第三章 微生物细胞的结构与功能(上).ppt

原核细胞 Prokaryotic cell 真核细胞 Eukaryotic cell 非细胞生命形式：病毒颗粒Non-cellular life forms: virus particles 细胞生命形式的进化树 一、细胞壁（cell wall) 细胞壁的生物功能： 固定细胞外形和提高机械强度； 为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需； 阻挡酶蛋白和某些抗生素等大分子进入细胞内； 赋予细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体 的敏感性。 细胞壁与革兰氏染色 肽桥的多样性 细菌肽聚糖的多样性主要表现在肽桥上。 （2）磷壁酸 磷壁酸的结构主要有甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸等五种类型。 壁磷壁酸（teichoic acid）： 与肽聚糖分子间发生共价结合，它的含量与培养基成分密切相关。 膜磷壁酸（lipoteichoic acid）： 由甘油酸链分子与细胞膜上的磷脂共价结合，它的含量与培养条件关系不大。 磷壁酸的生理功能 因带负电荷，可与环境中的镁离子等阳离子结合，维持一些合成酶的活性。 保证致病菌与宿主间的粘连（主要为膜磷壁酸）。 赋予革兰氏阳性菌以特异的表面抗原。 提供某些噬菌体以特异的吸附受体。 调节细胞内自溶素的活力。 (2) 外膜 外膜（outer membrane）：由脂多糖、磷脂和脂蛋白组成的膜。 脂多糖（lipopolysaccharide LPS）：位于细胞壁最外层的类脂多糖类物质，由类脂A、核心多糖和O-特异侧链三部分组成。 类脂A是革兰氏阴性菌内毒素的物质基础； 核心多糖和O-特异侧链是菌体表面抗原特异性的决定因素。 3、古生菌的细胞壁 古生菌细胞壁中不具有真正的肽聚糖，而是由多糖、糖蛋白和蛋白质组成。充分表现了其多样性，主要类型有： 1、假肽聚糖细胞壁（甲烷杆菌属）； 2、独特多糖细胞壁（甲烷八叠球菌）； 3、硫酸化多糖细胞壁（盐球菌属）； 4、糖蛋白细胞壁（盐杆菌属）； 5、蛋白质细胞壁（甲烷球菌等）。 4、缺壁细菌 二、细胞壁以内的构造——原生质体 1、细胞质膜(cytoplasmic membrane) 细胞质模式包围着细胞质一层半透性薄膜,由磷脂(20-30%)和蛋白质(50-70%)组成.与真核细胞的细胞质膜组成无太大的差别,它的结构与功能也能以液态镶嵌模型来解释. 与真核细胞质膜最大的区别是:原核微生物细胞质膜一般不含胆固醇等甾醇. 细胞膜的生物功能 选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送； 维持细胞内正常渗透压的屏障； 合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、脂多糖、荚膜多糖等）; 膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞产能场所; 鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。 古生菌的细胞质膜: 与真细菌和真核生物细胞质膜的不同: 1、亲水头（甘油）与疏水尾（烃链）间由醚键而不是酯键相连。 2、组成疏水尾的长链烃是异戊二烯的重复单位，它与亲水头通过醚键连接成甘油二醚或甘油四醚，而真细菌中是脂肪酸。 3、古生菌细胞质膜中存在着独特的单分子层膜或双分子层复合膜。 4、在甘油的3C分子上，可连接多种与真细菌质膜上不同的基团，如磷酸酯基、硫酸酯基以及多种糖基等。 5、细胞质膜上含有多种独特脂类。如噬盐菌类中已发现有细菌红素、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、番茄红素等。 醚键 （1）储藏物 ⑥ 其他： （2）磁小体(megnetosome) （3）羧酶体(carboxysome) 4、特殊的休眠构造 ——芽孢（endospore or spore） 芽孢概念: 某些细菌在生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体，这就是芽孢。 每一个细胞只能形成一个芽孢，芽孢无繁殖功能。 细菌芽孢的特点： （1）产芽孢细菌的种类 能产生芽孢的细菌种类不多，绝大多数是革兰氏阳性菌，主要 是芽孢杆菌科的两个属： 好氧的芽孢杆菌（Bacillus）属 厌氧的梭菌（Clostridum）属 （2） 芽孢的构造 芽孢囊：产芽孢细菌的营养细胞外壳，成熟芽孢无此结构； 核心外结构：孢外壁、芽孢衣和皮层； 核心：芽孢壁、芽孢质膜、芽孢质和核区。 皮层：在芽孢