微生物细胞的结构83页PPT

第三氨基酸 S. aureus (G+) 第三氨基酸 M. luteus (G+)
IV
第四氨基酸
-D-Lys-
第二氨基酸 C. poinsettiae(G+)
（2）磷壁酸（teichoic acid） 磷壁酸是结合在革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多
糖，是革兰氏阳性细菌所特有的成分之一。
磷壁酸类型：
短肽交联
肽聚糖网络）。 比较项目
浓缩，束状染色质形成。
外膜
特点： a.是G-细菌细胞壁特有的结构，位于壁的最外层； b. 化学成分是脂多糖、磷脂和若干种外膜蛋白。
功能：a. 控制细胞透性; b. 提高Mg2+浓度; c. 决定细胞壁抗原性; d. 类脂A是类毒素的主要成分
外壁层可分为3层，分别是：
产芽孢细菌的种类
2. 四肽尾的第三个不是L-Lys，而是内消旋二 在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。
G+细菌鞭毛结构特点：
氨基庚二酸（M－
产芽孢细菌的种类
DAP）； 在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。
功能：1）高度选择透性膜，控制物质运输：2）渗透屏障，维持正常渗透压；
根据糖成分：甘油磷壁酸
核糖醇磷壁酸
根据与壁中结合分子类型及分布： 壁磷壁酸
膜磷壁酸
• 磷壁酸的主要生理作用：
• ①因带负电荷，故可与环境中的Mg2+等阳离子结合，
提高这些离子的浓度，以保证细胞膜上一些合成酶维持
高活性的需要；②对一些革兰氏阳性致病菌(如A族链 球菌)而言，可借此(主要为膜磷壁酸)与其宿主粘连； ③赋予革兰氏阳性菌以特异的表面抗原；④是某些噬 菌体特异性吸附受体； ⑤储藏磷元素；⑥调节细胞内 自溶素的活力，防止细胞因自溶而死亡。

在可使细菌细胞具有某些特性
质粒的起源
质粒的起源,人们认为质粒可能是来源于某种感染细菌的病毒粒子,
进入细胞后与细胞形成共生关系(与线粒体相似)
细菌细胞的特殊结构 P23
所谓特殊结构，指一部分 细菌才具有的结构。
• 鞭毛和菌毛 • 荚膜 • 芽孢 • ·········
细菌细胞的特殊结构 ——鞭毛
• 定义
革兰氏阳性细菌的细胞壁
革兰氏阴性细菌的细胞壁
革兰氏阳性菌和阴性菌的染色原理
——二者细胞壁结构的差异
细胞壁结构与革兰氏染色的关系
• 现在大多认为，在染色过程中，细胞内形成了一种不溶性的结晶紫 - 碘的 复合物，这种复合物可被乙醇 ( 或丙酮 ) 从 G - 细菌细胞内抽提出来，但 不能从 G + 菌中抽提出来。这是由于
• 霍乱弧菌 ( Vibrio cholerae ~0.6 × 1~3
• 迂回螺菌 ( Spirillum volutans ~2 × 10~20
2.2.2 细菌细胞的结构与功能
2.2.2.1 细菌细胞的基本结构 • 细胞壁 • 细胞膜 • 细胞质 • 细胞核
细菌细胞的结构
• 定义
细菌细胞的基本结构
第二章 微生物的形态与结构
2.1 微生物的基本类型
传统的生物界分为:
• 动物 • 植物 • 微生物
以细胞结构对微生物分类
根据显微镜或电镜观察到的结构进行分类
• 无细胞结构
病毒 及亚病毒 拟病毒 类病毒 朊病毒
• 有细胞结构
原核 细菌 放线菌 蓝细菌
真核
酵母菌 霉菌 藻类 原生动物
动物 植物
原核细胞和真核细胞的电镜图
其中PHB可以用来制作可降解塑料。

细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细 胞是代谢与功能的基本单位。
没有细胞就没有完整的生命。
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微生物细胞的功能
营养功能：吸收营养物质、转化、合成， 产能，排除废弃物；
生长功能：生长和分裂； 分化：形态和功能的变化，甚至出现特
殊结构； 信号传导：微生物之间及与其它生物间
通过化学信号交流； 进化：细胞适应环境条件而不断地进化。
细胞壁
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二、原核生物细胞的结构和功能；
细胞壁
甲 菌
乙菌
初染 结晶紫
媒染 碘液
脱色 乙醇
紫色（G＋） 复染 沙黄
红色（G-）
革兰氏染色步骤示意图
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二、原核生物细胞的结构和功能；
细胞壁
肽聚糖
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二、原核生物细胞的结构和功能；
细胞壁
肽聚糖
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E.coli(左）与C.poinsettiae(右）肽聚糖中的肽桥
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二、原核生物细胞的结构和功能；
细胞壁
肽聚糖分子中的4种主要肽桥类型
类 甲肽尾上 型 连接点
肽桥
乙肽尾上 连接点
Ⅰ 第4氨基酸 -CO·NH- 第3氨基酸
Ⅱ 第4氨基酸
-(Gly)5-
第3氨基酸
Ⅲ 第4氨基酸 Ⅳ 第4氨基酸
H-C- (CH2)-NH2 C=0 NH
CH3-C-H COOH
L-Ala D-Glu
L-Lys D-Ala
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MG
G+细胞壁 肽聚糖
单体结构 20
DPA
革兰氏阴性菌细胞壁肽聚糖的一个重复单位

聚－ß－羟丁酸（PHB）和聚羟链烷酸（PHA）
分布：
1925年巨大芽孢杆菌 （Bacillusmegaterium）中发现，
在产碱菌属（Alcaligenes）、 假单胞菌属（Pseudomonas）
和固氮菌属（Azotobacter） 等60属菌中存在。
染色性：
可用尼罗蓝或苏丹黑染色。
聚－ß－羟丁酸（PHB）和聚羟链烷酸（PHA）
较厚（8－10nm）由类脂A，核心多糖和o－特异性多糖组成； 磷脂：脂多糖和脂蛋白之间； 脂蛋白：磷脂层与肽聚糖之间。 外膜蛋白：嵌合在LPS和磷脂层外膜上的20多种蛋白，如孔蛋白
（porin）
孔蛋白（porin）：结构――三聚体跨膜蛋白孔道； 功能――控制某些物质进入胞内。
外膜的主要功能
类脂A是G－菌的致病物质――内毒素； 与磷壁酸相似，吸附阳离子的功能； 与抗原性有关； 噬菌体吸附受体； 物质交换、屏障功能。
B 磁小体
（magnetosome）
分布：水生螺菌属（Aquaspirillum）
和嗜胆球菌属（Bilophococcus）等趋磁细菌中
结构：内Fe3O4，外包磷脂、蛋白质或糖蛋白
的八面体、六面体等
功能：导向功能，趋泥或趋水界面微氧环境, destroys H2O2 意义：用作磁性定向药物和抗体，用以制造生物传感器
外膜蛋白：嵌合在LPS和磷脂层外膜上的20多种蛋白，
如孔蛋白（porin） 孔蛋白（porin）：结构――三聚体跨膜蛋白孔道；
功能――控制某些物质进入胞内。
周质空间 (periplasmic space, periplasm)
又称壁膜间隙。在G－细菌中，一般指其外膜与细胞膜之 间的狭窄空间（宽约12~15nm），呈胶状。存在着多种周 质蛋白（periplasmic proteins）：

1
mm。
生长迅速的细菌在核分裂之后
细胞往往来不及分裂,所以细
胞中常有2—4个核，而生长
缓慢的细菌细胞中一般只有
1—2个核，不在染色体复制
时期一般是单倍体。
质粒(plasmids)
细菌染色体外的共价闭合环状双链DNA分子．分 子量约为２—100×106D.携带1—100个基因, 一个 菌细胞可有一至数十个质粒。
➢原生质体：指在人为条件下，用溶菌霉除尽 原有壁或用青霉素抑制新生细胞合成后，仅 有一层细胞膜包裹着的圆球形渗透敏感细胞。
➢球状体：指还残留着部分细胞壁。
➢ 原体：是长期进化过程中形成，适应自然生 活条件的无细胞壁的原核生物。含甾醇
革兰氏染色法
• C.Gram于1884年 发明的一种鉴别不 同类型细菌的染色 方法
（3）磁小体
• 细菌类别：水生原核 微生物
• Fe3O4颗粒 • 功能：趋磁性，便于
觅食
(4)气泡
由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。有些细胞质中 含有几个或多个气泡。常见于光合细菌和水生细菌
功能：
■调节细胞比重，加大菌体的浮 力，借气泡漂浮能力，以使其 漂浮在合适的水层中，使无鞭毛 菌在合适的环境中生长。
（2）颗粒状内含物
颗 粒状内含物
气泡
储藏物
羧酶体
碳源及能源类
聚-β -羟基丁酸 硫粒 糖原
氮源类 藻青素
磷源类 异染粒
①聚-β-羟基丁酸（poly-β-hydroxybutirate，PHB）
许多好氧菌和光合厌氧菌都含 有聚β－羟丁酸颗粒。
聚β－羟丁酸颗粒是许多细菌 细胞质内常含有的碳源类储藏 物。PHB不溶于水,易被脂溶性 染料(如苏丹黑)着色。