原核微生物形态、构造及功能.ppt

2.放线菌Actinomycetes,本节提要：概念放线菌的基本形态及构造 放线菌的生活史和繁殖 放线菌的主要属放线菌的培养特征,、放线菌Actinomyces,2.1 概念,是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物.,“介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物”,细胞构造、细胞壁的化学成分等,放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物，只不过其细胞形态为分枝状菌丝。,放线菌是具有菌丝、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物，属于真细菌范畴。,与细菌相同,放线菌菌落中的菌丝常从一个中心向四周辐射呈放射状生长，并因此而得名。,分布：广泛分布在含水量较低、有机物丰富、呈微碱性的土壤中。泥土所特有的泥腥味，主要由放线菌产生的土腥味素（geosmin）所引起。估计每克土壤中约含放线菌孢子107个。,应用：放线菌对人类最突出的贡献就是它能产生大量的、种类繁多的抗生素。放线菌还是酶类、维生素的生产菌；有的放线菌有固氮能力；放线菌在自然界物质循环中也起着重要作用，由于它们具有较强的分解复杂有机物的能力，对于土壤肥力的提高也有重要作用。,危害：只有极少数放线菌对人类构成危害，某些Actinomyces（放线菌属）菌种引起动物放线菌病（皮肤、脑、肺和足部感染），某些Nocardia（诺卡氏菌属）引起人和动物的诺卡氏菌病；还有少数放线菌能引起植物病害。,2.2.1放线菌的形态,2.2放线菌的形态构造,现以典型的放线菌链霉菌为例来说明放线菌的一般形态结构。菌丝根据形态和功能不同可分为：基内菌丝(Substrate mycelium）气生菌丝(Aerial mycelium)孢子丝(Reproductive mycelium),种类繁多,形态各异,菌丝细胞在培养生长阶段无横隔膜,故一般都呈多核的单细胞状态.,气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形成孢子的菌丝，即孢子丝，又称产孢丝或繁殖菌丝。其形状和排列方式因种而异，常被作为对放线菌进行分类的依据。,营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成气生菌丝，叠生于营养菌丝上，可覆盖整个菌落表面。在光学显微镜下观察，颜色较深，直径较粗（1-1.4m），有的产色素。,匍匐生长于培养基内，吸收营养，一般无隔膜，不断裂，直径0.2-0.8 m，长度差别很大，有的可产生色素。,1、营养菌丝(基内菌丝,基丝,初级菌丝体),2、气生菌丝(二级菌丝体),3、孢子丝,放线菌孢子丝类型：,单轮生,螺旋状,放线菌孢子丝的显微图片:,Coiled aerial hyphae,其它放线菌所特有的形态构造：,基内菌丝会断裂成大量杆菌状的放线菌,诺卡氏菌属,形成孢子囊产生孢囊孢子,链孢囊菌和游动放线菌,在菌丝顶端形成少量孢子,小单孢菌、小双孢菌和小四孢菌,链霉菌属,放线菌属,小单胞菌属,诺卡氏菌属,链孢囊菌属,放线菌菌丝细胞的结构基本上与细菌相似:(1)细胞壁主要也由肽聚糖组成,但各种放线菌细胞所含肽聚糖的成分有所不同.(2)含胞壁酸、二氨基庚二酸，不含几丁质、纤维素.(3)菌丝细胞革兰氏染色一般呈阳性。,2.2.2放线菌菌丝细胞的结构,最常见，如链霉菌属等大多数种类,如孢囊链霉菌属或游动放线菌属,任何菌丝片段：各种放线菌,.放线菌的生长与繁殖,孢子在适宜的条件下萌发，长出1-3个芽管,营养菌丝,气生菌丝,繁殖菌丝（孢子丝）,孢子丝释放孢子,链霉菌属,固体培养基：液体培养基：,群体特征,2.4 放线菌的群体特征,培养液中球珠状菌丝团使培养液清而不混浊,致密、干燥、多皱、小而不蔓延、不易挑起，表面有放射状沟纹.,放线菌的菌落形态,2.5 工业上有重要的放线菌属,它的分类主要以形态结构为依据。,(1)链霉菌属（Streptomyces),抗生素主要由放线菌产生，而其中90%由链霉菌属产生。,孢子丝和孢子的形态因种而异，这是链霉菌属分种的主要识别性状。,形态：有营养菌丝、气生菌丝和孢子丝（形成分生孢子）、无横隔、多核,著名的、常用的抗生素（链霉菌的次生代谢产物）：链霉素、土霉素抗肿瘤的博莱霉素、丝裂霉素抗真菌的制霉菌素，抗结核的卡那霉素能有效防治水稻纹枯病的井冈霉素等,(2)诺卡氏菌属（Nocardia）又称原放线菌属（Proactinomyces),只有营养菌丝,无气生菌丝,形态：,以横隔分裂方式形成孢子,横隔膜,能生产的抗生素：,利福霉素,地中海诺卡氏菌,春日霉素,星状诺卡菌,(3)放线菌属（Actinomyces),放线菌属多为致病菌,有横隔，可断裂成“V”形或“Y”形体,只有营养菌丝，无气生菌丝，也不形成孢子,形态：,(4)小单孢菌属（Micromonospora),无横隔膜，不断裂,形态：,有营养菌丝，无气生菌丝,营养菌丝上长出很多分枝小梗，顶端着生一个孢子,厌气菌或兼性厌气菌,庆大霉素,绛红小单孢菌和棘孢小单孢菌,(5)链孢囊菌属(Streptosporangium),能形成孢子囊和孢囊孢子或形成螺旋孢子丝,最显著特点：,可产生广谱抗生素,粉红链孢囊菌,多霉素,抑制革兰氏阳性细菌、阴性细菌、病毒甚至肿瘤,绿色链孢囊菌,绿菌素,抑制细菌、霉菌、酵母菌,（6）游动放线菌属（Actinoplanes),营养菌丝,隔膜有或无,没有或极少气生菌丝体,以孢子囊孢子繁殖，孢囊形成于营养菌丝体上或孢囊梗上,形态：,阳性,特征,细菌,放线菌,细胞形态,细胞结构,细胞壁,生长pH值,繁殖方式,菌落形态,对抗生素和噬菌体,革兰氏染色反应,放线菌与细菌比较,基本概念,旧名蓝藻或蓝绿藻（blue-green algae），分布广泛，是一类进化历史悠久、革兰氏阴性、无鞭毛、含有叶绿素a、能进行产氧型光合作用的大型原核生物。通常310m，最大60 m。,以前曾归于藻类，因为它和高等植物一样具有光和色素-叶绿素a，能进行产氧型光合作用。,原核，无叶绿体，70S核糖体，细胞壁中有肽聚糖（因而对青霉素和溶菌酶敏感）,并含二氨基庚二酸，革兰氏染色反应阴性，因此现在将蓝细菌归属于原核微生物。,3.蓝细菌(Cyanebacteria)（原称蓝藻或蓝绿藻）,意义：蓝细菌较古老，21亿17亿年前形成，使地球从无氧到有氧，对好氧生物出现具有重大意义。重大经济价值，如：发菜念珠蓝细菌、普通木耳念珠蓝细菌、盘状螺旋蓝细菌、最大螺旋蓝细菌等，后两种被开发为“螺旋藻”产品。120多种有固氮作用,不利方面：湖泊富营养化和海水赤潮，有的产毒素致癌。,蓝细菌特点,1.分布广。河流、湖泊、海洋等水体或与植物共生;2.形态差异大 3.细胞中有叶绿素a，进行产氧型光合作用 4.营养简单，对环境条件的要求非常宽泛,有“先锋生物”之称.多数固氮;5.能分泌粘液层，抵抗干旱 6.有的有气泡，使之漂浮在水体光线充足地方7.构造与G相似，含叶绿素、藻胆素和固定CO2羧酶体。,细胞形态多样，大体分：1）二分裂产生的单细胞，如：粘杆蓝细菌属 2）复分裂产生的单细胞，如：皮果蓝细菌属 3）异形胞的菌丝，如：鱼腥蓝细菌属 4）无异形胞菌丝，如：颤蓝细菌属 5）分枝状菌丝，如：飞氏蓝细菌属,蓝细菌细胞形态,异形胞（heterocyst）：一般存在于成丝状生长的种类中，位 于细胞链的中间或末端，数目少而不定。光学显微镜下壁厚、色浅，与邻近细胞间有孔道相通。固氮场所。静息孢子：厚壁细胞，休眠构造，可以萌发成营养体。链丝段（hormogonia）：长形细胞断裂而成的短片段，具有 繁殖功能。,蓝细菌细胞的几种特化形式,无CW，介于独立生活和细胞内寄生之间的最小型原核生物。人或动物的致病菌，引起组织培养污染。有些是腐生种类。生活在污水、土壤或堆肥。侵染植物的称为类支原体（Mycoplasma-like organisms,MLO）,支原体（Mycoplasma）,病原微生物：立克次氏体，枝原体，衣原体,1.细胞很小，150300nm，光镜勉强可见 2.形成菌落小，0.1-1mm,呈现“油煎蛋”形菌落 3.无CW，G、形态易变、过滤除菌其有滤过性，对渗透压敏感。CM含甾醇 4.二分裂和出芽繁殖 5.可在营养丰富的培养基上人工培养。6.在好氧和厌氧条件下都可生长。7.基因组小，为大肠杆菌的1/41/5，0.61.1Mb 8.对抑制蛋白合成和破坏含甾体CM的抗生素敏感,特点：,支原体（Mycoplasma）,无CW，柔软，可以通过细菌滤器,1909年美国医生Ricketts发现，专性寄生真核细胞的G。,立克次氏体（Rickettsia）,H.T.Ricketts 1909年，首次发现斑疹伤寒的病原体，并因研究此病而牺牲，1916年人们以他的名字命名这类病原体作为纪念。,人类斑疹伤寒、Q热等的病原体，寄生虱、蚤消化道上皮细胞,1）Cell较大，直径0.30.60.82.0m，光镜可见；2）形态多样，球状、杆状、丝状；3）有CW，G-反应；4）专性寄生，常见寄主：跳蚤、螨虫、虱子等节肢动物 5）二分裂繁殖；6）对四环素、青霉素等抗生素敏感；7）产能途径不完整；8）对热敏感；9）可培养在鸡胚、敏感动物的组织培养物上；10）基因组小，如普氏立克次氏体1.1Mb,立克次氏体（Rickettsia）特点,立克次氏体（Rickettsia）的传播,主要以节肢动物（虱、蜱、螨等）为媒介，寄生在它们的消化道表皮细胞中，然后通过节肢动物叮咬和排泄物传播给人和其他动物。,真核细胞内专性能量寄生的G菌。,衣原体（Chlamydia）,在宿主细胞内观察到的 衣原体微菌落（microcolony）,1）有细胞构造 2）含RNA和DNA 3）有CW（无肽聚糖）4）缺乏产能酶系，需严格寄生 5）二分裂 繁殖6）对抑制细菌的抗生素和药物敏感 7）只能鸡胚、小鼠腹腔或Hela活体培养,衣原体（Chlamydia）特点,衣原体的生活史十分独特。具有感染力的细胞称作原体。可通过吞噬作用进入细胞，生长并转化成无感染力的始体，在细胞内繁殖，又重新转化成原体，释放出细胞，感染新的宿主。,(EB),IB,RB,支原体、立克次氏体、衣原体与细菌、病毒的比较,1、什么是放线菌？放线菌有哪些应用？2、什么叫基内菌丝、气生菌丝和孢子丝？它们之间有何联系？3、放线菌如何繁殖？4、放线菌的菌落有何特点？,复习题：,