微生物的细胞结构与功能.pptx
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1、第三章第三章 微生物细胞微生物细胞 的结构与功能的结构与功能 2学时本章重点:本章重点:原核微生物的细胞结构与功能,真核原核微生物的细胞结构与功能,真核微生物的细胞结构与功能微生物的细胞结构与功能。一、原核微生物一、原核微生物二、真核微生物二、真核微生物 第一节第一节 原核微生物原核微生物 一、相关概念:原核微生物原核微生物:指一大类细胞核无核膜无核膜包裹,只有称作核区(nuclear region)的裸露裸露DNA的原始单单细胞细胞生物,包括真细菌和古生菌真细菌和古生菌两大群。二、细胞壁:二、细胞壁:细胞壁(细胞壁(cell wall):细胞最外的一层厚实坚韧的外被,主要由肽聚糖肽聚糖构成。
2、1、主要功能:固定细胞外形和提高机械强度。为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需。保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤。赋予细菌特定抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。2、细胞壁的成分1)革兰氏阳性细菌的细胞壁 由90%肽聚糖和10%磷壁酸构成 肽聚糖又称粘肽粘肽(mucopeptide)mucopeptide)、胞壁质胞壁质或粘质复合物粘质复合物(mucocomplex),是真细菌细胞壁中的特有成分。磷壁酸磷壁酸:是结合在革兰革兰氏阳性细菌氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖,有五种类型,主要为甘油磷酸或核糖醇磷酸。磷壁酸结构2)、革兰氏阴性细菌的细胞壁 由肽聚糖、外膜、外膜蛋
3、白 和周质空间组成 A、肽聚糖 埋藏在外膜层之内,仅12层,占细胞壁总重的10%。B、外膜 由脂多糖(脂多糖(LPSLPS)、磷脂和脂蛋白等若干种蛋白质组成。C、外膜蛋白 指嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白。有20余种,其中脂蛋白和孔蛋白研究较为清楚。D、周质空间 壁膜间隙,呈胶状,存在着多种周质蛋白,包括:水解酶类、合成酶类、结合蛋白、受体蛋白。3)、古生菌的细胞壁 在古生菌中,除了热原体属除了热原体属(Thermoplasma)没有细胞壁外,其余都具有与真细菌类似功能的细胞壁,但成分差别甚大。其细胞壁中没有真正的肽聚糖,而是由多糖多糖(假肽聚糖)、糖蛋白或蛋白质糖蛋白或蛋白质构成。4)、缺
4、壁细菌 A、L型细菌(L-form of bacteria)B、原生质体(protoplast)C、球状体(sphaeroplast)D、支原体(Mycoplasma)三、三、细胞壁以内的构造细胞壁以内的构造原生质体原生质体(一)细胞质膜(cytoplasmic membrane)又称质膜(plasma membrane)、细胞膜(cell membrane)或内膜(inner membrane)。厚约78nm,由磷脂(占20%30%)和蛋白质(占50%70%)组成的双分子层。膜的生理功能 选择性控制细胞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、
5、磷壁 酸、LPS、荚膜多糖等)的重要基地。细胞的产能场所。是鞭毛的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。间体间体(mesosome)是一种由细胞质膜内褶而形成的囊状构造,其中充满着层状或管状的泡囊。(二)(二)细胞质和内含物细胞质和内含物 细胞质(cytoplasm):质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。主要成分:为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等。内含物(inclusion body):细胞质内形状较大的颗粒状构造物。1、贮藏物(reserve materials)(p49)是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒,主要功能是贮存营养物。
6、Polyhydroxybutyric acid(PHB)Polyphosphate granule in a bacterial cellThe sulfur globules inside the cells of purple sulfur bacterium2、磁小体(megnetosome)1975年勃莱克摩(R.P.Blakemore)在一种称为折叠螺旋体 的趋磁细菌中发现。成分:Fe3O4,外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹,是单磁晶体单磁晶体。功能:导向作用,即借鞭毛游向对该菌最有利环境处生活。应用:生产磁性定向药物或抗体,以及制造生物传感器等。abc3、羧酶体(carboxyso
7、me)又称羧化体,是存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物。约10nm,内含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶二磷酸核酮糖羧化酶,在自养细菌的CO2固定中起着关键作用。4、气泡(gas vocuoles)存在于许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中。功能功能:调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质。Gas vacuoles(blue)and storage granules(red)in the cyanobacterium Microcystis(三)、(三)、核区核区(nuclear region or area)无核膜结构、无固定形态的无核膜结构、无固定形态的原始细
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