微生物细胞的结构与功能(I)

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1、第三章微生物细胞的结构与功能除病毒外，微生物都具有细胞结构。一个细胞营养功能生长能力分化（形态和功能的变化）信号传导进化第一节原核微生物细胞的结构和功能第二节真核微生物细胞的结构和功能第三节真核生物和原核生物的比较第一节原核微生物细胞的结构和功能一一般构造（一）细胞壁（二）细胞质膜（三）细胞质（四）核质（五）内含体二特殊结构（一）芽孢（二）糖被（三）鞭毛（四）菌毛（五）性毛一一般构造（一）细胞壁（cellwall）1细胞壁的主要功能2原核微生物细胞壁的多样性★质壁分离电子显微镜超薄切片细胞最外层1细胞壁的

2、主要功能固定细胞外形，提高机械强度细胞生长、分裂、鞭毛运动必需保护细胞免受溶菌酶、消化酶、青霉素的损害使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。2原核微生物细胞壁的多样性★（1）革兰氏阳性细菌的细胞壁（2）革兰氏阴性细菌的细胞壁（3）古生菌的细胞壁（4）缺壁细菌（5）革兰氏染色的机制（1）革兰氏阳性细菌的细胞壁特点：■厚度大（20~80nm）■只有一层——90%肽聚糖，10%磷壁酸肽聚糖（peptidoglycan）又叫粘肽（mucopeptide）胞壁质（murein）粘质复合物（mu

3、cocomplex）肽聚糖磷壁酸革兰氏阳性菌肽聚糖的组成成分聚糖（双糖单位）肽N-乙酰葡萄糖胺（NAG）N-AcetylglucosamineN-乙酰胞壁酸（NAM）N-Acetylmuramicacidβ-1、4糖苷键连接四肽尾tetrapeptidesidechain：四个氨基酸，L-D交替连接肽桥peptideinterbridge：甘氨酸五肽以金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）为例革兰氏阳性菌肽聚糖的立体结构NAMNAGβ-1、4糖苷键四肽尾肽桥40层的网格状分子网套结构β

4、-1、4糖苷键容易被溶菌酶（Lysozyme）（泪液、鼻涕、细菌、噬菌体）水解——引起细菌肽聚糖细胞壁“散架”死亡金黄色葡萄球菌的细胞壁分子结构磷壁酸（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▲磷壁酸的分类壁磷壁酸（teichoicacid）膜磷壁酸（Lipoteichoicacid）壁磷壁酸（teichoicacid）与肽聚糖分子共价结合，含量随培养基成分而改变。用稀酸或稀碱可以提取。膜磷壁酸（Lipoteichoicacid）跨越肽聚糖层，与细胞膜交联。含量与培养

5、条件关系不大。用45%热酚水提取，或用热水从脱脂的冻干细菌中提取。▲磷壁酸的主要生理功能保证细胞膜上一些需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、避免白细胞吞噬。赋予特异的表面抗原噬菌体特异性吸附受体调节细胞内自溶素（autolysin）的活力（2）革兰氏阴性细菌的细胞壁革兰氏阴性细菌细胞壁两层：外膜outermembrane2－8nm的肽聚糖层（peptidoglycan）（不含磷壁酸）脂多糖Lipopolysacharide，LPS磷脂Phospholipid外膜蛋白out

6、ermembraneprotein肽聚糖（以大肠杆菌E.coli为例)埋在外膜层内，厚2~3nm。1~2层网格分子。结构单体同革兰氏阳性菌不同处：▲四肽尾的第三个氨基酸不是L-Lys，而被内消旋二氨基庚二酸（m-DAP）代替。▲没有特殊的肽桥前后两个单体间连接——甲四肽尾的第4个氨基酸D-Ala的羧基与乙四肽尾的第3个氨基酸的m-DAP的氨基连接（m-DAP）meso-Diaminopimelic稀疏、机械强度差外膜outermembrane脂多糖Lipopolysacharide，LPS磷脂Phosph

7、olipid外膜蛋白outermembraneprotein外膜outermembrane革兰氏阴性细菌细胞壁外层◎脂多糖（Lipopolysacharide，LPS）类脂ALipidA核心多糖corepolysaccharideO-特异侧链（O-多糖、O-抗原）O-specificsidechain类脂AO-特异侧链核心多糖LPS中的类脂A即是内毒素LPS的主要功能：◆类脂A是革兰氏阴性细菌致病物质——内毒素的物质基础◆吸附Mg2+、Ca2+阳离子提高在细胞表面的浓度◆革兰氏阴性菌表面抗原决定簇具多样性

8、——O-特异侧链种类多◆噬菌体在细胞表面的吸附受体◆具选择性屏障功能——核酸、双糖、肽、氨基酸可进入溶菌酶、抗生素、去污剂被阻挡◎外膜蛋白outermembraneprotein脂蛋白Lipoprotein——使外膜层连接在肽聚糖内壁层上的蛋白孔蛋白Porin——通过孔的开闭，阻止某些抗生素进入外膜层。嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白脂蛋白孔蛋白脂蛋白：以共价键把外膜层连接在肽聚糖内壁层上。孔蛋白：三聚体跨膜蛋白，中间有孔道。