环境微生物学-第二章微生物细胞

第二章微生物细胞第一学性第二节原核生物细胞的结构与功第三节真核细胞与原核细胞结构的异1、细胞的化2、细胞中的有机单体1细胞细胞壁的功能、结构及化学组成；革兰氏染色反；革兰氏阳性菌、菌细胞壁组成、结构的比2质膜的结构和化学成分；质膜的功能；内膜系统；细胞质区；核区3、细胞的特殊结荚膜及其功能；鞭毛及其功能；菌毛及其功能；芽孢类型、形成过程及生理特点；内含物1、真核细胞的基本结细胞壁；细胞质膜；细胞核；细胞器2、真核细胞的特殊结鞭毛；纤3、原核细胞与真核细大小；形状；结构；功第一第一细胞的化学性有机

小分子有机物：氨基酸、核苷酸、辅酶 占细大分子有机物：蛋白质、核酸、脂类、碳水化

的99%无机

小分子无机物和离

微量

的1%糖糖类脂肪核苷氨基多核蛋白多聚1、糖类和多糖类最常见的有C4~C7糖。其中，C5糖作为核酸的骨架、C6糖作为细胞壁的多聚物和能量物质的单体显得极为重要。多糖是糖类物质通过糖苷键连接而成的多聚体，糖苷键有α和β两种定向α-1，4糖苷键连接的葡萄糖主要作为碳和能源的物质，如淀粉、糖原；质存在2、脂肪酸和脂肪酸是类脂的主要组分类脂具有高度疏水和高度亲水的双重性质，使其成为细胞膜的理想的结构组分，决定物质的通透性，控制细胞内外物质的转运。3、核苷酸和核苷酸由一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成。核酸由核苷酸的单体形成的多聚体，包括DNA和RNA。DNA携带着细胞的遗传信息，以双螺旋的形式存在，每条链含有几百万个核苷酸，这两条链之间以氢键连接；RNA将DNA的遗传信息转变为蛋白质中特定的氨基酸序列，一般以单链的形式存在。第一学性4、氨基酸和蛋白氨基酸是蛋白质的单体单元氨基酸含有两个重要的功能团，羧基和氨基21种氨基酸中，有两种含硫，有一种含硒（硒代胱氨酸）一个氨基酸羧基的碳原子和另一个氨基酸氨基的氮原子间（子）形成一种称肽键的共价键。蛋白质主要以催化蛋白（酶）和结构蛋白形式存在蛋白质的结构：1—4级结构蛋白质的变性：高温、酸碱、及某些化合物质影响下蛋白质发生变性，丧失其生物学活性。蛋白质变性导致多肽链解链，并破坏高级结构，但仍保持一级结构。说明蛋白质的生物活性和蛋白质特异折叠的结构密切相关。蛋白质的四第二第二原核生物细胞的结构与功细胞结

基本结特殊结

细胞原生

细菌模式 一、基本结1、细胞壁厚 20-80nm(G+菌10nm(G-菌

肽聚 外

一、基本结细胞壁的保护作鞭毛运动细胞壁一、基本结化学组成肽聚糖（两种氨基糖+4种氨基酸组成的坚韧的多聚体结构，占40-90%）结构两种类型：单层较厚、比较致密的结构（两层膜结构(10nm)革兰氏染色反应（1884，丹麦G+菌和G-革兰氏

肽聚糖形成的网状结

结晶 碘

脱 复乙 番

紫色CellWallsofPeptidoglycanisfoundonlyinKeepscellsfromlysing,duetoturgor革兰氏染色机制革兰氏阳性菌2～3，菌4～5，加I-－I媒染，等电点降低，阳性菌降低的更低，与结晶紫结合得更牢固；菌结合力弱，易被乙醇脱色。革兰氏菌细胞壁薄、脂类物质高，易被乙醇溶解增加细胞通透性；革兰氏阳性菌细胞壁厚、肽聚糖含量高、脂类物质含量低，肽聚糖被乙醇脱水使降低细胞通透性；因此复染后表现不同的染色效果第二第二原核生物细胞的结构与功一、基本结古细菌的细胞壁结热原 无细胞细胞壁 无肽聚糖，由多糖（假肽聚糖）、糖蛋白或蛋白质构放线菌的细胞壁结一、基本结2、原生一、基本结b.质膜的功渗透参与细胞壁的生物合成（载体脂类参与能量的产生（电子传导系统）鞭毛一、基本结（内膜系统由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或囊状结构一、基本结细胞包含在细菌细胞质膜以内的所有部分称细胞质区白体（或核糖体）：直径10nm，沉降系数为70s的颗粒，由核(RNA，占核细细构成核糖白核细细比例为一、基本结细胞 细胞一条紧密而有规律缠绕的环状双链DNA细胞质中部的絮状的区域。

鞭 核糖

质粒是细菌以外的遗传物质，能独 ，为共价闭合环状双链DNA附加功能：细菌遗传信息的物质基一、基本结c.内含气泡：2nm厚，由蛋白质组成。光合细菌和水生细菌的特征，每个聚羟基丁酸盐（PHB）：碳和能源的储藏物质，可制成可降解塑料多糖类贮藏物：包括糖原和淀粉类；异染粒：其功能是贮藏磷元素和能量，并可降低细胞内的渗透压；藻青素：一种内源性氮源贮藏物，兼能源一、基本结c.内含磁小体：起导向作羧酶体：在一些自养细菌的2固定中起关键作用。硫粒:载色第二第二原核生物细胞的结构与功菌菌胶二、特殊结1、荚在一定营养条件下，部分细菌能够向细胞外分物质称之为荚膜。菌体的胶团，称菌胶团荚膜的染色碳素墨水对产荚膜菌采用背景 负染色

双球菌的荚二、特殊结1、荚使细胞免荚膜多糖——信号物贮藏养作为渗透堆积代

双球菌的荚第二第二原核生物细胞的结构与功二、特殊结2、鞭形态鞭毛是从细胞膜内长出，穿过壁伸出体外，形成细长的丝（直径20-。弧菌鞭毛

细菌鞭毛的电镜第二第二原核生物细胞的结构与功二、特殊结第二第二原核生物细胞的结构与功二、特殊结功能：细菌细胞运动的鞭毛的运动方式 原核生 旋转真核生 挥鞭单丛 第二第二原核生物细胞的结构与功二、特殊结类单丛 第二第二原核生物细胞的结构与功二、特殊结３、菌毛（菌须形态特点：短、细、硬、多（150-代表菌:的病原菌——功能：菌膜、

细菌菌(Bacterial(性菌Conjugation(Sex)第二第二原核生物细胞的结构与功二、特殊结3、芽性极强的休眠体，这种物质称为芽孢。功能：类型细菌芽孢的各种类左：端位；中：近端位；右： 枯草杆菌营养细胞和芽孢超薄切片孢 芽孢芽孢核 细菌芽孢构造的模式图第二第二原核生物细胞的结构与功二、特殊结3、芽特有成分:DPA-Ca杀死芽孢所需要的条件湿热灭菌时温度不能低于121℃10min热空气干热灭菌则温度在150-160℃下维持1~2h第二第二原核生物细胞的结构与功二、特殊结3、芽芽孢的形态圆柱形、椭圆形、芽孢的染色方法孔雀绿染芽孢的萌发第二第二原核生物细胞的结构与功二、特殊结4、伴孢晶产生细菌:苏云金用途:生物-----细菌杀虫第三第三真核细胞与原核生物细胞的结构一、细胞的基本结构及组成区1真核生物 纤维素或几丁酵母细胞: 外层甘露糖、内层葡聚糖，中间夹着一层蛋白质内含多种酶等，呈“三明治”状。原核生物 肽聚第三第三真核细胞与原核生物细胞的结构一、细胞的基本结构及组成区2、细胞质相同之处 双层磷脂分子构成，蛋白质镶嵌其不同之处 真核细胞含固醇类，如胆固醇;而原核细胞不含固第三第三真核细胞与原核生物细胞的结构一、细胞的基本结构及组成区3、细胞原核细胞:没有完真核细胞:具有完整的细胞核，有核第三第三真核细胞与原核生物细胞的结构一、细胞的基本结构及组成区4、细胞器原核细胞:无细胞真核细胞:具有线粒体、叶绿体等细第三第三真核细胞与原核生物细胞的结构一、细胞的基本结构及组成区5、鞭原核细胞:鞭毛蛋白、中空螺旋、旋转式 第三第三真核细胞与原核生物细胞的结构二、原核细胞与真核细胞大小1原核生物：直径或宽度在0.5-2.0um真核细胞：达到2-2思考思考1、革兰氏染色的2、革兰氏染色中乙醇3、什么叫革兰氏阳性菌？什么叫革兰氏4、什么是伴孢晶体？伴孢晶体一般由什么微生物产生？具有什么5、外科器材灭菌时，为了能够杀死全部的细胞，需要什么样的条6、细菌芽孢内含有的一种特殊的物质思考思考7、芽孢是否具有繁殖8、芽孢具有哪些不同9、能够抑制细菌芽孢萌发的化学物质10、芽孢的染色一般用哪种染11、性菌毛的特12、细菌的荚膜染色一般用哪思考思考13、某些细菌的内含物PHB有什么功能？在生产中有什么用14、革兰氏阳性菌的细胞壁由哪两种物质16、荚膜是否与细菌的致病性17、原核生物细胞壁与一般真核生物细胞18、比较原核生物细胞壁与酵母菌细胞壁19、原核生物核糖体NA与真核生物核糖体RA的区别？构成原核生物核糖体三种RA之间的比例关系是什么？思考思考20、比较细菌鞭毛与真核微生物的鞭毛在结构组成及运动方式上的区思考思考题答1、革兰氏染色的答思考思考题答2、革兰氏染色中乙醇答乙醇在革兰氏染色中，应在草酸铵结晶紫染色和碘液媒染进行，用于脱色作用，可将未结合的或结合不牢 褪去思考思考题答3、什么叫革兰氏阳性菌？什么叫革兰氏菌答：思考思考题答4答：少数芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌，在其形成芽孢的时候，会在晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫具杀作用，因此可以制成生物——细菌杀虫剂。思考思考题答5答：不能低于121℃10min。若用热空气干热灭菌则温度在150-160℃下维持思考思考题答6答：吡啶二羧酸钙盐（DPA-思考思考题答思考思考题答呈圆形、椭圆形、圆思考思考题答9答：D-丙氨、重碳思考思考题答答：孔雀绿染色思考思考题答11、性菌毛的特答性毛构造和成分与菌同，一般见于革兰氏菌的雄菌株，有的性毛还是RNA噬菌体的思考思考题答思考思考题答13、某些细菌的内含物PHB有什么功能？在生产中有什么用途？答碳源和能源的物质，同时还可以降低细胞内的渗透压。可以用于制造可降解塑料。思考思考题答14答：肽聚糖（９０％左右）和磷壁酸（１０％左右思考思考题答答：是思考思考题答17、原核生物细胞壁与一般真核生物细胞答原核细胞的细胞壁其主要成分多数为肽聚而真核细胞的细胞壁其主要成分为纤维素或几思考思考题答18、比较原核生物细胞壁与酵母菌细胞壁答细菌的细胞壁的主要成酵母菌的细胞壁的主要成分为外层甘露糖、内层葡中间夹着一层蛋白质，内含多种酶等，呈“三思考思考题答19、原核生物核糖体NA与真核生物核糖体RA的区别？构成原核生物核糖体三种NA之间的比例关系是什么？答原核微生物的核糖体ＲＮＡ是由，23SrRNA构成三者之间的比例是１：１：１的关系；而5.8SrRNA，28SrRNA构成。思考思考题答20、比较细菌鞭毛与真核微生物的鞭毛在结构组成及运动方式上的区答原核细胞:鞭毛蛋白、中空螺旋、旋真核细胞 微管蛋白、“9+2型”、滑动聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate,多糖类贮藏

淀粉迂回螺菌