微生物細胞結(jié)構(gòu)和功能

1、關于微生物的細胞結(jié)構(gòu)與功能第一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月本章重點： 原核微生物的細胞結(jié)構(gòu)與功能，真核微生物的細胞結(jié)構(gòu)與功能 。一、原核微生物二、真核微生物第二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 第一節(jié) 原核微生物 一、相關概念： 原核微生物：指一大類細胞核無核膜包裹，只有稱作核區(qū)(nuclear region)的裸露DNA的原始單細胞生物，包括真細菌和古生菌兩大群。 第三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、細胞壁： 細胞壁（cell wall）:細胞最外的一層厚實堅韌的外被，主要由肽聚糖構(gòu)成。 1、主要功能 ：固定

2、細胞外形和提高機械強度。 為細胞的生長、分裂和鞭毛運動所必需。 保護細胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物質(zhì)的損傷。賦予細菌特定抗原性、致病性以及對抗生素和噬菌體的敏感性。 第五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、細胞壁的成分1）革蘭氏陽性細菌的細胞壁 由90%肽聚糖和10%磷壁酸構(gòu)成 肽聚糖又稱粘肽(mucopeptide)、胞壁質(zhì)或粘質(zhì)復合物(mucocomplex)，是真細菌細胞壁中的特有成分。 第六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月磷壁酸 ： 是結(jié)合在革蘭氏陽性細菌細胞壁上的一種酸性多糖，有五種類型，主要為甘油磷酸或核糖醇磷酸。 磷壁酸結(jié)構(gòu)第七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)

3、作于2022年6月2）、革蘭氏陰性細菌的細胞壁 由肽聚糖 、外膜 、外膜蛋白 和周質(zhì)空間組成 A、肽聚糖 埋藏在外膜層之內(nèi) ，僅12層 ，占細胞壁總重的10% 。 B、外膜 由脂多糖（LPS）、磷脂和脂蛋白等若干種蛋白質(zhì)組成。第八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月C、外膜蛋白 指嵌合在LPS和磷脂層外膜上的蛋白 。有20余種 ，其中脂蛋白和孔蛋白研究較為清楚。 D、周質(zhì)空間 壁膜間隙 ，呈膠狀 ，存在著多種周質(zhì)蛋白 ，包括：水解酶類、合成酶類、 結(jié)合蛋白、 受體蛋白。 第九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3）、古生菌的細胞壁 在古

4、生菌中，除了熱原體屬(Thermoplasma)沒有細胞壁外，其余都具有與真細菌類似功能的細胞壁，但成分差別甚大 。 其細胞壁中沒有真正的肽聚糖，而是由多糖（假肽聚糖）、糖蛋白或蛋白質(zhì)構(gòu)成。第十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4）、缺壁細菌 A、L型細菌（L-form of bacteria） B、原生質(zhì)體（protoplast） C、球狀體(sphaeroplast) D、支原體(Mycoplasma) 第十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三、細胞壁以內(nèi)的構(gòu)造原生質(zhì)體 （一）細胞質(zhì)膜(cytoplasmic membrane) 又稱質(zhì)膜(plasma membrane

5、)、細胞膜(cell membrane)或內(nèi)膜(inner membrane) 。 厚約78nm，由磷脂（占20%30%）和蛋白質(zhì)（占50%70%）組成的雙分子層。 第十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月膜的生理功能 選擇性控制細胞營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運送。維持細胞內(nèi)正常滲透壓的屏障。第十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月合成細胞壁和糖被的各種組分（肽聚糖、磷壁 酸、LPS、莢膜多糖等）的重要基地。細胞的產(chǎn)能場所。是鞭毛的著生部位和鞭毛旋轉(zhuǎn)的供能部位。第十六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月間體（mesosome） 是

6、一種由細胞質(zhì)膜內(nèi)褶而形成的囊狀構(gòu)造，其中充滿著層狀或管狀的泡囊。第十七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）細胞質(zhì)和內(nèi)含物 細胞質(zhì)（cytoplasm）：質(zhì)膜包圍的除核區(qū)外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。 主要成分：為核糖體、貯藏物、多種酶類和中間代謝物、質(zhì)粒、各種營養(yǎng)物和大分子的單體等。 內(nèi)含物(inclusion body) ：細胞質(zhì)內(nèi)形狀較大的顆粒狀構(gòu)造物。第十八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1、貯藏物(reserve materials) （p49） 是一類由不同化學成分累積而成的不溶性沉淀顆粒，主要功能是貯存營養(yǎng)物 。第十九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于20

7、22年6月Polyhydroxybutyric acid (PHB)Polyphosphate granule in a bacterial cell第二十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月The sulfur globules inside the cells of purple sulfur bacterium第二十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、磁小體(megnetosome) 1975年勃萊克摩(R.P.Blakemore)在一種稱為折疊螺旋體 的趨磁細菌中發(fā)現(xiàn) 。 成分：Fe3O4，外有一層磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹，是單磁晶體 。 功能：導向作用，即借鞭毛游向

8、對該菌最有利環(huán)境處生活 。 應用：生產(chǎn)磁性定向藥物或抗體，以及制造生物傳感器等 。第二十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月abc第二十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、羧酶體(carboxysome) 又稱羧化體，是存在于一些自養(yǎng)細菌細胞內(nèi)的多角形或六角形內(nèi)含物 。 約10nm，內(nèi)含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶，在自養(yǎng)細菌的CO2固定中起著關鍵作用。第二十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4、氣泡（gas vocuoles） 存在于許多光合營養(yǎng)型、無鞭毛運動的水生細菌中。 功能：調(diào)節(jié)細胞比重以使細胞漂浮在最適水層中獲取光能、O2和營養(yǎng)物質(zhì)。 Gas vacuol

9、es (blue) and storage granules (red) in the cyanobacterium Microcystis第二十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）、核區(qū)（nuclear region or area） 無核膜結(jié)構(gòu)、無固定形態(tài)的原始細胞核 ，稱核質(zhì)體(nuclear body)、原核 、擬核(nucleoid) 。 它是一個大型環(huán)狀雙鏈DNA分子。第二十六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月Electron micrograph of an isolated nucleoid released from E.coli. 第二十七張，PPT共

10、五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（四）、特殊的休眠構(gòu)造芽孢 1、概念2、產(chǎn)芽孢細菌的種類 3、芽孢的構(gòu)造 第二十八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月四、細胞壁以外的構(gòu)造 1、糖被(glycocalyx) 第二十九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月細菌莢膜主要成分：多糖、多肽或蛋白質(zhì) 。第三十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月莢膜的功能 ：保護作用貯藏養(yǎng)料 作為透性屏障或（和）離子交換系統(tǒng) 表面附著作用 細菌間的信息識別作用堆積代謝廢物 第三十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、鞭毛(flagellum,復flagella) 第三十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于

11、2022年6月A、判斷有無鞭毛的方法：1）用電子顯微鏡 2）特殊的鞭毛染色法后用光學顯微鏡觀察3）懸滴標本法4）半固體穿刺法5）根據(jù)菌落外形 第三十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月B、鞭毛的功能: 運動第三十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月C、鞭毛著生方式 ：單端鞭毛 、端生叢毛、兩端鞭毛 和周生鞭毛。a, monotrichousb, amphitrichousc, lophotrichousd, peritrichous第三十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、菌毛(fimbria，復數(shù)fimbriae) 是一種長在細菌體表的蛋白質(zhì)類附屬物，具有使菌體附

12、著于物體表面的功能。 第三十六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4、性毛(pili,單數(shù)pilus) 又稱性菌毛(sex-pili或F-pili)，構(gòu)造和成分與菌毛相同，但比菌毛長，數(shù)量僅一至少數(shù)幾根。 有的性毛還是RNA噬菌體的特異性吸附受體 F pilus第三十七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 第二節(jié) 真核微生物 第三十八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、細胞壁 真菌的細胞壁 主要成分是多糖，另有少量的蛋白質(zhì)和脂類 。 其細胞壁成分的差異變化： 低等真菌 ：纖維

13、素為主 酵母菌：葡聚糖為主 高等陸生真菌 ：幾丁質(zhì)為主 第四十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、鞭毛與纖毛 具有鞭毛的真核微生物： 鞭毛綱的原生動物。 藻類 低等水生真菌的游動孢子或配子等 。第四十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月具有纖毛的真核微生物： 纖毛綱 的各種原生動物，例如常見的草履蟲 。第四十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三、細胞質(zhì)膜 與原核的細胞膜的區(qū)別（p67）四、細胞核 構(gòu)成：核被膜、染色質(zhì)、核仁和核基質(zhì)等第四十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1、核被膜(nuclear envelope) 由核膜和核纖層(nuclear la

14、mina)兩部分所組成 ，有許多核孔。 第四十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、染色質(zhì)(chromatin) 由DNA、組蛋白、其他蛋白和少量RNA組成的一種線形復合構(gòu)造 ，基本單位是核小體。 因可被蘇木精等堿性染料染色，故名染色質(zhì)。 第四十六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、核仁(nucleolus) 指細胞核中一個沒有膜包裹的圓形或橢圓形小體 。 它依附于染色體的一定位置上。 每個核內(nèi)有一至數(shù)個。富含蛋白質(zhì)和RNA 。 功能：合成rRNA（核糖體RNA）和裝配核糖體的部位 。第四十七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4、核基質(zhì)(nuclear matrix

15、) 是充滿于細胞核空間由蛋白纖維組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有支撐細胞核和提供染色質(zhì)附著點的功能。五、細胞質(zhì)和細胞器 細胞質(zhì)的組成：細胞基質(zhì)、細胞骨架和各種細胞器 。第四十八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1、細胞基質(zhì)和細胞骨架 細胞基質(zhì) ：除可分辨的細胞器以外的膠體狀溶液 。 細胞骨架(cytoskeleton) ：是由微管、肌動蛋白絲和中間絲三種蛋白質(zhì)纖維構(gòu)成的細胞支架 。第四十九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體 糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rough ER) ：膜上有核糖體顆粒，具有合成和運送胞外分泌蛋白的功能 。 光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smooth ER) ：膜上無核糖體 ，與脂類代

16、謝和鈣代謝等密切相關 。 核糖體(ribosomes) ：又稱核蛋白體，具有蛋白質(zhì)合成功能 。第五十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、高爾基體(Golgi apparatus, Golgi body) 1）形成糖蛋白和脂蛋白 。2）對合成新細胞壁和質(zhì)膜提供原材料 。第五十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4、溶酶體(lysosome) 是一種由單層膜包裹、內(nèi)含多種酸性水解酶的囊泡狀細胞器。溶酶體形成和功能的示意圖第五十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月5、微體(microbody) 是單層膜包裹的球形細胞器，內(nèi)中所含的酶與溶酶體不同 。 1）過氧化物酶體(peroxisome) 。 2）乙醛酸循環(huán)體(glyoxisome) ：主要存在于植物細胞中，其功能是使細胞中的脂類轉(zhuǎn)化為糖類 。 第五十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月6、線粒體(mitochondria) 第五十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月7、葉綠體（chloroplast） 第五十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月8、其他細胞器 （1）液泡（vacuole） ： 主要含有堿性氨基酸 ，以及蛋白酶、酸性和堿性磷酸酯酶、纖維素酶和核酸酶等各種酶類 。 功能：維持細胞滲透壓、貯存營養(yǎng)物 、防止細胞損傷 。