微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能_第1頁
微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能_第2頁
微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能_第3頁
微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能_第4頁
微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能_第5頁
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文檔簡介

微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能第一頁,共七十六頁,2022年,8月28日

3.1原核微生物3.1.1細(xì)胞壁(cellwall)1.細(xì)菌細(xì)胞壁與革蘭氏染色(1)革蘭氏染色

染色:單染色,一種染料。復(fù)染色:兩種或兩種以上染料。革蘭氏染色是復(fù)染中的一種。染料:多數(shù)染料都是中性有機(jī)鹽。據(jù)著色基的不同可分為以下類型:①堿性染料(basicdye)—帶正電染料。其陽離子部分為發(fā)色基團(tuán),可與細(xì)胞中帶負(fù)電的組分結(jié)合。如Crystalviolet,Safranin,Methyleneblue等。②酸性染料(Aciddye)—帶負(fù)電染料。其陰離子部分為發(fā)色基團(tuán),可與細(xì)胞中帶正電的組分結(jié)合。如Eosin,Congored,Acidfuchsin等。③脂溶性染料—如Sudanblack。第二頁,共七十六頁,2022年,8月28日簡單染色涂片干燥固定染色鏡檢結(jié)果:陽性菌——紫色

陰性菌——紅色番紅復(fù)染乙醇脫色碘液媒染結(jié)晶紫初染涂片干燥固定革蘭氏染色法(GramStain)第三頁,共七十六頁,2022年,8月28日革蘭陽性革蘭陰性染色關(guān)鍵在酒精脫色化學(xué)學(xué)說等電點(diǎn)學(xué)說滲透學(xué)說(2)染色機(jī)制第四頁,共七十六頁,2022年,8月28日2.細(xì)菌的細(xì)胞壁細(xì)胞壁是位于細(xì)胞表面,具有堅(jiān)韌、略有彈性的薄膜。約占菌體干重的10-25%。可通過染色、質(zhì)壁分離或制成原生質(zhì)體后在光學(xué)顯微鏡下觀察,也可通過超薄切片在電鏡下觀察,證實(shí)其存在。(1)功能:①固定細(xì)胞外形,保護(hù)細(xì)胞免受外力的損傷;②細(xì)胞生長、分裂、鞭毛運(yùn)動所必須;③物質(zhì)運(yùn)輸?shù)钠琳?,可以免于溶菌酶、抗生素、消化酶等對?xì)胞的損害;④與細(xì)菌的抗原性、致病性和對抗生素、噬菌體的敏感性密切相關(guān)。第五頁,共七十六頁,2022年,8月28日(2)結(jié)構(gòu)與組成革蘭氏陽性菌結(jié)構(gòu):三維多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(維細(xì)纖絲組成的網(wǎng)狀骨架、基質(zhì))但由于各層次間清晰連續(xù),從總體上看是一層,層次不明顯。厚度20-80nm。第六頁,共七十六頁,2022年,8月28日化學(xué)成分:90%肽聚糖,10%磷壁酸。青霉素作用點(diǎn)溶菌酶作用點(diǎn)N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸革蘭陽性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋第七頁,共七十六頁,2022年,8月28日

磷壁酸,也稱垣酸(teichoicacid),是G+細(xì)菌細(xì)胞壁特有的一種酸性多糖;甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸是五種磷壁酸的主要兩種形式。磷壁酸的功能①磷酸分子上較多的負(fù)電荷可提高細(xì)胞周圍Mg2+的濃度,進(jìn)入細(xì)胞后就可保證細(xì)胞膜上一些需Mg2+的合成酶提高活性。②貯藏磷元素。③增強(qiáng)某些致病菌對宿主細(xì)胞的粘性、避免被白細(xì)胞吞噬以及抗補(bǔ)體的作用。④賦予G+細(xì)菌以特異的表面抗原。⑤可作為噬菌體的特異性吸附受體。⑥能調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素的活力,防止細(xì)胞因自溶死亡。第八頁,共七十六頁,2022年,8月28日革蘭氏陰性菌結(jié)構(gòu):三維多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),但結(jié)構(gòu)層次明顯,分為內(nèi)壁層、外壁層。組成:內(nèi)壁層:肽聚糖層,厚約2~3nm。外壁層可分為內(nèi)、中、外三層:最外層為脂多糖層,中間為磷脂層,內(nèi)層為脂蛋白層。第九頁,共七十六頁,2022年,8月28日脂多糖:革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁外層的主要成分,也是革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁中獨(dú)有的成分。第十頁,共七十六頁,2022年,8月28日LPS類脂A:2個(gè)N-乙酰葡糖胺及5個(gè)長鏈脂肪酸核心多糖區(qū)O-特異側(cè)鏈:多個(gè)4聚Hex單位,內(nèi)含半乳糖、鼠李糖甘露糖、阿比可糖(Abq)等內(nèi)核心區(qū)3個(gè)2-酮-3-脫氧辛糖酸3個(gè)L-甘油-甘露庚糖外核心區(qū):5個(gè)己糖(Hex),包括葡糖胺、半乳糖、葡萄糖脂多糖(Lipolysaccharide)的組成第十一頁,共七十六頁,2022年,8月28日ROR1、R2一般為3—羥基豆蔻酸CH2OROCH2PO4PO4NH|R1NH|R2OR1、6O—特異側(cè)鏈核心多糖R可有3種:月桂酸基棕櫚酸基豆蔻酰豆蔻酸基類脂A是G-內(nèi)毒素的基礎(chǔ)第十二頁,共七十六頁,2022年,8月28日脂多糖功能①是革蘭氏陰性細(xì)菌致病物質(zhì)-內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ);②與磷壁酸相似,也有吸附Mg2+、Ca2+等陽離子以提高這些離子在細(xì)胞表面的濃度的作用;③由于LPS結(jié)構(gòu)的變化,決定了革蘭氏陰性細(xì)胞表面抗原決定簇的多樣性;④是許多噬菌體在細(xì)胞表面的吸附受體。⑤具有控制某些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的部分選擇性屏障功能。第十三頁,共七十六頁,2022年,8月28日

外膜蛋白(outermembraneprotein)指嵌合在LPS和磷脂層外膜上的蛋白。脂蛋白(lipoprotein)通過共價(jià)鍵使外膜層牢固地連接在肽聚糖內(nèi)壁層上??椎鞍壮R匀垠w的跨膜蛋白存在,通過孔的開關(guān),控制物質(zhì)的進(jìn)出,有特異性和非特異性兩種。也有的外膜蛋白與噬菌體的吸附或細(xì)菌素作用相關(guān)。

周質(zhì)空間(periplasmicspace,periplasm)也稱壁膜間隙;

G-細(xì)菌常指外膜與細(xì)胞壁之間的狹窄空間,12—15nm,呈膠狀,主要成分是周質(zhì)蛋白,如水解酶類、合成酶類(肽聚糖)、結(jié)合蛋白(運(yùn)輸)及受體蛋白(與細(xì)胞的趨化性相關(guān)),可通過滲透休克法(osmoticshock)或稱冷休克法釋放,這是基因工程蛋白質(zhì)表達(dá)方式的一種。G+和G-細(xì)菌由于細(xì)胞壁構(gòu)造和組成的不同,產(chǎn)生了一系列形態(tài)、構(gòu)造、化學(xué)組分、染色反應(yīng)、生理功能和致病性等差別。第十四頁,共七十六頁,2022年,8月28日細(xì)胞壁革蘭陽性菌革蘭陰性菌強(qiáng)度較堅(jiān)韌較疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖層數(shù)可多達(dá)50層1-2層肽聚糖含量占細(xì)胞壁干重50%-80%占細(xì)胞壁干重5%-20%磷壁酸+—外膜—+脂蛋白—+脂多糖—+青霉素反應(yīng)敏感不夠敏感革蘭陽性菌與陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)比較第十五頁,共七十六頁,2022年,8月28日3、抗酸細(xì)菌的細(xì)胞壁抗酸細(xì)菌:是一類細(xì)胞壁中含有大量分枝菌酸等蠟質(zhì)的特殊革蘭氏陽性菌。分枝桿菌屬尤其是結(jié)核分枝桿菌和麻風(fēng)分枝桿菌是兩種最常見的抗酸細(xì)菌??顾峒?xì)菌的細(xì)胞壁中含有約60%的類脂,肽聚糖含量很少,故它們雖從染色反應(yīng)上屬于革蘭氏陽性菌,但從其類脂外層和肽聚糖內(nèi)壁層的結(jié)構(gòu)來看,又與革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁相似。第十六頁,共七十六頁,2022年,8月28日第十七頁,共七十六頁,2022年,8月28日4、古生菌的細(xì)胞壁化學(xué)成分差異較大,無真正的肽聚糖。少數(shù)產(chǎn)甲烷菌的組分是蛋白質(zhì),有的是不同蛋白質(zhì),有的是同種蛋白的多聚體。鹽球菌屬組分是糖蛋白,蛋白質(zhì)中氨基酸主要是酸性Aa,可平衡環(huán)境中Na+。甲烷八疊球菌細(xì)胞壁組分是雜多糖,不含磷酸和硫酸;如甲烷桿菌屬的多糖骨架是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰塔羅糖醛酸以β-1,3-糖苷鍵連接而成,在N-乙酰塔羅糖醛酸上連接的短肽是L-Glu、L-Ala和L-Lys,肽橋是L-Glu;古生菌中,除熱源體屬(Thermoplasma)沒有細(xì)胞壁外,其余都具有與細(xì)菌類似的細(xì)胞壁。第十八頁,共七十六頁,2022年,8月28日缺壁細(xì)菌

實(shí)驗(yàn)室中形成自然界長期進(jìn)化中形成:支原體自發(fā)缺壁突變:L型細(xì)菌人工方法去壁徹底除盡:原生質(zhì)體部分去除:球狀體5、細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌(細(xì)胞壁缺乏或缺損的各種細(xì)菌統(tǒng)稱)

形成條件:細(xì)胞壁中肽聚糖結(jié)構(gòu)受理化或生物因素的直接破壞或合成抑制而形成;

生物學(xué)特性:形態(tài)多形性;染色革蘭陰性;培養(yǎng)高滲培養(yǎng)基;菌落油煎蛋樣。第十九頁,共七十六頁,2022年,8月28日油煎蛋樣菌落(典型L型菌落)顆粒型菌落絲狀菌落(1)L-型細(xì)菌細(xì)菌L型在高滲的含血清的培養(yǎng)基上生長后形成三種類型的菌落。

第二十頁,共七十六頁,2022年,8月28日細(xì)菌L型的形態(tài)和染色性細(xì)菌L型呈高度多形性,大小不一。著色不勻,無論其原為革蘭陽性或陰性菌,形成L型大多染成革蘭陰性。蠟樣芽胞桿菌L型的鏡下形態(tài)(多形性)第二十一頁,共七十六頁,2022年,8月28日(2)原生質(zhì)體(3)球形體(4)支原體可切斷NAM和NAG之間的—1,4糖苷鍵,引起細(xì)菌裂解。Penicillium與轉(zhuǎn)肽酶結(jié)合,而使該酶失活,抑制了側(cè)鏈末端的丙氨酸與五肽橋的連接,破壞了細(xì)菌細(xì)胞壁的完整性。第二十二頁,共七十六頁,2022年,8月28日3.1.2細(xì)菌細(xì)胞壁以內(nèi)構(gòu)造—原生質(zhì)體包括細(xì)胞質(zhì)膜(cellmembrane);細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物(cytoplasmandinclusionbody);核區(qū)(nuclearregionorarea)和特殊的休眠構(gòu)造—芽孢(endospore,spore)。

1、細(xì)胞質(zhì)膜(plasmamembrane,innermembrane)是緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè),包圍著細(xì)胞質(zhì)的一層柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄膜;厚7—8nm,通過質(zhì)壁分離、鑒別染色或原生質(zhì)體破裂等方法,在光學(xué)顯微鏡下觀察到,也可在電鏡下超薄切片看到。第二十三頁,共七十六頁,2022年,8月28日功能①選擇性的控制細(xì)胞內(nèi)、外的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運(yùn)輸。②維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障。③合成細(xì)胞壁和糖被的各種組分的重要基地。④是細(xì)胞產(chǎn)能場所。⑤是鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉(zhuǎn)的供能部位。⑥膜上某些蛋白受體與趨化性有關(guān)。組成:脂類20~30%、蛋白質(zhì)50~70%、少量糖蛋白、糖脂、微量核酸。第二十四頁,共七十六頁,2022年,8月28日結(jié)構(gòu):磷脂雙分子層結(jié)構(gòu),雙分子層中鑲嵌著蛋白質(zhì),磷脂分子在細(xì)胞膜中可以移動。磷脂甘油的C3上連接的是磷脂酰乙醇胺(甘油、膽堿、絲氨酸、肌醇)及磷脂酸,不飽和脂肪酸在C2,其種類、長短及不飽和度決定膜的流動性。蛋白質(zhì)分整合蛋白、周邊蛋白。

第二十五頁,共七十六頁,2022年,8月28日間體(mesosome)內(nèi)膜系統(tǒng):細(xì)胞膜內(nèi)褶形成的一種管狀、層狀或串狀物,一般位于細(xì)胞分裂的部位或附近。組成與結(jié)構(gòu):同細(xì)胞膜。功能白喉?xiàng)U菌細(xì)胞膜間體第二十六頁,共七十六頁,2022年,8月28日古生菌的細(xì)胞膜比細(xì)菌有明顯的多樣性:親水頭部與疏水尾部通過醚鍵連接;疏水尾部長鏈?zhǔn)钱愇於┲貜?fù)單位;存在單分子層或單、雙分子層的混合膜;甘油的C3分子連接的磷脂基團(tuán)與細(xì)菌、真核生物不同,有磷酸脂基、糖基等;膜上含有獨(dú)特脂類,有細(xì)菌紅素、α,β-胡蘿卜素、番茄紅素,視黃醛與蛋白質(zhì)結(jié)合形成菌視紫素—紫膜。第二十七頁,共七十六頁,2022年,8月28日(1)細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞質(zhì)是質(zhì)膜包圍的除核區(qū)外的半透明、膠狀物總稱;包括貯藏物(reservegranule);磁小體(megnetosome);羧酶體(carboxysome);氣泡(gasvocuoles);質(zhì)粒(circularcovalentlyclosedDNA)等。組成:水、蛋白質(zhì)、核酸、脂類、少量糖和無機(jī)鹽。功能:①細(xì)菌的內(nèi)在環(huán)境,具有生命活動所具有的各種特征。②含有各種酶系統(tǒng),使細(xì)胞與周圍不斷進(jìn)行新陳代謝作用。2、細(xì)胞質(zhì)(cytoplasm)及內(nèi)含物第二十八頁,共七十六頁,2022年,8月28日是一類由不同化學(xué)成分累積而成的不溶性沉淀顆粒。功能:作為營養(yǎng)物質(zhì)貯存糖原:大腸桿菌、克雷伯氏菌、藍(lán)細(xì)菌芽孢桿菌等氮源類藻青素:藍(lán)細(xì)菌含有藻青蛋白:藍(lán)細(xì)菌含有磷源(異染粒):迂回螺菌、白喉棒桿菌和分枝桿菌含有

硫源:迂回螺菌、白喉棒桿菌、結(jié)核分枝桿菌碳源及能源類聚β--羥丁酸(2)貯藏物貯藏物功能:貯存碳源、能源和降低滲透壓。硫元素的貯藏體功能:a.好氧硫細(xì)菌的能源b.厭氧硫細(xì)菌的電子供體第二十九頁,共七十六頁,2022年,8月28日PHA聚羥鏈烷酸功能:貯藏碳源第三十頁,共七十六頁,2022年,8月28日磁小體(megnetosome)

1975年由R.P.BlakemoreD在趨磁細(xì)菌中發(fā)現(xiàn);主要成分是Fe3O4,外有一層磷脂、蛋白或糖蛋白膜,是單磁疇晶體,無毒,大小20—100nm,每個(gè)細(xì)胞有2—20顆,形狀為平截八面體、平行六面體或六棱柱體等;

功能:導(dǎo)向作用,即借助鞭毛游向泥、水界面微氧環(huán)境處生活;實(shí)用前景:生產(chǎn)磁性定向藥物或抗體,以及制造生物傳感器。第三十一頁,共七十六頁,2022年,8月28日羧酶體(carboxysome)

存在于一些自養(yǎng)細(xì)菌內(nèi)的多角形或六角形內(nèi)含物;大小約10nm(與噬菌體相仿);內(nèi)含1,5—二磷酸核酮糖羧化酶,在自養(yǎng)細(xì)菌的CO2固定中起關(guān)鍵作用。質(zhì)粒(circularcovalentlyclosedDNA)

游離于細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì),共價(jià)環(huán)狀DNA,可自我進(jìn)行復(fù)制。R因子:與抗藥性有關(guān);F因子:與有性接合有關(guān);其他質(zhì)粒:與抗生素,色素合成,有機(jī)物降解有關(guān);應(yīng)用:基因工程中作為目的基因載體。第三十二頁,共七十六頁,2022年,8月28日氣泡(gasvocuoles)蛋白膜包裹囊狀結(jié)構(gòu)功能:調(diào)節(jié)細(xì)胞比重以使細(xì)菌漂浮在最適水層中獲取光能、O2及營養(yǎng)物質(zhì)。液泡(liquidvocuoles)膜包著的液體:水分、鹽、有時(shí)含有異染顆粒、類脂等。功能:調(diào)節(jié)滲透壓與細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換。第三十三頁,共七十六頁,2022年,8月28日核糖體(ribosome)是細(xì)胞中的一種核糖核蛋白的顆粒狀結(jié)構(gòu),由65%核糖核酸和35%的蛋白質(zhì)組成。原核在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。真核在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上功能:合成蛋白質(zhì)的場所。

第三十四頁,共七十六頁,2022年,8月28日3、核區(qū)(nuclearregionorarea)又稱核質(zhì)體、原核、擬核、核基因組(genome)由大型環(huán)狀雙鏈DNA纖絲不規(guī)則地折疊或纏繞而構(gòu)成的無核膜、核仁的區(qū)域。功能:負(fù)載遺傳信息第三十五頁,共七十六頁,2022年,8月28日用富爾根染色,可在顯微鏡下觀察到,是一個(gè)大型環(huán)狀DNA分子,長度為0.25-3.00nm;每個(gè)細(xì)胞所含的核區(qū)數(shù)一般1—4個(gè);細(xì)菌除在染色體復(fù)制時(shí)間內(nèi)呈雙倍體外,一般均為單倍體。第三十六頁,共七十六頁,2022年,8月28日某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期,于細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強(qiáng)的休眠體。好氧芽孢桿菌、厭氧梭菌,八疊球菌、螺旋菌產(chǎn)芽孢。芽孢大小、形態(tài)、著生位置等是分類的重要指標(biāo)。4、特殊的休眠構(gòu)造-芽孢(spore)spores第三十七頁,共七十六頁,2022年,8月28日(1)、芽孢著生的位置與形態(tài)位于或近似于中央部位,直徑小于細(xì)胞寬度位于或近似于一端,直徑小于或大于細(xì)胞寬度位于或近似中央部位,直徑大于細(xì)胞寬度第三十八頁,共七十六頁,2022年,8月28日(2)能形成芽孢的細(xì)菌種類在桿菌中能形成芽孢的種類較多,在球菌和螺旋菌中只有少數(shù)菌種可形成芽孢。產(chǎn)生芽孢的幾個(gè)屬:(Bacillus)芽孢桿菌屬(Clostridium)梭狀芽孢桿菌屬(Sporosarcina)芽孢八疊球菌屬第三十九頁,共七十六頁,2022年,8月28日(3)芽孢的構(gòu)造及組成組成:芽孢的外壁層厚而致密,主要成分為脂蛋白,通透性差,不易著色。核心含有大量的DNA、RNA、蛋白質(zhì)酶等物質(zhì),還含有2,6—吡啶二羧酸(DPA),DPA是芽孢特有的成分。一般以DPA—Ca的形式存在。構(gòu)造:芽孢主要為多層結(jié)構(gòu)第四十頁,共七十六頁,2022年,8月28日細(xì)菌芽孢構(gòu)造模式圖

孢外壁;脂蛋白芽孢衣:疏水性角蛋白

皮層

:芽孢肽聚糖、DPA-Ca芽孢質(zhì)芽孢核區(qū)芽孢膜芽孢壁核心第四十一頁,共七十六頁,2022年,8月28日(4)芽孢的特性①對高溫、干燥、輻射、化學(xué)藥物有強(qiáng)大的抵抗力。②含水量低、壁厚而致密,通透性差,不易著色,折光性強(qiáng)。③處于休眠狀態(tài),但保持潛在萌發(fā)力。④一個(gè)芽孢萌發(fā)產(chǎn)生一個(gè)營養(yǎng)狀態(tài)的細(xì)胞。(5)芽孢的形成和萌發(fā)形成菌體生長的對數(shù)期轉(zhuǎn)入穩(wěn)定期時(shí)形成。菌體特點(diǎn)萌發(fā)前:萌發(fā)時(shí):第四十二頁,共七十六頁,2022年,8月28日(6)芽孢的形成過程隔膜形成前芽孢子形成皮層形成合成完成芽孢裂解DNA濃縮軸絲形成孢子外殼形成第四十三頁,共七十六頁,2022年,8月28日

(7)芽孢耐熱機(jī)制滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說,DPA-Ca、生物大分子耐熱凝膠理論。芽孢化學(xué)組成的特點(diǎn)決定:含有吡啶-2,6二羧酸(DPA-Ca),有芽孢特有的芽孢肽聚糖;芽孢衣對多價(jià)陽離子和水分透性極差,皮層離子強(qiáng)度高,滲透壓高,芽孢核心高度失水,皮層膨脹,耐熱性強(qiáng)。

(8)研究芽孢的意義菌種保藏;制定滅菌參數(shù);細(xì)菌分類、鑒定中的重要形態(tài)學(xué)指標(biāo)。

破傷風(fēng)梭菌炭疽芽胞桿菌肉毒梭菌第四十四頁,共七十六頁,2022年,8月28日(9)伴孢晶體(parasporalcrystal)

少數(shù)芽孢桿菌,在其形成芽孢的同時(shí),會在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體—δ內(nèi)毒素。功能:生物農(nóng)藥(10)其他休眠構(gòu)造

孢囊、粘液孢子、蛭孢囊、外生孢子均為休眠構(gòu)造。其中孢囊是固氮菌在營養(yǎng)缺乏條件下,由營養(yǎng)細(xì)胞外壁加厚、細(xì)胞失水而形成的一種抗干旱但不耐熱的圓形休眠體。第四十五頁,共七十六頁,2022年,8月28日

3.1.3細(xì)胞壁以外的構(gòu)造

細(xì)胞壁以外的構(gòu)造主要有糖被(glycocalyx)、鞭毛(flage,復(fù)flaglla)、菌毛(fimbria,復(fù)fimbriae)和性菌毛(pili,單數(shù)pilus)。

1、糖被

包被于某些細(xì)胞壁外層、厚度不定的膠狀物;糖被的有無、厚薄與菌種遺傳特性、營養(yǎng)及環(huán)境條件相關(guān)。第四十六頁,共七十六頁,2022年,8月28日依有無固定層次、厚薄、包被細(xì)胞多少分為:莢膜(大莢膜,capsule)厚度:>0.2μm。微莢膜(microcapsule)厚度:<0.2μm粘液層(slimelater)菌膠團(tuán)(zoogloea)莢膜可通過負(fù)染色在顯微鏡下觀察到。(1)糖被(glycocalyx)種類第四十七頁,共七十六頁,2022年,8月28日莢膜成分多糖純多糖雜多糖多肽和多糖蛋白質(zhì)葡聚糖纖維素果聚糖多肽海藻酸透明質(zhì)酸聚-D-谷氨酸聚谷氨酰胺(2)糖被的組成第四十八頁,共七十六頁,2022年,8月28日(3)莢膜功能①保護(hù)作用:保護(hù)細(xì)菌免受干旱損壞,防止噬菌體的吸附和裂解,使致病菌免受宿主白細(xì)胞吞噬;②貯藏養(yǎng)料;③作為透性屏障或離子交換系介質(zhì);④附著作用;⑤細(xì)菌間的信息識別作用;⑥堆積代謝廢物。(4)細(xì)菌糖被實(shí)用意義①鑒定菌種;②提取葡聚糖—“代血漿”,分離介質(zhì);③胞外多糖;④菌膠團(tuán)用于石油開采;⑤菌膠團(tuán)用于處理污水第四十九頁,共七十六頁,2022年,8月28日(5)S層是一層包圍在原核微生物細(xì)胞壁外、有大量蛋白質(zhì)或糖蛋白亞基以方塊形或六角形方式排列的連續(xù)層,類似于建筑物中的地磚。常見的細(xì)菌有:芽孢桿菌屬;梭菌屬;乳桿菌屬;棒桿菌屬;彎曲菌屬等。第五十頁,共七十六頁,2022年,8月28日2、鞭毛生長在某些細(xì)菌體表的長絲狀、波曲的蛋白質(zhì)附屬物。(1)組成:主要蛋白質(zhì)、少量多糖、類脂、DNA、RNA等。第五十一頁,共七十六頁,2022年,8月28日(2)鞭毛的著生方式單生鞭毛菌:偏端單生,兩端單生;叢生鞭毛菌:偏端叢生,兩端叢生;周生鞭毛菌著生方式有五種,是分類鑒定的重要依據(jù)。雙毛菌單毛菌叢毛菌第五十二頁,共七十六頁,2022年,8月28日(3)鞭毛的結(jié)構(gòu)鞭毛絲鞭毛鉤基體三部分組成第五十三頁,共七十六頁,2022年,8月28日(4)鞭毛的形成第五十四頁,共七十六頁,2022年,8月28日(5)鞭毛的功能①是細(xì)菌的運(yùn)動器官。②鞭毛有專一抗原。H抗原第五十五頁,共七十六頁,2022年,8月28日3、菌毛(fimbria)是一種長在細(xì)菌體表的纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)類附屬物。(傘毛、繖毛、纖毛、線毛)功能

(1)與菌體的接合有關(guān)。(2)使菌體具有吸附物體表面的能力。第五十六頁,共七十六頁,2022年,8月28日比較項(xiàng)目傘毛(繖毛)纖毛(線毛)直徑小些大些長度較短較長數(shù)目10—5001—10功能主要用于吸附可傳遞遺傳物質(zhì)傘毛(繖毛)與線毛(纖毛)的區(qū)別第五十七頁,共七十六頁,2022年,8月28日又稱性菌毛,構(gòu)造和成分與菌毛相同,數(shù)量僅一至少數(shù)幾根。一般見于革蘭氏陰性細(xì)菌的雄性菌株中。功能:向雌性菌株傳遞遺傳物質(zhì)。性菌毛由致育因子(F)編碼,故又稱F菌毛。4、性毛(pili,pilus)第五十八頁,共七十六頁,2022年,8月28日

3.2真核微生物真核微生物真菌單細(xì)胞藻類原生動物霉菌酵母菌覃菌(蘑菇)絲狀真菌單細(xì)胞真菌大型真菌真核微生物的種類約占微生物總數(shù)的95%以上。從個(gè)體形態(tài)、群體形態(tài)、營養(yǎng)吸收、代謝類型、代謝產(chǎn)物、遺傳特性、和生態(tài)分布諸方面,真核微生物都展現(xiàn)出一幅多樣化的畫面。第五十九頁,共七十六頁,2022年,8月28日3.2.1細(xì)胞壁1.真菌細(xì)胞壁真菌是一類低等真核生物的通稱,在分類上分為三綱一類:藻狀菌綱,子囊菌綱,擔(dān)子菌綱,半知菌類。真菌細(xì)胞壁的主要成分是多糖、少量蛋白及脂類。酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖1—肝糖粒,2—液泡,3—液泡膜,4—核糖體,5—內(nèi)質(zhì)網(wǎng),6—高爾基體,7—異染顆粒,8—線粒體,9—核膜,10—核質(zhì),11—核仁,12—細(xì)胞質(zhì)膜,13—細(xì)胞壁,14—誕生痕第六十頁,共七十六頁,2022年,8月28日外層:甘露聚糖內(nèi)層:葡聚糖中間層:蛋白質(zhì)(1)酵母菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)與組成:酵母細(xì)胞壁呈“三明治”結(jié)構(gòu)酵母菌的莢膜(壁外成分):

有些菌壁外含有由多糖構(gòu)成的類似莢膜的結(jié)構(gòu)。包括異多糖、甘露聚糖和淀粉類物質(zhì)。

第六十一頁,共七十六頁,2022年,8月28日(2)絲狀真菌的細(xì)胞壁壁厚約100nm,骨架組分是幾丁質(zhì)微纖維絲,外層是無定型葡聚糖、蛋白質(zhì)及糖蛋白等。(3)藻類:壁厚10-20nm,骨架組分是纖維素,間質(zhì)多糖主要是雜多糖,隨種類差異而變,少量蛋白及脂類。第六十二頁,共七十六頁,2022年,8月28日2.鞭毛與纖毛主要成分:蛋白質(zhì)功能:具有運(yùn)動功能結(jié)構(gòu):特點(diǎn):第六十三頁,共七十六頁,2022年,8月28日酵母菌微絲微絲:是細(xì)胞表面、細(xì)、短、類似頭發(fā)絲樣的物質(zhì),直徑5~7nm,長度0.1um。組成:蛋白質(zhì)功能:與酵母凝聚性有關(guān)第六十四頁,共七十六頁,2022年,8月28日3.細(xì)胞質(zhì)膜

真核微生物與原核生物細(xì)胞質(zhì)膜差別較小,膜流動性主要由甾醇決定。這在原核生物是罕見的。第六十五頁,共七十六頁,2022年,8月28日4、細(xì)胞核細(xì)胞核是細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的儲存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要場所,外型為球狀或橢圓狀;每個(gè)細(xì)胞通常含由一個(gè)核,有的含由兩個(gè)或更多。核由核被膜、染色質(zhì)、核仁、核基質(zhì)等組成。一般在細(xì)胞中靠近中央與液泡相鄰。組成:主要DNA、蛋白質(zhì)、少量RNA。結(jié)構(gòu)與功能核被膜:雙層膜,其上有核孔。作用物質(zhì)交換。染色質(zhì):細(xì)胞處于分裂時(shí)期,細(xì)胞內(nèi)由DNA、組蛋白其他蛋白和少量RNA組成的一種線形復(fù)合構(gòu)造,其基本單位是核小體。常染色質(zhì);異染色質(zhì)第六十六頁,共七十六頁,2022年,8月28日染色體

核仁:細(xì)胞核中一個(gè)沒有膜包裹的圓形或橢圓形小體。是合成核糖體的部位。

核基質(zhì):核液,充滿細(xì)胞核空間由蛋白纖維組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),具有支撐細(xì)胞核和提供染色質(zhì)附著點(diǎn)的功能。第六十七頁,共七十六頁,2022年,8月28日

5、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器位于細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞核之間的透明、粘稠、不斷流動并充滿各種細(xì)胞器的溶膠。包括細(xì)胞基質(zhì)、細(xì)胞骨架和各種細(xì)胞器。

(1).細(xì)胞基質(zhì)和細(xì)胞骨架:細(xì)胞質(zhì)中除可分辨細(xì)胞器外的膠狀溶液即為細(xì)胞基質(zhì),也稱細(xì)胞溶膠,含有細(xì)胞骨架、豐富的酶類、各種內(nèi)含物及中間代謝產(chǎn)物,是細(xì)胞代謝活動的重要基地。第六十八頁,共七十六頁,2022年,8月28日細(xì)胞骨架:微管、肌動蛋白絲、中間絲構(gòu)成;

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