第三章微生物

第三章微生物细胞的结构与功能第一节原核微生物一大类细胞微小、细胞核无核膜包裹的原始单细胞生物。

与真核微生物的区别：基因组由无核膜包裹的双链环状DNA组成；缺乏由单位膜分割包围的细胞器；核糖体为70S。

原核微生物分为：细菌域：细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体。

共同点：细胞壁含肽聚糖；细胞膜含有由酯键连接的脂质，DNA一般无内含子。

古生菌域。

一、细胞壁位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖构成。

主要功能：固定细胞外形和提高机械强度，免受外力损伤；为细胞的生长、分裂、鞭毛运动所需；阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤；赋予细胞特定抗原性、致病性、对抗生素和噬菌体的敏感性。

1、革兰氏阳性菌的细胞壁厚度大、化学组分简单。

90%肽聚糖、10%磷壁酸。

（1）肽聚糖（粘肽、胞壁质、粘质复合物）由肽和聚糖两部分组成，肽有四肽尾和肽桥，聚糖由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸相互间隔连接而成，呈长链骨架状。

1)双糖单位由N-乙酰葡糖胺通过β-1,4-糖苷键与N-乙酰胞壁酸相连。

β-1,4-糖苷键容易被溶菌酶水解。

2)四肽尾或四肽侧链由4个氨基酸分子按L型与D型交替方式连接而成。

L-Ala D-Glu L-Lys D-Ala3)肽桥或肽间桥肽聚糖的多样性主要变化发生在肽桥上。

（2）磷壁酸酸性多糖，主要成分甘油磷酸或核糖醇磷酸。

分类：壁磷壁酸，与肽聚糖分子间进行共价结合。

膜磷壁酸，由甘油磷酸链分子与细胞膜上的磷脂进行共价结合。

主要生理功能：其磷酸分子较多负电荷可提高周围Mg2+浓度，可保证一些需要Mg2+的合成酶提高活性；储藏磷元素；增强某些致病菌对宿主细胞的粘连、避免被白细胞吞噬和补抗体作用；特定抗原；作为噬菌体特异性吸附受体；调节自溶素的活力，借以防止细胞因自溶而死亡。

2、革兰氏阴性菌细胞壁（1）肽聚糖与革兰氏阳性菌的差别：四肽尾的第三个氨基酸不是L-Lys，而是m-DAP；没有特殊的肽桥，两个单体间只通过甲四肽尾的第四个氨基酸D-Ala的羧基与乙四肽尾的第三个氨基酸m-DAP的氨基直接相连。

第三章: 微生物细胞的结构和功能1.概述原核微生物分为: 细菌和古生菌. 真核微生物分为:真菌,原生动物,微藻类三域系统:细菌,古生菌,真核生物.原核微生物和真核微生物的主要区别:1.基因组由无核膜包裹的双链环状DNA组成。

2.缺乏由单位膜分割，包围的细胞器。

3.核糖体为70S型。

2．原核微生物原核微生物的构造可分为一般构造（一般都具有的）和特殊构造（部分种类或特定环境下才形成的）。

A.原核微生物的细胞壁细胞壁是位于细胞最外层厚实，坚韧的外被，主要由肽聚糖构成，有固定细胞外型和保护细胞等多种生理功能。

通过染色，质壁分离，电子显微镜观察超薄切片，光学显微镜观察原生质体等方法可证实细胞壁的存在。

细胞壁的主要功能有：1。

固定细胞外型和提高机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤。

2。

为细胞的生长，分裂和鞭毛运动所必需。

3。

阻拦酶蛋白和抗生素等大分子进入细胞，保护免受溶菌酶，消化酶和青霉素等有害物质的损伤。

4。

赋予细胞具有特定的抗原性，致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。

革兰氏染色的基本原理：革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌主要由于其细胞壁化学成分不同而引起的脱色能力不同。

革兰氏阳性菌细胞壁较厚，肽聚糖网层次多交联致密，染色后进行脱色处理，因失水反而使网孔缩小，再加上其不含脂类，故乙醇处理不会溶出缝隙，能把结晶紫和碘复合物留在壁能成紫色。

革兰氏阴性菌细胞壁薄，脂含量高，肽聚糖层薄交联差，遇脱色剂后外膜溶解，结晶紫碘复合物溶出，格兰氏阳性菌的细胞壁: (金黄色葡萄球菌)特点: 厚度大,化学组成简单,90%肽聚糖和10%磷壁酸成分与作用:1.肽聚糖: 是真细菌特有成分，典型的肽聚糖层厚约20~80nm，由25~40层左右的网格状分子交织成的网套覆盖在整个细胞上。

肽聚糖分子是由肽和聚糖2部分组成，其中的肽有四肽尾和肽桥2种，聚糖则由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸相互间隔连接而成（β-1，4-糖苷键）。

作用：构成骨架，起支持和保护作用。

第三章：微生物细胞的结构与功能-原核生物一．是非判断：1．真细菌包括普通细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体等。

2．杆状细菌的细胞直径比较稳定，与排列方式和长度一起可作为分类鉴定的依据。

3．受到菌龄的影响，幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌小。

4．在原核细胞的周质空间中，存在着多种周质蛋白，被誉为“酶口袋”。

5．溶菌酶可用于细菌、酵母和霉菌的原生质体的制备。

6．微生物细胞内的储存物中，异染粒是β－羟基丁酸聚合物。

7．原核生物与真核生物细胞膜组分的主要差别是前者无甾醇。

8．根瘤菌的类菌体不仅具有固氮能力，还具有繁殖功能。

9．古生菌的细胞壁均为假肽聚糖构成。

10．细菌细胞膜不含甾醇类物质，而真菌细胞膜含有甾醇类物质。

11．只有分枝杆菌才具有抗酸染色的特性。

12．肽聚糖的基本组成单位包括双糖单位、四肽尾和五肽桥。

13．间体为细胞质膜内褶而形成的囊状构造，其中充满着层状或管状的泡囊，多见于革兰氏阳性细菌。

14．原核生物的细胞质含水约80%，处于一种流动状态。

15．原核生物细胞中气泡的膜也是磷脂双份子层结构，可耐受一定的压力。

16．产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。

芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。

17．革兰氏阴性细菌细胞壁中的脂多糖是细菌外毒素的物质基础。

18．细菌的内毒素就是指革兰氏阴性细菌细胞壁中的脂多糖中的类脂A。

19．磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞壁中特有的酸性多糖。

20．抗酸细菌是一类细胞壁中含有大量分枝菌酸等蜡质的特殊革兰氏阳性菌。

21．古生菌的细胞膜中存在着独特的单分子层膜和单双分子层混合的膜结构。

22．由于革兰氏阴性菌细胞外有外膜层的保护，因此对青霉素和溶菌酶不敏感。

23．芽孢在普通条件下可保存几年或几十年的生命力，因此是抗逆性最强的休眠体。

24．羧酶体是自养微生物细胞质内常见的内含物。

25．抗酸性细胞本身不易被革兰氏染色，碱性酒精脱去细胞壁中的“蜡质”组分后，细胞会变成非抗酸性，革兰氏染色阴性。

第三章微生物的结构与功能（2）磷壁酸磷壁酸分子是G细菌细胞壁上特有的化学成分，是一种酸性多糖。

壁磷壁酸，它与肽聚糖分子间进行结合，含量会随培养基成分而改变，一般占细胞壁重量的10%，有时可接近50%。

用稀酸或稀碱可以提取。

跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联的膜磷壁酸（又称脂磷壁酸），由甘油磷壁酸链分子与细胞膜上的磷脂进行共价结合后形成。

其含量与培养条件关系不大。

可用45%热酚水提取，也可以用热水从脱脂的冻干细菌中提取。

磷壁酸的主要生理功能：细胞壁形成负电荷环境，增强细胞膜对二价阳离子的吸收；贮藏磷元素；增强某些致病菌对宿主细胞的粘连、避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用；革兰氏阳性细菌特异表面抗原的物质基础；噬菌体的特异性吸附受体；能调节细胞内自溶素（autolyin）的活力，防止细胞因自溶而死亡。

G菌的细胞壁：1.G菌厚肽聚糖三维网状结构（钢筋），磷壁酸填充网孔（水泥），高强度钢性结构。

2.保护细菌细胞、维持形状。

磷壁酸吸附阳离子。

磷壁酸抗原性。

3.肽聚糖、胞壁酸、D型氨基酸是真菌细胞壁中特有组分。

特点：壁薄，分两层，组成复杂（1）内壁层肽聚糖埋藏在外膜层之内，是仅由1~2层肽聚糖网状分子组成的薄层（2~3nm），含量约占细胞壁总重的10%，故对机械强度的抵抗力较革兰氏阳性菌弱。

尾肽不经肽桥而直接交联，交联度低、网孔大。

不含磷壁酸。

（没有特殊的肽桥，只形成较为疏稀、机械强度较差的肽聚糖网套。

内消旋而氨基庚二酸（m-DAP）（只在原核微生物细胞壁上发现））（2）外膜（outermembrane）位于G细胞壁外层，由脂多糖、磷脂组成双分子层，类似细胞膜，故称外膜。

孔蛋白、膜蛋白、脂蛋白嵌入其中。

脂多糖（Lipopolyaccharide，LPS）分子结构：O-特异侧链，由4个已糖组成重复单位。

核心多糖，5个已糖组成外核心区，3个Hep，3个KDO组成内核心区。

类脂A（lipidA）：2个葡萄糖胺（GlcN），每个又与3个脂肪酸和磷酸或焦磷酸相连。

第三章真核微生物一、名词解释霉菌半知菌真核微生物有隔菌丝无隔菌丝酵母菌真菌的有性繁殖有性孢子无性孢子节孢子厚垣孢子分生孢子孢囊孢子游动孢子子囊孢子接合孢子无性繁殖无性孢子菌丝匍匐枝(匍匐菌丝) 假根孢子囊真菌菌丝体初生菌丝次生菌丝囊轴菌褶真菌子实体担孢子卵孢子赤霉素锁状联合半知菌闭囊壳子囊壳子囊盘子囊果担子果核配质配菌环菌索子座鞭毛菌配子蘑菇圈红色面包霉真菌生活史菌体二型性桶状分隔(复式隔)二、填空1．真核微生物具有的三种主要特征是、和，其主要类群有、和。

2．酵母菌细胞形态有、、、或等多种，其繁殖方式有(1) 和(2) ，其中(1)又有、和。

3．霉菌菌丝特化器官主要有、、、、和等。

4．霉菌的无性孢子有、、、和，有性孢子有、和，其有性繁殖过程为、和。

5．酵母菌的营养体既可以单倍体(n)也可以二倍体(2n)形式存在，酿酒酵母是这类生活史的代表，其特点为、和。

6 .真菌细胞的染色体除含有双螺旋脱氧核糖核酸以外，还含有和 .7 .原核细胞和真核细胞的三项主要区别在、、 .8 .真核微生物的电子传递链存在于和上，原核生物的电子传递链存在于上.9 .真菌在长期的自然选择下，其营养菌丝或菌丝体发生多种变态，以满足生长发育的需要.其菌丝变态有、和；菌丝体的变态有、和 .10 .真菌无性繁殖方式有、、和 .11 .酵母菌的无性繁殖方式主要有和 .12 .真菌的有性繁殖过程可以分为，和三个阶段.13 .真核微生物包括有、和等，它们的大小以单位来表示.14 .真核微生物的细胞壁特有的组分是 .酵母菌的细胞壁主要成分是和 .而大部分霉菌的细胞壁是由组成的.15 .NA由于含有，故带有很高的负电荷，在原核生物细胞中，负电荷被和中和；在真核生物中，则被所中和.16 .真菌的有性孢子的种类有：、、和四种；真菌的无性孢子的种类有、、、和五种.17 .真菌生长的最适PH一般是 .18 .Ainsworth（1973）真菌分类系统将真菌门分成亚门，亚门，亚门，亚门和亚门.19 .啤酒酵母菌在分类上属于亚门的真菌 .20 .典型担子菌的担子上着生有个担孢子.21 .典型的子囊菌的子囊中通常含有个孢子.22 .鞭毛菌亚门的真菌，无性繁殖产生孢子，有性生殖产生孢子.23 .真菌卵孢子是由两个大小不同的配子囊经结合后形成的，其中小型配子囊叫，大型配子囊叫 .24 .有一类真菌，由于仅发现，未发现，所以在真菌学中叫半知菌.25 .赤霉菌在分类学上属于亚门的真菌.26 .根霉的形态特征是具有和且菌丝；曲霉的形态特征是具和，菌丝；青霉的形态特征是具.27 .霉菌的繁殖方式有两种，即为和，而细菌则以为主要方式.28 .酵母菌的繁殖分为及繁殖两大类.能产生的酵母细胞必须是双倍体.29 .分生孢子梗状如扫帚是的重要分类特征.30 .蘑菇的生活史一般包括三个阶段、和.三、是非题1．酵母菌细胞和真菌细胞的细胞膜上都有甾醇成分。

第三章微生物一、章节学习主题本章内容属于《标准2022》中的第二个学习主题“生物的多样性”,内容涵盖了细菌、真菌和病毒的相关知识。

二、章节学习内容分析1.内容的课标分析本章内容属于《标准2022》规定的第二个学习主题“生物的多样性”。

通过本章的教学,达成以下目标:(1)要帮助学生形成1个大概念:生物可以分为不同的类群,保护生物的多样性具有重要意义。

(2)要帮助学生形成1个重要概念:微生物一般是指个体微小、结构简单的生物,主要包括病毒、细菌和真菌。

(3)要帮助学生形成4个次位概念:①病毒无细胞结构,需要在活细胞内完成增殖;②细菌是单细胞生物,无成形的细胞核;③真菌是单细胞或多细胞生物,有成形的细胞核;④有些微生物会使人患病,有些微生物在食品生产、医药工业等方面得到广泛应用。

《标准2022》对这一学习主题的学业要求:说明生物的不同分类等级及其相互关系,初步形成生物进化的观点;对于给定的一组生物,尝试根据一定的特征对其进行分类;分析不同生物与人类生活的关系,认同保护生物资源的重要性。

2.本章教学内容分析本章包括《微生物的分布》《细菌》《真菌》《病毒》四节内容。

第一节《微生物的分布》主要是尝试采用细菌和真菌培养的一般方法,探究细菌和真菌的分布。

第二节《细菌》主要讲述了细菌的形态特征和结构特点,以及细菌的生殖方式和营养方式。

第三节《真菌》主要是识记酵母菌、霉菌的形态构造;认识日常生活中常见的真菌,说出霉菌和蘑菇的营养方式。

第四节《病毒》主要讲述了病毒的结构和生活以及病毒与人类的关系。

从课本的编排上来看,本章内容是安排在《藻类与植物的类群》《动物的类群》之后,有了《藻类与植物的类群》和《动物的类群》的基础,学生能初步了解生物的亲缘和进化关系,因此通过对本章内容的学习可以使学生对微生物的分类及各类群微生物的特点有一个清楚的认识。

三、章节学情分析已有知识:小学科学课上对各种各样的微生物有过介绍,结合日常生活经验,学生能初步认识一些常见的微生物。