微生物细胞的显微和亚显微结构

微生物细胞的显微和亚显微结构第一页，共八十四页，2022年，8月28日原核细胞和真核细胞的区别第二页，共八十四页，2022年，8月28日原核细胞构造第三页，共八十四页，2022年，8月28日第一节微生物细胞的基本结构

一、细胞壁二、细胞膜三、细胞质四、核糖体五、类核第四页，共八十四页，2022年，8月28日一、细胞壁1.结构2.组成3.功能4.原生质体5.革兰氏染色第五页，共八十四页，2022年，8月28日1.结构1884年丹麦医生革兰用差别染色法将细菌细胞壁分G+和G-两种结构，G+比G-结构简单，G+细胞壁只有厚厚的一层肽聚糖物质，而G-除有一层薄薄的肽聚糖物质外，在外层还有一层脂质物质合并一起构成细胞壁。第六页，共八十四页，2022年，8月28日第七页，共八十四页，2022年，8月28日第八页，共八十四页，2022年，8月28日2.组成

G+菌G-菌肽聚糖50%-80%1%-10%磷壁酸10%-20%-脂多糖-+脂蛋白-+第九页，共八十四页，2022年，8月28日肽聚糖

肽聚糖由N-乙酰葡萄糖胺(NAG,G)和N-乙酰胞壁酸(NAM,M)形成骨架，每个NAM上连接一个四肽(G+：L-丙氨酸、D-谷氨酸、

L-赖氨酸、

D-丙氨酸，G-：L-丙氨酸、D-谷丙氨酸、内消旋二氨基庚二酸、D-丙氨酸)与NAM的乳酰基结合，再由甘氨酸五肽从横向把两个相邻的四肽中的L-赖氨酸和D-丙氨酸连在一起，从而形成一坚硬有弹性的三维空间结构。第十页，共八十四页，2022年，8月28日G+L-AlaD-GlaL-LysD-AlaG-L-AlaD-Glam-DAPD-Ala第十一页，共八十四页，2022年，8月28日第十二页，共八十四页，2022年，8月28日3.功能机械保护作用，抗渗透压，保持菌体形态；内外物质交换的屏障；与抗原性、致病性、对噬菌体的敏感性有关。第十三页，共八十四页，2022年，8月28日4.原生质体细菌除去细胞壁剩下的部分称为原生质体，它包括细胞膜、细胞核、细胞质。G+除去完整的细胞体称为原生质体，G-去壁不完全形成的球形体又称原生质球。某些细菌在特定环境条件下因基因突变产生的无壁细菌称为L-细菌。第十四页，共八十四页，2022年，8月28日5.革兰氏染色机理过程关键步骤第十五页，共八十四页，2022年，8月28日二、细胞膜1.结构2.组成3.功能4.特性第十六页，共八十四页，2022年，8月28日1.结构第十七页，共八十四页，2022年，8月28日2.组成

膜占细胞干重的10%，其中：脂类20%-50%

蛋白质50%-75%

糖类1.5%-10%

脂类：低温型微生物含较多不饱和脂肪酸高温型微生物含较多饱和脂肪酸蛋白质：表面蛋白20%~30%

结构蛋白70%~80%第十八页，共八十四页，2022年，8月28日3.功能作为细胞内外物质交换的屏障和介质，有选择性；能量交换的场所，与呼吸、光合作用有关的酶类、电子传递链位于膜上；传递信息；参与细胞壁的合成。第十九页，共八十四页，2022年，8月28日4.特性磷脂双分子层排列的有序性，运动性和不对称性；膜蛋白分布的镶嵌性、运动性和不均匀性；负电荷性。第二十页，共八十四页，2022年，8月28日三、细胞质细胞膜内除细胞核外都称为细胞质物质，所有包裹在细胞膜内的细胞质和各种物体一起被称为细胞质体。细胞质无色透明，呈溶胶状态，形成结构复杂的三维网状系统，由细胞膜伸展至核区。细胞质的主要成分为水、蛋白质、核酸、脂类，还有少量糖和无机盐。细胞质的主要功能是：为各种细胞器维持其正常结构及其存在、各种酶系统及其催化生化反应提供所需要的空间、理化环境和一切底物，并容纳各生化反应的产物。一旦由于细胞膜破裂，细胞质即泄漏或流失，细胞必将死亡。第二十一页，共八十四页，2022年，8月28日四、核糖体

核糖体由65%RNA和蛋白质组成，每个细胞可有104个，是蛋白质合成的场所。

原核细胞与真核细胞比较原核细胞真核细胞核糖体70S80S亚基50S30S60S40S蛋白质30-352030-5045-75

RNA23S5S16S28S5.8S5S18S第二十二页，共八十四页，2022年，8月28日第二十三页，共八十四页，2022年，8月28日五、类核

细菌的核物质无核膜，称为原、拟核或细菌染色体。一般一个细菌只有一个原核，在快速生长的细菌中可有多个。原核不含组蛋白，原核是一个闭合环状双链DNA，以大肠杆菌为例其DNA约长1100um，分子量3×109dt，约有5×106个碱基对，至少5×103个基因。DNA在细胞中呈扇形结构携带了细菌绝大多数遗传信息，控制着细菌的生长、代谢和遗传。第二十四页，共八十四页，2022年，8月28日第二十五页，共八十四页，2022年，8月28日)第二十六页，共八十四页，2022年，8月28日第二节微生物细胞的外部结构一、鞭毛、菌毛和性菌毛二、荚膜和粘液层三、点阵颗粒四、外膜泡五、螺管结构

第二十七页，共八十四页，2022年，8月28日一、鞭毛、菌毛和性菌毛1.鞭毛2.菌毛3.性菌毛第二十八页，共八十四页，2022年，8月28日1.鞭毛结构组成着生方式功能第二十九页，共八十四页，2022年，8月28日第三十页，共八十四页，2022年，8月28日

结构

鞭毛发源于细胞膜内侧的基粒上细胞壁为鞭毛的运动提供了支撑点。G+和G-菌中，鞭毛结构有区别。第三十一页，共八十四页，2022年，8月28日组成鞭毛是由鞭毛蛋白组成直径15~25nm,长度3~12um。第三十二页，共八十四页，2022年，8月28日着生方式鞭毛有单极生、单极丛生、偏极生、双极生、周生鞭毛着生的方式和数量一般都是分类鉴定的依据。第三十三页，共八十四页，2022年，8月28日功能鞭毛：运动、具有抗原性细菌的三种运动方式：细菌鞭毛的自由运动粘细菌的滑行运动螺旋体的伸缩运动第三十四页，共八十四页，2022年，8月28日2.菌毛组成着生方式功能第三十五页，共八十四页，2022年，8月28日第三十六页，共八十四页，2022年，8月28日组成菌毛是由菌毛蛋白组成。第三十七页，共八十四页，2022年，8月28日着生方式菌毛至少十根以上一般周生。第三十八页，共八十四页，2022年，8月28日功能粘附，与致病性有关。第三十九页，共八十四页，2022年，8月28日3.性菌毛组成着生方式功能第四十页，共八十四页，2022年，8月28日第四十一页，共八十四页，2022年，8月28日第四十二页，共八十四页，2022年，8月28日组成性菌毛是由菌毛蛋白组成。第四十三页，共八十四页，2022年，8月28日着生方式性菌毛仅一至少数几根。第四十四页，共八十四页，2022年，8月28日功能传递遗传物质。第四十五页，共八十四页，2022年，8月28日二、荚膜和粘液层1.概念2.特性3.组成4.功能5.利用第四十六页，共八十四页，2022年，8月28日

不动杆菌

三叶草根瘤菌

第四十七页，共八十四页，2022年，8月28日第四十八页，共八十四页，2022年，8月28日1.概念夹膜：细菌在一定营养条件下在细胞外形成的一层无色透明的边缘明显的胶状物质。粘液：细菌在一定营养条件下在细胞外形成的一层无色透明的边缘不明显、向基质扩散的胶状物质。菌胶团：多个细胞被包裹在一个共同的夹膜中。第四十九页，共八十四页，2022年，8月28日2.特性不易染色，需用负染色将其衬托出来。厚度一般为0.2um至数um小于0.2um的称微夹膜。第五十页，共八十四页，2022年，8月28日3.组成多糖和少量蛋白质。第五十一页，共八十四页，2022年，8月28日4.功能

保护细胞免受干燥环境影响，附着在基质上；保护细胞免受寄主吞噬细胞的吞噬，增强毒力；细胞外的贮存物质；具有抗原性，其血清型可作为分类鉴定依据。第五十二页，共八十四页，2022年，8月28日5.利用代血浆：肠膜状明串珠菌生产葡聚糖，生产代血浆—右旋糖苷。石油开采：黄单胞菌产生的黄原胶可用于石油开采。第五十三页，共八十四页，2022年，8月28日三、点阵颗粒许多细菌和一些蓝细菌都有覆盖整个或部分细胞壁表面的规则排列的大分子颗粒晶体层，大多数仅有一层晶体层，也可有两层重叠但排列不同的晶体层，此称为点阵颗粒。细胞表面点阵颗粒的产生很可能是细胞与环境相互作用的结果。点阵颗粒的形成可能有利于细胞在不良环境中的生存，也可能与细胞粘附、细胞排斥或离子吸收等现象有关。第五十四页，共八十四页，2022年，8月28日第三节微生物细胞的内部结构一、细胞内膜系统二、芽孢、伴孢晶体三、特殊内含体及贮存物质颗粒第五十五页，共八十四页，2022年，8月28日一、细胞内膜系统1.间体2.类囊体3.载色体4.羧酶体5.气泡6.线粒体第五十六页，共八十四页，2022年，8月28日1.间体

间体是由细胞膜内陷折叠性成的袋状结构。其功能与横隔壁和壁的形成、DNA的复制、细胞分裂、氧化磷酸化、细胞内物质和能量的传递、芽胞的形成等有关。第五十七页，共八十四页，2022年，8月28日2.类囊体

类囊体是蓝细菌细胞膜折叠内陷形成，其上有光和作用酶系，是光和作用的场所。第五十八页，共八十四页，2022年，8月28日3.载色体

载色体是光和细菌的内膜系统，上有进行光和作用的色素和酶系。第五十九页，共八十四页，2022年，8月28日4.羧酶体

羧酶体是自养细菌中一种由蛋白质为主的单层膜包围的小体，内含固定CO2的酶类。第六十页，共八十四页，2022年，8月28日5.气泡

气泡是水生细菌中由蛋白质形成的膜状体，内贮气体，调节细菌在水层中的位置。第六十一页，共八十四页，2022年，8月28日6.线粒体

大多数真核微生物都有线粒体，但一些能厌氧生长的微生物处在厌氧条件下或者有过量的葡萄糖存在时线粒体被阻遏。有一种理论认为线粒体和叶绿体都是从细菌进化而来的。在有核细胞早期历史中细菌也许是作为寄生菌或共生菌而进入细胞直到后来才成为被扑获的细胞器。第六十二页，共八十四页，2022年，8月28日线粒体从细菌进化而来的理由：基因物质蛋白质脂肪酸呼吸链线粒体从细菌进化而来的例证：巨大变形虫草履虫第六十三页，共八十四页，2022年，8月28日二、芽孢、伴孢晶体1.芽孢2.伴孢晶体第六十四页，共八十四页，2022年，8月28日1.芽孢概念特性着生方式休眠体构造形成过程抗性原因第六十五页，共八十四页，2022年，8月28日第六十六页，共八十四页，2022年，8月28日第六十七页，共八十四页，2022年，8月28日概念

某些细菌在生长后期于细胞内形成一个圆形、椭圆形、或圆柱形的具高度折光性的休眠体。第六十八页，共八十四页，2022年，8月28日特性

芽孢难染色、抗逆行强、抗辐射、耐化学药剂、耐高温、耐干燥、含水量低、代谢水平低、可长期保存。第六十九页，共八十四页，2022年，8月28日着生方式第七十页，共八十四页，2022年，8月28日休眠体

一个芽孢只能萌发一个细菌，反之依然。芽孢不是繁殖体，休眠体是相对于营养体而言。第七十一页，共八十四页，2022年，8月28日构造第七十二页，共八十四页，2022年，8月28日第七十三页，共八十四页，2022年，8月28日第七十四页，共八十四页，2022年，8月28日抗性原因

低含水量（40%）；耐热的酶类（小分子酶类，带有二键）；皮层中含有大量的吡啶二羧酸钙（DPACa）；多层次厚而致密的芽胞壁；渗透调节皮层膨胀学说。第七十五页，共八十四页，2022年，8月