微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)

1、關(guān)于微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)第1頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三第一部分原核微生物的形態(tài)和構(gòu)造第2頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三原核細(xì)胞真核細(xì)胞第3頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三第一節(jié) 細(xì)菌 本節(jié)提要：細(xì)菌的形態(tài)和染色細(xì)菌細(xì)胞的一般結(jié)構(gòu)細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)第4頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三一 、細(xì)菌的形態(tài)第5頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三(一)細(xì)菌的正常形態(tài):細(xì)菌的形態(tài)和染色球菌桿菌螺旋菌第6頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三1. 球菌(coccus)單球

2、菌雙球菌八疊球菌四聯(lián)球菌鏈球菌葡萄球菌第7頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三2. 桿菌(bacillus)細(xì)菌的形態(tài)和染色梭狀芽孢桿菌短桿菌長桿菌第8頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三3. 螺旋菌（spirilla):螺旋狀的細(xì)菌。螺旋不滿一圈稱為弧菌(vibrio)，滿26環(huán)稱為螺旋菌(spirllum)，旋轉(zhuǎn)周數(shù)在6環(huán)以上的稱為螺旋體(spirochaeta)。螺旋菌弧菌螺旋體第9頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三二、細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第10頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)1. 概念

3、：細(xì)胞壁是位于胞外緊貼胞膜的一層無色透明，堅(jiān)韌而有彈性的結(jié)構(gòu)。(一)細(xì)胞壁（cell wall)：第11頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)重點(diǎn)提示：細(xì)胞壁的基本骨架肽聚糖革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁 革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁革蘭氏染色的機(jī)理 2. 細(xì)胞壁的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)第12頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)革蘭氏陽性菌肽聚糖單體概念：肽聚糖是由 N乙酰胞壁酸（NAM）和N乙酰葡糖胺（NAG）以及少數(shù)氨基酸短肽鏈組成的亞單位聚合而成的大分子復(fù)合體（1）細(xì)胞壁的基本骨架肽聚糖第13頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分

4、，星期三肽聚糖單體細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)革蘭氏陽性菌肽聚糖單體革蘭氏陰性菌肽聚糖單體由NAG 、 NAM 、肽尾、肽橋構(gòu)成第14頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三肽聚糖網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu):細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第15頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)（2）革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁: 占3070% ,不同菌種中肽聚糖(肽鏈)組分不同,具重要分類意義。肽聚糖:由肽聚糖和磷壁酸組成第16頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三磷壁酸(teichoic acid):細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 占40%。G+菌所特有,其主鏈由數(shù)十個(gè)磷酸甘油或磷酸核糖醇組

5、成,有的還有由DAla和還原糖組成的側(cè)鏈。第17頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三磷壁酸的功能：1)使細(xì)胞壁形成負(fù)電荷環(huán)境,以利于 吸附鎂離子,維持酶活。2）貯藏磷元素3)構(gòu)成噬菌體的吸附位點(diǎn),同時(shí)是某 種菌的抗原決定簇的主要成分。4）賦予G+特異的表面抗原5)可以和宿主粘連。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第18頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三（3）革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,分內(nèi)壁層和外壁層。第19頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三內(nèi)壁層:細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 緊貼胞膜,僅由12層肽聚糖分子構(gòu)成

6、,占細(xì)胞壁干重5 10%,無磷壁酸。第20頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)脂多糖; 蛋白質(zhì)層:脂蛋白、 基質(zhì)蛋白、 外壁蛋白; 磷脂.外壁層:位于肽聚糖層的外部。包括:第21頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)埋嵌在外壁層中,如孔蛋白,三聚體構(gòu)成的疏水孔道貫穿外壁層,使小于800-900D的分子可通過,起分子篩作用?；|(zhì)蛋白：第22頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 為特異性載體,可將較大分子送入細(xì)胞內(nèi)。外壁蛋白：第23頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三

7、細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與肽聚糖層共價(jià)結(jié)合,并埋置在外壁層,使外壁層牢固的與內(nèi)壁層連接。脂蛋白：第24頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)脂質(zhì)A:兩個(gè)葡糖胺連接多 個(gè)脂肪酸,為內(nèi)毒素 的中心。核心多糖:與脂質(zhì)A相連,由 糖及其衍生物組成。O-側(cè)鏈:短多糖鏈,其順序有 菌種特異性,具有診斷 細(xì)菌學(xué)意義。脂多糖(LPS,lipopolysaccharide)：第25頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)2. 與磷壁酸相似，吸附二價(jià)陽離子以提 高這些離子在細(xì)胞表面的濃度。3. 由于LPS的多樣性，決定G菌表面抗 原決定簇的多樣性。4

8、. 噬菌體吸附位點(diǎn)。脂多糖（LPS）的功能：1. G菌致病物質(zhì)內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)。第26頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三細(xì)菌的鑒別染色法革蘭氏染色法C.Gram 丹麥醫(yī)生步驟： 涂片固定； 結(jié)晶紫初染1min； 碘液媒染1min； 95%乙醇脫色0.5min； 番紅復(fù)染1min。 結(jié)果: 陽性菌紫色； 陰性菌紅色。細(xì)菌的形態(tài)和染色第27頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三 G菌：細(xì)胞壁厚，肽聚糖網(wǎng)狀分子形成一種透性障，當(dāng)乙醇脫色時(shí)，肽聚糖脫水而孔障縮小，故保留結(jié)晶紫-碘復(fù)合物在細(xì)胞膜上。呈紫色。G菌：肽聚糖層薄，交聯(lián)松散，乙醇脫色不能使其結(jié)構(gòu)收縮，其脂

9、含量高,乙醇將脂溶解，縫隙加大，結(jié)晶紫-碘復(fù)合物溶出細(xì)胞壁，沙黃復(fù)染后呈紅色。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第28頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三4 缺壁細(xì)胞原生質(zhì)體L型細(xì)菌球狀體支原體第29頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三 細(xì)菌除去細(xì)胞壁剩下由細(xì)胞膜包裹的部分。多為G+菌。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)a 原生質(zhì)體（protoplast）：第30頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三原生質(zhì)體的特點(diǎn)：細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)1)無細(xì)胞壁，為圓球形2)對(duì)環(huán)境敏感：滲透壓，震蕩，離心，易溶菌3)有鞭毛，而不能運(yùn)動(dòng)4)不被噬菌體感染（因?yàn)闆]有吸附位點(diǎn)）5)生物學(xué)特

10、性依舊第31頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三b . 球狀體（spheroplast)： 還保留有部分細(xì)胞壁的菌體細(xì)胞,多見于G菌。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：除具原生質(zhì)體特點(diǎn)外a)可有一定抗性，可培養(yǎng)b)可重新合成細(xì)胞壁第32頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三c .型細(xì)菌(L-forms)： 自發(fā)突變形成的細(xì)胞壁缺陷(部分或全部),具多形性?？梢陨L繁殖,在培養(yǎng)基上形成油煎蛋菌落。有些可重新合成細(xì)胞壁。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第33頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三d 支原體適應(yīng)自然生活條件的無細(xì)胞壁的原核生物，細(xì)胞膜中含有甾醇。第34

11、頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三5. 細(xì)胞壁的功能:1)保護(hù)細(xì)胞,維持菌形2)具有抗原性致病性對(duì)噬菌體的敏感性3)與胞膜一起完成細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換4)為正常細(xì)胞分裂所必需 5)鞭毛運(yùn)動(dòng)的支點(diǎn)細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第35頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三6.周質(zhì)空間(periplasmic space ; periplasm)1)概念: 位于細(xì)胞壁與細(xì)胞膜之間的狹窄空隙細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第36頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三(2)周質(zhì)空間的特點(diǎn):a. 充滿松散的網(wǎng)狀肽聚糖b. 含水解酶類、合成酶類c. 含與營養(yǎng)吸收有關(guān)的蛋白質(zhì)細(xì)菌細(xì)

12、胞的基本結(jié)構(gòu)第37頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三（二）細(xì)胞膜(cell membrane)細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)1.概念: 細(xì)胞膜是緊貼細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)包圍細(xì)胞質(zhì)的一層柔軟，富有彈性的半透明薄膜。第38頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三2. 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)1972年Singer和Nicolson提出的細(xì)胞膜液態(tài)鑲嵌模型。第39頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三3. 細(xì)胞膜的功能：(1)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換和運(yùn)送。(2)在原核微生物中,參與生物氧化和 能量產(chǎn)生。(3)與細(xì)胞壁及莢膜的合成有關(guān)。(4)是鞭毛著生的位點(diǎn)。細(xì)菌細(xì)胞

13、的基本結(jié)構(gòu)第40頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三（三）核區(qū)概念： 由大型環(huán)狀雙DNA纖絲構(gòu)成的無核膜核仁的區(qū)域，故又稱類核或擬核。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第41頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三細(xì)菌DNA：細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 放射自顯影下，24m長的E.coli 其DNA長11.4m。無組蛋白，與精胺、亞精胺結(jié)合，故有穩(wěn)定性和柔軟性。第42頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三(四)細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)1. 成分： 細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)是由水，蛋白質(zhì)，核酸，脂類和少量糖，無機(jī)鹽組成的無色透明粘稠狀透明物質(zhì)。第43頁，共81頁，20

14、22年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三2. 氣泡細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 由蛋白質(zhì)膜構(gòu)成的泡狀物，加大菌體的浮力，便于菌體吸收水中的氧氣。常見于光合細(xì)菌和水生細(xì)菌，借氣泡漂浮能力，使無鞭毛菌在適合環(huán)境中生長。第44頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三3.顆粒狀內(nèi)含物細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 顆粒狀內(nèi)含物為細(xì)胞儲(chǔ)藏物質(zhì)，因種而異，隨菌齡及培養(yǎng)條件不同而改變。 主要有糖元、異染粒、聚羥丁酸、藻青素、藻青蛋白、多聚磷酸鹽和硫粒等。第45頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三(1)異染粒：細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)概 念：為多聚偏磷酸鹽。功 能：貯存磷元素和能，降低 滲透壓。鑒定意義

15、：遇甲基胺藍(lán)變紫紅色， 如白喉?xiàng)U菌，鼠疫桿菌。第46頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三(2)聚羥丁酸顆粒（PHB） 概念:為碳源貯存物功能：貯存能量，碳 源，可降低滲 透壓。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第47頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三(3)藻青素：概念：存在于藍(lán)細(xì)菌中的藻青蛋白功能：貯氮，貯能。厭氧時(shí)可進(jìn)行 鳥氨酸循環(huán)。細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第48頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三三、細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)第49頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三（一）莢膜(capsule)細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)1. 概念：某些細(xì)菌細(xì)胞壁

16、外的一層粘液性物質(zhì)。第50頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三2. 種類：莢膜 ：0.2m 與菌表面結(jié)合松弛,震 蕩離心可得。粘液層：與菌表面結(jié)合松散,可向菌的周 圍擴(kuò)散,增大黏性。菌膠團(tuán)： 多個(gè)細(xì)菌共有一個(gè)莢膜。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)微莢膜：0.2m 與細(xì)胞表面牢固結(jié)合。第51頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三3. 莢膜的組成：因種而異，除水外，主要是多糖（包括同型多糖和異型多糖），此外還有多肽，蛋白質(zhì)，糖蛋白等。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)第52頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三4. 莢膜的生理功能：（1）保護(hù)作用：抗干燥，抗吞噬 （吞噬細(xì)

17、胞、噬菌體、蛭弧菌等）（2）貯藏養(yǎng)料（3）具有致病性，抗原性細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)第53頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三（二）鞭毛1. 概念： 某些微生物表面由細(xì)胞內(nèi)生出的細(xì)長、波曲的結(jié)構(gòu)。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)第54頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三2. 鞭毛的著生方式細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)第55頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三3. 鞭毛的化學(xué)組成 鞭毛蛋白，3萬6萬Dolton，不同種由不同球蛋白分子亞基構(gòu)成，有些含多糖、類脂等，為極好抗原。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)第56頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三4. 鞭毛的

18、結(jié)構(gòu)細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)鞭毛絲 中空螺旋狀、絲狀結(jié)構(gòu)，球蛋白亞基螺旋排列。由鞭毛絲鞭毛鉤基體組成。 第57頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三鞭毛鉤細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)又稱鉤形鞘，是連接鞭毛絲和基體的一個(gè)彎曲筒狀部分，蛋白質(zhì)亞基組成。第58頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三基體細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)由幾個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，環(huán)中央有一桿狀結(jié)構(gòu)（鞭毛桿），將鞭毛固定于細(xì)胞膜與細(xì)胞壁上。G菌：L環(huán)、P環(huán)、S環(huán)、M環(huán)G+菌：S環(huán)，M環(huán)第59頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三7. 菌毛細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu) 某些菌體表面存在的短而多的附屬物。 與菌的致病性

19、吸附有關(guān)。第60頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三（三）芽孢細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)1. 概念：某些菌生長到一定階段，細(xì)胞內(nèi)形成的圓或卵圓形的內(nèi)生孢子，是對(duì)不良環(huán)境有較強(qiáng)抵抗力的休眠體。第61頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三2. 芽孢的結(jié)構(gòu)細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)第62頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三3. 芽孢的特性：（1）多層膜結(jié)構(gòu)，通透性很差。（2）組分：水分少（5%），DPA（吡啶二 羧酸），富含疏水性角蛋白。（3）抗性強(qiáng)：熱、酶解、輻射、藥物。（4）休眠體，新陳代謝幾乎停止，一個(gè)芽 孢產(chǎn)生一個(gè)個(gè)體。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)第63頁，共

20、81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三4. 芽孢的意義（1）鑒定價(jià)值：不同菌類芽孢的 大小、位置、形狀不同。（2）作為無菌標(biāo)準(zhǔn)。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)第64頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三第二部分真核微生物的形態(tài)和構(gòu)造第65頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三真菌(fungus,復(fù)fungi):真菌的細(xì)胞具有真正的細(xì)胞核，以孢子繁殖，無葉綠素，菌體通常是分枝茂盛的絲狀體，具幾丁質(zhì),或纖維素,或二者兼有的細(xì)胞壁，是一類異養(yǎng)型的真核微生物。第66頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三真菌的特點(diǎn)真核微生物，具有細(xì)胞核、細(xì)胞器 細(xì)胞

21、較大具有細(xì)胞壁細(xì)胞壁的成份：細(xì)菌肽聚糖、胞壁酸真菌幾丁質(zhì)、多聚糖第67頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三酵母 細(xì)胞壁(以釀酒酵母為例)酵母菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)外層：甘露聚糖 約占30%，以-糖苷鍵聯(lián)結(jié)（并非所有酵母菌都有）（1）化學(xué)組成：葡聚糖甘露聚糖蛋白質(zhì)、脂類、幾丁質(zhì)第68頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三內(nèi)層：葡聚糖 酵母菌的形態(tài)結(jié)構(gòu) 約占30-40%，由D-葡萄糖以-糖苷鍵聯(lián)結(jié)。第69頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三中層：蛋白質(zhì)酵母菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)含6-8%，多為酶類。第70頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三細(xì)胞壁的少量組分脂類和幾丁質(zhì)幾丁質(zhì)（chitin)：為聚乙酰氨基葡萄糖酵母菌的形態(tài)結(jié)構(gòu) 幾丁質(zhì)并不是所有的酵母菌中都有，其含量也因種而異。裂殖酵母一般不含幾丁質(zhì)，釀酒酵母含12%，有的假菌絲酵母含量超過了2%。第71頁，共81頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)7分，星期三（2）壁外成分：