重点：细菌、酵母菌、放线菌、霉菌的形态结构与功能
微生物类群庞杂，种类繁多，包括细胞型和非细胞型两类。凡具有细胞形态的微生物称为细胞型微生物，按系统发育和细胞结构它们分属于细菌（Bacteria）、古生菌（Archaea）和真核生物（Eukarya）。而不具细胞结构的病毒、类病毒，行寄生生活，它们的许多生活特性类同于寄主生物。本节将主要介绍在显微镜下细胞型微生物的一般形态和细胞大小，对丰富多彩的微生物世界有一个初步的认识。
一、细菌和古生菌
虽然从系统发育来看，细菌和古生菌是二种完全不同的生物类群，但它们的细胞结构却基本一致，同属原核生物（Prokaryote），在显微镜下的形态也十分类似。
1. 细菌的形态和排列
在显微镜下不同细菌的形态可以说是千差万别，丰富多采，但就单个有机体而言，其基本形态可分为球状、杆状与螺旋状三种（图2-14）。尽管是单细胞生物，许多细菌也常以成对、成链、成簇的形式生长，例如双球菌（图2-15---肺炎球菌，旧称肺炎双球菌）、链球菌（图2-16）、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。
除了球菌、杆菌、螺旋菌三种基本形态外，还有许多具其它形态的细菌。例如柄杆菌（prosthecate bacteria）细胞上有柄（stalk）、菌丝（hyphae）、附器（appendages）等细胞质伸出物，细胞呈杆状或梭状，并有特征性的细柄（图2-17）；球衣菌（Sphaerotilus），能形成衣鞘（sheath），杆状的细胞呈链状排列在衣鞘内而成为丝状（图 2-18）；而支原体（Mycoplasma）由于只有细胞膜，没有细胞壁，故细胞柔软，形态多变，具有高度多形性。即使在同一培养基中，细胞也常出现不同大小的球状、环状、长短不一的丝状、杆状及不规则的多边形态。（图 2-19）等。另外，人们还发现了细胞呈星形和方形的细菌（图2-20）
有些细菌具有特定的生活周期，在不同的生长阶段具有不同的形态，例如放线菌、粘细菌等。放线菌是生产抗生素的重要微生物，大多由分枝发达的菌丝组成。而根据菌丝的形态和功能又可分为营养菌丝、气生菌丝和孢子丝三种，其中孢子丝的形态特征是放线菌的重要鉴定指标。（图2-21，2-22）
细菌的形态明显地受环境条件的影响，如培养时间、培养温度、培养基的组成与浓度等发生改变，均能引起细菌形态的改变。一般处于幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态正常、整齐，表现出特定的形态。在较老的培养物中，或不正常的条件下，细胞常出现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的出现梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至呈丝状等。这些不规则的形态统称为异常形态，若将它们转移到新鲜培养基中或适宜的培养条件下又可恢复原来的形态。
2. 古生菌
在显微镜下，古生菌与细菌具有类似的个体形态，但它们多生活于一些生存条件十分恶劣的极端环境中，例如高温、高盐、高酸等。图2-23所列的隐蔽热网菌（Pyrodictium occultum）是迄今所发现的最耐热的生物之一，它的最适生长温度为105℃。而热原体（Thermoplasma）没有细胞壁，其形态也象细菌中的支原体一样呈多形性（图2-24）。
3. 原核生物的细胞大小
原核生物的细胞大小随种类不同差别很大。有的与最大的病毒粒子大小相近，在光学显微镜下勉强可见，有的与藻类细胞差不多，几乎肉眼就可辨认，但多数居于二者之间。
尽管细菌细胞微小，采用显微镜测微尺能较容易、较准确地测量出它们的大小；也可通过投影法或照相制成图片，再按放大倍数测算。球菌大小以其直径表示，杆菌和螺旋菌以其长度和宽度表示。不过螺旋菌的长度是菌体两端点间的距离，而不是真正的长度，它的真正长度应按其螺旋的直径和圈数来计算。细菌大小的比较见图2-25。
值得指出的是，在显微镜下观察到的细菌的大小与所用固定染色的方法有关。经干燥固定的菌体比活菌体的长度，一般要缩短1/3-1/4；若用衬托菌体的负染色法，其菌体往往大于普通染色法，甚至比活菌体还大，具有荚膜的细菌中最易出现这种现象。此外，影响细菌形态变化的因素同样也影响细菌的大小。除少数例外，一般幼龄细菌比成熟的或老龄的细菌大得多。例如枯草芽孢杆菌，培养4小时的比培养24小时的细胞长5-7倍，但宽度变化不明显。细菌大小随菌龄而变化，这可能与代谢废物积累有关。另外，培养基中渗透压增加也会导致细胞变小。
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