第二章原核微生物形态、构造及功能PPT.ppt

1、原核(nucleoid) 细菌的DNA在细胞质中为单个环状染色体、双链结构，无核膜包围，在电子显微镜中常可看到细胞内分离的核区，称为拟核。 细菌的DNA位于细胞质中，由一个染色体构成，不同种的细菌之间染色体大小不同。其DNA是环状、致密超螺旋，与组蛋白相类似的蛋白质结合。古细菌的染色体和细菌的染色体类似 ，一个单个环状的DNA分子，大小通常小于大肠杆菌的DNA。 Prokaryotic Cell (Bacillus megaterium) Electron Micrograph of Nucleoid DNA 2、质粒 (p1asmids) 某些细菌还含有染色体外的小分子环状DNA称作质粒。其上携带的基因对细菌正常生活并非必需，但在某些情况下对细胞有利，如抗生素抗性质粒。 质粒常以不同大小的环状双螺旋存在，它可以独立复制，也可整合到染色体上。可携带外源DNA片段共同复制并转移，为基因工程中的重要运载(载体)工具。 ①致育因子(fertility factor, F因子) 又称F质粒，一种与大肠杆菌的有性生殖现象（接合作用）有关质粒。携带F质粒的菌株称为F+菌株（相当于雄性），无F质粒的菌株称为F-菌株(相当于雌性)。F质粒整合到宿主细胞染色体上的菌株称为高频重组菌株（high frequence recombination, 简称Hfr) 质粒的类型 由于F因子能以游离状态(F+)和以与染色体相结合的状态(Hfr)存在于细胞中，所以又称之为附加体(episome)。 F质粒在大肠杆菌的接合作用(conjugation)中起主要作用。 当Hfr菌株上的F因子通过重组回复成自主状态时，有时可将其相邻的染色体基因一起切割下来， 而成为携带某一染色体基因的F因子，例如F-lac、F-gal、F-pro等。因此，将这些携带不同基因的F因子统称为F’，带有这些F’因子的菌株也常用F’表示。 G-细菌细胞壁外膜的基本成分是脂多糖，此外还有磷脂、多糖和蛋白质。 外膜被分为脂多糖层（外）、磷脂层（中）、脂蛋白层（内）。 Structure of a Gram-Negative Cell Wall 脂多糖（LPS, lipopolysaccharide)：它是革兰氏阴性细菌特有的结构，是位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚（8~10nm）的类脂多糖类物质。 它是由类脂A、核心多糖和O-特异侧链三部分组成。 脂多糖的主要功能： 是革兰氏阴性细菌致病物质——内毒素的物质基础； 与磷壁酸相似，也有吸附Mg2+、Ca2+等阳离子以提高这些离子在细胞表面的浓度的作用； 由于LPS结构的变化，决定了革兰氏阴性菌细胞表面抗原决定簇的多样性； 是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体； 具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能。 肽聚糖层 G-细菌细胞壁肽聚糖层很薄，约有2－3nm 厚。它与外膜的脂蛋白层相连。 a.肽尾的第3个氨基酸为内消旋二氨基庚二酸（m-DAP)；只在原核微生物细胞壁上发现）。 b.没有特殊的肽桥，其前后两个单体间的联系仅由甲肽尾的第4个氨基酸—D-丙氨酸的羧基与乙肽尾第3个氨基酸—m-二氨基庚二酸的氨基直接连接而成。 其结构单体与革兰氏阳性细菌基本相同，差别仅在于： 周质空间 周质空间(periplasmic space，即壁膜间隙)是革兰氏阴性细菌细胞膜与外膜两膜之间的一个透明的区域。 周质空间含有与营养物运输和营养物进入有关的蛋白质，如营养物进入细胞的蛋白；营养物运输的酶，如蛋白[水解]酶；细胞防御有毒化合物的酶，如破坏青霉素的?-内酰胺酶。革兰氏阳性细菌以上这些酶常分泌到胞外周围，革兰氏阴性细菌则依靠它的外膜，保持这些酶与菌的紧密结合。 G+与G-菌的细胞壁的特征比较 3、细菌细胞壁的生理功能 a.固定细胞外形； b.协助鞭毛运动； c.保护细胞免受外力的损伤（例如革兰氏阳性细菌可抵御15~25个大气压的渗透压，革兰氏阴性细菌为5~10个大气压）； d.为正常细胞分裂所必须； e.阻拦有害物质进入细胞（如革兰氏阴性细菌细胞壁可阻拦分子量超过800的抗生素透入）； f.与细菌的抗原性、致病性（如内毒素）和对噬菌体的敏感性密切相关； 1、概 念 2、成分与结构 3、功 能 4、内膜结构 （二）细胞膜 细胞质膜（cytoplasmic membrane），简称质膜（plasma membrane），是围绕细胞质外的双层膜结构，使细胞具有选择吸收性能，控制物质的吸收与排放，也是许多生化反应的重要部位。 原