第一章 原核微生物 放線菌和其它原核微生物第二節(jié) 放線菌 放線菌(actinomyces)是一類主要呈絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強原核生物。放線菌最突出的特點之一是能產(chǎn)生大量的種類繁多的抗生素。 一 個體形態(tài)結(jié)構(gòu) 放線菌菌體為單細胞,最簡單的為桿狀或有原始菌絲。大部分放線菌由分枝發(fā)達的菌絲組成[以鏈霉菌屬(Streptomyces)為代表],細胞呈絲狀分枝,菌絲直徑小于1 μm,與細菌相似,長度可達600 μm以上。營養(yǎng)生長階段,菌絲內(nèi)無隔,一般呈多核的單細胞狀態(tài)。 1 基內(nèi)菌絲(substrate mycelium) 又稱基質(zhì)菌絲、一級菌絲、營養(yǎng)菌絲,生長在基質(zhì)內(nèi)部或表面的色淡、較細的菌絲,具有吸收營養(yǎng)和排泄代謝廢物的功能。 2 氣生菌絲(aerial mycelium) 又稱二級菌絲,是由基內(nèi)菌絲不斷向空間分化出的較粗、顏色較深的分枝菌絲。 3 孢子絲(spore-bearing mycelium) 又稱產(chǎn)孢絲或繁殖菌絲,由氣生菌絲頂部通過橫隔分裂而成,含數(shù)量不等的分生孢子,具有繁殖功能。
二 繁殖方式 自然條件下,絕大多數(shù)放線菌是通過橫割分裂方式形成分生孢子進行繁殖。 三 固體培養(yǎng)基上的群體形態(tài)—菌落特征 干燥、不透明,表面呈較緊密的絲絨狀,上有一薄層色彩鮮艷的“干粉”;菌落和培養(yǎng)基連接緊密,難以挑??;菌落正反面顏色常不一致,以及菌落邊緣的培養(yǎng)基平面有變形現(xiàn)象等。 第三節(jié) 藍細菌 藍細菌(cyanobacteria) ,是一類進化歷史悠久、G-、無鞭毛、含葉綠素a(但不形成葉綠體)、能進行產(chǎn)氧型光合作用的原核生物。 一 形態(tài)結(jié)構(gòu) 藍細菌細胞體積較大,直徑一般為3-10 μm,最小的如細小聚球藍細菌為 0.5~1 μ m ;最大的如巨顫藍細菌可達 60 μ m 。細胞形態(tài)多樣,大致可分兩類:單細胞類:多呈球形、橢圓或桿狀,常聚集成團并有 藍細菌細胞的幾種特化結(jié)構(gòu): 異形胞(heterocyst):是絲狀體中間或未端產(chǎn)生的一種形大、壁厚、專營固氮功能的細胞,數(shù)目少而不定。 靜息孢子(akinete):是一種長在細胞鏈中間或未端的形大、壁厚、色深的休眠細胞,富含貯藏物,能抵御干旱等不良環(huán)境。 鏈絲段或段殖體(hormogonium):又稱連鎖體或藻殖段,是由絲狀體斷裂而成的短片段,具有繁殖功能。 二 繁殖方式 大多數(shù)裂殖(二分裂為主,有的復(fù)分裂),少數(shù)以內(nèi)孢子等方式繁殖。 第四節(jié) 支原體、立克次氏體和衣原體 支原體、立克次氏體和衣原體是三類同屬G-的代謝能力差,主要營細胞內(nèi)寄生的小型原核生物。從支原體、立克次氏體到衣原體,其寄生性逐漸增強。 一支原體(mycoplasm) 又稱菌原體,霉形體。是一類無細胞壁(最突出的特點),介于獨立生活和細胞內(nèi)寄生生活的小型原核生物。細胞柔軟,形態(tài)多變,常表現(xiàn)高度分枝,故有“支原體”之稱。 支原體的主要特點: 主要以二分裂繁殖,菌落小(直徑0.1-1.0 mm),在固體培養(yǎng)基上呈“油煎蛋”狀。 注意支原體與L型細菌的區(qū)別: 兩者都無細胞壁,有“油煎蛋”樣菌落。但L-型細菌有恢復(fù)形成細胞壁能力,不含甾醇,生長不絕對需要甾醇;而支原體本身就無細胞壁、細胞膜含甾醇,生長必需甾醇。 二 立克次氏體(rickettsia) 立克次氏體是一類專性寄生在真核細胞內(nèi)的G-原核生物。與支原體的區(qū)別是有細胞壁、不能獨立生活;與衣原體的區(qū)別是細胞較大、無過濾性和存在產(chǎn)能代謝系統(tǒng)。 立克次氏體的主要特點: 三 是一類在真核細胞內(nèi)專性能量寄生的G—原核生物。 衣原體的主要特點: 缺乏產(chǎn)能代謝的酶系統(tǒng),嚴格細胞內(nèi)寄生;二分裂繁殖,并有其特殊的生活史(參考課本P37圖): 在顯微鏡下可觀察到兩種不同的顆粒結(jié)構(gòu):一種小而致密,直徑0.2~0.4 μm ,細胞壁厚、致密、抗干旱、有侵染性的個體稱原體(elementary body, EB) ,原體是發(fā)育成熟的衣原體,不生長;另一種大而疏松,直徑1~1.5 μm ,細胞壁薄而脆弱、易變形、無侵染性、生長快的個體稱始體,又稱網(wǎng)狀體(reticulate body, RB)。 沙眼衣原體是我國著名微生物學家湯飛凡等1955年(采用雞胚卵黃囊接種法)在世界上首次分離出來的。 本章思考題: 1. 名詞解釋:革蘭氏染色、肽聚糖、周質(zhì)空間、原生質(zhì)體、原生質(zhì)球、L型細菌、 糖被、菌毛、芽孢、伴胞晶體、LPS、PHB、菌落、異形胞、立克次氏體、衣原體、放線菌。 2. 分別以Staphylococcus aureus和Escherichia coli為例比較革蘭氏陽性菌與陰性菌細胞壁結(jié)構(gòu)的異同。 3. 革蘭氏染色原理什么?其主要步驟以及影響染色結(jié)果的主要技術(shù)要點? 4. 比較四類缺壁細菌的差異。 5. 6. 圖示芽孢的構(gòu)造。 7. 什么是菌落?菌落在微生物學研究中的應(yīng)用? 8. 以Streptomyces為例,簡述放線菌的生活史。 9.
課外閱讀資料:
放線菌 來源:生命經(jīng)緯 由于它們不具核膜、核仁,僅具核物質(zhì),所以也屬于原核生物,通常歸入細菌門中。其主要特征是:菌體為不規(guī)則分枝的絲狀體,但菌絲無隔,所以,應(yīng)視為單細胞結(jié)構(gòu)。放線菌的菌絲又通常分為基內(nèi)菌絲和氣生菌絲兩部分。前者伸入培養(yǎng)基(或基質(zhì))內(nèi)吸收養(yǎng)料,故又稱做營養(yǎng)菌絲,它們大多呈黃、橙、紅、紫、藍、綠、灰、黑等各種顏色,也有的無色。氣生菌絲是由基內(nèi)菌絲發(fā)育到一定階段后,伸出培養(yǎng)基表面的菌絲,一般比基內(nèi)菌絲粗,分枝直,或呈彎曲狀。氣生菌絲在成熟時又分化出孢子絲。孢子絲有各種形狀,有的輪生,有的呈疏松或緊密螺旋狀等。孢子絲可以斷裂為許多球形的、橢圓形的、桿形的孢子。所以孢子絲也就是生殖菌絲。孢子散落后,在適宜條件下萌發(fā)成新的菌絲體。放線菌多為需氧呼吸,而且多為腐生,廣布于土壤中,也存在于淡水和海水中。絕大多數(shù)種類適于在中性偏堿(pH6.8~7.5)的土壤中生活,每克土壤中所含孢子數(shù)可達數(shù)萬至數(shù)千萬個。特別是其中的鏈霉菌數(shù)量最大,約占放線菌總數(shù)的70~90%。放線菌可產(chǎn)生多種抗生素和酶。目前已知抗生素約2500多種,其中放線菌產(chǎn)生的占56%。如鏈霉素、氯霉素、土霉素、金霉素、四環(huán)素等,已廣泛用于醫(yī)藥上。此外,還可用于生產(chǎn)維生素、類固醇化合物的轉(zhuǎn)化、石油脫蠟、污水處理等。但也有少數(shù)種類可引起人和動植物的病害,如一些皮膚病和肺部感染等。由于放線菌在形態(tài)上和一般細菌不同,又具有重要的醫(yī)藥和經(jīng)濟價值,所以許多學者常將其作為獨立一類原核生物予以描述和研究。
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