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1、二、细菌的细胞结构,基本结构包括：细胞壁、细胞膜、细胞质、核区。 特殊结构包括： 荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢。,细菌细胞结构,（一）细菌细胞的基本结构,1、细胞壁 细胞壁是位于菌体的最外层，内侧紧贴细胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占细胞干重的10%25%。 （1）细胞壁的功能 保护细胞免受外力损伤,维持菌体外形 协助鞭毛运动 与胞膜一起完成细胞内外物质交换 为正常细胞分裂所必需 与细菌的抗原性致病性和对噬菌体的敏感性密切相关。,(2) G+细菌与G-细菌细胞壁成分比较,细菌细胞壁的结构,革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成,磷壁酸：占40%。G+菌所特有,其主链由数十个磷酸甘
2、油或磷酸核糖醇组成,有的还有由DAla和还原糖组成的侧链。,肽聚糖: 占3070% ,不同菌种中肽聚糖(肽链)组分不同。,细菌细胞壁的结构,革兰氏阴性菌细胞壁：分内壁层和外壁层。,内壁层：紧贴胞膜,仅由12层肽聚糖分子构成,占细胞壁干重5 10%,无磷壁酸。,外壁层：位于肽聚糖层的外部。 脂多糖; 脂蛋白、 包括: 蛋白质层: 基质蛋白、 外壁蛋白; 磷脂.,2、细胞膜细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软、富有弹性的半透明薄膜。 细胞膜的化学组成,蛋白质 主要包括 磷脂 糖类 少量核酸,细胞膜的结构1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。,认为：膜是由球形蛋白与
3、磷脂按照二维排列方式构成的流体镶嵌式，流动的脂类双分子层构成了膜的连续体，而蛋白质象孤岛一样无规则地漂流在磷脂类的海洋当中镶嵌有多种蛋白质的不连续的脂双层,细胞膜液态镶嵌模型,细胞膜的功能是原核生物代谢活动的中心（参与生物氧化和能量产生细胞内外物质交换和运送。 与细胞壁及荚膜的合成有关。 是鞭毛着生的位点。 向体外分泌胞外酶,G+ 菌细胞膜易分离 G- 菌细胞膜难分离（与细胞壁结合牢固）,间体： 由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物，一般位于细胞分裂的部位或附近。,间体 间体的功能: 参与隔膜形成 与核分裂有关 类线粒体功能,3、细胞质及其内含物 细胞质：是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。
4、细胞质是无色、透明、粘稠状物质。 主要成分为水，蛋白质，核酸，脂类、少量糖和无机盐。,细胞质功能： 是细胞赖以维持正常生命活动的物质基础 细胞质中含有丰富的酶系，是营养物质合成、转化、代谢的场所。,细胞质中的内含物： 气泡：由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。 有些细菌细胞质中含有几个或多个气泡。,气泡的功能： 调节细胞比重，以使其漂浮在合适的水层中。 气泡吸收空气，空气中的氧气可供代谢需要。 例：许多光合细菌和水生细菌、盐杆菌常含有气泡。,颗粒状内含物： 细菌细胞质中含有各种颗粒状内含物，它们大多数为细胞贮藏物，颗粒状内含物的多少因细菌的种类、菌龄及培养条件不同而改变。 主要有：异染粒、聚羟丁
5、酸、肝糖粒、淀粉粒、脂肪粒、硫粒和液泡等等。,细胞质中的内含物,异染粒： 是普遍存在的贮藏物，主要成分是多聚偏磷酸盐。 异染粒大小和结构:大小为0.51m ，是多聚偏磷酸盐的聚合物，分子呈线状。 功能：贮存磷元素和能量，降低渗透压。 多聚偏磷酸盐对某些染料有特殊反应,产生与所用染料不同的颜色,因此得名异染颗粒. 例:异染粒遇甲基胺蓝变紫红色. 含异染粒的细菌种类:棒状杆菌和某些芽孢杆菌等.,聚羟丁酸颗粒(PHB),聚羟丁酸颗粒是许多细菌细胞质内常含有的碳源类储藏物.PHB不溶于水,易被脂溶性染料(如苏丹黑)着色。 功能:贮存碳源、能源和降低渗透压。 许多好氧菌和光合厌氧菌都含有聚羟丁酸颗粒。,
6、硫粒：是硫元素的贮藏体。,形成：取决于环境硫化物含量,当环境中S含量高时，在体内积累；当缺S时,氧化成硫酸被菌利用。 功能： a.好氧硫细菌的能源 b.厌氧硫细菌的电子供体,肝糖粒和淀粉粒:都是-1,4或-1,6糖苷键的葡萄糖聚合物。这 些贮藏物通常较均匀地分布在细胞质内，颗粒较小。 若这类贮藏物大量存在时，用碘使对其染色，肝糖粒能被碘液染成红色，淀粉粒被碘成蓝色。 脂肪粒：脂肪粒的折光性较强，它可被脂溶性染料染色；细胞生长 旺盛时，脂肪粒增多，细胞遭破坏后，脂肪粒可游离出来。 液泡：许多活细菌细胞内有液泡，液泡主要成分是水和可溶性盐类，被一层脂蛋白的膜包围。可用中性红染色使之显现出来。液泡具
7、有调节渗透压的功能，还可与细胞质进行物质交换。,4、拟核（或核质体、核区） 拟核：由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。,细菌DNA：长度：一般为：13mm例：大肠杆菌的DNA长约1mm。生长迅速的细菌在核分裂之后细胞往往来不及分裂,所以细胞中常有24个核，而生长缓慢的细菌细胞中一般只有12个核，不在染色体复制时期一般是单倍体。功能：传递遗传信息。,拟核,质粒：细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环状双链DNA分子组成 分子量约为100 106 D.携带1100个基因, 一个菌细胞可有一至数个质粒。,质粒的特点： 可自我复制，稳定遗传。对生存不是必要的。复制与染色
8、体分开，但同步进行。 不同质粒携带不同遗传信息。 无质粒细菌可通过接合、转化、转导等方式获得，不能自发产生。 例：细菌抗药性因子、大肠杆菌的F因子。 质粒应用:基因工程，体外重组.,5、核糖体： 是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸（占60%）和蛋白质（占40%）组成。,功能：是细胞合成蛋白质的机构。,（二）细菌细胞的特殊结构,1、荚膜：某些细菌细胞壁外的一层粘液性物质。,根据荚膜的形状和厚度的不同，将荚膜分为四类： 荚膜或大荚膜：粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度：0.2m。 微荚膜：粘液状物质较薄，厚度：0.2m ， 与细胞表面牢固结合。 粘液层：粘液物质没有明显
9、的边缘，比荚膜松散,可向周围环境中扩散,增大黏性。 菌胶团： 多个细菌共有一个荚膜。,荚膜的组成：因种而异，除水外，主要是多糖（包括同型多糖和异型多糖），此外还有多肽，蛋白质，糖蛋白等。 荚膜的生理功能： 保护细胞，抗干燥。 贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质。 荚膜可以抵御外界细胞对菌体的吞噬作用。 荚膜具有抗原性。 与致病性有关。 可用于细菌分类、鉴定,光滑型（S-型）菌落 粗糙型（R-型）菌落,a. 保护菌体 b. 贮藏养料 c. 堆积某些代谢产物 d. 粘附物体表面,荚膜的主要生理功能有：,2、鞭毛：某些细菌表面由细胞内生出的细长、波曲、毛发状的结构。 鞭毛具有运动功能，一般认为鞭
10、毛靠鞭毛丝旋转而动，它们是细菌的“运动器官”。 鞭毛的长度： 一般为1520 m，最长可达70 m 。 鞭毛的直径：为0.010.02 m. 不同细菌的鞭毛数目和着生位置不同，鞭毛数目一般一至数十条。,鞭毛的着生方式,（或线毛、菌毛、伞毛） 某些菌体表面存在的短而多的附属物。 纤毛比鞭毛更短、更细，且又直又硬。数量很多 不具有运动功能，但与菌的致病性吸附等有关,3 纤毛 pilus,4、芽孢 概念：某些G+菌生长到一定阶段，繁殖速度降低，细胞内原生质发生浓缩现象，形成一个折光性很强的圆形或椭圆形个体。,芽孢,能形成芽孢的细菌种类： 在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。 产生芽孢的几个属： 芽孢杆菌属 梭状芽孢杆菌属 芽孢乳杆菌属 生孢八叠球菌属（其中的一个种）,芽孢的形态及其在细胞中的位置：,A 近中央,B 末端,C 中央,细菌芽孢的各种类型,芽孢的特性: 含水量低、壁厚而致密，通透性差。 新陈代谢几乎停止，处于休眠状态。 具有很强的抗热、抗干燥、抗辐射、抗化学药物能力。 杀灭方法：高压蒸汽灭菌法 折光性强，不易着色。 一个芽孢萌发产生一个个体。 属内生孢子,
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