1、一一微生物微生物細胞的結構與功能細胞的結構與功能 目的要求：目的要求：通過本章學習，要求掌握：通過本章學習，要求掌握：原核細胞的結構與功能；原核細胞的結構與功能；真核細胞的結構與功能；真核細胞的結構與功能；原核細胞與真核細胞的主要區(qū)別；原核細胞與真核細胞的主要區(qū)別；古生菌的基本結構特點古生菌的基本結構特點。對細胞型微生物的多樣性形成概念。對細胞型微生物的多樣性形成概念。 重點重點： 本章的重點講授原核細胞的結構與功能。本章的重點講授原核細胞的結構與功能。 難點難點：1、細菌細胞壁肽聚糖亞單位的組成。、細菌細胞壁肽聚糖亞單位的組成。2、細菌鞭毛與真核生物鞭毛亞顯微結構的比較。、細菌鞭毛與真核生物

2、鞭毛亞顯微結構的比較。3、細菌芽孢的形成過程。、細菌芽孢的形成過程。 微生物微生物-細胞型生物細胞型生物和和非細胞生物非細胞生物。 凡有細胞形態(tài)的微生物稱為凡有細胞形態(tài)的微生物稱為細胞型微生物細胞型微生物。 按其細胞結構又可分為按其細胞結構又可分為原核微生物原核微生物和和真核微生物真核微生物。 原核微生物原核微生物是指細胞核為原核即核為原始形態(tài)的核，是指細胞核為原核即核為原始形態(tài)的核，沒有核膜、核仁，由沒有核膜、核仁，由DNA組成，不與組蛋白結合。組成，不與組蛋白結合。 原核微生物包括真細菌和古生菌兩大群。原核微生物包括真細菌和古生菌兩大群。 基本構造基本構造: :1.1.細胞壁；細胞壁；2.

3、2.細胞膜；細胞膜；3.3.細胞核；細胞核；4.4.核糖體；核糖體；5.5.顆粒狀顆粒狀內含物；內含物； 特殊構造特殊構造: :6.間體；間體；7.7.質粒；質粒；8.8.莢膜；莢膜；9.9.芽孢；芽孢；10.10.鞭毛與菌毛鞭毛與菌毛 第一節(jié)第一節(jié) 原核細胞的構造原核細胞的構造細胞的結構細胞的結構特殊構造：特殊構造：部分細菌具有的或一般細菌在特殊環(huán)境下才有的構造部分細菌具有的或一般細菌在特殊環(huán)境下才有的構造一般構造：一般構造：一般細菌都有的構造一般細菌都有的構造第一節(jié)第一節(jié) 原核微生物細胞的結構原核微生物細胞的結構1、細胞壁、細胞壁（重點：結構與功能）（重點：結構與功能） 2、細胞質膜、細胞

4、質膜（重點：結構與功能）（重點：結構與功能）3、細胞質和內含物、細胞質和內含物 1）概念）概念 2）貯藏物）貯藏物 3）磁小體）磁小體 4）羧酶體）羧酶體 5）氣泡）氣泡 6）載色體）載色體 7）核糖體）核糖體 8）質粒）質粒4、核區(qū)（、核區(qū)（nuclear region or area）5、特殊的休眠構造、特殊的休眠構造芽孢芽孢（重點：芽孢的基本特性和耐熱機制，利用伴孢晶體作為生物殺蟲劑）（重點：芽孢的基本特性和耐熱機制，利用伴孢晶體作為生物殺蟲劑）1）概念）概念 2）細菌芽孢的特點）細菌芽孢的特點 3）芽孢的形成與芽孢的萌發(fā)過程）芽孢的形成與芽孢的萌發(fā)過程4）芽孢的耐熱機制）芽孢的耐熱機制

5、 5）芽孢桿菌（）芽孢桿菌（Bacillus）芽孢形成的生理調控）芽孢形成的生理調控6）伴孢晶體）伴孢晶體 7）細菌的其他休眠構造）細菌的其他休眠構造6、糖被、糖被（重點：基本特點及與生產、科研的關系）（重點：基本特點及與生產、科研的關系）1) 概念概念 2）特點）特點7、鞭毛、鞭毛（基本結構及推動細菌運動的特點）（基本結構及推動細菌運動的特點）1）概念）概念 2）觀察和判斷細菌鞭毛的方法）觀察和判斷細菌鞭毛的方法3）鞭毛的結構及其運動機制）鞭毛的結構及其運動機制 4）鞭毛推動細菌運動的特點）鞭毛推動細菌運動的特點8、菌毛、菌毛 9、性毛、性毛不同細菌細胞壁的化學組成和結構不同，通過革不同細菌

6、細胞壁的化學組成和結構不同，通過革蘭氏染色法可將所有的細菌分為蘭氏染色法可將所有的細菌分為革蘭氏陽性（革蘭氏陽性（G+）和和革蘭氏陰性（革蘭氏陰性（G-）。）。 一、細胞結構一)、細胞壁1.細菌細胞壁細菌細胞壁的功能細菌細胞壁的功能 ： 1、固定細胞外形；、固定細胞外形； 2、為鞭毛運動提供支點；、為鞭毛運動提供支點； 3、保護細胞免受外力的損傷（、保護細胞免受外力的損傷（G+ +菌可抵御菌可抵御1525個大氣壓的滲透壓，個大氣壓的滲透壓，G- -菌可抵御菌可抵御510個大氣壓個大氣壓的滲透壓）的滲透壓） 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、阻擋有害物質進入；、

7、阻擋有害物質進入；6 6、與細菌的抗原性、致病性和對噬菌體的敏感性、與細菌的抗原性、致病性和對噬菌體的敏感性有關。有關。 1).1).革蘭氏陽性的革蘭氏陽性的細胞壁成分細胞壁成分肽聚糖肽聚糖 G G+ +磷壁酸磷壁酸 A. 肽聚糖的分子結構肽聚糖的分子結構a) 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b) 四肽尾（四肽側鏈）：四肽尾（四肽側鏈）：L-Ala、 D-Glu、 L-Lys、 D-Alac) 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： 肽聚糖是由組成肽聚糖的單體聚合而成的大分子網狀化合物。肽聚糖是由組成肽聚糖的單體聚合

8、而成的大分子網狀化合物。 磷壁酸又名垣酸，是大多數磷壁酸又名垣酸，是大多數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主要有兩種，一是核糖醇磷壁酸，一是甘油磷磷壁酸主要有兩種，一是核糖醇磷壁酸，一是甘油磷壁酸壁酸,前者存在金黃色葡萄球菌和芽孢桿菌中，后者存前者存在金黃色葡萄球菌和芽孢桿菌中，后者存在干酪乳桿菌中。在干酪乳桿菌中。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等陽離子結合，等陽離子結合，提高這些離子的濃度，以保證細胞膜上一些合提高這些離

9、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、調節(jié)細胞自溶素活力調節(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).革蘭氏陰性的革蘭氏陰性的細胞壁成分細胞壁成分 G-細胞壁的組成和結構比細胞壁的組成和結構比G+更復雜。分為內壁層更復雜。分

10、為內壁層和外壁層兩部分。和外壁層兩部分。 肽聚糖肽聚糖 脂多糖脂多糖 脂蛋白脂蛋白 類脂類脂 蛋白質蛋白質 孔蛋白孔蛋白外壁蛋白外壁蛋白 外壁層外壁層 G- -內壁層內壁層外壁層是外壁層是G細菌細胞壁所特有的結構，它位于壁的最細菌細胞壁所特有的結構，它位于壁的最外層，化學成分為脂多糖、磷脂和若干種外蛋白。外層，化學成分為脂多糖、磷脂和若干種外蛋白。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- -菌菌為內消旋為內消旋二氨基庚二酸（二氨基庚

11、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。 脂多糖（脂多糖（LPS)LPS)分子結構由三部分組成：分子結構由三部分組成： 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酮酮3脫氧辛糖酸（脫氧辛糖酸（KDO） 內核心區(qū)內核心區(qū) 核心多糖區(qū)核心多糖區(qū) 3個個 L甘油甘油D甘露（甘露（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側鏈側鏈: 多個多個4Hex單位單位, 內含半乳糖、鼠李糖、甘露糖、阿比可糖

12、內含半乳糖、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、是革蘭氏陰性細菌致病物質內毒素的物質基礎；內毒素的物質基礎； 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CaCa2+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結構的變化，決定了革蘭氏陰性細菌細胞表面結構的變化，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

13、吸附受體。5、具有控制某些物質進出細胞的部分選擇性屏障功能、具有控制某些物質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構的穩(wěn)定性需要足量脂多糖要維持其結構的穩(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。這時，G-細菌的內壁層肽聚細菌的內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3脫氧辛糖酸）Abq(阿比可糖阿比可糖) LPS組成組成O側鏈的糖類不同決定了

14、不同細菌側鏈的糖類不同決定了不同細菌的抗原特異性，可用血清學方法加以鑒定。的抗原特異性，可用血清學方法加以鑒定。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側鏈。側鏈。 脂多糖脂多糖LPS的毒性部分在的毒性部分在類脂類脂A。注意幾點：注意幾點：不同細菌肽聚糖亞單位中短肽中的二氨基酸不一樣。不同細菌肽聚糖亞單位中短肽中的二氨基酸不一樣。不同細菌肽聚糖亞單位之間的交聯方式不一樣不同細菌肽聚糖亞單位之間的交聯方式不一樣不同的細菌，肽聚糖中雙糖亞單位的數量不一，例金黃色葡萄球不同的細菌，肽聚糖中雙糖亞單位的數量不一，例金黃色葡萄球菌只有菌只有9個雙糖亞單位，而地衣芽孢桿菌多達個雙糖亞單位

15、，而地衣芽孢桿菌多達79個二糖單位。個二糖單位。不同種類的細菌肽聚糖的含量不一。不同種類的細菌肽聚糖的含量不一。G+菌多，菌多，G-菌少，交鏈度菌少，交鏈度也不一樣，也不一樣，G+高，高，G-低。低。肽聚糖能被溶菌酶水解，水解部位在肽聚糖能被溶菌酶水解，水解部位在-1.4糖苷鍵。糖苷鍵。G+菌對青霉素敏感，因青霉素可阻止肽聚糖亞單位之間交聯肽菌對青霉素敏感，因青霉素可阻止肽聚糖亞單位之間交聯肽鏈的形成。鏈的形成。肽聚糖存在于除古細菌以外的所有有壁原核生物的細胞壁中。肽聚糖存在于除古細菌以外的所有有壁原核生物的細胞壁中。 簡單染色法簡單染色法 正染色正染色 革蘭氏染色法革蘭氏染色法 鑒別染色法鑒

16、別染色法 抗酸性染色法抗酸性染色法 芽孢染色法芽孢染色法 死菌死菌 姬姆薩染色法姬姆薩染色法 負染色負染色： 莢膜染色法等莢膜染色法等細菌染色法細菌染色法 活菌：用美藍或活菌：用美藍或TTCTTC（氧化三苯基四氮唑）氧化三苯基四氮唑） 等作活菌染色等作活菌染色 3).革蘭氏染色革蘭氏染色1. 用堿性染料結晶紫對菌液涂片進行初染。用堿性染料結晶紫對菌液涂片進行初染。2. 用碘液進行媒染，其作用是提高染料和細胞間的相用碘液進行媒染，其作用是提高染料和細胞間的相互作用從而使二者結合得更牢固。互作用從而使二者結合得更牢固。3. 用乙醇沖洗脫色。在經歷脫色后仍將結晶紫保留在用乙醇沖洗脫色。在經歷脫色后仍

17、將結晶紫保留在細胞內的為革蘭氏陽性細菌，而革蘭氏陰性細菌的細胞內的為革蘭氏陽性細菌，而革蘭氏陰性細菌的結晶紫被洗掉，細胞呈無色。結晶紫被洗掉，細胞呈無色。4. 用一種與結晶紫具有不同顏色的堿性染料對涂片進用一種與結晶紫具有不同顏色的堿性染料對涂片進行復染。例如番紅，使原來無色的革蘭氏陰性細菌行復染。例如番紅，使原來無色的革蘭氏陰性細菌最后呈現紅色，而革蘭氏陽性細菌繼續(xù)保持深紫色。最后呈現紅色，而革蘭氏陽性細菌繼續(xù)保持深紫色。革蘭氏染色革蘭氏染色C.Gram（革蘭）于革蘭）于1884年發(fā)明的一種年發(fā)明的一種鑒別不同類型細菌的染色方法。鑒別不同類型細菌的染色方法。革蘭氏染色的原理：革蘭氏染色的原理

18、：G+菌的細胞壁肽聚糖含量高、網格結構緊密，含脂量菌的細胞壁肽聚糖含量高、網格結構緊密，含脂量低，用酒精脫色時，肽聚糖層收縮，網格孔徑縮小，阻低，用酒精脫色時，肽聚糖層收縮，網格孔徑縮小，阻止了結晶紫碘的復合物逸出，當復染時染不上蕃紅的止了結晶紫碘的復合物逸出，當復染時染不上蕃紅的紅色，菌體仍為結晶紫的紫色，此為紅色，菌體仍為結晶紫的紫色，此為G+反應。反應。G-菌的細胞壁肽聚糖層薄，含脂量高，用酒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溶于酒精，使細胞通透性增由于細胞壁中的脂類物質溶于酒精，使細胞通透性增加，使得初染時進入細胞中的結晶紫碘的復合物逸加，使得初

19、染時進入細胞中的結晶紫碘的復合物逸出，當再用蕃紅復染時菌體就染上蕃紅的紅色，此為出，當再用蕃紅復染時菌體就染上蕃紅的紅色，此為G-反應。反應。4).G4).G細菌與細菌與G G- -細菌細胞壁的化學組成細菌細胞壁的化學組成 肽聚糖肽聚糖 G G+ + 磷壁酸磷壁酸 多糖多糖 壁磷壁酸壁磷壁酸膜磷壁酸膜磷壁酸 肽聚糖肽聚糖- -內壁層內壁層 脂多糖脂多糖G- - 脂蛋白脂蛋白 類脂類脂 蛋白質蛋白質 孔蛋白孔蛋白外壁蛋白外壁蛋白 外壁層外壁層 G-細菌的細胞壁比細菌的細胞壁比G+菌要復雜得多，結構層次明顯，菌要復雜得多，結構層次明顯， 分為內壁層和外壁層兩層。分為內壁層和外壁層兩層。肽聚糖的單體

20、構成了大分子網狀化合物肽聚糖的單體構成了大分子網狀化合物: : G G+ +菌的肽聚糖的分子結構交聯度高，肽聚糖層厚菌的肽聚糖的分子結構交聯度高，肽聚糖層厚, ,如如枯草桿菌網狀分子有枯草桿菌網狀分子有4040層。而層。而G G- -菌的交聯度低菌的交聯度低, ,肽聚糖層肽聚糖層薄，如大腸桿菌僅由薄，如大腸桿菌僅由1 12 2層分子組成。層分子組成。 G+菌與菌與G-菌細胞壁的比較菌細胞壁的比較特性特性G+細菌細菌G-細菌細菌 結構結構一層，厚度為一層，厚度為20-80nm肽聚糖網格結構緊密肽聚糖網格結構緊密二層，內層二層，內層2-3nm，外層，外層8nm,肽聚糖位于內層，肽聚糖位于內層，網格

21、狀結構疏松。網格狀結構疏松。化化學學組組成成肽聚糖肽聚糖磷壁酸磷壁酸多多 糖糖脂蛋白脂蛋白脂多糖脂多糖蛋白質蛋白質脂脂 類類對青霉素對青霉素對溶菌酶對溶菌酶層數多，交聯度高，層數多，交聯度高，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少，交聯度低，只層數少，交聯度低，只占占5-10% - - + + + + 不敏感不敏感 不敏感不敏感2.古生菌的細胞壁古生菌的細胞壁 除熱原菌屬沒有細胞壁以外，其余都具有與真除熱原菌屬沒有細胞壁以外，其余都具有與真細菌功能相似的細胞壁細菌功能相似的細胞壁 古生菌的細胞壁沒有真正的肽聚糖，而含假肽古生菌的細胞壁沒有真正的肽聚糖，而含假

22、肽聚糖。假肽聚糖與真肽聚糖相比沒有胞壁酸、聚糖。假肽聚糖與真肽聚糖相比沒有胞壁酸、沒有沒有D型氨基酸、沒有型氨基酸、沒有DAP，而由，而由N-乙酰塔羅乙酰塔羅糖胺糖醛酸代替胞壁酸。糖胺糖醛酸代替胞壁酸。 有些古細菌的細胞壁由雜多糖組成有些古細菌的細胞壁由雜多糖組成, 還有些古還有些古細菌的細胞壁由蛋白質或糖蛋白組成。細菌的細胞壁由蛋白質或糖蛋白組成。古細菌細胞壁與真細菌細胞壁的古細菌細胞壁與真細菌細胞壁的區(qū)別：區(qū)別： 古細菌細胞壁不含有肽聚糖，而真細菌有古細菌細胞壁不含有肽聚糖，而真細菌有 古細菌假肽聚糖中多糖由古細菌假肽聚糖中多糖由- 1,3糖苷鍵連接糖苷鍵連接而成，真細菌肽聚糖中多糖由而成

23、，真細菌肽聚糖中多糖由-1 ,4糖苷鍵糖苷鍵連接而成連接而成 古細菌中沒有古細菌中沒有N-乙酰胞壁酸和乙酰胞壁酸和D型氨基酸型氨基酸古生菌假肽聚糖的單體結構古生菌假肽聚糖的單體結構-1,3糖苷鍵不被溶菌酶糖苷鍵不被溶菌酶水解水解N-乙酰葡糖胺和乙酰葡糖胺和N-乙酰塔羅糖胺糖醛酸乙酰塔羅糖胺糖醛酸交替連接而成，連在后一氨基糖上的肽交替連接而成，連在后一氨基糖上的肽尾由尾由L-glu、L-ala和和L-lys三個三個L型氨基型氨基酸組成，肽橋則由酸組成，肽橋則由L-glu一個氨基酸組一個氨基酸組成。成。3. 細胞壁缺陷細菌細胞壁缺陷細菌缺壁突變缺壁突變L型細菌型細菌實驗室或宿實驗室或宿主體內形成主

24、體內形成基本去盡基本去盡原生質體原生質體（G+）人工去壁人工去壁部分去除部分去除原生質球原生質球（G-）在自然界長期進化中形成在自然界長期進化中形成支原體支原體 a. L型細菌（型細菌（L-form of bacteria）細菌在某些環(huán)境條件下（實驗室或宿主體內）通過自發(fā)突變而細菌在某些環(huán)境條件下（實驗室或宿主體內）通過自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)定的細胞壁缺陷變異型。形成的遺傳性穩(wěn)定的細胞壁缺陷變異型。因英國李斯特（因英國李斯特（Lister）預防研究所首先發(fā)現而得名）預防研究所首先發(fā)現而得名（1935年，念珠狀鏈桿菌年，念珠狀鏈桿菌Streptobacillus moniliformis）特點

25、：特點： 沒有完整而堅韌的細胞壁，細胞呈多形態(tài)；沒有完整而堅韌的細胞壁，細胞呈多形態(tài)；有些能通過細菌濾器，故又稱有些能通過細菌濾器，故又稱“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”似的小菌似的小菌落（直徑在落（直徑在0.1mm左右）左右）大腸桿菌、變形桿菌、葡萄球菌、鏈球菌、分枝桿菌和霍亂弧大腸桿菌、變形桿菌、葡萄球菌、鏈球菌、分枝桿菌和霍亂弧菌等菌等20多種細菌中均有發(fā)現，被認為可能與針對細胞壁的抗菌多種細菌中均有發(fā)現，被認為可能與針對細胞壁的抗菌治療有關。治療有關。b.原生質體（原生質體（protoplast）在人為條件下，用溶菌

26、酶處理或在含青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)在人為條件下，用溶菌酶處理或在含青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)而抑制新生細胞壁合成而形成的僅由一層細胞膜包裹的，而抑制新生細胞壁合成而形成的僅由一層細胞膜包裹的，圓球形、對滲透壓變化敏感的細胞，一般由革蘭氏陽性細圓球形、對滲透壓變化敏感的細胞，一般由革蘭氏陽性細菌形成。菌形成。特點：特點：1）對環(huán)境條件變化敏感，低滲透壓、振蕩、離心甚至通氣等對環(huán)境條件變化敏感，低滲透壓、振蕩、離心甚至通氣等都易引起其破裂；都易引起其破裂；2）有的原生質體具有鞭毛，但不能運動，也不被相應噬菌）有的原生質體具有鞭毛，但不能運動，也不被相應噬菌體所感染；體所感染；3）在適宜條件（如高滲培養(yǎng)基）

27、可生長繁殖、形成菌落，）在適宜條件（如高滲培養(yǎng)基）可生長繁殖、形成菌落，形成芽孢及恢復成有細胞壁的正常結構。形成芽孢及恢復成有細胞壁的正常結構。4）比正常有細胞壁的細菌更易導入外源遺傳物質，是研究）比正常有細胞壁的細菌更易導入外源遺傳物質，是研究遺傳規(guī)律和進行原生質體育種的良好實驗材料。遺傳規(guī)律和進行原生質體育種的良好實驗材料。c.球狀體球狀體(sphaeroplast) 采用上述同樣方法，針對革蘭氏陰性細采用上述同樣方法，針對革蘭氏陰性細菌處理后而獲得的殘留部分細胞壁（外菌處理后而獲得的殘留部分細胞壁（外壁層）的球形體。壁層）的球形體。 與原生質體相比，它對外界環(huán)境具有一與原生質體相比，它對

28、外界環(huán)境具有一定的抗性，可在普通培養(yǎng)基上生長。定的抗性，可在普通培養(yǎng)基上生長。原生質體原生質體,原生質球原生質球,L型細菌和支原體型細菌和支原體 原生質體原生質體：用青霉素等抗生素或者溶菌酶處理用青霉素等抗生素或者溶菌酶處理G+菌而得到的去壁完整的球形體。菌而得到的去壁完整的球形體。 原生質球原生質球：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-細細菌而得到的去壁不完全的近球形體。菌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)境條件下因基因突變某些細菌在特定環(huán)境條件下因基因突變而產生的無壁類型。在一定條件下而產生的無壁類型。在一定條件下L型細菌能發(fā)生回復型細

29、菌能發(fā)生回復突變而恢復為有壁的正常細菌。突變而恢復為有壁的正常細菌。 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二二)、細胞膜細胞膜 細胞膜是外側緊貼細胞壁而內側包圍原細胞膜是外側緊貼細胞壁而內側包圍原生質的一層柔軟而富有彈性的半透性膜。生質的一層柔軟而富有彈性的半透性膜。 脂類：脂類： 占占2030% %細胞膜的化學組成主要是細胞膜的化學組成主要是蛋白質：占蛋白質：占6070% % hopanoid（藿烷類化合物藿烷類化合物 ）1. 1. 細菌細胞膜的結構細菌細胞膜的結構 細菌的細胞膜由兩層磷脂分子組成，磷脂疏水端兩細菌的細胞膜由兩層磷脂分子組成，磷脂疏水端兩

30、兩相對，親水的頭部向外，蛋白質嵌入磷脂雙分子層中兩相對，親水的頭部向外，蛋白質嵌入磷脂雙分子層中或分布在磷脂雙分子層的內外表面。或分布在磷脂雙分子層的內外表面。 2. 細胞膜的化學組成與結構模型：細胞膜的化學組成與結構模型：a. 磷脂磷脂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)膜的主體是脂質雙分子層；膜的主體是脂質雙分子層；脂質雙分子層具有流動性；脂質雙分子層具有流動性；整合蛋白因其表面呈疏水性，故可整合蛋白因其表面呈疏水性，故可 “溶溶”于脂質雙分子層的疏水性內層中；于脂質雙分子層的疏水性內層中；周邊蛋白表面

31、含有親水基團，故可通過靜電引力與脂質周邊蛋白表面含有親水基團，故可通過靜電引力與脂質 雙分子層表面的極性頭相連；雙分子層表面的極性頭相連；脂質分子間或脂質與蛋白質分子間無共價結合；脂質分子間或脂質與蛋白質分子間無共價結合；脂質雙分子層猶如一脂質雙分子層猶如一“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”狀沉浸在其中作橫向移動。狀沉浸在其中作橫向移動。1972年，辛格（年，辛格（J.S.Singer）和尼科爾森（和尼科爾森（G.L.Nicolson）細胞膜：細胞膜：對所有有生命的細胞來說是必需的，對細菌亦然！對所有有生命的細

32、胞來說是必需的，對細菌亦然！ 維持細胞內部結構處于穩(wěn)定且高度有序狀態(tài)的物理屏障；維持細胞內部結構處于穩(wěn)定且高度有序狀態(tài)的物理屏障； 細胞重要的代謝活動中心之一；細胞重要的代謝活動中心之一；磷脂磷脂膜蛋白膜蛋白甾醇類物質甾醇類物質結構特點符合經典的結構特點符合經典的“液態(tài)鑲嵌模型液態(tài)鑲嵌模型”理論理論不飽和脂肪酸的結構和相對含量變化大不飽和脂肪酸的結構和相對含量變化大（微生物生理及生態(tài)分布的多樣性）（微生物生理及生態(tài)分布的多樣性）。約占細菌細胞膜的約占細菌細胞膜的50%70%，比任何一種，比任何一種生物膜都高，而且種類也多。生物膜都高，而且種類也多。細菌：細菌：hopanoid（藿烷類化合物藿烷

33、類化合物 ）真核生物：真核生物：膽固醇膽固醇提高膜的穩(wěn)定性提高膜的穩(wěn)定性甾醇類物質甾醇類物質由磷脂分子形成的雙分子膜中加入甾醇類物質可以提高膜的穩(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（藿烷類化合物藿烷類化合物 ）。）。細菌細胞膜的功能細菌細胞膜的功能 1 1、控制內外物質的運送、交換；、控制內外物質的運送、交換； 2 2、

34、維持細胞內正常滲透壓的屏障；、維持細胞內正常滲透壓的屏障； 3 3、合成細胞壁各種組分（、合成細胞壁各種組分（LPSLPS，肽聚糖，磷壁酸）和莢膜大分，肽聚糖，磷壁酸）和莢膜大分子的場所；子的場所； 4 4、進行氧化磷酸化和光合磷酸化的產能基地；、進行氧化磷酸化和光合磷酸化的產能基地； 5 5、許多酶和電子傳遞鏈的所在部位；、許多酶和電子傳遞鏈的所在部位； 6 6、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。 3.3.古生菌細胞膜的結構古生菌細胞膜的結構古細菌的細胞膜古細菌的細胞膜不含磷脂。而是不含磷脂。而是由植烷基甘油二醚由植烷基甘油二醚或二植烷基甘油四醚或二植烷基甘油四醚

35、組成。組成。三）三）壁膜間隙壁膜間隙 G+ + 、G- -壁膜間隙：壁膜間隙：壁膜間隙的功能：含有水解酶，結合蛋白，化學受體。壁膜間隙的功能：含有水解酶，結合蛋白，化學受體。 1.水解酶：催化食物的初步降解水解酶：催化食物的初步降解2.結合蛋白：啟動物質轉運過程結合蛋白：啟動物質轉運過程3.化學受體：在趨化作用中起作用的蛋白化學受體：在趨化作用中起作用的蛋白 壁膜間隙中的水解酶列表如下：壁膜間隙中的水解酶列表如下：酶酶 名名 稱稱作作 用用核糖核酸酶核糖核酸酶DNA內切酶內切酶堿性磷酸酶堿性磷酸酶酸性磷酸酶酸性磷酸酶酸性磷酸已糖酶酸性磷酸已糖酶環(huán)式酸性二酯酶環(huán)式酸性二酯酶5-核苷酸酶核苷酸酶青

36、霉素酶青霉素酶水解水解RNA內切內切DNA從一些無機磷化物上水解出磷酸從一些無機磷化物上水解出磷酸從一些有機化合物上水解出磷酸從一些有機化合物上水解出磷酸從一些磷酸已糖上水解出磷酸從一些磷酸已糖上水解出磷酸把核糖核苷把核糖核苷-2，3環(huán)狀磷酸轉化環(huán)狀磷酸轉化成核糖核苷成核糖核苷-3-磷酸，并進一步水磷酸，并進一步水解為核苷解為核苷轉化核苷酸為核苷轉化核苷酸為核苷水解青霉素水解青霉素四四)、內膜系統(tǒng)、內膜系統(tǒng)細菌細胞的內膜系統(tǒng)有 間體載色體羧酶體類囊體1、間體（、間體（mesosome）：）：它是細菌細胞內唯一的它是細菌細胞內唯一的“細胞器細胞器”，由細胞膜內陷而，由細胞膜內陷而成的成的一種層狀

37、、管狀或囊狀物一種層狀、管狀或囊狀物，其結構和化學組成，其結構和化學組成與細胞膜相同。與細胞膜相同。一般位于細胞分裂部位或其鄰近部一般位于細胞分裂部位或其鄰近部位。常見于位。常見于G G+ +菌菌, , 在有些在有些G G- -細菌中不明顯。細菌中不明顯。 功能功能:1)、呼吸作用電子傳遞系統(tǒng)的中心、呼吸作用電子傳遞系統(tǒng)的中心，相當于高等生物的線粒體，相當于高等生物的線粒體，間體上有細胞色素氧化酶，玻珀酸脫氫酶等呼吸酶系。間體上有細胞色素氧化酶，玻珀酸脫氫酶等呼吸酶系。2)、與合成細胞壁，特別是橫隔壁有關、與合成細胞壁，特別是橫隔壁有關，因間體常出現于細胞因間體常出現于細胞分裂時新形成的橫隔壁

38、處。分裂時新形成的橫隔壁處。3)、參與遺傳物質的復制參與遺傳物質的復制與核分裂有關與核分裂有關，因因DNA的復制點和間的復制點和間體結合在一起。體結合在一起。4)、間體一邊和膜相連，另一側和核物質緊密接觸，起著向核間體一邊和膜相連，另一側和核物質緊密接觸，起著向核運送營養(yǎng)物質和能量的作用。運送營養(yǎng)物質和能量的作用。5)、芽孢的形成也與間體有關。、芽孢的形成也與間體有關。2載色體（載色體（chromatophore），亦），亦稱色素體或叫光合膜稱色素體或叫光合膜 是光合細菌進行光合作用的場所，相當于綠色是光合細菌進行光合作用的場所，相當于綠色植物的葉綠體。植物的葉綠體。 主要化學成分是蛋白質和脂

39、類。主要化學成分是蛋白質和脂類。 載色體在有的細菌細胞中是由內膜內陷延伸而載色體在有的細菌細胞中是由內膜內陷延伸而成的囊狀，管狀或層狀結構（如在紅硫菌科成的囊狀，管狀或層狀結構（如在紅硫菌科中），而在有的細菌細胞中則是由單層膜組成中），而在有的細菌細胞中則是由單層膜組成的囊狀結構，獨立分布于細胞質中（如在綠硫的囊狀結構，獨立分布于細胞質中（如在綠硫菌科中）。菌科中）。3羧酶體（羧酶體（carboxysome）、）、又稱多角體（Polyhedral body） 自養(yǎng)細菌特有的內膜結構，由自養(yǎng)細菌特有的內膜結構，由3.5nm厚的厚的蛋白質單層膜包圍，是自養(yǎng)細菌固定蛋白質單層膜包圍，是自養(yǎng)細菌固定C

40、O2的場所。的場所。 羧酶體中含有卡爾文循環(huán)中固定羧酶體中含有卡爾文循環(huán)中固定CO2的的關鍵性酶關鍵性酶1.5-二磷酸核酮糖羧化酶二磷酸核酮糖羧化酶。4類囊體（類囊體（thylakoid） 是藍細菌進行光合作用的場所，由單位是藍細菌進行光合作用的場所，由單位膜組成。膜組成。 類囊體中含有葉綠素，胡羅卜素及輔助類囊體中含有葉綠素，胡羅卜素及輔助色素藻膽蛋白體，前兩者位于類囊體中，色素藻膽蛋白體，前兩者位于類囊體中，后者位于類囊體的外表面上。后者位于類囊體的外表面上。五）細胞核五）細胞核 E.coli 細胞長約細胞長約2um，DNA拉直后其長為拉直后其長為11001400umum。細菌染色體通常是

41、一個環(huán)狀的細菌染色體通常是一個環(huán)狀的DNA分子。分子。例外：放線菌染色體是線狀的例外：放線菌染色體是線狀的DNA分子分子原核生物所特有的無核膜結構、無固定形態(tài)的原核生物所特有的無核膜結構、無固定形態(tài)的原始細胞核，又稱原核、擬核或細菌染色體。原始細胞核，又稱原核、擬核或細菌染色體。它位于細胞質內，沒有核膜、核仁。細菌細胞它位于細胞質內，沒有核膜、核仁。細菌細胞核的化學成分為雙鏈核的化學成分為雙鏈DNA，沒有組蛋白。，沒有組蛋白。細胞核細胞核 細菌細胞核功能：細菌生長、新陳細菌細胞核功能：細菌生長、新陳代謝、遺傳變異的控制中心。代謝、遺傳變異的控制中心。 （六）細胞質及內含物（六）細胞質及內含物

42、包圍在細胞膜內的物質稱為細胞質，由于細胞核是細菌細胞包圍在細胞膜內的物質稱為細胞質，由于細胞核是細菌細胞的重要結構成分，因此細胞質通常是指細胞膜包圍的除細胞核的重要結構成分，因此細胞質通常是指細胞膜包圍的除細胞核以外的物質。以外的物質。 細胞質中有如下重要的內含物細胞質中有如下重要的內含物: : 1 1、質粒；、質粒；2 2、核糖體；、核糖體；3 3、儲儲藏顆粒藏顆粒( (碳素儲藏顆粒、氮素儲藏顆粒、磷素儲藏顆粒碳素儲藏顆粒、氮素儲藏顆粒、磷素儲藏顆粒) )4 4、多種酶類和中間代謝物、各種營養(yǎng)物和大分子的單體等，多種酶類和中間代謝物、各種營養(yǎng)物和大分子的單體等，少數細菌還有氣泡或伴孢晶體等。

43、少數細菌還有氣泡或伴孢晶體等。 1、質粒控制細菌的某一遺傳、質粒控制細菌的某一遺傳性狀；性狀； 2、可作為基因轉移的載體。、可作為基因轉移的載體。1、質、質 粒粒 PlasmidProkaryotic cells have small extra-chromosomal genetic elements called plasmids.質粒是獨立存在于細菌染色體質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。外或附加在染色體上的遺傳物質。質粒的功能：質粒的功能：質粒通常不含有細胞初級質粒通常不含有細胞初級代謝的遺傳信息代謝的遺傳信息,而含有關而含有關于次級代謝的遺傳信息于次級代謝的遺傳

44、信息1、致育因子致育因子( (fertility factor, Ffertility factor, F因子或因子或F質粒質粒) ) 與大腸桿菌的接合作用與大腸桿菌的接合作用(conjugation)有關有關 攜帶攜帶F F質粒的菌株稱為質粒的菌株稱為F+ +菌株菌株（相當于雄性），（相當于雄性）， 無無F F質粒的菌株稱為質粒的菌株稱為F F- -菌株菌株( (相當于雌性相當于雌性) )。 F F質粒整合到宿主細胞染色體上的菌株稱為質粒整合到宿主細胞染色體上的菌株稱為高頻高頻重組菌株重組菌株（high frequence recombination, 簡稱簡稱Hfr)質粒的類型質粒的類型:

45、2 2、抗性因子、抗性因子( (resistance factor, R因子因子) ) 包括包括抗藥性和抗重金屬抗藥性和抗重金屬二大類，簡稱二大類，簡稱R質粒質粒。 帶帶R質粒質粒細菌有時對幾種抗生素或其它藥物呈現細菌有時對幾種抗生素或其它藥物呈現抗性。抗性。 例例R1質粒質粒(94kb)可使宿主對五種藥物具有抗性：可使宿主對五種藥物具有抗性：氯霉素氯霉素、鏈霉素鏈霉素、磺胺磺胺、氨芐青霉素氨芐青霉素、卡那霉素卡那霉素 并且負責這些抗性的基因是成簇地存在于并且負責這些抗性的基因是成簇地存在于R1抗抗性質粒上。性質粒上。 許多許多R質粒能使質粒能使宿主細胞宿主細胞對許多對許多金屬離子呈現抗性金屬

46、離子呈現抗性，包括碲包括碲(Te6+)、砷砷(As3+)、汞汞(Hg2+)、鎳鎳(Ni2+)、鈷鈷(Co2+)、銀銀(Ag+)、鎘鎘(Cd2+)等。等。 在腸道細菌中發(fā)現的在腸道細菌中發(fā)現的R質粒，約有質粒，約有25是抗汞離子是抗汞離子的，而銅綠假單胞菌中約占的，而銅綠假單胞菌中約占75。 3 3、ColCol質粒質粒含有編碼大腸菌素的基因含有編碼大腸菌素的基因 4 4、毒性質粒、毒性質粒具有編碼毒素的基因具有編碼毒素的基因5 5、代謝質粒代謝質粒 也稱降解質粒，攜帶有能降解某些物質的也稱降解質粒，攜帶有能降解某些物質的 酶的基因酶的基因 6 6、共生固氮質粒、共生固氮質粒攜帶有與固氮有關的基

47、因攜帶有與固氮有關的基因7 7、隱秘質粒隱秘質粒 不顯示任何表型效應，只有通過物理的不顯示任何表型效應，只有通過物理的方法檢測其存在方法檢測其存在 松弛型質粒松弛型質粒（relaxed plasmid)：質粒在宿主中可以有質粒在宿主中可以有10100個拷貝，也稱為高拷貝數質粒。個拷貝，也稱為高拷貝數質粒。嚴謹型質粒嚴謹型質粒(stringent plasmid)：質粒在每個宿主細胞中質粒在每個宿主細胞中只有只有14個拷貝，也叫低拷貝數質粒。個拷貝，也叫低拷貝數質粒。窄宿主范圍質粒窄宿主范圍質粒：質粒的復制起點較特異，只能在一種：質粒的復制起點較特異，只能在一種特定的宿主細胞中復制。特定的宿主細

48、胞中復制。廣宿主范圍質粒廣宿主范圍質粒：質粒的復制起點不太特異，可以在許：質粒的復制起點不太特異，可以在許多中細菌中復制。多中細菌中復制。質粒的特點：質粒的特點： 1 1、不親和性、不親和性 可以共存于同一細胞中的不同質粒彼此是親和的，可以共存于同一細胞中的不同質粒彼此是親和的，而不能共存于同一細胞的質粒彼此不親和，質粒而不能共存于同一細胞的質粒彼此不親和，質粒的這種特性稱為不親和性。的這種特性稱為不親和性。2 2、可消除性、可消除性 3 3、能自我復制，穩(wěn)定的遺傳、能自我復制，穩(wěn)定的遺傳 4 4、沒有質粒的細菌不能自發(fā)產生質粒、沒有質粒的細菌不能自發(fā)產生質粒, ,但可以通過轉但可以通過轉化、

49、轉導或接合作用獲得質粒化、轉導或接合作用獲得質粒 5 5、質粒可以攜帶供體細胞的、質粒可以攜帶供體細胞的DNADNA轉移。轉移。質粒的功能：質粒的功能：2 2、可作為基因轉移的載體。、可作為基因轉移的載體。1 1、質粒控制細菌的某一遺傳性狀；、質粒控制細菌的某一遺傳性狀； l細胞質中核糖核蛋白的顆粒狀物質細胞質中核糖核蛋白的顆粒狀物質l由核糖核酸由核糖核酸RNA(65%)和蛋白質和蛋白質(35%)組成組成l常以游離狀態(tài)或多聚核糖狀態(tài)分布于細胞質中常以游離狀態(tài)或多聚核糖狀態(tài)分布于細胞質中l(wèi)沉降系數沉降系數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、23

50、SrRNA和和34種蛋白質組成種蛋白質組成l30S亞基由亞基由16SrRNA和和21種蛋白質組成。種蛋白質組成。 l蛋白質的合成場所蛋白質的合成場所2 2、核糖體、核糖體( (ribosomes)ribosomes)3 3、儲藏顆粒、儲藏顆粒(reserve materials)貯藏物是一類由不同化學成分累積而成的不溶性貯藏物是一類由不同化學成分累積而成的不溶性沉淀顆粒，主要功能是貯存營養(yǎng)物。沉淀顆粒，主要功能是貯存營養(yǎng)物。1）碳素碳素儲藏顆粒儲藏顆粒聚聚-羥丁酸羥丁酸(poly-hydroxybutyrate, PHB)類脂性質的碳源類貯藏物類脂性質的碳源類貯藏物巨大芽孢桿菌（巨大芽孢桿菌（

51、Bacillus megaterium）在含乙酸或丁在含乙酸或丁酸的培養(yǎng)基中生長時，細胞內貯藏的酸的培養(yǎng)基中生長時，細胞內貯藏的PHB可達其干重可達其干重的的60%。多糖類貯藏物多糖類貯藏物在真細菌中以糖原為多在真細菌中以糖原為多糖原粒較小，不染色需用電鏡觀察，糖原粒較小，不染色需用電鏡觀察，用碘液染成褐色，可在光學顯微鏡下看到。用碘液染成褐色，可在光學顯微鏡下看到。糖原粒糖原粒淀粉粒淀粉粒有的細菌積累淀粉粒，用碘液染成深蘭色。有的細菌積累淀粉粒，用碘液染成深蘭色。2 2）氮素儲藏顆粒氮素儲藏顆粒 藻青素藻青素cyanophycin(藻青蛋白藻青蛋白)-)-藍細菌中內源性藍細菌中內源性氮素儲藏

52、顆粒氮素儲藏顆粒，同時兼有貯存能源的作用。同時兼有貯存能源的作用。3 3）磷素儲藏顆粒磷素儲藏顆粒 異染粒異染粒: :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, ,遇藍遇藍色染料染成紫紅色。色染料染成紫紅色。在含磷豐富的環(huán)境下形成。在含磷豐富的環(huán)境下形成。功能功能: 貯藏磷元素和能量，并可降低細胞的滲透壓貯藏磷元素和能量，并可降低細胞的滲透壓 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）的分枝多肽所構成，）的分枝多肽所構成，分子量在分子量在25000125000。Chromatium buderi很多真細菌在進行產能代謝或生物合成時很多真細菌在進行產能代謝或生物合

53、成時,常涉及對常涉及對還原性的硫化物如還原性的硫化物如H2S, 硫代硫酸鹽等的氧化。硫代硫酸鹽等的氧化。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,常在細胞內以折光性很常在細胞內以折光性很強的硫粒的形式積累硫元素。強的硫粒的形式積累硫元素。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,可被細菌重新利用可被細菌重新利用4 4）硫素儲藏顆粒）硫素儲藏顆粒4、氣泡（、氣泡（gas vocuoles） 許多光合營養(yǎng)型、無鞭毛運動的水生細菌中存在的充許多光合營養(yǎng)型、無鞭毛運動的水生細菌中存在的充滿氣體的泡囊狀內含物，大小為滿氣體的泡囊狀內含物，大小為0.21.0m75nm，內由數排柱形

54、小空泡組成，外有內由數排柱形小空泡組成，外有2nm厚的蛋白質膜包厚的蛋白質膜包裹。裹。功能：調節(jié)細胞功能：調節(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)物質營養(yǎng)物質（七）糖被：（七）糖被：一些細菌在生長過程中向細胞外分泌一種粘液性物質一些細菌在生長過程中向細胞外分泌一種粘液性物質, ,當這種粘液很濃時當這種粘液很濃時, ,用特殊的染色方法染色后在顯微鏡用特殊的染色方法染色后在顯微鏡下可見其結構下可見其結構, , 這種結構稱為這種結構稱為莢膜莢膜, , 當粘液很稀時當粘液很稀時, , 用莢膜染色無法看到其構造用莢膜染色無法看到其構造, , 故稱為

55、故稱為粘液層粘液層。包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質。包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質。按其有無固定層次、層次厚薄可細分為：按其有無固定層次、層次厚薄可細分為：莢膜莢膜（capsule）、粘液層）、粘液層(slimelayer)和菌膠團和菌膠團(zoogloea) 許多有莢膜或液層的細菌相互連接成較大的群許多有莢膜或液層的細菌相互連接成較大的群體，這種較大的群體稱為體，這種較大的群體稱為菌膠團菌膠團。益益 處處：1)1)腸膜狀明串珠菌能用蔗糖合成大量的莢腸膜狀明串珠菌能用蔗糖合成大量的莢膜物質膜物質葡聚糖，葡聚糖是生產右旋糖酐的原料，而葡聚糖，葡聚糖是生產右旋糖酐的

56、原料，而右旋糖酐是制作代血漿的主要成分。莢膜作為代血漿的右旋糖酐是制作代血漿的主要成分。莢膜作為代血漿的生產原料。生產原料。2) 2) 野油菜黃單胞菌的粘液層可提取胞外多野油菜黃單胞菌的粘液層可提取胞外多糖糖黃原膠，作石油鉆井液添加劑黃原膠，作石油鉆井液添加劑。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，導致粘性面包、粘性牛奶產生污染食品，導致粘性面包、粘性牛奶產生影響制糖生產影響制糖生產 增加糖液粘度，影響過濾速度，對生增加糖液粘度，影響過濾速度，對生產造成損失。產造成損失。 莢膜的益處和害處莢膜的益處和害處糖被（糖被（glycocalyx）2）特點）特點（1）主要成分是多

57、糖、多肽或蛋白質，尤以多糖居多。）主要成分是多糖、多肽或蛋白質，尤以多糖居多。 經特殊的莢膜染色，特別是負染色（又稱背景染色）經特殊的莢膜染色，特別是負染色（又稱背景染色） 后可在光學顯微鏡清楚地觀察到它的存在。后可在光學顯微鏡清楚地觀察到它的存在。（2）產生糖被是微生物的一種遺傳特性，其菌落特征及血）產生糖被是微生物的一種遺傳特性，其菌落特征及血 清學反應是是細菌分類鑒定的指標之一。清學反應是是細菌分類鑒定的指標之一。（3）莢膜等并非細胞生活的必要結構，但它對細菌在環(huán)境）莢膜等并非細胞生活的必要結構，但它對細菌在環(huán)境 中的生存有利。中的生存有利。（4）細菌糖被與人類的科學研究和生產實踐有密）

58、細菌糖被與人類的科學研究和生產實踐有密切的關系。切的關系。 S型菌落：有莢膜的細菌形成的菌落表面光滑型菌落：有莢膜的細菌形成的菌落表面光滑R型菌落：沒有莢膜的細菌形成的菌落表面粗糙型菌落：沒有莢膜的細菌形成的菌落表面粗糙（3）功）功 能能1. 保護細菌免受干燥的影響；保護細菌免受干燥的影響；2. 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；3. 與病原菌的毒性密切相關；與病原菌的毒性密切相關；4. 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，抗噬菌體吸附 5. 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

59、受重金屬離子的毒害6. 表面附著作用表面附著作用7. 細菌間的信息識別作用細菌間的信息識別作用8. 堆積代謝廢物堆積代謝廢物 l 一些原核微生物含有由蛋白質或糖蛋白亞單位組成的一些原核微生物含有由蛋白質或糖蛋白亞單位組成的晶格狀結構覆蓋在細胞表層。晶格狀結構覆蓋在細胞表層。 l在古菌中普遍存在，在有一些古菌中作為細胞壁存在在古菌中普遍存在，在有一些古菌中作為細胞壁存在 l目前主要功能仍不清楚，作為細胞的外界面直接與環(huán)目前主要功能仍不清楚，作為細胞的外界面直接與環(huán)境接觸，因此它至少起到了一個外部滲透屏障的功能，境接觸，因此它至少起到了一個外部滲透屏障的功能，允許小分子的物質進入細胞但屏蔽掉一些大

60、分子物質。允許小分子的物質進入細胞但屏蔽掉一些大分子物質。晶狀樣細胞表面層晶狀樣細胞表面層 S-層層（crystalline Surface Layers ）(S-Layers)1.1.鞭毛鞭毛 鞭毛是細菌的運動器官，它是一根中空的管狀鞭毛是細菌的運動器官，它是一根中空的管狀蛋白質絲。由三條線狀的蛋白質亞基圍繞著一蛋白質絲。由三條線狀的蛋白質亞基圍繞著一個中空的核心組裝成螺旋鏈。個中空的核心組裝成螺旋鏈。生長在某些細菌體表的長絲狀、波曲的生長在某些細菌體表的長絲狀、波曲的蛋白質附屬物蛋白質附屬物（九）鞭毛（九）鞭毛（flagellum）和菌毛（）和菌毛（pilus） G-細菌鞭毛的基體由細菌鞭