細菌形態及其結構微生物單細胞生物分析顯微鏡
關于微生物( microbes)的定義,因學者不同而不同,但一般是指
肉眼看不見的生物,即細菌、酵母菌、絲狀菌、立克次氏體、支原體、
病毒和原蟲等的總稱。從古代開始的習慣分類法一般是,將原蟲放在動
物界,而其它的微生物放在植物界。但近來,把病毒以外的單細胞生物
從動物界和植物界中分出來,放在新設的原核生物界和真核生物界,這
種分類法受到大多數人支持。由于病毒不具有細胞的形態,它本身又缺
乏代謝活性,所以病毒在生物學上的位置尚未確定。
原核生物屬于不具有核膜的單細胞生物界,它能與具有細胞質和核
的真核生物界相區。兩者除此以外,尚有許多本質上的差異。細菌(廣
義的)與藍藻類屬于原核生物界,而其它微生物屬于真核生物界。
細菌形態及其結構
細菌細胞的觀案長期以來,觀察細菌時都使用光學顯微鏡。有時也
用分辨力比光學顯微鏡高的紫外線顯微鏡。但由于用這些顯微鏡都不
能明確微小細菌的細胞學特征,所以對細菌細胞學的研究,目前主要采
用相差顯微鏡與電子顯微鏡。1.用各種顯微鏡進行觀察的特點(1)光學
顯微鏡( light microscope):使用油浸法( oil immersion)的分辨力
為0.1微米左右,而對015微米以下者觀察不到。用光學顯微鏡觀察的方
法,有如下兩種:明視野法( bright field)―用于觀察染色過的細菌與
細菌的單個形態。暗視野法( dark field)―這是裝暗視野聚光器的一
種觀察方法。在暗視野下,可看到發光的菌體。觀察時使用活菌。在暗
視野下所看到的膠質粒子比明視野的大。(2)紫外線顯微鏡( ultravio
let microscope);由于這種顯微鏡是利用波長、短的紫外線,使它的分
辨力增大,所以觀察含有象嘌呤和嘧啶一類很易吸收紫外線的物質的結
構時,很優越。但對于其它結構的研究沒有太大的價值。3)相差顯微鏡
( phase- contrast microscope):從某種物質射出來的光線,穿過與它
密度不同的物質時,就會使光折射。相差顯微鏡只是讓沒有折射的光通
過接目鏡那樣的裝置,因此折光部分較暗,細胞中相位界限明顯,這樣就
可觀察到用其它方法看不到的結構。但是,對這種結構的組成尚看不清
楚。而且,相差顯微鏡的分辨力沒有光學顯微鏡高。(4)電子顯微鏡( e
lectron microscope):由于電子顯微鏡是通過電子衍射而成象所以它
的分辨力為光學顯微鏡100倍以上。但有兩個缺點:①只能觀察干燥的
死菌;②通過電子分散差,不能解釋成象的道理。染色將細菌染色( Sta
ining)后,用光學顯微鏡觀察時,對細菌細胞學的研究基本上沒有價值,
但對于細菌分類學的研究和鑒別,卻是一種重要的技術。菌體都可以被
堿性色素染色。這是因為菌體結構成分的等電點(細胞不帶電荷時的pH
)是偏酸的緣故。但是,細胞的特殊結構物(例如鞭毛,芽胞、莢膜等),
或者特殊的細菌(例如分枝桿菌),如果在染色前不作各種化學處理,則
不能被染色。在許多染色方法中,有兩種方法與細菌生理特性有關,并
在分類學上是受到重視的。(1)革蘭氏染色( gram stain):用類似玫瑰
苯胺類色素(龍膽紫、結晶紫和甲基紫等)將細菌強染,經碘處理后,若
用乙醇和丙酮等有機溶劑沖洗,則某些細菌會掉色,而其它一些菌種不
掉色。
