1、生命三域生命三域 細菌細菌真核真核 生物生物 細菌細菌細胞結(jié)細胞結(jié)構(gòu)模式圖構(gòu)模式圖l 細胞壁細胞壁(Cell wall) 細胞膜細胞膜(Cell membrane) 細胞核細胞核 (Cell nucleus) 細胞質(zhì)細胞質(zhì)(Cytoplasm)l 間體間體(mesosome)莢膜莢膜(Capsule) 鞭毛鞭毛(Flagella) 菌毛菌毛(fimbriae) 芽孢芽孢(Spore) 胞囊胞囊(Cyst)是包圍在細胞表是包圍在細胞表面，內(nèi)側(cè)緊貼細面，內(nèi)側(cè)緊貼細胞膜的一層較為胞膜的一層較為堅韌、略具彈性堅韌、略具彈性的結(jié)構(gòu)，占細胞的結(jié)構(gòu)，占細胞干重的干重的10%25%定義定義 1、固定細胞外形；

2、固定細胞外形； 2 2、為鞭毛運動提供支點；、為鞭毛運動提供支點； 3 3、保護細胞免受外力的損傷、保護細胞免受外力的損傷; ;4 4、為正常細胞的分裂所必需；、為正常細胞的分裂所必需； 5 5、阻擋有害物質(zhì)進入；、阻擋有害物質(zhì)進入；6 6、與細菌的抗原性、致病性和對噬菌、與細菌的抗原性、致病性和對噬菌體的敏感性有關(guān)。體的敏感性有關(guān)。 功能功能 分類分類 革蘭氏革蘭氏陽陽性性菌菌(G+) 革蘭氏革蘭氏陰陰性性菌菌(G-)肽聚糖肽聚糖 磷壁酸磷壁酸 肽聚糖肽聚糖脂多糖脂多糖脂蛋白脂蛋白類脂類脂蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 外壁層外壁層 內(nèi)壁層內(nèi)壁層 固定碘液媒染乙醇脫色結(jié)晶紫染色番紅復(fù)染菌體涂片 菌體呈菌體呈色

3、者為革蘭氏陽性菌色者為革蘭氏陽性菌菌體呈菌體呈色者為革蘭氏陰性菌色者為革蘭氏陰性菌 革蘭氏染色法革蘭氏染色法 Procedures of Gram Staining革蘭氏染色的原理：革蘭氏染色的原理：G+菌的細胞壁肽聚糖含量高、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)緊密，含脂量菌的細胞壁肽聚糖含量高、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)緊密，含脂量低，用酒精脫色時，肽聚糖層收縮，網(wǎng)格孔徑縮小，阻低，用酒精脫色時，肽聚糖層收縮，網(wǎng)格孔徑縮小，阻止了結(jié)晶紫碘的復(fù)合物逸出，當復(fù)染時染不上蕃紅的止了結(jié)晶紫碘的復(fù)合物逸出，當復(fù)染時染不上蕃紅的紅色，菌體仍為結(jié)晶紫的紫色，此為紅色，菌體仍為結(jié)晶紫的紫色，此為G+反應(yīng)。反應(yīng)。G-菌的細胞壁肽聚糖層薄，含脂量高，用酒

4、精脫色時菌的細胞壁肽聚糖層薄，含脂量高，用酒精脫色時由于細胞壁中的脂類物質(zhì)溶于酒精，使細胞通透性增由于細胞壁中的脂類物質(zhì)溶于酒精，使細胞通透性增加，使得初染時進入細胞中的結(jié)晶紫碘的復(fù)合物逸加，使得初染時進入細胞中的結(jié)晶紫碘的復(fù)合物逸出，當再用蕃紅復(fù)染時菌體就染上蕃紅的紅色，此為出，當再用蕃紅復(fù)染時菌體就染上蕃紅的紅色，此為G-反應(yīng)。反應(yīng)。1).1).革蘭氏陽性菌的細胞壁成分革蘭氏陽性菌的細胞壁成分A. 肽聚糖的分子結(jié)構(gòu)肽聚糖的分子結(jié)構(gòu)雙糖單位：雙糖單位：N-乙酰葡糖胺、乙酰葡糖胺、N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸四肽尾（四肽側(cè)鏈）：四肽尾（四肽側(cè)鏈）：L-Ala、 D-Glu、 L-Lys、 D-Al

5、a肽橋（肽間橋）：甘氨酸五肽肽橋（肽間橋）：甘氨酸五肽肽聚糖單體：肽聚糖單體：肽聚糖肽聚糖是由組成肽聚糖的單體聚合而成的大分子網(wǎng)狀化合物。是由組成肽聚糖的單體聚合而成的大分子網(wǎng)狀化合物。磷壁酸又名垣酸，是大多數(shù)磷壁酸又名垣酸，是大多數(shù)G+菌所特有的成分，約占菌所特有的成分，約占細胞壁成分的細胞壁成分的10%。B. 磷壁酸磷壁酸磷壁酸磷壁酸壁磷壁酸壁磷壁酸膜磷壁酸膜磷壁酸磷壁酸的主要功能：磷壁酸的主要功能：1 1、帶負電荷，可與環(huán)境中、帶負電荷，可與環(huán)境中Mg2等陽離子結(jié)合，等陽離子結(jié)合，提高這些離子的濃度，以保證細胞膜上一些合提高這些離子的濃度，以保證細胞膜上一些合成酶維持高活性的需要；成酶維

6、持高活性的需要；3 3、賦予革蘭氏陽性菌特異的表面抗原；、賦予革蘭氏陽性菌特異的表面抗原；4 4、提供某些噬菌體特異的吸附受體。提供某些噬菌體特異的吸附受體。2 2、保證革蘭氏陽性致病菌（如、保證革蘭氏陽性致病菌（如A A族鏈球菌）與其族鏈球菌）與其宿主間的粘連（主要為膜磷壁酸）；宿主間的粘連（主要為膜磷壁酸）；5 5、調(diào)節(jié)細胞自溶素活力調(diào)節(jié)細胞自溶素活力, ,防止細胞因自溶而死亡。防止細胞因自溶而死亡。2).2).革蘭氏陰性的細胞壁成分革蘭氏陰性的細胞壁成分 G-細胞壁的組成和結(jié)構(gòu)比細胞壁的組成和結(jié)構(gòu)比G+更復(fù)雜。分為內(nèi)壁層更復(fù)雜。分為內(nèi)壁層和外壁層兩部分。和外壁層兩部分。 肽聚糖肽聚糖 脂

7、多糖脂多糖 脂蛋白脂蛋白 類脂類脂 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 孔蛋白孔蛋白外壁蛋白外壁蛋白 外壁層外壁層 G- -內(nèi)壁層內(nèi)壁層G-有肽聚糖，僅占細胞壁干重的有肽聚糖，僅占細胞壁干重的5-10%。肽聚糖結(jié)構(gòu)。肽聚糖結(jié)構(gòu)與與G+基本相同，但短肽尾中的號位上基本相同，但短肽尾中的號位上L-Lys被二氨被二氨基庚二氨酸取代，亞單位間通過肽鍵相連。基庚二氨酸取代，亞單位間通過肽鍵相連。G G+ +菌與菌與G G- -菌肽聚糖單體的異同：菌肽聚糖單體的異同： 其區(qū)別為其區(qū)別為: :1 1、四肽上的第三個氨基酸不同、四肽上的第三個氨基酸不同,G,G+ +菌為賴氨酸；菌為賴氨酸；G G- -菌菌為內(nèi)消旋為內(nèi)消旋二氨基庚二

8、酸（二氨基庚二酸（DAP)DAP)。 2 2、肽間橋不同：、肽間橋不同：G G+ +菌為甘氨酸五肽；菌為甘氨酸五肽；G G- -菌為肽鍵。菌為肽鍵。 G-G+外壁層是外壁層是G細菌細胞壁所特有的結(jié)構(gòu)，它位于壁的最細菌細胞壁所特有的結(jié)構(gòu)，它位于壁的最外層，化學(xué)成分為脂多糖、磷脂和若干種外膜蛋白。外層，化學(xué)成分為脂多糖、磷脂和若干種外膜蛋白。自內(nèi)到外，外膜結(jié)構(gòu)由脂蛋白、脂質(zhì)雙層和脂多糖組自內(nèi)到外，外膜結(jié)構(gòu)由脂蛋白、脂質(zhì)雙層和脂多糖組成。成。脂多糖（脂多糖（LPS)LPS)分子結(jié)構(gòu)由三部分組成：分子結(jié)構(gòu)由三部分組成： 類脂類脂A：2個個N乙酰葡糖胺及乙酰葡糖胺及5個長鏈脂肪酸個長鏈脂肪酸 3個個2酮

9、酮3脫氧辛糖酸（脫氧辛糖酸（KDO） 內(nèi)核心區(qū)內(nèi)核心區(qū) 核心多糖區(qū)核心多糖區(qū) 2個個 L甘油甘油D甘露庚糖（甘露庚糖（Hep） 外核心區(qū)外核心區(qū): 5個己糖（個己糖（Hex）,包括葡糖胺、半乳糖、包括葡糖胺、半乳糖、 葡萄糖葡萄糖 O側(cè)鏈側(cè)鏈: 多個多個4Hex單位單位, 內(nèi)含半乳糖、鼠李糖、甘露糖、阿比可糖內(nèi)含半乳糖、鼠李糖、甘露糖、阿比可糖(Abq) LPS類脂類脂A A是是G G- -細菌的毒性中心細菌的毒性中心1 1、是革蘭氏陰性細菌致病物質(zhì)、是革蘭氏陰性細菌致病物質(zhì)內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)；內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)； 2 2、與磷壁酸相似，也有吸附、與磷壁酸相似，也有吸附MgMg2+2+和和CaCa

10、2+2+等陽離子以提高這等陽離子以提高這些離子在細胞表面濃度的作用；些離子在細胞表面濃度的作用； 3 3、由于、由于LPS結(jié)構(gòu)的變化，決定了革蘭氏陰性細菌細胞表面結(jié)構(gòu)的變化，決定了革蘭氏陰性細菌細胞表面抗原決定簇的多樣性；抗原決定簇的多樣性；4 4、是許多噬菌體在細胞表面的吸附受體。、是許多噬菌體在細胞表面的吸附受體。5、具有控制某些物質(zhì)進出細胞的部分選擇性屏障功能、具有控制某些物質(zhì)進出細胞的部分選擇性屏障功能脂多糖的功能脂多糖的功能脂多糖要維持其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性需要足量脂多糖要維持其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性需要足量Ca2+的存在。如果用的存在。如果用螯合劑去除螯合劑去除Ca2+，LPS就解體。這時，就解體。

11、這時，G-細菌的內(nèi)壁層肽聚細菌的內(nèi)壁層肽聚糖就暴露出來，因而就可被溶菌酶所水解。糖就暴露出來，因而就可被溶菌酶所水解。 脂多糖脂多糖LPS含有三種特殊的糖含有三種特殊的糖 Hep (L-甘油甘油-D-甘露庚糖甘露庚糖)KDO （2酮酮3脫氧辛糖酸）脫氧辛糖酸）Abq(阿比可糖阿比可糖) LPS組成組成O側(cè)鏈的糖類不同決定了不同細菌側(cè)鏈的糖類不同決定了不同細菌的抗原特異性，可用血清學(xué)方法加以鑒定。的抗原特異性，可用血清學(xué)方法加以鑒定。在非致病的在非致病的G-細菌中脂多糖沒有細菌中脂多糖沒有O側(cè)鏈。側(cè)鏈。 脂多糖脂多糖LPS的毒性部分在的毒性部分在類脂類脂A。G+菌與菌與G-菌細胞壁的比較菌細胞壁

12、的比較特性特性G+細菌細菌G-細菌細菌 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一層，厚度為一層，厚度為20-80nm肽聚糖網(wǎng)格結(jié)構(gòu)緊密肽聚糖網(wǎng)格結(jié)構(gòu)緊密二層，內(nèi)層二層，內(nèi)層2-3nm，外層，外層8nm,肽聚糖位于內(nèi)層，肽聚糖位于內(nèi)層，網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)疏松。網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)疏松。化化學(xué)學(xué)組組成成肽聚糖肽聚糖磷壁酸磷壁酸脂蛋白脂蛋白脂多糖脂多糖蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂脂 類類對青霉素對青霉素對溶菌酶對溶菌酶層數(shù)多，交聯(lián)度高，層數(shù)多，交聯(lián)度高，占壁干重的占壁干重的40-90%+或或-+或或-敏感敏感敏感敏感層數(shù)少，交聯(lián)度低，只層數(shù)少，交聯(lián)度低，只占占5-10% - + + + + 不敏感不敏感 不敏感不敏感細胞壁缺陷型細菌細胞壁缺陷型細菌 原生質(zhì)體原

13、生質(zhì)體(Protoplast) 在革蘭氏在革蘭氏陽性菌陽性菌培養(yǎng)物中加入溶菌酶或通過青霉培養(yǎng)物中加入溶菌酶或通過青霉素阻止其細胞壁的正常合成而獲得的完全缺壁細胞即素阻止其細胞壁的正常合成而獲得的完全缺壁細胞即為原生質(zhì)體。為原生質(zhì)體。 對環(huán)境條件很敏感，特別脆弱；對環(huán)境條件很敏感，特別脆弱； 保留有鞭毛，但不運動，不被相應(yīng)的噬菌體感染；保留有鞭毛，但不運動，不被相應(yīng)的噬菌體感染； 適宜條件下可生長，可形成芽孢，可繁殖，形成菌適宜條件下可生長，可形成芽孢，可繁殖，形成菌 落及形成細胞壁，生物活性不變；落及形成細胞壁，生物活性不變； 更易導(dǎo)入外源遺傳物質(zhì)，是研究遺傳規(guī)律和進行原更易導(dǎo)入外源遺傳物質(zhì)，

14、是研究遺傳規(guī)律和進行原生質(zhì)體育種的良好實驗材料。生質(zhì)體育種的良好實驗材料。 原生質(zhì)球原生質(zhì)球(Spheroplast) 細胞壁未全部去除的細菌細胞，呈圓球細胞壁未全部去除的細菌細胞，呈圓球形，可人為地通過溶菌酶或青霉素處理革形，可人為地通過溶菌酶或青霉素處理革蘭氏蘭氏陰性菌陰性菌而獲得。而獲得。 細胞壁肽聚糖已被除去，但外壁層中細胞壁肽聚糖已被除去，但外壁層中的脂多糖、脂蛋白仍保留，對外界環(huán)境有的脂多糖、脂蛋白仍保留，對外界環(huán)境有一定抗性。一定抗性。 細胞壁缺陷型細菌細胞壁缺陷型細菌 L-型細菌型細菌 (L-form of Bacteria) 細菌在某種環(huán)境條件下因細菌在某種環(huán)境條件下因基因突

15、變基因突變而產(chǎn)生的無而產(chǎn)生的無壁類型。多形態(tài)，有的可通過細菌濾器而又稱濾壁類型。多形態(tài)，有的可通過細菌濾器而又稱濾過型細菌。由英國李斯特過型細菌。由英國李斯特(Lister)醫(yī)學(xué)研究院發(fā)醫(yī)學(xué)研究院發(fā)現(xiàn)而命名?，F(xiàn)而命名。 沒有完整而堅韌的細胞壁，沒有完整而堅韌的細胞壁，細胞呈多形態(tài)；細胞呈多形態(tài)； 有些能通過細菌濾器，故有些能通過細菌濾器，故又稱又稱“濾過型細菌濾過型細菌”； 對滲透敏感，在固體培養(yǎng)基上形成對滲透敏感，在固體培養(yǎng)基上形成“油煎蛋油煎蛋”似的小菌落（直徑在似的小菌落（直徑在0.1mm0.1mm左右）左右）細胞壁缺陷型細菌細胞壁缺陷型細菌 原生質(zhì)體原生質(zhì)體：用青霉素等抗生素或者溶菌酶

16、處理用青霉素等抗生素或者溶菌酶處理G+G+菌菌而得到的去壁完整的球形體。而得到的去壁完整的球形體。 原生質(zhì)球原生質(zhì)球：用青霉素等抗生素或溶菌酶處理用青霉素等抗生素或溶菌酶處理G-G-細菌細菌而得到的去壁不完全的近球形體。而得到的去壁不完全的近球形體。 L型細菌型細菌：某些細菌在特定環(huán)境條件下因某些細菌在特定環(huán)境條件下因基因突變基因突變而產(chǎn)生的無壁類型。在一定條件下而產(chǎn)生的無壁類型。在一定條件下L L型細菌能發(fā)生回復(fù)型細菌能發(fā)生回復(fù)突變而恢復(fù)為有壁的正常細菌。突變而恢復(fù)為有壁的正常細菌。 支原體支原體：進化過程中形成的無壁的原核生物進化過程中形成的無壁的原核生物細胞壁缺陷型細菌細胞壁缺陷型細菌細

17、胞膜是外側(cè)緊貼細胞壁而內(nèi)側(cè)包圍原生質(zhì)的一層柔軟而富有彈性、細胞膜是外側(cè)緊貼細胞壁而內(nèi)側(cè)包圍原生質(zhì)的一層柔軟而富有彈性、雙層分子結(jié)構(gòu)的單位膜，雙層分子結(jié)構(gòu)的單位膜，厚約厚約8nm8nm，占細胞干重的，占細胞干重的10%10%左右。左右。脂類：脂類： 占占202030%30%蛋白質(zhì)：占蛋白質(zhì)：占505070%70% （邊緣蛋白和整合蛋白）（邊緣蛋白和整合蛋白） 化學(xué)組成化學(xué)組成 親水的極性端親水的極性端疏水的非極性端疏水的非極性端1. 細胞膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)模型：細胞膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)模型：a. 磷脂磷脂b. . 液態(tài)鑲嵌模型液態(tài)鑲嵌模型 (fluid mosaic model)膜的主體是脂質(zhì)雙分

18、子層；膜的主體是脂質(zhì)雙分子層；脂質(zhì)雙分子層具有流動性；脂質(zhì)雙分子層具有流動性；整合蛋白整合蛋白因其表面呈疏水性，故可因其表面呈疏水性，故可 “溶溶”于脂質(zhì)雙分子層的疏水性內(nèi)層中；于脂質(zhì)雙分子層的疏水性內(nèi)層中；邊緣蛋白邊緣蛋白表面含有親水基團，故可通過靜電引力與脂質(zhì)表面含有親水基團，故可通過靜電引力與脂質(zhì) 雙分子層表面的極性頭相連；雙分子層表面的極性頭相連；脂質(zhì)分子間或脂質(zhì)與蛋白質(zhì)分子間無共價結(jié)合；脂質(zhì)分子間或脂質(zhì)與蛋白質(zhì)分子間無共價結(jié)合；脂質(zhì)雙分子層猶如一脂質(zhì)雙分子層猶如一“海洋海洋”，周邊蛋白可在其上作，周邊蛋白可在其上作“漂浮漂浮” 運動，而整合蛋白則似運動，而整合蛋白則似“冰山冰山”狀沉

19、浸在其中作橫向移動。狀沉浸在其中作橫向移動。C C、甾醇類物質(zhì)、甾醇類物質(zhì)由磷脂分子形成的雙分子膜中加入甾醇類物質(zhì)可以提高膜的穩(wěn)定性由磷脂分子形成的雙分子膜中加入甾醇類物質(zhì)可以提高膜的穩(wěn)定性真核生物細胞膜中一般含有膽真核生物細胞膜中一般含有膽固醇等甾醇，含量為固醇等甾醇，含量為5%-25%。原核生物與真核生物的最大區(qū)別就是其細原核生物與真核生物的最大區(qū)別就是其細胞膜中一般不含膽固醇，而是含有胞膜中一般不含膽固醇，而是含有hopanoid（五環(huán)類固醇五環(huán)類固醇 ）。）。甾醇的一般結(jié)構(gòu)甾醇的一般結(jié)構(gòu)2 2 細胞質(zhì)膜的細胞質(zhì)膜的功能功能控制細胞內(nèi)外營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運送與交換；控制細胞內(nèi)外營養(yǎng)物質(zhì)

20、和代謝產(chǎn)物的運送與交換； 維持細胞內(nèi)正常滲透壓的屏障作用；維持細胞內(nèi)正常滲透壓的屏障作用； 合成細胞壁各組分和莢膜的場所；合成細胞壁各組分和莢膜的場所； 進行氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地；進行氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地； 膜上有某些蛋白質(zhì)能接受光、電及化學(xué)物質(zhì)等產(chǎn)生膜上有某些蛋白質(zhì)能接受光、電及化學(xué)物質(zhì)等產(chǎn)生的刺激信號并發(fā)生構(gòu)象變化，引起細胞內(nèi)一系列的的刺激信號并發(fā)生構(gòu)象變化，引起細胞內(nèi)一系列的代謝變化和產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)；代謝變化和產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)；鞭毛著生點并為其運動提供能量鞭毛著生點并為其運動提供能量中間體1)1)、呼吸作用電子傳遞系統(tǒng)的中心，相當于高等生、呼吸作用電子傳遞系統(tǒng)的中心

21、，相當于高等生物的線粒體，間體上有細胞色素氧化酶，玻珀酸物的線粒體，間體上有細胞色素氧化酶，玻珀酸脫氫酶等呼吸酶系。脫氫酶等呼吸酶系。2)2)、與合成細胞壁，特別是橫隔壁有關(guān)。、與合成細胞壁，特別是橫隔壁有關(guān)。3)3)、參與遺傳物質(zhì)的復(fù)制與核分裂有關(guān)。、參與遺傳物質(zhì)的復(fù)制與核分裂有關(guān)。4)4)、間體一邊和膜相連，另一側(cè)和核物質(zhì)緊密接觸，、間體一邊和膜相連，另一側(cè)和核物質(zhì)緊密接觸，起著向核運送營養(yǎng)物質(zhì)和能量的作用。起著向核運送營養(yǎng)物質(zhì)和能量的作用。5)5)、芽孢的形成也與間體有關(guān)。、芽孢的形成也與間體有關(guān)。功能功能類囊體載色體載色體自養(yǎng)細菌自養(yǎng)細菌所特有的內(nèi)膜結(jié)構(gòu)。有以蛋白質(zhì)為主所特有的內(nèi)膜結(jié)構(gòu)

22、。有以蛋白質(zhì)為主的單層包圍，厚的單層包圍，厚3.5nm，內(nèi)含固定，內(nèi)含固定CO2所需的所需的1,5-二磷酸核酮糖羧化酶和二磷酸核酮糖羧化酶和5-磷酸核酮糖激酶，磷酸核酮糖激酶，是自養(yǎng)細菌固定是自養(yǎng)細菌固定CO2的場所。的場所。羧酶體羧酶體l細胞質(zhì)中核糖核蛋白的顆粒細胞質(zhì)中核糖核蛋白的顆粒狀物質(zhì)狀物質(zhì)l由核糖核酸由核糖核酸RNA(65%)和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)(35%)組成組成l常以游離狀態(tài)或多聚核糖狀態(tài)分布于細胞質(zhì)中常以游離狀態(tài)或多聚核糖狀態(tài)分布于細胞質(zhì)中l(wèi)沉降系數(shù)沉降系數(shù)70s，由由50S和和30S兩個亞基組成兩個亞基組成 l50S亞基由亞基由5SrRNA、23SrRNA和和34種蛋白質(zhì)組成種蛋白

23、質(zhì)組成l30S亞基由亞基由16SrRNA和和21種蛋白質(zhì)組成。種蛋白質(zhì)組成。 l蛋白質(zhì)的合成場所蛋白質(zhì)的合成場所某些水生細菌如藍細菌、不放氧光合細菌和鹽細菌細胞某些水生細菌如藍細菌、不放氧光合細菌和鹽細菌細胞內(nèi)儲存氣體的特殊結(jié)構(gòu)即為內(nèi)儲存氣體的特殊結(jié)構(gòu)即為氣泡氣泡。由。由蛋白質(zhì)膜蛋白質(zhì)膜包裹。包裹。功能：調(diào)節(jié)細胞功能：調(diào)節(jié)細胞比重以使細胞漂比重以使細胞漂浮在最適水層中浮在最適水層中獲取光能、獲取光能、O2和和營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)磷素儲藏顆粒：磷素儲藏顆粒：細菌細胞中多聚偏磷酸鹽的顆粒細菌細胞中多聚偏磷酸鹽的顆粒, ,遇藍色染料染成紫紅色。在含磷豐富的環(huán)境下形遇藍色染料染成紫紅色。在含磷豐富的環(huán)境下

24、形成。成。功能功能: : 貯藏磷元素和能量，并可降低細胞的滲透貯藏磷元素和能量，并可降低細胞的滲透壓壓異染顆粒異染顆粒 （Metachromatic granules)指細胞質(zhì)內(nèi)一些形狀較大的顆粒狀指細胞質(zhì)內(nèi)一些形狀較大的顆粒狀構(gòu)造。構(gòu)造。硫素儲藏硫素儲藏顆粒顆粒很多真細菌在進行產(chǎn)能代謝或生物合成時很多真細菌在進行產(chǎn)能代謝或生物合成時, ,常涉常涉及對還原性的硫化物如及對還原性的硫化物如H H2 2S, S, 硫代硫酸鹽硫代硫酸鹽等的氧等的氧化。化。在環(huán)境中還原性硫素豐富時在環(huán)境中還原性硫素豐富時, ,常在細胞內(nèi)以折光常在細胞內(nèi)以折光性很強的硫粒的形式積累硫元素。性很強的硫粒的形式積累硫元素。

25、當環(huán)境中環(huán)境中還原性硫缺乏時當環(huán)境中環(huán)境中還原性硫缺乏時, ,可被細菌重新可被細菌重新利用利用氮素儲藏氮素儲藏顆粒顆粒藻青素藻青素cyanophycin(cyanophycin(藻青蛋白藻青蛋白)-)-藍藍細菌中內(nèi)源性氮素儲藏顆粒，同時細菌中內(nèi)源性氮素儲藏顆粒，同時兼有貯存能源的作用。兼有貯存能源的作用。由含精氨酸和天冬氨酸殘基由含精氨酸和天冬氨酸殘基（1:1）的分枝多肽所構(gòu)成，）的分枝多肽所構(gòu)成，分子量在分子量在25000125000。碳素儲藏碳素儲藏顆粒顆粒Polyhydroxybutyric acid (PHB) 聚聚-羥丁酸羥丁酸(poly-hydroxybutyrate, (poly

26、-hydroxybutyrate, PHB)PHB)：一種存在于許多細菌細胞質(zhì)中屬于一種存在于許多細菌細胞質(zhì)中屬于類脂性質(zhì)的碳源類儲藏物，不溶于水，而類脂性質(zhì)的碳源類儲藏物，不溶于水，而溶于氯仿溶于氯仿巨大芽孢桿菌（巨大芽孢桿菌（Bacillus megaterium）在含乙酸或在含乙酸或丁酸的培養(yǎng)基中生長時，丁酸的培養(yǎng)基中生長時，細胞內(nèi)貯藏的細胞內(nèi)貯藏的PHB可達其可達其干重的干重的60%。功能：具有儲藏能量、碳源功能：具有儲藏能量、碳源和降低細胞內(nèi)滲透壓的作用和降低細胞內(nèi)滲透壓的作用 多糖類貯藏物多糖類貯藏物糖原粒糖原粒淀粉粒淀粉粒在真細菌中多為糖原在真細菌中多為糖原糖原粒糖原粒較小，不染

27、色需用電鏡觀察，較小，不染色需用電鏡觀察，用碘液染成紅褐色，可在光學(xué)顯微鏡下看到。用碘液染成紅褐色，可在光學(xué)顯微鏡下看到。有的細菌積累有的細菌積累淀粉粒淀粉粒，用碘液染成深蘭色。，用碘液染成深蘭色。儲藏物儲藏物氮源類氮源類糖原：大腸桿菌、芽胞桿菌、藍細菌糖原：大腸桿菌、芽胞桿菌、藍細菌聚聚-羥丁酸（羥丁酸（PHBPHB）：固氮菌）：固氮菌硫粒：紫硫細菌、絲硫細菌硫粒：紫硫細菌、絲硫細菌碳源及能源類碳源及能源類磷源（異染粒）：結(jié)核分枝桿菌、迂回螺菌磷源（異染粒）：結(jié)核分枝桿菌、迂回螺菌藻青素：藍細菌藻青素：藍細菌藻青蛋白：藍細菌藻青蛋白：藍細菌磁小體磁小體存在于水生細菌和趨磁細菌中，是細胞存在于

28、水生細菌和趨磁細菌中，是細胞內(nèi)磁鐵礦內(nèi)磁鐵礦FeFe3 3O O4 4的晶體顆粒，外有一層的晶體顆粒，外有一層磷脂、蛋白質(zhì)或糖蛋白膜包裹。磷脂、蛋白質(zhì)或糖蛋白膜包裹。形狀：正方形、長方形和六形狀：正方形、長方形和六棱柱體。棱柱體。磁小體功能：導(dǎo)向作用磁小體功能：導(dǎo)向作用趨磁細菌功能：磁性定向藥趨磁細菌功能：磁性定向藥物和抗體，及制造生物傳感物和抗體，及制造生物傳感器。器。1、質(zhì)?？刂萍毦哪骋贿z傳、質(zhì)粒控制細菌的某一遺傳性狀；性狀； 2、可作為基因轉(zhuǎn)移的載體。、可作為基因轉(zhuǎn)移的載體。質(zhì)粒是獨立存在于細菌染色體外或附加在染色體上的質(zhì)粒是獨立存在于細菌染色體外或附加在染色體上的遺傳物質(zhì)。遺傳物質(zhì)。

29、質(zhì)粒的功能：質(zhì)粒的功能：質(zhì)粒通常不含有細胞初級質(zhì)粒通常不含有細胞初級代謝的遺傳信息代謝的遺傳信息,而含有關(guān)而含有關(guān)于次級代謝的遺傳信息于次級代謝的遺傳信息質(zhì)粒的特點：質(zhì)粒的特點： 1、不親和性、不親和性 可以共存于同一細胞中的不同質(zhì)粒彼此是親可以共存于同一細胞中的不同質(zhì)粒彼此是親和的，而不能共存于同一細胞的質(zhì)粒彼此不和的，而不能共存于同一細胞的質(zhì)粒彼此不親和，質(zhì)粒的這種特性稱為不親和性。親和，質(zhì)粒的這種特性稱為不親和性。2、可消除性、可消除性 3、能自我復(fù)制，穩(wěn)定的遺傳、能自我復(fù)制，穩(wěn)定的遺傳 4、沒有質(zhì)粒的細菌不能自發(fā)產(chǎn)生質(zhì)粒、沒有質(zhì)粒的細菌不能自發(fā)產(chǎn)生質(zhì)粒,但可以但可以通過轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)或接合

30、作用獲得質(zhì)粒通過轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)或接合作用獲得質(zhì)粒 5、質(zhì)?？梢詳y帶供體細胞的、質(zhì)?？梢詳y帶供體細胞的DNA轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移。質(zhì)粒的類型質(zhì)粒的類型:肺炎球菌莢膜肺炎球菌莢膜糖被糖被在壁上有固定層次在壁上有固定層次松散，未固定在壁上：粘液層松散，未固定在壁上：粘液層包裹在單包裹在單個細胞上個細胞上包裹在細胞群上：菌膠團包裹在細胞群上：菌膠團層次厚：莢膜層次厚：莢膜層次?。何⑶v膜層次薄：微莢膜保護細菌免受干燥的影響；保護細菌免受干燥的影響；貯藏養(yǎng)料，以備營養(yǎng)缺乏時重新利用；貯藏養(yǎng)料，以備營養(yǎng)缺乏時重新利用；與病原菌的毒性密切相關(guān)；與病原菌的毒性密切相關(guān)；能抵抗吞噬細胞的吞噬，抗噬菌體吸附；能抵抗吞噬細胞的吞噬

31、，抗噬菌體吸附； 作為透性屏障或離子交換系統(tǒng)，可保護細菌作為透性屏障或離子交換系統(tǒng)，可保護細菌免受重金屬離子的毒害免受重金屬離子的毒害表面附著作用表面附著作用細菌間的信息識別作用細菌間的信息識別作用堆積代謝廢物堆積代謝廢物 益益 處處：1)1)莢膜作為代血漿的生產(chǎn)原料。莢膜作為代血漿的生產(chǎn)原料。腸膜狀明串珠菌能用蔗糖合成大量的莢膜物質(zhì)腸膜狀明串珠菌能用蔗糖合成大量的莢膜物質(zhì)葡聚糖，葡聚糖是生葡聚糖，葡聚糖是生產(chǎn)右旋糖酐的原料，而右旋糖酐是制作代血漿的主要成分。產(chǎn)右旋糖酐的原料，而右旋糖酐是制作代血漿的主要成分。 2)2)莢膜作為石油鉆井液添加劑。莢膜作為石油鉆井液添加劑。野油菜黃單胞菌的粘液層

32、可提取胞外多糖野油菜黃單胞菌的粘液層可提取胞外多糖黃原膠黃原膠害害 處處：有莢膜的細菌致病性強有莢膜的細菌致病性強污染食品，導(dǎo)致粘性面包、粘性牛奶產(chǎn)生污染食品，導(dǎo)致粘性面包、粘性牛奶產(chǎn)生影響制糖生產(chǎn)，增加糖液粘度，影響過濾速度，對生影響制糖生產(chǎn)，增加糖液粘度，影響過濾速度，對生產(chǎn)造成損失。產(chǎn)造成損失。 莢膜的益處和害處莢膜的益處和害處S型菌落型菌落R型菌落型菌落l 一些真細菌和古細菌的胞壁外面含有由一些真細菌和古細菌的胞壁外面含有由同型蛋白同型蛋白或或糖蛋白糖蛋白組成的晶格網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)覆蓋在細胞表層。組成的晶格網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)覆蓋在細胞表層。 l 在古菌中普遍存在，在缺乏肽聚糖層的在古菌中普遍存在，在缺乏

33、肽聚糖層的G-古菌中作為古菌中作為細胞壁存在細胞壁存在 l主要功能：保護性外被、細胞間彼此吸附和相互識別、主要功能：保護性外被、細胞間彼此吸附和相互識別、分子篩、捕捉分子和離子、酶的支架和毒力因子。分子篩、捕捉分子和離子、酶的支架和毒力因子。晶狀樣細胞表面層晶狀樣細胞表面層 S-層層（crystalline Surface Layers ）(S-Layers)長度常為菌體的若干倍，最長可達長度常為菌體的若干倍，最長可達7070m mm m，直徑，直徑101020nm20nm。只。只有染色后才能在光鏡下觀察到。有染色后才能在光鏡下觀察到。 主要成分是主要成分是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)，還有少量多糖或脂類。，

34、還有少量多糖或脂類。 鞭毛蛋白是一種抗原物質(zhì)，鞭毛抗原又稱鞭毛蛋白是一種抗原物質(zhì)，鞭毛抗原又稱H H抗原。由于各細抗原。由于各細菌的鞭毛蛋白氨基酸組成不同而抗原性質(zhì)不同，通過血清學(xué)菌的鞭毛蛋白氨基酸組成不同而抗原性質(zhì)不同，通過血清學(xué)反應(yīng)進行分類鑒定。反應(yīng)進行分類鑒定。 鞭毛的功能主要是鞭毛的功能主要是運動運動。flagellum)鞭毛鉤鞭毛鉤鞭毛絲鞭毛絲L環(huán)環(huán)P環(huán)環(huán)S環(huán)環(huán)M環(huán)環(huán)中心桿中心桿鞭毛鉤鞭毛鉤外膜外膜肽聚糖層肽聚糖層周質(zhì)空間周質(zhì)空間細胞質(zhì)膜細胞質(zhì)膜S環(huán)環(huán)M環(huán)環(huán) 鞭毛的亞顯微構(gòu)造由鞭毛的亞顯微構(gòu)造由鞭毛絲、鞭毛鉤和基體鞭毛絲、鞭毛鉤和基體組成組成。革蘭氏革蘭氏陰陰性菌鞭毛結(jié)構(gòu)性菌鞭毛結(jié)構(gòu)

35、革蘭氏革蘭氏陽陽性菌鞭毛結(jié)構(gòu)性菌鞭毛結(jié)構(gòu)The flagellum of a Gram-negative bacterium1.一端單生鞭毛菌一端單生鞭毛菌 如銅綠色假單胞菌如銅綠色假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)2.兩端單生鞭毛菌兩端單生鞭毛菌 如牡蠣螺菌如牡蠣螺菌(Spirillum ostreae)3.一端叢生鞭毛菌一端叢生鞭毛菌 如熒光假單胞菌如熒光假單胞菌(P. fluorescens)4.兩端叢生鞭毛菌兩端叢生鞭毛菌 如紅色螺菌如紅色螺菌(Spirillum rubrum)5.周生鞭毛菌周生鞭毛菌 如枯草桿菌如枯草桿菌(Bacillus subtilis)根

36、據(jù)鞭毛著生位置，鞭毛菌可分以下五根據(jù)鞭毛著生位置，鞭毛菌可分以下五種類型：種類型：一端單生一端單生一端叢生一端叢生兩端叢生兩端叢生周生鞭毛周生鞭毛鞭毛的有無和著生方式具鞭毛的有無和著生方式具 有十分重要的分類學(xué)意義有十分重要的分類學(xué)意義觀察和判斷細菌鞭毛的方法觀察和判斷細菌鞭毛的方法t顯微鏡下判斷：顯微鏡下判斷：細菌的運動性細菌的運動性t培養(yǎng)特征判斷：培養(yǎng)特征判斷：半固體穿刺、菌落（菌苔）形態(tài)半固體穿刺、菌落（菌苔）形態(tài)t電子顯微鏡直接觀察電子顯微鏡直接觀察鞭毛長度：鞭毛長度：1520m；直徑：直徑：0.010.02mt光學(xué)顯微鏡下觀察：光學(xué)顯微鏡下觀察： 鞭毛染色鞭毛染色毛細管毛細管吸引劑吸

37、引劑抑制劑抑制劑不含吸引劑或不含吸引劑或抑制劑的鹽溶液抑制劑的鹽溶液化學(xué)趨避運動或趨化作用（化學(xué)趨避運動或趨化作用（chemotaxis）：）：細菌對某化學(xué)物質(zhì)敏細菌對某化學(xué)物質(zhì)敏感，通過運動聚集于該物質(zhì)的高濃度區(qū)域或低濃度區(qū)域。感，通過運動聚集于該物質(zhì)的高濃度區(qū)域或低濃度區(qū)域。細菌的趨避運動細菌的趨避運動fimbria)分分 類類普通纖毛普通纖毛(Common pili) (Common pili) 可增加細菌吸附于可增加細菌吸附于其他細胞和物體的其他細胞和物體的能力。能力。性纖毛性纖毛(Sex pili or (Sex pili or conjugal pili) conjugal pil

38、i) 很少，僅很少，僅1 14 4根，根， 是細菌傳遞游離基是細菌傳遞游離基因的器官，因的器官， 細菌結(jié)合時遺傳物細菌結(jié)合時遺傳物質(zhì)的通道。質(zhì)的通道。性毛一般見于性毛一般見于G-的雄性菌株（即供體菌）中，其功能是向雌性菌的雄性菌株（即供體菌）中，其功能是向雌性菌株（即受體菌）傳遞遺傳物質(zhì)。有的性毛還是株（即受體菌）傳遞遺傳物質(zhì)。有的性毛還是RNA噬菌體的特異噬菌體的特異性吸附受體。性吸附受體。性菌毛起接合作用性菌毛起接合作用 性菌毛：性菌毛：構(gòu)造和成分與菌毛相同，但比菌毛構(gòu)造和成分與菌毛相同，但比菌毛粗、粗、長，長，比鞭毛細而比鞭毛細而短短，每個性細胞只有每個性細胞只有 14 根。根。某些細菌

39、在其生長發(fā)某些細菌在其生長發(fā)育后期，在細胞內(nèi)形育后期，在細胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠、抗逆性極強的休眠體，稱為芽孢（體，稱為芽孢（endosporeendospore或或sporespore，也譯作也譯作“內(nèi)生孢子內(nèi)生孢子”）核芯核芯(core)皮層皮層(cortex)芽孢殼芽孢殼(spore coat)孢外壁孢外壁(spore coat)Sporulating cellVegetative cell產(chǎn)芽產(chǎn)芽孢菌孢菌芽孢囊：產(chǎn)芽孢菌的營養(yǎng)細胞外殼芽孢囊：產(chǎn)芽孢菌的營養(yǎng)細胞外殼芽孢芽孢孢外壁：脂蛋白，透性差孢外壁：脂蛋白，透性

40、差皮層：芽孢肽聚糖及皮層：芽孢肽聚糖及DPA-Ca，滲透壓高，滲透壓高芽孢殼：疏水性角蛋白，抗酶解、抗藥物，芽孢殼：疏水性角蛋白，抗酶解、抗藥物，多價陽離子難通過多價陽離子難通過芽孢壁：含肽聚糖，可發(fā)展成新細胞的壁芽孢壁：含肽聚糖，可發(fā)展成新細胞的壁芽胞質(zhì)膜：含磷脂、蛋白質(zhì)，可發(fā)展芽胞質(zhì)膜：含磷脂、蛋白質(zhì)，可發(fā)展成新細胞的膜成新細胞的膜芽胞質(zhì)：含芽胞質(zhì)：含DPA-Ca、核糖體、核糖體、RNA核酶類核酶類核核 區(qū)：含區(qū)：含DNA核芯核芯整個生物界中抗逆性最強的生命體，是否能消滅芽孢是衡量整個生物界中抗逆性最強的生命體，是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要的指標。各種消毒滅菌手段的最重要的

41、指標。芽孢是細菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營芽孢是細菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營養(yǎng)態(tài)細胞；產(chǎn)芽孢細菌的保藏多用其芽孢。養(yǎng)態(tài)細胞；產(chǎn)芽孢細菌的保藏多用其芽孢。產(chǎn)芽孢的細菌多為桿菌，也有一些球菌。芽孢的有無、形態(tài)、產(chǎn)芽孢的細菌多為桿菌，也有一些球菌。芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置是細菌分類和鑒定中的重要指標。大小和著生位置是細菌分類和鑒定中的重要指標。芽孢與營養(yǎng)細胞相比化學(xué)組成存在較大差異，容易在光學(xué)顯微芽孢與營養(yǎng)細胞相比化學(xué)組成存在較大差異，容易在光學(xué)顯微鏡下觀察。（相差顯微鏡直接觀察；芽孢染色）鏡下觀察。（相差顯微鏡直接觀察；芽孢染色）芽胞的萌發(fā)過程芽胞的萌發(fā)過程： 活化：活化：活化處理，生長條件合適活化處理，生長條件合適 出芽：出芽：芽胞衣開始降解，芽孢透性增加，皮層開始消失，芽胞衣開始降解，芽孢透性增加，皮層開始消失， 核心膨脹，開始合成細胞壁。耐熱性和折光性降核心膨脹，開始合成細胞壁。耐熱性和折光性降 低低 ，DPA-Ca等可溶性物質(zhì)外流，抗性降低。等可溶性物質(zhì)外流，抗性降低。 生長：生長：芽孢核心開始合成新的芽孢核心開始合成新的DNADNA、RNARNA和蛋白質(zhì)，肽聚糖和蛋白質(zhì)，肽聚糖 分解，長出芽管，逐漸發(fā)育成新的營養(yǎng)細胞。營養(yǎng)分解，長出芽管，逐漸發(fā)育成新的營養(yǎng)細胞。營養(yǎng) 細胞的細胞膜來自至芽孢雙層膜的內(nèi)膜。細