原核生物的形态构造和功能
1)革兰氏阳性菌 Gram positive 以金黄色葡萄球菌为例 (i)细胞壁构成:一连续层,厚20-80nm
两部分: 网状骨架:微纤丝组成
基质:骨架埋于基质中 (ii) 化学组成:主要是肽聚糖(网状骨架)和磷壁酸(基质) i)肽聚糖 peptidoglycan (粘肽、胞壁质):是真细菌细胞壁中 的特有成分。是呈多层网状结构的大分子复合体,由许多亚单位 (肽聚糖单体)交联而成。
b.贮藏元素;
c.调节细胞内自溶素的活力,借以防止细胞因自溶而死亡;
d.作为噬菌体的特异性吸附受体; e.赋予G+细菌特异的表面抗原,因而可用于菌种鉴定;
f.增强某些致病菌(如A族链球菌)对宿主细胞的粘连,避免被 白细胞吞噬,并有抗补体的作用。
2) 革兰氏阴性菌 Gram negative 以大肠杆菌为例: (i)细胞壁构成:G-细菌细胞壁比G+细菌细胞壁薄(15~20nm) 而结构较复杂 i)内壁层:厚2-3 nm,单(双)分子层,由肽聚糖构成。 与G+区别:交联低;DAP取代 L-Lys;无特殊肽桥。
②螺菌:菌体回转如螺旋,螺旋为2-6环。
③螺旋体:螺旋超过6环。
异常形态 一般,幼龄,生长条件适宜,形状正常、整齐。老龄,不 正常,异常形态。
畸形:由于理化因素刺激,阻碍细胞发育引起。
衰颓形:由于培养时间长,细胞衰老,营养缺乏,或排泄物积 累过多引起。
(二)细菌大小
1、单位:um,亚细胞构造单位nm 2、表示:
c. 肽桥:短肽之间连接。 肽聚糖生理功能:是真细菌细胞壁中的特有成分,它构成了壁 的坚硬度,决定细胞的形态,并防止渗透压引起的裂解。 ii) 磷壁酸 teichoic acid (垣酸) G+特有成分。多元醇与磷酸复合物,通过磷酸二酯键与 NAM相连,分为壁磷壁酸和膜磷壁酸。
生理功能:
a.通过分子上的大量负电荷浓缩细胞周围的Mg2+,以提高细胞 膜上一些合成酶的活力;
第一节
细菌
第二节
第三节
放线菌
其它几类原核微生物
原核生物:即广义的细菌,指一大类细胞核无核膜包裹,只存在 称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物,包括真细菌和古生菌 两大类群。
第一节
细菌 Bacteria
一、概述:细菌是一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二 分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
1、生境:温暖、潮湿、富含有机质的地方。 2、细菌对人类的危害: (1)有些细菌能引起传染病;
2、杆菌 Bacillus (Bacterium): (1) 形态:短杆状、纺锤状、棒状、梭状、月亮状、分枝状、 竹节状等 (2) 排列方式:链状、栅状、“八”字状及有鞘衣的丝状等。 3、螺旋菌 Spirillum:是细胞呈弯曲杆状细菌统称,一般分 散存在。根据其长度、螺旋数目和螺距等差别,分为弧菌、螺 菌和螺旋体。 ①弧菌:菌体弯曲呈弧形或逗号形,螺旋不足一环。
革兰氏染色: 步 骤 革兰氏染色程序和结果 试剂 结 果 阴性(G-) 紫 色
阳性(G+) 初 染 媒染 脱 色 复 染 结晶紫 碘液 95%乙醇 蕃红(或复红) 紫 色
仍为紫色 保持紫色 仍显紫色
仍为紫色 脱去紫色 红 色
革兰氏染色中最关键的一步是脱色,如果脱色过度,会 将G+误认为G-;如果脱色不足,会将G-误认为G+。
(2)不少腐败菌能引起工农业产品的腐败变质。
3、细菌对人类的贡献: (1) 工业上:利用细菌生产氨基酸、核苷酸、酶制剂、乙醇、丙 酮、丁醇、有机酸、抗生素等
(2) 农业上:生产生物杀虫剂、细菌肥料。 (3) 医药上:生产各种疫苗、类毒素、代血浆。 (4) 在环保、国防上: 二、细菌的形态和大小 (一)基本形态:球状、杆状、螺旋状。 1、球菌 Coccus:细胞呈球形或近似球形。 ① 单球菌: 分裂后的细胞分散而单独存在的为单球菌。 ② 双球菌: 分裂后两个球菌成对排列。 ③ 链球菌 分裂是沿一个平面进行,分裂后细胞排列成链状。 ④四联球菌 沿两个相垂直的平面分裂,分裂后每四个细胞 在一起呈田字形。 ⑤八叠球菌 按3个互相垂直的平面进行分裂后,每8个球菌 在一起成立方形。 ⑥ 葡萄球菌:分裂面不规则,多个球菌聚在一起,像一串串 葡萄。
细菌细胞的大小一般用显微测微尺测量,并以多个菌体的 平均值或变化范围表示。
球菌大小以直径表示;杆菌以宽×长表示;螺旋菌以宽× 弯曲长度表示。
(三)常用的细菌染色法:
三、细菌细胞结构 (一)基本结构:一般细菌都具有的构造。 1、细胞壁 cell wall: 细胞壁在细菌菌体的最外层。为坚韧、略具有弹性的结构。 (1)功能: 1)维持细胞外形;
ii)外壁层(外膜):由脂多糖、磷脂和外膜蛋白构成。 内层:脂蛋白层,以脂类部分与肽聚糖相连。 中层:磷脂层。 外层:脂多糖层,外壁重要成分,8-10 nm。 iii)周质空间:在G-细菌中,其外膜与细胞膜间的狭窄胶质 空间。 (ii) 脂多糖 lipopolysaccharide LPS,G-特有成分。 i)结构:类脂A + 核心多糖 + O-侧链 ii) 功能: a.内毒素物质基础; b.吸附镁、钙离子以提高它们在细胞表面的浓度; c.决定G-表面抗原多样性; d.噬菌体受体位点; e.具有某种选择性吸收功能 (iii)外膜蛋白:指嵌合在LPS层和磷脂层外膜上的20余种蛋 白。其中脂蛋白具有使外膜层与内壁肽聚糖层紧密连接的功能; 三聚体跨膜蛋白可控制分子量大于600的物质进入。
第一章 原核生物的形态、构造和功能
本章的学习目的与要求:
理解原核微生物的定义、类群及特点;熟 练握细菌的一般构造、特殊构造和功能及细菌 的菌落特征; 熟练掌握革兰氏染色的原理和一 般实验操作方法和步骤;掌握真细菌、古生菌 与真核生物细胞的主要特征区别;比较细菌、 支原体、立克次氏体、衣原体与病毒的主要特 征;掌握放线菌的形态构造、繁殖方式以及菌 落特征。
2)保护细胞免受机械损伤和渗透压危害;
3)鞭毛运动支点; 4)正常细胞分裂必需; 5)一定的屏障作用; 6)噬菌体受体位点所在。
7) 与细菌的抗原性、致病性有关。
(2)形态特征 1)光镜下观察:通过染色、质壁分离、制成原生质体。 2)电镜观察。
(3) 细胞壁的构成:
革兰氏阳性细菌与阴性细菌的细胞壁成分 (占细胞壁干重的%) 成 分 肽聚糖 磷壁酸 类脂质 蛋白质 革兰氏阳性细菌 含量很高(30-95) 含量较高(<50) 一般无(<2) 0 革兰氏阴性细菌 含量很低(5~20) 0 含量较高(约20)壁酸(NAM)和N-乙酰葡萄糖胺(NAG) 通过β-1,4糖苷键相连而成。M和G交替连接,从而形成了肽聚 糖层的骨架 ——聚糖。
b. 短肽:是连接在胞壁酸分子上的、由四个氨基酸以L、D交 替连接起来的短肽。含D-谷氨酸、D-和L-丙氨酸和二氨基庚二 酸或赖氨酸——L-Ala-D-Glu-L-Lys-D-Ala 。