細(xì)菌的形態(tài)排列大小及一般結(jié)構(gòu)課件

第二章原核微生物原核(prokaryon)：指細(xì)胞核外沒有核膜包圍，DNA以閉環(huán)分子形式存在，不含組蛋白的細(xì)胞核。原核微生物：指具有原核的微生物。

1主要內(nèi)容第一節(jié)細(xì)菌第二節(jié)放線菌第三節(jié)其它代表性原核微生物2第一節(jié)細(xì)菌一、細(xì)菌的形態(tài)、大小及排列方式二、細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造及特殊構(gòu)造三、細(xì)菌的繁殖方式四、常見的細(xì)菌類群3一、細(xì)菌的形態(tài)、大小及排列方式（一）細(xì)菌的形態(tài)與排列細(xì)菌的基本形態(tài)51、球菌（coccus）

細(xì)胞呈球狀或橢圓狀的細(xì)菌。

由于細(xì)胞分裂的方向不同，球菌共有六種排列方式。（一）形態(tài)、大小及排列方式61234567桿菌的特點(diǎn)①桿菌的長度與其直徑的比值差異較大②桿菌只沿一個(gè)與長軸垂直的分裂面（一）形態(tài)、大小及排列方式球桿菌、絲狀直桿菌、彎桿菌鏈狀、柵狀、“八”字形93、螺旋菌（spirilla）①弧菌（vibrio）：彎曲程度不滿一圈的螺旋菌，常呈“C”狀，如霍亂弧菌（Vibrocholerea）；螺旋菌：指細(xì)胞呈螺旋狀或弧狀的細(xì)菌。（一）形態(tài)、大小及排列方式②螺菌（spirillium）：螺旋在2～6圈的螺旋狀細(xì)菌，如減小螺菌（Spirillumminus）；③螺旋體（spirochaeta）：螺旋＞6圈以上的螺旋狀細(xì)菌，如梅毒密螺旋體10螺旋菌的形態(tài)①弧菌（vibrio）②螺菌（spirillum）③螺旋體（spirochaeta）11鞘衣菌Sphaerotilusnatans②鞘細(xì)菌（sheathedbacterium）：桿菌細(xì)胞呈鏈狀排列，不分枝，且在細(xì)菌細(xì)胞外形成了一個(gè)共同的衣鞘。13星形菌方形菌細(xì)菌形態(tài)：三角形、方形、星形、圓盤形14影響細(xì)菌形態(tài)的因素外界環(huán)境因子：培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時(shí)間、

培養(yǎng)基成分與濃度新鮮培養(yǎng)基異常形態(tài)正常狀態(tài)幼齡細(xì)菌：老細(xì)菌：菌體形態(tài)正常、整齊、穩(wěn)定；形態(tài)不正常：梨形、有分枝、細(xì)絲狀151、球菌

d：0.5～1.0μm較大的球菌：旋動(dòng)泡硫磺細(xì)菌（Thiophysavolutaus），d=7～8μm3、螺旋菌

寬×長，長度≠實(shí)際長度0.3～1.0×1.0～50μm2、桿菌

寬×長，長度可為d的一至數(shù)倍

小型桿菌：0.2～0.4×0.7～1.5μm

中型桿菌：0.5～1×2～3μm

大型桿菌：1～1.25×3～8μm17影響因子：菌種、培養(yǎng)條件、菌齡、染色方法測量細(xì)菌大?。河涗浧骄?代表性數(shù)值使用活菌不要染色，必需注明染色方法

幼齡細(xì)菌成熟/老齡細(xì)菌固定染色菌體原菌體媒染法的菌體原菌體？影響菌體大小的因素18①最小的細(xì)菌能引起尿結(jié)實(shí)的納米細(xì)菌（nanobacteria）

d=50nm，比最大的病毒還小，分裂緩慢，代時(shí)為72h，是目前所知最小的細(xì)菌。討論：獨(dú)立生命個(gè)體到底能有多?。?/p>

生物大分子≥140nm，≤250nm？

病毒能夠小？以一種特殊的生活規(guī)律維持生命活動(dòng)的19“納米比亞硫磺珍珠”（Thiomargaritanamibiensis）

1997年，納米比亞海岸，發(fā)現(xiàn)的一種硫細(xì)菌（sulfurbacterium），d=0.1～0.75mm富含：液泡（98%）液泡內(nèi)富含：硝酸鹽，在產(chǎn)能和硫氧化過程中充作電子受體。液泡外包被一層0.5～2.0μm厚的細(xì)胞質(zhì)，其中富含硫滴。21二、細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造

和特殊構(gòu)造（內(nèi)膜系統(tǒng)）菌膠團(tuán)22（一）細(xì)菌細(xì)胞一般構(gòu)造1、細(xì)胞壁2、細(xì)胞膜3、內(nèi)膜結(jié)構(gòu)4、細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物5、原核6、質(zhì)粒231、細(xì)胞壁（cellwall）（1）細(xì)胞壁的功能（2）革蘭氏染色反應(yīng)（3）革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)（4）革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)（5）G＋菌和G－菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的區(qū)別（6）細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌√√√√25細(xì)胞壁

（cellwall）厚度：10～80nm占細(xì)胞干重的10～25%1、細(xì)胞壁通常指包圍原生質(zhì)膜的一層較為緊韌且略帶彈性的結(jié)構(gòu)。26（3）G＋菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)

金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）厚度：20～80nm重量：50%～80%肽聚糖1、細(xì)胞壁29革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁化學(xué)結(jié)構(gòu)模式圖肽聚糖磷壁酸30肽聚糖②層次多：15～50G+菌細(xì)胞壁的模式結(jié)構(gòu)磷壁酸31磷壁酸

（teichoicacid）指結(jié)合在G+菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖。

為G+菌所特有（3）G＋菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)主要化學(xué)組成：多元醇＋磷酸32磷壁酸依多元醇劃分C1-C5磷酸二酯鍵少：10；多：40-50C1-C3磷酸二酯鍵a．核糖醇磷壁酸（ribotolteichoicacid）1b．甘油磷壁酸

（glycerolteichoicacid）133按結(jié)合部位劃分磷壁酸b膜磷壁酸a壁磷壁酸，＞50%磷酸二酯鍵共價(jià)鍵34磷壁酸的功能a．磷壁酸加強(qiáng)了細(xì)胞對金屬離子的吸引；b．磷壁酸是G+菌重要的表面抗原和某些噬菌體的吸附位點(diǎn)；c．磷壁酸增加了細(xì)菌表面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；d．膜磷壁酸具有粘附作用，與致病性有關(guān)；e．貯存磷元素；f．調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素（autolysin）的活力。磷壁酸35（4）G－菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)

大腸桿菌（Escherichiacoli）層次G－菌與G＋菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)差異內(nèi)壁層外壁層36

G－菌肽聚糖結(jié)構(gòu)的差異G－G＋L-LysDAP①①①化學(xué)結(jié)構(gòu)內(nèi)壁層②37G－菌肽聚糖的結(jié)構(gòu)差異②②②交聯(lián)度低＜25%以肽鍵直接交聯(lián)38外膜層肽聚糖細(xì)胞膜G－菌肽聚糖的結(jié)構(gòu)差異層次多：15～50③層次少1～3層39外膜層肽聚糖細(xì)胞膜外壁層（4）G－菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)厚約：8～10nm，呈波浪形蛋白質(zhì)、脂蛋白和脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）是外膜層的主要成分及特有成分分子量＞1萬道爾頓化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且常因細(xì)菌類群甚至菌株而異40

脂多糖=糖基O-側(cè)鏈＋核心多聚糖＋類脂A脂多糖的化學(xué)組成41脂多糖（LPS）的功能a、類脂A是G－菌的致病物質(zhì)——內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)；b、具有與磷壁酸相類似的功能；c、多變的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了G－菌表面抗原決定簇的多樣性；d、噬菌體的吸附受體；e、具有部分選擇屏障作用。42革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)43（5）革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的主要區(qū)別比較內(nèi)容革蘭氏陽性菌革蘭氏陰性菌結(jié)構(gòu)層次單層內(nèi)壁層外膜層厚度（nm）20～801～38～10肽聚糖含量40～90%5～10%－層數(shù)多，15～50少，1～3交聯(lián)度高，75%低，25%磷壁酸+－－脂多糖－－+44革蘭氏染色法的原理45（6）周質(zhì)空間

（periplasmicspace）壁膜間隙：指位于細(xì)胞壁與細(xì)胞膜之間的狹小的空間范圍，約為12～15nm。處理：溶菌酶或用冷滲振動(dòng)1、細(xì)胞壁質(zhì)外酶水解酶類：RNA酶Ⅰ、DNA內(nèi)切酶Ⅰ、青霉素酶、磷酸化酶；合成酶類：肽聚糖合成酶；其他蛋白：結(jié)合蛋白和受體蛋白。

46（7）細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌類型實(shí)驗(yàn)室制備：原生質(zhì)體（protoplast）原生質(zhì)球（spheroplast）自然存在：L-型細(xì)菌（bacterialL-form）47（7）細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌通過溶菌酶、青霉素、絲裂霉素C處理G＋G－原生質(zhì)體完全去除原生質(zhì)球不完整去除脂多糖和脂蛋白原生質(zhì)體和原生質(zhì)球48L-型細(xì)菌（bacterialL-form）：

某些細(xì)菌在特定環(huán)境條件下，由于基因突變而產(chǎn)生的無壁類型。（7）細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌L-型細(xì)菌的菌落49細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌的特點(diǎn)對環(huán)境條件敏感：低滲、振蕩、離心、通氣有鞭毛而不運(yùn)動(dòng)；不被噬菌體侵染；能夠再生：

在適宜條件下，生長繁殖形成菌落，并恢復(fù)產(chǎn)生新細(xì)胞壁轉(zhuǎn)為正常細(xì)菌的過程。501、G＋細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)為一層，含有的特有成分是()A.脂多糖B.脂蛋白C.磷壁酸D.核蛋白2、G－細(xì)菌細(xì)胞壁中的特有成分是()A.肽聚糖B.磷壁酸C.脂蛋白D.脂多糖3、E.coli肽聚糖雙糖亞單位交聯(lián)間的肽間橋?yàn)?)A.氫鍵B.肽鍵C.甘氨酸五肽

4、Staphylococcusaureus肽聚糖雙糖亞單位交聯(lián)間的肽間橋?yàn)?)A.肽鍵B.甘氨酸五肽C.氫鍵小結(jié)51

指緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)并包圍原生質(zhì)的一層柔軟而富有彈性的膜。2、細(xì)胞膜（cellmembrane）厚度：約7～8nm主要成分：磷脂（占20～30%）蛋白質(zhì)（占50～70%）（一）細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造52細(xì)胞膜的模式結(jié)構(gòu)53（1）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)

1972年，Singer＆Nicolson提出：

液態(tài)鑲嵌模型（fluidmosaicmodel）2、細(xì)胞膜細(xì)胞膜的液態(tài)鑲嵌結(jié)構(gòu)54“液態(tài)鑲嵌”理論a、膜的主體是脂質(zhì)雙分子層，具有流動(dòng)性；b、整合蛋白因其疏水性而溶于脂質(zhì)雙分子層的疏水性內(nèi)層中；c、周邊蛋白表面含有親水基團(tuán)，可通過靜電引力與脂質(zhì)雙分子層表面的極性頭相連；d、脂質(zhì)分子間或脂質(zhì)與蛋白質(zhì)分子間無共價(jià)結(jié)合；e、脂質(zhì)雙分子層象“海洋”一樣，周邊蛋白可在其上“漂浮”運(yùn)動(dòng)，而整合蛋白則象“冰山”一樣沉浸在其中并可作橫向移動(dòng)；（1）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)55（2）細(xì)胞膜的功能a．選擇性控制細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)運(yùn)與交換；b．具有維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障作用；c．合成細(xì)胞壁各種組分（脂多糖、肽聚糖、磷壁酸）和莢膜等大分子物質(zhì)）的場所；d．進(jìn)行氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地；e．許多酶和電子傳遞鏈組分的所在地；f．鞭毛的著生位點(diǎn)，并為其提供運(yùn)動(dòng)所需的能量。2、細(xì)胞膜563、內(nèi)膜結(jié)構(gòu)間體類囊體載色體羧酶體氣泡

內(nèi)膜結(jié)構(gòu)：許多原核生物類群演化出的一類由細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊而形成的層狀、管狀或囊狀的特殊結(jié)構(gòu)。內(nèi)膜結(jié)構(gòu)（一）細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造57①間體（mesosome）3、內(nèi)膜結(jié)構(gòu)由細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷而形成的囊狀結(jié)構(gòu)，其中充滿著層狀或管狀的泡囊。Bsubtilis的間體1至幾個(gè)/cell；位于細(xì)胞分裂部位；在G＋菌中常見；在G－菌中不明顯。58間體的主要功能a．深層的間體：促進(jìn)細(xì)胞間隔的形成，與DNA的復(fù)制、分配及細(xì)胞分裂有關(guān)；b．表層的間體：與某些酶有關(guān)，如細(xì)胞色素氧化酶——細(xì)菌氧化磷酸化的中心，相當(dāng)于真核生物的線粒體。

①間體59②類囊體（thylakoid）藍(lán)細(xì)菌（cyanobacteria）由細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷形成的片層狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)含葉綠素和藻膽色素等光合色素及光合作用酶系。原綠菌屬（Prochloron）藍(lán)細(xì)菌的類囊體（thylakoid）藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行光合作用的場所！

3、內(nèi)膜結(jié)構(gòu)60③載色體（chromatophore）光合色素：細(xì)菌葉綠素、類胡蘿卜素光合磷酸化的酶類電子傳遞體色素體（chlorosome）：由光合細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷并折疊而形成的層狀、囊狀或