重點：細菌、酵母菌、放線菌、黴菌的形態結構與功能
微生物類群龐雜，種類繁多，包括細胞型和非細胞型兩類。凡具有細胞形態的微生物稱為細胞型微生物，按係統發育和細胞結構它們分屬於細菌（Bacteria）、古生菌（Archaea）和真核生物（Eukarya）。而不具細胞結構的病毒、類病毒，行寄生生活，它們的許多生活特性類同於寄主生物。本節將主要介紹在顯微鏡下細胞型微生物的一般形態和細胞大小，對豐富多彩的微生物世界有一個初步的認識。
一、細菌和古生菌
雖然從係統發育來看，細菌和古生菌是二種完全不同的生物類群，但它們的細胞結構卻基本一致，同屬原核生物（Prokaryote），在顯微鏡下的形態也十分類似。
1. 細菌的形態和排列
在顯微鏡下不同細菌的形態可以說是千差萬別，豐富多采，但就單個有機體而言，其基本形態可分為球狀、杆狀與螺旋狀三種（圖2-14）。盡管是單細胞生物，許多細菌也常以成對、成鏈、成簇的形式生長，例如雙球菌（圖2-15---肺炎球菌，舊稱肺炎雙球菌）、鏈球菌（圖2-16）、四聯球菌、八疊球菌、葡萄球菌等。
除了球菌、杆菌、螺旋菌三種基本形態外，還有許多具其它形態的細菌。例如柄杆菌（prosthecate bacteria）細胞上有柄（stalk）、菌絲（hyphae）、附器（appendages）等細胞質伸出物，細胞呈杆狀或梭狀，並有特征性的細柄（圖2-17）；球衣菌（Sphaerotilus），能形成衣鞘（sheath），杆狀的細胞呈鏈狀排列在衣鞘內而成為絲狀（圖 2-18）；而支原體（Mycoplasma）由於隻有細胞膜，沒有細胞壁，故細胞柔軟，形態多變，具有高度多形性。即使在同一培養基中，細胞也常出現不同大小的球狀、環狀、長短不一的絲狀、杆狀及不規則的多邊形態。（圖 2-19）等。另外，人們還發現了細胞呈星形和方形的細菌（圖2-20）
有些細菌具有特定的生活周期，在不同的生長階段具有不同的形態，例如放線菌、粘細菌等。放線菌是生產抗生素的重要微生物，大多由分枝發達的菌絲組成。而根據菌絲的形態和功能又可分為營養菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種，其中孢子絲的形態特征是放線菌的重要鑒定指標。（圖2-21，2-22）
細菌的形態明顯地受環境條件的影響，如培養時間、培養溫度、培養基的組成與濃度等發生改變，均能引起細菌形態的改變。一般處於幼齡階段和生長條件適宜時，細菌形態正常、整齊，表現出特定的形態。在較老的培養物中，或不正常的條件下，細胞常出現不正常形態，尤其是杆菌，有的細胞膨大，有的出現梨形，有的產生分枝，有時菌體顯著伸長以至呈絲狀等。這些不規則的形態統稱為異常形態，若將它們轉移到新鮮培養基中或適宜的培養條件下又可恢複原來的形態。
2. 古生菌
在顯微鏡下，古生菌與細菌具有類似的個體形態，但它們多生活於一些生存條件十分惡劣的極端環境中，例如高溫、高鹽、高酸等。圖2-23所列的隱蔽熱網菌（Pyrodictium occultum）是迄今所發現的最耐熱的生物之一，它的最適生長溫度為105℃。而熱原體（Thermoplasma）沒有細胞壁，其形態也象細菌中的支原體一樣呈多形性（圖2-24）。
3. 原核生物的細胞大小
原核生物的細胞大小隨種類不同差別很大。有的與最大的病毒粒子大小相近，在光學顯微鏡下勉強可見，有的與藻類細胞差不多，幾乎肉眼就可辨認，但多數居於二者之間。
盡管細菌細胞微小，采用顯微鏡測微尺能較容易、較準確地測量出它們的大小；也可通過投影法或照相製成圖片，再按放大倍數測算。球菌大小以其直徑表示，杆菌和螺旋菌以其長度和寬度表示。不過螺旋菌的長度是菌體兩端點間的距離，而不是真正的長度，它的真正長度應按其螺旋的直徑和圈數來計算。細菌大小的比較見圖2-25。
值得指出的是，在顯微鏡下觀察到的細菌的大小與所用固定染色的方法有關。經幹燥固定的菌體比活菌體的長度，一般要縮短1/3-1/4；若用襯托菌體的負染色法，其菌體往往大於普通染色法，甚至比活菌體還大，具有莢膜的細菌中最易出現這種現象。此外，影響細菌形態變化的因素同樣也影響細菌的大小。除少數例外，一般幼齡細菌比成熟的或老齡的細菌大得多。例如枯草芽孢杆菌，培養4小時的比培養24小時的細胞長5-7倍，但寬度變化不明顯。細菌大小隨菌齡而變化，這可能與代謝廢物積累有關。另外，培養基中滲透壓增加也會導致細胞變小。
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