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结构与功能课件第1页/共46页第2页/共46页2）颗粒状贮藏物(reserve materials)：贮藏物： 不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能：贮存营养物。（P49 第三大段）糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、　芽孢杆菌和蓝细菌等碳源及能源类聚β-羟丁酸（PHB）：固氮菌、产碱　菌和肠杆菌等贮藏物硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌等藻青蛋白：蓝细菌磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌氮源类藻青素：蓝细菌第3页/共46页①聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate, PHB)类脂性质的碳源类贮藏物PHB于1929年被发现，至今已发现60属以上的细菌能合成并贮藏。巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）在含乙酸或丁酸的培养基中生长时，细胞内贮藏的PHB可达其干重的60%。无毒、可塑、易降解，被认为是生产医用塑料、生物降解塑料的良好原料。第4页/共46页②多糖类贮藏物糖原粒淀粉粒在真细菌中以糖原为多糖原粒较小，不染色需用电镜观察，用碘液染成褐色，可在光学显微镜下看到。 （50 第二大段）有的细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色。第5页/共46页③异染粒(metachromatic granules)颗粒大小：0.5～1.0μm，无机偏磷酸的聚合物，一般在含磷丰富的环境下形成，功能：贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压。 第6页/共46页⑤硫粒（sulfur globules）一些化能自养菌通过氧化还原性的硫化物如H2S，硫代硫酸盐等产能。环境中硫素丰富时，胞内以折光性很强的硫粒形式积累硫元素。环境中还原性硫缺乏时硫粒被细菌重新利用。第7页/共46页微生物储藏物的特点及生理功能：不同微生物其储藏性内含物不同（例如厌氧性梭状芽孢杆菌只含PHB，大肠杆菌只储藏糖原，但有些光合细菌二者兼有）微生物合理利用营养物质的一种调节方式当环境中缺乏能源而碳源丰富时，细胞内就储藏较多的碳源类内含物，甚至达到细胞干重的50%，如果把这样的细胞移入有氮的培养基时，这些储藏物将被作为碳源和能源而用于合成反应。储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不适合的pH，渗透压等的危害。（例如羟基丁酸分子呈酸性，而当其聚合成聚-β-羟丁酸（ PHB）就成为中性脂肪酸了，这样便能维持细胞内中性环境，避免菌体内酸性增高。）储藏物在细菌细胞中大量积累，是重要的自然资源。第8页/共46页3）磁小体(megnetosome)　趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目不等的Fe3O4颗粒，外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。功能是导向作用，即借鞭毛游向对该菌最有利的泥、水界面微氧环境处生活。实用前景，包括生产磁性定向药物或抗体，以及制造生物传感器等。第9页/共46页4）羧酶体(carboxysome) 一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物其大小与噬菌体相仿，约10nm，内含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的CO2固定中起着关键作用。第10页/共46页5）气泡（gas vocuoles） 许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满气体的泡囊状内含物，大小为0.2～1.0μm×75nm，内由数排柱形小空泡组成，外有2nm厚的蛋白质膜包裹。 （P 51 第三段）功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质第11页/共46页专性好氧的盐杆菌属（Halobacterium）的细菌，却生活在含氧极少的饱和盐水中，它们细胞中气泡显著，其作用被认为是使菌体浮于盐水表面，以保证细胞更接近空气。有些厌氧性光和细菌利用气泡集中在水下10-30米深处，这样既能吸收适宜的光线和营养进行光和作用，又可以避免直接与氧接触。蓝细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面，并随风聚集成块，常使湖内出现“水花”。第12页/共46页气泡的膜只含蛋白质而无磷脂。二种蛋白质相互交连，形成一个坚硬的结构，可耐受一定的压力。膜的外表面亲水，而内侧绝对疏水，故气泡只能透气而不能透过水和溶质。第13页/共46页（三）细胞的结构6）载色体（Chromatophore）光和细菌进行光和作用的部位相当于绿色植物的叶绿体第14页/共46页4、核区（nuclear region or area）（参见P51）原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核第15页/共46页（参见P51）5、特殊的休眠构造——芽孢1）概念 某些细菌在其生长发育后期， 在细胞内形成的 一个圆形或椭圆形、厚壁、　含水量极低、抗逆性极强 的休眠体， 称为芽孢（endospore或　spore，偶译“内生孢子”）。 （P51 倒数第一段）第16页/共46页芽孢的构造芽孢囊：产芽孢菌的营养细胞外壳产芽孢细菌孢外壁：主要含脂蛋白，透性差芽孢衣：主要含疏水性蛋白，抗酶