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1、第三章 原核微生物,微生物,有细胞结构,无细胞结构:病毒、亚病毒,原核微生物,真核微生物,细 菌,放线菌,蓝细菌,其它原核微生物,真 菌,单细胞藻类,原生 动物,原核微生物:细菌 概念:(P15) 广义上包括所有原核微生物。 狭义上指:形体微小、结构简单,有细胞壁,细胞质内除核糖体外无其它细胞器,独立生活,主要以二分裂方式繁殖的原核微生物。,螺旋状,球状,杆菌,细菌的形态与大小,球状,球菌细胞个体呈球形或椭圆形,不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式,常被作为分类依据。分有:单球菌、双球菌(肺炎球菌)、四联球菌、八叠球菌(甲烷球菌)、链球菌、葡萄球菌。,球 菌,双球菌,链球菌,四叠球
2、菌,八叠球菌,葡萄球菌,脑膜炎的病原菌:化浓性链球菌,杆状,细胞呈杆状或圆柱形,一般其粗细(直径)比较稳定,而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。 分有:单杆菌、双杆菌和链杆菌。,单杆菌,双杆菌,链杆菌,球杆菌,杆 菌,炭疽病的病原菌:炭疽芽胞杆菌,弧 菌,螺 菌,螺旋体,螺 旋 菌,梅毒的病原菌:苍白螺旋体,其它形状,细菌的大小,细菌的大小测量单位是 m(微米),另外,细菌的大小与个体的发育情况有关,刚分裂的新细菌小,随发育逐渐变大,老化后又变小。,鞭 毛,菌 毛,芽 孢,微荚膜,荚 膜,粘液层,糖被,特殊构造,细胞壁,细胞膜,间 体,核 区,内含物,一般构造,细菌细胞构造,核糖体
3、,细胞质,(1)细胞膜(cell membrance ),磷脂 膜蛋白 膜的流动性(膜的流动镶嵌模型),细菌细胞的一般构造,细胞膜 细胞膜主要由磷脂(20%-30%)和蛋白质(50%-70%)构成。 细胞膜是一个重要的代谢活动中心。,水溶性的甘油磷脂,不溶于水的脂肪酸,亲水头部,疏水尾部,磷脂,膜蛋白 膜蛋白在细菌中的种量和含量,比任何其它生物膜都高。 细胞膜上的蛋白无规则的,以不同深度分布于膜的磷脂层中。 内嵌蛋白:不对称于膜的一侧或穿过全膜或埋藏在磷脂双分子层内,具运输功能, 周边蛋白:分布于膜的内外表面,具有酶促作用。,膜的流动镶嵌模型,脂质体靶向给药新型药物制剂 脂质体(liposom
4、e)是一种人工膜。脂质体可用于转基因,或制备药物,利用脂质体可以和细胞膜融合的特点,将药物送入细胞内部。,不饱合脂肪酸,增强膜的流动性。,橄榄油中的油酸;植物油中的亚油酸;鱼油中的烯酸(EPA、DHA),细胞膜的生理功能(P22),是维持细胞内正常渗透压的屏障;选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送; 含有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶,合成细胞壁重要基地; 膜内陷形成中间体,含有细胞色素,参与呼吸作用。 膜上含有进行能量代谢的酶系,在细胞质膜上进行物质代谢和能量代谢,是细胞的产能场所; 细胞质膜上有鞭毛基粒,是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位,(2)细胞壁(cell wall
5、),细胞壁的结构 细胞壁的功能 细胞壁的化学组成 细胞壁与革兰氏染色 缺壁细胞与原生质体,细菌细胞的一般构造,细菌细胞壁(cell wall): 位于细胞表面,紧贴细胞膜的一层较为坚韧、略具弹性的细胞结构。固定细胞外形,提高机械强度,避免渗透压等外力损伤。,细胞壁,细菌细胞壁功能(P18),1.维持细菌的形态。溶菌酶处理不同形态的菌体细胞壁后,菌体均呈球状。 2.保护原生质体免受渗透压引起的破裂作用; 3.细胞壁为多孔结构的分子筛,可以阻挡某些分子的进入。 4.细胞壁为鞭毛提供支点,使鞭毛运动。 5.细胞壁为正常细胞分裂所必须。 6.赋予细菌抗原性、致病性。,细胞壁,C.Gram于1884年发
6、明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。,革兰氏阳性 G+,革兰氏阴性 G-,G+细菌与G细菌细胞壁构造的比较,G+,肽聚糖,细胞质膜,磷壁酸,细胞外膜,革兰氏阳性与革兰氏阴性细菌的细胞壁,G+细菌细胞壁,肽聚糖,细胞质膜,磷壁酸,革兰氏阳性菌肽聚糖层很厚,40-80层。,N-乙酰葡萄糖胺(G),N-乙酰胞壁酸(M),G+肽聚糖成分(1):双糖单位,溶菌酶作用位点,-1,4糖苷键,(G),(G),(M),L-丙,D-谷,L-赖,D-丙,(M),G+肽聚糖成分(2):四肽尾,(G),(G),(M),(G),(G),(M),L-丙,D-谷,L-赖,D-丙,D-丙,L-赖,D-谷,L-丙,甘氨酸,(M)
7、,(M),G+肽聚糖成分(3):五肽桥,五肽桥,(G),(G),(M),(M),(G),(G),(M),(G),(G),(M),(M),(M),G+ 肽聚糖网格,G+细菌细胞壁,肽聚糖,细胞质膜,磷壁酸,磷壁酸的功能(P20) 带负电荷,可与环境中的阳离子结合,保持细胞膜上酶的活性。 境强致病菌与宿主的粘附。 革兰氏阳性菌的表面抗原。,甘油,磷酸,磷酸,G+ 磷壁酸,G-细菌细胞壁,肽聚糖,细胞质膜,细胞外膜,孔蛋白,脂多糖,革兰氏阴性菌肽聚糖层很薄,仅1-2层。,N-乙酰葡萄糖胺(G),N-乙酰胞壁酸(M),G-肽聚糖成分(1):双糖单位,溶菌酶作用位点,-1,4糖苷键,(G),(G),(M
8、),L-丙,D-谷,二氨基庚二酸,D-丙,(M),G-肽聚糖成分(2):四肽尾,(G),(G),(M),(G),(G),(M),L-丙,D-谷,二氨基庚二酸,D-丙,D-丙,D-谷,L-丙,(M),(M),二氨基庚二酸,肽键,G-肽聚糖成分(3):肽键,(G),(G),(M),(M),(G),(G),(M),(G),(G),(M),(M),(M),G- 肽聚糖网格,肽尾第三氨基酸不同,G 赖氨酸,G 二氨基庚二酸,G,M都是1,4糖苷键连接,肽尾的连接方式,G:不同形式的肽桥,G:肽键,G与 G肽聚糖的组成比较,G-细菌细胞壁,肽聚糖,细胞质膜,细胞外膜,孔蛋白,脂多糖,细胞外膜组分: A:脂
9、多糖 B:孔蛋白,细胞膜:细胞质膜、细胞外膜、线粒体膜,外膜组分 A:脂多糖(LPS) B:孔蛋白,外膜组分A:脂多糖(P21),类脂A构成G-菌致病物质(内毒素)的基础,核心多糖,O-特异侧链表面抗原,外膜组分B:孔蛋白,外膜组分B:孔蛋白,非特异性孔蛋白 特异性孔蛋白,细胞壁,C.Gram于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。,革兰氏阳性 G+,革兰氏阴性 G-,(1)初染 (结晶紫 60S) (2)媒染剂 (碘液 60S) (3)脱色 (95%乙醇 30S) (4)复染 (蕃红 60S),革兰氏染色,革兰氏染色的机制(P21),脱色剂-95%乙醇为脂溶剂,破坏G的外膜、肽聚糖层和细胞质膜,于是被乙醇溶解的结晶紫和碘的复合物从细胞中渗漏出来,当再用藩红复染时,显现红色。 但在G+细胞中,乙醇使厚的肽聚糖层脱水,导致孔隙变小,由于结晶紫和碘的复合物分子较大,不能通过细胞壁,保持紫色。,乙醇使G-的细胞外膜溶解,第一次的染料(结晶紫被洗掉,被第二次的染料染成红色),乙醇使G+的肽聚糖层收缩,第一次的染料(结晶紫)被保留在细胞内,肽聚糖,细胞质膜,磷壁酸,细胞外膜,
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