(一)生理學(xué)與生物化學(xué)分類法
細(xì)菌的形態(tài),染色以及細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)是最早和最基本的分類依據(jù);而細(xì)菌的生理生化特征一直作為分類的主要依據(jù)。
目前,以生理生化學(xué)作細(xì)菌分類的廣泛采用方法有兩種,即傳統(tǒng)分類法和數(shù)值分類法。
1.傳統(tǒng)分類法:傳統(tǒng)分類的原則是將生物的基本性質(zhì)分為主要的和次要的(主次原則),然后將主次順序一級一級地往下分,直至最小區(qū)分。按細(xì)胞形態(tài)、革蘭染色性、鞭毛及代謝特點作為較高一級分類依據(jù)???、屬、種水平的分類主要依靠生化特性和抗原結(jié)構(gòu)。
2.數(shù)值分類法:數(shù)值分類法集數(shù)字、電子、信息及自動化分析技術(shù)于一體,將細(xì)菌的一些基本性質(zhì)視為同等重要(等重要原則),采用標(biāo)準(zhǔn)化、成品化和配套生化反應(yīng)試劑條,檢測細(xì)菌的數(shù)十個生理生化特性。每個細(xì)菌都能產(chǎn)生一套陰陽性結(jié)果,然后轉(zhuǎn)換成數(shù)字,通過電子計算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜計算,比較每一株與其他類同株,測定其相似度。根據(jù)相似度,區(qū)分細(xì)菌的種群,并確定各種細(xì)菌的親緣關(guān)系。
(二)遺傳學(xué)分類法
遺傳學(xué)分類是以細(xì)菌的核酸、蛋白質(zhì)等在組成的同源程度分類。該分類法具有下述的優(yōu)點:①對細(xì)菌的“種”有一個較為一致的概念;②使分類不會出現(xiàn)經(jīng)常性或根本性的變化;③可制定可靠的細(xì)菌鑒定方案;④有利于了解細(xì)菌的進(jìn)化和原始親緣關(guān)系。目前較為穩(wěn)定的應(yīng)用遺傳學(xué)的細(xì)菌分類方法有下列幾種:
1.DNAG+Cmol%測定。
2.核酸同源值測定。
3.核糖體RNA堿基序列測定。
細(xì)菌分類學(xué)(taxonomy)是指對細(xì)菌進(jìn)行分類、命名與鑒定的一門學(xué)科。
它的任務(wù)是在全面了解細(xì)菌的生物學(xué)特征的基礎(chǔ)上,研究它們的種類,探索其起源、演化以及與其他類群之間的親緣關(guān)系,進(jìn)而提出能反映自然發(fā)展的分類系統(tǒng),并將細(xì)菌加以分門別類。它包括三個方面:分類(classification)、命名(nomenclature)和鑒定(identification)。
一、基本概念1.細(xì)菌分類 是根據(jù)每種細(xì)菌各自的特征,并按照它們的親緣關(guān)系分門別 類,以不同等級編排成系統(tǒng)。分類有兩種:①以細(xì)菌的形態(tài)和生理生化特性為依據(jù)的表型特征分類法,包括有傳統(tǒng)分類法(classical classification)和數(shù)值分類法();②用化學(xué)分析和核酸分析,以細(xì)菌大分子物質(zhì)(核酸、蛋白質(zhì))結(jié)構(gòu)的同源程度進(jìn)行分類稱種系分類(phylogenetic classification)或自然分類(natural classfication)。
2.細(xì)菌命名 在分類基礎(chǔ)上,給予每種細(xì)菌一個科學(xué)名稱,使之在生產(chǎn)實踐、臨床實踐和科學(xué)研究工作中相互交流成為可能。按照細(xì)菌命名的法規(guī),能保證所有的科研工作者以同樣方式給予細(xì)菌命名。
3.細(xì)菌鑒定 將未知細(xì)菌按分類原則放入系統(tǒng)中某一適當(dāng)位置和已知細(xì)菌比較其相似性,用對比分析方法確定細(xì)菌的分類地位。若與已知細(xì)菌相同即采用已知菌的名稱,不同者則按命名原則確定一個新名稱。
二、分類等級 細(xì)菌的分類等級和其他生物相同,依次為界(kingdom)、門(division)、綱(class)、目(order)、科(family)、屬(genus)、種(species)。細(xì)菌屬于原核生物界(procaryotae),包括有細(xì)菌、放線菌、支原體、衣原體、立克次體和螺旋體。
分類等級拉丁字尾比較固定,表示方法如下:目-ales、亞目-ineae、科-aceae、亞科-oideaae、族-eae、亞族-inae。種是細(xì)菌分類的基本單位,將生物學(xué)性狀基本相同的細(xì)菌群體歸成一個菌種;性狀相近、關(guān)系密切的若干菌種組成一個菌屬;相近的屬歸為一科;依次類推。
在兩個等級之間,可添加次要的分類單位,如亞門、亞綱、亞屬和亞種等。群和組不是正式分類等級,是泛指具有某種共同特性的某個集體,任何等級都可借用。
同一菌種的各個細(xì)菌,在某些方面仍有一定的差異,可再分成亞種(subspecies),亞種以下的分類等級為型(type),以區(qū)別某些特殊的特征。例如抗原結(jié)構(gòu)不同而分的血清型(serotype);對噬菌體敏感性不同的噬菌體型(phagetype);對細(xì)菌素敏感性不同的細(xì)菌素型(bacteriocin-type),生化反應(yīng)和某些生物學(xué)性狀不同的生物型(biotype)。
由不同來源分離的同一種、同一亞種或同一型的細(xì)菌,稱為株(strain)。株的建立是從一次單獨分離物的單個原始菌落傳代的純培養(yǎng)物,例如從10個肺結(jié)核患者的痰液中分離出的10株結(jié)核分枝桿菌。
具有某種細(xì)菌典型特征的菌株稱為模式菌(typical strain)或標(biāo)準(zhǔn)菌株(standardstrain),它是該種菌株的參比菌株。在細(xì)菌的分類、鑒定和命名時以模式菌為依據(jù),也可作為質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)。
三、細(xì)菌命名法 《國際細(xì)菌命名法典》(the international code ofnomencluture ofbacteria)1990年修訂本(1992年ASM出版)是目前公認(rèn)的命名法典,是在1975年出版的基礎(chǔ)上,經(jīng)歷了10余年,3屆國際微生物學(xué)會議的努力而通過的一部法典,它確認(rèn)了1980年1月1日后,由國際系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)雜志(IJSB)合法發(fā)表的細(xì)菌命名。細(xì)菌的科學(xué)名稱(學(xué)名)的生物雙名式(binomen),具備拉丁化文字的形式和明確分類等級的兩個特點,即有一個屬名和一個種名構(gòu)成。
屬名在前,是名詞,首字母大寫;種名在后,是形容詞,不論是否為人名或地名均須小寫;兩者均用斜體表示。細(xì)菌學(xué)名的中文譯名則種名在前,屬名在后。
例如Mycobecterium tuberculosis(結(jié)核分枝桿菌)、Salmonellatyphi(沙寒沙門菌)。屬名也可用第一個字母代表,如M tuberculosis、Styphi等。
有時某些常見的細(xì)菌也可用習(xí)慣通用俗名如tuberoulosis (結(jié)核桿菌)、typhoidbacilus(傷寒桿菌)等。有時泛指某一屬細(xì)菌而不特指其中的某個細(xì)菌則可在屬名之后加上sp,如Mycobacteriumsp,Salmonellasp,即表示分枝桿菌屬和沙門菌屬細(xì)菌(sp代表菌種species,復(fù)數(shù)用spp);如果使用1個亞種的名稱,則在種名后再加亞種名如Klesbsiella penumoniae subspecies pneumoniae。
命名法典規(guī)定,新的細(xì)菌名稱必須在IJSB發(fā)表后,經(jīng)過世界公認(rèn)的國際細(xì)菌命名裁定委員會公布,菌名批準(zhǔn)目錄刊登后正式應(yīng)用。凡有關(guān)細(xì)菌研究的學(xué)術(shù)論文必須使用上述正式命名的細(xì)菌學(xué)名。
細(xì)菌分類方法 細(xì)菌的分類是在對細(xì)菌的大量分類標(biāo)記進(jìn)行鑒定和綜合分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。用作細(xì)菌的分類標(biāo)記有形態(tài)學(xué)、生理生化學(xué)、免疫化學(xué)和遺傳學(xué)等方面的性狀。
近年來,應(yīng)用各種現(xiàn)代化技術(shù)和設(shè)備研究細(xì)胞的化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成,分析它們的來源關(guān)系,為發(fā)展細(xì)菌分類學(xué)開拓了前景。
(一)生理學(xué)與生物化學(xué)分類法 細(xì)菌的形態(tài),染色以及細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)是最早和最基本的分類依據(jù);而細(xì)菌的生理生化特征一直作為分類的主要依據(jù)。
目前,以生理生化學(xué)作細(xì)菌分類的廣泛采用方法有兩種,即傳統(tǒng)分類法和數(shù)值分類法。 1.傳統(tǒng)分類法:傳統(tǒng)分類的原則是將生物的基本性質(zhì)分為主要的和次要的(主次原則),然后將主次順序一級一級地往下分,直至最小區(qū)分。
按細(xì)胞形態(tài)、革蘭染色性、鞭毛及代謝特點作為較高一級分類依據(jù)。科、屬、種水平的分類主要依靠生化特性和抗原結(jié)構(gòu)。
2.數(shù)值分類法:數(shù)值分類法集數(shù)字、電子、信息及自動化分析技術(shù)于一體,將細(xì)菌的一些基本性質(zhì)視為同等重要(等重要原則),采用標(biāo)準(zhǔn)化、成品化和配套生化反應(yīng)試劑條,檢測細(xì)菌的數(shù)十個生理生化特性。每個細(xì)菌都能產(chǎn)生一套陰陽性結(jié)果,然后轉(zhuǎn)換成數(shù)字,通過電子計算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜計算,比較每一株與其他類同株,測定其相似度。
根據(jù)相似度,區(qū)分細(xì)菌的種群,并確定各種細(xì)菌的親緣關(guān)系。 (二)遺傳學(xué)分類法 遺傳學(xué)分類是以細(xì)菌的核酸、蛋白質(zhì)等在組成的同源程度分類。
該分類法具有下述的優(yōu)點:①對細(xì)菌的“種”有一個較為一致的概念;②使分類不會出現(xiàn)經(jīng)常性或根本性的變化;③可制定可靠的細(xì)菌鑒定方案;④有利于了解細(xì)菌的進(jìn)化和原始親緣關(guān)系。目前較為穩(wěn)定的應(yīng)用遺傳學(xué)的細(xì)菌分類方法有下列幾種: 1.DNAG+Cmol%測定。
2.核酸同源值測定。 3.核糖體RNA堿基序列測定。
微生物的已知種數(shù)和估計總種數(shù)
類群 已知種數(shù) 估計總種數(shù) 已知種百分?jǐn)?shù)(%)
病毒 5000 130000 4
細(xì)菌 4760 40000 12
真菌 72000 1500000 5
細(xì)菌按其外形主要有三類,球菌、桿菌、螺形菌。
一、球菌(Coccus)
呈圓球形或近似圓球形,有的呈矛頭狀或腎狀。單個球菌的直徑約在0.8~1.2um左右。
由于繁殖時細(xì)菌細(xì)胞分裂方向和分裂后細(xì)菌粘連程度及排列方式不同可分為:
(一)雙球菌(Diplococcus):在一個平面上分裂成雙排列,如肺炎雙球菌、腦膜炎雙球菌。
(二)鏈球菌(Streptococcus):在一個平面上分裂 ,成鏈狀排列,如溶血性鏈球菌。
(三)四聯(lián)球菌(Micrococcus tetragenus):在兩個相互垂直的平面上分裂,以四個球菌排呈方形,如四聯(lián)加夫基菌。
(四)八迭球菌(Sarcina):在三個互相垂直的平面上分裂,八個菌體重疊呈立方體狀,如藤黃八疊球菌。
(五)葡萄球菌(Staphylococcus):在幾個不規(guī)則的平面上分裂,則菌體多堆積在一起,而呈葡萄狀排列,如金黃色葡萄球菌。
球菌是細(xì)菌中的一大類。對人類有致病性的病原性球菌(Pathogenic coccus)主要引起化膿性炎癥,又稱為化膿性球菌(Pyogenic coccus),其中革蘭氏陽性菌主要包括葡萄球菌、鏈球菌、肺炎球菌;革蘭氏陰性菌包括腦膜炎球菌和淋球菌等。
二、桿菌(Bacillus)
各種桿菌的大小、長短、彎度、粗細(xì)差異較大。大多數(shù)桿菌中等大小長2~5um,寬0.3~1um。大的桿菌如炭疽桿菌(3~5um*1.0~1.3um),小的如野兔熱桿菌(0.3~0.7um*0.2um)。菌體的形態(tài)多數(shù)呈直桿狀,也有的菌體微彎。菌體兩端多呈鈍圓形,少數(shù)兩端平齊(如炭疽桿菌),也有兩端尖細(xì)(如梭桿菌)或未端膨大呈棒狀(如白喉桿菌)。排列一般分散存在,無一定排列形式,偶有成對或鏈狀,個別呈特殊的排列如柵欄狀或V、Y、L字樣。
1、根據(jù)形狀分為三類,即:球菌、桿菌和螺旋菌(包括弧菌、螺菌、螺桿菌)。
2、按細(xì)菌的生活方式來分類,分為兩大類:自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌,其中異養(yǎng)菌包括腐生菌和寄生菌。 3、按細(xì)菌對氧氣的需求來分類,可分為需氧(完全需氧和微需氧)和厭氧(不完全厭氧、有氧耐受和完全厭氧)細(xì)菌。
4、按細(xì)菌生存溫度分類,可分為喜冷、常溫和喜高溫三類。 擴(kuò)展資料: 細(xì)菌的用途與危害 細(xì)菌對環(huán)境,人類和動物既有用處又有危害。
一些細(xì)菌成為病原體,導(dǎo)致了破傷風(fēng)、傷寒、肺炎、梅毒、霍亂和肺結(jié)核。在植物中,細(xì)菌導(dǎo)致葉斑病、火疫病和萎蔫。
感染方式包括接觸、空氣傳播、食物、水和帶菌微生物。病原體可以用抗菌素處理,抗菌素分為殺菌型和抑菌型。
細(xì)菌通常與酵母菌及其他種類的真菌一起用于酦酵食物,例如在醋的傳統(tǒng)制造過程中,就是利用空氣中的醋酸菌(Acetobacter)使酒轉(zhuǎn)變成醋。其他利用細(xì)菌制造的食品還有奶酪、泡菜、醬油、醋、酒、優(yōu)格等。
細(xì)菌也能夠分泌多種抗生素,例如鏈霉素即是由鏈霉菌(Steptomyces)所分泌的。 細(xì)菌能降解多種有機(jī)化合物的能力也常被用來清除污染,稱做生物復(fù)育(bioremediation)。
舉例來說,科學(xué)家利用嗜甲烷菌(methanotroph)來分解美國佐治亞州的三氯乙烯和四氯乙烯污染。 細(xì)菌也對人類活動有很大的影響。
例如奶酪及優(yōu)格的制作、部分抗生素的制造、廢水的處理等,都與細(xì)菌有關(guān)。 參考資料來源:百度百科-細(xì)菌。
細(xì)菌可以按照不同的方式分類。
1.細(xì)菌具有不同的形狀。大部分細(xì)菌是如下三類:桿菌是棒狀;球菌是球形(例如鏈球菌或葡萄球菌);螺旋菌是螺旋形。另一 細(xì)菌類,弧菌,是逗號形。
2.細(xì)菌的結(jié)構(gòu)十分簡單,原核生物,沒有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器例如線粒體和葉綠體,但是有細(xì)胞壁。
根據(jù)細(xì)胞壁的組成成分,細(xì)菌分為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。
“革蘭氏”來源于丹麥細(xì)菌學(xué)家革蘭(Hans Christian Gram),他發(fā)明了革蘭氏染色。 有些細(xì)菌細(xì)胞壁外有多糖形成的莢膜,形成了一層遮蓋物或包膜。莢膜可以幫助細(xì)菌在干旱季節(jié)處于休眠狀態(tài),并能儲存食物和處理廢物。
細(xì)菌的分類的變化根本上反應(yīng)了發(fā)展史思想的變化,許多種類甚至經(jīng)常改變或改名。最近隨著基因測序,基因組學(xué),生物信息學(xué)和計算生物學(xué)的發(fā)展,細(xì)菌學(xué)被放到了一個合適的位置。
擴(kuò)展資料:
細(xì)菌主要以無性二分裂方式繁殖(裂殖),即細(xì)菌生長到一定時期,在細(xì)胞中間逐漸形成橫隔,由一個母細(xì)胞分裂為兩個大小相等的子細(xì)胞。細(xì)
胞分裂是連續(xù)的過程,分裂中的兩個子細(xì)胞形成的同時,在子細(xì)胞的中間又形成橫隔,開始細(xì)菌的第二次分裂。有些細(xì)菌分裂后的子細(xì)胞分開,形成單個的菌體,有的則不分開,形成一定的排列方式,如鏈球菌、鏈桿菌等。
采用電子顯微鏡研究細(xì)菌的分裂過程表明:細(xì)菌細(xì)胞分裂大致可經(jīng)過核物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分裂、橫隔壁形成和子細(xì)胞分離等過程。
細(xì)菌細(xì)胞分裂時,核質(zhì)DNA與中介體或細(xì)胞膜相連,首先DNA復(fù)制并向細(xì)胞兩端移動,與此同時,細(xì)菌細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷并形成一垂直于細(xì)胞長軸的細(xì)胞質(zhì)隔膜,使細(xì)胞質(zhì)和核質(zhì)均勻分配到兩個子細(xì)胞中。
其次細(xì)胞形成橫隔壁,在細(xì)胞膜不斷內(nèi)陷,形成子細(xì)胞各自的細(xì)胞質(zhì)膜同時,母細(xì)胞的細(xì)胞壁也從四周向中心逐漸延伸。最后,逐漸形成子細(xì)胞各自完整的細(xì)胞壁。接著,子細(xì)胞分裂,形成兩個大小基本相等的子細(xì)胞。
細(xì)菌繁殖速度快,一般細(xì)菌約20~30min便分裂一次,即為一代。接種子肉湯培養(yǎng)中的細(xì)菌在適宜的溫度下迅速生長繁殖,肉湯很快即可變渾濁,表明有細(xì)菌的大量生長,有些細(xì)菌,如結(jié)核分枝桿菌的繁殖速度較慢,需要15-18小時才能繁殖一代。
將性狀不同的個體細(xì)胞的遺傳基因,轉(zhuǎn)移到另一細(xì)胞內(nèi),使之發(fā)生遺傳變異的過程。細(xì)菌的基因重組有:
1.轉(zhuǎn)化。受菌直接攝取供菌的游離DNA片斷,并將它整合到自己的基因組中,而獲得供菌部分遺傳性狀的現(xiàn)象。
2.轉(zhuǎn)導(dǎo)。以噬菌體為媒介,供菌中的DNA片段被帶至受菌中,使后者獲得部分遺傳性狀。
3.溶原轉(zhuǎn)變。當(dāng)溫和噬菌體感染其寄主,將噬菌體基因帶入寄生基因組時,使后者獲得新的性狀的現(xiàn)象。當(dāng)寄生菌喪失該噬菌體時,所獲得新的性狀亦消失。
4.接合。供菌與受菌通過直接接觸或性菌毛介導(dǎo),供菌的大段DNA(包括質(zhì)粒)進(jìn)入受菌,而與后者發(fā)生基因重組的現(xiàn)象。
侵入機(jī)體:分三種不同現(xiàn)象:
1.細(xì)菌在表面生長繁殖,釋放毒素,毒素進(jìn)入人體,如破傷風(fēng)、白喉等。
2.有些細(xì)菌在吸附后,細(xì)胞膜上形成裂隙,細(xì)菌進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)繁殖產(chǎn)生毒素,使細(xì)胞死亡,如痢疾桿菌和沙門氏桿菌。
3.另有些細(xì)菌,通過粘膜上皮細(xì)胞進(jìn)入皮下組織,并進(jìn)一步擴(kuò)散如鏈球菌所致丹毒及蜂窩組織炎等。
參考資料:搜狗百科——細(xì)菌
細(xì)菌的分類及命名
一、細(xì)菌分類學(xué)——對細(xì)菌進(jìn)行分類,命名與鑒定的 一門學(xué)科。
任務(wù):在全面了解細(xì)菌生物學(xué)特征的基礎(chǔ)上,研究它們的種類,探索其起源,演化以及與其他類群之間的親緣關(guān)系,進(jìn)而提出能反映自然發(fā)展的分類系統(tǒng),并將細(xì)菌加以分門別類。
細(xì)菌分類學(xué)包括分類,命名和鑒定
1、細(xì)菌分類:根據(jù)細(xì)菌各自的特征,并按照親緣關(guān)系分類,以不同等級編排系統(tǒng)。分類有兩種:
①細(xì)菌的生理生化分類法,包括有傳統(tǒng)分類法和數(shù)值分類法。
②細(xì)菌核酸、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的同源程度進(jìn)行分類法,稱種系分類或自然分類。
2、細(xì)菌命名:在分類基礎(chǔ)上,給每種細(xì)菌一個科學(xué)名稱,便于交流并保證所有的科研工作者給予同樣名稱。
3、細(xì)菌鑒定:將未知細(xì)菌按分類原則,確定細(xì)菌的分類地位。
二、細(xì)菌的分類地位
1、過去屬于植物界,
現(xiàn)在劃為:原核生物(古菌和細(xì)菌)。在獸醫(yī)微生物中,古細(xì)菌不占重要地位
2、細(xì)菌還包括
衣原體、立克次氏體、霉形體、螺旋體、放線菌等→對動物和人具有致病作用
藍(lán)細(xì)菌、紫色光合細(xì)菌等
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