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)
又称产孢丝或繁殖菌丝,由气生菌丝顶部通过横隔分裂而成,含数量不等的分生孢子,具有繁殖功能。 链霉菌孢子丝的形态多样,主要有直、波曲和螺旋形三种,以螺旋形为主。螺旋的大小、松紧、转数、旋转方向,孢子丝的排列方式及孢子的形状、颜色等在放线菌的分类鉴定上都有重要意义。
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
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:
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:
三
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.
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。
9.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。