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第二章微生物细胞的结构与功能第一页,共九十六页,编辑于2023年,星期五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第二页,共九十六页,编辑于2023年,星期五2.1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、芽孢第三页,共九十六页,编辑于2023年,星期五1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第四页,共九十六页,编辑于2023年,星期五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第五页,共九十六页,编辑于2023年,星期五第六页,共九十六页,编辑于2023年,星期五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

第七页,共九十六页,编辑于2023年,星期五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-乙酰胞壁酸第八页,共九十六页,编辑于2023年,星期五第九页,共九十六页,编辑于2023年,星期五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+菌所特有的成分,约占细胞壁成分的10%。

第十页,共九十六页,编辑于2023年,星期五磷壁酸的功能: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。第十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期五b.革兰氏阴性菌的细胞壁结构主要成分脂多糖(LPS,lipopolysaccharide)蛋白质肽聚糖第十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期五第十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期五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。第十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期五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第十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期五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-丙无五肽桥第十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期五外壁层是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。第十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期五脂多糖功能: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;第十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期五(3)G+细菌与G-细菌细胞壁的比较第十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期五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第二十页,共九十六页,编辑于2023年,星期五

c.抗酸细菌的细胞壁类脂(60%)分枝菌酸

索状因子

第二十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期五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-谷肽桥第二十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期五细菌细胞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。第二十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期五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,水不能进入原生质体,因此原生质体稳定。第二十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期五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:原生质球第二十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期五染色细菌染色法死菌活菌正染色负染色简单染色法鉴a别染色法革兰氏染色法抗酸性染色法芽孢染色法姬姆萨染色法等:荚膜染色法等:用美蓝或TTC(氯化三苯基四氮唑)等作活菌染色第二十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期五革兰氏染色法(Gramstaining)由丹麦医生GhristianGram于1884年创立。通过革兰氏染色法可将所有细菌分为革兰氏阳性和革兰氏阴性两大类。它是鉴别细菌的重要方法。第二十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期五目前一般认为革兰氏染色是基于细菌细胞壁特殊化学组分基础上的一种物理原因。通过初染和媒染后,细胞内形成了不溶于水的结晶紫-碘的大分子复合物。革兰氏阳性细菌由于细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和其分子交联度较紧密,故在用乙醇洗脱时,肽聚糖网孔会因脱水而明显收缩,加上它基本不含类脂,故乙醇处理不能在壁上溶出缝隙,因此,结晶紫与碘复合物仍牢牢阻留在细胞壁内,使其呈现紫色。而革兰氏阴性细菌因其壁薄、肽聚糖含量低和交联松散,故遇乙醇后,肽聚糖网孔不易收缩,加上它类脂含量高,所以当乙醇把类脂溶解后,在细胞壁上就会出现较大缝隙,复合物容易溶出细胞壁,因此通过乙醇脱色后,细胞又成无色。这时再用红色染料进行复染,革兰氏阴性细菌获得一层新的颜色-红色,而革兰氏阳性菌则仍呈紫色。革兰氏染色的机制第二十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期五初染复染脱色媒染结晶紫碘液95%乙醇复红甲菌乙菌

ProceduresofGramStainingG+G-显微镜下菌体呈红色者为革兰氏染色阴性细菌(常以G-表示),呈深蓝紫色者为革兰氏染色阳性反应细菌(常以G+表示)。第二十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期五齐-尼(Ziehl-Neelsen)抗酸染色法

抗酸染色法(acid-faststain):以5%石炭酸复红加温染色,再用3%盐酸酒精脱色,然后用美蓝复染,则分枝杆菌呈红色,其他细菌和背景物质为蓝色。第三十页,共九十六页,编辑于2023年,星期五2细胞膜(cellmembrane)细菌细胞膜是围绕细胞质外面的双层膜结构,是一个高度可选择渗透性的屏障,由磷脂和多种蛋白质组成,但不含胆固醇。细菌细胞膜不仅仅是分隔细胞内部与外界的屏障,它还有重要的功能:主要有物质转运、生物合成、分泌和呼吸等作用。基本结构第三十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期五细胞膜中的磷脂是由一个溶于水的“头部”(亲水部分)和两条脂肪酸链为“尾部”(疏水部分)组成。在磷脂双分子层中,其亲水端朝向膜内外两表面层,疏水端均朝向膜中央。第三十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期五脂质双层蛋白质细胞膜模式结构图第三十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期五液态镶嵌模型(fluidmosaicmodel)①膜的主体是脂质双分子层;②脂质双分子层具有流动性;③整合蛋白因其表面呈疏水性,故可“溶”于脂质双分子层的疏水性内层中;④周边蛋白表面含有亲水基团,故可通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头相连;⑤脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合;⑥脂质双分子层犹如一“海洋”,周边蛋白可在其上作“漂浮”运动,而整合蛋白则似“冰山”状沉浸在其中作横向移动。1972年,辛格(J.S.Singer)和尼科尔森(G.L.Nicolson)第三十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期五磷脂中的脂肪酸有不饱和及饱和脂肪酸两种。膜的流动性很大程度上取决于不饱和脂肪酸的结构和相对含量。这种结构,使得膜中脂类在低温条件下仍能维持膜中蛋白质的活性。细菌细胞膜中的蛋白质含量约占细胞膜的75%,比任何一种生物膜的都高,而且种类也多。第三十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期五细胞膜的生理功能:①选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送;②是维持细胞内正常渗透压的屏障;③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;④膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系,是细胞的产能场所;⑤是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位;第三十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期五注意:古生菌的细胞膜比真细a菌或真核生物的细胞膜具有更明显的多样性:A、亲水头与疏水尾是通过醚键连接的;B、组成疏水尾的长链烃是异戊二烯的重复单位;C、独特的单分子层膜或单、双分子层混合膜;D、在甘油的3C分子上,可连接多种不同于细菌与真核生物膜的基团;E、细胞质膜上含有多种独特的脂类。第三十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期五3中体(mesosome)

中体:是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物,多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体,其中酶系发达,是能量代谢的场所。中体基本结构第三十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期五4细胞质(protoplast)基本结构

被细胞膜包围着的除核质体外的一切透明、胶状颗粒状物质。主要成分为水、蛋白质、核酸、脂类,并有少量糖及无机盐。细菌细胞质与其他生物细胞质的主要区别是其核糖核酸含量高,可达固形物的15%-20%。第三十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期五细胞质具有生命物质所有的各种特征,含有丰富的酶系,是营养物质合成、转化、代谢的场所,其不断地更新细胞内的结构和成分,使细菌细胞与周围环境不断的进行新陈代谢。第四十页,共九十六页,编辑于2023年,星期五细胞质内含有许多重要结构,常见有核糖体(ribosome):细菌合成蛋白质的场所,由60%的核糖核酸和40%的蛋白质组成。第四十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期五第四十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期五聚β-羟基丁酸Polyhydroxybutyricacid(PHB)PHB是存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的碳源类贮藏物。具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。是细菌所独有的。可作为医用材料。第四十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期五是无机偏磷酸的聚合物,分子呈线状。可贮藏磷元素和能量,并可降低细胞的渗透压。常可被染色。Polyphosphate小粒在一个细菌的细胞中假单细胞细菌种●异染颗粒metachromaticgranule--贮藏磷元素和能量第四十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期五●硫粒sulfurglobules

一些细菌,包括许多光合作用细菌,由于其新陈代谢活动而产生了硫粒。在紫色硫磺细菌的细胞之内的硫粒第四十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期五●气泡Gasvacuoles气泡(蓝色的)储藏小粒(红色的)水生的细菌体内存在的充满气体的泡囊状内含物。可使细胞漂浮在水中以获取能量和营养。第四十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期五基本结构5拟核(nucleoid

)细菌是原核细胞,不具有成形的核。细菌的遗传物质称为核质或拟核,无核膜、核仁和有丝分裂器,只有一个核质体或称染色质体。没有固定形态,结构也很简单。功能与真核细胞的染色体相似。这是原核生物与真核生物的主要区别之一。核质由单一密合闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构。第四十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期五

核质特点核区丝状物是由双链、环状的DNA分子折叠缠绕而成。拉直后,其长度比细胞长度大若干倍。丝的长度却是1100~1400微米!可见,细胞内的DNA必然是一种高度折叠缠绕、错综复杂的“超线圈”结构。这对于遗传性状的传递起着重要作用。正常情况下,一个菌体内具体一个核;而细菌处于活跃生长时,由于DNA的复制先于细胞分裂,一个菌体内往往有2-4个核。第四十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期五质粒(plasmid)

很多细菌细胞质中,除染色体外还有质粒。它是存在于细菌染色体外或附加于染色体上的遗传物质。1.绝大多数由共价闭合环状双螺旋DNA分子所构成,分子量较细菌染色体小。2.质粒可以从菌体内自行消失,也可通过物理化学手段,将其消除或抑制;没有质粒的细菌,可通过接合、转化或转导等方式,从具质粒的细菌中获得,但不能自发产生。第四十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期五3.质粒存在与否,无损于细菌生存。但是许多次生代谢产物如抗生素、色素等的产生、以至芽胞的形成,均受质粒的控制。4.质粒既能自我复制、稳定遗传,也可插入细菌染色体中或其携带的外源DNA片段共同复制增殖;它可通过转化、转导或接合作用单独转移,也可携带着染色体片段一起转移。质粒已成为遗传工程中重要的运载工具之一。第五十页,共九十六页,编辑于2023年,星期五1、抗性质粒(resistanceplasmids)2、Col质粒(Colplasmids)3、结合质粒(conjugativeplasmids)4、代谢质粒(metabolicplasmids)

Plasmids的主要类型第五十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期五芽孢(endospore)芽孢:某些细菌在一定的环境条件下,能在细菌内部形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造。芽孢是生命世界中抗逆性最强的一种构造,在抗热、抗化学药物和抗辐射等方面,十分突出。芽孢休眠能力更为突出,在常规条件下,一般可保持几年至几十年不死亡。特殊结构第五十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期五第五十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期五细菌是否形成芽孢是由其遗传性决定,但是也需要一定的环境条件。大多数芽孢杆菌是在营养缺乏等不良条件下在衰老的细胞体内形成芽孢。芽孢有较厚的壁和高度折光性,在显微镜下观察为透明体。芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异,有重要a的鉴别意义。第五十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期五细菌芽孢构造孢外壁芽孢衣皮层核心第五十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期五1,轴丝形成Axialfilamentformation2,隔膜形成Septumformatiom3,吞没前孢子Engulfmentofforespore4,皮层形成Cortexformation5,外壳形成Coatsynthesis6,外壳合成完成,增加折光性和抗性Completionofcoatsynthesis,Increaseinrefractilityandheatresistance7,孢子囊裂解释放孢子Lysisofsporangium,sporeliberation细菌芽孢形成过程第五十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期五芽孢抵抗力强的原因

(1)芽胞含水量少,蛋白质受热后不易变性。(2)芽胞具有多层致密的厚膜,理化因素不易透入。(3)含有的DPA与钙结合的盐能提高芽胞中各种酶的稳定性。

(4)pH低-含有小酸溶性芽孢蛋白质(smallacid-solublesporeproteinsSASPs)2,6吡啶二羧酸(DPA)第五十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期五成熟芽孢的电镜照片含有吡啶-2,6二羧酸(DPA-Ca)含有芽孢特有的芽孢肽聚糖芽孢平均含水40%,皮层含水70%芽孢耐热机制是由芽孢化学组成的特点决定的是由芽孢化学组成的特点决定的芽孢中酶的分子量较营养细胞小第五十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期五芽孢萌发(germination)

定义:由休眠状态的芽孢变成营养状态细菌的过程。包括活化、出芽和生长三个阶段第五十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期五某些菌在其形成芽孢的同时,会在芽孢旁边形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体,称为伴孢晶体。有毒的水晶伴孢晶体(Parasporalcrystal)第六十页,共九十六页,编辑于2023年,星期五细胞壁以外的构造糖被(glycocalyx)鞭毛(flage,复flaglla)菌毛(fimbria,复fimbriae)性毛(pili,单数pilus)鞭毛菌毛性毛糖被特殊结构第六十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期五糖被及其类型:某些细菌细胞壁外的一层粘液性胶状物质。根据糖被的形状和厚度的不同,将荚膜分为四类:(大)荚膜(capsule):粘液状物质具有一定外形,相对稳定地附着在细胞壁外,厚度:>0.2µm。微荚膜(microcopsule):粘液状物质较薄,厚度:<0.2µm,与细胞表面牢固结合。黏液层(slimelayer):粘液物质没有明显的边缘,比荚膜松散,可向周围环境中扩散,增大黏性。菌胶团(zoogloea):包裹在细胞群体上的胶状物质。第六十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期五细菌糖被应用鉴定菌种提取葡聚糖—“代血浆”胞外多糖:黄原胶用于石油开采菌胶团用于处理污水第六十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期五荚膜(capsule)荚膜:有些细菌生活在一定营养条件下,可向细胞壁表面分泌一层松散透明、粘度极大、粘液状或胶质状的物质即为荚膜。这种物质若具一定外形,厚约200纳米。特殊结构肺炎链球菌荚膜荚膜第六十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期五荚膜含有大量水分,约占90%,还有多糖或多肽聚合物。大多数细菌的荚膜是多糖,炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽。荚膜的形成既受遗传特性所决定,又与环境条件有密切关系。有荚膜的细菌形成粘液(M)或光滑(S)菌落,失去荚膜后其菌落边为粗糙型(R)型。第六十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期五荚膜的功能保护作用贮藏养料保护屏障表面附着信息识别堆积代谢废物

采用染色法观察到的荚膜第六十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期五荚膜的应用用于菌种鉴定用作药物和生化试剂。如肠膜明串珠菌,在人为控制下,利用蔗糖以合成大量荚膜物质--葡聚糖,以制备生化试剂和“代血浆”。用作工业原料,如生产黄原胶。用于污水的生物处理,例如形成菌胶团的细菌有利于污水中有害物质的吸附沉降。产荚膜细菌常常给生产带来麻烦,食品工业中的粘性面包、粘性牛奶,都是由于污染了此类细菌引起的。对制糖工业威胁更大,由于产荚膜细菌的大量繁殖,增加了糖液粘度,影响了过滤速度,使生产蒙受损失。第六十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期五鞭毛(flagellum)

运动性微生物细胞的表面,着生有一根或数根由细胞内伸出的细长、波曲、毛发状的丝状体结构即为鞭毛。它是细菌的“运动器官”。鞭毛需用电子显微镜观察,或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看到。细菌细胞的特殊结构第六十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期五a.单端生鞭毛菌如霍乱弧菌、蛭孤菌b.双端生鞭毛菌如鼠咬热螺旋菌c.端生丛毛菌如红色螺菌d.周毛菌如大肠杆菌、枯草杆菌单端鞭毛菌端生丛毛菌两端鞭毛菌周毛菌鞭毛的种类第六十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期五鞭毛的结构鞭毛起源于细胞质膜内侧,自基粒长出穿过细胞壁延伸到细胞外部。细胞最外面的是螺旋形鞭毛丝,靠近细胞表面的是鞭毛钩,埋在细胞膜里的基粒。第七十页,共九十六页,编辑于2023年,星期五鞭毛的结构由鞭毛丝.鞭毛钩.基体三部分组成:鞭毛丝:中空a螺旋状、丝状结构,球蛋白亚基螺旋排列。鞭毛钩:又称钩形鞘,是连接鞭毛丝和基体的一个弯曲筒状部分,蛋白质亚基组成。G–菌:L环、P环、S环、M环G+菌:S环,M环基体:由若干个盘状物即环组成。第七十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期五鞭毛是细菌的"运动器官",但并非生命活动所必需。它极易脱落,即使以一定方式除去鞭毛,对细菌生存毫无影响。细菌的运动速度也惊人的,它们的运动速度可以是其自身长度的10倍或数十倍/秒。而且鞭毛的旋转为数十转/秒,细菌的运动性,是分类鉴定的一种依据。通过特殊的鞭毛染色法,在光学显微镜下也能看到。另外,通过半固体琼脂穿刺或半固体琼脂平皿扩散以及暗视野映光法、悬滴法等观察运动性,也可初步判断菌体有无鞭毛。第七十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期五鞭毛的运动是由基体的旋转造成的,基体就象发动机一样。鞭毛的速度与方向发生改变导致细菌产生各种类型的运动。第七十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期五菌毛(Fimbriae):是一种长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物,具有使菌体附着于物体表面的功能。性毛(Pili):比菌毛长,功能是在不同性别的菌株间传递遗传物质。有些还是RNA噬菌体的吸附受体。Fpilus第七十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期五本章小结原核生物的共同特征是细胞细小,核的结构原始,无核膜包裹,细胞壁含独特的肽聚糖,细胞内无细胞器分化。通过革兰氏染色可把所有原核生物区分为G+和G-两大类,并能揭示其在结构、生理、遗传、生态等特性上的不同,故此染色法具有重要的理论和实践意义。原核细胞的共同结构有细胞壁(支原体例外)、细胞质膜、细胞质、核区和各种内含物等,部分种类的细胞壁外还有荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢等特殊构造。芽孢高度耐热,在理论与实践上均很重要。第七十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期五第七十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期五2.2真核微生物的结构与功能真核微生物是细胞核具有核膜、核仁,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的一类微生物。真核微生物主要包括真菌(酵母菌、霉菌和蕈菌)、显微藻类和原生动物。第七十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期五真核微生物的细胞构造

从形态上观察,各种真核微生物有较大的差异,但它们的细胞构造基本上是相同的。细胞的基本构造有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器和内含物等。第七十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期五(一)细胞壁(Cellwall)具有固定外形,保护细胞免受各种外界因子(渗透压、病原微生物等)损伤的功能。真菌细胞壁的主要成分是多糖,另有少量的蛋白质和脂类。在低等真菌中,以纤维素为主,酵母菌以葡聚糖为主,而高等陆生真菌则以几丁质为主。藻类厚度一般为10-20nm,结构骨架为纤维素,其余为间质多糖(杂多糖、蛋白质、脂类)。

第七十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期五(二)鞭毛与纤毛(flagellumandcilum)某些真核微生物细胞表面长有或长或短的毛发状、具有运动功能的细胞器,其中形态较长(150~200μm)、数量较少者称为鞭毛;而形态较短(5~10μm)、数量较多者称为纤毛。它们在运动功能上虽与原核微生物的鞭毛相同,但在构造、运动机制等方面却差别极大。鞭毛与纤毛的构造基本相同,都由基体、过渡区、鞭杆(“9+2”型)三部分构成。第八十页,共九十六页,编辑于2023年,星期五(三)细胞膜(cellmembrane)

真核细胞与原核细胞在其质膜的构造和功能上十分相似,两者的主要差异可能仅是由于构成膜的磷脂和蛋白质种类不同而形成的。此外,在化学组成中,真菌细胞的质膜中具有甾醇,而在原核生物的质膜中很少或没有甾醇。真核细胞中有细胞器存在,各种细胞器都有膜包围,这些膜叫做细胞内膜,其化学组成与细胞膜相同。第八十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期五(四)细胞核(nucleus)细胞核是细胞遗传信息的贮存、复制和转录的主要部位。一切真核细胞都有外形固定(呈球形或椭圆体状)、有核膜包裹的细胞核。每个细胞一般只含有一个细胞核,有的有两个或多个。在真菌的菌丝顶端细胞中,常常找不到细胞核。真核生物的细胞核由核被膜、染色质、核仁和核基质等构成。第八十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期五(五)细胞质和细胞器

(cytoplasmandorganells)在真核细胞中,除细胞器以外的胶状溶液称为细胞基质(或细胞溶胶)(cytoplasmicmatrix)。内含赋予细胞以一定机械强度的细胞骨架和丰富的酶等蛋白质、各种内含物以及中间代谢物等,是细胞代谢活动的重要基地。细胞骨架(cytoskeleton):是由微管、肌动蛋白丝(微丝)和中间丝3种蛋白质纤维构成的细胞支架,具有支持、运输和运动等功能。细胞质第八十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期五1、内质网和核糖体

(endoplasmicreticulumandribosomes)内质网指细胞质中一个与细胞基质相隔离、但彼此相通的囊腔和细管系统,由脂质双分子层围成。内质网外与细胞膜相连,内质网内与细胞核的核膜相通,大大增加了细胞的膜面积。内质网可根据膜上有无附着核糖体颗粒,分为:糙面内质网(roughER)和光面内质网(smoothER)。RER具有合成和运送蛋白的作用;SER与脂类代谢及钙代谢有关。细胞器第八十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期五核糖体(ribosome):是存在于一切细胞中的无膜包裹的颗粒状细胞器,具有蛋白质合成功能。主要成分是蛋白质(约40%)和RNA(约60%)。其沉降系数为80S,由60S和40S的两个小亚基组成。它除分布在内质网和细胞基质外,还分布于线粒体和叶绿体之中。第八十五

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