第三章微生物細(xì)胞的類群(編輯修改稿)
2025-05-04 03:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 降解,被認(rèn)為是生產(chǎn)醫(yī)用塑料、生物降解塑料的良好原料。②多糖類貯藏物，包括糖原顆粒和淀粉顆粒。在真細(xì)菌中以糖原為多，糖原顆粒較小，不染色時(shí)需用電鏡觀察，用碘液染成褐色，可在光學(xué)顯微鏡下看到。有的細(xì)菌積累淀粉粒，用碘液染成深蘭色。③異染粒(metachromatic granules)，是無機(jī)偏磷酸的聚合物，一般在富磷的環(huán)境下形成，貯藏磷元素和能量，并可降低細(xì)胞的滲透壓，用美蘭或者甲苯胺蘭染色可呈現(xiàn)紫紅色而得名。④藻青素（cyanophycin），一種內(nèi)源性氮源貯藏物，同時(shí)還兼有貯存能源的作用，通常存在于藍(lán)細(xì)菌中。⑤ 硫粒（sulfur globules），在環(huán)境中還原性硫素豐富時(shí)，很多真細(xì)菌在氧化H2S，硫代硫酸鹽時(shí)，常在細(xì)胞內(nèi)形成折光性很強(qiáng)的硫粒，積累硫元素。當(dāng)環(huán)境中環(huán)境中還原性硫缺乏時(shí)，可被細(xì)菌重新利用作能源。微生物儲(chǔ)藏物的特點(diǎn)及生理功能：①，大腸桿菌只儲(chǔ)藏糖原，但有些光和細(xì)菌二者兼有。②微生物合理利用營養(yǎng)物質(zhì)的一種調(diào)節(jié)方式. 當(dāng)環(huán)境中缺乏能源而碳源豐富時(shí)，細(xì)胞內(nèi)就儲(chǔ)藏較多的碳源類內(nèi)含物，甚至達(dá)到細(xì)胞干重的50%，如果把這樣的細(xì)胞移入有氮的培養(yǎng)基時(shí)，這些儲(chǔ)藏物將被作為碳源和能源而用于合成反應(yīng)。③儲(chǔ)藏物以多聚體的形式存在，有利于維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的平衡，避免不適合的pH，滲透壓等的危害。例如羥基丁酸分子呈酸性，而當(dāng)其聚合成聚β羥丁酸（ PHB）就成為中性脂肪酸了，這樣便能維持細(xì)胞內(nèi)中性環(huán)境，避免菌體內(nèi)酸性增高。④儲(chǔ)藏物在細(xì)菌細(xì)胞中大量積累，還可以被人們利用。 1細(xì)菌芽孢（1）基本概念：某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期，在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強(qiáng)的休眠體，稱為芽孢（endospore或spore，偶譯“內(nèi)生孢子”）。產(chǎn)芽孢的細(xì)菌多為桿菌，也有一些球菌。芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置是細(xì)菌分類和鑒定中的重要指標(biāo)。（2）芽孢的構(gòu)造 （3）芽孢的形成與萌發(fā)芽孢形成的7個(gè)階段：軸絲形成；隔膜形成，產(chǎn)生前孢子；前孢子被吞沒，雙層膜形成，抗輻射力提高；皮層形成；芽孢衣形成；孢衣完成，折光性和抗熱性增強(qiáng)芽孢成熟；芽孢囊裂解，成熟芽孢釋放。由休眠狀態(tài)的芽孢變成營養(yǎng)狀態(tài)細(xì)菌的過程，稱為芽孢的萌發(fā)。包括 活化(activation)、出芽(germination)和生長(outgrowth)3個(gè)階段。4）芽孢的耐熱機(jī)制滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說：芽孢衣對多價(jià)陽離子和水分的透性很差， 皮層的離子強(qiáng)度很高，產(chǎn)生極高的滲透壓奪取芽孢核心的水分，結(jié)果造成皮層的充分膨脹。皮層含水量約70%，核心部分的細(xì)胞質(zhì)高度失水含水量極低（10%～25%），因此，具極強(qiáng)的耐熱性。其他學(xué)說：針對在芽孢形成過程中會(huì)合成大量的為營養(yǎng)細(xì)胞所沒有的DPACa，不少學(xué)者提出Ca2+與DPA的螯合作用會(huì)使芽孢中的生物大分子形成一種穩(wěn)定而耐熱性強(qiáng)的凝膠。總之，有關(guān)芽孢耐熱機(jī)制是一個(gè)重要的有待進(jìn)一步深入研究的基礎(chǔ)理論問題。 5）伴孢晶體（parasporal crystal） 少數(shù)芽孢桿菌，例如蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)在其形成芽孢的同時(shí)，會(huì)在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體——δ內(nèi)毒素，稱為伴孢晶體。它的干重可達(dá)芽孢囊重的30%左右，由18種氨基酸組成。由于伴孢晶體對200多種昆蟲尤其是鱗翅目的幼蟲有毒殺作用。 6）芽孢研究意義①芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置是細(xì)菌分類、鑒定中的重要形態(tài)學(xué)指標(biāo) ②利用芽孢的耐熱特性，提高芽孢產(chǎn)生菌的篩選效率 ③芽孢是細(xì)菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營養(yǎng)態(tài)細(xì)胞；芽孢菌的長期保藏 ④芽孢是抗逆性最強(qiáng)的生命體，是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要的指標(biāo)。肉毒梭菌（Clostridium botulinum）產(chǎn)生肉毒素， pH＞℃～； 115℃下進(jìn)行加壓蒸汽滅菌，需10～40min才能殺滅；121℃下則僅需10min。這就要求食品加工廠在對肉類罐頭進(jìn)行滅菌時(shí)，應(yīng)掌握在121℃下維持20min以上。 破傷風(fēng)梭菌(Clostridium tetani)產(chǎn)生破傷風(fēng)毒素，121℃滅菌10min或115℃下滅菌30min才可。 1糖被包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)，稱為糖被。糖被按其有無固定層次、層次厚薄又可細(xì)分為莢膜、微莢膜、粘液層和菌膠團(tuán)糖被的化學(xué)成分：莢膜的功能 ①保護(hù)作用：168。其上大量極性基團(tuán)可保護(hù)菌體免受干旱損傷； 168。防止噬菌體的吸附和裂解； 168。一些動(dòng)物致病菌的莢膜還可保護(hù)它們免受宿主白細(xì)胞的吞噬。 168。作為透性屏障或（和）離子交換系統(tǒng)，可保護(hù)細(xì)菌免受重金屬離子的毒害；②貯藏養(yǎng)料，以備營養(yǎng)缺乏時(shí)重新利用；③表面附著作用細(xì)菌糖被的研究意義①糖被的有無及其性質(zhì)的不同可用于菌種鑒定②葡聚糖制備“代血漿”或葡聚糖生化試劑(如 “Sephadex”)；③黃原膠(xanthan或Xc，又稱黃桿膠，野油菜黃單胞菌(Xanthomonas campestris)的胞外多糖，可用于石油開采、印染、食品等工業(yè)中；④產(chǎn)生菌膠團(tuán)的細(xì)菌在污水的微生物處理過程中具有分解、吸附和沉降有害物質(zhì)的作用（活性污泥）。⑤有些細(xì)菌的糖被也可對人類帶來不利的影響。1鞭毛（1）鞭毛: 生長在某些細(xì)菌體表的長絲狀、波曲的蛋白質(zhì)附屬物，數(shù)目為一至數(shù)十條，具有運(yùn)動(dòng)功能。鞭毛的有無和著生方式具有十分重要的分類學(xué)意義：單端鞭毛；端生叢毛；兩端生鞭毛；周生鞭毛。P60（2）觀察和判斷細(xì)菌鞭毛的方法：①電子顯微鏡直接觀察 ②光學(xué)顯微鏡下觀察：鞭毛染色和暗視野顯微鏡③根據(jù)培養(yǎng)特征判斷：半固體穿刺、菌落（菌苔）形態(tài)（3）鞭毛的結(jié)構(gòu)：由基體、鞭毛鉤和鞭毛絲三部分組成。革蘭氏陽性細(xì)菌基體：L, P 和SM環(huán)； 革蘭氏陰性細(xì)菌基體：SM環(huán)。在SM環(huán)下方的Fli蛋白，起開關(guān)作用，控制鞭毛正轉(zhuǎn)或者逆轉(zhuǎn)，在SM環(huán)旁側(cè)的Mot蛋白，通過消耗能量，驅(qū)動(dòng)SM環(huán)的快速旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)能量來源：細(xì)胞膜上的質(zhì)子勢。 鞭毛的生長方式是在其頂部延伸；鞭毛蛋白亞基螺旋狀纏繞而成，每周為8～10個(gè)亞基。 放線菌的基本概念放線菌（Actinomycetes）是具有菌絲、以孢子進(jìn)行繁殖、高G+C/mol％（6072）、革蘭氏染色陽性的一類原核微生物。 2放線菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)單細(xì)
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