细胞壁 1. G + 细胞壁 ; 2. G - 细胞壁 ; 3. 缺壁细菌 ; 4. 抗酸细菌细胞壁 ; 5. 古生菌细胞壁 G+ 菌细胞壁肽聚糖 G- 菌细胞壁磷壁酸外膜细胞壁 - 肽聚糖肽聚糖真细菌细胞壁的特有成分 ( 粘肽胞壁质粘质复合物 ) 肽聚糖是聚合物, 由肽和聚糖组成网格状

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2.1 原核微生物和真核微生物概念微生物与人类凌建亚博士教授生命科学学院微生物技术国家重点实验室原核微生物 (Prokaryotic microbe)

能进行有丝分裂细胞质中存在线粒体或者同时存在叶绿体等多种细胞器的生物 2.1 原核微生物和真核微生物概念 2.

DNA 组成 DNA 环状线性组蛋白组蛋白类似蛋白有标尺细胞器无细胞核线粒体叶绿体等多种标尺核糖体生长 70S 二分分裂 80S 有丝分裂

2.1 细胞结构与功能一般构造 : 一般细菌细胞都有的结构位置 : 细胞壁 (cell wall) 是位于细胞表面, 内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧, 略具弹性的细胞结构

1 2.1 原核微生物和真核微生物概念微生物与人类凌建亚博士教授生命科学学院微生物技术国家重点实验室原核微生物 (Prokaryotic microbe) 细胞核无核膜包裹, 只存在由裸露 DNA 组成的核区 (nuclear region) 的原始单细胞生物真核生物 (Eukaryotes) 凡是细胞核具有核膜, 能进行有丝分裂细胞质中存在线粒体或者同时存在叶绿体等多种细胞器的生物 2.1 原核微生物和真核微生物概念 2.1 原核微生物和真核微生物概念 not a nucleus, 类核或拟核细胞核核仁核膜项目原核生物真核生物细胞核无核膜包裹, 只由裸露有核膜包裹的细胞核 DNA 组成 DNA 环状线性组蛋白组蛋白类似蛋白有标尺细胞器无细胞核线粒体叶绿体等多种标尺核糖体生长 70S 二分分裂 80S 有丝分裂原核微生物细胞模式图真核生物细胞模式图类群细菌古菌动物植物真菌真核微生物细胞壁细胞结构与功能一般构造 : 一般细菌细胞都有的结构位置 : 细胞壁 (cell wall) 是位于细胞表面, 内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧, 略具弹性的细胞结构细胞壁胞膜胞质核区间体核糖体气泡和储藏物特殊构造 : 部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境条件下才具有的结构荚膜鞭毛纤毛芽孢等功能维持细胞形状 ( 固定 / 提高 ), 保护细胞免受外力损伤协助鞭毛运动为正常细胞生长分裂所必需阻拦大分子物质 ( 酶和抗生素 ) 进入细胞赋予细菌的抗原性致病性和对抗生素噬菌体的敏感性 --- 物质基础

细胞壁 1. G + 细胞壁 ; 2. G - 细胞壁 ; 3. 缺壁细菌 ; 4. 抗酸细菌细胞壁 ; 5.

由肽和聚糖组成网格状分子, 交织成一个致密的网套覆盖在整个细胞上厚约 20-80nm, 决定了细胞壁的形状和强度细胞质肽聚糖细胞膜壁厚 20-80nm(G + 菌 ) 肽 :

双糖单位 + 四肽尾 + 肽桥 ) 细胞壁 - 肽聚糖细胞壁 - 肽聚糖 M G M G M G β-1,4 糖苷键 ( 溶菌酶作用位点 ) 四肽尾目前所知的肽聚糖已超过 100 种,

型丙氨酸未在蛋白质中发现, 有利于保护肽聚糖免受大多数肽酶的攻击细胞壁 - 肽聚糖 G + 细菌与 G - 细菌肽聚糖的组成不同 G + L-Lys 肽尾第三氨基酸不同 G -

2 细胞壁 1. G + 细胞壁 ; 2. G - 细胞壁 ; 3. 缺壁细菌 ; 4. 抗酸细菌细胞壁 ; 5. 古生菌细胞壁 G+ 菌细胞壁肽聚糖 G- 菌细胞壁磷壁酸外膜细胞壁 - 肽聚糖肽聚糖真细菌细胞壁的特有成分 ( 粘肽胞壁质粘质复合物 ) 肽聚糖是聚合物, 由肽和聚糖组成网格状分子, 交织成一个致密的网套覆盖在整个细胞上厚约 20-80nm, 决定了细胞壁的形状和强度细胞质肽聚糖细胞膜壁厚 20-80nm(G + 菌 ) 肽 : 包括四肽尾和肽桥 ; 聚糖 : 由 N - 乙酰葡萄糖胺 (NAG,G) 和 N - 乙酰胞壁酸 (NAM,M) 两种单糖相互间隔连接成的长链每一个肽聚糖单体由 3 个部分组成 ( 双糖单位 + 四肽尾 + 肽桥 ) 细胞壁 - 肽聚糖细胞壁 - 肽聚糖 M G M G M G β-1,4 糖苷键 ( 溶菌酶作用位点 ) 四肽尾目前所知的肽聚糖已超过 100 种, 肽聚糖四的多样性中, 主要的变化发生在肽桥上肽侧肽桥链 G + 细菌肽聚糖的单体图解左 : 简化的单体分子 ; 右 : 单体的分子构造肽侧链中的 D 型谷氨酸和 D 型丙氨酸未在蛋白质中发现, 有利于保护肽聚糖免受大多数肽酶的攻击细胞壁 - 肽聚糖 G + 细菌与 G - 细菌肽聚糖的组成不同 G + L-Lys 肽尾第三氨基酸不同 G - m-dap G,M 都是 ß-1, 4- 糖苷键连接细胞壁 - G + 磷壁酸 VS G - 外膜 G+ 外膜 : 位于革兰氏阴性细菌细胞壁外层, 由脂多糖磷脂和脂蛋白等若干种蛋白质组成的膜, 亦称外壁层肽桥 G + : 不同形式 G - : 肽键 G + (a) 和 G - (b) 细菌肽聚糖网的比较 G-

细胞壁 - 脂多糖伸出外膜表面伸出外膜表面包埋于脂层中脂多糖的功能 O- 特异侧链糖 : 决定了 G-

血清学方法鉴定病原菌 O- 特异多糖或 O- 抗原核心多糖类脂 A 1 2 3 核心多糖 :

以提高其在细胞表面浓度, 对细胞膜结构起稳定作用类脂 A : 革兰氏阴性细菌致病物质 -

多数情况下是吃了未烹饪的受污染的碎牛肉污染蔬菜喝了未消毒的牛奶污染水等 2011-08 O 是指

是蛋白质类, 具有免疫性的结构 K 抗原, 也就荚膜抗原, 大部分是多糖 ; M 抗原, 类粘蛋白,

( 紫 ) 红色, 大肠杆菌 ATCC25922: 蓝绿色 2011-07 美国俄勒冈州的华盛顿

或吃下不洁食物而染病, 曾牵涉的食物包括水果沙拉酱奶类制品及肉类等而美国过去最大的 O157:H7

人死亡无有效手段用于肠出血性大肠杆菌 0157:H7 出血性肠炎的治疗临床治疗的目的是缩短病程

防止把病原菌传播给密切接触者, 特别是防止疾病的进一步传播治疗原则是支持疗法 ( 电解质的平衡 )

3 细胞壁 - 脂多糖伸出外膜表面伸出外膜表面包埋于脂层中脂多糖的功能 O- 特异侧链糖 : 决定了 G- 细菌细胞表面抗原决定簇的多样性 G- 细菌躲避宿主免疫系统攻击, 保持感染成功的重要手段血清学方法鉴定病原菌 O- 特异多糖或 O- 抗原核心多糖类脂 A 核心多糖 : 具有带电荷的糖基和磷酸基团细胞表面负电荷来源, 吸附 Mg 2+ Ca 2+ 等, 以提高其在细胞表面浓度, 对细胞膜结构起稳定作用类脂 A : 革兰氏阴性细菌致病物质 - 内毒素的物质基础内毒素的毒性中心简化为 O- 抗原实例 : E. coli O157:H7 Escherichia coli O157:H7 是引起肠道出血的一种食源性致病菌株其感染会导致出血性腹泻和肾衰, 主要是儿童和老年人多数情况下是吃了未烹饪的受污染的碎牛肉污染蔬菜喝了未消毒的牛奶污染水等 O 是指 O 抗原, 也就是体细胞抗原, 是包埋在细菌细胞壁中的脂多糖类 ; H 是指 H 抗原, 也就是鞭毛抗原, 是蛋白质类, 具有免疫性的结构 K 抗原, 也就荚膜抗原, 大部分是多糖 ; M 抗原, 类粘蛋白, 多糖类大肠杆菌根据这四种不同抗原类型来进行血清学上的分类和分析显色培养基 : 大肠杆菌 O157: 品 ( 紫 ) 红色, 大肠杆菌 ATCC25922: 蓝绿色美国俄勒冈州的华盛顿克拉特索普和马尔特诺马三个县已有最少 16 人受感染, 感染源头为俄勒冈州一个农场的草莓, 首次在草莓中发现此菌美国每年的大肠杆菌感染个案约有 26.5 万起, 其中 36% 由 O157:H7 细菌引起, 部分患者因接触受污染泥土, 或吃下不洁食物而染病, 曾牵涉的食物包括水果沙拉酱奶类制品及肉类等而美国过去最大的 O157:H7 疫情发生于 1993 年, 一家连锁快餐店的汉堡包被验出含大肠杆菌, 近 500 人受感染, 最少 4 人死亡无有效手段用于肠出血性大肠杆菌 0157:H7 出血性肠炎的治疗临床治疗的目的是缩短病程缓解病情预防溶血性尿毒综合征 HUS 和血栓形成性血小板减少性紫癜 TTP 的发生防止把病原菌传播给密切接触者, 特别是防止疾病的进一步传播治疗原则是支持疗法 ( 电解质的平衡 ) 和治疗并发症. 检测试剂盒西冷牛排美国农业部 (USDA) 微生物学家 John B. Luchansky 等人证实 : 使用商用开放焰气烧烤炉, 烧烤经嫩肉器处理过的沙朗牛排时, 分布在牛排表面的相对低水平的食源性的致病菌大肠杆菌 O157:H7 会被杀灭两面烤至 120 华氏度 ( 不熟 ) 130 华氏度 ( 一分熟 ) 以及 140 华氏度 ( 三分熟 ) 华氏度 = 32 + 摄氏度 1.8

前列腺素激肽等生物活性物质作用于小血管造成功能紊乱而导致微循环障碍, 临床表现为微循环衰竭

用大剂量青霉素治疗重症患者时, 发生了内毒素休克而死亡原因 : 病情严重的患者,

但革兰氏阴性菌的脑膜炎奈瑟菌, 其致病物质内毒素在病菌死亡后大量一次性放出, 促成了内毒素休克,

以保护对内毒素敏感的细胞不对内毒素诱生的细胞因子发生反应细胞壁 - 缺壁细菌细胞壁缺陷细菌

型的意义 1 在高渗环境中仍能生存, 具有致病性, 常引起慢性感染, 如尿路感染骨髓炎

原生质体 (G+) protoplast 细胞壁缺陷细菌 - 球状体 (G-) G+ G- G+

4 细胞壁 - 脂多糖 - 内毒素 G + or G -? 革兰氏阴性菌的菌体中存在的毒性物质的总称, 只有当细菌死亡溶解或用人工方法破坏菌细胞后才释放出来内毒素休克大量内毒素作用于机体的巨噬细胞中性粒细胞内皮细胞血小板, 以及补体系统和凝血系统等, 便会产生白细胞介素和肿瘤坏死因子 α 组胺 5 羟色胺前列腺素激肽等生物活性物质作用于小血管造成功能紊乱而导致微循环障碍, 临床表现为微循环衰竭低血压缺氧酸中毒等, 病人休克革兰氏染色过程结晶紫初染碘液媒染酒精脱色番红复染 20 世纪 40 年代青霉素对流行性脑膜炎 ( 脑膜炎奈瑟菌 ) 疗效非常显著一律优选青霉素进行治疗 ; 且按照一般规律, 用药剂量随病情严重程度递增结果 : 用大剂量青霉素治疗重症患者时, 发生了内毒素休克而死亡原因 : 病情严重的患者, 体内存在的病原菌数量多, 大剂量快速彻底杀灭病原体, 无可非议, 但革兰氏阴性菌的脑膜炎奈瑟菌, 其致病物质内毒素在病菌死亡后大量一次性放出, 促成了内毒素休克, 加速了患者的死亡对症治疗 : 大剂量的有效抗菌药物 + 加用激素类药物, 以保护对内毒素敏感的细胞不对内毒素诱生的细胞因子发生反应细胞壁 - 缺壁细菌细胞壁缺陷细菌 -L- 型细菌因英国李斯特 (Lister) 预防研究所首先发现而得名. 自发突变形成的 CW 缺损细菌遗传性状稳定大肠杆菌变形杆菌葡萄球菌链球菌分枝杆菌和霍乱弧菌等 20 多种细菌中均有发现, 被认为可能与针对细胞壁的抗菌治疗有关细菌 L 型的意义 1 在高渗环境中仍能生存, 具有致病性, 常引起慢性感染, 如尿路感染骨髓炎心内膜炎等 ; 2 由于形态结构和特性发生变异, 给临床诊断和治疗造成困难细胞壁缺陷细菌 - 原生质体 (G+) protoplast 细胞壁缺陷细菌 - 球状体 (G-) G+ G- G+ 在人为条件下 : (1) 溶菌酶处理 (2) 青霉素处理形成的仅由一层细胞膜包裹的圆球形对渗透压变化敏感的细胞. G- 在人为条件下 : (1) 溶菌酶处理 (2) 青霉素处理获得残留部分细胞壁 ( 外壁层 ) 的球形体它具有一定的刚性, 对外界环境具有一定的抗性, 可在普通培养基上生长

5 细胞壁缺陷细菌 - 支原体 mycoplasma 长期进化中形成的适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物因其细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇, 即使缺乏细胞壁, 其细胞膜仍有较高的机械强度细胞壁缺陷细菌 - 支原体 mycoplasma 目前发现的最小的最简单的原核生物引起肺与泌尿系等统感染缺少细胞壁导致形态和大小的多样性但能够在合适的条件下独立生存和繁殖 - 形成典型油浸蛋菌落支原体与首例人造生命首例 " 人造生命 " 诞生超越自然还是毁灭示意图 : 酵母中人造丝状山羊支原体的组成 2010 年 05 月 20 日实验的负责人克雷格文特尔 ( 左 ) 和密尔顿史密斯人造生命被文特尔命名为辛西娅 (Synthia, 即人造儿 ) 由人工合成的基因组产生的一些最简单的生命科学家首先对一种名为丝状支原体 (M.mycoides) 细菌的基因组进行解码并复制, 由此产生人工合成的基因组然后, 他们把合成基因组移植入一种相似的细菌山羊支原体 (M.capricolum) 中, 通过重启动程序, 细胞内的人造基因组开始主导细胞的分裂和复制, 最终形成一种全新的生命合成的丝状山羊支原体和野生山羊支原体的表型图片 " 人工设计生命 " 引伦理争论 : 操纵生命, 生命意义将丧失? 抗酸细菌的细胞壁抗酸细菌 (Acid-Fast bacteria): 名称来源于抗酸染色 The Acid-Fast Stain 是指一类在细胞壁中含有大量分枝菌酸等蜡质状物质, 因而在抗酸染色的酸性复红染色后, 不能够被盐酸乙醇脱色的特殊革兰氏阳性菌结果抗酸脱色非 - 抗酸红色蓝色分枝杆菌诺卡氏菌组织或其他细菌抗酸细菌的细胞壁 - 抗酸性染色步骤 1) 滴加石炭酸复红, 弱火徐徐加温至冒蒸汽, 维持 5 分钟 ( 红色 ) 2) 冷却后水洗 3) 用 3% 盐酸乙醇脱色 1 分钟 ( 酸性酒精脱色 ) 4) 美蓝复染 ; 阳性为红色, 阴性为蓝色结核分枝杆菌 : 肺结核的病原菌用抗酸性染色对宿主体内的分枝杆菌病原体进行检测 M. tuberculosis ( 结核分枝杆菌 ) M. leprae ( 麻风分枝杆菌 )

古生菌细胞壁其中热原体属 (Thermoplasma) 没有细胞壁 ; 其它具有与真细菌类似功能的细胞壁 ; 细胞壁的结构和化学成分均差别甚大研究过的一些古生菌, 其细胞壁中没有真正的肽聚糖.

2.1 细胞结构与功能细菌细胞膜结构与功能磷脂分子细胞壁细胞膜核区内含物亲水的极性头疏水的非极性尾鞭毛荚膜芽孢菌毛性毛位置 : 是紧贴在细胞壁内侧包围着细胞质的一层柔软脆弱富有弹性的半透性薄膜, 厚约 7~8nm, 由磷脂 ( 占 20%~30%) 蛋白质 ( 占 50%~70%) 和类何帕烷组成酯键脂双层结构

以橄榄油所含油酸为代表的 ω- 9 系列不饱和脂肪酸 ; 以植物油中所含的亚油酸为代表的 ω - 6 系列不饱和脂肪酸 ; 以鱼油所含 20 碳 5 烯酸 (EPA) 和 22 碳 6 烯酸 (DHA) 为代表的 ω- 3 系列不饱和脂肪酸生物活性很强的 α- 亚麻酸亦属于 ω- 3 系列膳食中不饱和脂肪酸不足时, 易产生下列病症 :

6 古生菌细胞壁其中热原体属 (Thermoplasma) 没有细胞壁 ; 其它具有与真细菌类似功能的细胞壁 ; 细胞壁的结构和化学成分均差别甚大研究过的一些古生菌, 其细胞壁中没有真正的肽聚糖. β-1,3 糖苷键不被溶菌酶水解 3 个氨基酸肽侧链全部为 L- 型氨基酸 1 个氨基酸肽桥由 L-glu 组成而是由 : 假肽聚糖 or 糖蛋白 or 蛋白质 or 多糖构成的假肽聚糖结构特点聚糖链细胞结构与功能细菌细胞膜结构与功能磷脂分子细胞壁细胞膜核区内含物亲水的极性头疏水的非极性尾鞭毛荚膜芽孢菌毛性毛位置 : 是紧贴在细胞壁内侧包围着细胞质的一层柔软脆弱富有弹性的半透性薄膜, 厚约 7~8nm, 由磷脂 ( 占 20%~30%) 蛋白质 ( 占 50%~70%) 和类何帕烷组成酯键脂双层结构甘油 C1 和 C2 羟基被脂肪酸酯化,C3 羟基被磷酸酯化, 磷酸与一 R 基连接 C1 连结的常是含 16 或 18 个碳原子的饱和脂肪酸,C2 位则常被 16~20 个碳原子的不饱和脂肪酸占据分子的非极性尾含有两个脂肪酸的长烃链, 磷酰 -R 组成甘油磷脂的极性头生理温度下, 脂肪酸末端排列成固定的晶格自然界中常见的不饱和脂肪酸以橄榄油所含油酸为代表的 ω- 9 系列不饱和脂肪酸 ; 以植物油中所含的亚油酸为代表的 ω - 6 系列不饱和脂肪酸 ; 以鱼油所含 20 碳 5 烯酸 (EPA) 和 22 碳 6 烯酸 (DHA) 为代表的 ω- 3 系列不饱和脂肪酸生物活性很强的 α- 亚麻酸亦属于 ω- 3 系列膳食中不饱和脂肪酸不足时, 易产生下列病症 : 不饱和脂肪酸的双键可导致膜结构的变形 ( 流动 ), 当磷脂分子中二者同时存在, 一定条件下就阻碍了形成晶格结构所需要的有秩序排列膜的流动性很大程度上取决于不饱和脂肪酸结构和含量细胞膜上长链脂肪酸的链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异, 通常生长温度要求越高的种, 其饱和度也越高, 反之则低 1. 产生动脉粥样硬化, 诱发心脑血管病 2. 对婴幼儿将影响智力发育, 对老年人将产生老年痴呆症膳食中不饱和脂肪酸过多时, 易被过氧化, 干扰人体对生长因子细胞质及脂蛋白的合成特别是 ω-6 系列不饱和脂肪酸过多将干扰人体对 ω-3 不饱和脂肪酸的利用, 易诱发肿瘤世界卫生组织倡导膳食中 ω-6 族脂肪酸与 ω-3 族脂肪酸之比为 4-6:1

细菌细胞膜结构与功能蛋白质具运输作用的整合蛋白 (integral protein) 或内在蛋白 (intrinsic protein) 镶嵌蛋白由磷脂 (

细菌膜蛋白约占细菌细胞膜的 50%~70%, 比任何一种生物膜中的蛋白含量都高, 种类多除运输蛋白外, 还具有能量产生相关蛋白 *

整合蛋白不对称于膜的一侧或穿过全膜或埋藏在磷脂双分子层内, 具运输功能, 有时分子内还存在运输通道周边蛋白分布于膜的内外表面, 具有酶促作用膜中的蛋白质和磷脂,

2.1 细胞结构与功能 1 选择性地控制细胞内外的营养物质和代谢产物的运送 ; 2 是维持细胞内正常渗透压的屏障 ; 3 合成细胞壁和糖被的各种组分 ( 肽聚糖

是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位 ; 细胞壁细胞膜核区内含物鞭毛荚膜芽孢菌毛性毛拟核 : 无核膜包裹, 只由裸露 DNA 组成的核区组分

7 细菌细胞膜结构与功能蛋白质具运输作用的整合蛋白 (integral protein) 或内在蛋白 (intrinsic protein) 镶嵌蛋白由磷脂 ( 占 20%~30%) 蛋白质 ( 占 50%~70%) 细胞膜上的蛋白无规则的, 以不同深度分布于膜的磷脂层中表层或内层侧移 - 生理功能细菌膜蛋白约占细菌细胞膜的 50%~70%, 比任何一种生物膜中的蛋白含量都高, 种类多除运输蛋白外, 还具有能量产生相关蛋白 * 细菌细胞膜是一个重要的代谢活动中心 * 具酶促作用的周边蛋白 (peripheral protein) 或膜外蛋白 (extrinsic protein) 外在蛋白整合蛋白不对称于膜的一侧或穿过全膜或埋藏在磷脂双分子层内, 具运输功能, 有时分子内还存在运输通道周边蛋白分布于膜的内外表面, 具有酶促作用膜中的蛋白质和磷脂, 不论数量和种类均随菌体生理状态而变化细菌细胞膜结构与功能细胞结构与功能 1 选择性地控制细胞内外的营养物质和代谢产物的运送 ; 2 是维持细胞内正常渗透压的屏障 ; 3 合成细胞壁和糖被的各种组分 ( 肽聚糖磷壁酸 LPS 荚膜多糖等 ) 的重要基地 ; 4 膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系, 是细胞的产能场所 ; 5 是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位 ; 细胞壁细胞膜核区内含物鞭毛荚膜芽孢菌毛性毛拟核 : 无核膜包裹, 只由裸露 DNA 组成的核区组分 80% DNA 10% RNA 10% protein 结构特点 : 闭合环状双链 DNA 分子 + 少量蛋白质分子核区是负载遗传信息的物质基础每个细胞中一般含有 1-4 个核区, 核数与生长速度有关细胞结构与功能细胞壁内含物 : 指胞质内较大的颗粒状构造, 包括各细胞膜种贮藏物羧酶体和气泡等核区内含物鞭毛荚膜芽孢菌毛性毛

内含物 - 颗粒储存物贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒主要功能是贮存营养物, 如 :

藻青蛋白微生物内含物 ( 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

ph, 渗透压等的危害储藏物在细菌细胞中大量积累, 可以被人们利用例如厌气性梭状芽孢杆菌只含 PHB,,

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,

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 2.

伴孢晶体被碱性肠液破坏成较小单位的 δ- 内毒素, 使中肠停止蠕动, 瘫痪, 中肠上皮细胞解离, 停食,

鞭毛 : 某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状螺旋形的附属物, 具有推动细菌运动的功能, 为细菌的

鞭毛结构与功能逆时针旋转 : 前进一般速度在每秒 20~80μm 范围, 最高可达每秒 100μm(

8 内含物 - 颗粒储存物贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒主要功能是贮存营养物, 如 : 贮藏物碳源 or 能源类氮源类磷源 : 异染颗粒糖原聚 β- 羟丁酸 (PHB) 硫粒藻青素藻青蛋白微生物内含物 ( 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微生物合理利用营养物质的一种调节方式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, 渗透压等的危害储藏物在细菌细胞中大量积累, 可以被人们利用例如厌气性梭状芽孢杆菌只含 PHB,, 大肠杆菌只储藏糖原, 但有些光和细菌二者兼有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细胞结构与功能细胞壁细胞膜核区内含物伴胞晶体进入昆虫消化道后, 伴孢晶体被碱性肠液破坏成较小单位的 δ- 内毒素, 使中肠停止蠕动, 瘫痪, 中肠上皮细胞解离, 停食, 芽孢则在肠中萌发, 经被破坏的肠壁进入血腔后大量繁殖, 使昆虫得败血症而死鞭毛荚膜芽孢菌毛性毛鞭毛 : 某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状螺旋形的附属物, 具有推动细菌运动的功能, 为细菌的运动器官鞭毛结构与功能端生单鞭毛鞭毛的有无和着生方式具有十分重要的分类学意义单端丛生鞭毛鞭毛结构与功能逆时针旋转 : 前进一般速度在每秒 20~80μm 范围, 最高可达每秒 100μm( 每分钟达到 3000 倍体长 ), 超过了陆上跑得最快的动物猎豹的速度 ( 每分钟 1500 倍体长或每小时 110 公里 ) 两端丛生鞭毛周生鞭毛鞭毛染色光学显微镜观察暗视野显微镜观察电镜观察顺时针旋转 : 翻筋斗转向趋避运动

2.2.1 细胞结构与功能芽孢的结构与功能细胞壁细胞膜核区内含物鞭毛荚膜芽孢菌毛性毛人物时间地点事件 ( 性质 ) 芽孢 :

120~140 生存几小时 ) 是否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要指标参照系 : 抗热性最强的嗜热脂肪芽孢杆菌 ( 最高生长温度 70~77 ) 2

芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差 2 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含水量约 70%.

渗透调节皮层膨胀学说 3 芽孢的有无形态大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标 4 由于芽孢耐热性, 在筛选产芽孢的细菌时, 采用高温处

2.1 细胞结构与功能菌毛 ( 左 ): 长在细菌体表的纤细中空短直数量较多细胞壁的蛋白质类附属物, 具有使菌体附着于物体表面的功能每细胞膜

9 2.2.1 细胞结构与功能芽孢的结构与功能细胞壁细胞膜核区内含物鞭毛荚膜芽孢菌毛性毛人物时间地点事件 ( 性质 ) 芽孢 : 某些细菌在其生长发育后期, 在细胞内形成一个圆形或椭圆形厚壁含水量极低折光性极强抗逆性极强的休眠体, 称为芽孢 1 整个生物界中抗逆性最强的生命体 ( 120~140 生存几小时 ) 是否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要指标参照系 : 抗热性最强的嗜热脂肪芽孢杆菌 ( 最高生长温度 70~77 ) 2 芽孢是细菌的休眠体, 在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞 ; 产芽孢细菌的保藏多用其芽孢芽孢的结构与功能 _ 芽孢的耐热机制芽孢的结构与功能 1 芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差 2 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含水量约 70%. 3 核心部分的细胞质变得高度失水, 含水量极低 (10%~25%), 因此, 具极强的耐热性核心部分含有酸溶性小分子蛋白稳定 DNA 结构, 防止损伤渗透调节皮层膨胀学说 3 芽孢的有无形态大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标 4 由于芽孢耐热性, 在筛选产芽孢的细菌时, 采用高温处理样品可以富集芽孢菌, 提高筛选效率细胞结构与功能菌毛 ( 左 ): 长在细菌体表的纤细中空短直数量较多细胞壁的蛋白质类附属物, 具有使菌体附着于物体表面的功能每细胞膜个细菌约有 250~300 条菌毛核区微生物主要类群细菌 : 又称真细菌 (eubacteria), 包括普通细菌放线菌蓝细菌支原体立克次氏体和衣原体等 ( 三菌三体 ) 内含物鞭毛荚膜芽孢菌毛性毛性菌毛 ( 右 ): 构造和成分与菌毛相同, 但比菌毛长, 数量仅一至几根一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株 ( 即供体菌 ) 中, 其功能是向雌性菌株 ( 即受体菌 ) 传递遗传物质有的性毛还是 RNA 噬菌体的特异性吸附受体在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列, 且与后者关系更近, 而其细胞构造却与真细菌较为接近, 同属于原核生物原名 : 古细菌 (Archaebacteria); 后改名 : 古生菌 (Archaea), 表明其独立性

10 个体特征 : 形状排列大小常被作为分类依据群体特征 :( 菌落 ) 个体特征球杆不同微生物在特定培养基上生长形成的菌落或菌苔一般都具有稳定的特征 ( 形状颜色等 ), 可以成为对该微生物进行分类鉴定的重要依据螺旋 + 其他培养特征普通细菌培养特征普通细菌放线菌蓝细菌支原体立克次氏体衣原体放线菌普通细菌放线菌蓝细菌支原体立克次氏体衣原体

11 放线菌培养特征普通细菌放线菌蓝细菌支原体立克次氏体衣原体 1. 能产生大量分枝和气生菌丝 ( 如链霉菌 ) 2. 不产生大量菌丝体 ( 如诺卡氏菌 ) 粘着力差, 粉质, 针挑起易粉碎蓝细菌蓝细菌培养特征普通细菌蓝细菌 : 是一类含有叶绿素 a 能以水作为供氢体和电子供体通过光合作用将光能转变成化学能释放 O 2 同化 CO 2 为有机物质的光合细菌普通细菌个体特征形态差异极大, 有球状杆状和丝状等形态 ; 放线菌蓝细菌支原体立克次氏体 (1) 含有叶绿素 a 使之呈现绿色; (2) 含有特有的藻胆蛋白色素 ( 藻胆素 ), 是光合作用中的辅助色素其中有一类藻青蛋白为蓝色, 使之呈现蓝色, 或者与叶绿素 a 一起使菌呈现蓝绿色放线菌蓝细菌支原体立克次氏体培养特征衣原体衣原体 Bloom of cyanobacteria_ 水华支原体培养特征蓝细菌在进化史上的里程碑作用蓝细菌被认为可能是地球上生命进化过程中第一个产氧的光合生物, 对地球上从无氧到有氧的转变真核生物的进化起着里程碑式的作用 Hadean : 地狱的 ; Proterozoic: 原生代 ; Phanerozoic ( 由古生代中生代和新生代构成的地质年代 ) 显生宙的普通细菌放线菌蓝细菌支原体立克次氏体衣原体肺炎支原体的菌落油浸蛋形菌落

立克次氏体培养特征立克次氏体培养特征普通细菌放线菌蓝细菌支原体立克次氏体衣原体名称来源 :H.T.

是大小介于通常的细菌与病毒之间, 多方面类似细菌, 专性活细胞内寄生的原核微生物体内酶系不完全, 一些必需的养料需从宿主细胞获得 ; 细胞膜比一般细菌的膜疏松

从一种宿主传至另一宿主的特殊生活方式 : 主要以节肢动物 ( 虱蜱螨等 ) 为媒介, 寄生在它们的消化道表皮细胞中,

战争和饥饿, 与人类的痛球状体 :0.2-0.5 µm; 杆状体 :0.3-0.5 x 0.

2010-09-10 10:10:54 来源 : 大众网 ( 济南 ) 衣原体培养特征山东蜱虫致病已发现 182 例死亡 13 例 2010-09-12

介于立克次氏体与病毒之间, 能通过细菌滤器, 专性活细胞内寄生的原核微生物过去误认为大病毒, 但它们的生物学特性更接近细菌而不同于病毒特点 : 1)

3 µm, 能通过细菌滤器 ; 3) 专性活细胞内寄生衣原体有一定的代谢活性, 能进行有限的大分子合成, 但缺乏产生能量的系统, 必须依赖宿主获得 ATP,

鹦鹉热衣原体鹦鹉热沙眼衣原体沙眼 / 性传染病肺炎衣原体许多呼吸系统综合症的病因沙眼衣原体是人类沙眼的病原体, 甚至引起结膜炎角膜炎角膜血管翳等临床症状,

立克次氏体衣原体病毒直径 (μ m) 0.5-0.2 0.2-0.25 0.2-0.5 0.2-0.3 <0.

阴性阴性无细胞壁有坚韧的细胞壁缺与细菌相似与细菌相似无细胞结构繁殖方式二均分裂二均分裂二均分裂二均分裂复制培养方法人工培养基

12 立克次氏体培养特征立克次氏体培养特征普通细菌放线菌蓝细菌支原体立克次氏体衣原体名称来源 :H.T.Ricketts 在 1909 年, 首次发现斑疹伤寒的病原体, 并因研究此病而牺牲,1916 年人们以他的名字命名这类病原体作为纪念立克次氏体 : 是大小介于通常的细菌与病毒之间, 多方面类似细菌, 专性活细胞内寄生的原核微生物体内酶系不完全, 一些必需的养料需从宿主细胞获得 ; 细胞膜比一般细菌的膜疏松 ; 可透性膜, 使它们有可能容易从宿主细胞获得大分子物质, 但也决定了它们一旦离开宿主细胞则易死亡普通细菌放线菌蓝细菌支原体立克次氏体衣原体群体特征从一种宿主传至另一宿主的特殊生活方式 : 主要以节肢动物 ( 虱蜱螨等 ) 为媒介, 寄生在它们的消化道表皮细胞中, 然后通过节肢动物叮咬和排泄物传播给人和其他动物有的立克次氏体酿成严重疾病, 如人类的流行性斑疹伤寒羌 (qiang) 虫热 Q 热等, 并常伴随着灾害战争和饥饿, 与人类的痛球状体 : µm; 杆状体 : x µm ; 个体特征宿主细胞内形成的立克次氏体包涵体苦灾难联系在一起防治 : 预防为主斑疹伤寒济南晨练者疑被蜱虫咬到 7 成宠物狗携蜱 :10:54 来源 : 大众网 ( 济南 ) 衣原体培养特征山东蜱虫致病已发现 182 例死亡 13 例 :46:00 来源 : 成都晚报 ( 成都 ) 发热伴血小板减少综合征 ( 蜱虫病 ) 普通细菌放线菌蓝细菌支原体立克次氏体衣原体衣原体 : 介于立克次氏体与病毒之间, 能通过细菌滤器, 专性活细胞内寄生的原核微生物过去误认为大病毒, 但它们的生物学特性更接近细菌而不同于病毒特点 : 1) 细胞结构与细菌类似 ; 2) 球形或椭圆形, 直径 µm, 能通过细菌滤器 ; 3) 专性活细胞内寄生衣原体有一定的代谢活性, 能进行有限的大分子合成, 但缺乏产生能量的系统, 必须依赖宿主获得 ATP, 因此又被称为能量寄生型生物衣原体培养特征普通细菌放线菌蓝细菌支原体立克次氏体衣原体衣原体广泛寄生于人类哺乳动物及鸟类, 少数致病 ; 鹦鹉热衣原体鹦鹉热沙眼衣原体沙眼 / 性传染病肺炎衣原体许多呼吸系统综合症的病因沙眼衣原体是人类沙眼的病原体, 甚至引起结膜炎角膜炎角膜血管翳等临床症状, 成为致盲的重要原因衣原体不耐热,60 度 10 分钟即被灭活, 但它不怕低温, 冷冻干燥可保藏多年对红霉素氯霉素四环素敏感特征细菌支原体立克次氏体衣原体病毒直径 (μ m) <0.25 可见性光学显微镜光镜勉强可见光学显微镜光镜勉强可见电子显微镜过滤性不能过滤能过滤不能过滤能过滤能过滤革兰氏染色阳性或阴性阴性阴性阴性无细胞壁有坚韧的细胞壁缺与细菌相似与细菌相似无细胞结构繁殖方式二均分裂二均分裂二均分裂二均分裂复制培养方法人工培养基人工培养基宿主细胞宿主细胞宿主细胞核酸种类 DNA 和 RNA DNA 和 RNA DNA 和 RNA DNA 和 RNA DNA 或 RNA 核糖体有有有有无大分子合成有有进行进行只利用宿主机器产生 ATP 系统有有有无无增殖过程中结保持保持保持保持失去构的完整性入侵方式多样直接昆虫媒介不清楚决定宿主细胞性质对抗生素敏感敏感 ( 青霉素例外 ) 敏感敏感不敏感对干扰素某些菌敏感不敏感有的敏感有的敏感敏感

13 古菌培养特征生态特征个体特征 : 在显微镜下, 古菌与细菌具有类似的个体形态普通细菌放线菌古菌培养特征普通细菌放线菌蓝细菌支原体蓝细菌支原体 Hypersaline habitats for halophilic Archaea. 犹他大盐湖立克次氏体立克次氏体衣原体衣原体各种产甲烷古菌嗜盐古菌 ( 球杆 ) 极端嗜热古菌 Habitats of hyperthermophilic Archaea. 2.3 酵母霉菌酵母个体形态培养特征霉菌个体形态培养特征 2.4 病毒病毒概念病毒主要类群及其结构特征酵母菌 ( Yeasts ): 单细胞真菌 ( unicellular fungi ) 霉菌 ( Molds ) : 丝状真菌 ( filamentous fungi )

Microsoft PowerPoint - M&H-Chapter 2-Microorganism-part 1-Procaryotes-2014

Microsoft PowerPoint - M&H-Chapter 2-Microorganism-part 1-Procaryotes-2014 微生物与人类 An Overview of Microbial Life Wei Hu State Key Laboratory of Microbial Technology Shandong University Tel: 88364288(O) Microbiology Building-Lab-355 E-Mail: hw-1@vip.163.com Lady Science 第二章 : 微生物的主要类群