第一章 原核微生物 放线菌和其它原核微生物

第一章 原核微生物  放线菌和其它原核微生物

第二节 放线菌

放线菌(actinomyces)是一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强原核生物。放线菌最突出的特点之一是能产生大量的种类繁多的抗生素。

一 个体形态结构

放线菌菌体为单细胞，最简单的为杆状或有原始菌丝。大部分放线菌由分枝发达的菌丝组成[以链霉菌属(Streptomyces)为代表]，细胞呈丝状分枝，菌丝直径小于1 μm，与细菌相似，长度可达600 μm以上。营养生长阶段，菌丝内无隔，一般呈多核的单细胞状态。

1 基内菌丝(substrate mycelium)

又称基质菌丝、一级菌丝、营养菌丝，生长在基质内部或表面的色淡、较细的菌丝，具有吸收营养和排泄代谢废物的功能。

2 气生菌丝(aerial mycelium)

又称二级菌丝，是由基内菌丝不断向空间分化出的较粗、颜色较深的分枝菌丝。

3 孢子丝(spore-bearing mycelium)

二 繁殖方式

自然条件下，绝大多数放线菌是通过横割分裂方式形成分生孢子进行繁殖。

三 固体培养基上的群体形态—菌落特征

干燥、不透明，表面呈较紧密的丝绒状，上有一薄层色彩鲜艳的“干粉”；菌落和培养基连接紧密，难以挑取；菌落正反面颜色常不一致，以及菌落边缘的培养基平面有变形现象等。

第三节　蓝细菌

蓝细菌(cyanobacteria) ，是一类进化历史悠久、G^－、无鞭毛、含叶绿素a(但不形成叶绿体)、能进行产氧型光合作用的原核生物。

一 形态结构

蓝细菌细胞体积较大，直径一般为3-10 μm，最小的如细小聚球蓝细菌为 0.5～1 μ m ；最大的如巨颤蓝细菌可达 60 μ m 。细胞形态多样，大致可分两类：单细胞类：多呈球形、椭圆或杆状，常聚集成团并有  共同的胶团包围；丝状体：多个细胞聚集成链状，有的有分枝状菌丝，常有称作鞘的外套包围。

蓝细菌细胞的几种特化结构：

异形胞(heterocyst)：是丝状体中间或未端产生的一种形大、壁厚、专营固氮功能的细胞，数目少而不定。

静息孢子(akinete)：是一种长在细胞链中间或未端的形大、壁厚、色深的休眠细胞，富含贮藏物，能抵御干旱等不良环境。

链丝段或段殖体(hormogonium)：又称连锁体或藻殖段，是由丝状体断裂而成的短片段，具有繁殖功能。

二 繁殖方式

大多数裂殖(二分裂为主，有的复分裂)，少数以内孢子等方式繁殖。

第四节　支原体、立克次氏体和衣原体

支原体、立克次氏体和衣原体是三类同属G^－的代谢能力差，主要营细胞内寄生的小型原核生物。从支原体、立克次氏体到衣原体，其寄生性逐渐增强。

一支原体(mycoplasm)

又称菌原体，霉形体。是一类无细胞壁（最突出的特点），介于独立生活和细胞内寄生生活的小型原核生物。细胞柔软，形态多变，常表现高度分枝，故有“支原体”之称。

支原体的主要特点：

 细胞很小，直径一般为0.15-0.3 μm，多数在0.25 μm左右，在光学显微镜下勉强可见；

 细胞膜含有甾醇，比其它原核生物的膜更坚韧；

 因无细胞壁，故呈G^－且形态易变，对渗透压较敏感；

 能在含血清、酵母膏和甾醇等营养丰富的培养基上生长。

主要以二分裂繁殖，菌落小(直径0.1-1.0 mm)，在固体培养基上呈“油煎蛋”状。

注意支原体与L型细菌的区别：

两者都无细胞壁，有“油煎蛋”样菌落。但L-型细菌有恢复形成细胞壁能力，不含甾醇，生长不绝对需要甾醇；而支原体本身就无细胞壁、细胞膜含甾醇，生长必需甾醇。

二 立克次氏体(rickettsia)

立克次氏体是一类专性寄生在真核细胞内的G^－原核生物。与支原体的区别是有细胞壁、不能独立生活；与衣原体的区别是细胞较大、无过滤性和存在产能代谢系统。

立克次氏体的主要特点：

  细胞较大，0.3～0.6×0.8～2  μm，光镜下清晰可见；

  细胞形态多样，球状、双球状、杆状到丝状等都有。有细胞壁，G^－；

  除少数外，均在真核细胞内专性寄生。宿主为虱、蚤、蜱等节肢动物和人、鼠等脊椎动物。二分裂繁殖；

 存在不完整的产能代谢途径，不能利用葡萄糖或有机酸，只能利用谷氨酸或谷氨酰胺产能。

三  衣原体(chlamydia)

是一类在真核细胞内专性能量寄生的G^—原核生物。

衣原体的主要特点：　　

缺乏产能代谢的酶系统，严格细胞内寄生；二分裂繁殖，并有其特殊的生活史(参考课本P37图)：

在显微镜下可观察到两种不同的颗粒结构：一种小而致密，直径0.2～0.4 μm ，细胞壁厚、致密、抗干旱、有侵染性的个体称原体(elementary body, EB) ，原体是发育成熟的衣原体，不生长；另一种大而疏松，直径1～1.5 μm ，细胞壁薄而脆弱、易变形、无侵染性、生长快的个体称始体，又称网状体(reticulate body, RB)。

　　沙眼衣原体是我国著名微生物学家汤飞凡等1955年（采用鸡胚卵黄囊接种法）在世界上首次分离出来的。

本章思考题：

1. 名词解释：革兰氏染色、肽聚糖、周质空间、原生质体、原生质球、L型细菌、

糖被、菌毛、芽孢、伴胞晶体、LPS、PHB、菌落、异形胞、立克次氏体、衣原体、放线菌。

2. 分别以Staphylococcus aureus和Escherichia coli为例比较革兰氏阳性菌与阴性菌细胞壁结构的异同。

3. 革兰氏染色原理什么？其主要步骤以及影响染色结果的主要技术要点？

4. 比较四类缺壁细菌的差异。

5. 细菌特殊结构有哪些(列出五种或以上)，分别有何功能？它们对人类生活或生产有何影响？

6. 图示芽孢的构造。

7. 什么是菌落？菌落在微生物学研究中的应用？

8. 以Streptomyces为例，简述放线菌的生活史。

放线菌 

来源：生命经纬 

由于它们不具核膜、核仁，仅具核物质，所以也属于原核生物，通常归入细菌门中。其主要特征是：菌体为不规则分枝的丝状体，但菌丝无隔，所以，应视为单细胞结构。放线菌的菌丝又通常分为基内菌丝和气生菌丝两部分。前者伸入培养基（或基质）内吸收养料，故又称做营养菌丝，它们大多呈黄、橙、红、紫、蓝、绿、灰、黑等各种颜色，也有的无色。气生菌丝是由基内菌丝发育到一定阶段后，伸出培养基表面的菌丝，一般比基内菌丝粗，分枝直，或呈弯曲状。气生菌丝在成熟时又分化出孢子丝。孢子丝有各种形状，有的轮生，有的呈疏松或紧密螺旋状等。孢子丝可以断裂为许多球形的、椭圆形的、杆形的孢子。所以孢子丝也就是生殖菌丝。孢子散落后，在适宜条件下萌发成新的菌丝体。放线菌多为需氧呼吸，而且多为腐生，广布于土壤中，也存在于淡水和海水中。绝大多数种类适于在中性偏碱（pH6.8～7.5）的土壤中生活，每克土壤中所含孢子数可达数万至数千万个。特别是其中的链霉菌数量最大，约占放线菌总数的70～90％。放线菌可产生多种抗生素和酶。目前已知抗生素约2500多种，其中放线菌产生的占56％。如链霉素、氯霉素、土霉素、金霉素、四环素等，已广泛用于医药上。此外，还可用于生产维生素、类固醇化合物的转化、石油脱蜡、污水处理等。但也有少数种类可引起人和动植物的病害，如一些皮肤病和肺部感染等。由于放线菌在形态上和一般细菌不同，又具有重要的医药和经济价值，所以许多学者常将其作为独立一类原核生物予以描述和研究。