微生物细胞结构与功能.ppt

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1、第3章微生物细胞结构与功能细胞型微生物，依细胞核的构造和进化水平上的差异，分为原核生物和真核生物。在三域分类系统中，分为细菌、古生菌和真核生物。但古生菌与细菌接近，同属原核生物。3.1、原核微生物3.2、真核微生物微生物细胞的结构基本结构细胞结构特殊结构主要的、不变部分，所有微生物细胞都有的。没有它将影响细胞的生命活动非主要的、可变部分，具有某些特殊功能。没有它不影响细胞的生命活动3.1原核微生物3.1.1细胞壁（cellwall）1.细菌细胞壁与革兰氏染色（1）革兰氏染色染色：单染色，一种染料。复染色：两种或两种以上染料。革兰氏染色是复染中的一种。染料：多数染料都是中

2、性有机盐。据着色基的不同可分为以下类型：①碱性染料（basicdye）—带正电染料。其阳离子部分为发色基团，可与细胞中带负电的组分结合。如Crystalviolet,Safranin,Methyleneblue等。②酸性染料（Aciddye）—带负电染料。其阴离子部分为发色基团，可与细胞中带正电的组分结合。如Eosin,Congored,Acidfuchsin等。③脂溶性染料—如Sudanblack。简单染色涂片干燥固定染色镜检结果:阳性菌——紫色阴性菌——红色番红复染乙醇脱色碘液媒染结晶紫初染涂片干燥固定革兰氏染色法（GramStain）革兰阳性革兰阴性染色关键在酒精

3、脱色化学学说等电点学说渗透学说(2)染色机制2.细菌的细胞壁细胞壁是位于细胞表面，具有坚韧、略有弹性的薄膜。约占菌体干重的10－25％。可通过染色、质壁分离或制成原生质体后在光学显微镜下观察，也可通过超薄切片在电镜下观察，证实其存在。（1）功能：①固定细胞外形，保护细胞免受外力的损伤；②细胞生长、分裂、鞭毛运动所必须；③物质运输的屏障，可以免于溶菌酶、抗生素、消化酶等对细胞的损害；④与细菌的抗原性、致病性和对抗生素、噬菌体的敏感性密切相关。（2）结构与组成革兰氏阳性菌结构：三维多层网状结构（维细纤丝组成的网状骨架、基质）但由于各层次间清晰连续，从总体上看是一层，层次不明

4、显。厚度20－80nm。化学成分：90%肽聚糖，10%磷壁酸。青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸革兰阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥磷壁酸,也称垣酸(teichoicacid),是G+细菌细胞壁特有的一种酸性多糖;甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸是五种磷壁酸的主要两种形式。磷壁酸的功能①磷酸分子上较多的负电荷可提高细胞周围Mg2+的浓度,进入细胞后就可保证细胞膜上一些需Mg2+的合成酶提高活性。②贮藏磷元素。③增强某些致病菌对宿主细胞的粘性、避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用。④赋予G＋细菌以特异的表面抗原。⑤可作为噬菌体的特异性吸附受体。⑥能调节细

5、胞内自溶素的活力，防止细胞因自溶死亡。革兰氏阴性菌结构：三维多层网状结构，但结构层次明显，分为内壁层、外壁层。组成：内壁层：肽聚糖层，厚约2～3nm。外壁层可分为内、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。脂多糖：革兰氏阴性细菌细胞壁外层的主要成分，也是革兰氏阴性细菌细胞壁中独有的成分。LPS类脂A：2个N－乙酰葡糖胺及5个长链脂肪酸核心多糖区O－特异侧链：多个4聚Hex单位，内含半乳糖、鼠李糖甘露糖、阿比可糖(Abq)等内核心区3个2－酮－3－脱氧辛糖酸3个L－甘油－甘露庚糖外核心区：5个己糖（Hex），包括葡糖胺、半乳糖、葡萄糖脂多糖（Lipol

6、ysaccharide)的组成ROR1、R2一般为3—羟基豆蔻酸CH2OROCH2PO4PO4NH

7、R1NH

8、R2OR1、6O—特异侧链核心多糖R可有3种：月桂酸基棕榈酸基豆蔻酰豆蔻酸基类脂A是G-内毒素的基础脂多糖功能①是革兰氏阴性细菌致病物质－内毒素的物质基础；②与磷壁酸相似，也有吸附Mg2+、Ca2+等阳离子以提高这些离子在细胞表面的浓度的作用；③由于LPS结构的变化，决定了革兰氏阴性细胞表面抗原决定簇的多样性；④是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体。⑤具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能。外膜蛋白（outermembraneprotein）指嵌合在LPS和磷

9、脂层外膜上的蛋白。脂蛋白（lipoprotein）通过共价键使外膜层牢固地连接在肽聚糖内壁层上。孔蛋白常以三聚体的跨膜蛋白存在，通过孔的开关，控制物质的进出，有特异性和非特异性两种。也有的外膜蛋白与噬菌体的吸附或细菌素作用相关。周质空间（periplasmicspace，periplasm）也称壁膜间隙；G-细菌常指外膜与细胞壁之间的狭窄空间，12—15nm，呈胶状，主要成分是周质蛋白，如水解酶类、合成酶类（肽聚糖）、结合蛋白（运输）及受体蛋白（与细胞的趋化性相关），可通过渗透休克法（osmoticshock）或称冷休克法释放，这是基因工