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1、微生物形态结构细菌详解演示文稿1页，共97页，星期四。优选微生物形态结构细菌2页，共97页，星期四。表表1 原核和真核细胞主要结构对比原核和真核细胞主要结构对比细胞结构细胞结构原核生物原核生物真核生物真核生物细胞壁成分细胞壁成分肽聚糖、多糖、蛋白质等肽聚糖、多糖、蛋白质等多糖如纤维素、几丁质多糖如纤维素、几丁质细胞膜成分细胞膜成分不含固醇不含固醇含固醇含固醇核糖体核糖体70s(30s ,50s)80s(40s,60s)细胞器细胞器无无有多种有多种细胞分裂细胞分裂缺有丝分裂缺有丝分裂有丝分裂有丝分裂有性生殖有性生殖以无性为主以无性为主有有基因中内含子基因中内含子一般没有一般没有有有细胞骨架细胞骨
2、架无无有有3页，共97页，星期四。第第2 2节节 原核微生物的形态结构原核微生物的形态结构本章共两节本章共两节, ,主要学习内容包括：主要学习内容包括：原核生物细胞结构原核生物细胞结构重点：原核生物细胞的特点及特殊结构重点：原核生物细胞的特点及特殊结构4页，共97页，星期四。第一节第一节 原核生物细胞的结构与功能原核生物细胞的结构与功能n原核生物是没有固定细胞核的生物。原核生物是没有固定细胞核的生物。分类地位（在生物界的位置）：分类地位（在生物界的位置）：（1 1）Margulis(1978)Margulis(1978)提出的三原界学说：提出的三原界学说：n古细菌原界、真细菌原界和真核生物界古
3、细菌原界、真细菌原界和真核生物界（1 1）WoeseWoese（19901990）提出三域系统，将三）提出三域系统，将三原界改为三域。（原界改为三域。（P83)P83)5页，共97页，星期四。一、原核生物的个体形态一、原核生物的个体形态 特点特点: : 小，微米，有球、杆、丝、片状小，微米，有球、杆、丝、片状等。最小的菌纳米细菌等。最小的菌纳米细菌, ,直径直径50nm.50nm. 大小差别较大大小差别较大: : 最大嗜硫珠菌最大嗜硫珠菌, ,直径直径0.321mm.0.321mm.6页，共97页，星期四。基本形态有三种基本形态有三种: :n(1) (1) 球菌（球菌（cocus):cocus
4、):单球菌、双球菌、链单球菌、双球菌、链球菌、四链球菌、葡萄球菌球菌、四链球菌、葡萄球菌n(2) (2) 杆菌杆菌(Bacillus):(Bacillus):长杆菌、短杆菌、球杆长杆菌、短杆菌、球杆菌。有的栅拦状排列菌。有的栅拦状排列n( () )螺旋菌（螺旋菌（Spirills)Spirills)：弧菌、螺菌：弧菌、螺菌7页，共97页，星期四。三种形态的细菌8页，共97页，星期四。1球菌图9页，共97页，星期四。2杆菌10页，共97页，星期四。螺菌图(螺旋菌)11页，共97页，星期四。细菌的特殊形态12页，共97页，星期四。二、原核细胞的结构与功能二、原核细胞的结构与功能细菌细胞的结构与功能
5、的模式图13页，共97页，星期四。细菌细胞14页，共97页，星期四。细菌细胞的构造：n细胞壁n细胞膜n原生质体 基本结构n内含物n鞭毛n菌毛 特殊结构n荚膜n芽孢15页，共97页，星期四。（一）细胞壁（一）细胞壁cell wallcell wall细胞壁的基本结构和化学成分：细胞壁的基本结构和化学成分： 主要成分：是肽聚糖和少量的脂类。主要成分：是肽聚糖和少量的脂类。 肽聚糖：肽聚糖：Peptidoglycan:Peptidoglycan: 由由N-N-乙酰葡萄糖胺（乙酰葡萄糖胺（NAG)NAG)和和N-N-乙酰胞乙酰胞壁酸（壁酸（NAM).NAM).这两种氨基糖直接或通过这两种氨基糖直接或通
6、过氨基酸间桥交替项链形成长链。形成肽氨基酸间桥交替项链形成长链。形成肽聚糖套层。（聚糖套层。（P70)P70)16页，共97页，星期四。细菌细胞壁成分17页，共97页，星期四。2 2 革兰氏染色反应：革兰氏染色反应： 丹麦医生革兰（丹麦医生革兰（Hans Christian Gram),Hans Christian Gram),于于年发明。年发明。过程：固定结晶紫染色碘媒染酒精过程：固定结晶紫染色碘媒染酒精脱色蕃红染色脱色蕃红染色结果：由于细胞壁的结构和成分的不同结果：由于细胞壁的结构和成分的不同分为两种染色结果。由此将原核生物分分为两种染色结果。由此将原核生物分为两大类：为两大类：G G+
7、+: :紫色，细胞壁厚紫色，细胞壁厚G-:G-:红色，细胞壁薄红色，细胞壁薄18页，共97页，星期四。19页，共97页，星期四。 G G+ +细菌的细胞壁：细菌的细胞壁：n细胞壁厚，细胞壁厚，2080nm2080nm，有致密的肽聚糖，有致密的肽聚糖层，占细胞壁成分的层，占细胞壁成分的6090%6090%。 含有磷壁酸（多聚磷酸甘油或多聚磷酸含有磷壁酸（多聚磷酸甘油或多聚磷酸核醇的衍生物）。核醇的衍生物）。20页，共97页，星期四。G G+ +细菌的细胞壁：细菌的细胞壁：21页，共97页，星期四。4 G4 G- -细菌的细胞壁：细菌的细胞壁： 具有很大强度能膨胀至表面的几倍。细具有很大强度能膨胀
8、至表面的几倍。细胞壁薄，胞壁薄，1015nm1015nm，化学成分复杂，分，化学成分复杂，分为内壁层和外壁层。为内壁层和外壁层。n（1 1）壁膜间隙：）壁膜间隙：n（2 2）肽聚糖层（内壁层）：）肽聚糖层（内壁层）：n（3 3）外膜（外壁层）：脂多糖为主）外膜（外壁层）：脂多糖为主22页，共97页，星期四。G G- -细菌的细胞壁：细菌的细胞壁：23页，共97页，星期四。图图 革兰氏革兰氏 G - G - 细菌脂多糖、类脂细菌脂多糖、类脂 A A 、磷脂、磷脂、孔蛋白的排列方式孔蛋白的排列方式 24页，共97页，星期四。两种细菌细胞壁比较两种细菌细胞壁比较25页，共97页，星期四。5 5 细胞
9、壁外的表层结构细胞壁外的表层结构n（1 1）表面层（）表面层（S S层）：层）：n许多细菌的细胞壁外面还存在结构层次，许多细菌的细胞壁外面还存在结构层次，由同型蛋白或糖蛋白组成，网状。普遍由同型蛋白或糖蛋白组成，网状。普遍存在于真细菌和古细菌中。存在于真细菌和古细菌中。n（2 2）被外多糖和荚膜：）被外多糖和荚膜：n不容易洗掉为荚膜，反之为黏液层不容易洗掉为荚膜，反之为黏液层n功能：保护、障碍氧气、黏附作用等功能：保护、障碍氧气、黏附作用等26页，共97页，星期四。细菌荚膜细菌荚膜27页，共97页，星期四。（二）细胞膜和内膜系统（二）细胞膜和内膜系统n1 1 细胞膜（细胞膜（Cell memb
10、rane )Cell membrane )是围绕细胞质外层是围绕细胞质外层的双层膜系统。的双层膜系统。n（1 1）基本结构：）基本结构：n由两层磷脂和蛋白质组成的，这种膜结构称为由两层磷脂和蛋白质组成的，这种膜结构称为单位膜。一般占细胞干重的单位膜。一般占细胞干重的10%,10%,其中磷脂占其中磷脂占2030%,2030%,蛋白质蛋白质5070%,5070%,糖类占糖类占1.510%.1.510%.n（与真核细胞不同的是（与真核细胞不同的是: :无固醇，无胞饮和胞无固醇，无胞饮和胞吞现象吞现象）28页，共97页，星期四。图 细菌细胞质膜的基本结构 29页，共97页，星期四。原核生物与真核生物的
11、细胞质膜比较原核生物与真核生物的细胞质膜比较 30页，共97页，星期四。 2 2 与质膜相连的内膜系统与质膜相连的内膜系统n（1 1）间体：常与核质相联系，与细胞分）间体：常与核质相联系，与细胞分裂有关。裂有关。n（2 2）光合作用内膜：光合细菌具有。不）光合作用内膜：光合细菌具有。不同细菌不同，可扑捉光能。同细菌不同，可扑捉光能。n（3 3）非光合作用内膜：有些特殊细菌的）非光合作用内膜：有些特殊细菌的呼吸酶位于此膜上。呼吸酶位于此膜上。31页，共97页，星期四。（三）核区和质粒（三）核区和质粒1 1 核区（核区（nuclear region):nuclear region):n是一条很厂的
12、环状双螺旋是一条很厂的环状双螺旋DNADNA链（有少链（有少数不成环）又称细菌染色体。数不成环）又称细菌染色体。 亦称为拟核。亦称为拟核。32页，共97页，星期四。n2 2 质粒质粒PlasmidPlasmid：在许多细菌细胞中存在的核在许多细菌细胞中存在的核DNA DNA 以外的共价以外的共价小闭合环状小闭合环状DNADNA，通常为，通常为1100X101100X106 6 ，含，含几百个碱基。几百个碱基。n（1 1）质粒的主要特性）质粒的主要特性n可自我复制和稳定遗传；为非必要的遗传物可自我复制和稳定遗传；为非必要的遗传物质（对细菌而言），控制次要性状。如抗药质（对细菌而言），控制次要性状
13、。如抗药性、结合性等；可转移：由共体细胞向受体性、结合性等；可转移：由共体细胞向受体细胞转移；可消除：经常温、化学物质、抗细胞转移；可消除：经常温、化学物质、抗菌素处理可以消失。菌素处理可以消失。33页，共97页，星期四。（2 2）质粒的主要种类：按照功能分）质粒的主要种类：按照功能分n抗性质粒、接合质粒、细菌素质粒、抗性质粒、接合质粒、细菌素质粒、TiTi质质粒、固氮质粒等。粒、固氮质粒等。n如：大肠杆菌中的如：大肠杆菌中的 Col Col 因子，因子， 产生一种产生一种蛋白质类杀菌素。蛋白质类杀菌素。 大肠杆菌中的大肠杆菌中的 Ent Ent 因子因子 ，产生肠毒素，产生肠毒素 34页，共
14、97页，星期四。表表 : : 细菌质粒所能控制的性状细菌质粒所能控制的性状 细菌质粒细菌质粒 性状性状 大肠杆菌中的大肠杆菌中的 F 因子因子 使宿主产生性纤毛，决定使宿主产生性纤毛，决定“性性 别别”大肠杆菌中的大肠杆菌中的 Col 因子因子 产生一种蛋白质类杀菌素产生一种蛋白质类杀菌素大肠杆菌中的大肠杆菌中的 Ent 因子因子 产生肠毒素产生肠毒素 大肠杆菌中的大肠杆菌中的 Hty 因子因子 决定溶血素的产生决定溶血素的产生大肠杆菌中的大肠杆菌中的 RYB 质粒质粒 可使宿主产生限制性内切酶与甲基化酶可使宿主产生限制性内切酶与甲基化酶 G - 细菌中的细菌中的 R 因子因子 抗磺胺药与多种
15、抗生素抗磺胺药与多种抗生素金黄色葡萄球菌中的金黄色葡萄球菌中的 抗抗 Cd + 、 Hg + 等重等重 P 1258 因子因子金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌 PZA10 产生内毒素产生内毒素 B假单胞菌中的质粒假单胞菌中的质粒 能降解某些复杂的有机物能降解某些复杂的有机物 根癌病农杆菌中根癌病农杆菌中Ti 质粒质粒 能使感染植株产生根癌病能使感染植株产生根癌病35页，共97页，星期四。（四）细胞质及内含物（四）细胞质及内含物n细胞质膜包裹的原生质体（包括核区和质细胞质膜包裹的原生质体（包括核区和质粒）。粒）。n成分：水分成分：水分70%70%以上，蛋白质、碳水化合以上，蛋白质、碳水化合物、无机盐
16、、小分子物质等物、无机盐、小分子物质等n主要组成细胞浆、核糖体和其它内含物。主要组成细胞浆、核糖体和其它内含物。36页，共97页，星期四。n1 1 核糖体和协助蛋白核糖体和协助蛋白n核糖体是细胞中核糖核蛋白的颗粒状结构，核糖体是细胞中核糖核蛋白的颗粒状结构，由由65%65%的的RNARNA和和35%35%的蛋白质组成，以游的蛋白质组成，以游离状态或多聚状态存在于细胞中。离状态或多聚状态存在于细胞中。n核糖体的组成：核糖体的组成：70s(30s ,50s70s(30s ,50s两个亚基，古两个亚基，古细菌不同）细菌不同）n30s: 30s: 16s rRNA16s rRNA和和2121种不同蛋白种不同蛋白n50s:5s rRNA, 23s rRNA50s:5s rRNA, 23s rRNA以及以及3232种不同蛋白种不同蛋白37页，共97页，星期四。细菌核糖体细菌核糖体38页，共97页，星期四。2 2 细胞浆细胞浆n主要成分：水、蛋白质、脂类、糖、无主要成分：水、蛋白质、脂类、糖、无机盐等。还有贮藏物如糖原和淀粉机盐等。还有贮藏物如糖原和淀粉n细菌特有物：聚细菌特有物：聚-羟基丁酸羟基丁
