1、Chapter 1 原核微生物Prokaryotes Section 1 Bacteria(细菌) Section2 Actinomyces (放线菌) Section3 Cyanobacteria(蓝细菌) Section4 Mycoplasma(支原体)、Rickettsia(立克次氏体)、Chlamydia(衣原体),General structureCell wall(细胞壁) Cytoplasmic membrane细胞质膜 Cytoplasm(细胞质)Nuclear region(核区) Inclusion body(内含物) Mesosome(间体),Special struct
2、ureGlycocalyx(糖被) Flagella (鞭毛) Spore (芽孢) Pili(性毛) Fimbria(菌毛),1、定义 2、功能 3、化学组成 4、Gram stain (革兰氏染色) 5、G+ 菌与 G-菌的区别 6、革兰氏染色的基本原理,(一)Cell wall (细胞壁),(二)细胞质膜1、定义 2、组成 3、结构 4、功能 5、间体 (Mesosome ),1、Definition细胞质膜(Cytoplasmic membrane):也称细胞膜,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78nm,占细胞干重的10%左右,2、Compo
3、sition脂类 20%30%, 蛋白质 60%70%少量糖蛋白、糖脂、微量核酸,3、Structure1972年由辛格和尼科尔森提出“液态镶嵌”模型。,磷脂是一种由胆碱、甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子,磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。,(磷酸),(脂肪酸),Cytoplasmic Membrane: Structure,1)膜的主体是脂质双分子层; 2)脂质双分子层具有流动性; 3)整合蛋白因其表面呈疏水性,故可“溶”于脂质双分子层的疏水性内层中;,4)周边蛋白表面含有亲水基团,故可通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头相连; 5)脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合 6)
4、脂质双分子层犹如一“海洋”,周边蛋白可在其上作”漂浮运动,而整合蛋白则似“冰山”状沉浸在其中作横向移动。,4、Function(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)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(脂多糖、肽聚糖、磷壁酸、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)鞭毛等基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。,5、Mesosome(间体)是一种由细胞质膜内褶而形成的囊状构造,其中充满着层状或管状的泡囊。 功能:可能与DNA的复制、分配以及细胞分裂有关。,(三) 细胞质(Cytop
5、lasm) 1、定义 2、组成 3、贮藏物(Reserve materials) 4、核糖体(Ribosome) 5、磁小体(Megnetosome) 6、羧酶体(Carboxysome) 7、气泡(gas vaculoes) 8、质粒(plasmid),1、Definition细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。,2、Components贮藏物、核糖体、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体。少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。,3、贮藏物(reserve materials): 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
6、物。,贮藏物的种类,A、聚B-羟基丁酸:是存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的碳源类贮藏物,具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。,PHB聚羟丁酸,H,C,H,H3,C,C,C,H,H,H,O,O,O,n,n106,B、多糖类贮藏物:糖原和淀粉 C、异染粒:又称迂回体或捩转菌素,是无机偏磷酸的聚合物。功能是贮藏磷元素和能量,并可降低细胞的渗透压。,D、藻青素:是一种内源性氮源贮藏物,同时还兼有贮存能源的作用。,CO2,Asp,CO,H3N+,n,Asp,Asp,CO,CO,NH,NH,NH,Arg,Arg,Arg,E、硫滴 有些硫细菌能氧化H2S为硫,获得能量,并贮藏硫形成硫粒。当外界硫
7、缺乏时,将硫进一步氧化获得能量。 是硫素和能源的贮藏物。,4、核糖体(Ribosome)(1)为多肽和蛋白质合成场所,70颗粒,有50S和30S 2 个亚单位组成 (2)化学成分为蛋白质和核酸 (3)原核生物中游离于细胞质中或以多聚核糖体存在 (4)真核生物中核糖体游离于细胞质中或结合于内质网上,The peptidyl transferase center,The peptide tunnel exit located at the bottom of the large subunit,Proteins are mostly located on the surface of the ri
8、bosome,5、磁小体: 其成分为Fe3O4外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。其功能是导向作用,即借助鞭毛游向对该菌最有利的泥、水界面微氧环境处生活。,6、羧酶体: 又称羧化体,是存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物。在自养细菌的CO2固定中起着关键作用。,7、气 泡(Gas vesicle)是许多光合营养型、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。其功能是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。,8、质粒(plasmid) 是指原核生物基因组外具有独立复制能力的闭合环状的双链DNA称。,(四)核区又称核质体、原核、拟核、核基因组等。指原核生物所特
9、有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核。,特征: 1)位于细胞质内,无核膜,无核仁,仅为一核区,称为拟核(Nucleoid)或原核(Protonucleus)2)只有一条染色体(Chromosome),主要为DNA,还有少量RNA和蛋白质,但无组蛋白3)染色体为双螺旋的大分子链构成的环形结构。静止期呈球形或不规则的棒状或哑铃形,4)DNA总长0.253mm, E.coli DNA 长约1.11.4mm, 枯草芽孢杆菌的约为1.7mm。MW为 3x109Da, 约5x106bp, 至少含5x103个基因5)细菌细胞活跃生长时,复制先于细胞分裂而细胞内往往有24个核区,低速生长时可见有12个核区,主要功能:,记录和传递遗传信息,