微生物细胞结构和功能

1、关于微生物的细胞结构与功能第一张，PPT共五十八页，创作于2022年6月本章重点： 原核微生物的细胞结构与功能，真核微生物的细胞结构与功能 。一、原核微生物二、真核微生物第二张，PPT共五十八页，创作于2022年6月 第一节 原核微生物 一、相关概念： 原核微生物：指一大类细胞核无核膜包裹，只有称作核区(nuclear region)的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大群。 第三张，PPT共五十八页，创作于2022年6月第四张，PPT共五十八页，创作于2022年6月二、细胞壁： 细胞壁（cell wall）:细胞最外的一层厚实坚韧的外被，主要由肽聚糖构成。 1、主要功能 ：固定

2、细胞外形和提高机械强度。 为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需。 保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤。赋予细菌特定抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。 第五张，PPT共五十八页，创作于2022年6月2、细胞壁的成分1）革兰氏阳性细菌的细胞壁 由90%肽聚糖和10%磷壁酸构成 肽聚糖又称粘肽(mucopeptide)、胞壁质或粘质复合物(mucocomplex)，是真细菌细胞壁中的特有成分。 第六张，PPT共五十八页，创作于2022年6月磷壁酸 ： 是结合在革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖，有五种类型，主要为甘油磷酸或核糖醇磷酸。 磷壁酸结构第七张，PPT共五十八页，创

3、作于2022年6月2）、革兰氏阴性细菌的细胞壁 由肽聚糖 、外膜 、外膜蛋白 和周质空间组成 A、肽聚糖 埋藏在外膜层之内 ，仅12层 ，占细胞壁总重的10% 。 B、外膜 由脂多糖（LPS）、磷脂和脂蛋白等若干种蛋白质组成。第八张，PPT共五十八页，创作于2022年6月C、外膜蛋白 指嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白 。有20余种 ，其中脂蛋白和孔蛋白研究较为清楚。 D、周质空间 壁膜间隙 ，呈胶状 ，存在着多种周质蛋白 ，包括：水解酶类、合成酶类、 结合蛋白、 受体蛋白。 第九张，PPT共五十八页，创作于2022年6月第十张，PPT共五十八页，创作于2022年6月3）、古生菌的细胞壁 在古

4、生菌中，除了热原体属(Thermoplasma)没有细胞壁外，其余都具有与真细菌类似功能的细胞壁，但成分差别甚大 。 其细胞壁中没有真正的肽聚糖，而是由多糖（假肽聚糖）、糖蛋白或蛋白质构成。第十一张，PPT共五十八页，创作于2022年6月4）、缺壁细菌 A、L型细菌（L-form of bacteria） B、原生质体（protoplast） C、球状体(sphaeroplast) D、支原体(Mycoplasma) 第十二张，PPT共五十八页，创作于2022年6月三、细胞壁以内的构造原生质体 （一）细胞质膜(cytoplasmic membrane) 又称质膜(plasma membrane

5、)、细胞膜(cell membrane)或内膜(inner membrane) 。 厚约78nm，由磷脂（占20%30%）和蛋白质（占50%70%）组成的双分子层。 第十三张，PPT共五十八页，创作于2022年6月第十四张，PPT共五十八页，创作于2022年6月膜的生理功能 选择性控制细胞营养物质和代谢产物的运送。维持细胞内正常渗透压的屏障。第十五张，PPT共五十八页，创作于2022年6月合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁 酸、LPS、荚膜多糖等）的重要基地。细胞的产能场所。是鞭毛的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。第十六张，PPT共五十八页，创作于2022年6月间体（mesosome） 是

6、一种由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。第十七张，PPT共五十八页，创作于2022年6月（二）细胞质和内含物 细胞质（cytoplasm）：质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。 主要成分：为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等。 内含物(inclusion body) ：细胞质内形状较大的颗粒状构造物。第十八张，PPT共五十八页，创作于2022年6月1、贮藏物(reserve materials) （p49） 是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物 。第十九张，PPT共五十八页，创作于20

7、22年6月Polyhydroxybutyric acid (PHB)Polyphosphate granule in a bacterial cell第二十张，PPT共五十八页，创作于2022年6月The sulfur globules inside the cells of purple sulfur bacterium第二十一张，PPT共五十八页，创作于2022年6月2、磁小体(megnetosome) 1975年勃莱克摩(R.P.Blakemore)在一种称为折叠螺旋体 的趋磁细菌中发现 。 成分：Fe3O4，外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹，是单磁晶体 。 功能：导向作用，即借鞭毛游向

8、对该菌最有利环境处生活 。 应用：生产磁性定向药物或抗体，以及制造生物传感器等 。第二十二张，PPT共五十八页，创作于2022年6月abc第二十三张，PPT共五十八页，创作于2022年6月3、羧酶体(carboxysome) 又称羧化体，是存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物 。 约10nm，内含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的CO2固定中起着关键作用。第二十四张，PPT共五十八页，创作于2022年6月4、气泡（gas vocuoles） 存在于许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中。 功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质。 Gas vacuol

9、es (blue) and storage granules (red) in the cyanobacterium Microcystis第二十五张，PPT共五十八页，创作于2022年6月（三）、核区（nuclear region or area） 无核膜结构、无固定形态的原始细胞核 ，称核质体(nuclear body)、原核 、拟核(nucleoid) 。 它是一个大型环状双链DNA分子。第二十六张，PPT共五十八页，创作于2022年6月Electron micrograph of an isolated nucleoid released from E.coli. 第二十七张，PPT共

10、五十八页，创作于2022年6月（四）、特殊的休眠构造芽孢 1、概念2、产芽孢细菌的种类 3、芽孢的构造 第二十八张，PPT共五十八页，创作于2022年6月四、细胞壁以外的构造 1、糖被(glycocalyx) 第二十九张，PPT共五十八页，创作于2022年6月细菌荚膜主要成分：多糖、多肽或蛋白质 。第三十张，PPT共五十八页，创作于2022年6月荚膜的功能 ：保护作用贮藏养料 作为透性屏障或（和）离子交换系统 表面附着作用 细菌间的信息识别作用堆积代谢废物 第三十一张，PPT共五十八页，创作于2022年6月2、鞭毛(flagellum,复flagella) 第三十二张，PPT共五十八页，创作于

11、2022年6月A、判断有无鞭毛的方法：1）用电子显微镜 2）特殊的鞭毛染色法后用光学显微镜观察3）悬滴标本法4）半固体穿刺法5）根据菌落外形 第三十三张，PPT共五十八页，创作于2022年6月B、鞭毛的功能: 运动第三十四张，PPT共五十八页，创作于2022年6月C、鞭毛着生方式 ：单端鞭毛 、端生丛毛、两端鞭毛 和周生鞭毛。a, monotrichousb, amphitrichousc, lophotrichousd, peritrichous第三十五张，PPT共五十八页，创作于2022年6月3、菌毛(fimbria，复数fimbriae) 是一种长在细菌体表的蛋白质类附属物，具有使菌体附

12、着于物体表面的功能。 第三十六张，PPT共五十八页，创作于2022年6月4、性毛(pili,单数pilus) 又称性菌毛(sex-pili或F-pili)，构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。 有的性毛还是RNA噬菌体的特异性吸附受体 F pilus第三十七张，PPT共五十八页，创作于2022年6月 第二节 真核微生物 第三十八张，PPT共五十八页，创作于2022年6月第三十九张，PPT共五十八页，创作于2022年6月第四十张，PPT共五十八页，创作于2022年6月一、细胞壁 真菌的细胞壁 主要成分是多糖，另有少量的蛋白质和脂类 。 其细胞壁成分的差异变化： 低等真菌 ：纤维

13、素为主 酵母菌：葡聚糖为主 高等陆生真菌 ：几丁质为主 第四十一张，PPT共五十八页，创作于2022年6月二、鞭毛与纤毛 具有鞭毛的真核微生物： 鞭毛纲的原生动物。 藻类 低等水生真菌的游动孢子或配子等 。第四十二张，PPT共五十八页，创作于2022年6月具有纤毛的真核微生物： 纤毛纲 的各种原生动物，例如常见的草履虫 。第四十三张，PPT共五十八页，创作于2022年6月三、细胞质膜 与原核的细胞膜的区别（p67）四、细胞核 构成：核被膜、染色质、核仁和核基质等第四十四张，PPT共五十八页，创作于2022年6月1、核被膜(nuclear envelope) 由核膜和核纤层(nuclear la

14、mina)两部分所组成 ，有许多核孔。 第四十五张，PPT共五十八页，创作于2022年6月2、染色质(chromatin) 由DNA、组蛋白、其他蛋白和少量RNA组成的一种线形复合构造 ，基本单位是核小体。 因可被苏木精等碱性染料染色，故名染色质。 第四十六张，PPT共五十八页，创作于2022年6月3、核仁(nucleolus) 指细胞核中一个没有膜包裹的圆形或椭圆形小体 。 它依附于染色体的一定位置上。 每个核内有一至数个。富含蛋白质和RNA 。 功能：合成rRNA（核糖体RNA）和装配核糖体的部位 。第四十七张，PPT共五十八页，创作于2022年6月4、核基质(nuclear matrix

15、) 是充满于细胞核空间由蛋白纤维组成的网状结构，具有支撑细胞核和提供染色质附着点的功能。五、细胞质和细胞器 细胞质的组成：细胞基质、细胞骨架和各种细胞器 。第四十八张，PPT共五十八页，创作于2022年6月1、细胞基质和细胞骨架 细胞基质 ：除可分辨的细胞器以外的胶体状溶液 。 细胞骨架(cytoskeleton) ：是由微管、肌动蛋白丝和中间丝三种蛋白质纤维构成的细胞支架 。第四十九张，PPT共五十八页，创作于2022年6月2、内质网和核糖体 糙面内质网(rough ER) ：膜上有核糖体颗粒，具有合成和运送胞外分泌蛋白的功能 。 光面内质网(smooth ER) ：膜上无核糖体 ，与脂类代

16、谢和钙代谢等密切相关 。 核糖体(ribosomes) ：又称核蛋白体，具有蛋白质合成功能 。第五十张，PPT共五十八页，创作于2022年6月3、高尔基体(Golgi apparatus, Golgi body) 1）形成糖蛋白和脂蛋白 。2）对合成新细胞壁和质膜提供原材料 。第五十一张，PPT共五十八页，创作于2022年6月4、溶酶体(lysosome) 是一种由单层膜包裹、内含多种酸性水解酶的囊泡状细胞器。溶酶体形成和功能的示意图第五十二张，PPT共五十八页，创作于2022年6月5、微体(microbody) 是单层膜包裹的球形细胞器，内中所含的酶与溶酶体不同 。 1）过氧化物酶体(peroxisome) 。 2）乙醛酸循环体(glyoxisome) ：主要存在于植物细胞中，其功能是使细胞中的脂类转化为糖类 。 第五十三张，PPT共五十八页，创作于2022年6月6、线粒体(mitochondria) 第五十四张，PPT共五十八页，创作于2022年6月7、叶绿体（chloroplast） 第五十五张，PPT共五十八页，创作于2022年6月8、其他细胞器 （1）液泡（vacuole） ： 主要含有碱性氨基酸 ，以及蛋白酶、酸性和碱性磷酸酯酶、纤维素酶和核酸酶等各种酶类 。 功能：维持细胞渗透压、贮存营养物 、防止细胞损伤 。