微生物细胞的结构与功能1

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1、第三章微生物细胞的结构与功能2.1原核微生物的结构（Prokaryote)◆细胞壁（cellwall）◆细胞膜（cellmembrane）◆细胞的遗传信息◆细胞基质–核糖体和内含物◆细胞壁以外成份◆细菌的芽孢(endospores)2.2真核微生物的结构（Eukaryotes）◆细胞壁（cellwall）◆鞭毛与纤毛（flagellumandcilum）◆细胞膜（cellmembrane）◆细胞核（nucleus）◆细胞质和细胞器cytoplasmandorganelles）原核微生物与真核微生物的概念及其主要区别原核微生物：细胞内有

2、明显核区，但没有核膜包围；核区内含有一条双链DNA构成的细菌染色体；能量代谢和很多合成代谢均在质膜上进行；蛋白质合成“车间”--核糖体分布在细胞质中。真核微生物：细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器2.1原核微生物的结构（Prokaryote)基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核特殊结构：荚膜、a鞭毛、菌毛、芽孢1细胞壁(cellwall)细胞壁(cellwall)是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧、略具弹性的结构。占细胞干重的10-25%。*细胞壁的功能维持菌体固有的形态保护细菌抵

3、抗低渗环境,防止酶解参与菌体内外的物质交换菌体表面带有多种抗原分子，可诱发机体的免疫应答。与运动有关细菌细胞的基本结构革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌细胞壁的化学组成和结构不同a.革兰氏阳性菌的细胞壁结构主要成分：肽聚糖peptidoglycan磷壁酸teichoicacids青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸革兰氏阳性菌肽聚糖的结构五肽交联桥五个甘氨酸四肽侧链L-丙、D-谷、L-赖、D-丙聚糖骨架G：N-乙酰葡萄胺M：N-乙酰胞壁酸G+菌细胞壁特殊组分－磷壁酸Teichoicacids磷壁酸又名垣酸，是大多数G+菌所

4、特有的成分，约占细胞壁成分的10%。磷壁酸的功能：A、可保证细胞膜上一些需要Mg2+的合成酶提高活性；B、贮藏磷元素C、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；D、赋予革兰氏阳性细菌以特异的表面抗原；E、可作为噬菌体的特异性吸附受体；F、能调节细胞内自溶素的活力。b.革兰氏阴性菌的细胞壁结构主要成分脂多糖(LPS，lipopolysaccharide)蛋白质肽聚糖革兰氏阴性细菌细胞壁的组成和结构比革兰氏阳性细菌更复杂。肽聚糖层很薄，是一单分子层或双分子层，肽聚糖层和外膜的内层之间通过脂蛋白连接起来。外膜覆盖于肽

5、聚糖层的外部，表面不规则，切面呈波浪形。外壁层可再分为内、中、外三层。最外层为脂多糖层，中间为磷脂层，内层为脂蛋白层。壁膜间隙：外膜与细胞质膜之间存在明显的壁膜间隙。G-菌有肽聚糖，仅占细胞壁干重的5-10%。肽聚糖结构与G+相同，但短肽尾中的３号位上L-Lys往往被其他二氨酸取代m-DAP革兰氏阴性菌肽聚糖的结构聚糖骨架：同G+菌四肽侧链：L-丙、D-谷DAP、D-丙无五肽桥外壁层是G-菌细胞壁所特有的结构它位于壁的最外层，化学成分为脂多糖、磷脂和若干种外蛋白。脂多糖功能：A、类脂A是革兰氏阴性菌致病物质—内毒素的物质基础；B、吸附阳

6、离子以提高其在细胞表面浓度的作用；C、结构多变，决定了革兰氏阴性菌细胞表面抗原决定族的多样性；D、是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体；E、具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能；(3)G+细菌与G-细菌细胞壁的比较细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌强度较坚韧较疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖层数可多达560层1-2层肽聚糖含量占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重5%-20%磷壁酸有无外膜无有c.抗酸细菌的细胞壁类脂（60%）分枝菌酸索状因子d.古细菌的细胞壁假肽聚糖细胞壁糖蛋白蛋白质肽尾：L-谷、L–丙、L–赖L-谷肽桥细菌细胞

7、壁缺陷型细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡。L型(bacterialLform)：通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株加溶菌酶或在含青霉素等的培养基中培养革兰阳性菌使细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住——原生质体(protoplast)。革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质球(spheroplast)。某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。在稀溶液中细胞壁破坏，释放原生质体，但由于细胞质膜非常脆弱，所以细胞立即溶解在含有较高溶质如蔗糖浓度的溶液中，水不能进入

8、原生质体，因此原生质体稳定。缺壁细菌实验室中形成自然界长期进化中形成：支原体自发缺壁突变：L型细菌人工方法去壁彻底除尽：原生质体部分去除：原生质球染色细菌染色法死菌活菌正染色负染色简单染色法鉴a别染色法革兰