二倍体形式存在，酿酒酵母的营养体能以单倍体和二倍体形式存在，八孢酵母的营养体能以单倍体形式存在。

10.根霉属于接合菌门，香菇属于担子菌门。