第三章微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能(沈萍)

微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和動(dòng)植物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有一些共同特征，同時(shí)也存在許多不同的地方。具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的微生物中，按細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和進(jìn)化水平的差別可以分為原核微生物和真核微生物2大類。前言：目前一頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)原核微生物原核微生物指一大類細(xì)胞核無(wú)核膜包裹的原始單細(xì)胞生物。它與真核微生物的主要區(qū)別有：基因組由無(wú)核膜包裹的雙鏈環(huán)狀DNA組成。缺乏由單位膜分割，包圍的細(xì)胞器。核糖體為70S型。目前二頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)原核生物細(xì)胞構(gòu)造目前三頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)細(xì)胞壁

細(xì)胞壁概念：是細(xì)胞最外的一層厚實(shí)、堅(jiān)韌的外被，主要成分為肽聚糖，具有固定外形和保護(hù)細(xì)胞等多種功能。細(xì)胞壁功能：①固定細(xì)胞外形和提高機(jī)械強(qiáng)度，保護(hù)細(xì)胞免受外力的損傷；②為細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂和鞭毛運(yùn)動(dòng)所必需；③阻攔酶蛋白或抗生素等有害物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞；④賦予細(xì)菌特有的抗原性和致病性(如內(nèi)毒素)，并與細(xì)菌對(duì)抗生素和噬菌體的敏感性密切相關(guān)。目前四頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前五頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)1、革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：細(xì)胞壁厚度大，20~80nm；化學(xué)組分簡(jiǎn)單，一般含90%肽聚糖和10%磷壁酸。由一層壁構(gòu)成。目前六頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)(1)肽聚糖：肽聚糖是由多糖鏈經(jīng)短肽相交聯(lián)而形成的網(wǎng)絡(luò)狀分子，是真細(xì)菌細(xì)胞壁特有的成分，構(gòu)成細(xì)菌細(xì)胞壁堅(jiān)硬的骨架部分。多糖鏈

短肽交聯(lián)目前七頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖的單體圖解左：簡(jiǎn)化的單體分子間的連接；右：?jiǎn)误w的分子構(gòu)造。箭頭示溶菌酶的水解位點(diǎn)目前八頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)表肽聚糖分子中的四種主要肽橋類型類型甲肽尾上連接點(diǎn)肽橋乙肽連接點(diǎn)例I第四氨基酸-CO.NH-直接相連第三氨基酸E.coli(G-)II第四氨基酸-(Gly)5第三氨基酸S.aureus(G+)III第四氨基酸-(肽尾)1~2-第三氨基酸M.luteus(G+)IV第四氨基酸-D-Lys-第二氨基酸C.poinsettiae(G+)目前九頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)（2）磷壁酸（teichoicacid）磷壁酸是結(jié)合在革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖，是革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌所特有的成分之一。目前十頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)磷壁酸類型：

根據(jù)糖成分：甘油磷壁酸核糖醇磷壁酸根據(jù)與壁中結(jié)合分子類型及分布：壁磷壁酸膜磷壁酸目前十一頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前十二頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)磷壁酸的主要生理作用：①因帶負(fù)電荷，故可與環(huán)境中的Mg2+等陽(yáng)離子結(jié)合，提高這些離子的濃度，以保證細(xì)胞膜上一些合成酶維持高活性的需要；②對(duì)一些革蘭氏陽(yáng)性致病菌(如A族鏈球菌)而言，可借此(主要為膜磷壁酸)與其宿主粘連；③賦予革蘭氏陽(yáng)性菌以特異的表面抗原；④是某些噬菌體特異性吸附受體；⑤儲(chǔ)藏磷元素；⑥調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素的活力，防止細(xì)胞因自溶而死亡。目前十三頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)2、革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：肽聚糖層很?。▋H2~3nm），在肽聚糖層外還有一個(gè)外膜，成分較復(fù)雜，整個(gè)壁厚度較G+菌薄，機(jī)械強(qiáng)度較G+

菌弱。由2層壁組成。目前十四頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)格蘭氏陰性菌肽聚糖層的特點(diǎn)（以大腸桿菌為例）：肽聚糖層?。?~3nm）；四肽尾的第三個(gè)不是L-Lys，而是內(nèi)消旋二氨基庚二酸（M－DAP）；沒(méi)有特殊的肽橋，其前后兩個(gè)單體間的聯(lián)系僅由前一肽尾的第4個(gè)氨基酸即D－丙氨酸的羧基與后一肽尾第3個(gè)氨基酸即M－DAP的氨基直接連接。（因而只能形成較疏密、機(jī)械強(qiáng)度較差的肽聚糖網(wǎng)絡(luò)）。目前十五頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)外膜特點(diǎn)：a.是G-細(xì)菌細(xì)胞壁特有的結(jié)構(gòu)，位于壁的最外層；b.化學(xué)成分是脂多糖、磷脂和若干種外膜蛋白。功能：a.控制細(xì)胞透性;b.提高M(jìn)g2+濃度;c.決定細(xì)胞壁抗原性;d.類脂A是類毒素的主要成分目前十六頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)外壁層可分為3層，分別是：內(nèi)層：脂蛋白層，以脂類部分與肽聚糖相連；中層：磷脂層。外層：脂多糖層，外壁重要成分，8-10nm。脂多糖

lipopolysaccharide（LPS）G-特有成分。結(jié)構(gòu)：類脂A+核心多糖+O-側(cè)鏈。功能：1）內(nèi)毒素物質(zhì)基礎(chǔ)；2）吸附鎂、鈣離子；3）決定G-表面抗原；4）噬菌體受體位點(diǎn)。5）有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的屏障功能。鈣離子是維持LPS穩(wěn)定性所必需的。目前十七頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)沙門(mén)氏菌屬脂多糖中的類脂A結(jié)構(gòu)目前十八頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)外膜蛋白鑲嵌在脂多糖和磷脂層外膜上的蛋白。有20余種，大多數(shù)功能還不清楚。脂蛋白孔蛋白目前十九頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)周質(zhì)空間周質(zhì)空間：在革蘭氏陰性菌中指外膜和細(xì)胞膜間的空隙，呈膠狀，肽聚糖薄層夾在其中。周質(zhì)空間中有許多周質(zhì)蛋白。一般認(rèn)為革蘭氏陽(yáng)性菌沒(méi)有周質(zhì)空間，一些水解酶無(wú)法保留在周質(zhì)空間只能釋放到外環(huán)境。目前二十頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)外膜與內(nèi)膜的粘合位點(diǎn)革蘭氏陰性菌存在許多外膜和內(nèi)膜直接接觸的位點(diǎn)，每點(diǎn)直徑約20-100nm，其功能是促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)直接進(jìn)入細(xì)胞。目前二十一頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)成分

革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌

革蘭氏陰性細(xì)菌革蘭氏染色反應(yīng)肽聚糖含量肽聚糖結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁厚度及層次磷壁酸脂多糖與類脂質(zhì)脂蛋白質(zhì)對(duì)溶菌酶對(duì)青霉素和磺胺與細(xì)胞膜的關(guān)系菌體呈紫色含量高，占細(xì)胞壁干重的30～95%)多層,緊密20-80nm,單層多數(shù)有,含量較高(<50)一般無(wú)一般無(wú)敏感敏感不緊密經(jīng)脫色、復(fù)染后菌體呈紅色含量低，占細(xì)胞壁干重的5～20%1-2層,疏松10nm左右(其中外壁層約8nm),多層無(wú)含量較高（分布在外壁層）含量較高（分布在外壁層）不敏感不敏感緊密表革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌與陰性細(xì)菌細(xì)胞壁成分的比較目前二十二頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)革蘭氏染色目前二十三頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)革蘭氏染色的原理革蘭氏陽(yáng)性菌由于細(xì)胞壁較厚，肽聚糖層次多交聯(lián)緊密，用乙醇脫色時(shí)，因失水網(wǎng)孔收縮，加之其細(xì)胞壁不含類脂，不會(huì)因乙醇溶解類脂產(chǎn)生細(xì)胞壁的漏洞，因此結(jié)晶紫和碘的復(fù)合物被牢牢留在了壁內(nèi)，使細(xì)胞仍為紫色。目前二十四頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前二十五頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)溶菌酶對(duì)細(xì)胞壁的作用◆可切斷N-乙酰葡糖氨和N-乙酰胞壁酸之間的—1，4糖苷鍵，引起細(xì)菌裂解?！羧芫柑幚砗蟮木?xì)胞應(yīng)保存在弱高滲（0.1~0.2M）蔗糖液中。目前二十六頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)青霉素對(duì)細(xì)胞壁的作用Penicillium與轉(zhuǎn)肽酶結(jié)合，而使該酶失活，抑制了肽聚糖四肽尾的丙氨酸與五肽橋的連接，破壞了細(xì)菌細(xì)胞壁的完整性（即抑制肽聚糖的合成），因此，Penicillium僅對(duì)正在生長(zhǎng)著的細(xì)菌，且主要是對(duì)G+菌有效。目前二十七頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)抗酸細(xì)菌的細(xì)胞壁抗酸細(xì)菌是一類細(xì)胞壁中含大量分枝菌酸等蠟質(zhì)的特殊革蘭氏陽(yáng)性菌。因被酸性復(fù)紅染色后不能在被鹽酸乙醇脫色，故稱抗酸細(xì)菌。目前二十八頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)古細(xì)菌的細(xì)胞壁大多古細(xì)菌有和真細(xì)菌功能相似的細(xì)胞壁，但從化學(xué)成分看，兩者存在巨大的差異。目前二十九頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)4、細(xì)胞壁缺損幾類細(xì)胞壁缺損或無(wú)細(xì)胞壁的細(xì)菌類型：①原生質(zhì)體(protoplast)：指在人工條件下用溶菌酶除盡原有細(xì)胞壁或用青霉素抑制細(xì)胞壁的合成后，所留下的僅由細(xì)胞膜包裹著的細(xì)胞，常見(jiàn)于革蘭氏陽(yáng)性菌；②球狀體或原生質(zhì)球(sphaeroplast)：指還殘留部分細(xì)胞壁的原生質(zhì)體，常見(jiàn)于革蘭氏陰性細(xì)菌；目前三十頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)③L型細(xì)菌：L型細(xì)菌應(yīng)專指那些在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷菌株。1935年時(shí)，在英國(guó)李斯特(Lister)預(yù)防醫(yī)學(xué)研究所中發(fā)現(xiàn)一種由自發(fā)突變而形成的細(xì)胞壁缺損的細(xì)菌——念珠狀鏈桿菌(Streptobacillusmoniliformis)，它的細(xì)胞膨大，對(duì)滲透壓十分敏感，在固體培養(yǎng)基上形成“油煎蛋”似的小菌落。由于Lister研究所的第一字母是“L”，故稱L型細(xì)菌。目前三十一頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)細(xì)胞質(zhì)膜定義：在細(xì)胞壁與細(xì)胞質(zhì)之間的一層柔軟而富有彈性的半透性膜。厚7-8nm。占細(xì)胞干重的10%左右?；瘜W(xué)組成：蛋白和磷脂，蛋白含量高達(dá)50%~70%，種類也多。脂類含量為20%~30%，此外，還有少量糖蛋白、糖脂。基本結(jié)構(gòu)：1972年由辛格和尼科爾森提出“液態(tài)鑲嵌”模型。功能：1）高度選擇透性膜，控制物質(zhì)運(yùn)輸：2）滲透屏障，維持正常滲透壓；3）重要代謝活動(dòng)中心；4）與壁、莢膜合成有關(guān)；5）鞭毛著生點(diǎn)，提供鞭毛運(yùn)動(dòng)能量。6）膜上的某些蛋白與趨化性有關(guān)。目前三十二頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前三十三頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前三十四頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前三十五頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)

1）膜的主體是磷脂質(zhì)雙分子層；

2）脂質(zhì)雙分子層具有流動(dòng)性；

3）整合蛋白因其表面呈疏水性，故可“溶”于脂質(zhì)雙分子層的疏水性內(nèi)層中；

4）周邊蛋白表面含有親水基團(tuán)，故可通過(guò)靜電引力與脂質(zhì)雙分子層表面的極性頭相連；

5）脂質(zhì)分子間或脂質(zhì)與蛋白質(zhì)分子間無(wú)其共價(jià)結(jié)合

6）脂質(zhì)雙分子層猶如一“海洋”，周邊蛋白可在其上作”漂浮運(yùn)動(dòng)，而整合蛋白則似“冰山”狀沉浸在其中作橫向移動(dòng)。

目前三十六頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)細(xì)菌細(xì)胞膜的特點(diǎn):1.原核微生物的細(xì)胞膜一般不含膽固醇等甾醇（支原體除外），這一點(diǎn)與真核生物明顯不同。多烯類抗生素因可破壞含甾醇的細(xì)胞質(zhì)膜，故可抑制支原體和真核生物，但對(duì)其他的原核生物則無(wú)抑制作用。2.很多革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌可由細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)褶而形成囊狀構(gòu)造-間體（mesosome），其中充滿著層狀或管狀的泡囊。間體與某些酶如青霉素酶的分泌有關(guān)，還可能與DNA的復(fù)制、分配以及與細(xì)胞分裂有關(guān)。目前三十七頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)Bacillusfastidiosus間體（mesosome）目前三十八頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物

細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）:是細(xì)胞質(zhì)膜包圍的除核區(qū)外的一切半透明、膠體狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。原核微生物的細(xì)胞質(zhì)是不流動(dòng)的，這一點(diǎn)與真核生物明顯不同。細(xì)胞質(zhì)是進(jìn)行新陳代謝的主要場(chǎng)所，絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)都在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。同時(shí)它對(duì)細(xì)胞核也有調(diào)控作用。目前三十九頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)細(xì)胞質(zhì)組成:水分，約80％;核糖體70S（由50S大亞基和30S小亞基組成）各種化合物：如基質(zhì)成分、中間代謝物、營(yíng)養(yǎng)物和大分子等;細(xì)胞內(nèi)含物（inclusionbody）：如類囊體、羧酶體、氣泡或伴孢晶體等。（細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形狀較大的顆粒狀構(gòu)造稱為內(nèi)含物，包括各種儲(chǔ)藏物和羧酶體、氣泡等。）目前四十頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)貯藏物是一類由不同化學(xué)成分累積而成的不溶性沉淀顆粒，主要功能是貯存營(yíng)養(yǎng)物。目前四十一頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)A、聚β-羥基丁酸：是存在于許多細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)內(nèi)屬于類脂性質(zhì)的碳源類貯藏物，具有貯藏能量、碳源和降低細(xì)胞內(nèi)滲透壓的作用。目前四十二頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)B、多糖類貯藏物：糖原和淀粉

C、異染粒：又稱迂回體，是無(wú)機(jī)偏磷酸的聚合物。功能是貯藏磷元素和能量，并可降低細(xì)胞的滲透壓。

目前四十三頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)D、藻青素：是一種內(nèi)源性氮源貯藏物，同時(shí)還兼有貯存能源的作用。E、硫滴

目前四十四頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)趨磁水生螺菌(Acuaspirillummagnetotacticum)電鏡照片磁細(xì)菌在磁場(chǎng)中做波狀遷移鏈狀排列的磁性顆粒分離的磁小體磁小體(magnetosome):成分為Fe3O4,外有一層磷脂、蛋白質(zhì)或糖蛋白包裹，具導(dǎo)向功能。鏈狀排列的磁性顆粒目前四十五頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)羧酶體（carboxysome）存在于一些自養(yǎng)細(xì)菌胞內(nèi)的多角形或六角形內(nèi)含物，內(nèi)含1，5二磷酸核酮糖羧化酶，是自養(yǎng)細(xì)菌固定二氧化碳的場(chǎng)所。存在于硫桿菌屬（Thiobacillus）、貝日阿托氏菌屬（Beggiatoa）、硝化細(xì)菌和一些藍(lán)細(xì)菌中。圖示硫桿菌的羧酶體羧酶體目前四十六頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)氣泡（gasvacuoles）：泡囊狀內(nèi)含物，內(nèi)中充滿氣體，內(nèi)有數(shù)排柱形小空泡，外為蛋白質(zhì)膜包裹。具有調(diào)節(jié)細(xì)胞比重，使其漂浮在水中，借以獲取光能、氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。主要存在于多種藍(lán)細(xì)菌中。目前四十七頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)質(zhì)粒（plasmid)

是指原核生物基因組外具有獨(dú)立復(fù)制能力的閉合環(huán)狀的雙鏈DNA環(huán)。目前四十八頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)核糖體（1）為多肽和蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所，70S顆粒，由50S和30S2個(gè)亞單位組成；（2）化學(xué)成分為蛋白質(zhì)和核酸；（3）原核生物中游離于細(xì)胞質(zhì)中或以多聚核糖體存在；（4）真核生物中核糖體游離于細(xì)胞質(zhì)中或結(jié)合于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上；目前四十九頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)

核區(qū)（nuclearregion）核區(qū)又稱原核（prokaryon）或擬核（nucleoid），指原核生物所特有的無(wú)核膜結(jié)構(gòu)、無(wú)固定形態(tài)的原始細(xì)胞核。目前五十頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)細(xì)菌擬核的特征：1）位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，無(wú)核膜，無(wú)核仁，僅為一核區(qū)，稱為擬核（Nucleoid）或原核(Protonucleus)2）只有一條染色體(Chromosome)，主要為DNA，還有少量RNA和蛋白質(zhì)，但無(wú)組蛋白3）染色體為雙螺旋的大分子鏈構(gòu)成的環(huán)形結(jié)構(gòu)。靜止期呈球形或不規(guī)則的棒狀或啞鈴形4）DNA總長(zhǎng)0.25~3mm,E.coliDNA長(zhǎng)約1.1~1.4mm,枯草芽孢桿菌的約為1.7mm。MW為3x109Da,約5x106bp,至少含5x103個(gè)基因5）細(xì)菌細(xì)胞活躍生長(zhǎng)時(shí)，復(fù)制先于細(xì)胞分裂而細(xì)胞內(nèi)往往有2~4個(gè)核區(qū)，低速生長(zhǎng)時(shí)可見(jiàn)有1~2個(gè)核區(qū)目前五十一頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)特殊的休眠構(gòu)造——芽孢

某些細(xì)菌在其生長(zhǎng)發(fā)育后期，在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強(qiáng)的休眠構(gòu)造，稱為芽孢或內(nèi)生孢子(spore，Endospore)。主要種類：芽孢桿菌屬和羧菌屬目前五十二頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)芽孢的特性A、芽孢的著生位置、大小、形狀因種而異，可作鑒定依據(jù)目前五十三頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)B、芽孢具有較強(qiáng)的抗熱、抗輻射、抗靜水壓和抗化學(xué)藥物的能力。C、含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易著色，折光性強(qiáng)。

D、芽胞內(nèi)新陳代謝幾乎停止，處于休眠狀態(tài)，但保持潛在萌發(fā)力。E、一個(gè)芽孢萌發(fā)只產(chǎn)生一個(gè)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的細(xì)胞。注意：芽孢沒(méi)有繁殖意義，僅是一個(gè)休眠體目前五十四頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)產(chǎn)芽孢細(xì)菌的種類

在桿菌中能形成芽孢的種類較多，在球菌和螺旋菌中只有少數(shù)菌種可形成芽孢。好氧性的芽孢桿菌屬(Bacillus)厭氧性的梭菌屬（Clostridium):少數(shù)其他桿菌目前五十五頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)芽孢的構(gòu)造：目前五十六頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)芽孢的形成1.DNA濃縮，束狀染色質(zhì)形成。2.細(xì)胞膜內(nèi)陷，細(xì)胞發(fā)生不對(duì)稱分裂，小體積部分即為前芽孢。3.前芽孢的雙層隔膜形成。芽孢抗輻射率提高。4.在兩層隔膜間填充肽聚糖后，合成DPA2,6—吡啶二羧酸（DPA），累積鈣離子，開(kāi)始形成皮層。使折光率提高。5.芽孢衣合成結(jié)束6.皮層合成完成，芽孢成熟?？篃嵝猿霈F(xiàn)。7.芽孢囊裂解，芽孢游離外出。目前五十七頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)芽孢的耐熱機(jī)制：“滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹”學(xué)說(shuō)

芽孢的耐熱性在于芽孢衣對(duì)多價(jià)陽(yáng)離子和水分的透性很差和皮層的離子強(qiáng)度很高，從而使皮層產(chǎn)生極高的滲透壓去奪取芽孢核心的水分，其結(jié)果造成皮層的充分膨脹，而核心部分的細(xì)胞質(zhì)卻變得高度失水，因而具有極強(qiáng)的耐熱性。目前五十八頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)芽孢的應(yīng)用（1）滅菌指標(biāo)：例1：罐頭滅菌：肉毒梭菌，它的芽孢耐熱性？在100℃下煮沸5.0~9.0小時(shí)才能殺死；要115℃需10~40分鐘。121℃需10分鐘；生產(chǎn)上滅菌采?。?21℃20分鐘以上目前五十九頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)例3：實(shí)驗(yàn)室或在發(fā)酵工業(yè)中，則要以是否能殺死自然界中存在的耐熱性最強(qiáng)的嗜熱脂肪芽孢桿菌為標(biāo)準(zhǔn)，這種細(xì)菌的芽孢在121℃下一般需要超過(guò)12分鐘才能殺死。例2：外科器械滅菌中，常以破傷風(fēng)梭菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌這兩類致病菌的芽孢耐熱性作為滅菌指標(biāo)。即121℃加壓10分鐘或115度滅菌30分鐘。規(guī)定濕熱滅菌至少要在121℃下維持15分鐘。目前六十頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前六十一頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前六十二頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)

伴孢晶體少數(shù)芽孢桿菌，例如蘇云金芽孢桿菌在其形成芽孢的同時(shí)，會(huì)在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體－δ內(nèi)毒素，稱為伴孢晶體。它的干重可達(dá)芽孢囊重的30%左右，由18種氨基酸組成。由于伴孢晶體對(duì)200多種昆蟲(chóng)尤其是鱗翅目的幼蟲(chóng)有毒殺作用，因而可將這類產(chǎn)伴孢晶體的細(xì)菌制成有利于環(huán)境保護(hù)的生物農(nóng)藥－細(xì)菌殺蟲(chóng)劑。目前六十三頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)腸道中的堿性溶液進(jìn)入血液，后者pH升高，昆蟲(chóng)全身麻痹而死亡伴孢晶體鱗翅目幼蟲(chóng)口服伴孢晶體在腸道迅速溶解（中腸pH為9.0-10.5）吸附于上皮細(xì)胞，引起滲透性喪失，腸道穿孔目前六十四頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)細(xì)菌其它休眠構(gòu)造-孢囊

孢囊是固氮菌尤其是棕色固氮菌等少數(shù)細(xì)菌在缺乏營(yíng)養(yǎng)的條件下，由營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的外壁加厚、細(xì)胞失水而形成的一種抗干旱但不抗熱的圓形休眠體，一個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞僅形成一個(gè)孢囊，因此與芽孢一樣只是休眠體。孢囊在適宜的外界條件下，可發(fā)芽和重新進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。

目前六十五頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前六十六頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)細(xì)胞壁以外的結(jié)構(gòu)糖被是某些細(xì)菌在一定營(yíng)養(yǎng)條件下向胞外分泌出厚度不定的膠粘狀物質(zhì)包被于細(xì)胞壁的外表，此稱為糖被。糖被（glycocalyx）

目前六十七頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)糖被的類型目前六十八頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)糖被的主要成分及其代表菌目前六十九頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)糖被的功能：①保護(hù)作用：其上大量極性基團(tuán)可保護(hù)菌體免受干旱損傷或防止噬菌體的吸附和裂解；一些動(dòng)物致病菌的莢膜還可保護(hù)它們免受宿主白細(xì)胞的吞噬，例如肺炎克雷伯氏菌(Klebsiellapneumoniae)的莢膜既可使其粘附于人體呼吸道并定植，又可防止白細(xì)胞的吞噬；②貯藏碳源和能源養(yǎng)料，以備營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)重新利用；③作為透性屏障或(和)離子交換系統(tǒng)，可保護(hù)細(xì)菌免受重金屬離子的毒害；④表面附著作用，例如引起齲齒的唾液鏈球菌(Streptococcussalivarius)會(huì)分泌一種己糖基轉(zhuǎn)移酶，使蔗糖轉(zhuǎn)變成果聚糖，從而使細(xì)菌牢牢粘附于牙齒表面，可腐蝕牙表琺瑯質(zhì)層并引起齲齒；⑤細(xì)菌間的信息識(shí)別作用;⑥堆積代謝廢物。目前七十頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)莢膜的應(yīng)用好的方面：

例1：人們可以從腸膜明串珠菌的糖被中提取葡聚糖以制備“代血漿”或葡聚糖。

例2：利用野油菜黃單胞菌的粘液層可提取黃原膠。不好的方面：

例1：對(duì)酒類、牛乳、面包以及糖生產(chǎn)污染后可導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

例2：鏈球菌引的“齲齒”危害人的健康。目前七十一頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)S層S層是一層包圍在原核微生物細(xì)胞壁外，由大量蛋白質(zhì)和糖蛋白亞基以方塊形和六角形方式排列的連續(xù)層，類似建筑物中的地磚。目前七十二頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)鞭毛(flagellum,復(fù)flagella)

生長(zhǎng)在某些細(xì)菌體表的長(zhǎng)絲狀、波狀彎曲的蛋白質(zhì)附屬物稱為鞭毛，其數(shù)目為一至數(shù)十條，具有運(yùn)動(dòng)功能。鞭毛的長(zhǎng)約15~20um，直徑為0.01~0.02um。目前七十三頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)細(xì)菌鞭毛(flagellum)電鏡照片（引自“FoundationsofMicrobiology）鞭毛在細(xì)胞表面的著生方式：一端生：一根，一束兩端生：兩端各生一根鞭毛，兩端各生一束鞭毛周生側(cè)生目前七十四頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)G-細(xì)菌鞭毛的一般結(jié)構(gòu)鞭毛的一般結(jié)構(gòu)G+細(xì)菌鞭毛結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的鞭毛結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，如枯草芽孢桿菌鞭毛的基體僅有S和M兩個(gè)環(huán)，而鞭毛絲和鉤形鞘則與革蘭氏陰性菌相同。目前七十五頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前七十六頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前七十七頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)鞭毛運(yùn)動(dòng)的機(jī)制“旋轉(zhuǎn)論(rotationtheory)”目前七十八頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前七十九頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)鞭毛的功能與細(xì)菌運(yùn)動(dòng)有關(guān)，是原核生物實(shí)現(xiàn)其趨向性(taxis)的有效方式。

目前八十頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前八十一頁(yè)\總數(shù)九十一頁(yè)\編于十五點(diǎn)菌毛(fimbria)和性毛(pili)

1、菌毛(fimbria)，是一種長(zhǎng)在細(xì)菌體表的纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)類附屬物，具有使菌體附著于物體表面的功能。比鞭毛簡(jiǎn)單，無(wú)基體等構(gòu)造，直接著生于細(xì)胞質(zhì)膜上。直徑一般3-10nm，每菌有250~300條。多存于G-