细菌的形态结构

细菌的形态和结构

1.细菌有哪几种基本形态？其形态是固定不变的吗？细菌大小用什么单位测

量？

答：1）三种：球状、杆状和螺旋状。2）不是：一般幼龄菌或生长条件适宜时，

菌体形态正常；老龄菌或在有药物等不适宜条件下，细菌出现畸形。3）微米（m）、

测微尺在显微镜下测量。

2.革兰氏阳性菌（G+）和革兰氏阴性菌（G-）的细胞壁结构有什么区别?

答：G+：单层；由肽聚糖和磷壁酸组成；肽聚糖:：占30～70%，不同菌种中

肽聚糖(肽链)组分不同；磷壁酸：占40%，G+菌所特有，其主链由数十个水花 磷酸甘

油或磷酸核糖醇组成。

G-：两层；分外壁层和内壁层；外层：位于肽聚糖层的外部，主要是脂多糖

和脂蛋白组成，较厚；（脂类在整个细胞壁中占有的比例很高，这是与革兰氏阳

性细胞明显不同的一个特征）； 内层：紧贴胞膜,仅由1—2层肽聚糖分子构成,

占细胞壁干重5－10%、无磷壁酸、主要结构组分是肽聚糖。

3.细菌的核质和质粒一样吗?试加以区别。

答：不一样。核质：脱氧核糖核酸（DNA)、由脱氧核糖核酸（DNA)高度折叠缠

绕成裸露的核质又叫拟核体。核质的特点：无核膜、核仁 ；作用：（1）负载遗

传信息（2）决定主要性状 。

质粒：是微生物染色体外或附加于染色体的携带有某种特异性遗传信息的DNA

分子。

4.菌胶团、芽孢、荚膜、菌落的概念。

答：1）菌胶团：许多细菌的荚膜融合为一团胶状物，内含多个细菌（包括菌体

和荚膜）。

2）芽孢：（一个芽孢只有一个菌体）某些细菌在生长发育的某一阶段在菌体

内形成的圆形或椭圆形的壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠体（部分原生质浓缩

失水形成）。

3）荚膜：细胞壁表面的粘性物，有一定外形，很厚，相对稳定附着在细胞

壁外，是细胞构造的一部分。（主要成分：水、多糖、多肽）

4）菌落：在固体培养基上（内）以母细胞为中心的，肉眼可见的，有一

定形态，构造特征的子细胞团。

5.如何区分新生菌胶团和老化菌胶团？

答：新生的菌胶团：颜色较浅，无色透明，有旺盛的生命力，氧化分解有机物

的能力强；

老化的菌胶团：吸附了许多杂质，颜色较深，看不到细菌单体，像一团烂泥，生

命力较差。

6.简单说明细菌的一般结构。细菌有哪些特殊结构?

答：一般基本结构：细胞壁和原生质两部分。原生质位于细最高山峰 胞壁内，包括：细

胞膜（细胞质膜）、细胞质、核质和内含物。

1） 细胞壁：是包围在细菌细胞最外面的一层富有弹性的、厚实、坚韧的结

构，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种功能。细胞壁的主要功能有：

①保持细胞形状和提高细胞机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤；②为细胞

的生长、分裂所必需；③作为鞭毛的支点，实现鞭毛的运动；④阻拦大分子有害

物质（如某些抗生素和水解酶）进入细胞；⑤赋予细胞特定的抗原性以及对抗生

素和噬菌体的敏感性。

2） 细胞膜：又称细胞质膜、质膜或内膜，是一层紧贴着细胞壁而包围着细

胞质的薄膜（厚约7～8nm），其化学组成主要是蛋白质、脂类和少量糖类。这

种膜具有选择性吸收的半渗透性，膜上具有与物质渗透、吸收、转运和代谢等有

关的许多蛋白质和酶类。细胞膜的主要功能为：①选择性地控制细胞内外物质（营

养物质和代谢产物）的运送和交换。②维持细胞内正常渗透压。③合成细胞壁组

分和荚膜的场所。④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。⑤许多代谢酶和

运输酶以及电子呼吸链组成的所在地。⑥鞭毛的着生和生长点。

3） 细胞质：是细胞膜包围地除核区以外的一切透明、胶状、颗粒状物质的

总称。其主要成分是水、蛋白质、核酸和脂类等。与真核生物不同，原核生物的

细胞质是不流动的。

4）核区：又称 原核、拟核 ，指存在于细胞质内的、无核膜包裹、无固定形

态的原始细胞核。

5）内含物：是细菌新陈代谢的产物，或是贮备的营养物质。常见的内含物颗

粒主要有以下几种：⑴异染颗粒。其化学组分是多聚偏磷酸盐，是磷源和能源的

贮藏物，可降低细胞渗透压。⑵聚─羟基丁酸盐。它是细菌所特有的一种碳

源和能源贮藏物。⑶肝糖和淀粉粒，两者都是碳源和能短篇爱情故事 源的贮藏物。⑷硫粒，它

是元素硫的贮藏物。⑸气泡，存在于许多光能营养型、无鞭毛的运动水生细菌中

的包囊状的内含物。

特殊结构：荚膜、芽孢、鞭毛、（菌毛、性毛）

1） 荚膜：或称大荚膜，其主要功能有：①保护作用。②作为通透性屏障和

离子交换系统。③贮藏养料。④表面附着作用。⑤细菌间的信息识别作用。

2）芽孢：是某些细菌在生活史的一定阶段在细胞内形成的一个圆形或椭圆形

的休眠结构。具有壁厚，水分少，不易透水，抗热、抗化学药物、抗辐射能力强

等特点。

3） 鞭毛：是某些细菌表面伸出的细长、波曲的附属物。完整的一根鞭毛从

形态上可分三部分：鞭毛丝、鞭毛钩和基体。鞭毛沧海是什么意思 是细菌的运动器官，鞭毛运动

引起菌体运动。

7.试述细菌芽孢的特征。为什么具有芽孢的细菌能够抵抗不良的环境?

答：特征：细胞壁厚，难染色 ；水分少，占40% ；不易透水；具有极强的抗

热、抗化学药物、抗辐射能力；不具繁殖力。（抗性强，对高温、低温、紫外线、

干燥、电离辐射和很多有毒的化学物质都有很强的抗性。并且它的休眠能力特别

突出）

8.什么叫活性污泥？

答：污水生物处理构筑物曝气池内形成的污黑茶种类 泥。

活性污泥性能的好坏,主要根据菌胶团多少、大小及结构的紧密度、性能来确定。

（菌胶团是活性污泥中细菌的主要存在形式，有较强的吸附和氧化有机物的能力

以及较好的沉降性能，在污水生物处理中具有重要的作用。）

9.试述细菌Gram染色原理？

答：革兰氏染色法操作过程是：结晶紫初染，碘液媒染，然后酒精脱色，最后

用蕃红或沙黄复染。

革兰氏染色的机理：通过初染和媒染后，在细菌细胞的细胞壁及膜上结合了不溶

于水的结晶紫与碘的大分子复合物。革兰氏阳性菌细胞壁较厚、肽聚糖含量较高

和分子交联度较紧密，故在酒精脱色时，肽聚糖网孔会因脱水而发生明显收缩。

再加上它不含脂类，酒精处理也不能在胞壁上溶出大的空洞或缝隙，因此，结晶

紫与碘的复合物仍阻留在细胞壁内，使其呈现出【蓝紫色】。与此相反，革兰氏

阴性菌的细胞壁较薄、肽聚糖位于内层且含量低和交联松散，与酒精反应后其肽

聚糖不易收缩，加上它的脂类含量高且位于外层，所以酒精作用时细胞壁上就会

出现较大的空洞或缝隙，这样，结晶紫和碘的复合物就很易被溶出细胞壁，脱去

了原来初染的颜色。当蕃红或沙黄复染时，细胞就会带上复染染料的【红色】。

“酒精脱色”是革兰氏染色的关键环节。

革兰氏染色法的意义在于鉴别细菌，把众多的细菌分为两大类，革兰氏宫保豆腐 阳性菌和

革兰氏阴性菌。

10.细菌的繁殖？

答：繁殖——裂殖。无性繁殖的一种，一个母细胞分裂成两个子细胞

细菌分裂过程：①核复制后分裂； ②形成横隔壁 ；③子细胞分离。

其他原核微生物

1. 简述放线菌的特点、菌落特征、作用。

答：1）一般特征：原核、革兰氏阳性菌、具分枝，无隔膜，单细胞；2）分布：

土壤、堆肥、河底淤泥；3）形态：（1）营养菌丝（2）气生菌丝（3）孢子丝（4）

分生孢子；4）繁殖：无性繁殖—分两类：分生孢子生殖★ 、菌丝断裂成短杆状

细胞；5）菌落：特征 ：(1)致密、坚硬、多皱、不易用针挑起，不透明 (2)孢子

成熟后，表面粉末状，干燥；6）作用： 产生抗生素；诺卡氏菌属处理含烃类、

无机氰化物的污水。 诺卡氏菌形态：菌丝体极度弯曲、易断。固体培养基

上生长只有基质菌丝，无气生菌丝或很薄。

2. 简述丝状细菌的主要类型，它们的代谢特点及在给水排水工程中的作用。

答：丝状细菌：铁细菌、硫细菌和球衣细菌。（处理废水作用重要独特） 共

同特征：

丝状体不分枝或假分枝。

铁细菌：1）特性：丝状体不分枝生活在氧气少、有较多铁质和二氧化碳

的水中把亚铁氧化为高铁。2）作用：造成铁质水管的腐蚀、堵塞。使水呈现

颜色，影响水质。

硫磺细菌：1）特性：不分枝。贝日阿托氏菌漂浮在池塘或池沼上，不固

着。发硫细菌固着在菌胶团等物上。氧化硫化氢、硫磺等。2）作用：处理含

硫废水；贝日阿托氏菌可引起活性污泥的污泥膨胀。

球衣细菌：1）特性：具假分枝；在溶解氧小于0.1mg/L的微氧环境可生

长；分解有机物能力强。2）作用：构成生物膜的重要菌种、利于有机物的去

除、容易引起“污泥膨胀”。

*在正常运行的废水生物处理系统中，丝状细菌是生物絮体或生物膜的骨架，

其上附着菌胶团，丝状细菌与菌胶团形成互惠关系，可维持废水处理系统的

稳定性，提高抗冲击负荷能力，但过度繁殖会引起污泥膨胀。

3.什么是“污泥膨胀”？

答：丝状细菌在活性污泥中大量繁殖，使污泥结构极度松散，絮块漂浮水面，

比重减轻，随水流流出。

4.简述光合细菌的特点、分类，其应用领域。

答：1）特性：革兰氏阴性菌、以光为能源进行光合作用、菌体形态多样、含

有菌绿素和类胡萝卜素。2）分布：广泛分布于水田、湖泊、江河、海洋、活性

污泥及土壤内。3）应用：①利用光合细菌生产单细胞蛋白和制剂、②利用光合

细菌处理高浓度有机废水。

5. 什么是蓝细菌？ 其与水质的关系如何？

答：1）特性：球状、杆状的单细胞；不分枝的丝状体；适应温度广，喜温暖；

蓝绿色，黄褐色至红色。（1）营养细胞：光合作用 （2）静息孢子：壁厚，

抗不良环境 （3）异形孢：固氮。

蓝细菌：旧名蓝藻或蓝绿藻，革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素（但不形成

叶绿体）、能进行产氧光合作用的大型原核生物。

蓝细菌大量繁殖会引起池塘“水华”和海洋“赤潮”。

古菌

1. 古菌的特点：1）在细胞结构和代谢上，接近原核生物；2）在基因转录和翻

译的中心过程上，接近真核生物；3）很多古菌是生存在极端环境中的。

2.环境中常见的古菌：1)产甲烷古菌；2)硫酸盐还原古菌；3)嗜盐古菌；4)嗜热古

菌；5)无细胞壁的嗜热嗜酸古菌等。