微生物的细胞结构与功能

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1、第三章微生物细胞的结构与功能2学时本章重点：原核微生物的细胞结构与功能，真核微生物的细胞结构与功能。一、原核微生物二、真核微生物第一节原核微生物一、相关概念：原核微生物：指一大类细胞核无核膜包裹，只有称作核区(nuclearregion)的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大群。二、细胞壁：细胞壁（cellwall）:细胞最外的一层厚实坚韧的外被，主要由肽聚糖构成。1、主要功能：①固定细胞外形和提高机械强度。②为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需。③保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤。④赋予细菌特定抗原

2、性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。2、细胞壁的成分1）革兰氏阳性细菌的细胞壁由90%肽聚糖和10%磷壁酸构成肽聚糖又称粘肽(mucopeptide)、胞壁质或粘质复合物(mucocomplex)，是真细菌细胞壁中的特有成分。磷壁酸：是结合在革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖，有五种类型，主要为甘油磷酸或核糖醇磷酸。磷壁酸结构2）、革兰氏阴性细菌的细胞壁由肽聚糖、外膜、外膜蛋白和周质空间组成A、肽聚糖埋藏在外膜层之内，仅1~2层，占细胞壁总重的10%。B、外膜由脂多糖（LPS）、磷脂和脂蛋白等若干种蛋白质组成。C、外膜蛋白指

3、嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白。有20余种，其中脂蛋白和孔蛋白研究较为清楚。D、周质空间壁膜间隙，呈胶状，存在着多种周质蛋白，包括：水解酶类、合成酶类、结合蛋白、受体蛋白。3）、古生菌的细胞壁在古生菌中，除了热原体属(Thermoplasma)没有细胞壁外，其余都具有与真细菌类似功能的细胞壁，但成分差别甚大。其细胞壁中没有真正的肽聚糖，而是由多糖（假肽聚糖）、糖蛋白或蛋白质构成。4）、缺壁细菌A、L型细菌（L-formofbacteria）B、原生质体（protoplast）C、球状体(sphaeroplast)D、支原体(My

4、coplasma)三、细胞壁以内的构造——原生质体（一）细胞质膜(cytoplasmicmembrane)又称质膜(plasmamembrane)、细胞膜(cellmembrane)或内膜(innermembrane)。厚约7～8nm，由磷脂（占20%～30%）和蛋白质（占50%～70%）组成的双分子层。膜的生理功能①选择性控制细胞营养物质和代谢产物的运送。②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细胞的产能场所。⑤是鞭毛的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。间体（me

5、sosome）是一种由细胞质膜内褶而形成的囊状构造，其中充满着层状或管状的泡囊。（二）细胞质和内含物细胞质（cytoplasm）：质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。主要成分：为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等。内含物(inclusionbody)：细胞质内形状较大的颗粒状构造物。1、贮藏物(reservematerials)（p49）是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物。Polyhydroxybutyricacid(PHB)Polyphosp

6、hategranuleinabacterialcellThesulfurglobulesinsidethecellsofpurplesulfurbacterium2、磁小体(megnetosome)1975年勃莱克摩(R.P.Blakemore)在一种称为折叠螺旋体的趋磁细菌中发现。成分：Fe3O4，外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹，是单磁晶体。功能：导向作用，即借鞭毛游向对该菌最有利环境处生活。应用：生产磁性定向药物或抗体，以及制造生物传感器等。abc3、羧酶体(carboxysome)又称羧化体，是存在于一些自养细菌细胞内的多

7、角形或六角形内含物。约10nm，内含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的CO2固定中起着关键作用。4、气泡（gasvocuoles）存在于许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中。功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质。Gasvacuoles(blue)andstoragegranules(red)inthecyanobacteriumMicrocystis（三）、核区（nuclearregionorarea）无核膜结构、无固定形态的原始细胞核，称核质体(nuclearbody)、原核、拟核(nucl

8、eoid)。它是一个大型环状双链DNA分子。ElectronmicrographofanisolatednucleoidreleasedfromE.coli.（四）、特殊的休眠构造——芽孢1、概念2、产芽孢细菌的种类3、芽孢的构造四、细胞壁以外的构