环境工程微生物学第二章资料.ppt

第二章 原核微生物 2.1 细菌 2.2 放线菌 2.3 蓝细菌 2.4 古细菌 2.5 其他原核微生物 2.1 细菌 细菌(Bacteria) 是一种具有细胞壁的单细胞原核生物 2.1.1 细菌的形态与大小 2.1.1.1 细胞形态 2.1.1.1 细胞形态 （1）球菌 单球菌 双球菌 链球菌 四联球菌 八叠球菌 葡萄球菌 （2）杆菌 （3）螺旋菌 2.1.1.2 细菌细胞的大小 大小随种类不同而差别很大； 一般用微米来衡量。 A0埃，10-4μm，分子单位； nm，10-3μm (毫?m)，病毒和亚细胞结构单位； 1?m =10-6m， ?m细胞生物单位 单个细胞中，球菌大小最小，直径为0.5-2.0 ?m 杆菌为0.5-2 ?m，甚至几十?m 螺旋菌：弧菌小，直径为1-5 ?m；螺菌附加圈数说明 图：几种细菌细胞大小的比较 补：分辨极限 2.1.1.3 微生物的种群形态 2.1.2.1 细菌细胞的一般结构 （1）、细胞壁(cell wall) 细胞最外的包被于细胞膜外的坚韧富有弹性的膜状结构； 化学物质：主要由肽聚糖、脂类、蛋白质构成 肽聚糖：由葡萄糖为基本单元联结起来后经修饰的长链，链与链之间由n个(4-8个)氨基酸组成的短肽链相连结，构成细菌细胞壁的网状结构。 Bacterial cell walls 细菌细胞壁 Peptidoglycan structure Lipopolysaccharide of Gram-negative bacterial outer membranesG-细菌细胞壁外膜的脂多糖 Gram negative cell wall （1）细胞壁 G+：肽聚糖结构是机械强度高的三维空间网格结构。肽聚糖可达50层； G-：肽聚糖较薄，形成的是疏松的二维平面网线络结构，肽聚糖仅1-2层。 Lysozyme breaks down peptidoglycan溶菌酶破坏肽聚糖 （1）细胞壁（续） 生理功能 A、维持细胞外形 B、保护细胞 C、非选择性控制物质的进出 D、支撑鞭毛 （2）细胞膜 细胞膜 ： 是半渗透膜。区别于真核细胞的膜，相当于真核细胞的所有亚细胞单位的膜功能的总和。重量约占菌体干重的10% ① 、细胞膜的组成 60~70%的蛋白质 30~40%的脂类 2%的多糖 ② 、细胞膜的结构 （2）细胞膜（续） ③细胞膜的生理功能：代谢活动的中心 A、维持渗透压梯度和溶质的转移； B、具合成细胞壁和形成横隔膜组分的酶，细胞壁在膜表面合成； C、呼吸作用； D、生物氧化作用； E、鞭毛基粒在细胞膜上，为鞭毛提供附着的部位。 （3）间体（mesosome) 间体：是细胞膜经内褶或反转形成的一种管状、层状或束状的内突结构，位于细胞质中。 化学组成和结构 等同于细胞膜，是一般原核生物内唯一由单位膜形成的细胞器。 （3）间体（mesosome) 功能： 相当于真核细胞的线粒体； 类似真核细胞内质网的功能，可将胞外酶分泌到细胞外； 能促进细胞间隔的形成并与遗传物质的复制及其分离有关。 （4）细胞质（cytoplasm) 细胞质：又叫细胞浆、原生质，被胞膜所包围着的除核质体外的一切透明、胶状及颗粒状的物质总称; （4）细胞质（cytoplasm) ①核糖体(ribosome)：核蛋白体，是分散在细胞质中的微小颗粒，是合成蛋白质的部位，也是某些抗生素选择性作用的部位 沉降常数：沉降系数，是指单位离心力作用下，颗粒沉降的速度。 S表示，1S单位等于1×10-13厘米/秒·达因·克。在引力场作用下，任何高分子物质具有向引力场聚集的特性，分子越大，沉降性越大。在离心机高速离心下，引力场的作用使核糖体具有三个沉降带。 （4）细胞质（续） ①核糖体(ribosome) （4）细胞质（续） ②贮藏性颗粒，又叫内含颗粒(inclusion granule) 聚-β-羟基丁酸(poly-β-hydroxybutyra，PHB) 藻青素 藻青蛋白 异染粒 硫粒 （4）细胞质（续） ③羧化体(carboxysome)：又称羧酶体 ④气泡(gas vacuoles) ⑤核质体(nuclear body) 又叫拟核、细菌染色体，细菌细胞中部絮状的区域，无核膜、核仁，由一条环状双链DNA分子高度折叠缠绕而成 （4）细胞质（续） ⑤核质体(nuclear body) 组成：DNA、RNA、蛋白质 结构： DNA不与蛋白质结合，无核膜包围，单纯由一根DNA细丝回旋、盘绕、折叠构成环状的染色体，无次序，具有空间结构的核区。 细菌染色体长度约为菌体长度的1000倍。 真核形成有序的染色体，拉长时，真核比拟核的染色体短 如：大肠杆菌，菌体长为1-2微米，DNA长为1100微米 功能：决定遗传性状，传递遗传性状 （4）细胞质（