第二章原核微生物的細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能詳解演示文稿

第二章原核微生物的細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能詳解演示文稿當(dāng)前第1頁\共有68頁\編于星期五\22點優(yōu)選第二章原核微生物的細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能當(dāng)前第2頁\共有68頁\編于星期五\22點3第一節(jié)、細(xì)菌

細(xì)菌的主要特點：

細(xì)胞細(xì)而短結(jié)構(gòu)簡單細(xì)胞壁堅韌(區(qū)別于螺旋體)以二等分裂方式進(jìn)行繁殖一、細(xì)胞形態(tài)二、細(xì)胞構(gòu)造與功能三、繁殖方式四、常見細(xì)菌當(dāng)前第3頁\共有68頁\編于星期五\22點4基本形態(tài)

①球菌

單球菌、雙球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌、鏈球菌等。

②桿菌

短桿狀、棒桿狀、梭狀、月亮狀等。

③螺旋菌

弧菌（螺旋不滿一環(huán)）和螺菌（螺旋滿2～6環(huán)，小的堅硬的螺旋狀細(xì)菌）。

一、細(xì)胞形態(tài)當(dāng)前第4頁\共有68頁\編于星期五\22點5二、細(xì)菌細(xì)胞構(gòu)造與功能1、細(xì)胞壁2、細(xì)胞膜3、細(xì)菌染色體與質(zhì)粒DNA4、芽孢5、細(xì)胞壁以外的結(jié)構(gòu)當(dāng)前第5頁\共有68頁\編于星期五\22點6（1）革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁

以金黃色葡萄球菌為代表。

G＋細(xì)菌細(xì)胞壁特點:①細(xì)胞壁厚（20～80nm，40層）②由肽聚糖層構(gòu)成一般含90%肽聚糖和10%的磷壁酸。1.細(xì)胞壁革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁當(dāng)前第6頁\共有68頁\編于星期五\22點7G＋細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前第7頁\共有68頁\編于星期五\22點8G+菌肽聚糖的結(jié)構(gòu)G+菌肽聚糖組成：

①雙糖單位；②四肽尾；③肽橋連接當(dāng)前第8頁\共有68頁\編于星期五\22點9由一個N-乙酰葡糖胺“G”與另一個N-乙酰胞壁酸“M”通過β-1，4糖苷鍵連接而成。①雙糖單位N-乙酰胞壁酸為原核微生物所特有；四肽尾連接在N-乙酰胞壁酸上，通過肽鍵連接；溶菌酶溶菌酶作用位點自溶酶自溶酶作用位點自溶酶當(dāng)前第9頁\共有68頁\編于星期五\22點10②四肽尾金黃色葡萄球菌的四肽尾（四肽側(cè)鏈）為L-AlaD-GluL-LysD-Ala，其中有兩個D型氨基酸，有保護(hù)作用。當(dāng)前第10頁\共有68頁\編于星期五\22點11③肽橋肽聚糖的多樣性主要體現(xiàn)在肽橋上金黃色葡萄球菌的肽橋為甘氨酸五肽，連接前后兩個四肽尾，起橋梁作用當(dāng)前第11頁\共有68頁\編于星期五\22點12G+菌的網(wǎng)格緊密當(dāng)前第12頁\共有68頁\編于星期五\22點13

以大腸桿菌為例

①細(xì)胞壁?。s10nm）②由外膜和肽聚糖層（2-3nm，1-2層）組成。外膜：由脂多糖、磷脂和蛋白質(zhì)組成。肽聚糖層：位于外膜之內(nèi)（2）革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁當(dāng)前第13頁\共有68頁\編于星期五\22點14G-菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)當(dāng)前第14頁\共有68頁\編于星期五\22點15①雙糖單位

②四肽尾第3個氨基酸是內(nèi)消旋的二氨基庚二酸（m-DAP）。G-細(xì)菌的肽聚糖單體當(dāng)前第15頁\共有68頁\編于星期五\22點16③無肽橋，前一個單體四肽尾的第4個氨基酸D-Ala的羧基與后一個單體四肽尾的第3個氨基酸內(nèi)消旋二氨基庚二酸（m-DAP）的氨基直接連接。

G－細(xì)菌的肽聚糖單體當(dāng)前第16頁\共有68頁\編于星期五\22點17G-與G+菌四肽尾連接方式的差別當(dāng)前第17頁\共有68頁\編于星期五\22點18肽聚糖的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較為疏松。由于單體間交聯(lián)度低，

G-菌的網(wǎng)格較稀由于單體間交聯(lián)度高，

G+菌的網(wǎng)格較密G-與G+菌交聯(lián)度的差別當(dāng)前第18頁\共有68頁\編于星期五\22點19G－細(xì)菌細(xì)胞壁的內(nèi)層成分是（

）競賽練習(xí)題A.磷脂B.脂多糖C.肽聚糖

D.脂蛋白答案：C20．某些細(xì)菌的細(xì)胞壁中含有脂多糖成分，它屬于：（單選1分）2013全國聯(lián)賽試題A．外毒素B．內(nèi)毒素C．類毒素D．抗毒素使細(xì)菌細(xì)胞壁堅韌的成分是競賽練習(xí)題（1）脂多糖

（2）磷壁酸

（3）肽聚糖

（4）脂蛋白答案：3答案：B當(dāng)前第19頁\共有68頁\編于星期五\22點20

染色步驟：

①結(jié)晶紫初染②碘液媒染③乙醇脫色④沙黃（紅色染料）復(fù)染（3）革蘭氏染色步驟及原理當(dāng)前第20頁\共有68頁\編于星期五\22點21革蘭氏染色的機制陽性菌的細(xì)胞壁厚和其分子交聯(lián)度較緊密；乙醇溶解陰性菌的類脂；乙醇脫色是關(guān)鍵步驟，可區(qū)分陽性菌與陰性菌結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分的差別。當(dāng)前第21頁\共有68頁\編于星期五\22點22（4）細(xì)胞壁的功能維持細(xì)胞形態(tài)和提高機械強度宿主菌的形態(tài)變化細(xì)胞的生長、分裂和鞭毛運動所必需原生質(zhì)體當(dāng)前第22頁\共有68頁\編于星期五\22點23細(xì)胞壁的功能機械屏障（MW>800）肽聚糖的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)以及外膜抗原性和致病性LPS（脂多糖）噬菌體的侵染位點T3、T7的受體—LPS細(xì)菌特有的細(xì)胞壁

重要抗生素的敏感性

存在D型氨基酸當(dāng)前第23頁\共有68頁\編于星期五\22點24④支原體在進(jìn)化過程中獲得的無壁的原核微生物。（5）缺壁細(xì)菌①L型細(xì)菌某些在實驗室或宿主體內(nèi)，通過自發(fā)突變，形成細(xì)胞壁缺陷的突變菌株。②原生質(zhì)體在人為條件下（用溶菌酶或青霉素）處理G＋細(xì)菌，獲得的無壁細(xì)胞。③球狀體在人為條件下，處理G－菌，獲得的殘留部分細(xì)胞壁的細(xì)胞。細(xì)胞壁具有重要功能，但非生命活動所必須，四類缺壁細(xì)菌在理論和實踐上有著重要意義。當(dāng)前第24頁\共有68頁\編于星期五\22點25（5）缺壁細(xì)菌自然界中無細(xì)胞壁的一類細(xì)菌是（）競賽練習(xí)題（1）螺旋體

（2）立克次氏體

（3）支原體

（4）衣原體答案：3當(dāng)前第25頁\共有68頁\編于星期五\22點26生理功能：①與細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物運輸有關(guān)②與維持細(xì)胞正常滲透壓有關(guān)③與細(xì)胞壁和莢膜成分的合成有關(guān)④是鞭毛的著生部位和供能部位⑤是細(xì)胞的產(chǎn)能場所2、細(xì)胞膜與真核生物的細(xì)胞膜相比較，蛋白質(zhì)含量高，功能較多當(dāng)前第26頁\共有68頁\編于星期五\22點27大腸桿菌細(xì)胞中電子傳遞和氧化磷酸化發(fā)生在()2012年全國生物聯(lián)賽試題DA．線粒體內(nèi)膜上

B．類囊體膜上

C．細(xì)胞基質(zhì)中

D．質(zhì)膜上答案：D當(dāng)前第27頁\共有68頁\編于星期五\22點28細(xì)菌染色體（bacteriachromosome）：①又稱擬核，無核膜，在細(xì)胞中呈無定形的核區(qū)。②部分是環(huán)狀雙鏈DNA分子，還含有少量類組蛋白和RNA。③一般為單倍體，只在染色體復(fù)制時呈二倍體。④負(fù)責(zé)編碼細(xì)菌必要的遺傳信息。

3、細(xì)菌染色體與質(zhì)粒DNA當(dāng)前第28頁\共有68頁\編于星期五\22點29

①染色體外DNA②也是雙鏈環(huán)狀DNA分子

③分子大小約為103～105bp④每個細(xì)胞中有1個，幾個或很多個。⑤負(fù)責(zé)編碼細(xì)菌非必要遺傳信息如性別、抗藥性等。質(zhì)粒DNA（plasmidDNA）當(dāng)前第29頁\共有68頁\編于星期五\22點30

某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期，在其細(xì)胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低，抗逆性極強的休眠體，稱為芽孢。一個營養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)僅形成一個芽孢，而一個芽孢萌發(fā)，也僅形成一個營養(yǎng)細(xì)胞，故芽孢不具繁殖功能。4、芽孢當(dāng)前第30頁\共有68頁\編于星期五\22點31

①芽孢衣含疏水角蛋白，具有抗酶解，抗藥物作用，多價陽離子難于通過。②皮層含芽孢肽聚糖及吡啶二羧酸鈣鹽（DPA-Ca鹽），體積大，滲透壓高。③核心由芽孢壁、芽孢質(zhì)膜、芽孢質(zhì)和核區(qū)組成，含水量極低，有利于抗熱和抗化學(xué)藥物。（1）芽孢的構(gòu)造當(dāng)前第31頁\共有68頁\編于星期五\22點32芽孢結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前第32頁\共有68頁\編于星期五\22點33細(xì)菌芽孢的抗熱性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其營養(yǎng)體的抗熱性。一般細(xì)菌的營養(yǎng)細(xì)胞不能經(jīng)受70℃以上高溫，而它們的芽孢卻具有極高的抗熱性，例如肉毒梭菌必須在121℃，10min才能殺死它。（2）芽孢的抗熱性滅菌的指標(biāo)：嗜熱脂肪芽孢桿菌121℃，15min當(dāng)前第33頁\共有68頁\編于星期五\22點34至今尚無公認(rèn)解釋，較新的滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說認(rèn)為：由于芽孢衣對多價陽離子和水分的透性差和皮層的離子強度高，因此使皮層處于高滲狀態(tài)，從核心吸水，核心高度失水，因而產(chǎn)生極強的抗熱性。DPA—Ca2+：與DPA的螯合會使芽孢中的生物大分子形成一種穩(wěn)定而耐熱的凝膠。芽孢抗熱性機理當(dāng)前第34頁\共有68頁\編于星期五\22點35在細(xì)菌中與抗熱、抗紫外線和抗化學(xué)物質(zhì)有關(guān)的結(jié)構(gòu)是（）。2009年全國生物聯(lián)賽試題AA．芽孢

B．莢膜

C．細(xì)胞壁

D．包含體答案：A下列關(guān)于芽孢敘述正確的是（

）競賽練習(xí)題（1）通常在對數(shù)生長期產(chǎn)生；（2）通常在脅迫條件下產(chǎn)生；（3）芽孢皮層含水量較低；（4）是細(xì)菌的繁殖體。答案：23當(dāng)前第35頁\共有68頁\編于星期五\22點36

少數(shù)芽孢桿菌，例如蘇云金芽孢桿菌在其形成芽孢的同時，在芽孢旁邊形成一個菱形的堿溶性蛋白質(zhì)晶體（δ內(nèi)毒素）稱為伴孢晶體。它對200多種昆蟲尤其是鱗翅目的幼蟲和動、植物線蟲具有毒殺作用，可作為“Bt”細(xì)菌殺蟲劑。

δ內(nèi)毒素本身不具毒性，需經(jīng)昆蟲腸液分解才能轉(zhuǎn)化為有活性的毒素。

（3）伴孢晶體當(dāng)前第36頁\共有68頁\編于星期五\22點37

伴孢晶體蘇云金桿菌作為生物農(nóng)藥的主要有效成分是（）競賽練習(xí)題（1）細(xì)胞外(內(nèi))毒素（2）細(xì)胞壁（3）芽孢（4）伴孢晶體答案：4當(dāng)前第37頁\共有68頁\編于星期五\22點38（1）莢膜在某些細(xì)菌細(xì)胞壁外具有一層厚度不定的膠狀物質(zhì)，稱為莢膜。莢膜的成分：

多糖，多肽或蛋白質(zhì)，其中以多糖居多。5、細(xì)胞壁以外的結(jié)構(gòu)當(dāng)前第38頁\共有68頁\編于星期五\22點39

②貯藏養(yǎng)料，以備營養(yǎng)缺乏時利用；③滲透屏障，保護(hù)細(xì)胞免受毒害；④表面附著；⑤堆積代謝廢物。莢膜的生理功能①抗干燥，抗吞噬。例如有莢膜的肺炎球菌具有抗致病性強。肺炎雙球菌的莢膜當(dāng)前第39頁\共有68頁\編于星期五\22點40關(guān)于莢膜的敘述，下列哪一項是正確的？（）（1）與分裂有關(guān)；（2）與運動有關(guān)；（3）與致病力有關(guān)；（4）與接合有關(guān)。答案：C當(dāng)前第40頁\共有68頁\編于星期五\22點41

在某些細(xì)菌體表生長著長絲狀、波曲的蛋白質(zhì)附屬物，稱為鞭毛，一般為一至數(shù)十根。其功能是負(fù)責(zé)運動。

（2）鞭毛鞭毛由3部分組成：

①基體—馬達(dá)；②鉤形鞘—萬能轉(zhuǎn)向關(guān)節(jié)；③鞭毛絲—螺旋槳G＋菌鞭毛構(gòu)造與G－菌雖略有差別，但基本相同。當(dāng)前第41頁\共有68頁\編于星期五\22點42細(xì)菌在演化過程中形成的某些特殊結(jié)構(gòu)，有助于自身向營養(yǎng)物質(zhì)移動或逃避有害刺激的是：(

)2008年全國生物聯(lián)賽試題

A鞭毛

B菌毛

C莢膜

D芽孢答案：A當(dāng)前第42頁\共有68頁\編于星期五\22點43在細(xì)菌的體表生長著纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)附屬物，稱為菌毛。

功能：使菌體附著在物體的表面。例如某些革蘭氏陰性致病菌利用菌毛粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道的粘膜上，使宿主致病。（3）菌毛當(dāng)前第43頁\共有68頁\編于星期五\22點44

菌毛當(dāng)前第44頁\共有68頁\編于星期五\22點45其構(gòu)造和成分與菌毛基本相同，但比菌毛長，一般僅一至少數(shù)幾根。通常見于革蘭氏陰性細(xì)菌的雄性菌株的菌體表面。功能：在細(xì)菌接合過程中，性菌毛的游離端與雌性菌株接觸，通過收縮作用，使雄性菌株與雌性菌株緊密相連。

（4）性菌毛當(dāng)前第45頁\共有68頁\編于星期五\22點46

1.無性繁殖絕大多數(shù)細(xì)菌以裂殖方式進(jìn)行步驟為：①染色體復(fù)制②隔膜及隔壁形成③兩個子細(xì)胞分離

2.有性繁殖少數(shù)細(xì)菌能進(jìn)行接合生殖，但頻率極低。（三）繁殖方式當(dāng)前第46頁\共有68頁\編于星期五\22點47第二節(jié)、放線菌一、放線菌概述二、菌絲形態(tài)三、繁殖方式當(dāng)前第47頁\共有68頁\編于星期五\22點48一、放線菌概述菌落呈放射狀；可形成分枝菌絲，單細(xì)胞，以孢子繁殖為主；游動放線菌的鞭毛與細(xì)菌鞭毛結(jié)構(gòu)相似。

細(xì)胞壁組成與細(xì)菌類似（含肽聚糖、磷壁酸、DAP）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌基本相同，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)無細(xì)胞器的分化；沒有核膜

概念的演變：介于細(xì)菌與絲狀真菌之間

絲狀的革蘭氏陽性菌當(dāng)前第48頁\共有68頁\編于星期五\22點49①放線菌是一類具有重要經(jīng)濟(jì)價值的微生物：除青霉素和頭孢霉素等少數(shù)抗生素外，大多數(shù)抗生素都是放線菌產(chǎn)生的。

②產(chǎn)生某些維生素和酶類。③在自然界物質(zhì)循環(huán)中也起著重要作用。④少數(shù)放線菌也能引起人、動物和植物病害。⑤陸生性較強放線菌概述

當(dāng)前第49頁\共有68頁\編于星期五\22點50

大多數(shù)的放線菌由發(fā)達(dá)分支狀的菌絲組成。菌絲直徑為0.5～1μm，菌絲可分為：

1.基內(nèi)菌絲向基質(zhì)的四周表面和內(nèi)層伸展，具有吸收營養(yǎng)和排泄廢物的功能。

2.氣生菌絲基內(nèi)菌絲向空間分化形成氣生菌絲。

3.孢子絲通過橫隔分裂產(chǎn)生成串分生孢子而形成孢子絲。有直、波曲、鉤狀和螺旋狀等。有互生、叢生和輪生等。

孢子和孢子絲的形態(tài)特征是放線菌重要鑒定指標(biāo)。二、菌絲形態(tài)當(dāng)前第50頁\共有68頁\編于星期五\22點51放線菌的菌絲分化當(dāng)前第51頁\共有68頁\編于星期五\22點52在放線菌的發(fā)育過程中，吸收水分和營養(yǎng)的器官是（

）競賽練習(xí)題（1）基質(zhì)菌絲

（2）氣生菌絲

（3）孢子絲

（4）孢子答案：1當(dāng)前第52頁\共有68頁\編于星期五\22點53

1.分生孢子細(xì)胞膜內(nèi)陷，形成完整橫隔膜，把孢子絲分割成許多分生孢子。

2.孢子囊孢子少數(shù)游動放線菌可在基內(nèi)或氣生菌絲形成孢子囊，內(nèi)生孢子囊孢子，成熟后孢子囊破裂，釋放大量孢子囊孢子。

3.菌絲斷裂諾卡氏菌屬容易斷裂為球狀或桿狀細(xì)胞三、繁殖方式當(dāng)前第53頁\共有68頁\編于星期五\22點54第三節(jié)、支原體、立克次氏體、衣原體一、支原體二、立克次氏體三、衣原體當(dāng)前第54頁\共有68頁\編于星期五\22點55一、支原體菌落小，并呈特征性的“油煎蛋”型。一類無細(xì)胞壁、較小的原核生物。

純培養(yǎng)呈多形態(tài)可通過細(xì)菌濾器對滲透壓敏感，而對抑制細(xì)胞壁合成的抗生素如青霉素等不敏感?？稍谂囵B(yǎng)基表面滑移當(dāng)前第55頁\共有68頁\編于星期五\22點56支原體的特點有些是人及家畜的病原菌、植物的病原菌、組織培養(yǎng)液中的污染菌。細(xì)胞質(zhì)中含有大量核糖體和RNA，故對抑制蛋白質(zhì)合成的抗生素（如紅霉素、四環(huán)素等）敏感?；蚪M為dsDNA，分子量小，通常僅為E.coli的1/5～1/2。最小的可獨立生長的微生物，營養(yǎng)要求苛刻。

需用含膽甾醇、血清、酵母膏等營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，才能生長。當(dāng)前第56頁\共有68頁\編于星期五\22點57細(xì)胞膜含甾醇，這是其它原核生物所罕見。支原體的特點培養(yǎng)基含膽甾醇一般以二等分裂方式進(jìn)行繁殖，少數(shù)可通過菌絲斷裂或出芽繁殖。當(dāng)前第57頁\共有68頁\編于星期五\22點58

二、立克次氏體立克次氏體（Rickettsia）是一類專性寄生于真核細(xì)胞內(nèi)的原核微生物。體內(nèi)酶系不完全。細(xì)胞膜疏松，細(xì)胞內(nèi)容物易漏出，一旦離開寄主，則易死亡。

由于長期適應(yīng)的結(jié)果，立克次氏體形成了一種必須從一種宿主傳至另一宿主的特殊生活方式，主要以節(jié)肢動物（虱、蜱、螨等）為媒介，寄生在它們的消化道表皮細(xì)胞中，然后通過節(jié)肢動物叮咬和排泄物傳播給人和其他動物。當(dāng)前第58頁\共有68頁\編于星期五\22點59立克次氏體有細(xì)胞壁，含肽聚糖。細(xì)胞較大，約0.3～0.6×0.8～2μm之間。一般不能通過細(xì)菌濾器。繁殖方式：在寄主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行二等分裂立克次氏體是人的斑疹傷寒、恙蟲熱、Q熱等疾病的病原體。當(dāng)前第59頁\共有68頁\編于星期五\22點60立克次氏體的生理特點對磺胺、抗生素（如青霉素、四環(huán)素等）敏感。對熱敏感，通常在56℃以上處理30min即被殺死。當(dāng)前第60頁\共有68頁\編于星期五\22點61三、衣原體衣原體（Chlamydia）是一類在真核細(xì)胞內(nèi)營寄生生活、小型的原核生物。我國微生物學(xué)家湯飛凡等首先分離出沙眼衣原體，發(fā)現(xiàn)重要病原體的第一個中國人。當(dāng)前第61頁\共有68頁\編于星期五\22點62衣原體的特點細(xì)胞形態(tài)：細(xì)胞較小，可通過細(xì)菌濾器。細(xì)胞構(gòu)造：①有細(xì)胞壁，但無肽聚糖，為G—菌；②基因組小，僅為大腸桿菌的1/4；

③胞內(nèi)有RNA和核糖體；④細(xì)胞缺乏產(chǎn)能系統(tǒng)—能量寄生物。當(dāng)前第62頁\共有68頁\編于星期五\22點63衣原體的特點1、衣原體對抑制細(xì)菌的抗生素及其些藥物（如青霉素、磺胺等）敏