微生物的类群2011年2月20日周斌生生物物的的类类群群微生物的类群微生物的类群RNA病毒病毒，如烟草花叶病毒、，如烟草花叶病毒、狂犬病毒、流感病毒、艾滋病狂犬病毒、流感病毒、艾滋病毒、毒、SARS病毒。病毒。DNA病毒病毒，如噬菌体，如噬菌体非胞界：非胞界：病毒病毒有有细细胞胞结结构构微微生生物物原核微生物原核微生物：细菌、蓝藻、衣原体、：细菌、蓝藻、衣原体、 支原体、放线菌。支原体、放线菌。真真核核微微生生物物原生生物界原生生物界：草履虫、变形虫。：草履虫、变形虫。真菌界真菌界：酵母菌，霉菌、食用真：酵母菌，霉菌、食用真菌。菌。微生物的概念微生物的概念形体微小，形体微小，结构简单，肉眼一般看不见，结构简单，肉眼一般看不见，需要用光学显微镜和电子显需要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物，统微镜才能看清楚的生物，统称为称为微生物微生物。（。（微生物并不微生物并不是一个分类学概念。是一个分类学概念。）一、病毒一、病毒（一）病毒的大小、形态（一）病毒的大小、形态大小：大小：10nm300nm，一般只能在一般只能在电子显微镜下才能观察。电子显微镜下才能观察。形态：形态：球形、蝌蚪形、杆形。球形、蝌蚪形、杆形。病毒：病毒的形态病毒：病毒的形态T4噬菌体噬菌体SARS病毒和禽流感病毒艾艾滋滋病病毒毒立立体体图图艾滋病毒3D模型一个噬菌体正在入侵一个细菌艾滋病毒的不同突变体艾滋病毒的不同突变体朊病毒（二）病毒的结构：（二）病毒的结构：核衣壳核衣壳核核衣衣壳壳衣壳衣壳：由许多结构相同的：由许多结构相同的衣壳粒衣壳粒（每（每个衣壳粒由个衣壳粒由16个多肽分子组成）组个多肽分子组成）组成。成。功能功能是是保护保护病毒核酸，病毒核酸，决定决定病毒病毒抗原特异性。抗原特异性。核酸核酸：构成病毒核心，只能是：构成病毒核心，只能是DNA或或RNA中的一种，贮藏病毒的全部中的一种，贮藏病毒的全部遗传信息，控制病毒一切性状。遗传信息，控制病毒一切性状。有些病毒核衣壳外还有一层由蛋白质、多有些病毒核衣壳外还有一层由蛋白质、多糖和脂质构成的糖和脂质构成的囊膜囊膜，其上生有，其上生有刺突刺突。（三）病毒的繁殖（三）病毒的繁殖-噬菌体的增噬菌体的增殖过程殖过程吸附吸附注入注入核酸核酸合成合成核酸和蛋核酸和蛋白质白质装配装配释放释放艾艾滋滋病病毒毒的的增增殖殖过过程程二、细菌二、细菌（一）细菌的大小和形态（一）细菌的大小和形态大小：大小：以微米计，用放大倍数几以微米计，用放大倍数几百至上千倍的光学显微镜可以观百至上千倍的光学显微镜可以观察。察。形态：形态：球形（球菌）、杆状（杆球形（球菌）、杆状（杆菌）、螺旋状（螺旋菌）。菌）、螺旋状（螺旋菌）。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .双球菌（显微镜下示意图）双球菌(double coccus)八叠球菌(Sarcina ureae)八叠球菌（显微镜下示意图）左：电镜照片右：显微镜下的金黄色葡萄球菌葡萄球菌(Staphylococcus aureus)链球菌（电镜照片）显微镜下的杆菌b.杆菌(bacillus) 显微镜下的螺旋菌 d.幽门螺旋菌左：显微数码摄像右：结构示意图光光学学显显微微镜镜下下的的观观察察到到的的细细菌菌三三种种形形态态苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌观察：观察：细菌的细胞细菌的细胞由哪些结构由哪些结构构成，各个构成，各个结构有什么结构有什么特点？特点？细菌结构模式图细菌结构模式图（二）细菌的结构（二）细菌的结构单细胞原核生物单细胞原核生物主要由细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等部主要由细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等部分构成。有些还具有荚膜、鞭毛和芽孢。分构成。有些还具有荚膜、鞭毛和芽孢。细胞壁细胞壁：由糖类和蛋白质结合成的化合物：由糖类和蛋白质结合成的化合物（肽聚糖）构成。坚韧而富有弹性，起保（肽聚糖）构成。坚韧而富有弹性，起保护细胞和维持细胞形态的作用。护细胞和维持细胞形态的作用。细胞膜细胞膜：成分与真核细胞类似。：成分与真核细胞类似。细胞质细胞质：无色透明胶状物，内含：无色透明胶状物，内含核糖体、核糖体、质粒和一些贮藏颗粒质粒和一些贮藏颗粒。拟核拟核：由：由一个大型环状一个大型环状DNA分子分子构成。构成。不同生物细胞壁化学组成比较高等植物：纤维素霉菌：几丁质酵母菌：甘露聚糖，葡聚糖 细菌肽聚糖N乙酰葡萄糖胺 N乙酰胞壁酸 短肽脂多糖磷壁酸3.核区（nuclear region or area）又称核质体、原核、拟核、核基因组(genome）是一个大型环状DNA分子。长度为0.25-3.00mm每个细胞所含的核区数一般14个细菌除在染色体复制时间内呈双倍体外,一般均为单倍体含有抗药性基因、固氮基因、抗生素生成基因含有抗药性基因、固氮基因、抗生素生成基因细菌质粒细菌质粒DNADNA大肠杆菌中的质粒大肠杆菌中的质粒质粒功能R因子：与抗药性有关F因子：与有性接合有关其他质粒：与抗生素，色素合成有关基因工程中作为目的基因载体荚膜、鞭毛与芽孢荚膜的作用：防止细菌丢失水分；防止被荚膜的作用：防止细菌丢失水分；防止被真核生物吞噬；防止噬菌体的侵袭。真核生物吞噬；防止噬菌体的侵袭。鞭毛的作用：运动。使细菌具有趋光性、鞭毛的作用：运动。使细菌具有趋光性、趋氧性、趋化性。趋氧性、趋化性。芽孢的作用：细胞的内生孢子，能够使细芽孢的作用：细胞的内生孢子，能够使细菌度过不良的环境。菌度过不良的环境。R型型(无荚膜无荚膜)细细菌菌S型型(有荚膜有荚膜)细细菌菌 某些细菌在其生长发某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，抗逆性极强的休眠体，称为芽孢称为芽孢( (内生孢子）内生孢子）每一个细菌形成一个每一个细菌形成一个芽孢，所以其没有繁芽孢，所以其没有繁殖功能。殖功能。芽孢芽孢细菌芽孢构造的 模式图 孢孢孢外壁芽孢衣 皮层 芽孢质芽孢核区芽孢膜芽孢壁核心芽孢产芽孢细菌的种类 菌体 （营养细胞）芽孢芽孢细菌渡过细菌渡过不良环境的不良环境的休眠体休眠体。壁很厚，对干旱、壁很厚，对干旱、低温、高温等恶劣低温、高温等恶劣环境有很强的抵抗环境有很强的抵抗力，有的细菌的芽力，有的细菌的芽孢在煮沸孢在煮沸3h才会死才会死亡。芽孢在适宜亡。芽孢在适宜（温度、水分）的（温度、水分）的时候，很快萌发成时候，很快萌发成一个细菌。一个细菌。（三）细菌的繁殖（三）细菌的繁殖无性生殖无性生殖二分裂二分裂方式（不是有丝分方式（不是有丝分裂，也不是无丝分裂。）适宜条件下分裂，也不是无丝分裂。）适宜条件下分裂一次裂一次2030min。细菌：细菌的繁殖细菌：细菌的繁殖方式：二分裂方式：二分裂大肠杆菌在合适的生长条件下，大肠杆菌在合适的生长条件下，细胞分裂细胞分裂1次仅需次仅需12.5-20min。若按若按20min分裂一次计算，原初分裂一次计算，原初的一个大肠杆菌一昼夜可以产生的一个大肠杆菌一昼夜可以产生多少个后代？多少个后代？ 272=4.7223665*1021 总重量可达总重量可达4722t（四）菌落（四）菌落概念：概念：单个或少数细菌单个或少数细菌在在固体培养基固体培养基上上大量繁殖大量繁殖时形成的一个肉眼可见、时形成的一个肉眼可见、具有一定形态结构的具有一定形态结构的子细胞群体子细胞群体。菌落有鞭毛细菌：大而扁平，边缘成波状有鞭毛细菌：大而扁平，边缘成波状或锯齿状。或锯齿状。无鞭毛细菌：较小较厚，边缘整齐。无鞭毛细菌：较小较厚，边缘整齐。有荚膜细菌：菌落光滑。有荚膜细菌：菌落光滑。S型型无荚膜细菌：菌落粗糙。无荚膜细菌：菌落粗糙。R型型 大肠杆菌在伊红美蓝培养基上形成大肠杆菌在伊红美蓝培养基上形成深紫色，并带有金属光泽的菌落。深紫色，并带有金属光泽的菌落。 细菌菌落形态特征是细胞表面状况、细菌菌落形态特征是细胞表面状况、细胞排列方式、代谢产物、好气性、运动细胞排列方式、代谢产物、好气性、运动的反映；同时还受培养条件、培养基成分、的反映；同时还受培养条件、培养基成分、培养时间长短的影响。因此，一般细菌需培养时间长短的影响。因此，一般细菌需要培养要培养3-7天，甚至天，甚至10天，并选择分布比较天，并选择分布比较稀疏处的单菌落观察为宜。稀疏处的单菌落观察为宜。 如果菌落是由一个细菌繁殖而来，则如果菌落是由一个细菌繁殖而来，则为纯培养。每种菌在一定条件下的菌落特为纯培养。每种菌在一定条件下的菌落特征是一定的，在相同条件下菌落特征的改征是一定的，在相同条件下菌落特征的改变，常提示细菌生理性状发生了变异。变，常提示细菌生理性状发生了变异。菌落菌落菌落：肉眼可见具有一定形态结构的子细胞群体菌落：肉眼可见具有一定形态结构的子细胞群体 不同细菌的菌落具有不同特征，表现在菌落的大小、形不同细菌的菌落具有不同特征，表现在菌落的大小、形状、光泽度、颜色、硬度透明度等方面。状、光泽度、颜色、硬度透明度等方面。 菌落特征是鉴别菌种的主要依据。菌落特征是鉴别菌种的主要依据。细菌菌落特征正面图嗜硫酸杆菌的嗜硫酸杆菌的煎鸡蛋形菌落煎鸡蛋形菌落 细菌菌落彼此靠得很近的时候能释放出有毒物质，并在它们之间形成一个有毒的“真空地带”。三、放线菌（单细胞原核生物）三、放线菌（单细胞原核生物） 放线菌的形态放线菌的形态单细胞，菌体由菌丝构成单细胞，菌体由菌丝构成细胞结构与细菌类似。细胞结构与细菌类似。菌丝体菌丝体气生菌丝气生菌丝：伸展在：伸展在空气中的菌丝。部空气中的菌丝。部分气生菌丝将分化分气生菌丝将分化成孢子丝，产生孢成孢子丝，产生孢子。子。基内菌丝基内菌丝：深入：深入到培养基吸收营到培养基吸收营养物质的菌丝。养物质的菌丝。生殖方式生殖方式: :无性生殖无性生殖( (孢子生殖孢子生殖) )营养方式：腐生营养方式：腐生真 菌酵母菌 Yeast酵母菌是一个通俗名称，由于种类（已知有56属，500多种）和变异类型较多很难给它一个确切的定义。个体一般以单细胞状态存在。营养体通常以单倍体形式存在，但少数以二倍体形式存在。多数营出芽繁殖，也有的裂殖在一定条件下，有些种类可进行有性生殖，形成子囊(ascus)和子囊孢子(ascospore)。黑根霉 Rhizopus stolonifer属接合菌亚门。菌丝体为无隔菌丝构成。无性生殖的孢子为孢囊孢子。有性生殖为异宗的配偶囊接合。有性生殖时形成接合孢子。黑根霉青霉蘑菇 Agaricus campeotris菌丝体初生菌丝体和次生菌丝体。无性生殖不发达。有性生殖不形成性器官，体配，大多是异宗配合。子实体 担子果 basidiocarp，包括菌盖pileus 和菌柄stipe。原生动物原生动物门可以分为纤毛虫纲 鞭毛虫纲 肉足虫纲 孢子虫纲