、细胞结构
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细胞的一般结构细胞是构成生物体的基本单位,它们具有各种形态和功能。
细胞一般由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
这些组成部分相互配合,使细胞能够完成各种生命活动。
细胞膜是细胞的外包膜,它由脂质双层组成。
细胞膜具有选择性通透性,可以控制物质的进出。
细胞膜上还有许多蛋白质,它们承担着物质运输、信号传递、细胞识别等重要功能。
细胞质是细胞膜内部的胶状物质,包含许多细胞器和细胞溶液。
其中最重要的是内质网、高尔基体、线粒体和溶酶体。
内质网是一个膜系统,可以分为粗面内质网和滑面内质网。
粗面内质网上有许多核糖体,参与蛋白质合成;滑面内质网则参与脂质合成和细胞内物质的运输。
高尔基体是由扁平的膜囊组成的细胞器,主要参与物质的加工、分泌和转运。
它接收来自内质网的蛋白质和脂质,经过加工和修饰后,再分泌到细胞外或转运到其他细胞器。
线粒体是细胞中的能量工厂,能够进行呼吸作用产生能量。
线粒体内部有许多折叠的膜,形成许多内膜片,增大了内部表面积,有利于能量的合成。
溶酶体是细胞内含有许多水解酶的囊泡,能够分解各种有机物质。
它们参与细胞内废物的降解、细胞内物质的回收利用和对外界有害物质的消化。
细胞核是细胞的指挥中心,控制着细胞的生命活动。
细胞核内有染色体,染色体上携带着遗传信息。
细胞核内还有核仁,参与蛋白质的合成。
细胞还包含许多其他细胞器,如高尔基体、溶酶体、液泡等。
它们各自具有特定的结构和功能,协同工作,使细胞能够正常运行。
除了细胞器,细胞内还有各种溶质和溶质。
溶质是溶解在细胞质中的物质,包括离子、小分子有机物和大分子有机物。
溶质之间的浓度差异是维持细胞内稳态的重要条件。
总的来说,细胞的一般结构包括细胞膜、细胞质和细胞核,以及各种细胞器和溶质。
它们相互作用,使细胞能够完成各种生命活动。
细胞结构的复杂性与其功能的多样性密切相关,是生命存在和发展的基础。
细胞结构的研究对于理解生命的奥秘和治疗疾病具有重要意义。
细胞的组成和结构细胞是生命的基本单位,它们构成了所有生物体的组织和器官。
细胞的组成和结构是理解生物体的功能和生命过程的基础。
本文将深入探讨细胞的组成和结构。
一、细胞的基本组成细胞主要由细胞膜、细胞质和细胞核三部分构成。
1. 细胞膜细胞膜是细胞的外围构造,它由磷脂双分子层和蛋白质组成。
细胞膜具有选择性通透性,它控制着物质的进出。
细胞膜还通过糖脂和蛋白质的组合形成一些特殊的结构,如受体蛋白和酶。
2. 细胞质细胞质是细胞膜包围的胞内物质,主要由水、无机盐、有机分子和细胞器组成。
细胞质是细胞内化学反应的场所,包括蛋白质合成、能量转化和有机物质代谢等。
3. 细胞核细胞核是细胞内控制遗传信息的中心,它由核膜、染色质和核仁组成。
核膜是由两层膜组成的,它具有孔道,可以使核与细胞质交换物质。
染色质是由DNA和蛋白质组成的,其中包含了细胞的遗传信息。
核仁则参与蛋白质合成。
二、细胞的结构细胞的结构可以分为原核细胞和真核细胞两种类型。
1. 原核细胞原核细胞是最简单的细胞结构,其主要包括细胞膜、细胞质、核酸和核糖体。
原核细胞没有真正的核膜,核酸和核糖体分散在细胞质中。
2. 真核细胞真核细胞是较为复杂的细胞结构,其主要包括细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器。
真核细胞的细胞器包括内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体等。
这些细胞器在细胞内承担不同的功能,如蛋白质合成、物质转运和废物降解等。
三、细胞的特殊结构除了基本的组成和结构,细胞还具有一些特殊的结构,如细胞骨架、纤毛和细胞壁等。
1. 细胞骨架细胞骨架由微丝、中间纤维和微管组成,它赋予细胞形状、结构的稳定性,并参与细胞的运动、分裂和内质网的组装等。
2. 纤毛和鞭毛纤毛和鞭毛是细胞表面的细胞投射物,它们通过振动运动来推动细胞或物质的移动。
纤毛较短,多分布在大多数细胞上,鞭毛较长,主要分布在某些细胞上,如精子。
3. 细胞壁细胞壁是植物细胞、菌类细胞和原生动物的外围保护结构,主要由纤维素和其他多糖类物质组成。
人体细胞是生物体结构和功能的基本单位,它们构成了人体的各种组织和器官。
本文将介绍人体细胞的主要结构和功能,包括细胞膜、细胞核、细胞质、线粒体、叶绿体、溶酶体、细胞骨架、细胞连接、细胞外基质和信号传导等方面。
1.细胞膜细胞膜是细胞的最外层结构,由脂质、蛋白质和糖类组成。
它具有保护细胞内部结构、控制物质进出细胞和传递信号等功能。
2.细胞核细胞核是细胞的“大脑”,负责储存和传递遗传信息。
它由DNA和RNA组成,并含有众多的基因。
3.细胞质细胞质是细胞的主要组成部分,由水、无机盐、有机物和细胞器组成。
它负责进行各种生命活动,如代谢、生长和分裂等。
4.线粒体线粒体是细胞的“动力工厂”,负责为细胞提供能量。
它们通过氧化磷酸化过程将有机物质转化为ATP,为细胞的各项活动提供能量。
5.叶绿体叶绿体是植物细胞特有的结构,负责进行光合作用。
它们通过吸收光能将二氧化碳和水转化为有机物质,为植物的生长提供能量。
6.溶酶体溶酶体是细胞的“消化器”,负责分解和清除衰老的细胞器和外来物质。
它们含有多种酶,能够分解各种大分子物质。
7.细胞骨架细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网络结构,负责维持细胞的形态和内部结构。
它们包括微丝、微管和中间纤维等。
8.细胞连接细胞连接是指细胞与细胞之间或细胞与基质之间的连接方式,包括粘着连接、锚定连接和通讯连接等。
它们在维持组织和器官的结构完整性和功能发挥中起着重要作用。
9.细胞外基质细胞外基质是指存在于细胞外的支持性结构,包括胶原蛋白、弹性蛋白和糖胺多糖等。
它们为组织和器官提供了支持和保护作用。
10.信号传导信号传导是指细胞内各种信号分子的传递过程,这些信号分子包括激素、神经递质、生长因子等。
它们在维持机体正常生理功能中起着重要作用。
细胞的基本结构
细胞是生命最基本的单位,是复杂的生命系统的建筑块。
一个细胞通常有四个基本的结构成分,分别是细胞膜、质膜、细胞核以及质质。
细胞膜是细胞的天然保护屏障,可以阻止干扰物质进入,同时也有利于细胞内部物质稳定地循环。
质膜可以保持细胞内部环境的稳定,承担着重要的渗透压控制功能。
细胞核是细胞最重要的结构,它储存着细胞信息。
它是细胞代谢基本过程的指挥中心,构成细胞基本的遗传信息。
此外,它负责细胞的繁殖和分化,并进行物质的运输。
最后,质质是细胞的基本组成部分,是url和其他大分子的聚集体,可以形成质粒、线粒体和其他细胞组织物质。
这四种结构共同构成了细胞的基本结构,是细胞内部功能的基础。
细胞膜不仅起到了保护作用,而且还可以帮助细胞合理地控制外界的物质的进出;质膜的空间提供了细胞所需要的营养物质,保持着细胞内环境的稳定;细胞核储存了细胞的遗传信息,控制着细胞的分化和繁殖;质质是细胞的有机组织,调节着细胞内部物质的运输和分布。
无论是植物细胞还是动物细胞,它们均具有上述五种基本结构。
正是这个基本结构和活动让细胞有了进化发展的可能性。
丰富多彩的生命和丰富多样的细胞功能由此而来,更为深刻地体现了细胞构形独特的生物学特性。
细胞的结构特点
细胞是构成生物体的最小单位,它具有膜结构,包括膜蛋白质、糖类聚合物和脂质组成,从而起到细胞间以及细胞内部物质的中和和调节作用。
此外,细胞有核,即细胞核,在细胞核内储存着细胞的遗传信息,可以通过染色体和基因表达来调控细胞的活动。
外膜以外,细胞还包括细胞质和有丝分裂细胞器。
细胞质是细胞内部其他结构的基础,是生长、代谢、能量的来源;有丝分裂细胞器起到裂解物质不断重新组合的作用,是细胞的支柱。
细胞的结构与功能细胞是生命的基本单位,构成了生物体的最小功能单位。
细胞的结构和功能密不可分,不同的细胞结构适应着不同的功能需求。
下面将从细胞的构成和各部分的功能角度进行阐述。
一、细胞膜细胞膜是细胞的外包层,由磷脂双层和蛋白质组成。
它具有选择性通透性,可以控制物质的进出。
细胞膜通过分子运输和细胞识别等功能,维持细胞内外环境的稳定,保护细胞的完整性。
二、细胞核细胞核是细胞的控制中心,包含着遗传物质DNA和核蛋白。
细胞核通过DNA的复制和基因的转录与翻译等过程,控制着细胞的生物合成和遗传信息的传递。
它还能调控细胞的分裂和增殖。
三、细胞质基质细胞质基质是位于细胞膜和核膜之间的胞内液体。
它包含了许多细胞器和细胞骨架。
细胞质基质是细胞内许多生化反应的场所,提供了化学物质和物质交换的场所。
四、线粒体线粒体是细胞的能量中心,通过细胞呼吸过程中的氧化还原反应,产生细胞所需的能量分子ATP。
线粒体还参与脂肪酸合成和钙离子的调节等多种生物化学反应。
五、内质网内质网是一个复杂的膜系统,包括粗面内质网和滑面内质网。
粗面内质网上附着着核糖体,参与蛋白质的合成。
滑面内质网则主要负责脂质的合成和代谢。
六、高尔基体高尔基体是细胞的分泌工厂,通过与内质网合作,将合成的蛋白质和脂质进行修饰、包装和分泌。
高尔基体还参与细胞内物质的转运和能量代谢。
七、溶酶体溶酶体是细胞内部的膜包囊,包含多种消化酶。
溶酶体能将各种被细胞摄取的物质进行降解和分解,参与细胞的内环境调节和垃圾清理。
八、细胞骨架细胞骨架是由微丝、中间丝和微管等纤维蛋白组成的网状结构,赋予细胞形态稳定性和机械支撑。
细胞骨架还参与细胞的运动、分裂和内部物质的输送等。
九、细胞间质细胞间质是细胞间的填充物质,主要由蛋白质、多糖和水组成。
细胞间质在细胞间形成了相互支持和联系的网络,起到细胞机械保护和信号传导的作用。
总结起来,细胞的结构与功能密切相关,不同的细胞结构赋予细胞不同的功能。
细胞的结构包括细胞膜、细胞核、细胞质基质等,而细胞的功能包括物质的进出、基因的传递、能量的产生等。
细胞的基本结构:细胞壁和原生质体两大部分组成。
原生质体包括质膜(细胞膜)、细胞质和细胞核。
细胞分化:在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程称为细胞分化。
它的实质是基因按一定程序选择性地活化或阻遏,也就是说,细胞分化是基因有选择地表达的结果。
植物细胞的全能性:是指植物体的每一个活细胞都有和合子一样的一套完整的基因组,并具有发育成完整植株的潜在能力。
植物体内的组织,根据其发育程度、生理功能和形态结构的不同,可分为分生组织、薄壁组织、机械组织、保护组织、输导组织和分泌组织六大类型。
输导组织包括木质部的导管与管胞、韧皮部的筛管与伴胞以及筛胞等。
导管和管胞主要运输水分和无机物;筛管和筛胞主要输导有机物。
植物的营养器官包括根茎叶三个部分。
根的生理功能主要有:吸收与输导、固着与支持、合成作用、贮藏作用和繁殖作用。
凡主根发达,主根、侧根有明显区别的根系称为直根系。
裸子植物和绝大多数双子叶植物的根系属于此种类型。
如果主根只生长很短的时间便停止生长,并由胚轴或茎的基部长出许多不定根,所有的根粗细相近而无明显的主根,这类根系为须根系。
根的形态:贮藏根,根据来源可分为肉质直根和块根两种。
如观赏植物中得红叶甜菜和蔬菜中得萝卜、胡萝卜等气生根,凡露出地面、生长在空气中的根均称为气生根。
因其所担负的生理功能不同又可分为支持根(高山榕等各种榕树)、攀缘根(常春藤、绿萝、薜荔等)和呼吸根(水松、池杉、落羽杉、红树林等)。
寄生根,有些寄生植物的根形成吸器,侵入寄生体内,吸收水分和有机养料。
这种吸器又称为寄生根。
根尖的分区及其生长动态:根冠是位于根尖的顶端,由薄壁细胞构成的帽状结构。
主要功能是保护其后面的顶端分生组织。
分生区又称生长点,是位于根冠内方得顶端分生组织。
分生区不断进行细胞分裂,增生细胞,除一部分向前发展为根冠外,大部分向后发展,经过细胞的生长与分化,逐渐形成根的各种结构。
伸长区位于分生区后方,特点是细胞的分裂活动减弱,细胞开始显著伸长,液泡化程度加强,体积增大并开始分化,已逐渐分化出一些形态不同的组织。
细胞的结构和功能细胞是构成生物体的基本单位,它们具有多种不同的结构和功能。
细胞的各种结构和功能相互协同,从而使细胞能够完成其生物学作用。
细胞有三个主要的部分:细胞膜、细胞质和细胞核。
细胞膜是细胞的外层,由脂质和蛋白质组成。
它具有选择性通透性,可以控制物质的进出。
细胞膜的主要功能是维持细胞内稳定的环境,并与外部环境进行交流。
细胞质是细胞内的液体,由水、溶质和细胞器组成。
细胞质中有各种细胞器,它们承担着不同的功能。
其中最重要的细胞器之一是内质网。
内质网是一个罗网状结构,它具有许多脊泡和管道,负责蛋白质的合成和运输。
内质网还可以将蛋白质发送到细胞的其他部位,或者将其分泌到细胞外。
另一个重要的细胞器是线粒体。
线粒体是能量的主要产生者,也被称为“细胞的动力厂”。
线粒体通过细胞呼吸将细胞中的葡萄糖和氧气转化为能量,并产生二氧化碳和水作为副产物。
这个过程被称为三磷酸腺苷(ATP)的合成,ATP是细胞的能量储存分子,用于维持细胞的生活活动。
细胞质中还有一个重要的细胞器是高尔基体。
高尔基体是一组扁平的脊泡,位于内质网的附近。
它的主要功能是处理和分泌蛋白质,以及合成和储存多糖。
高尔基体还参与细胞膜的合成和修复。
此外,细胞质中还包含许多其他的细胞器和结构,如溶酶体、细胞骨架和核糖体等。
溶酶体是细胞内的泡状结构,含有多种酶,用于降解和消化细胞中的废物和有害物质。
细胞骨架是由蛋白质组成的纤维网络,它提供细胞的形状和支持,并参与运输物质。
核糖体是细胞中的核酸蛋白复合物,负责合成蛋白质。
最后,细胞核是细胞中最重要的结构之一。
细胞核是细胞的“指挥中心”,由核膜、染色质和核仁组成。
核膜是细胞核的外层膜,它具有选择性通透性,控制着物质的进出。
染色质是DNA和蛋白质的复合物,它携带着细胞的遗传信息,并按需转录成mRNA。
核仁是核内的小体,负责合成和组装蛋白质。
细胞的结构和功能是高度互相关联的,它们共同保持细胞的生存和繁殖。
细胞的完整性和正常功能对维持生物体正常运作至关重要。
细胞与细胞器的结构与功能细胞是生命的基本单位,而细胞器则是构成细胞的重要组成部分。
细胞器在维持细胞正常运作和执行各种生物学功能方面起着至关重要的作用。
本文将探讨细胞与细胞器的结构与功能,并着重介绍几个细胞器的重要作用。
一、细胞的结构细胞由细胞膜、细胞质、细胞器和细胞核等主要组成部分构成。
其中,细胞膜是细胞的外层包裹物,起到筛选和调控物质进出细胞的作用。
细胞质是细胞膜内的胶状物质,包含有各种细胞器和细胞质基质。
细胞核则是细胞的指挥中心,包含有遗传物质DNA。
二、细胞器的结构与功能1.线粒体(Mitochondria)线粒体是细胞的能量中心,是细胞内的“发电厂”。
线粒体通过氧化还原反应,将有机物质转化为ATP能量,并供给细胞进行生命活动。
线粒体具有双层膜结构,内膜上有丰富的折叠结构,称为嵴,并包含有许多酶。
这些结构和酶是线粒体产生ATP的关键。
2.内质网(Endoplasmic Reticulum, ER)内质网是细胞质内一种由膜系统构成的网状结构,可分为粗面内质网和滑面内质网。
粗面内质网上附着有许多核糖体,参与蛋白质合成。
滑面内质网参与各种代谢过程,如合成细胞膜的脂质等。
内质网在细胞中起着运输、合成、包装和分泌等重要功能。
3.高尔基体(Golgi Apparatus)高尔基体是一组扁平膜袋,位于细胞质中。
其功能主要集中在蛋白质的修改、分泌和分化过程中。
高尔基体接收内质网合成的蛋白质,通过糖基化、磷酸化等修饰作用,将蛋白质正确地定位或分泌到细胞膜上。
4.溶酶体(Lysosome)溶酶体是一种含有多种降解酶的小囊泡,具有降解细胞外物质和细胞垃圾的功能。
溶酶体内存在多种酸性水解酶,可以降解蛋白质、核酸、脂质和多糖等,是维持细胞内物质平衡的重要细胞器。
5.叶绿体(Chloroplast)叶绿体是植物细胞特有的细胞器,能够进行光合作用。
叶绿体含有叶绿素,可以吸收光能,并将其转化为化学能供细胞使用。
叶绿体内还存在其他蛋白质和酶,参与光合作用中的各个环节。
细胞的结构与功能细胞是构成生物体的基本单位,其结构与功能密切相关。
本文将从细胞的不同组成部分入手,详细阐述细胞的结构与功能。
通过深入了解细胞的组成与功能,我们能更好地理解生物体的机理、疾病的发生以及药物的作用方式。
一、细胞膜细胞膜是细胞的外层边界,类似于人体的皮肤。
它由双层磷脂分子组成,内外层分别与胞质和细胞外液相接。
细胞膜具有保护细胞内部结构的作用,同时也是细胞与外界环境之间的交界面。
通过细胞膜,细胞可以控制物质的进出,保持内外环境的稳定。
二、细胞核细胞核是细胞的控制中心,类似于人体的大脑。
它包含了细胞的遗传信息,并且调控细胞内的各种生命活动。
细胞核内有染色体,染色体携带了细胞的遗传信息,通过基因的表达调控细胞的功能。
细胞核的结构与功能对于生物体发育、遗传和适应环境具有重要意义。
三、细胞质细胞质是细胞核和细胞膜之间的空间,包含了各种细胞器和细胞内流体。
细胞质内的细胞器承担着特定的功能,如线粒体负责能量的生产、高尔基体负责蛋白质的合成和修饰、溶酶体负责降解废物等。
细胞质是细胞内物质交换和代谢的场所,维持着细胞正常的生理活动。
四、细胞器细胞器是细胞内具有特定功能的结构体。
除了上述提到的线粒体、高尔基体和溶酶体外,还包括内质网、核糖体、液泡等。
每个细胞器都充当着不同的角色,协同工作,使细胞能够完成各种生物学过程。
细胞器的结构与功能多样化,各有特点,相互配合形成一个复杂的细胞系统。
五、细胞骨架细胞骨架是由细胞内的蛋白质丝组成的网络结构。
它赋予细胞形状稳定性和支持力,并参与细胞的分裂、运动和运输等。
在细胞骨架中,微丝参与细胞的收缩和伸长,中间丝参与细胞的分裂,微管参与细胞器的运输和细胞的运动。
细胞骨架的结构与功能在维持细胞形态和功能上起着至关重要的作用。
综上所述,细胞的结构与功能密切相关,各个组成部分相互协作,共同维持着细胞的正常活动。
通过了解细胞的结构与功能,我们可以更好地理解生物体的生命过程和疾病的发生机制,为生物医学领域的研究和应用提供基础。
细胞的基本结构细胞是构成生物体的最基本单位,它们在形态和功能上表现出极其复杂的多样性。
了解细胞的基本结构对于我们理解生命的本质和功能至关重要。
本文将详细介绍细胞的基本结构,包括细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器等方面。
细胞膜是细胞的外层边界,起到隔离和保护细胞内部结构的作用。
它主要由脂质双层构成,其中包括磷脂和蛋白质。
细胞膜具有选择性通透性,可以控制物质的进出。
此外,细胞膜上还有各种受体和通道蛋白,能够感受和传递信息。
细胞质是细胞膜内的胶状物质,由水、有机分子、无机盐和细胞器等组成。
细胞质起到支撑和填充细胞的作用,同时也是许多生化反应的发生地。
细胞质中还存在着许多细胞骨架,如微丝、中间丝和微管,它们通过支持和运输细胞器,维持细胞的形态和稳定性。
细胞核是细胞的控制中心,包含着细胞的遗传信息。
细胞核由核膜、染色质和核仁等组成。
核膜是一个双层结构,具有核孔,负责物质的进出。
染色质是DNA和蛋白质的复合物,其中包含了基因组的信息。
核仁是生物合成核糖体的地方,参与蛋白质的合成。
细胞器是细胞内的各种功能区域和器官,能够完成特定的细胞功能。
常见的细胞器包括内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体和叶绿体等。
内质网是一个膜系统,参与蛋白质的合成和修饰。
高尔基体负责蛋白质的包装和分泌。
线粒体是能量合成的场所,参与细胞的呼吸作用。
溶酶体是细胞的清道夫,能够分解和消化细胞内的废物和陈旧物质。
叶绿体是植物细胞中的特殊细胞器,参与光合作用,产生有机物质。
除了上述细胞结构外,细胞还具有细胞骨架、液泡、细胞骨架、中心体等组成部分。
细胞骨架可以维持细胞的形状和稳定性,同时也参与细胞的运动和分裂。
液泡贮存细胞所需的物质,包括水、离子和有机物质。
中心体是动物细胞中的一个结构,参与细胞分裂。
总结起来,细胞的基本结构包括细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器等。
通过这些结构,细胞能够实现其繁殖、生长、分化和功能执行等基本生命活动,进而构建出整个生物体的形态和功能。
细菌细胞的结构可分为基本结构和特殊结构两部分。
基本结构是指任何一种细菌都具有的细胞结构,包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核质体等。
特殊结构是指某些种类的细菌所特有的结构,如芽孢、荚膜、鞭毛和菌毛等。
这些结构的功能特点决定了细菌在自然界中的生存能力和分布范围。
细胞壁(cellwall)。
细胞壁是细菌外表面的一种坚韧而具弹性的结构层。
厚度为10~80nm,约占细胞干重的10%~25%。
细胞壁的主要功能是保护细胞免受机械性或渗透压的破坏;维持细胞特定外形;协助鞭毛运动,为鞭毛运动提供可靠的支点;作为细胞内外物质交换的第一屏障,阻止胞内外大分子或颗粒状物质通过而不妨碍水、空气及一些小分子物质通过;为正常的细胞分裂所必需;决定细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的特异敏感性。
细胞膜的特性与功能。
细胞膜的特性可归纳为:a.磷脂双分子层排列的有序性、可运动性和不对称性。
Jain和White(1977)提出的“板块模型”认为,脂质双层中存在着有序与无序结构间的动态平衡。
b.膜蛋白分布的镶嵌性、运动性和不均匀性。
c.负电荷性。
由于磷脂和蛋白质中极性基团的解离和因呼吸等作用使H+向膜外排出等原因,可使细胞膜具有-20~-150mV的电位差。
细胞膜是细胞型生物的一个极其重要的结构,也是一个重要的代谢活动中心。
其主要功能:a.作为细胞内外物质交换的主要屏障和介质,具有选择吸收和运送物质、维持细胞内正常渗透压的功能。
b.是原核生物细胞产生能量的主要场所,细胞膜上含有呼吸酶系和ATP合成酶。
c.含有合成细胞膜脂类分子及细胞壁上各种化合物的酶类,参与细胞膜及细胞壁的合成。
d.传递信息。
膜上某些特殊蛋白质能接受光、电及化学物质等的刺激信号并发生构象变化,从而引起细胞内的一系列代谢变化和产生相应的反应。
质粒的主要特性:a.可自我复制和稳定遗传。
b.为非必要的遗传物质,通常只控制生物的次要性状。
c.可转移。
某些质粒可以较高的频率(>10-6)通过细胞间的接合作用或其他机制,由供体细胞向受体细胞转移。
d.可整合。
在一定条件下,质粒可以整合到染色体DNA上,并可重新脱落下来。
e.可重组。
不同质粒或质粒与染色体上的基因可以在细胞内或细胞外进行交换重组,并形成新的重组质粒。
f.可消除。
经高温、吖啶橙或丝裂霉素C等处理可以消除宿主细胞内的质粒,同时质粒携带的表型性状也随之失去。
质粒的种类:a.抗性质粒。
又称为R因子或R质粒,指对某些抗生素或其他药物表现出抗性。
b.接合质粒。
又称为F因子、致育因子或性因子,是决定细菌性别的质粒,与细菌有性结合有关。
c.细菌素质粒。
使细菌产生细菌素,以抑制其他细菌生长。
d.降解质粒。
可使细菌利用通常难以分解的物质。
e.Ti质粒。
又称诱瘤质粒,根瘤土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)的Ti质粒可引起许多双子叶植物的根瘤症。
f.固氮质粒。
因比一般质粒大几十倍至几百倍,故又称巨大质粒,它与根瘤菌属的固氮作用有关。
膜不是细菌的重要结构,如采用稀酸、稀碱或专一性酶处理将荚膜除去,并不影响细菌的生存。
荚膜的主要生理功能有:a.保护菌体。
使细菌的抗干燥能力增强;寄生在人或动物体内的有荚膜细菌不易被白细胞所吞噬,与致病性有关。
b.贮藏养料。
在营养缺乏时,细菌可直接利用荚膜中的物质。
c.堆积某些代谢产物。
某些细菌由于荚膜的存在而具有毒力。
d.黏附物体表面。
有些细菌能借荚膜牢固地黏附在牙齿表面,发酵糖类产酸,腐蚀牙齿珐琅质表面,引起龋齿。
荚膜的形成主要受遗传因素决定,但也与环境条件有关。
有些细菌在碳素营养丰富而氮素营养缺乏的养基上容易形成荚膜,如肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)只有在含糖高,而含氮量低的培养基中才能产生荚膜;炭疽杆菌(Bacillus anthracis)只有在其感染的宿主体内或在二氧化碳分压较高的环境中才能形成荚膜。
产生荚膜的细菌并不是在整个生活期内都能形成荚膜,如某些链球菌在生长早期形成荚膜,后期则消失。
鞭毛(fagella)。
某些细菌在细胞表面着生有一根或数根由细胞膜中或膜下长出的细长呈波浪状的丝状物,称之鞭毛。
它是细菌的运动器官。
鞭毛可以推动菌体以20~80μm·s-1的高速度前进。
细菌借鞭毛运动趋向有利环境的特性称为细菌的趋向性(taxis或tactic movement),而细菌借鞭毛运动避开不利环境的特性称为细菌的趋避性。
可以运动的细菌具有接受环境信号的受体分子,如果信号是化学物质,则表现为趋化性(chemotaxis)。
在革兰氏阴性细菌中,受体分子存在于壁膜间隙,有的受体分子也具有运输功能的蛋白质。
在革兰氏阳性细菌中,受体分子是胞壁蛋白,有的也起运输作用。
光合细菌也能借鞭毛运动表现出趋光性。
在水体沉积物中的有些细菌,如磁性水螺旋菌(Aquaspirillum magnetotacticum)具有趋磁性(magnetotaxis),沿地球磁场方向运动。
端生鞭毛菌运动较快,从一地旋转直撞另一地;周生鞭毛菌一般按直线慢而稳重地运动和旋转。
在不良的环境条件下,如培养基成分改变、培养时间过长、过于干燥、芽孢形成、防腐剂的加入等都会使细菌丧失鞭毛。
颗粒状内含物大多是细胞的贮藏物质,其种类常因菌种而异。
即使同一种菌,颗粒的数量也随菌龄和培养条件不同而有很大变化。
在某些营养物质过剩时,细菌就将其聚合成各种贮藏颗粒;当营养缺乏时,它们又可被分解利用。
某些颗粒状贮藏物的形成可避免不适宜的pH和渗透压的危害。
另外还有淀粉粒、异染粒、脂肪粒、硫滴和磁粒等等。
芽孢芽孢的结构及特性。
在光学显微镜下只能看见芽孢的外形,而在电镜下不仅可以观察到芽孢表面特征,如光滑、脉纹等,而且还可以看到成熟芽孢具有如下结构(图2-12):a.芽孢囊(sporangium)。
为含有芽孢的营养细胞。
b.孢外壁(exosporium)。
位于芽孢的最外层,是母细胞的残留物,有的芽孢无此层,主要成分是脂蛋白和少量氨基糖,透性差。
c.芽孢衣(sporecoat)。
层次很多(3~15层),主要含疏水性的角蛋白。
芽孢衣对溶菌酶、蛋白酶和表面活性剂具有很强的抗性,对多价阳离子的透性很差。
d.皮层(cortex)。
在芽孢中占有很大体积,含有大量的芽孢肽聚糖,还含有占芽孢干重7%~10%的2,6-吡啶二羧酸钙盐:(DPA-Ca)。
皮层的渗透压高达2026.5kPa左右。
e.核心(core)。
它是由芽孢壁、芽孢膜、芽孢质、和核区四部分构成。
芽孢壁含有肽聚糖,可发展成新细胞的壁;芽孢膜含有磷脂,可发展成新细胞的膜;芽孢质含有DPA-Ca、核糖体、RNA 和酶类;核区含有DNA。
芽孢含水量低(40%左右),含有特殊的DPA-Ca和耐热性的酶以及具有多层次厚而致密的芽孢壁,具有极强的抗热、抗干燥、抗辐射、抗化学药物和抗静水压等不良环境的能力。
一般芽孢在普通条件下可保持活力数年至数十年之久,肉毒梭状芽孢杆菌在pH7.0的100℃水中煮8h后才能致死,即使在18℃的干热中仍可存活10min。
芽孢抗热性极强的机理主要有两种解释:a.芽孢中含有独特的DPA-Ca,占芽孢干重的5%~15%。
Ca2+与DPA的螯合作用使芽孢中的生物大分子形成一稳定的耐热凝胶。
营养细胞和其他生物细胞中均未发现DPA存在。
芽孢形成过程中,随着DPA的形成而具抗热性。
当芽孢萌发DPA释放到培养基后,抗热性丧失。
但研究发现,有些抗热的芽孢却不含DPA-Ca的复合物。
b.渗透调节皮层膨胀学说(osmoregulatory expanded cortex theory)认为,芽孢的抗热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性差及皮层的离子强度高,使皮层具有极高的渗透压去夺取核心部分的水分,造成皮层的充分膨胀,而核心部分的生命物质却形成高度失水状态,因而具有极强的抗热性。
细菌从自然环境或培养基中获取能量和营养物质,经代谢转化后形成新的细胞物质,菌体随之形成,最后由一个母细胞产生两个或两个以上子细胞的过程称为繁殖。
细菌的繁殖主要是以无性繁殖为主,其中又以裂殖方式为主要形式。
细菌除无性繁殖外,少数种类也存在有性接合细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。
主要介绍革兰氏阳性菌。
细菌结构有细胞壁,细胞膜,细胞质,贮藏物,以及核区。
特殊结构有鞭毛,芽孢,菌毛,性菌毛。
细胞壁主要是由肽聚糖,磷壁酸组成。
细胞膜中含有与鞭毛和光合作用以及呼吸作用有关的酶。
贮藏物有羧化酶系等,填补了细菌没有叶绿体,线粒体的空白。
同时在细胞质中由细胞膜折叠形成间体,也有利于细菌的生存。
鞭毛生长与细胞上,鞭毛基体存在于细胞膜,由于细菌喜欢在湿润的环境中存在,鞭毛的存在有利于细菌在液体环境中运动,可以避免有害环境。
芽孢是休眠体,芽孢是为了抵御不良环境的休眠体。
芽孢是细菌成熟期以后的产物,它可以长期保持再次生长的活性,也保证了细菌能够在自然界中延续下去。