环境工程微生物教案.docx

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环境工程微生物教案

 

《环境工程微生物学》教案

 

 

 

课程名称:

 环境工程微生物学  

**** 佘秋生

 

环境工程微生物学绪论

讲授人:

佘秋生

学时:

2

教学方法:

讲授

教学手段:

板书、多媒体

教学目的:

1、认识微生物

2、了解环境与环境工程面临的问题、可持续发展与微生物

3、了解环境工程微生物学的研究对象与任务

4、微生物的发展史

重点难点:

建立环境工程微生物学的基本认识

教学内容:

第一节、微生物概述

一、微生物的概念

一类形态微小.结构简单.单细胞或多细胞的低等生物的通称.包括病毒、细菌、真菌、原生动物和藻类等.其大小用微米(um)表示.

二、微生物的分类

为了识别和研究微生物,各种微生物按其客观存在的生物属性及它们的亲缘关系,有次序地分门别类排列成一个系统,从大到小,按界、门、纲、目、科、属、种等分类.

最小的分类单位,具有一定的自然分布区和一定的生理形态的生物类群,是生物进化和自然选择的产物,同一种中的各个个体具有相同的遗传性状,而且彼此交配可以产生后代.

三、微生物的命名

命名原则:

微生物的命名是采用生物学中的二名法,即用两个拉丁文命名一个微生物的种.

命名方法:

这个种的名称是由一个属名和一个种名组成,属名和种名都用斜体字表示,属名在前,用拉丁文名词表示,第一个字母大写.种名在后,用拉丁文的形容词表示,第一个字母小写.

为了避免同物异名或同名异物,在微生物的名称后面缀上命名人的姓.

如果只将细菌鉴定到属而没有到种,则该细菌的名称只有属名,没有种名.

四、原核微生物

原核微生物的核很原始,发育不全,只是DNA链高度折叠形成的一个核区,没有核膜,核质裸露与细胞质没有明显的界限,称为拟核或似核,也没有细胞器,不进行有丝分裂.原核微生物包括细菌.古菌.放线菌.蓝细菌.立克次氏体.支原体.衣原体和螺旋体等.

五、真核微生物

真核微生物有发育完好的细胞核,核内有核仁和染色质.有核膜将细胞核和细胞质分开,使两者有明显的界限.有高度分化的细胞器,如线粒体.中心体.高尔基氏体.内质网等.进行有丝分裂.包括除蓝藻以外的藻类.酵母菌.霉菌.原生动物.微型后生动物等。

六、微生物的性质

(一)体积小、面积大

(二)吸收多、转化快

(三)生长旺、繁殖快

(四)适应强、易变异

(五)分布广、种类多

第二节环境与环境工程面临的问题、可持续发展与微生物

50亿年前,地球是无氧环境,由于蓝藻的作用,使地球变为有氧环境,才有好氧生物的出现.

随着人类的发展,社会的进步,环境污染越来越严重,已成为各国关注的问题.

八大公害

可持续发展观念的提出:

1987年挪威首相布伦特兰在其发表的文章“我们共同的未来”中提出.其意义是:

当代人类的发展,应该是既满足当代人的需求,又不危及后代人满足其需求的发展。

第三节环境工程微生物学的研究对象与任务

环境工程微生物学:

在微生物学的基础上,研究和环境有关的微生物学科。

一、研究对象

1微生物基础

2不同环境中的微生物及其生态

3卫生细菌学

4物质循环与转化

5生物净化原理

二、研究任务

1充分利用有益微生物资源为人类造福;

2防止、控制、消除微生物的有害活动,化害为益。

第四节人类对微生物世界的认识史

一、一个难以认识的微生物世界

1个体过于微小

2群体外貌不显

3种间杂居混生

4形态与作用后果间很难被人认识

二、微生物学发展史

朦胧阶段(史前期:

公元前8000-公元1676年)

形态描述阶段(初创期:

公元1676-1860年)

生理水平研究阶段(奠基期:

公元1861-1897年)

生化水平研究阶段(发展期:

公元1897-1953年)

分子生物学发展阶段(成熟期:

公元1953年以后)

三、微生物学与其他学科

1微生物与农业

微生物饲料

农用抗菌素

生物农药

生物菌肥

2微生物能源

3微生物饲料

菌体蛋白饲料

饲料酵母

维生素饲料

发酵饲料

青贮饲料

4农用抗菌素

某些微生物能够产生具有抑制或杀死植物病原菌的物质,该物质称农用抗菌素。

5生物菌肥

主要是根瘤菌肥即含固氮菌活菌的肥料。

6污水处理

高效微生物污水处理技术,其方法是通过化学或辐照的方法筛选出无毒、无致病性、“能吃污水”的高效微生物(HEM)、然后投放到污水处理现场,使污水得到净化。

该技术可用于处理城市污水、酿造废水、屠宰废水等各种可生物降解的污水。

安全可靠、操作简单,处理效率比传统方法提高50%以上,投资及运行费用降低20-30%,特别适合经费短缺的中小城市、乡村及厂矿使用,并可用于改造老的污水处理设施,使之重新获得新生。

四、微生物的作用

1微生物与粮食

  粮食生产是全人类生存中至关重要的大事。

微生物在提高土壤肥力、改进作物特性(如构建固氮植物)、促进粮食增产、防治粮食作物的病虫害、防止粮食霉腐变质以及把多余粮食转化为糖、单细胞蛋白、各种饮料和调味品等方面,都可大显身手。

2微生物与能源

(1)把自然界蕴藏量极其丰富的纤维素转化成乙醇;

(2)利用产甲烷菌把自然界蕴藏量最丰富的可再生资源转化成甲烷;

(3)利用光合细菌、蓝细菌或厌氧梭菌等微生物生产“清洁能源”--氢气;

(4)通过微生物发酵产气或其代谢产物来提高石油采收率;

(5)研制微生物电池使之实用化。

3微生物与资源  

微生物能将地球上永无枯竭的纤维素等可再生资源转化成各种化工、轻工和制药等工业原料。

 

传统的:

乙醇、丙醇、丁醇、乙酸、甘油、乳酸、苹果酸等;

现代的:

水杨酸、乌头酸、丙烯酸、已二酸、丙烯酸、长链脂肪酸、亚麻酸油和聚羟基丁酸酯(PHB)等;

另外,微生物在金属矿藏资源的开发和利用上也有独特的作用。

4微生物与环境保护

  利用微生物肥料、微生物杀虫剂或农用抗生素来取代会造成环境恶化的各种化学肥料或化学农药;  

  利用微生物生产的PHB(聚羟基丁酸酯)制造易降解的医用塑料制品以减少环境污染;

  利用微生物来净化生活污水和有毒工业污水;利用微生物技术来监察环境的污染度,如用艾姆氏法检测环境中的“三致”物质;

  利用EMB培养来检查饮水的肠道病原菌等。

5微生物与人类健康

  防治这类疾病的主要手段又是各种微生物产生的药物:

抗生素、干扰素和白细胞介素等高效药物纷纷转向由“工程菌”来生产。

  与人类生殖、避孕等密切相关的甾体激素类药物

  此外,一大批与人类健康、长寿有关的生物制品,如疫苗、类毒素等均是微生物产品。

学习本课程的主要参考书

周德庆.微生物学教程,北京:

高等教育出版社,1993

沈萍主编.微生物学,北京:

高等教育出版社,2000

李建政主编.水处理微生物学,北京:

化工出版社,2003年

参考教学网站(课件)

1.武汉大学微生物学教学网站

2.江南大学微生物学教学网站

3.华中农业大学微生物学微生物教学网站

4.长春师范学院微生物学网络课程

5.华南师范大学微生物学教学网站

6.安徽科技学院微生物学网站

7.江西农业大学精品课程

8.西北农林科技大学微生物学教学网站

9.山东大学生命科学院微生物学教学网站

 

第一章非细胞结构的超微生物-病毒

讲授人:

佘秋生

学时:

2

教学方法:

讲授

教学手段:

板书、多媒体

教学目的:

了解非细胞结构的超微生物-病毒的分类、形态、结构、复制

重点难点:

建立与环境工程微生物学有关病毒的基本认识

教学内容:

一、病毒定义

病毒是一类超显微的非细胞生物,每一种病毒只含有一种核酸;它们只能在活细胞内营专性寄生,靠其宿主代谢系统的协助来复制核酸、合成蛋白质等组分,然后再进行装配而得以增殖;在离体条件下,它们能以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵染活性。

二、病毒的特点

病毒在寄主细胞外,不能独立地进行代谢和繁殖,它们是严格的寄生物,与其它生物相比有明显不同,具有其本身的特点。

1形体极其微小,必须在电子显微镜下才能观察,一般都可通过细菌滤器。

2没有细胞构造,故也称分子生物。

3其主要成分仅有核酸和蛋白质两种。

4每一种病毒只有一种核酸,不是DNA就是RNA。

5既无产能酶系也无蛋白质合成系统。

6在宿主细胞的协助下,通过核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖,不存在个体的生长和二分裂法等细胞繁殖方式。

7在宿主的活细胞内营专性寄生。

8在离体条件下,能以无生命的化学大分子状态存在,并可形成结晶。

9经提纯的病毒结晶能保持侵染力。

人类传染病中,约70—80%属于病毒病,每一种植物至少有一种病毒引起的病害。

引起人类疾病的病毒相当多,如肝炎,胆囊炎,狂犬病,爱滋病,风湿关节炎等,也有多种病毒可以致人癌症。

10对一般抗生素不敏感,但对干扰素敏感。

迄今,还未发现一种药剂或抗菌素对人、动植物体内病毒有效的药物,也没有一种药剂能杀死细胞体内的病毒而又不伤害寄主。

经提纯分离在体外的病毒结晶,用不少的药物都可杀死,但寄主细胞内的病毒均不敏感。

三、病毒的分类

1根据专性寄主分类:

植物病毒、动物病毒、细菌病毒(噬菌体)、放线菌病毒(噬放线菌体)、藻类病毒、真菌病毒。

动物病毒寄生在人体和动物体内引起人和动物疾病:

如流行性感冒、水痘、麻疹、腮腺炎、乙型脑炎、脊髓灰质炎、甲型肝炎、乙型肝炎、天花、爱滋病等。

植物病毒引起植物疾病:

烟草花叶病、番茄丛矮病等。

噬菌体寄生在细菌体内引起细菌疾病。

用蓝细菌噬菌体控制水华。

2根据核酸分类:

DNA病毒和RNA病毒。

四、病毒形态结构和化学组成

1病毒的大小和形态

测量的单位是纳米,多数病毒粒子的直径在100nm左右。

不同病毒大小差别较大。

病毒的形态主要有球形、杆形、砖形等、蝌蚪形等。

2病毒的化学组成和结构

由于病毒是非细胞生物,故单个病毒个体不能称作“单细胞”,这样,就产生了病毒粒子(virion)的名词。

病毒粒子有时也称病毒颗粒(virusparticle),是指成熟的、结构完整的单个病毒。

病毒粒子的主要成分是核酸和蛋白质。

核酸位于病毒粒子的中心,构成了它的核心(核酸内芯)或基因组;蛋白质包围在核心周围,构成了病毒粒子的衣壳。

衣壳是病毒粒子的主要支架结构和抗原成分,对核酸有保护作用。

衣壳是由许多在电镜下可辨别的形态学亚单位——衣壳粒所构成。

核心和衣壳合在一起称为核衣壳,它是任何病毒(真病毒)所必须具备的基本结构。

有些较复杂的病毒,在其核衣壳外还被一层由类脂或脂蛋白组成的被膜包裹着。

有时,被膜上还长有刺突等附属物。

病毒蛋白质的功能:

保护病毒使其免受环境因素的影响;决定病毒感染的特异性;使病毒与敏感细胞表面特定部位有特异亲和力,病毒可牢固的附着在敏感细胞上;病毒蛋白质还有致病性、毒力和抗原性。

动植物病毒核酸类型:

dsDNA,ssDNA,dsRNA,ssRNA。

病毒核酸含量占1-5%不等,如感冒病毒核酸占1%,蛋白质占99%。

TMV核酸占5%,蛋白质占95%。

核酸可用物理、化学方法分离出来,分离出的核酸仍具有侵染力。

病毒核酸的功能:

决定病毒遗传、变异和对敏感宿主细胞的感染力。

由于衣壳粒的排列组合不同,使病毒有三种对称性构型。

立体对称型(主要是20面体);螺旋对称型;复合对称型。

五、病毒的繁殖

1以噬菌体为例。

有如下四步:

吸附、侵入、复制、聚集和释放。

(1)吸附:

是噬菌体与细菌表面受体发生特异性结合的过程,其特异性取决于噬菌体蛋白与宿主菌表面受体分子结构的互补性。

(2)侵入:

噬菌体吸附在细菌细胞壁的受体上以后,核酸注入细菌细胞中,蛋白质壳体留在外面。

从吸附到侵入,时间间隔很短,只有几秒到几分钟。

(3)核酸复制:

噬菌体核酸进入寄主细胞后,操纵寄主细胞的代谢机能,大量复制噬菌体核酸,但不形成带壳体的粒子,称为潜育期。

(4)聚集和释放:

寄主细胞合成噬菌体壳体形成完整的噬菌体粒子。

噬菌体粒子成熟,引起寄主细胞的裂解释放出病毒粒子。

随种类不同,一个寄主细胞释放10~1000个噬菌体粒子。

2噬菌体的类型

根据噬菌体与宿主菌的相互关系,噬菌体可分为两类:

毒性噬菌体(virulentphage):

能在宿主细胞内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌。

温和噬菌体(temperatephage):

噬菌体基因与宿主染色体整合,不产生子代噬菌体,但噬菌体DNA能随细菌DNA复制,并随细菌的分裂而传代。

温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合,并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中,不引起细菌裂解。

整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌体(prophage),带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌(lysogenicbacterium).

前噬菌体偶尔可自发地或在某些理化和生物因素的诱导下脱离宿主菌基因组而进入溶菌周期,产生成熟噬菌体,导致细菌裂解。

温和噬菌体这种产生成熟噬菌体颗粒和溶解宿主菌的潜在能力,称为溶原性(lysogeny)。

温和噬菌体可有三种存在状态:

A.游离的具有感染性的噬菌体颗粒;B.宿主菌胞质内类似质粒形式的噬菌体核酸;C.前噬菌体。

某些前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变,这称为溶原性转换(lysogenicconversion)。

六、病毒的培养

1病毒的培养特征

在细菌培养液中,细菌被噬菌体感染,细胞裂解,浑浊的菌悬液变成为透明的裂解溶液。

在固体培养基上形成噬菌斑。

将少量噬菌体与大量宿主细胞混合后,将此混合液与45℃左右的琼脂培养基在培养皿中充分混匀,铺平后培养。

经数小时至10余小时后,在平板表面布满宿主细胞的菌苔上,可以用肉眼看到一个个透亮不长菌的小圆斑,这就是噬菌斑(plaque)。

每一个噬菌斑一般是由一个噬菌体粒子形成的。

当一个噬菌体侵染一个敏感细胞后,隔不久即释放出一群子代噬菌体,它们通过琼脂层的扩散又侵染周围的宿主细胞,并引起它们裂解,如此经过多次重复,就出现了一个由无数噬菌体粒子构成的群体-噬菌斑(plaque)。

噬菌斑的形成与细菌菌落的形成有点相似,所不同的只是噬菌斑更像一个“负菌落”。

噬菌斑的形成可用于检出、分离、纯化噬菌体和进行噬菌体的计数。

2病毒的培养基:

病毒是专性寄生在活的敏感宿主细胞内才能生长繁殖的微生物。

因此病毒的培养基要求苛刻,专一性强。

敏感细胞要求具备以下条件:

(1)必须是活的敏感宿主或是活的敏感宿主组织细胞;

(2)能够提供病毒附着的受体;

(3)敏感细胞内没有破坏特异性病毒的限制性核酸内切酶,病毒进入细胞就可生长繁殖。

不同种类的病毒培养基是不同的。

脊椎动物病毒的培养基:

人胚组织细胞、人组织细胞、人肿瘤细胞、动物组织细胞、鸡鸭胚细胞、敏感动物。

植物病毒的培养基:

与之相应的敏感植株和敏感的植物组织。

噬菌体的培养基:

相应的敏感细菌。

3病毒的培养

动物病毒:

动物接种、鸡胚接种和组织培养技术

噬菌体:

双层琼脂法培养

七、病毒对物理化学因素的抵抗力

物理因素:

对病毒影响最大的物理因素是温度、光和干燥。

温度:

在宿主细胞外的病毒大多数在55-65℃范围内不到1h灭活。

高温使病毒的核酸和蛋白质衣壳受损伤,蛋白质的变性作用阻碍了病毒吸附到宿主细胞上,削弱了病毒的感染力。

低温不会灭活病毒,通常在-75℃保存病毒。

紫外辐射:

有灭活病毒的作用。

灭活的部位是病毒的核酸,形成胸腺嘧啶二聚体。

大多数肠道病毒对可见光很敏感而被杀死,称为“光灭活作用”。

X射线、r射线也有灭活作用。

干燥:

干燥也是控制环境中病毒的重要因素。

在土壤中,水分含量低于10%时,病毒会迅速灭活。

化学因素:

1体内灭活:

抗体、干扰素

2体外灭活:

破坏蛋白质的化学物质:

酚、低离子强度环境

破坏核酸的化学物质:

甲醛、亚硝酸、氨

影响脂类的化学物质:

醚、SDS、氯仿、去氧胆酸

 

第二章原核微生物

讲授人:

佘秋生

学时:

4

教学方法:

讲授

教学手段:

板书、多媒体

教学目的:

1、了解原核微生物的分类、形态、结构、生长及繁殖等特点

2、了解微生物观察方法-显微镜、染色

重点难点:

原核微生物的分类、形态、结构的基本认识

第一节细菌

一、细菌的个体形态、大小与染色

1细菌的外形与大小

常见的三种细菌典型形态:

球菌、杆菌、螺旋菌。

(1)球菌:

球形的细菌,大小为0.5~2.0μm

球菌有单球菌(脲微球菌)、双球菌(肺炎链球菌)、链球菌(乳链球菌)、四联球菌(四联微球菌)、八叠球菌(甲烷八叠球菌)、葡萄球菌(金黄色葡萄球菌)。

(2)杆菌:

细胞呈杆状或圆柱状,菌体直或稍弯,粗短或细长。

末端钝圆、尖、膨大或平裁状。

直径在0.5~1um×1~5um(宽径×长)。

杆菌有单杆菌、双杆菌、链杆菌

(3)螺旋菌:

细胞呈弧形的称为弧菌,其中若菌体多于一个弯曲,其程度超过一圈,又称为螺旋菌。

直径在0.5~5um,长度不等。

自然界中杆菌最常见,球菌次之,而螺旋菌最少。

(4)丝状细菌:

分布在水生境,潮湿土壤和活性污泥中。

有铁细菌、硫磺细菌、球衣细菌等。

2细菌的染色

由于细菌的细胞极其微小又十分透明,因此用水浸片或悬滴观察法在光学显微镜下进行观察时,只能看到大体形态和运动情况。

若要在光学显微镜下观察其形态和主要构造,一般都要对它们进行染色。

革兰氏染色法:

该染色法由丹麦医生C.Gram于1884年创立。

分为初染、媒染、脱色和复染四步。

革兰氏染色的意义:

(1)通过这一染色,可把几乎所有的细菌分成革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两个大类。

因此是分类鉴定的重要指标。

(2)这两类细菌在细胞结构、成分、形态、生理、生化、遗传、免疫、生态和药物敏感性等方面都呈现出明显的差异,因此任何细菌只要先通过很简单的革兰氏染色,即可提供不少其他重要的生物学特性方面的信息。

二、细菌的结构

细菌是单细胞的,所有的细菌都有如下结构:

细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、细胞核物质。

部分细菌有特殊结构:

芽孢、鞭毛、荚膜、粘液层、菌胶团、衣鞘及光合作用层片等。

1细胞壁

细胞壁是包围在细菌体表最外层的、具有坚韧而带有弹性的薄膜。

它约占菌体的10%-25%。

(1)细胞壁的化学组成和结构

细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两大类,两者的化学结构和组成不同。

革兰氏阳性菌的细胞壁厚,其厚度为20~80nm,结构较简单,含肽聚糖、磷壁酸少量蛋白质和脂肪。

革兰氏阴性菌的细胞壁较薄,厚度为1nm。

其结构复杂,分外壁层和内壁层,外壁层又分三层:

最外层是脂多糖,中间是磷脂层,内层为脂蛋白。

内壁层含脂多糖,不含磷壁酸。

(2)细胞壁的功能

①保护原生质体免受渗透压引起的破裂作用;

②维持细菌的细胞形态;

③细胞壁是多孔结构的分子筛,阻拦某些分子进入和保留蛋白质在间质;

④使细胞具有致病性及对噬菌体的敏感性;

⑤为鞭毛提供支点,使鞭毛运动。

 

(3)革兰氏染色机理

①与细菌等电点有关:

革兰氏阳性菌的等电点为pH2~3,革兰氏阴性菌的为pH4~5。

可见,革兰氏阳性菌的等电点比革兰氏阴性菌低,说明革兰氏阳性菌带的负电荷比革兰氏阴性菌多。

它与草酸铵结晶紫的结合力大,用碘-碘化钾媒染后,两者的等电点均得到降低,但革兰氏阳性菌的等电点降低的多,故与草酸铵结晶紫结合得更牢固,对乙醇脱色的抵抗力更强。

它的菌体与草酸铵结晶紫、碘-碘化钾的复合物不被乙醇提取,呈紫色。

而革兰氏阴性菌与草酸铵结晶紫的结合能力弱,其菌体与草酸铵结晶紫、碘-碘化钾的复合物很容易被乙醇提取而呈现无色。

②与细胞壁有关:

革兰氏阳性菌的脂类物质的含量很低,肽聚糖的含量高。

革兰氏阴性菌相反,它的脂类含量高,肽聚糖含量低。

用乙醇脱色时,革兰氏阴性菌的脂类物质被乙醇溶解,增加细菌细胞壁的孔径及其通透性,乙醇容易进入细胞内将草酸铵结晶紫和碘-碘化钾复合物提取出来,使菌体呈现无色。

革兰氏阳性菌由于脂类物质含量极低,而肽聚糖含量高,乙醇既是脱色剂又是脱水剂,使肽聚糖脱水缩小细胞壁的孔径,降低细胞壁的通透性,阻止乙醇分子进入细胞,草酸铵结晶紫和碘-碘化钾的复合物被截留在细胞内而不被脱色,仍呈现紫色。

2原生质体

包括细胞质膜(原生质膜)、细胞质及其内含物、细胞核物质。

(1)细胞质膜

①细胞质膜及其化学组成

细胞质膜是紧贴在细胞壁的内侧而包围细胞质的一层柔软而富有弹性的薄膜。

它是半渗透膜。

它的重量占菌体的10%,含有60%~70%的蛋白质,含30%~70%的脂类和约20%的多糖。

②细胞质膜的结构

细胞质膜由上、下两层致密的着色层,中间夹一个不着色层组成。

不着色层是由具有正、负电荷,有极性的磷脂双分子层组成,是两性分子。

亲水基朝着膜的内、外表面的水向,疏水基在不着色区域。

蛋白质主要结合在膜的表面,有的位于均匀的双层磷脂层中,疏水基占优势。

膜表面的蛋白质还有多糖。

①②③④⑤

③细胞质膜的生理功能

细胞质膜的生理功能有:

①维持渗透压的梯度和溶质的转移;②细胞质膜上有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶,故可在膜的外表面合成细胞壁;③膜内陷形成的中间体含有细胞色素,可参与呼吸作用;④可在细胞质膜上进行物质代谢和能量代谢;⑤为鞭毛提供附着点。

(2)核糖体

核糖体是分散在细胞质中的亚微颗粒,由RNA和蛋白质组成,是合成蛋白质的场所。

其中RNA占60%,蛋白质占40%。

大肠杆菌可以分解出三种分子质量不同的RNA,16SRNA、23SRNA和5SRNA。

核糖体的沉降系数是70S(由50S和30S两个亚基组成)。

(3)细胞内含颗粒

气泡(水生细菌):

相当于鱼的鱼漂

异染颗粒:

可被甲苯胺染成紫红色。

化学本质—偏磷酸盐的聚合物。

功能:

磷源和能源性贮藏物。

聚-羟基丁酸(简称PHB)颗粒:

能量的贮存物;调节pH。

糖原和淀粉粒:

用作碳源和能源。

硫粒:

某些化能自养型硫细菌,贮存的能源物质

通常,一种细菌只含有一种或两种内含颗粒。

3拟核

细菌无核膜和核仁,故称原始核,亦称细菌染色体,由DNA组成。

由于高度紧密折叠,拟核只占菌体很小的一部分,在电子显微镜下看到的是一个透明的、不易着色的纤维状区域。

拟核携带全部或部分遗传信息,它的功能是决定遗传性状和传递遗传信息,是重要的遗传物质。

4荚膜、粘液层和菌胶团

(1)荚膜:

是一些细菌在其细胞表面分泌的一种粘性物质,把细胞壁完全包围住。

荚膜能相对稳定的附在细胞壁表面,使细菌与外界环境有明显的边缘。

荚膜不易着色,一般采用负染色法。

成分:

多糖、多肽和脂类,含水率在90%~98%。

①②③④⑤

功能:

①保护作用:

保护细菌免受干燥的影响,保护不受宿主吞噬细胞的吞噬。

②当缺乏营养时,荚膜可被用作碳源和能源。

③具荚膜的致病菌毒力强,失去荚膜的致病力下降。

④废水生物处理中的细菌荚膜有生物吸附作用,将废水中的有机物、无机物及胶体吸附在细菌体表面上。

(2)粘液层:

有些细菌不产生荚膜,其细胞仍可分泌粘性的多糖,疏松地附着在细菌细胞壁表面,与外界没有明显的边缘,则叫粘液层。

在废水生物处理过程中有生物吸附作用。

(3)菌胶团:

有些细菌由于其遗传特性决定,细菌之间按一定的排列方式粘集在一起,被一个公共的荚膜包围成一定形状的细菌集团叫做菌胶团。

菌胶团的形成是由这类细菌遗传特性所决定的。

菌胶团的形状有球形、蘑菇形、椭圆形、分支状、垂丝状及不规则形。

(4)衣鞘:

水生境中的丝状菌,如球衣菌属、纤发菌属、发硫菌属、亮发菌属等丝状体表面的粘液层或荚膜硬质化,形成一个透明坚韧的空壳,叫衣鞘。

5芽孢

某些细菌生长到一定阶段,在细胞

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