第一章 原核生物PPT.ppt

产 芽 孢 细 菌 芽孢囊：是产芽孢菌的营养细胞外壳 芽 孢 孢外壁：主要含脂蛋白，透性差(有的无) 芽孢衣：主要含疏水性角蛋白，抗酶解、抗药物，多价阳 离子难通过 皮层：主要含芽孢肽聚糖及DPA-Ca，体积较大，渗透 压高，含水量大 核心 芽孢壁：含肽聚糖，可发展成新的细胞壁 芽孢质膜：含磷脂、蛋白质，可发展为新细胞的膜 芽孢质：含DPA-Ca、核糖体、RNA和酶类 核区：含DNA 芽孢的形成(了解） 1.轴丝形成，两个核区中的核物质浓缩并融合成丝状结构——轴丝； 2.前芽孢隔膜形成，细胞膜内陷，向心延伸，产生隔膜； 3.前芽孢的双层隔膜形成，芽孢抗辐射率提高； 4.皮层形成，在两层隔膜间填充肽聚糖后，合成DPA 2,6—吡啶二羧酸（DPA） ，累积钙离子，开始形成皮层。此时折光率提高。 5.芽孢衣合成结束 6.皮层合成完成，芽孢成熟。抗热性出现。 7.芽孢囊裂解，芽孢游离外出。 芽孢的萌发： 由休眠状态的芽孢变成营养状态细菌的过程，称为芽孢的萌发，包括活化(activation)、出芽(germination)和生长(outgrowth)三个具体阶段。 芽孢衣中富含半胱氨酸的蛋白质的三维空间结构发生可逆性变化，从而使芽孢的透性增加，随之促进与发芽有关的蛋白酶活动。接着，芽孢衣上的蛋白质逐步降解，外界阳离子不断进入皮层，于是皮层发生膨胀、溶解和消失。接着外界的水分不断进入芽孢的核心部位，使核心膨胀、各种酶类活化，并开始合成细胞壁。 芽孢的耐热机制 芽孢与母细胞相比不论化学组成、细微结构、生理功能等方面都完全不同 渗透调节皮层膨胀学说 芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差 皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取芽孢核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。 核心部分的细胞质却变得高度失水， 因此，具极强的耐热性。 芽孢的耐热机制 渗透调节皮层膨胀学说 DPA(吡啶2，6-二羧酸)-Ca 稳定芽孢中的生物大分子 小分子酸溶性结合蛋白对DNA的稳定作用 思考题： 研究细菌的芽孢有何意义？ 研究芽孢的意义 ①是细菌分类鉴定中的重要形态指标。 ②用于菌种的筛选。 ③有利于菌种的保藏。 ④衡量灭菌手段的重要指标。 肉类：肉毒梭菌； 外科器材：破伤风梭菌和产气荚膜梭菌； 实验室和发酵工业：嗜热脂肪芽孢杆菌； 伴孢晶体（parasporal crystal） 少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体——δ内毒素，称为伴孢晶体。 伴孢晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，因而可将这类产伴孢晶体的细菌制成有利于环境保护的生物农药——细菌杀虫剂。 特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。 glycocalyx endospore flagella fimbriae Sex-pili 细菌的特殊构造 1、糖被 (glycocalyx) 包被于细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。 糖被的有无、厚薄除与菌种的遗传性相关外，还与环境尤其是营养条件密切相关。 糖被是分类特征之一。但并非细胞绝对必要的结构，失去糖被的菌株也能正常生长。 荚膜 荚膜 (capsule) 厚约200nm，相对稳定的附于细胞壁外，与细胞结合力差，液 体振荡培养可得 粘液层（slimelayer) 有些细菌不产生荚膜，其细胞表面仍分泌粘性多糖，疏松地附着在细胞壁表面，与外界没有明显边界，可向周围环境扩散，增加培养基粘度，这种类型的粘性物质层叫粘液层 菌胶团（zoogloea) 有的细菌荚膜物质互相融合，连为一体，若干细菌按一定的排列方式互相粘集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团，叫做菌胶团 糖被的成分 糖被的主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。 糖被的功能 保护作用 贮藏养料 表面附着作用 作为透性屏障或（和）离子交换系统，可保护细菌免受重金属离子的毒害 细菌间的信息识别作用 积累代谢废物 与生产实践的关系 1）用于菌种鉴定； 2）用作药物和生化试剂； 3）用作工业原料； 4）用于污水的生物处理 ； 5）有些细菌的糖被会给人类带来有害作用。 例1：对酒类、牛乳、面包以及糖生产污染后可导致产量降低。 例2：链球菌引的“龋齿”危害人的健康。 鞭毛（flagellum) 生长在某些细菌体表的长丝状、波曲形的蛋白质附属物。其数目为一至数十根，具有运动功能。鞭毛是细菌最重要的运动结构。 原核生物的典型鞭毛 长度为15-20微米，直径0.01-0.02微米。观察鞭毛最直接的方法是利用电子显微镜。采用特殊的鞭毛染色法也可用光学显微镜观察。 如何判断细菌是否具有鞭