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______________________________________________________________________________________________________________ 《微生物學》教案 第一部分 學期授課計劃 一、授課班級 專業(yè)：藥物制劑技術(shù) 年級：11級 班級：1、2班 學生人數(shù)： 人 二、學時安排 總 學 時：51學時 理論學時：51學時 三、教學進度 序號 主要內(nèi)容 理論 實驗或?qū)嵺` 進度安排 1 緒論 2 2 第1章 細菌 6 6 3 第2章 放線菌 2 4 第3章 其他原核微生物 2 5 第4章 真菌 3 6 第5章 病毒 4 7 第6章 微生物的分布與消毒、滅菌 2 2 8 第7章 微生物的遺傳和變異 2 9 第8章 藥物制劑的微生物學檢查 2 2 10 第9章 微生物在制藥工業(yè)中的應用 2 2 11 第10章 制藥工業(yè)中的微生物控制 2 2 12 第11章 非特異性免疫 2 13 第12章 特異性免疫 2 14 第13章 變態(tài)反應 2 15 第14章 免疫學的實際應用 2 合計 37 14 四、教學目標 微生物學為藥劑專業(yè)的必修課，使學生掌握微生物學的基本概念、基本原理、基本理論及生命活動的規(guī)律，理解微生物的生命活動與其它生物之間的關(guān)系及與自然界和人類的關(guān)系，了解微生物在實際中的應用及微生物資源的開發(fā)利用，了解微生物學的研究進展和發(fā)展方向，了解微生物學的發(fā)展對現(xiàn)代生命科學的貢獻。在此基礎(chǔ)上突出微生物學在制藥工業(yè)中的重要地位，并注重理論聯(lián)系實際。 （一）能力目標： 1、掌握微生物顯微操作、形態(tài)鑒定、無菌操作、生長培養(yǎng)、分離純化等技能； 2、能夠從事臨床微生物學檢驗工作； 3、保證藥品質(zhì)量，研究、生產(chǎn)微生物藥物制劑，開發(fā)新藥等； 4、能綜合運用微生物基礎(chǔ)知識和技能進行微生物的生產(chǎn)培養(yǎng)和食品藥品衛(wèi)生指標檢測。 （二）知識目標： 1. 系統(tǒng)了解微生物學基礎(chǔ)理論知識； 2. 認識食品藥品生產(chǎn)和加工中主要細菌、酵母菌、霉菌等類群、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、繁殖方式； 3. 了解微生物所需營養(yǎng)物質(zhì)的種類、功能及其利用方式；掌握培養(yǎng)基的配制原則和方法； 4. 了解微生物生長的規(guī)律以及影響微生物生長的因素、微生物培養(yǎng)與生長測定方法、 菌種保藏的方法。 （三）職業(yè)思想素質(zhì)目標 1、培養(yǎng)善于自學和思考的能力； 2、培養(yǎng)理論聯(lián)系實際、嚴謹求實的科學態(tài)度，提高分析問題和解決問題的能力； 3、培養(yǎng)認真負責、一絲不茍的工作態(tài)度與習慣，加強職業(yè)道德意識； 4、培養(yǎng)團結(jié)協(xié)作的職業(yè)素質(zhì)。 五、教材及教學參考書 教材： 蔡 鳳主編《微生物學》，科學出版社，2012年出版. 參考書： 周德慶主編《微生物學》，高等教育出版社，2004年1月第一版. 六、考試安排 成績考核：閉卷考試，按五級制進行成績評定。 學期成績：平時考核30％；期中成績20%；期末考核50％，平時成績包括：考勤、作業(yè)、課堂測驗、實踐環(huán)節(jié)等。 第二部分 單元授課計劃 學習單元一 緒論 一、學習單元教學計劃 單元名稱 緒論 計劃學時 2 教學 目標 掌握微生物的概念、特點； 了解微生物的分類及微生物在自然界的地位； 了解微生物的作用及微生物學發(fā)展史。 重點 微生物的概念及微生物的主要類群；微生物學及微生物學研究的主要內(nèi)容；微生物及微生物學的重要性。 難點 難點：微生物的基本特征。 解決辦法 課堂講解、課堂互動、討論。 學時分配 模塊 教學內(nèi)容 學時 必備知識 微生物的概念、特點；微生物的分類及微生物在自然界的地位 2 總計 2  二、教學過程設(shè)計（1） 模塊名稱 必備知識——緒論 計劃學時 2 告知 介紹課程學時、任課教師、考試安排及課程主要內(nèi)容、參考書。 講授、提問 課件、板書演示 互動、發(fā)言 2min 教 學 基 本 內(nèi) 容 方法及手段 第一章 緒 論 第一節(jié) 微生物與病原微生物 微 生 物: 存在于自然界中，個體微小，結(jié)構(gòu)簡單，肉眼直接看不見，必須借助光學顯微鏡或電子顯微鏡放大數(shù)百倍、數(shù)千倍，甚至數(shù)萬倍才能觀察到的微小生物。 微生物的種類 非細胞型微生物 原核細胞型微生物 真核細胞型微生物 核酸（DNA/RNA） 非細胞型微生物 如：病毒（virus） 蛋白質(zhì) 核質(zhì) 原核細胞型微生物 細胞膜 細胞壁 如：細菌(Bacterium) 衣原體(Chlamydia) 支原體(Mycoplasma) 立克次體(Rickettsia) 螺旋體(Spirochete) 放線菌(Actinomycete) 細胞核 真核細胞型微生物 細胞質(zhì) 如：真菌(fungus) 細胞膜 細胞器 微生物與人類的關(guān)系 益 參與自然界中C、N、S等元素的循環(huán)。 農(nóng)業(yè)方面：殺蟲、造肥、固氮…… 工業(yè)方面：食品發(fā)酵、石油脫蠟…… 醫(yī)藥方面：制藥、正常菌群…… 害 引起人類及動植物病害 導致工業(yè)產(chǎn)品、農(nóng)副產(chǎn)品和 生活用品的腐爛和霉爛。 第二節(jié) 醫(yī)學微生物學 一、微生物學(microbiology) 是研究微生物的類型、分布、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、代謝、生長繁殖、遺傳、進化，以及與人類、動植物等相互關(guān)系的科學。 二、醫(yī)學微生物學發(fā)展史 1.實驗微生物學時期------微生物的發(fā)現(xiàn)及病原微生物學的建立 Leeuwenhoek----顯微鏡 Pasteur----巴氏消毒法 Koch----分離細菌，郭霍法則 Iwanovsky----煙草花葉病毒 Loeffler,Frosch----口蹄疫病毒 Walter-Reed----黃熱病毒 Twort----噬菌體 2.實驗微生物學時期---抗感染免疫、化學療法及抗生素的發(fā)現(xiàn) Jenner----牛痘預防天花 Pasteur----霍亂、炭疽、狂犬疫苗 Behring----白喉抗毒素 Ehrlich----體液抗體學說 Wright----體液免疫、細胞免疫 Ehrlich----砷凡納明 Fleming，F(xiàn)lorey----青霉素 3.現(xiàn)代微生物學時期 （1）新病原微生物的發(fā)現(xiàn) : 朊病毒，軍團菌，幽門螺桿菌，人類免疫缺陷病毒， 瘋牛病，埃博拉病毒，冠狀病毒，禽流感H5N1 （2）病原微生物致病性的認識 內(nèi)源性感染，細菌耐藥性，分子水平上的致病 機制的研究…… （3）微生物學診斷技術(shù) 快速、準確、簡易 ELISA，PCR…… （4）微生物的防治措施 新型疫苗的研制 : 核酸疫苗，基因工程疫苗…… 啟發(fā)式講授 多媒體教學 舉例說明 多媒體教學 重點講授 舉例說明 結(jié)合臨床病例介紹 歸納 一、 微生物的概念 二、 微生物特點 三、 微生物的分類及其在自然界中的地位 講授，引導學生共同總結(jié) 課件、板書演示 聽、看 5分鐘 作業(yè) 復習思考題 5分鐘 評價 學習單元二 細菌 一、學習單元教學計劃 單元名稱 細菌 計劃學時 10 教學目標 (1)掌握細菌的形態(tài)、革蘭氏染色。 (2)掌握細胞結(jié)構(gòu)和功能：一般結(jié)構(gòu)如細胞壁、細胞膜、擬核、細胞質(zhì)；特殊結(jié)構(gòu)如鞭毛、莢膜、芽孢。 (3)掌握青霉素的殺菌機理；了解細菌的分裂與繁殖。 (4)了解細菌的菌落 重點 細菌細胞結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與功能的適應；細菌的革蘭氏染色機理。 難點 細菌細胞壁的結(jié)構(gòu)；芽孢的形成及芽孢的抗性機理；細菌細胞結(jié)構(gòu)和功能的適應；細菌DNA復制與細胞分裂之間的關(guān)系。 解決辦法 課堂講解、課堂互動、討論。 學時分配 模塊 教學內(nèi)容 學時 必備知識 細菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)、細菌形態(tài)的檢查方法 2 細菌的生長與繁殖、細菌的新陳代謝 2 細菌的致病性、常見病原性細菌 2 實驗一 顯微鏡的使用與細菌形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察 2 實驗二 細菌的培養(yǎng)與接種 4 總計 12 二、教學過程設(shè)計（1） 模塊名稱 必備知識——細菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)、細菌形態(tài)的檢查方法 計劃學時 2 教 學 基 本 內(nèi) 容 方法及手段 第一節(jié) 細 菌 一、細菌的大小與形態(tài) 1.細菌的大小 ------觀察儀器：光學顯微鏡 測量單位：微米(μm) 球菌(coccus) 2.細菌的形態(tài)----- 桿菌(bacillus) 螺形菌(spiral bacterium) 二、 細菌的基本結(jié)構(gòu) （一）細胞壁(cell wall)------位于細菌細胞的最外層，包繞在細胞膜的周圍，組成較復雜，并隨不同細菌而異。 1. 用革蘭氏染色法可將細菌分為： 革蘭氏陽性菌（G+） 革蘭氏陰性菌（G-） 2.革蘭氏陽性菌細胞壁組分： (1)肽聚糖（peptidoglycan）-----多聚糖，細菌細胞壁中的主要成分，為原核細胞所特有。 粘肽（mucopeptide）/糖肽(glycopeptide)/胞壁質(zhì)(murein) 肽 聚糖骨架--- N-乙酰葡糖胺 ( N-acetylglucosamine ,G) N-乙酰胞壁酸 (N-acetylmuramic acid,M) 聚 L-丙氨酸 四肽側(cè)鏈-- D-谷氨酸 L-賴氨酸 糖 D-丙氨酸 五肽交聯(lián)橋---甘氨酸5 (2)磷壁酸（teichoic acid）-----由核糖醇或甘油殘基經(jīng)磷酸二酯鍵互相連接而成的多聚物；多個磷壁酸分子組成長鏈穿插于肽聚糖層中。 壁磷壁酸---通過磷脂與肽聚糖上的胞壁酸共價結(jié)合。 膜磷壁酸---與細胞膜外層上的糖脂共價結(jié)合。 (3)蛋白質(zhì)： 某些革蘭氏陽性菌表面尚有一些特殊的表面蛋白質(zhì)； 如：金黃色葡萄球菌---A蛋白（SPA）; A組鏈球菌---M蛋白 3.革蘭氏陰性菌細胞壁組分 (1).肽聚糖---由聚糖骨架和四肽側(cè)鏈組成。 僅有1~2層。 脂蛋白 (2).外膜 脂質(zhì)雙層 脂多糖 ①脂蛋白---外膜蛋白（out membrane protein OMP）; 孔蛋白:小分子通道 ②脂質(zhì)雙層---磷脂雙層 ③脂多糖(lipopolysaccharide LPS)--- Ⅰ.脂質(zhì)A（Lipid A）：糖磷脂。是細菌內(nèi)毒素的毒性和生物學活性的主要組分，無種屬特異性。 Ⅱ.核心多糖(core polysaccharide)：位于脂質(zhì)A的外層，有種屬特異性。 Ⅲ.特異多糖(specific polysaccharide)：由數(shù)個至數(shù)十個低聚糖重復單位組成的多糖鏈。具有種特異性。革蘭是陰性 菌的菌體抗原（O 抗原） 4.細胞壁的功能: 維持菌體形態(tài)。 抵抗?jié)B透壓的影響。參與細菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換。具有多種抗原表位，誘發(fā)機體免疫應答。 粘附宿主細胞，與細菌致病性有關(guān)。 5.細菌細胞壁缺陷型---細菌L型 細菌細胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)受到理化或生物因素的作用被破壞或合成被抑制后，在高滲環(huán)境下，仍可生存。 革蘭氏陽性菌→原生質(zhì)體; 革蘭氏陰性菌→原生質(zhì)球 (1)細菌L型的成因：溶菌酶，溶葡萄球菌素，青霉素，膽汁， 抗體，補體等。 (2)細菌L型的形態(tài)：大小不一，高度多形性。革蘭氏染色陰性。 (3)細菌L型的培養(yǎng)：高滲、低瓊脂、10%-20%血清、3%-5%NaCl、10%-20%蔗糖； 生長緩慢； 油煎蛋樣菌落； (4)細菌L型的致病性：引起慢性感染； （二）細胞膜（cell membrane 1．功能：參與細菌物質(zhì)轉(zhuǎn)運，生物合成，分泌、呼吸等生物學作用。 2.中介體 部分細胞膜內(nèi)陷、折疊、卷曲形成的囊狀物。功能： 擴大細胞膜面積；增加酶的含量和能量的產(chǎn)生。 （三）細胞質(zhì)（cytoplasm） 內(nèi)含核糖體、質(zhì)粒、胞質(zhì)顆粒等許多重要結(jié)構(gòu)。 1.核糖體（ribosome）:細菌合成蛋白質(zhì)的場所，游離存在于細胞質(zhì)中，每個細菌體內(nèi)可達數(shù)萬個。 沉降系數(shù)為70S（30S+50S）。 由RNA(66%)和蛋白質(zhì)（34%）組成。 核糖體RNA(rRNA)---23S, 16S, 5SrRNA; 抗生素作用位點 . 2.質(zhì)粒（plasmid）：染色體外的遺傳質(zhì)，存在于細菌細胞質(zhì)中。為閉合環(huán)狀的雙鏈DNA，帶有遺傳信息，控制細菌某些特定的遺傳性狀---菌毛;細菌素; 毒素;耐藥性. 3.胞質(zhì)顆粒:細菌細胞質(zhì)中含有多種顆粒，大多為儲藏的營養(yǎng)物質(zhì)，包括糖原、淀粉等多糖、脂類、磷酸鹽等。 當細菌生活環(huán)境中營養(yǎng)充足時,胞質(zhì)顆粒較多,養(yǎng)料和能源短缺時,顆粒減少 甚至消失。 異染顆粒（metachromatic granule） （四）核質(zhì)（nuclear material）:由單一密閉環(huán)狀DNA分子反復回旋卷曲盤繞組成的松散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。集中于細胞質(zhì)的某一區(qū)域。 無核膜、核仁和有絲分裂器。 是細菌的遺傳物質(zhì) 三、細菌的特殊結(jié)構(gòu) （一）莢膜（capsule）------細菌代謝過程中分泌在細胞壁外的一層粘液性物質(zhì)，能牢固地與細胞壁結(jié)合，厚度≤ 0.2 μm， 邊緣明顯。 微莢膜(microcapsule)---厚度< 0.2 μm者。 粘液層(slime layer)--邊界不明顯且易被洗脫者。 1.莢膜的化學組成：多糖；多肽；透明質(zhì)酸。 2.莢膜的形成：在人和動物的體內(nèi)或營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中易形成。在普通培養(yǎng)基上或連續(xù)傳代則易消失。 3.莢膜的功能：抗吞噬作用；粘附作用；抗有害物質(zhì)的損傷作用 （二）鞭毛(flagellum)------某些細菌表面附著的細長呈波狀彎曲的絲狀物。 根據(jù)鞭毛的數(shù)量、位置可將鞭毛菌分成四類：單毛菌；雙毛菌；從毛菌；周毛菌。 1．鞭毛的化學組成：蛋白質(zhì) 2．鞭毛的功能： (1)運動器官：有鞭毛的細菌在液體環(huán)境中能自由的運動。 (2)具抗原性：H 抗原，有特異性，對細菌的鑒別、分型有一定的意義。 (3)致病性：有些細菌的鞭毛與致病性有關(guān)。如:霍亂弧菌 （三）菌毛（pilus）------許多G-菌和少數(shù)G+菌菌體表面存在著一種比鞭毛更細、更短而直硬的絲狀物。與細菌的運動無關(guān)。 1.菌毛的化學組成：蛋白質(zhì) 2.菌毛的種類：普通菌毛（ordinary pilus） 性菌毛（sex pilus） 3.菌毛的功能： 普通菌毛--- 粘附作用與細菌的致病性密切相關(guān)。 如：大腸埃希氏菌的 I 型菌毛；腸產(chǎn)毒型大腸桿菌的定植因子（CFA/I） 性 菌 毛---傳遞遺傳物質(zhì)。 （四）芽孢(endospore/spore)-----某些細菌在一定環(huán)境條件下，能在菌體內(nèi)部形成一個圓形或卵圓形小體，是細菌的休眠形式。 產(chǎn)生芽孢的細菌都是G+菌。 不同細菌的芽孢形態(tài)、大小、位置有所差異，是鑒別細菌的指標之一。 1.芽孢的結(jié)構(gòu)：具多層膜結(jié)構(gòu) 2.芽孢的形成與發(fā)芽： (1) 芽孢的形成---細菌形成芽孢的能力是由菌體內(nèi)的芽孢基因決定的。 芽孢一般只在動物體外才形成。營養(yǎng)缺乏時易形成。 (2)芽孢的發(fā)芽---當環(huán)境適宜時，芽孢發(fā)育形成細菌的繁殖體。 3.芽孢的功能： 芽孢對熱、干燥、輻射、化學消毒劑等理化因素均有強大的抵抗力。 細菌繁殖體：80℃水中迅速死亡。 細菌芽孢：100℃沸水中，可存活數(shù)小時。 被炭疽桿菌芽孢污染的草原，傳染性可保持20~30年。 4. 細菌芽孢抵抗力強的原因： 芽孢含水量少，蛋白質(zhì)受熱后不易變性；芽孢具有多層致密的厚膜，理化因素不易進入；芽孢的核心和皮質(zhì)中含有吡啶二羧酸，DAP與Ca 2+結(jié)合生成的鹽能提高芽孢中各酶的熱穩(wěn)定性。 結(jié)合基礎(chǔ)物理學相關(guān)知識啟發(fā)式講授 多媒體教學 舉例說明 多媒體教學 重點講授 舉例說明 歸納 一、 細菌的基本結(jié)構(gòu) 二、 細菌的分類 三、 革蘭氏染色法機制 講授，引導學生共同總結(jié) 課件、板書演示 聽、看 5分鐘 作業(yè) 復習思考題 5分鐘 評價 二、教學過程設(shè)計（2） 模塊名稱 必備知識——細菌的生長與繁殖、細菌的新陳代謝 計劃學時 2 教 學 基 本 內(nèi) 容 方法及手段 四、細菌的理化性狀與新陳代謝 （一）細菌的能量代謝 發(fā)酵：以有機物為受氫體的生物氧化過程。 呼吸：以無機物為受氫體的生物氧化過程。 需氧呼吸—以分子氧為受氫體 厭氧呼吸—以其他無機物為受氫體 （二）細菌的新陳代謝 1.分解代謝產(chǎn)物和細菌的生化反應 2.合成代謝產(chǎn)物及其在醫(yī)學上的意義 （1）熱原質(zhì)（pyrogen）：細菌合成的注入人或動物體內(nèi)能引起發(fā)熱反應的物質(zhì)。G- 菌細胞壁脂多糖； 耐高溫；121e ，20min不被破壞；250e 高溫， 干烤才能破壞熱原質(zhì)。蒸餾法可除去熱原質(zhì)。 （2）毒素（toxin）: 外毒素—G+ 菌、少數(shù)G- 菌產(chǎn)生的、釋放到菌體外 的蛋白質(zhì)。重要的致病物質(zhì)。 內(nèi)毒素—G- 菌細胞壁脂多糖，菌體死亡崩解后游 離出來。重要的致病物質(zhì)。 （3）色素 ：有助于鑒別細菌；水溶性色素；脂溶性色素。 （4）抗生素：某些微生物代謝過程中產(chǎn)生的一類能抑制或殺死某些其他微生物或腫瘤細胞的物質(zhì)。多由放線菌和真菌產(chǎn)生。 （5）細菌素：某些細菌產(chǎn)生的具有抗菌作用的蛋白質(zhì)。 僅對親緣關(guān)系近的細菌有殺傷作用。 （6）維生素：細菌能合成某些維生素除供自身需用外，還能分泌至周圍環(huán)境中.維生素B,K. 五、細菌的生長繁殖與培養(yǎng) 1.細菌生長的環(huán)境因素 (1) 營養(yǎng)物質(zhì)：營養(yǎng)物質(zhì)充足，比例合適。 (2)氫離子濃度（pH）：pH 7.2~7.6 (3)溫 度：37℃ (4)氣 體：不同的細菌對氣體的需求有所差異。 專性需氧菌：具有完善的呼吸系統(tǒng)，需要氧分子作為受氫體以完成需氧呼吸，僅能在有氧的環(huán)境下生存。 如結(jié)核桿菌。 微需氧菌：在低氧壓（5％～6％）生長最好，氧壓大于10％對其有抑制作用。 如幽門螺桿菌。 兼性厭氧菌：兼有需氧呼吸和無氧發(fā)酵兩種功能，在有氧或無氧環(huán)境中都能生長，但以有氧時生長較好。如葡萄球菌。 專性厭氧菌：缺乏完善的呼吸酶系統(tǒng)，只能在無氧環(huán)境中進行發(fā)酵。 如破傷風桿菌。 專性厭氧菌厭氧生長的機制 : a.缺乏氧化還原電勢（Eh）高的呼吸酶 ---細胞色素和細胞色素氧化酶 只能在120mV以下的Eh時生長。 b.缺乏分解有毒氧基團的酶---超氧化物歧化酶(SOD)，觸酶或過氧化物酶。 2.生長方式與速度 (1)細菌個體的生長繁殖： 繁殖方式：二分裂繁殖，無性繁殖。 繁殖速度： 20~30min/代 代時---細菌分裂、數(shù)量倍增所需要的時間。 （2）細菌群體的生長繁殖：細菌生長曲線 à遲緩期：細菌的適應階段。該期菌體增大，代謝活躍，分裂遲緩，繁殖極少。 á對數(shù)期：生長迅速，菌數(shù)急劇上升，細菌的形態(tài)、染色性、生理活性等都較典型。 ?穩(wěn)定期：細菌繁殖速度減慢，死菌數(shù)逐漸增加。 細菌的形態(tài)、染色性、生理性狀有所改變。生成芽孢、外毒素、抗生素等 代謝產(chǎn)物。 ?衰亡期：死菌數(shù)>活菌數(shù) ，細菌形態(tài)顯著改變，生理代謝活動趨于停滯。 多媒體教學 探討性講授脂類的生理功能 舉例說明 多媒體教學 舉例說明 重點講授 歸納 講授，引導學生共同總結(jié) 課件、板書演示 聽、看 5分鐘 作業(yè) 復習思考題 5分鐘 評價 二、教學過程設(shè)計（3） 模塊名稱 必備知識——細菌的致病性、常見病原性細菌 計劃學時 2 教 學 基 本 內(nèi) 容 方法及手段 感染(infection)：微生物在宿主體內(nèi)生活時與宿主相互作用并導致不同程度的病理變化的過程。 *病原菌（pathogen）： 能使宿主致病的細菌。 *非病原菌（nonpathogen）：不能造成宿主致病的細菌。 *條件致病菌（conditioned pathogen）：正常情況下不致病，在某些條件改變的特殊情況下可以致病。 *致病性(pathogenicity):病原微生物能引起感染的能力。 *毒力（virulence）：致病菌的致病性強弱程度。 *半數(shù)致死量(median lethal dose,LD50) 半數(shù)感染量(median infective dose,ID50)、；在規(guī)定時間內(nèi)，使一定體重或年齡的某種動物半數(shù)死亡或感染所需要的最小細菌數(shù)或毒素量。 一、細菌的致病機制 (一)侵襲力(invasiveness)：致病菌能突破宿主皮膚、粘膜生理屏障,進入機體并在體內(nèi)定植、繁殖和擴散的能力。 1.黏附與定植------表面結(jié)構(gòu) 莢膜: 具有抗吞噬和阻撓殺菌物質(zhì)的作用。 粘附素:使細菌粘附在敏感細胞的表面，利于細菌的定植、繁殖。與細菌的致病性密切相關(guān)。如菌毛； 脂磷壁酸等。 2.侵入――― 侵襲素：使細菌能夠侵入敏感細胞內(nèi)。 3.繁殖與擴散 侵襲性酶：利于細菌在組織中擴散；協(xié)助細菌抗吞噬。 如血漿凝固酶；透明質(zhì)酸酶；鏈激酶；鏈道酶；膠原酶等。 局部擴散：表層擴散；深層擴散 全身擴散：細菌入血 (二) 毒素 1.外毒素(exotoxin)： ?細菌在細胞內(nèi)合成后分泌至細胞外 ?毒性強 細胞毒 ?對機體的組織器官有選擇作用 神經(jīng)毒 ?蛋白質(zhì)；不耐熱 腸 毒 ?抗原性；刺激機體產(chǎn)生抗毒素。 外毒素經(jīng)甲醛處理可制成類毒素。 ?分子結(jié)構(gòu)為A-B模式 2.內(nèi)毒素(endotoxin) ? 菌體破裂后才釋放出來。 ?毒性弱。 ?脂多糖，耐熱，100e 1h不被破壞。 ?抗原性弱，抗體無中和作用；不能用甲醛脫毒為類毒素。 ?對組織無選擇性，引起的毒性作用大致相同。 u 發(fā)熱反應；v 白細胞反應；w 內(nèi)毒素血癥與內(nèi)毒素休克； x Shwartzman與DIC 二、細菌性感染的傳播 （一）細菌感染的來源 外源性感染（exogenous infection）：病人；帶菌者；病畜和帶菌動物。 內(nèi)源性感染(endogenous infection) 條件致病菌； 隱伏狀態(tài)存在于體內(nèi)的致病菌。 （二）傳播方式與途徑 v呼吸道傳播：肺結(jié)核；百日咳；軍團病 v消化道傳播：菌??；傷寒；霍亂；食物中毒。 v皮膚傳播：氣性壞疽；化膿性感染。 v性傳播：淋??；梅毒；鉤體病。 v人畜共患病的傳播：鼠疫；恙蟲病。 v 血液傳播：梅毒；傷寒。 v多途徑感染：有些致病菌的傳播可有呼吸道、消化道、皮膚創(chuàng)傷等多種途徑。 結(jié)核分支桿菌；炭疽芽孢桿菌。 三．細菌性感染的類型 （一）隱性感染(inapparent infection) 當宿主的抗感染免疫力較強，或入侵的病菌數(shù)量不多、毒力較弱，感染后對機體損害較輕，不出現(xiàn)或出現(xiàn)不明顯的臨床癥狀。又稱亞臨床感染。 隱性感染后，機體常可獲得足夠的特異性免疫力，能夠抗御相同致病菌的再次感染。 （二）顯性感染(apparent infection) 當宿主體抗感染的免疫力較弱，或侵入的致病菌數(shù)量較多、毒力較強，以致機體的組織細胞受到不同程度的損害，生理功能也發(fā)生改變，出現(xiàn)一系列的臨床癥狀和體征。 1. 按病情緩急不同分為：急性感染；慢性感染。 1）急性感染(acute infection)：發(fā)作突然，病程較短，一般是數(shù)日至數(shù)周。病愈后，致病菌從宿主消失。 如：腦膜炎球菌；霍亂球菌； 腸產(chǎn)毒性大腸桿菌等。 2）慢性感染(chronic infection)：病程緩慢，常持續(xù)數(shù)月至數(shù)年。 如：結(jié)核分支桿菌；麻風桿菌。 2. 按感染部位不同分為：局部感染；全身感染。 1）局部感染(local infection )： 致病菌侵入宿主體后，局限在一定部位生長繁殖引起病變。如癤 、癰等。 2）全身感染(systemic infection )：感染發(fā)生后，致病菌或其毒性代謝產(chǎn)物向全身播散引起全身性癥狀。 全身性細菌感染： j毒血癥 (toxemia)：細菌產(chǎn)生的外毒素進入血流，經(jīng)血液到達易感的組織和細胞引起特殊的毒性癥狀。如白喉、破傷風等。 k內(nèi)毒素血癥(endotoxemia)：革蘭氏陰性菌侵入血流，并在其中大量繁殖、崩解后釋放出大量內(nèi)毒素；或病灶內(nèi)大量革蘭氏陰性菌死亡、釋放出的內(nèi)毒素入血所致。 l菌血癥（bacteremia）：致病菌由局部進入血流，但未在血流中生長繁殖，只是短暫的一過性通過血循環(huán)到達體內(nèi)適宜部位后再進行繁殖而致病。 m 敗血癥(septicemia)：致病菌侵入血流后，在其中大量繁殖并產(chǎn)生毒性產(chǎn)物，引起全身性中毒癥狀。 ⑤ 膿毒血癥(pyemia)：化膿性細菌侵入血流后，在其中大量繁殖，并通過血流擴散至宿主體的其他組織或器官，產(chǎn)生新的化膿性病灶。 結(jié)合日常生活相關(guān)知識啟發(fā)式講授 多媒體教學 探討性講授維生素的生理功能 舉例說明 多媒體教學 舉例說明 重點講授 結(jié)合實際生活介紹 歸納 講授，引導學生共同總結(jié) 課件、板書演示 聽、看 5分鐘 作業(yè) 復習思考題 5分鐘 評價 二、教學過程設(shè)計（4） 模塊名稱 實踐操作——顯微鏡的使用與細菌形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察 計劃學時 2 步驟 教學內(nèi)容 教學方法 教學手段 學生活動 時間分配 告知 第一次進化學實驗室的注意事項 講授、提問 課件或板書演示 聽 10 導入 實驗室安全守則、學生實驗守則 講授、討論 課件或板書演示 聽、看 10 任務 1．學習并掌握普通光學顯微鏡的結(jié)構(gòu)和各部分的功能及使用方法。 2．學習并掌握油鏡的工作原理及使用方法。 講授、討論 教師示范 聽、看 25 訓練 把全班分成24組，每組2-3人進行操作練習 操作 教師指導 做 40 歸納 1．顯微鏡的基本結(jié)構(gòu) 現(xiàn)代普通光學顯微鏡由機械系統(tǒng)和光學系統(tǒng)兩大部分組成。 機械系統(tǒng)主要包括：鏡座、鏡臂、載物臺、轉(zhuǎn)換器、調(diào)節(jié)裝置等組成。 光學系統(tǒng)主要包括：物鏡、目鏡、聚光器、光源等組成。 講授，引導學生共同總結(jié) 課件或板書演示 聽、看 5分鐘 作業(yè) 實訓報告 評價 二、教學過程設(shè)計（5） 模塊名稱 實踐操作——細菌的培養(yǎng)與接種 計劃學時 4 步驟 教學內(nèi)容 教學方法 教學手段 學生活動 時間分配 任務 一、細菌的人工培養(yǎng) (一)常用培養(yǎng)基的制備 1、肉湯培養(yǎng)基： 2、普通瓊脂培養(yǎng)基 3、半固體培養(yǎng)基 4、血液瓊脂培養(yǎng)基 (二)細菌的接種方法 (三)細菌的培養(yǎng)方法 (四)細菌在培養(yǎng)基中的生長情況 講授、討論 教師示范 聽、看 25 訓練 把全班分成24組，每組2-3人進行操作練習 操作 教師指導 做 40 思考題 無菌培養(yǎng)應該注意的問題 討論、總結(jié) 課件或板書演示 說、聽 5分鐘 作業(yè) 實訓報告 評價 學習單元三 放線菌 一、學習單元教學計劃 單元名稱 放線菌 計劃學時 2 教學目標 了解: 放線菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)及在實際中的意義及常見病原性放線菌。 掌握：放線菌分泌的抗生素及應用。 重點 放線菌分泌的抗生素及應用。 難點 放線菌分泌的抗生素及應用。 解決辦法 課堂講解、課堂互動、討論。 學時分配 模塊 教學內(nèi)容 學時 必備知識 放線菌的生物學特征、重要的放線菌屬、病原性放線菌 2 總計 2 二、教學過程設(shè)計（1） 模塊名稱 必備知識——放線菌的生物學特征、重要的放線菌屬、病原性放線菌 計劃學時 2 教 學 基 本 內(nèi) 容 方法及手段 放線菌 (Actinomycete) 菌體形態(tài)為分枝的絲狀體，屬于原核微生物。放線菌革蘭氏染色都呈陽性反應，不運動，大部分是腐生菌，少數(shù)為寄生菌。放線菌對國民經(jīng)濟的重要性，在于它們是抗生素的主要產(chǎn)生菌，許多在臨床和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有使用價值的抗生素都是由放線菌產(chǎn)生的。放線菌還可用于生產(chǎn)各種酶和維生素，在甾體轉(zhuǎn)化、石油脫蠟、烴類發(fā)酵、污水處理等方面也有所應用。有的菌還能與植物共生，固定大氣氮。由于放線菌有很強的分解纖維素、石蠟、瓊脂、角蛋白和橡膠等復雜有機物的能力，故它們在自然界物質(zhì)循環(huán)和提高土壤肥力等方面有著重要的作用。此外，少數(shù)放線菌也能引起人，畜和植物疾病，如馬鈴薯瘡痂病和人畜共患的諾卡氏菌病等。 一、放線菌的形態(tài)構(gòu)造 放線菌的菌體為單細胞，最簡單的為桿狀或有原始菌絲，大部分放線菌由分枝發(fā)達的菌絲組成。菌絲無隔膜，菌絲直徑與桿狀細菌差不多，大約 1 μ m 。細胞壁中含有 N- 乙酰胞壁酸與二氨基庚二酸，而不含幾丁質(zhì)與纖維素。鏈霉菌屬 ( Streptomyces ) 是放線菌中發(fā)育較為高等的放線菌，這里以其為例來闡明放線菌的一般形態(tài)構(gòu)造。根據(jù)放線菌菌絲的形態(tài)與功能不同，分為基內(nèi)菌絲、氣生菌絲與孢子絲。 (一) 、基內(nèi)菌絲 基內(nèi)菌絲(substrate mycelium)又稱營養(yǎng)菌絲(vegetative mycelium)或初級菌絲 (primary mycelium)，生長于培養(yǎng)基內(nèi)，主要功能為吸收營養(yǎng)物。鏈霉菌基內(nèi)菌絲一般無隔膜，多分枝，直徑常在 0.2~1.0 μm 。有的無色，有的能產(chǎn)生色素，呈紅、橙、黃、綠、藍、紫、褐、黑等不同顏色。色素有水溶性的，也有脂溶性的。若是水溶性的色素，則可滲入培養(yǎng)基內(nèi)，將培養(yǎng)基染上相應的顏色；如是非水溶性的 ( 或脂溶性 ) 色素，則使菌落呈現(xiàn)相應的顏色。不同類型的放線菌基內(nèi)菌絲的形態(tài)特征有所區(qū)別，例如諾卡氏菌 ( Nocardia ) 基內(nèi)菌絲強烈彎曲如樹根狀，生長到一定菌令后，產(chǎn)生橫隔膜，并斷裂成不同形狀的桿菌體。又如束絲放線菌(Actinosynnema ) 基絲可參與氣絲一起扭成菌絲束，屹立在基質(zhì)表面，好似剛出土的“竹筍”狀等等。 (二) 、氣生菌絲  氣生菌絲 (aerial mycelium) 又稱二級菌絲 (secondary mycelium) 。由基內(nèi)菌絲長出培養(yǎng)基 外伸向空間的菌絲為氣生菌絲。在顯微鏡下觀察時，氣生菌絲體顏色較深，直徑較基內(nèi)菌絲粗，約 1~1.4 μm，直或彎曲，有的產(chǎn)生色素。各類放線菌能否產(chǎn)生菌絲體，取決于種的特征，營養(yǎng)條件和環(huán)境因子。 (三) 、孢子絲  放線菌生長至一定階段，在其氣生菌絲上分化出可以形成孢子的菌絲，為孢子絲。孢子絲的形狀以及在氣生菌絲上的排列方式，隨不同菌種而不同。孢子絲的形狀有直形、波浪形、螺旋形之分 ( 圖 1.25) 。螺旋狀孢子絲的螺旋結(jié)構(gòu)與長度均很穩(wěn)定，螺旋數(shù)目、疏密程度、旋 轉(zhuǎn)方向等都是種的特征。孢子絲的排列方式，有的交替著生，有的叢生或輪生。孢子絲從一點分出 3 個以上的孢子枝者，稱輪生枝。它有一級輪生和二級輪生之分。輪生類群的孢子絲多為二級輪生。這些特征，均為放線菌菌種鑒定的依據(jù)。 1.25 放線菌孢子絲的類型 孢子絲生長到一定階段斷裂為孢子，或稱分生孢子 (conidium) 。孢子有球形、橢圓形、桿形、瓜子形等不同形狀。在電子顯微鏡下可見孢子表面結(jié)構(gòu)，有的光滑、有的帶小疣、有的生刺或毛發(fā)狀。孢子常具有不同色素。孢子形狀、表面結(jié)構(gòu)、顏色等均為鑒定放線菌菌種的依據(jù)。 二、放線菌的繁殖與菌落特征 放線菌主要通過無性孢子及菌絲片段進行繁殖。用電子顯微技術(shù)和超薄切片的研究表明，放線菌通過產(chǎn)生橫隔膜的方式使孢子絲分裂成為一串分生孢子。孢子在適宜環(huán)境中吸收水分，膨脹萌發(fā)，長出 1~4 根芽管，形成新的菌絲體 ( 圖 1.26)。少數(shù)放線菌首先在菌絲上形成孢子囊，在孢子囊內(nèi)形成孢囊孢子。孢子囊可在氣生菌絲上形成，也可在營養(yǎng)菌絲上形成，或二者均可生成。孢子囊成熟后，釋放出大量孢囊孢子。孢囊孢子可萌發(fā)形成菌絲體。 圖 1.26 鏈霉菌的生活史簡圖 1. 孢子萌發(fā) 2. 基內(nèi)菌絲體 3. 氣生菌絲體 4. 孢子絲 5. 孢子絲分化為孢子 初級的放線菌如放線菌屬 (Actinomyces) 、分枝桿菌屬 (Mycobacterium) 只形成短小分枝或基內(nèi)菌絲并通過細胞分裂或菌絲斷裂來繁殖。放線菌的菌絲片段可形成新的菌絲體。在液體振蕩培養(yǎng)成工業(yè)發(fā)酵時很少形成分生孢子，因而液體發(fā)酵就是利用這一方式進行增殖的。 放線菌菌落在光學顯微鏡下觀察，周圍具放射狀菌絲。放線菌菌落因種類不同可分為兩類。一類是由產(chǎn)生大量分枝的氣生菌絲的菌種所形成的菌落，以鏈霉菌的菌落為代表。鏈霉菌菌絲較細，生長緩慢，菌絲分枝互相交錯纏繞，因而形成的菌落質(zhì)地致密，表面呈緊密的絨狀或堅實、干燥、多皺，菌落較小而不致廣泛延伸；營養(yǎng)菌絲長在培養(yǎng)基內(nèi)，所以菌落與培養(yǎng)基結(jié)合較緊，不易挑起或整個菌落被挑起而不致破碎。幼令菌落因氣生菌絲尚未分化成孢子絲，故菌落表面與細菌菌落相似而不易區(qū)分。當形成大量孢子布滿菌落表面時，就形成外觀為絨狀、粉末狀或顆粒狀的典型的放線菌菌落；有些種類的孢子含有色素，如與基內(nèi)菌絲的顏色不同，則使菌落表面與背面呈現(xiàn)不同顏色。另一類菌落由不產(chǎn)生大量菌絲體的種類形成，如諾卡氏菌的菌落，因其一般只有基內(nèi)菌絲，結(jié)構(gòu)松散，粘著力差，結(jié)構(gòu)呈粉質(zhì)狀，用針挑起則易粉碎。放線菌菌落常具土腥味。 三、放線菌的主要類群 (一) 、鏈霉菌屬 (Streptomyces)  鏈霉菌屬有發(fā)育良好的分枝狀菌絲體，菌絲無隔膜，直徑約 0.4-1 μ m ，長短不一，多核。菌絲體有營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲之分。孢子絲再形成分生孢子。鏈霉菌主要借分生孢子繁殖，其生活史見圖 1 · 26 。 已知的鏈霉菌屬的菌有千余種，大多生長在含水量較低、通氣良好的土壤中。鏈霉菌能分解纖維素、石蠟、蠟與各種碳氫化合物。鏈霉菌是產(chǎn)生抗生素菌株的主要來源。許多著名的常用的抗生素如鏈霉素、土霉素，抗腫瘤的博來霉素、絲裂霉素，抗真菌的制霉菌素，抗結(jié)核的卡那霉素，能有效防治水稻紋枯病的井岡霉素等，都是鏈霉菌屬的種的次生代謝產(chǎn)物。 (二) 、小單孢菌屬 (Micromonospora)  該屬菌基內(nèi)菌絲發(fā)育良好，多分枝，無橫隔，不斷裂，直徑為 0.3~0.6 μ m ，一般不形成氣生菌絲體。孢子單生，無柄，直接從基內(nèi)菌絲上產(chǎn)生，或在基內(nèi)菌絲上長出短孢子梗，頂端著生一個孢子 ( 圖 1. 27) 。 小單孢菌屬與鏈霉菌屬相比，菌絲體較細、無氣生菌絲；菌落小，一般為 2~3mm ，呈橙黃色或紅色，也有深褐、黑色、藍色者；菌絲生長力較弱，一般在 15~20 天便停止發(fā)育，生長溫度略高，一般為 32 ℃ ~37 ℃，所以很易區(qū)別開。 此屬多分布于土壤或堆肥中。慶大霉素即由棘孢小單孢菌 (Micromonospora echinospora)產(chǎn)生。 (三) 、諾卡氏菌屬(Nocardia) 諾卡氏菌在培養(yǎng)基上形成典型的菌絲體，菌絲纖細，多數(shù)彎曲如樹根狀，生長到十幾小時時開始形成橫隔膜，并斷裂成多形態(tài)的桿狀、球狀或帶叉的桿狀體。諾卡氏菌屬中大多數(shù)種無氣生菌絲，只有基內(nèi)菌絲，菌落禿裸；有的則在基內(nèi)菌絲體上覆蓋著極薄一層氣生菌絲，有橫隔，斷裂成桿狀 ( 圖 1.28) 。菌落比鏈霉菌的小，表面多皺，致密干燥，或平滑凸起不等，有黃、黃綠、紅橙等顏色。 利福霉素由地中海諾卡氏菌 (N.mediterranei) 產(chǎn)生。有些諾卡氏菌可用于石油脫蠟、烴類發(fā)酵以及污水處理中分解腈類化合物。 圖 1.27 小單孢菌的形態(tài) 圖 1.28 諾卡氏菌的形態(tài) ( Madigan et al., 2000) (四) 、放線菌屬(Actinomyces)  該屬僅有基內(nèi)菌絲，有橫隔，易斷裂成“ V ”形或“ Y ”形體。菌落污白色。一般為厭氧或兼性厭氧菌，因此，在 CO2 氣體存在下容易生長。放線菌屬多為致病菌。典型種為牛型放線菌 ( Actinomyces bovis ) ，原始發(fā)現(xiàn)于牛的顎腫病，通常見于動物口腔內(nèi)。另一個是衣氏放線菌 (Act.israeli)，寄生在人體上，可引起后顎骨瘤腫病和肺臟及胸部的放線菌病。 (五) 、游動放線菌屬 (Actinoplanes)  游動放線菌屬以基內(nèi)菌絲為主，有的有氣生菌絲，有的氣生菌絲少，菌絲有隔或無隔。在基內(nèi)菌絲上生孢囊梗，梗頂端生孢囊，孢囊成熟，釋放出有鞭毛、在水中能運動的游動孢子， 結(jié)合生活實踐啟發(fā)式講授 多媒體教學 舉例說明 多媒體教學 重點講授 舉例說明 詳細講解 結(jié)合實際生活介紹 歸納 講授，引導學生共同總結(jié) 課件、板書演示 聽、看 5分鐘 作業(yè) 復習思考題 5分鐘 評價 學習單元四 其他原核微生物 一、學習單元教學計劃 單元名稱 其他原核微生物 計劃學時 2 教學目標 了解藍細菌、螺旋體、立克次氏體、支原體、衣原體等等形態(tài)、結(jié)構(gòu)及重要意義。 重點 藍細菌、螺旋體、立克次氏體、支原體、衣原體等等形態(tài)、結(jié)構(gòu)及重要意義 難點 藍細菌、螺旋體、立克次氏體、支原體、衣原體等等形態(tài)、結(jié)構(gòu)及重要意義 解決辦法 課堂講解、課堂互動、討論。 學時分配 模塊 教學內(nèi)容 學時 必備知識 螺旋體、立克次氏體、支原體、衣原體 2 總計 2 二、教學過程設(shè)計（1） 模塊名稱 必備知識——螺旋體、立克次氏體、支原體、衣原體 計劃學時 2 教 學 基 本 內(nèi) 容 方法及手段 谷類食 一、 藍細菌 藍細菌 (cyanobacteria) 也稱藍藻或藍綠藻 (blue-green algae) 是一類能進行產(chǎn)氧光合作用的原核微生物。 藍細菌的形態(tài)差異很大，可分為 5 類： ① 由二分裂形成的單細胞，如粘桿菌屬； ② 由復分裂形成的單細胞，如皮果藍細菌屬； ③ 由二分裂形成絲狀細胞，如藍細菌屬； ④ 產(chǎn)生異形胞的絲狀細胞，如魚腥藍細菌屬； ⑤ 分枝的菌絲，如飛氏藍細菌屬。藍細菌個體細胞比細菌大，一般直徑為 3~10 μ m ，最小的為 0.5~1μm( 如細小聚球藍細菌)，最大的可達 60μm ，如巨顫藍細菌 ，這也是迄今已知的最大的原核生物細胞。 藍細菌細胞壁與革蘭氏陰性菌的化學成分相似，由多粘復合物 ( 肽聚糖 ) 構(gòu)成，含有二氨基庚二酸 (DAP) 。與其他原核生物相比，在化學組成上，藍細菌最獨特之處是含有由兩個或多個雙鍵組成的不飽和脂肪酸，而細菌差不多都含有飽和脂肪酸和單一飽和的脂肪酸 ( 一個雙鍵 ) 。 藍細菌是光合微生物，其光合內(nèi)膜有兩種不同的結(jié)構(gòu)。某些單細胞的藍細菌，其光合反應中心和電子傳遞系統(tǒng)位于細胞質(zhì)膜上，而藻膽色素則位于細胞質(zhì)膜下面的內(nèi)褶層中。但大多數(shù)藍細菌的光合色素位于一種稱為類囊體 的片層膜中。在類囊體中含有葉綠素 a 、類胡蘿卜素和光合電子傳遞鏈的有關(guān)組分，這些細菌的光合過程包含光合反應系統(tǒng)Ⅰ和Ⅱ，而且是產(chǎn)氧的。在類囊體的外表面整齊地排列著藻膽蛋白體顆粒，其中含有藻膽蛋白。藻膽素 是一類水溶性的色蛋白，在光合作用中起輔助色素的作用，是藍細菌所特有的。藻膽素又包括藻藍素和藻紅素兩種，這些色素量的比例會因生長環(huán)境條件，尤其是光照條件的變化而改變，藍細菌的顏色也因而有所改變。大多數(shù)藍細菌細胞中，以藻藍素占優(yōu)勢，使細胞呈特殊的藍色，故稱藍細菌。藻膽素的功能是吸收光能，并把它轉(zhuǎn)移到光合系統(tǒng)Ⅱ中，而葉綠素 a 則在光合系統(tǒng)Ⅰ中發(fā)揮其作用。 許多藍細菌的細胞質(zhì)中有氣泡 (gas vesicle) 存在，其作用可能是使菌體漂浮，并使菌體能保持在光線最多的地方，以利光合作用。 在藍細菌絲狀體中，還可以看到比一般營養(yǎng)細胞稍大一些，比較透亮的細胞，稱異形胞 (heterocyst) 。呈圓形，處于絲狀體中間或頂端。所有含有異形胞的種都能固氮。 由于異形胞僅含少量藻膽素，缺乏光合系統(tǒng)Ⅱ，它們不產(chǎn)生氧氣或固定 CO2 。這樣，它們從結(jié)構(gòu)和代謝上提供了一個厭氧環(huán)境，使固氮酶得以免氧損傷而保持活性。但是，有些不形成異形胞的單細胞藍細菌也能固氮。異形胞與相鄰的營養(yǎng)細胞不僅有細胞間的連接，而且有物質(zhì)的相互交換，即光合作用產(chǎn)物從營養(yǎng)細胞移向異形胞，而固氮作用的產(chǎn)物從異形胞轉(zhuǎn)入營養(yǎng)細胞。 藍細菌沒有鞭毛，但能借助于粘液在固體基質(zhì)表面滑行。有些藍細菌的滑行運動并不是簡單的轉(zhuǎn)移，而是絲狀體旋轉(zhuǎn)，逆轉(zhuǎn)和屈曲的結(jié)果。藍細菌的運動還表現(xiàn)出趨光性和趨化性。 藍細菌主要行分裂繁殖。此外，有些種類可以通過分裂，在母細胞內(nèi)形成許多球形的小細胞，稱為小孢子 (baeocyte) 。母細胞壁破裂后，釋放出小孢子，再膨大成營養(yǎng)細胞。少數(shù)種類可以類似于芽生方式繁殖，在母細胞頂端以不對稱的縊縮分裂形成小的單細胞，稱為“外生孢子”。絲狀藍細菌的繁殖靠無規(guī)則的絲狀體斷裂或釋放出鏈絲段 (hormogonium) ，這些細胞短鏈 ( 絲狀體的片段 ) 兩端常呈圓錐形，可以絲狀體斷裂，滑行而離開。有些絲狀藍細菌的營養(yǎng)細胞能分化形成大而厚壁的休眠細胞，稱為靜息孢子 (akinete) 。這些細胞較一般營養(yǎng)細胞大得多，常含有色素，并含有貯藏性物質(zhì)，能抗干燥和低溫，可度過不良環(huán)境。在適宜的生長條件下，靜息孢子可以萌發(fā)而形成新的絲狀體。 藍細菌是光能自養(yǎng)型生物，能像綠色植物一樣進行產(chǎn)氧光合作用，同化 CO2 成為有機物，加之許多種還具有固氮作用，因此，它們的生活條件、營養(yǎng)要求都不高，只要有空氣、陽光、水分和少量無機鹽類，便能大量成片生長。藍細菌在巖石風化、土壤形成及保持土壤氮素營養(yǎng)水平上有重要作用，有地球“先鋒生物”之美稱。 藍細菌一般喜中溫，但在高達 80 ℃的溫泉中及多年不融的冰山上亦可見其蹤跡。多種藍細菌生存于淡水中，是水生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中的重要一環(huán)。當其惡性增殖時，可形成“水華” (water bloom) ，造成水質(zhì)惡化與污染。有的藍細菌生于海水甚至深海中，海洋中的“赤潮”(raltide) 系因某類藍細菌大量繁殖而致。 二、支原體 支原體又名菌原體，是一類無細胞壁、能在體外營獨立生活的、最小單細胞微生物。最早 (1898 年 ) 從患胸膜肺炎的牛體中分離得到，命名為胸膜肺炎微生物 (pleuropneumonia orga