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1、关于原核微生物形态构造及功能第1页，讲稿共123张，创作于星期日原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞细胞核细胞核有明显核区，有明显核区，无核膜、核仁无核膜、核仁有核膜，核仁有核膜，核仁细胞器细胞器无线粒体无线粒体，能，能量代谢和许多量代谢和许多物质代谢在质物质代谢在质膜上进行膜上进行有线粒体有线粒体，能量，能量代谢和许多合成代谢和许多合成代谢在线粒体中代谢在线粒体中进行进行核糖体核糖体分布在细胞质分布在细胞质中，沉降系数中，沉降系数为为70S70S分布在内质网膜分布在内质网膜上，沉降系数为上，沉降系数为80S80S 原核细胞和真核细胞的区别原核细胞和真核细胞的区别真核细胞原核细胞第2页，讲稿共12
2、3张，创作于星期日第3页，讲稿共123张，创作于星期日细胞核无核膜包围的细胞核无核膜包围的,DNA裸露的一大类微生物。裸露的一大类微生物。真细菌真细菌(Eubacteria)古生菌（古生菌（Archaea)一般一般 细菌细菌放线菌放线菌支原体、立克次氏体、衣原体等支原体、立克次氏体、衣原体等原核微生物主要类群原核微生物主要类群蓝细菌蓝细菌第4页，讲稿共123张，创作于星期日本章学习内容本章学习内容第一节第一节 细细 菌菌 一、一般形态一、一般形态 二、细胞的结构与功能二、细胞的结构与功能 (一一)细胞一般构造：细胞一般构造：1.1.细胞壁细胞壁;2.;2.细胞质膜细胞质膜;3.;3.细胞质和内
3、含物细胞质和内含物;4.;4.核区核区 (二二)细菌细胞特殊构造细菌细胞特殊构造 1.1.糖被糖被;2.2.鞭毛鞭毛;3.;3.芽孢芽孢 三、细菌的繁殖方式和培养特征三、细菌的繁殖方式和培养特征第二节第二节 放线菌放线菌 第三节第三节 其它原核微生物其它原核微生物（蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体）（蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体）第5页，讲稿共123张，创作于星期日一、细菌的形态、大小及观察方法一、细菌的形态、大小及观察方法二、细菌细胞构造与功能二、细菌细胞构造与功能 （一）基本构造（一）基本构造 1 1细胞壁；细胞壁；2 2细胞膜；细胞膜；3 3细胞质与细胞质与内含物；内含物；4 4
4、核区核区 （二）特殊构造二）特殊构造 1 1芽孢；芽孢；2 2荚膜；荚膜；3 3鞭毛鞭毛三、细菌的繁殖方式和培养特征三、细菌的繁殖方式和培养特征第一节第一节 细细 菌菌第6页，讲稿共123张，创作于星期日n定义定义：细菌是一类细胞细而短（细胞直径约：细菌是一类细胞细而短（细胞直径约0.5 m，长度约，长度约0.55 m）、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁）、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。殖和水生性较强的原核微生物。n生存环境生存环境：温暖潮湿、富含有机物的地方，都有大量细菌活动。：温暖潮湿、富含有机物的地方，都有大量细菌活动。有特殊的臭味或酸败味，发粘
5、、发滑。有特殊的臭味或酸败味，发粘、发滑。n应用：应用：工业上生产各种氨基酸、核苷酸、酶制剂、乙醇、丙酮、工业上生产各种氨基酸、核苷酸、酶制剂、乙醇、丙酮、丁醇、有机酸、抗生素等；农业上用作杀虫菌剂、细菌肥料丁醇、有机酸、抗生素等；农业上用作杀虫菌剂、细菌肥料的生产和在沼气发酵、饲料青贮等方面的应用；医药上如各的生产和在沼气发酵、饲料青贮等方面的应用；医药上如各种菌苗、类毒素、代血浆和许多医用酶类的生产等；以及细种菌苗、类毒素、代血浆和许多医用酶类的生产等；以及细菌在环保和国防上的应用等，都是利用有益细菌活动的例子。菌在环保和国防上的应用等，都是利用有益细菌活动的例子。n危害：危害：人、动物、
6、植物的传染病、食物和工农业产品腐烂变人、动物、植物的传染病、食物和工农业产品腐烂变质。质。第一节第一节 细菌细菌第7页，讲稿共123张，创作于星期日细菌细菌是大家比较熟悉的名字，因为有很多疾病是它们引起的，是大家比较熟悉的名字，因为有很多疾病是它们引起的，如如鼠疫鼠疫杆菌、杆菌、霍乱霍乱弧菌、破伤风杆菌、肺炎双球菌等致病菌对人类有害；弧菌、破伤风杆菌、肺炎双球菌等致病菌对人类有害；那些腐败菌常引起食物和工农业产品腐烂变质，并散发出特殊的臭味或酸那些腐败菌常引起食物和工农业产品腐烂变质，并散发出特殊的臭味或酸败味。败味。但是但是，大多数细菌是和人类和平共处的，对人类不仅无害而且有益，大多数细菌是
7、和人类和平共处的，对人类不仅无害而且有益，能给人能给人类带来很大好处。例如：人们利用谷氨酸棒杆菌制造食用味精，用乳酸菌生产类带来很大好处。例如：人们利用谷氨酸棒杆菌制造食用味精，用乳酸菌生产酸乳酸乳;用苏云金杆菌生产杀虫剂用苏云金杆菌生产杀虫剂;利用产甲烷菌生产沼气利用产甲烷菌生产沼气;以及借助细菌来冶以及借助细菌来冶炼金属、净化污水、制作使庄稼增产的细菌肥料等。炼金属、净化污水、制作使庄稼增产的细菌肥料等。鼠疫杆菌鼠疫杆菌第8页，讲稿共123张，创作于星期日细菌形态：球状、杆状、螺旋状。自然界中细菌形态：球状、杆状、螺旋状。自然界中杆菌杆菌 最多，最多，球菌球菌次之，次之，螺旋状螺旋状最少最
8、少球菌球菌杆菌杆菌杆菌杆菌螺旋菌螺旋菌螺旋菌螺旋菌一般形态一般形态一般形态一般形态一、一般形态一、一般形态（一）个体形态和排列（一）个体形态和排列（一）个体形态和排列（一）个体形态和排列第9页，讲稿共123张，创作于星期日Bacterial shape examined microscopicallyBacterial shape examined microscopically第10页，讲稿共123张，创作于星期日1 1、球状细菌（球菌）形态、球状细菌（球菌）形态 细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为
9、分类依据。时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。双球菌双球菌链球菌链球菌四联球菌四联球菌八八叠叠球球菌菌葡葡萄萄球球菌菌根据分裂方向及相互间连接方式又分根据分裂方向及相互间连接方式又分为为单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。八叠球菌、葡萄球菌等。是分类的一个是分类的一个依据。依据。第11页，讲稿共123张，创作于星期日单球菌：单球菌：细胞分裂沿一个平面进行，细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在新个体分散而单独存在.如尿素微球菌如尿素微球菌(Micrococcus ureae)Micrococcus ureae)第12页，讲稿
10、共123张，创作于星期日双球菌：双球菌：细胞沿一个平面分裂，新个体细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列成对排列.如肺炎双球菌如肺炎双球菌 (Diplococcus pneumoniae)第13页，讲稿共123张，创作于星期日链球菌：链球菌：细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状保持成对的样子，并可连成链状.如：如：乳链球菌乳链球菌 （Streptococcus lactisStreptococcus lactis）无乳链球菌（无乳链球菌（Streptococcus Streptococcus agalactiae)agalactiae
11、)溶血链球菌溶血链球菌 （Streptococcus Streptococcus hemolyticus)hemolyticus)第14页，讲稿共123张，创作于星期日四联球菌：四联球菌：细胞分裂是沿两个相垂直的平细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每四个细胞特面进行，分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田字形征性地连在一起，呈田字形.如四联微球菌如四联微球菌 （Micrococcus tetragenusMicrococcus tetragenus）第15页，讲稿共123张，创作于星期日八叠球菌：八叠球菌：细胞按三个互相垂直的平面进行细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌特征性地
12、连分裂后，每八个球菌特征性地连在一起成立方体形在一起成立方体形.如藤黄八叠球菌如藤黄八叠球菌 （Sarcina ureaeSarcina ureae)第16页，讲稿共123张，创作于星期日葡萄球菌：葡萄球菌：细胞无定向分裂，多个新个体细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群体，犹如形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。一串葡萄。如：如：金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus)Staphylococcus aureus)白色葡萄球菌（Staphylcoccus albus)第17页，讲稿共123张，创作于星期日2 2、杆菌（、杆菌（bacillusbacill
13、us）形态）形态杆菌是细菌中种类最多的类型。杆菌是细菌中种类最多的类型。细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。分：短杆状、棒杆状、梭状、分枝状、螺杆状分：短杆状、棒杆状、梭状、分枝状、螺杆状；按杆菌细胞繁殖后的排；按杆菌细胞繁殖后的排列方式则有链状、栅状、列方式则有链状、栅状、“八八”字状等。字状等。杆菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般杆菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般不作为不作为不作为不作为分类依据分类依据
14、分类依据分类依据。短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌第18页，讲稿共123张，创作于星期日细菌杆菌（细菌杆菌（bacillusbacillus）形态）形态铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）第19页，讲稿共123张，创作于星期日 蜡状芽孢杆菌蜡状芽孢杆菌细菌杆菌（细菌杆菌（bacillus）形态）形态 梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌第20页，讲稿共123张，创作于星期日细菌杆菌（细菌杆菌（bacillus）形态）形态破伤风梭菌破伤风梭菌第21页，讲稿共123张，创作于星期日3.3.螺旋菌螺旋菌(spirilla)(spirilla)螺旋状的细菌称为螺旋菌。螺旋状的细菌称为螺旋菌。根据其弯曲情况分为
15、：根据其弯曲情况分为：弧菌（弧菌（vibrio)vibrio)：螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形 例：霍乱弧菌、逗号弧菌例：霍乱弧菌、逗号弧菌螺旋菌螺旋菌(spirillum)(spirillum)：螺旋满螺旋满2 26 6环，螺旋状环，螺旋状 例：干酪螺菌例：干酪螺菌 螺旋体螺旋体(spirochaeta)(spirochaeta)：旋转周数在旋转周数在6 6环以上，菌体柔软。环以上，菌体柔软。例：梅毒密螺旋体例：梅毒密螺旋体第22页，讲稿共123张，创作于星期日弧菌弧菌 螺菌螺菌 螺旋体菌螺旋体菌 第23页，讲稿共123张，创作于星期日细菌螺旋菌（细菌螺旋菌
16、（spirilla）形态）形态梅毒密螺旋体梅毒密螺旋体 霍乱弧菌霍乱弧菌迂回螺菌迂回螺菌第24页，讲稿共123张，创作于星期日 细菌的异常形态细菌的异常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的异常形态结核杆菌的异常形态第25页，讲稿共123张，创作于星期日异常形态异常形态环境条件的变化：环境条件的变化：物理、化学因子的刺激物理、化学因子的刺激培养时间过长培养时间过长阻碍细胞正常发育阻碍细胞正常发育细胞衰老细胞衰老营养缺乏营养缺乏自身代谢产物积累过多自身代谢产物积累过多异异常常形形态态正常形态正常形态环环境境条条件件恢恢复复正正常常第26页，讲稿共123张，创作于星期日细菌特殊形态细菌
17、特殊形态柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌阿托氏菌(丝状丝状)、具有子实体的粘细菌、三角形、具有子实体的粘细菌、三角形、方形等是特殊形态的细菌。方形等是特殊形态的细菌。第27页，讲稿共123张，创作于星期日一般细菌的大小范围：一般细菌的大小范围：0.5 1 m（直径）（直径）0.2 1 m（宽）（宽）1 5 m（长）（长）0.3 1 m（宽）（宽）1 50 m（长）（长）(长度是菌体两端点之间的距离，而非实际长度长度是菌体两端点之间的距离，而非实际长度)(二二二二)细菌大小细菌大小细菌大小细菌大小1 1 1 1、范围、范围、范围、范围度量单
18、位：微米度量单位：微米(m)(m)球菌：直径球菌：直径 杆菌：宽杆菌：宽长长 螺菌：宽、长、螺距螺菌：宽、长、螺距第28页，讲稿共123张，创作于星期日细菌大小举例细菌大小举例 菌名菌名 直径或宽直径或宽长长/（m m m m）乳链球菌乳链球菌金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌大肠杆菌大肠杆菌枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌霍乱弧菌霍乱弧菌 0.5-1 0.5-1 0.8-1 0.8-1 0.5 0.5 (1-3)(1-3)(0.8-1.2)(0.8-1.2)(1.2-3)(1.2-3)(0.2-0.6)(0.2-0.6)(1-3)(1-3)第29页，讲稿共123张，创作于星期日如：如：E.ColiE.Co
19、li长长2 2 m，宽，宽0.5 m 较大细菌较大细菌，1997年在纳米比亚海岸沉积物中发现的硫细菌年在纳米比亚海岸沉积物中发现的硫细菌（Thiomargarita namibiensis）0.10.3mm，但有些可达，但有些可达0.75mm。肉眼可见。肉眼可见。较小细菌较小细菌，1998年芬兰学者年芬兰学者E.O.Kajander发现引起尿结石的纳米细菌发现引起尿结石的纳米细菌（nanobacteria），直径仅），直径仅50nm，为，为E.Coli的的1/10，与病毒大小类似。分，与病毒大小类似。分裂缓慢，三天才分裂一次，是目前所知最小的具有细胞壁的细菌。裂缓慢，三天才分裂一次，是目前所知
20、最小的具有细胞壁的细菌。.1500个相当一粒芝麻长个相当一粒芝麻长 费氏刺尾鱼菌费氏刺尾鱼菌(0.08 mm x 0.6 mm即即80 m x600 m)(Epulopiscium fishelsoni)1985年发现）年发现）第30页，讲稿共123张，创作于星期日 显微镜测微尺显微镜测微尺显微照相后根据放大倍数进行测算显微照相后根据放大倍数进行测算目镜测微尺：测定目镜测微尺：测定镜台测微尺：标定镜台测微尺：标定目镜测微尺目镜测微尺2.2.测量方法测量方法实验课学习掌握内容！第31页，讲稿共123张，创作于星期日个体差异；个体差异；干燥、固定后的菌体会一般由于脱水而比活菌体缩短干燥、固定后的菌
21、体会一般由于脱水而比活菌体缩短1/3-1/41/3-1/4；染色方法的影响，负染色法观察的菌体大于普通染色法染色方法的影响，负染色法观察的菌体大于普通染色法,有时有时 大于活菌体大于活菌体(有荚膜的细菌有荚膜的细菌)；幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大(杆菌长度变化杆菌长度变化,宽度不变宽度不变)；环境条件，如培养基中渗透压增加会导致细胞变小。环境条件，如培养基中渗透压增加会导致细胞变小。3 3 3 3、细菌大小测量结果的影响因素、细菌大小测量结果的影响因素、细菌大小测量结果的影响因素、细菌大小测量结果的影响因素第32页，讲稿共123张，创作于星期日（三）细菌
22、形态的观察（三）细菌形态的观察（三）细菌形态的观察（三）细菌形态的观察 1 1 1 1、观察工具、观察工具普通光学显微镜普通光学显微镜暗视野显微镜暗视野显微镜相差显微镜相差显微镜荧光显微镜荧光显微镜电子显微镜电子显微镜 普通显微镜结构示意图普通显微镜结构示意图第33页，讲稿共123张，创作于星期日光学显微镜制样光学显微镜制样活体观察活体观察染色染色压滴法压滴法悬滴法悬滴法菌丝埋片法菌丝埋片法活菌活菌死菌死菌美蓝染色美蓝染色简单染色简单染色鉴别染色鉴别染色革兰氏染色、鞭毛染色、芽孢染色与抗酸性染色等革兰氏染色、鞭毛染色、芽孢染色与抗酸性染色等2.显微样品制备之显微样品制备之 光学显微镜制样光学显
23、微镜制样负染色负染色正染色正染色荚膜染色荚膜染色第34页，讲稿共123张，创作于星期日l特点：避免染色对细胞结构的破坏，用于运动性、摄食特点：避免染色对细胞结构的破坏，用于运动性、摄食特性、生长繁殖过程中形态变化等观察特性、生长繁殖过程中形态变化等观察 l压滴法：菌悬液滴载玻片，加盖玻片直接观察压滴法：菌悬液滴载玻片，加盖玻片直接观察 l悬滴法：盖玻片滴一滴菌悬液，反转置于特制凹载玻片直悬滴法：盖玻片滴一滴菌悬液，反转置于特制凹载玻片直接观察接观察 l菌丝埋片法：无菌小玻璃纸铺平板表面，涂布孢子悬液，菌丝埋片法：无菌小玻璃纸铺平板表面，涂布孢子悬液，培养后，取下玻璃纸置于载玻片，观察培养后，取
24、下玻璃纸置于载玻片，观察 光学显微镜样品制备活体观察光学显微镜样品制备活体观察第35页，讲稿共123张，创作于星期日l活体观察难看到微生物的细致形态和结构，活体观察难看到微生物的细致形态和结构，需染色观察。需染色观察。l染色前需要对染色前需要对样品固定样品固定，目的：杀死细菌使菌体，目的：杀死细菌使菌体黏附在玻片上；还可增加对染料的亲和力。黏附在玻片上；还可增加对染料的亲和力。l常用：常用：酒精火焰加热酒精火焰加热和和化学固定化学固定两种方法两种方法 光学显微样品制备染色观察光学显微样品制备染色观察第36页，讲稿共123张，创作于星期日染染 料料碱性染料（碱性染料（basic dye）带正电染
25、料。其阳离子部分带正电染料。其阳离子部分为发色基团，可与细胞中带负电的组分结合。如结晶为发色基团，可与细胞中带负电的组分结合。如结晶紫、紫、番红、美兰、孔雀绿、碱性复红等。番红、美兰、孔雀绿、碱性复红等。酸性染料（酸性染料（Acid dye）带负电染料。其阴离子部分为带负电染料。其阴离子部分为发色基团，可与细胞中带正电的组分结合。如伊红、发色基团，可与细胞中带正电的组分结合。如伊红、刚果刚果红、酸性复红红、酸性复红 等。等。多数染料都是中性有机盐。据着色基的不多数染料都是中性有机盐。据着色基的不同可分为以下类型：同可分为以下类型：第37页，讲稿共123张，创作于星期日负染色 第38页，讲稿共1
26、23张，创作于星期日涂片涂片干燥干燥固定固定染色染色1min水洗、吸干镜检镜检简单染色简单染色制备涂片标本制备涂片标本染色染色第39页，讲稿共123张，创作于星期日 丹麦医生丹麦医生C.Gram（革兰于（革兰于1884年发明的年发明的一种）鉴别不同类型细一种）鉴别不同类型细菌的染色方法。菌的染色方法。革兰氏染色法（革兰氏染色法（Gram StainGram Stain）第40页，讲稿共123张，创作于星期日步骤：结果:阳性菌阳性菌紫色紫色 阴性菌阴性菌红色红色结晶紫初染碘液媒染乙醇脱色番红复染涂片固定革兰氏染色法（革兰氏染色法（Gram Stain）第41页，讲稿共123张，创作于星期日革兰氏
27、染色与革兰氏染色与CW1、初染：初染：碱性染料结晶紫初染碱性染料结晶紫初染2、媒染：媒染：加碘液。提高染料和细胞间的相互作用加碘液。提高染料和细胞间的相互作用 使二者结合得更牢固。使二者结合得更牢固。3、脱色：脱色：酒精或丙酮。脱色后将结晶紫保留在酒精或丙酮。脱色后将结晶紫保留在 细胞内的为革兰氏阳性细菌，而阴性细菌的结晶紫细胞内的为革兰氏阳性细菌，而阴性细菌的结晶紫 被洗掉，细胞呈无色。被洗掉，细胞呈无色。4、复染：复染：用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对 涂片进行复染。沙黄使原来无色的革兰氏阴性细菌最后涂片进行复染。沙黄使原来无色的革兰氏阴性细菌最
28、后 呈现桃红到红色，而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色呈现桃红到红色，而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色第42页，讲稿共123张，创作于星期日大肠杆菌革兰氏染色大肠杆菌革兰氏染色 枯草杆菌革兰氏染色枯草杆菌革兰氏染色大肠杆菌与金黄大肠杆菌与金黄色葡萄球菌色葡萄球菌学习细胞壁的构造才能够解释上述结果原因？第43页，讲稿共123张，创作于星期日二、细菌细胞的结构与功能二、细菌细胞的结构与功能 细菌细胞无完整的细胞核(不有核膜)，无线粒体等细胞器。细菌的细胞结构，一般分为基本结构和特殊结构二部分。第44页，讲稿共123张，创作于星期日(一一)细胞壁细胞壁 (二二)细胞膜细胞膜(三三)细胞质及其内含物细胞质及
29、其内含物 (四四)原核和质粒原核和质粒(五五)鞭毛和菌毛鞭毛和菌毛(六六)芽孢芽孢(七七)细胞外层细胞外层基基本本结结构构特特殊殊结结构构第45页，讲稿共123张，创作于星期日 第46页，讲稿共123张，创作于星期日1 1、概、概 念念2 2、革兰氏染色、革兰氏染色3 3、功、功 能能（一）细胞壁（一）细胞壁（cell wall）第47页，讲稿共123张，创作于星期日1、细胞壁的概念、细胞壁的概念 是细胞质膜外面具有一定硬度是细胞质膜外面具有一定硬度和韧性的一层和韧性的一层壁套壁套，使细胞，使细胞保持一保持一定形状定形状，保障其在不同渗透压条件，保障其在不同渗透压条件下生长，即使在不良环境中也
30、能防下生长，即使在不良环境中也能防止胞溶作用。止胞溶作用。第48页，讲稿共123张，创作于星期日 不同种类细菌细胞壁中肽聚糖的结构与组成不完全相同，细胞壁的厚度也不等。根据细菌细胞壁厚度与化学组分的差异，通过“革兰氏染色”可以将所有细菌分为革兰氏阳性细菌(G+)革兰氏阴性细菌(G-)二大类。第49页，讲稿共123张，创作于星期日细菌染色法细菌染色法第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态第50页，讲稿共123张，创作于星期日1 1）G+细菌细胞壁组成细菌细胞壁组成l特点特点：革兰氏阳性菌的细胞壁厚度大（：革兰氏阳性菌的细胞壁厚度大（2080 nm)，化学组分简单，一般只含，化学组分简单，一般只
31、含90%肽聚糖肽聚糖（peptidoglycan）和和10%磷壁酸磷壁酸（teichoi-acid），），即胞壁质（即胞壁质（murein）多糖。）多糖。后者是革兰氏阳性菌细胞后者是革兰氏阳性菌细胞壁特有的成分壁特有的成分。l典型代表：金黄色葡萄球菌（典型代表：金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）。第51页，讲稿共123张，创作于星期日肽聚糖的结构：厚约厚约2080nm，由，由40层左右网状分子所组成，层左右网状分子所组成，网状的肽聚糖大分子实际上是网状的肽聚糖大分子实际上是N-乙酰氨基葡萄糖乙酰氨基葡萄糖(N-acetylgluco-samine，NAG)和带有交替排
32、列的和带有交替排列的D-型或型或L-型氨基酸侧链的型氨基酸侧链的N-乙酰乙酰胞壁酸胞壁酸(N-acetylmuramic acid，NAM)的多聚体。的多聚体。每一个肽聚糖单每一个肽聚糖单体含有双糖单位、短肽体含有双糖单位、短肽“尾尾”和肽桥三部分组成。和肽桥三部分组成。原核生物所特有的已糖原核生物所特有的已糖双糖单位双糖单位第52页，讲稿共123张，创作于星期日 双糖单位由一个双糖单位由一个N-乙酰乙酰葡糖胺葡糖胺与一个与一个N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸分子通过分子通过-1,4-糖苷键糖苷键连连接而成。接而成。以肽键连接的氨基以肽键连接的氨基酸短肽形成肽聚糖的肽链，酸短肽形成肽聚糖的肽链，其氨基
33、酸的组成和排列顺序，其氨基酸的组成和排列顺序，通常是按通常是按L型与型与D型交替排型交替排列的方式列的方式连接而成的，即连接而成的，即L-丙氨酸、丙氨酸、D-谷氨酸、谷氨酸、L-赖氨酸、赖氨酸、D-丙氨酸丙氨酸。这些这些短肽通过短肽通过D-乳酰羧基连在部乳酰羧基连在部分或全部分或全部NAM的残基上。的残基上。第53页，讲稿共123张，创作于星期日肽聚糖的交联及其局部放大四肽之间有一甘氨酸五肽桥第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态第54页，讲稿共123张，创作于星期日细胞壁肽聚糖肽桥连接细节纵向：四肽链，横向：五肽桥 肽桥的氨基端与前一肽聚糖单体肽尾中的第四氨基酸肽桥的氨基端与前一肽聚糖单体
34、肽尾中的第四氨基酸D-丙氨酸的羧基丙氨酸的羧基相连接，而它的羧基端则与后一肽聚相连接，而它的羧基端则与后一肽聚糖单体肽尾中的第三个氨基酸碱性氨基酸糖单体肽尾中的第三个氨基酸碱性氨基酸L-赖氨酸的氨基赖氨酸的氨基相连接，从而使前后两个肽聚糖单体交联起来。相连接，从而使前后两个肽聚糖单体交联起来。目前所知的肽聚糖已超过目前所知的肽聚糖已超过100100种，在这一种，在这一“肽聚糖的肽聚糖的多样性多样性”中，主要的变化发生在肽桥上。中，主要的变化发生在肽桥上。第第二二章章原核原核微微生生物物形形态态第55页，讲稿共123张，创作于星期日金黄色葡萄球菌肽聚糖结构金黄色葡萄球菌肽聚糖结构第56页，讲稿共
35、123张，创作于星期日Teichoic acids and lipoteichoic acids are arranged in the overall wall structure of gram-positive Bacteria 磷壁酸 l l磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞所特有的成分。磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞所特有的成分。磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞所特有的成分。磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞所特有的成分。l l它有两种类型，其一为壁磷壁酸它有两种类型，其一为壁磷壁酸它有两种类型，其一为壁磷壁酸它有两种类型，其一为壁磷壁酸(Teichoic acids(Teichoic acids)，其二为膜
36、磷，其二为膜磷，其二为膜磷，其二为膜磷壁酸壁酸壁酸壁酸(或或或或脂磷壁酸脂磷壁酸脂磷壁酸脂磷壁酸Lipoteichoic acid)Lipoteichoic acid)。第57页，讲稿共123张，创作于星期日磷壁酸的主要功能有六种：磷壁酸的主要功能有六种：l因带负电荷，故可与环境中的因带负电荷，故可与环境中的Mg2+等阳离子结合，提等阳离子结合，提高这些离子的浓度，以保证细胞膜上一些合成酶维持高活高这些离子的浓度，以保证细胞膜上一些合成酶维持高活性的需要；性的需要；l保证革兰氏阳性致病菌（如保证革兰氏阳性致病菌（如 A族链球菌）与其宿主细族链球菌）与其宿主细胞的粘性（主要为膜磷壁酸）；胞的粘性
37、（主要为膜磷壁酸）；l赋予革兰氏阳性细菌以特异性表面抗原；赋予革兰氏阳性细菌以特异性表面抗原；l提供某些噬菌体以特异的吸附受体；提供某些噬菌体以特异的吸附受体；l贮藏磷元素；贮藏磷元素；l能调节细胞内自溶素能调节细胞内自溶素(autolysin)的活力，防止细胞的活力，防止细胞因自溶而死亡因自溶而死亡。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态第58页，讲稿共123张，创作于星期日Structure of a Gram-Positive Cell WallThe Gram-positive cell wall appears as dense layer typically composed o
38、f The Gram-positive cell wall appears as dense layer typically composed of numerous rows of peptidoglycan,and molecules of lipoteichoic acid,wall numerous rows of peptidoglycan,and molecules of lipoteichoic acid,wall teichoic acid and surface proteins.teichoic acid and surface proteins.第59页，讲稿共123张，
39、创作于星期日4外膜外膜 革兰氏阴性细菌的外膜上含有许多独特的结构：革兰氏阴性细菌的外膜上含有许多独特的结构：把外膜与肽聚糖层连接起来的把外膜与肽聚糖层连接起来的布朗布朗(Braun(Brauns)s)脂蛋白脂蛋白；使营；使营养物被动运输通过膜的养物被动运输通过膜的 膜膜 孔蛋白孔蛋白和起保护细胞作用的和起保护细胞作用的脂脂多糖多糖(LPS)。脂多糖也称为内毒素，对哺乳动物有高度。脂多糖也称为内毒素，对哺乳动物有高度毒性。毒性。2 2）G-细菌细胞壁组成细菌细胞壁组成l 以大肠杆菌以大肠杆菌E.coliE.coli为代表。为代表。l G-细胞壁细胞壁:外壁层（外膜层）外壁层（外膜层）磷脂、脂蛋白
40、、磷脂、脂蛋白、脂多糖脂多糖 内壁层内壁层肽聚糖肽聚糖第60页，讲稿共123张，创作于星期日&G-细菌细胞壁外膜细菌细胞壁外膜的基本成分是的基本成分是脂多脂多糖糖，此外还有磷脂、多糖和蛋白质。，此外还有磷脂、多糖和蛋白质。&外膜被分为外膜被分为脂多糖层脂多糖层（外）、（外）、磷脂层磷脂层（中）、（中）、脂蛋白层脂蛋白层（内）。（内）。第61页，讲稿共123张，创作于星期日Structure of a Gram-Negative Cell Wall第62页，讲稿共123张，创作于星期日 第63页，讲稿共123张，创作于星期日脂多糖脂多糖（LPS,lipopolysaccharide)：它是革兰氏
41、阴性细菌它是革兰氏阴性细菌特有的结构特有的结构，是位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较，是位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚（厚（810nm）的类脂多糖类物质。）的类脂多糖类物质。它是由它是由类脂类脂A、核心多糖和、核心多糖和O-特异侧链特异侧链三部分组成。三部分组成。第64页，讲稿共123张，创作于星期日脂多糖的主要功能：脂多糖的主要功能：l是革兰氏阴性细菌致病物质是革兰氏阴性细菌致病物质内毒素内毒素的物质基础；的物质基础；l与磷壁酸相似，也有与磷壁酸相似，也有吸附吸附MgMg2+2+、CaCa2+2+等阳离子以提等阳离子以提高这些离子在细胞表面的浓度的作用；高这些离子在细胞表面的浓
42、度的作用；l由于由于LPSLPS结构的变化，决定了革兰氏阴性菌细胞结构的变化，决定了革兰氏阴性菌细胞表表面抗原决定簇的多样性面抗原决定簇的多样性；l是许多噬菌体在细胞表面的是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体吸附受体；l具有控制某些物质进出细胞的部分具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障选择性屏障功能。功能。第65页，讲稿共123张，创作于星期日 肽聚糖层肽聚糖层 G-细菌细胞壁肽聚糖层很薄，约有细菌细胞壁肽聚糖层很薄，约有23nm 厚。它与外膜的脂蛋白层相连。厚。它与外膜的脂蛋白层相连。a.a.肽尾的第肽尾的第3 3个氨基酸为内消旋二氨基庚二酸（个氨基酸为内消旋二氨基庚二酸（m-DAP)m-D
43、AP)；只在原核微生物细胞壁上发现）。；只在原核微生物细胞壁上发现）。b.b.没有特殊的肽桥，其前后两个单体间的联系仅由甲肽尾的没有特殊的肽桥，其前后两个单体间的联系仅由甲肽尾的第第4 4个氨基酸个氨基酸D-D-丙氨酸的羧基与乙肽尾第丙氨酸的羧基与乙肽尾第3 3个氨基酸个氨基酸m-m-二氨基庚二酸的氨基直接连接而成。二氨基庚二酸的氨基直接连接而成。其结构单体与革兰氏阳性细菌基本相同，差别仅在其结构单体与革兰氏阳性细菌基本相同，差别仅在于：于：第66页，讲稿共123张，创作于星期日第67页，讲稿共123张，创作于星期日周质空间周质空间 周质空间周质空间(periplasmic space，即壁膜
44、间隙，即壁膜间隙)是革兰是革兰氏阴性细菌细胞膜与外膜两膜之间的一个透明的氏阴性细菌细胞膜与外膜两膜之间的一个透明的区域。区域。周质空间含有与周质空间含有与营养物运输营养物运输和和营养物进入营养物进入有关的蛋白有关的蛋白质，如营养物质，如营养物进入细胞的蛋白进入细胞的蛋白；营养物；营养物运输的酶运输的酶，如蛋白如蛋白 水解水解 酶；细胞酶；细胞防御有毒化合物的酶防御有毒化合物的酶，如破坏，如破坏青霉素的青霉素的-内酰胺酶。革兰氏阳性细菌以上这些内酰胺酶。革兰氏阳性细菌以上这些酶常分泌到胞外周围，革兰氏阴性细菌则依靠它酶常分泌到胞外周围，革兰氏阴性细菌则依靠它的外膜，保持这些酶与菌的紧密结合。的外
45、膜，保持这些酶与菌的紧密结合。第68页，讲稿共123张，创作于星期日第69页，讲稿共123张，创作于星期日G G+与与G G-菌的细胞壁的特征比较菌的细胞壁的特征比较 第70页，讲稿共123张，创作于星期日3 3、细菌细胞壁的生理功能、细菌细胞壁的生理功能a.固定细胞外形；固定细胞外形；b.协助鞭毛运动；协助鞭毛运动；c.保护细胞免受外力的损伤保护细胞免受外力的损伤（例如革兰氏阳性细（例如革兰氏阳性细菌可抵御菌可抵御1525个大气压的渗透压，革兰氏阴性细菌个大气压的渗透压，革兰氏阴性细菌为为510个大气压）；个大气压）；d.为正常细胞分裂所必须；为正常细胞分裂所必须；e.阻拦有害物质进入细胞阻
46、拦有害物质进入细胞（如革兰氏阴性细菌细（如革兰氏阴性细菌细胞壁可阻拦分子量超过胞壁可阻拦分子量超过800的抗生素透入）的抗生素透入）；f.与细菌的抗原性、致病性（如内毒素）和对与细菌的抗原性、致病性（如内毒素）和对噬菌体的敏感性密切相关；噬菌体的敏感性密切相关；第71页，讲稿共123张，创作于星期日 1 1、概、概 念念 2 2、成分与结构、成分与结构 3 3、功、功 能能 4 4、内膜结构、内膜结构 （二）细胞膜（二）细胞膜第72页，讲稿共123张，创作于星期日l细胞质膜细胞质膜（cytoplasmic membranecytoplasmic membrane），简称质），简称质膜（膜（pl
47、asma membraneplasma membrane），是围绕细胞质外的），是围绕细胞质外的双双层膜结构层膜结构，使细胞具有选择吸收性能，控制，使细胞具有选择吸收性能，控制物质的吸收与排放，也是许多生化反应的重物质的吸收与排放，也是许多生化反应的重要部位。要部位。l原生质膜是一个磷脂双分子层，其中原生质膜是一个磷脂双分子层，其中埋藏着与埋藏着与物质运输、能量代谢和信号接收有关的物质运输、能量代谢和信号接收有关的整合蛋整合蛋白白。l另外，有通过电荷相互作用，疏松附着于另外，有通过电荷相互作用，疏松附着于膜的膜的外周蛋白外周蛋白。膜中的脂类和蛋白质互相相。膜中的脂类和蛋白质互相相对运动。对运动
48、。1 1、概、概 念念第73页，讲稿共123张，创作于星期日The cytoplasmic membrane,a highly selective barrier,is constructed principally of lipid,within which certain proteins are embedded.Membranes contain both lipids and proteins,although the exact proportions of lipid and protein vary widely.第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态第74页，讲稿共123张
49、，创作于星期日(原生质膜原生质膜(细胞膜细胞膜)厚约厚约7 78nm8nm，由磷脂（占，由磷脂（占20%20%30%30%）和蛋白质（占）和蛋白质（占50%50%70%70%）组成。埋）组成。埋藏在藏在磷脂双分子层中的是有各种功能的蛋白，磷脂双分子层中的是有各种功能的蛋白，包括包括转运蛋白转运蛋白、能量代谢中的蛋白能量代谢中的蛋白和能够和能够对化学刺激对化学刺激检测和反应的受体蛋白检测和反应的受体蛋白。(具有运输功能的具有运输功能的整合蛋白整合蛋白(integral)(integral)是完全地与是完全地与膜连接而且贯穿全膜的蛋白，所以这些蛋白在此区膜连接而且贯穿全膜的蛋白，所以这些蛋白在此区
50、域中有疏水性氨基酸埋藏在脂中。域中有疏水性氨基酸埋藏在脂中。2 2、成分与结构、成分与结构 第75页，讲稿共123张，创作于星期日(外周蛋白外周蛋白(peripheral proteins)(peripheral proteins)是由于磷脂带正电荷极是由于磷脂带正电荷极性头，只是通过电荷作用与膜松散连接的一类，用性头，只是通过电荷作用与膜松散连接的一类，用盐溶液洗涤可以从纯化的膜上除去，这些蛋白往往盐溶液洗涤可以从纯化的膜上除去，这些蛋白往往具有酶促作用。具有酶促作用。(脂类和蛋白质均在运动，而且是彼此之间相对运动。脂类和蛋白质均在运动，而且是彼此之间相对运动。这就是这就是液态镶嵌模式液态镶