第三章 微生物細胞的結(jié)構與功能

第三章微生物細胞的結(jié)構與功能第1頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)原核微生物細胞的結(jié)構和功能第二節(jié)真核微生物細胞的結(jié)構和功能第三節(jié)真核生物和原核生物的比較第2頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)原核微生物細胞的結(jié)構和功能一一般構造

（一）細胞壁（二）細胞質(zhì)膜（三）細胞質(zhì)（四）核質(zhì)（五）內(nèi)含體二特殊結(jié)構

（一）芽孢（二）糖被（三）鞭毛（四）菌毛（五）性毛第3頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月一一般構造（一）細胞壁（cellwall）1細胞壁的主要功能2原核微生物細胞壁的多樣性★質(zhì)壁分離電子顯微鏡超薄切片細胞最外層第4頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1細胞壁的主要功能固定細胞外形，提高機械強度細胞生長、分裂、鞭毛運動必需保護細胞免受溶菌酶、消化酶、青霉素的損害使細胞具有特定的抗原性、致病性以及對抗生素和噬菌體的敏感性。第5頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2原核微生物細胞壁的多樣性★（1）革蘭氏陽性細菌的細胞壁（2）革蘭氏陰性細菌的細胞壁（3）古生菌的細胞壁（4）缺壁細菌（5）革蘭氏染色的機制第6頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）革蘭氏陽性細菌的細胞壁特點：■厚度大（20~80nm）■只有一層——90%肽聚糖，10%磷壁酸

肽聚糖（peptidoglycan）又叫粘肽（mucopeptide）

胞壁質(zhì)（murein）

粘質(zhì)復合物（mucocomplex）第7頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月肽聚糖磷壁酸第8頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月革蘭氏陽性菌肽聚糖的組成成分聚糖（雙糖單位）肽N-乙酰葡萄糖胺（NAG）N-AcetylglucosamineN-乙酰胞壁酸（NAM）N-Acetylmuramicacidβ-1、4糖苷鍵連接四肽尾tetrapeptidesidechain：四個氨基酸，L-D交替連接肽橋peptideinterbridge：甘氨酸五肽第9頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月以金黃色葡萄球菌

（Staphylococcusaureus）為例革蘭氏陽性菌肽聚糖的立體結(jié)構NAMNAGβ-1、4糖苷鍵四肽尾肽橋40層的網(wǎng)格狀分子網(wǎng)套結(jié)構第10頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月β-1、4糖苷鍵容易被溶菌酶（Lysozyme）（淚液、鼻涕、細菌、噬菌體）水解——引起細菌肽聚糖細胞壁“散架”死亡第11頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月金黃色葡萄球菌的細胞壁分子結(jié)構第12頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月磷壁酸（teichoicacid）酸性多糖▲磷壁酸主要成分：

甘油磷酸核糖醇磷酸甘油磷酸第13頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月▲磷壁酸的分類壁磷壁酸（teichoicacid）膜磷壁酸（Lipoteichoicacid）第14頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月壁磷壁酸（teichoicacid）與肽聚糖分子共價結(jié)合，含量隨培養(yǎng)基成分而改變。用稀酸或稀堿可以提取。第15頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月膜磷壁酸（Lipoteichoicacid）跨越肽聚糖層，與細胞膜交聯(lián)。含量與培養(yǎng)條件關系不大。用45%熱酚水提取，或用熱水從脫脂的凍干細菌中提取。第16頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月

▲磷壁酸的主要生理功能保證細胞膜上一些需Mg2+的合成酶提高活性。儲藏磷元素增強某些致病菌對宿主細胞的粘連、避免白細胞吞噬。賦予特異的表面抗原噬菌體特異性吸附受體調(diào)節(jié)細胞內(nèi)自溶素（autolysin）的活力第17頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第18頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）革蘭氏陰性細菌的細胞壁革蘭氏陰性細菌細胞壁兩層：外膜outermembrane2－8nm的肽聚糖層（peptidoglycan）

（不含磷壁酸）脂多糖Lipopolysacharide，LPS磷脂Phospholipid外膜蛋白outermembraneprotein第19頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月肽聚糖（以大腸桿菌E.coli為例)埋在外膜層內(nèi)，厚2~3nm。1~2層網(wǎng)格分子。結(jié)構單體同革蘭氏陽性菌不同處：▲四肽尾的第三個氨基酸不是L-Lys，而被內(nèi)消旋二氨基庚二酸（m-DAP）代替。

▲沒有特殊的肽橋前后兩個單體間連接——甲四肽尾的第4個氨基酸D-Ala的羧基與乙四肽尾的第3個氨基酸的m-DAP的氨基連接第21頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（m-DAP）meso-Diaminopimelic稀疏、機械強度差第22頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月外膜outermembrane脂多糖Lipopolysacharide，LPS磷脂Phospholipid外膜蛋白outermembraneprotein外膜outermembrane革蘭氏陰性細菌細胞壁外層第23頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月◎脂多糖（Lipopolysacharide，LPS）類脂ALipidA核心多糖corepolysaccharideO-特異側(cè)鏈（O-多糖、O-抗原）O-specificsidechain第24頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月類脂AO-特異側(cè)鏈核心多糖LPS中的類脂A即是內(nèi)毒素第25頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月LPS的主要功能：◆類脂A是革蘭氏陰性細菌致病物質(zhì)——

內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎◆吸附Mg2+、Ca2+陽離子提高在細胞表面的濃度◆革蘭氏陰性菌表面抗原決定簇具多樣性——

O-特異側(cè)鏈種類多

◆噬菌體在細胞表面的吸附受體◆具選擇性屏障功能——

核酸、雙糖、肽、氨基酸可進入溶菌酶、抗生素、去污劑被阻擋第27頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月◎外膜蛋白

outermembraneprotein脂蛋白Lipoprotein——

使外膜層連接在肽聚糖內(nèi)壁層上的蛋白孔蛋白Porin——

通過孔的開閉，阻止某些抗生素進入外膜層。嵌合在LPS和磷脂層外膜上的蛋白脂蛋白孔蛋白第28頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月脂蛋白：以共價鍵把外膜層連接在肽聚糖內(nèi)壁層上?？椎鞍祝喝垠w跨膜蛋白，中間有孔道。通過孔的開和閉，能夠阻擋抗生素進入外膜層。第29頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月◎周質(zhì)空間（periplasmicspace，periplasm）又叫壁膜間隙外膜與細胞膜之間的狹窄空間，呈膠狀存在多種周質(zhì)蛋白（periplasmicprotein）：△水解酶類——蛋白酶、核酸酶△合成酶類——肽聚糖合成酶△結(jié)合蛋白——運送營養(yǎng)物質(zhì)△受體蛋白——與細胞的趨化性相關周質(zhì)空間第30頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月孔蛋白周質(zhì)空間第31頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月周質(zhì)空間是革蘭氏陰性細菌特殊的“細胞器”。內(nèi)有周質(zhì)蛋白，包括：合成酶水解酶結(jié)合蛋白受體蛋白周質(zhì)蛋白可用“冷休克”方法釋放。第32頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）古生菌的細胞壁除熱原體屬（Thermoplasma）無細胞壁外。假肽聚糖細胞壁（pseudopeptidoglycan）N-乙酰葡萄糖氨（NAG）N-乙酰塔羅糖胺糖醛酸（N-acetyltalosaminuronicacid）β-1、3糖苷鍵連接不被溶菌酶水解甲烷桿菌屬（Methanobacterium）古生菌第33頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月獨特多糖細胞壁半乳糖胺、葡糖醛酸、葡萄糖、乙酸甲烷八疊球菌（Methanosarcina）染成革蘭氏陽性。硫酸化多糖細胞壁葡萄糖、甘露糖、半乳糖、糖醛酸、乙酸極端嗜鹽菌——鹽球菌屬（Halococcus）第35頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月糖蛋白細胞壁（Glycoprotein）糖：葡萄糖、甘露糖、核糖、阿拉伯糖蛋白：大量酸性氨基酸（如天冬氨酸）組成極端嗜鹽菌——鹽桿菌屬（Halobacterium）強負電荷的細胞壁，平衡環(huán)境中高濃度的Na+使其能很好地生活在20%、25%的高鹽溶液中蛋白質(zhì)細胞壁少數(shù)產(chǎn)甲烷菌第36頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）缺壁細菌缺壁細菌實驗室或宿主體內(nèi)形成進化形成——支原體缺壁突變——L型細菌人工去壁基本去盡——原生質(zhì)體部分去盡——球狀體第37頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月L-型細菌（L-formofbacteria）1935，英國，李斯特（Lister）預防研究所念珠狀鏈桿菌（Streptobacillusmoniliformis），固體培養(yǎng)基。原因：細胞膨大，對滲透敏感。G+、G-

自發(fā)突變形成的細胞壁缺陷(部分或全部),具多形性，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?？梢陨L繁殖,在培養(yǎng)基上形成油煎蛋菌落。有些可重新合成細胞壁。第38頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月蠟樣芽胞桿菌L型的鏡下形態(tài)（多形性）第39頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月細菌L型生長緩慢，營養(yǎng)要求高，對滲透壓敏感，普通培養(yǎng)基上不能生長，培養(yǎng)時必須用高滲的含血清的培養(yǎng)基。細菌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。

絲狀菌落

顆粒型菌落

油煎蛋樣菌落（典型L型菌落）第40頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月原生質(zhì)體（Protoplast）溶菌酶去壁青霉素抑制新壁合成多G+形成，一層細胞膜包裹第41頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月無細胞壁，為圓球形。對環(huán)境敏感：滲透壓、震蕩、離心等易溶菌。有鞭毛，而不能運動。不被噬菌體感染（因為沒有吸附位點，G+

磷壁酸

G-

脂多糖）。生物學特性依舊。原生質(zhì)體的特點第42頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月球狀體（Sphaeroplast）叫原生質(zhì)球。殘余部分細胞壁。G-細菌形成，有外膜的原生質(zhì)體。球狀體的特點：◆細胞球狀，無完整的細胞壁

◆對滲透壓敏感

◆革蘭氏染色陰性

◆細胞不能分裂

◆容易導入遺傳物質(zhì)——遺傳規(guī)律、育種的好材料第43頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月支原體（Mycoplasma）細胞膜中含有甾醇，有強的機械強度。第44頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）革蘭氏染色機制革蘭（C.Gram），1884年發(fā)明革蘭氏染色——

鑒別染色法真細菌古生菌革蘭氏染色◎20世紀60年代，薩頓（Salton）◎1983年，彼弗里奇（TBeveridge）第45頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1234？第46頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月革蘭氏染色機制：第一步：結(jié)晶紫使菌體著上紫色第二步：碘和結(jié)晶紫形成大分子復合物，分子大，能被細胞壁阻留在細胞內(nèi)。（CVIdyecomplex）第三步：酒精脫色，細胞壁成分和構造不同，出現(xiàn)不同的反應。G+菌：細胞壁厚，肽聚糖含量高，交聯(lián)度大，當乙醇脫色時，肽聚糖因脫水而孔徑縮小，故結(jié)晶紫-碘復合物被阻留在細胞內(nèi)，細胞不能被酒精脫色，仍呈紫色。Gˉ菌：肽聚糖層薄，交聯(lián)松散，乙醇脫色不能使其結(jié)構收縮，因其含脂量高,乙醇將脂溶解，縫隙加大，結(jié)晶紫-碘復合物溶出細胞壁，酒精將細胞脫色，細胞無色，沙黃復染后呈紅色。第47頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月陽性菌陰性菌1234第48頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1983年，彼弗里奇用鉑代替碘，電鏡下觀察，結(jié)晶紫與鉑復合物被細胞壁阻留。證明細胞壁化學成分的差異引起脫色能力的不同，決定了染色反應的不同。第49頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）細胞質(zhì)膜（cytoplasmicmembran）質(zhì)膜（Plasmamembrane）細胞膜（Cellmembrane）內(nèi)膜（Innermembrane）細胞膜第50頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1概念2觀察分離方法結(jié)構3化學組成結(jié)構4生理功能5內(nèi)膜系統(tǒng)6古生菌的細胞質(zhì)膜第51頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月

細胞膜是緊貼細胞壁內(nèi)側(cè)包圍細胞質(zhì)的一層柔軟，富有彈性的半透明薄膜。有選擇性。

(1)質(zhì)壁分離(2)選擇性染色（鑒別染色）(3)電鏡技術(4)溶菌酶處理

2.觀察分離方法1.概念第52頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月3化學組成結(jié)構磷脂20-30%、蛋白質(zhì)60-70%。兩層磷脂分子（磷脂雙分子層）蛋白質(zhì)分子層

整合蛋白（intergralprotein）——運輸物質(zhì)

周邊蛋白（peripheralprotein）——酶促作用液態(tài)鑲嵌模型（Fluidmosaicmodel）1972年。JSSinger和GLNicolson提出第53頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞膜液態(tài)鑲嵌模型第54頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第55頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月液態(tài)鑲嵌模型（Fluidmosaicmodel）▲膜的主體是脂質(zhì)雙分子層▲脂質(zhì)雙分子層具有流動性▲整合蛋白“溶”于脂質(zhì)雙分子層的餓疏水內(nèi)層?！苓叺鞍淄ㄟ^靜電引力與磷脂的極性頭相連▲脂質(zhì)分子間或脂質(zhì)與蛋白質(zhì)分子間無共價結(jié)合▲周邊蛋白“漂浮”運動，整合蛋白作橫向運動。第56頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月4生理功能◆選擇性吸收、運送營養(yǎng)物質(zhì)◆維持細胞內(nèi)正常滲透壓◆合成細胞壁和糖被的各種組分（LPS，莢膜多糖）◆是細胞產(chǎn)能的場所◆鞭毛著生部位，旋轉(zhuǎn)部位第57頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月5內(nèi)膜系統(tǒng)

膜內(nèi)陷并延伸到細胞質(zhì)內(nèi)，在繁殖和代謝多種過程中起作用。多見于G+菌。

（1）載色體（2）間體mesosome，或中體第58頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）載色體

光合細菌光合作用部位，單層與細胞膜相連的內(nèi)膜環(huán)繞，含色素、光合磷酸化所需酶系和電子遞體。細胞內(nèi)的捕光色素存在其內(nèi)。有的簡單地陷入細胞質(zhì)中；有的具備復雜的層狀排列結(jié)構，如藍細菌的光合作用膜。第59頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月

（2）間體（mesosome，或中體）概念：一種由細胞質(zhì)膜內(nèi)褶形成的囊狀構造。充滿層狀、管狀的泡囊。G+多見。間體第60頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月示間體第61頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月

間體的功能與青霉素酶的分泌有關與DNA的復制、分配及與細胞分裂有關第62頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月6古生菌的細胞質(zhì)膜存在獨特的單分子層或單、雙分子層混合層。真細菌古細菌第63頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）細胞質(zhì)（Cytoplasm）除核區(qū)外的半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。主要存在物質(zhì)：▲1核糖體Ribosome▲2質(zhì)粒Plasmids★▲3內(nèi)含物Inclusionbody

★第64頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月

1核糖體Ribosome

組成30S亞單位50S亞單位16SrRNA21種不同蛋白5SrRNA23SrRNA32種不同蛋白第65頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月核糖體是細胞合成蛋白質(zhì)的機構第66頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第67頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月

2質(zhì)粒

(Plasmids）質(zhì)粒質(zhì)粒

(Plasmids）染色體(Chromosomes)第68頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)粒的概念：細胞中除染色體以外的環(huán)狀雙螺旋DNA分子，穩(wěn)定遺傳。質(zhì)?？梢元毩⑦M行復制，有的質(zhì)粒也能整合到染色體上。對細胞的生存無決定性影響。一個菌細胞可有一至數(shù)個質(zhì)粒。第69頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)粒的特性和作用▲攜帶抗性基因（R因子），與抗藥性有——

如抗青霉素、鏈霉素、四環(huán)素的基因，可進行抗性篩選?！康幕蜉d體——

將攜帶的目的基因DNA片斷轉(zhuǎn)移到宿主體內(nèi)?！c有性結(jié)合有關——F因子▲與抗生素、色素合成有關?！鵁o質(zhì)粒細菌可通過接合、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導等方式獲得，不能自發(fā)產(chǎn)生?！勺晕覐椭?，穩(wěn)定遺傳。對生存不是必要的。復制與染色體分開，但同步進行。第70頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月

3內(nèi)含物Inclusionbody細胞內(nèi)形狀較大的顆粒狀構造。貯藏物（Reservematerials）磁小體（(megnetosome)羧酶體（carboxysome）氣泡（gasvocuoles）第71頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）貯藏物（Reservematerials）貯藏物糖原：大腸桿菌、克雷伯氏菌、藍細菌芽孢桿菌等聚－?－羥丁酸：固氮菌、產(chǎn)堿菌、腸桿菌氮源類藻青素：藍細菌含有藻青蛋白：藍細菌含有磷源（異染粒）：迂回螺菌、白喉棒桿菌和分枝桿菌含有硫源：迂回螺菌菌、白喉棒桿菌、結(jié)核分枝桿菌碳源及能源類貯藏營養(yǎng)物第72頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月聚－?－羥丁酸

poly-β-hydroxybutyrate（PHB）1929年發(fā)現(xiàn)H-O-CH-CH2-C-O-HCH3Onn＞106無毒可塑易降解醫(yī)用塑料生物降解塑料尼羅藍或蘇丹黑染色觀察第73頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第74頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月異染粒

metachromaticgranuleOHPOHnHOOn=2~106用美蘭或甲苯胺藍染成紅紫色。如白喉桿菌，鼠疫桿菌。多聚偏磷酸鹽第75頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月藻青素

cyanophycinCO2AspCOH3N+nAspAspCOCONHNHNHArgArgArg概念：存在于藍細菌中的藻青蛋白功能：貯氮，貯能。厭氧時可進行鳥氨酸循環(huán)。第76頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）磁小體(magnetosome)1975年由RPBlakemore在趨磁細菌中發(fā)現(xiàn)主要成分是Fe3O4

外被一層磷脂蛋白或糖蛋白膜,是單磁疇晶體,無毒,大小20—100nm,每個細胞有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向作用，即借助鞭毛游向泥、水界面微氧環(huán)境處生活實用前景：

生產(chǎn)磁性定向藥物或抗體，以及制造生物傳感器第77頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）羧酶體carboxysome存在于一些自養(yǎng)細菌內(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)細菌的CO2固定中起關鍵作用第78頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）氣泡

gasvacuoles是許多光合型、無鞭毛水生菌中充滿氣體的泡囊狀內(nèi)含物大小為0.2—1.0um×75nm內(nèi)由數(shù)排柱形小空泡組成，外有2nm厚的蛋白膜包裹每個細胞中含幾個或數(shù)百個氣泡功能：調(diào)節(jié)細胞比重以使細菌漂浮在最適水層中獲取光能、O2和營養(yǎng)物質(zhì)第79頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第80頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）核區(qū)（nuclearregionorarea）又叫

核質(zhì)體（nuclearbody）原核（prokaryon）擬核（nucleoid）核基因組（genome）核區(qū)富爾根（Feulgen）染色法染色——呈紫色形態(tài)不定的區(qū)域。第81頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月E.coli的兩個擬核模型示擬核（透射電子顯微鏡）第82頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月鹽酸-吉姆薩染色示細菌細胞的擬核bar=5μm第83頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月細菌DNA：

長度：一般為：1—3mm

例：大腸桿菌的DNA長約1mm。

生長迅速的細菌在核分裂之后細胞往往來不及分裂,所以細胞中常有2—4個核，而生長緩慢的細菌細胞中一般只有1—2個核，不在染色體復制時期一般是單倍體。

功能：負載遺傳信息。

決定主要性狀原核生物特有的無核膜結(jié)構，無固定形態(tài)的原始細胞核。一個大型環(huán)狀DNA分子，無組蛋白。第84頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月二特殊結(jié)構（一）芽孢（endosporeorspore）★（二）糖被（glycocalyx）★（三）鞭毛（flagellum、flagella）★（四）菌毛（fimbria復fimbriae）（五）性毛（pili復pilus）（六）S層（Slayer）第85頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）芽孢（endosporeorspore）第86頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月某些細菌在其生長發(fā)育后期，在細胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體芽孢無繁殖功能。一個營養(yǎng)細胞內(nèi)僅生成一個芽孢芽孢是生物界中抗性最強的生命體。一般的芽孢在普通條件下可保持幾年至幾十年的生活力?！簟簟簟舻?7頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月芽孢（endosporeorspore）1產(chǎn)芽孢細菌的種類2芽孢的構造3芽孢形成4芽孢萌發(fā)5芽孢的耐熱機制6研究芽孢的意義7伴孢晶體第88頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1產(chǎn)芽孢細菌的種類枯草芽孢桿菌好氧性的芽孢桿菌屬（Bacillus）厭氧性的梭菌屬（Clostridium）芽孢八疊球菌屬（Sporosarcina）孢螺菌屬（Sporospirillum）芽孢菌體第89頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第90頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2芽孢的構造細菌芽孢構造的模式圖

核心孢外壁

皮層

芽孢質(zhì)芽孢核區(qū)芽孢衣芽孢膜芽孢壁2芽孢的構造第91頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月吡啶2、6-二羧酸3芽孢的形成質(zhì)膜內(nèi)陷前芽孢雙層膜形成皮層合成芽孢裂解DNA濃縮形成束狀孢衣合成合成DPA2、6-吡啶二羧酸第92頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月軸絲形成隔膜形成前芽孢內(nèi)陷皮層形成芽孢衣合成外壁第93頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月4芽孢的萌發(fā)（germination）由休眠狀態(tài)的芽孢變成營養(yǎng)狀態(tài)的細菌的過程◎活化（activation）◎出芽（germination）◎生長（outgrowth）第94頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月活化：人為的熱處理；萌發(fā)劑?；罨强赡娴?。所以活化后必須及時接種到合適的培養(yǎng)基上。抑制劑可抑制細菌芽孢的發(fā)芽。第95頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月5芽孢的耐熱機制是由芽孢化學組成的特點決定的滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學說。DPA-Ca2+學說。小酸溶性芽孢蛋白SASP。多因素綜合性問題，是一個需深入研究的重要基礎理論問題。第96頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月含有2，6－吡啶二羧酸（DPA）含有芽孢特有的芽孢肽聚糖平均含水芽孢40％、皮層70％，多為結(jié)合水芽孢中酶的分子量較營養(yǎng)細胞小Dipicolinicacid（DPA）DPA-Ca2+形成穩(wěn)定性強的凝膠第97頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月6芽孢的特性及研究芽孢的意義a

細胞壁厚，難染色b

水分少，40%c

對熱、干燥、毒物紫外線有很強的抗性d

不具繁殖力←→一個菌體一個芽孢芽孢的特性比較芽孢和營養(yǎng)細胞的特點。第98頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月研究芽孢的意義細菌分類、鑒定中重要的形態(tài)學指標指導菌種保藏高溫提高芽孢產(chǎn)生菌篩選效率衡量消毒滅菌手段的重要指標；作為無菌標準▲▲▲▲外科器材：破傷風梭菌（C.tetani）

產(chǎn)氣莢膜梭菌（C.perfringens）肉類罐頭：肉毒梭菌（Clostridiumbotulinum）第99頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月7伴孢晶體（parasporalcrystal）少數(shù)芽孢桿菌在形成芽孢的同時，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，稱為伴孢晶體。作用：對200多種昆蟲有毒殺作用。作成細菌殺蟲劑——環(huán)保生物農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌第100頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）糖被（glycocalyx）包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)，稱為糖被。糖被的有無、厚薄與菌種遺傳性有關，還與環(huán)境條件（特別是營養(yǎng)）密切相關。糖被按其有無固定層次、層次薄厚又可分為莢膜、微莢膜,粘液層,和菌膠團。細菌負染后相差顯微鏡圖片（示莢膜）第101頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月糖被包在單個細胞上包裹在細胞壁群上：菌膠團。在壁上有固定層松散，未固定在壁上：粘液層層次厚：莢膜層次?。何⑶v膜第102頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月莢膜是最常見的糖被。▲負染色（背景染色）：用碳素墨水負染色。原因排斥微細碳粒粘液層結(jié)構疏松，不能排斥碳粒。不能負染色。菌膠團是多個細菌的莢膜融合為一個團狀物。第103頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月糖被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……第104頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月莢膜功能保護作用貯藏養(yǎng)料堆積代謝廢物附著作用：引起齲齒的細菌作為透性屏障或離子交換系介質(zhì)細菌間的信息識別作用：根瘤菌保護細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胞吞噬第105頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月鑒定菌種提取葡聚糖—“代血漿”胞外多糖：黃原膠用于石油開采菌膠團用于處理污水細菌糖被科研和實踐意義◆鏈球菌引起齲齒第106頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）鞭毛（flagellum，flagella）1鞭毛的定義2鞭毛的觀察3鞭毛的構造4鞭毛的功能各類細菌的鞭毛小結(jié)第107頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1鞭毛的定義生長在某些細菌體表的長絲狀、波曲的蛋白質(zhì)附屬物。從細胞膜伸出。第108頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2鞭毛的觀察電子顯微鏡——直接觀察光學顯微鏡——鞭毛染色法染色后觀察暗視野顯微鏡——制水浸片或懸滴法。運動方式肉眼觀察——半固體（0.3~0.4%）直立柱穿刺接種細菌在平板培養(yǎng)基上的菌落外形?！簟簟簟舻?09頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月水浸片懸滴法穿刺生長第110頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月3鞭毛的構造三部分組成基體（basalbody）鉤形鞘（hook）鞭毛絲（filament）※革蘭氏陽性細菌的鞭毛構造※革蘭氏陰性細菌的鞭毛構造第111頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月L-ringP-ringS-ringM-ringG-basalbodyG+basalbodyS-ringM-ring革蘭氏陰性細菌革蘭氏陽性細菌filamenthookL-ringP-ringS-ringM-ringS-ringM-ring第112頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月三種蛋白質(zhì)：Mot蛋白：馬達的定子（包裹S-M環(huán)）Fli蛋白鞭毛蛋白（flagellin）：組成鞭毛絲FliGFliMFliNC環(huán)：鞭毛馬達鍵鈕（S-M環(huán)基部）第113頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月Mot蛋白：驅(qū)動S-M環(huán)旋轉(zhuǎn)Fli蛋白：使鞭毛正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)第114頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月Flagellin組成鞭毛絲在細胞質(zhì)內(nèi)靠近鞭毛基體的核糖體上合成。由鞭毛基部通過中央孔道輸送到鞭毛的游離端自裝配。生長方式為頂部延伸。第115頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月4鞭毛的功能運動——實現(xiàn)運動的趨向性。運動理論——旋轉(zhuǎn)論。運動速度極快：最高100um/s（3000倍體長/min）第116頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月5各類細菌的鞭毛弧菌、螺菌，都有鞭毛桿菌，有的有球菌，個別有單端鞭毛菌（monotricha）端生叢毛菌（lophotricha）兩端鞭毛菌（amphitricha）周生菌（peritricha）鞭毛的有無是分類鑒定的重要指標。鞭毛脫落后不再長出。第117頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月幼齡菌易生鞭毛，菌體衰老后易失去鞭毛。多次活化菌體制作好的鞭毛片。鞭毛脫落后不能再生。在液體中定向運動；在固體培養(yǎng)基中表面水膜運動6小結(jié)第118頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）菌毛（fimbria，復fimbriae）又叫傘毛、纖毛、線毛、須毛、定義：一種長在細菌體表的纖細、中空、短直、量多的蛋白質(zhì)附屬物。數(shù)百根。成分：菌毛蛋白作用：使菌體附著在物體表面。如：淋病奈氏球菌（Neisseriagonorhoeae）菌毛第119頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）性毛（pili單pilus）又稱性菌毛sex-pili或F-pili

接合性毛conjugativepili構造、成分與菌毛相同。1~幾根見于革蘭氏陰性細菌的雄性菌株（供體菌）。功能：向雌性菌株傳遞遺傳物質(zhì)

RNA噬菌體的特異性吸附受體◆◆◆第120頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月

不使菌體運動。失去后能很快長出，更新。注意：第121頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（六）S層（Slayer）附在細胞壁外。是糖被的一種。大量蛋白質(zhì)排列的連續(xù)層。革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、古生菌均具有。第122頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)真核微生物細胞的

結(jié)構和功能真核生物（Eukaryotes）——

細胞核具有核膜，能進行有絲分裂，細胞質(zhì)中存在細胞器的生物。特點：有核膜包裹的完整細胞核。

有細胞器（organelles）——內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體等。DNA與組蛋白及其他蛋白結(jié)合——染色體。◆◆◆第123頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月一細胞壁二鞭毛與纖毛三細胞質(zhì)膜四細胞核五細胞質(zhì)和細胞器第124頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月一細胞壁主要成分多糖，少量蛋白質(zhì)和脂類真菌的細胞壁（1）酵母菌的細胞壁（2）絲狀真菌的細胞壁第125頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）酵母菌的細胞壁厚度25~70nm。占細胞干重25%。自外至內(nèi)的分布次序：◆甘露聚糖（mannan）◆蛋白質(zhì)（protein）◆葡聚糖（glucan）◆幾丁質(zhì)（chitin）磷酸化甘露聚糖甘露聚糖蛋白質(zhì)葡聚糖質(zhì)膜第126頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月外層：甘露聚糖。約占30%，以α-糖苷鍵聯(lián)結(jié)（并非所有酵母菌都有）。網(wǎng)狀。去除，細胞可維持正常。中層：蛋白質(zhì)含6-8%，為酶類起催化作用。內(nèi)層：葡聚糖約占30-40%，由D-葡萄糖以β-糖苷鍵聯(lián)結(jié)。賦予機械強度。

第127頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月幾丁質(zhì)（chitin)：

為聚乙酰氨基葡萄糖。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1～2%，有的假菌絲酵母含量超過了2%。形成芽體時合成。分布在芽痕周圍。細胞壁的少量組分—幾丁質(zhì)和脂類第128頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞壁的功能

半透性。

保護性。

與細胞合成有關。第129頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）絲狀真菌的細胞壁以粗糙脈孢菌（Neurosporacrassa）為例由外到內(nèi)的分布次序：◆無定形的葡聚糖：β（1-3）、β（1-6）組成◆粗糙網(wǎng)：糖蛋白組成◆蛋白質(zhì)層◆幾丁質(zhì)微纖維絲：最內(nèi)層，放射排列。用蝸牛酶制原生質(zhì)體。第130頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月二鞭毛與纖毛1功能：運動（揮鞭方式運動）。長的為鞭毛，短的為纖毛2構造：鞭毛與纖毛構造基本相同鞭桿（shaft）：伸出細胞外◆基體（basalbody）：嵌埋在細胞質(zhì)膜上?！暨^渡區(qū)：連接前兩者在一起第131頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月“9+2”型鞭桿“9+0”型基體動力蛋白臂：陽離子激活的ATP酶。第132頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月三細胞質(zhì)膜與原核細胞的細胞質(zhì)膜構造、功能相似。酵母菌的細胞膜霉菌的細胞膜第133頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月含有——甾醇麥角固醇

酵母菌的細胞膜酵母菌的細胞膜與原核生物的基本相同。但有的酵母菌如釀酒酵母中含有固醇類（甾醇）、VitD的前體----麥角固醇，這在原核生物是罕見的。第134頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月

霉菌的細胞膜

7-10nm厚，結(jié)構同其他真核細胞類似。真核生物與原核生物細胞質(zhì)膜的差別，見書。第135頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月四細胞核nucleus核被膜（nuclearenvelope）染色質(zhì)（chromatin）核仁（nucleolus）核基質(zhì)（nuclearmatrix）第136頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月染色質(zhì)（chromatin）核小體（nucleosomes）DNA組蛋白其他蛋白質(zhì)少量RNA第137頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月

酵母菌細胞核結(jié)構

1）核膜：核孔40～70nm，透性比任何生物膜都大。

2）染色體:

由DNA和組蛋白牢固結(jié)合而成，呈線狀。數(shù)目因種而異。

3）核仁：核內(nèi)有一或幾個核仁，為合成核糖體的場所。4）核基質(zhì):“核液”。支撐細胞核和提供染色體附著點。

第138頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月

霉菌細胞核結(jié)構

核直徑0.7–3.0μm，可通過隔膜上的小孔，在菌絲中流動。核膜上有40-70nm小孔，孔的數(shù)目隨菌齡而增加。核仁直徑3nm。其他結(jié)構同一般真核細胞。第139頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月五細胞質(zhì)和細胞器第140頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞質(zhì)（cytoplasm）——

細胞質(zhì)膜和細胞核間透明、粘稠、充滿細胞器的溶膠。各種細胞器