1、第三章 微生物细胞的结构与功能,除病毒外，微生物都具有细胞结构。,一个细胞,营养功能 生长能力 分化（形态和功能的变化） 信号传导 进化,第一节 原核微生物细胞的结构和功能 第二节 真核微生物细胞的结构和功能 第三节 真核生物和原核生物的比较,第一节 原核微生物细胞的结构和功能,一 一般构造（一）细胞壁（二）细胞质膜（三）细胞质（四）核质（五）内含体,二 特殊结构（一）芽孢（二）糖被（三）鞭毛（四）菌毛（五）性毛,一 一般构造,（一）细胞壁 （cell wall）,1 细胞壁的主要功能 2 原核微生物细胞壁的多样性,细胞最外层,1 细胞壁的主要功能,固定细胞外形，提高机械强度 细胞生长、分裂、
2、鞭毛运动必需 保护细胞免受溶菌酶、消化酶、青霉素的损害 使细胞具有特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。,2 原核微生物细胞壁的多样性,（1）革兰氏阳性细菌的细胞壁 （2）革兰氏阴性细菌的细胞壁 （3）古生菌的细胞壁 （4）缺壁细菌 （5）革兰氏染色的机制,（1）革兰氏阳性细菌的细胞壁,特点：厚度大（2080nm）只有一层90%肽聚糖，10%磷壁酸,肽聚糖（peptidoglycan）,又叫粘肽（mucopeptide）胞壁质（murein）粘质复合物（mucocomplex）,革兰氏阳性菌肽聚糖的组成成分,聚糖（双糖单位）,肽,N-乙酰葡萄糖胺（NAG）N-Acetylgluco
3、samine,N-乙酰胞壁酸（NAM）N-Acetylmuramic acid,-1、4糖苷键连接,四肽尾 tetrapeptide side chain：四个氨基酸，L-D交替连接,肽桥peptide interbridge：甘氨酸五肽,以金黄色葡萄球菌 （Staphylococcus aureus）为例,革兰氏阳性菌肽聚糖 的立体结构,40层的网格状 分子网套结构,-1、4糖苷键容易被溶菌酶（Lysozyme）（泪液、鼻涕、细菌、噬菌体）水解 引起细菌肽聚糖细胞壁“散架”死亡,金黄色葡萄球菌的细胞壁分子结构,磷壁酸（teichoic acid）,酸性多糖, 磷壁酸主要成分：甘油磷酸核糖醇磷
4、酸,甘油磷酸,磷壁酸的分类,壁磷壁酸（ teichoic acid） 膜磷壁酸（Lipoteichoic acid）,壁磷壁酸（teichoic acid）,与肽聚糖分子共价结合，含量随培养基成分而改变。用稀酸或稀碱可以提取。,膜磷壁酸（Lipoteichoic acid）,跨越肽聚糖层，与细胞膜交联。含量与培养条件关系不大。用45%热酚水提取，或用热水从脱脂的冻干细菌中提取。, 磷壁酸的主要生理功能,保证细胞膜上一些需Mg2+的合成酶提高活性。 储藏磷元素 增强某些致病菌对宿主细胞的粘连、避免白细胞吞噬。 赋予特异的表面抗原 噬菌体特异性吸附受体 调节细胞内自溶素（autolysin）的活力
5、,（2）革兰氏阴性细菌的细胞壁,革兰氏阴性细菌细胞壁两层：,外膜outer membrane,28nm的肽聚糖层（peptidoglycan） （不含磷壁酸）,脂多糖 Lipopolysacharide，LPS 磷脂 Phospholipid 外膜蛋白 outer membrane protein,肽聚糖（以大肠杆菌E.coli为例),埋在外膜层内，厚23nm。12层网格分子。,结构单体同革兰氏阳性菌不同处：四肽尾的第三个氨基酸不是L-Lys，而被内消旋二氨基庚二酸（m-DAP）代替。没有特殊的肽桥前后两个单体间连接甲四肽尾的第4个氨基酸D-Ala的羧基与乙四肽尾的第3个氨基酸的m-DAP的氨
6、基连接,稀疏、机械强度差,外膜outer membrane,脂多糖 Lipopolysacharide，LPS 磷脂 Phospholipid 外膜蛋白 outer membrane protein,外膜 outer membrane,革兰氏阴性细菌细胞壁外层,脂多糖（ Lipopolysacharide，LPS）,类脂A,O-特异侧链,核心多糖,LPS中的类脂A即是内毒素,LPS的主要功能：, 类脂A是革兰氏阴性细菌致病物质内毒素的物质基础 吸附Mg 2+、Ca 2+阳离子提高在细胞表面的浓度 革兰氏阴性菌表面抗原决定簇具多样性O-特异侧链种类多 噬菌体在细胞表面的吸附受体 具选择性屏障功能
7、核酸、双糖、肽、氨基酸可进入溶菌酶、抗生素、去污剂被阻挡,外膜蛋白 outer membrane protein,脂蛋白Lipoprotein使外膜层连接在肽聚糖内壁层上的蛋白 孔蛋白Porin通过孔的开闭，阻止某些抗生素进入外膜层。,嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白,脂蛋白：以共价键把外膜层连接在肽聚糖内壁层上。 孔蛋白：三聚体跨膜蛋白，中间有孔道。通过孔的开和闭，能够阻挡抗生素进入外膜层。,周质空间（periplasmic space，periplasm）,又叫壁膜间隙,外膜与细胞膜之间的狭窄空间，呈胶状,存在多种周质蛋白（periplasmic protein）：水解酶类蛋白酶、核酸酶合
8、成酶类肽聚糖合成酶结合蛋白运送营养物质受体蛋白与细胞的趋化性相关,周质空间,周质空间是革兰氏阴性细菌特殊的“细胞器”。内有周质蛋白，包括：合成酶水解酶结合蛋白受体蛋白周质蛋白可用“冷休克”方法释放。,（3）古生菌的细胞壁,除热原体属（Thermoplasma ）无细胞壁外。,假肽聚糖细胞壁（pseudopeptidoglycan）N-乙酰葡萄糖氨（NAG）N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸 （N-acetyltalosaminuronic acid）,-1、3糖苷键连接 不被溶菌酶水解,甲烷杆菌属（Methanobacterium）古生菌,独特多糖细胞壁,半乳糖胺、葡糖醛酸、葡萄糖、乙酸 甲烷八叠球菌（M
9、ethanosarcina） 染成革兰氏阳性。,硫酸化多糖细胞壁,葡萄糖、甘露糖、半乳糖、糖醛酸、乙酸 极端嗜盐菌盐球菌属（Halococcus）,糖蛋白细胞壁（Glycoprotein）,糖：葡萄糖、甘露糖、核糖、阿拉伯糖 蛋白：大量酸性氨基酸（如天冬氨酸）组成 极端嗜盐菌盐杆菌属（Halobacterium）,强负电荷的细胞壁，平衡环境中高浓度的Na+使其能很好地生活在20%、25%的高盐溶液中,蛋白质细胞壁,少数产甲烷菌,（4）缺壁细菌,缺壁细菌,实验室或宿 主体内形成,进化形成支原体,缺壁突变L型细菌,人工去壁,基本去尽原生质体,部分去尽球状体,L-型细菌（L-form of bact
10、eria）,1935，英国，李斯特（Lister）预防研究所,念珠状链杆菌（Streptobacillus moniliformis），固体培养基。 原因：细胞膨大，对渗透敏感。G+、G-,自发突变形成的细胞壁缺陷(部分或全部),具多形性，无论其原为革兰阳性或阴性菌，形成L型大多染成革兰阴性。可以生长繁殖,在培养基上形成油煎蛋菌落。有些可重新合成细胞壁。,细菌L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通培养基上不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。 细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落。,丝状菌落,颗粒型菌落,油煎蛋样菌落 （典型L型菌落）,原生质体（Protopla
11、st）,溶菌酶去壁 青霉素抑制新壁合成,多G+形成，一层细胞膜包裹,无细胞壁，为圆球形。对环境敏感：渗透压、震荡、离心等易溶菌。有鞭毛，而不能运动。 不被噬菌体感染（因为没有吸附位点，G+ 磷壁酸 G- 脂多糖 ）。生物学特性依旧。,原生质体的特点,球状体（Sphaeroplast）,叫原生质球。,残余部分细胞壁。G-细菌形成，有外膜的原生质体。,球状体的特点：细胞球状，无完整的细胞壁对渗透压敏感革兰氏染色阴性细胞不能分裂容易导入遗传物质遗传规律、育种的好材料,支原体（Mycoplasma）,细胞膜中含有甾醇，有强的机械强度。,（5）革兰氏染色机制,革兰（C.Gram），1884年发明革兰氏染
12、色鉴别染色法,真细菌 古生菌,革兰氏染色,20世纪60年代，萨顿（Salton） 1983年，彼弗里奇（T Beveridge）,1,2,3,4,？,革兰氏染色机制： 第一步：结晶紫使菌体着上紫色 第二步：碘和结晶紫形成大分子复合物，分子大，能被细胞壁阻留在细胞内。（CVI dye complex） 第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应。G+ 菌：细胞壁厚，肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内，细胞不能被酒精脱色，仍呈紫色。G菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，因其含脂量高,乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶
13、紫-碘复合物溶出细胞壁，酒精将细胞脱色，细胞无色，沙黄复染后呈红色。,1,2,3,4,1983年，彼弗里奇用铂代替碘，电镜下观察，结晶紫与铂复合物被细胞壁阻留。证明细胞壁化学成分的差异引起脱色能力的不同，决定了染色反应的不同。,（二）细胞质膜（cytoplasmic membran）,质膜 （Plasma membrane） 细胞膜 （Cell membrane） 内膜 （Inner membrane）,1 概念 2 观察分离方法结构 3 化学组成结构 4 生理功能 5 内膜系统 6 古生菌的细胞质膜,细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞 质的一层柔软，富有弹性的半透明薄膜。有选择性。,(1)质壁分
14、离 (2)选择性染色（鉴别染色） (3)电镜技术 (4)溶菌酶处理,2. 观察分离方法,1.概念,3 化学组成结构,磷脂20-30% 、蛋白质60-70% 。,两层磷脂分子（磷脂双分子层）蛋白质分子层整合蛋白（intergral protein）运输物质周边蛋白（peripheral protein）酶促作用液态镶嵌模型（Fluid mosaic model）,1972年。J S Singer 和 G L Nicolson提出,细胞膜液态镶嵌模型,液态镶嵌模型（Fluid mosaic model）,膜的主体是脂质双分子层 脂质双分子层具有流动性 整合蛋白“溶”于脂质双分子层的饿疏水内层。 周
15、边蛋白通过静电引力与磷脂的极性头相连 脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合 周边蛋白“漂浮”运动，整合蛋白作横向运动。,4 生理功能,选择性吸收、运送营养物质 维持细胞内正常渗透压 合成细胞壁和糖被的各种组分（LPS，荚膜多糖） 是细胞产能的场所 鞭毛着生部位，旋转部位,5 内膜系统,膜内陷并延伸到细胞质内，在繁殖和代谢多种过程中起作用。多见于G+菌。,（1）载色体 （2）间体mesosome，或中体,（1）载色体,光合细菌光合作用部位，单层与细胞 膜相连的内膜环绕，含色素、光合磷酸化 所需酶系和电子递体。细胞内的捕光色素 存在其内。有的简单地陷入细胞质中；有 的具备复杂的层状排列结构，如
16、蓝细菌的 光合作用膜。,（2） 间体（mesosome，或中体）,概念：一种由细胞质膜内褶形成的囊状构造。 充满层状、管状的泡囊。G+多见。,间体,示间体,间体的功能,与青霉素酶的分泌有关与DNA的复制、分配及与细胞分裂有关,6 古生菌的细胞质膜,存在独特的单分子层或单、双分子层混合层。,真细菌,古细菌,（三）细胞质 （Cytoplasm）,除核区外的半透明、胶状、颗粒状物质的总称。,主要存在物质：1 核糖体Ribosome2 质粒Plasmids 3 内含物Inclusion body ,1 核糖体 Ribosome,组成,核糖体是 细胞合成蛋白质的机构,2 质粒 (Plasmids）,质粒
17、的概念： 细胞中除染色体以外的环状双螺旋DNA分子，稳定遗传。质粒可以独立进行复制，有的质粒也能整合到染色体上。对细胞的生存无决定性影响。一个菌细胞可有一至数个质粒。,质粒的特性和作用,携带抗性基因（R因子），与抗药性有如抗青霉素、链霉素、四环素的基因，可进行抗性筛选。 目的基因载体将携带的目的基因DNA片断转移到宿主体内。 与有性结合有关F因子 与抗生素、色素合成有关。 无质粒细菌可通过接合、转化、转导等方式获得，不能自发产生。 可自我复制，稳定遗传。对生存不是必要的。复制与染色体分开，但同步进行。,3 内含物Inclusion body,细胞内形状较大的颗粒状构造。,贮藏物（Reserve
18、 materials） 磁小体（(megnetosome) 羧酶体（carboxysome） 气 泡（gas vocuoles）,（1）贮藏物（Reserve materials）,贮 藏 物,糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、 蓝细菌芽孢杆菌等,聚羟丁酸： 固氮菌、产碱菌、肠杆菌,氮源类,藻青素：蓝细菌含有,藻青蛋白：蓝细菌含有,磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌和分枝杆菌含有,硫源：迂回螺菌菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌,碳源及能源类,贮藏营养物,聚羟丁酸 poly-hydroxybutyrate（PHB）,1929年发现,无毒 可塑 易降解,医用塑料 生物降解塑料,尼罗蓝或苏丹黑染色观察,异染
19、粒 metachromatic granule,OH,P,O,H,n,H,O,O,n=2106,用美兰或甲苯胺蓝染成红紫色。 如白喉杆菌，鼠疫杆菌。,多聚偏磷酸盐,藻青素 cyanophycin,CO2,Asp,CO,H3N+,n,Asp,Asp,CO,CO,NH,NH,NH,Arg,Arg,Arg,概念：存在于蓝细菌中的藻青蛋白 功能：贮氮，贮能。厌氧时可进行鸟氨酸循环。,（2） 磁小体(magnetosome),1975年由R P Blakemore 在趋磁细菌中发现,主要成分是Fe3O4 外被一层磷脂蛋白或糖蛋白膜,是 单磁畴晶体,无毒,大小20100nm,每个细胞有2 20颗,形状为平
20、截八面体、平行六面体或六棱柱体等,功能 导向作用，即借助鞭毛游向泥、水界面微氧环境处生活,实用前景：生产磁性定向药物或抗体，以及制造生物传感器,（3）羧酶体 carboxysome,存在于一些自养细菌内的多角形或六角形内含物,大小约10nm（与噬菌体相仿）,内含1，5二磷酸核酮糖羧化酶,在自养细菌的CO2固定中起关键作用,（4）气泡 gas vacuoles,是许多光合型、无鞭毛水生菌中充满气体的泡囊状内含物,大小为0.21.0um75nm,内由数排柱形小空泡组成，外有2nm厚的蛋白膜包裹,每个细胞中含几个或数百个气泡,功能：调节细胞比重以使细菌漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质,（四）
21、核区（nuclear region or area）,又叫核质体（nuclear body）原核（prokaryon）拟核（nucleoid）核基因组（genome）,核区,富尔根（Feulgen）染色法染色呈紫色形态不定的区域。,E.coli的两个拟核模型,示拟核（透射电子显微镜）,盐酸-吉姆萨染色示细菌细胞的拟核 bar=5m,细菌DNA： 长度：一般为：13mm 例：大肠杆菌的DNA长约1mm。 生长迅速的细菌在核分裂之后细胞往往来不及分裂,所以细胞中常有24个核，而生长缓慢的细菌细胞中一般只有12个核，不在染色体复制时期一般是单倍体。 功能：负载遗传信息。 决定主要性状,原核生物特有的
22、无核膜结构，无固定形态的原始细胞核。 一个大型环状DNA分子，无组蛋白。,二 特殊结构,（一）芽孢（endospore or spore） （二）糖被（glycocalyx） （三）鞭毛（flagellum 、flagella） （四）菌毛（fimbria 复fimbriae） （五）性毛（pili 复 pilus） （六）S层（S layer）,（一）芽孢（endospore or spore）,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、抗逆性极强的休眠体,芽孢无繁殖功能。一个营养细胞内仅生成一个芽孢,芽孢是生物界中抗性最强的生命体。,一般的芽孢在普通条件
23、下可保持几年至几十年的生活力。,芽孢（endospore or spore）,1 产芽孢细菌的种类 2 芽孢的构造 3 芽孢形成 4 芽孢萌发 5 芽孢的耐热机制 6 研究芽孢的意义 7 伴孢晶体,1 产芽孢细菌的种类,枯草芽孢杆菌,好氧性的芽孢杆菌属（Bacillus） 厌氧性的梭菌属（Clostridium） 芽孢八叠球菌属（Sporosarcina） 孢螺菌属（Sporospirillum）,2 芽孢的构造,细菌芽孢构造的 模式图,2 芽孢的构造,吡啶2、6-二羧酸,3 芽孢的形成,轴丝形成,隔膜形成,前芽孢内陷,皮层形成,芽孢衣合成,外壁,4 芽孢的萌发（germination）,由休
24、眠状态的芽孢变成营养状态的细菌的过程,活化（activation） 出芽（germination） 生长（outgrowth）,活化：人为的热处理；萌发剂。 活化是可逆的。所以活化后必须及时接种到合适的培养基上。 抑制剂可抑制细菌芽孢的发芽。,5 芽孢的耐热机制,是由芽孢化学组成的特点决定的,渗透调节皮层膨胀学说。 DPA-Ca 2+学说。 小酸溶性芽孢蛋白SASP。 多因素综合性问题，是一个需深入研究的重要基础理论问题。,含有2，6 吡啶二羧酸（DPA）,含有芽孢特有的芽孢肽聚糖,平均含水芽孢40、皮层70，多为结合水,芽孢中酶的分子量较营养细胞小,Dipicolinic acid（DPA）
25、,DPA-Ca2+ 形成稳定性强的凝胶,6 芽孢的特性及研究芽孢的意义,a 细胞壁厚，难染色 b 水分少，40% c 对热、干燥、毒物紫外线有很强的抗性 d 不具繁殖力,芽孢的特性,比较芽孢和营养细胞的特点。,研究芽孢的意义,细菌分类、鉴定中重要的形态学指标,指导菌种保藏,高温提高芽孢产生菌筛选效率,衡量消毒灭菌手段的重要指标；作为无菌标准,外科器材：破伤风梭菌（C.tetani）产气荚膜梭菌（C.perfringens） 肉类罐头：肉毒梭菌（Clostridium botulinum）,7 伴孢晶体（parasporal crystal）,少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形
26、或双锥形的碱溶性蛋白晶体内毒素，称为伴孢晶体。,作用：对200多种昆虫有毒杀作用。作成细菌杀虫剂环保生物农药,苏云金芽孢杆菌,（二）糖被（ glycocalyx）,包被于某些细菌细胞壁外 的一层厚度不定的胶状物 质，称为糖被。,糖被的有无、厚薄与菌种 遗传性有关，还与环境条 件（特别是营养）密切相 关。,糖被按其有无固定层次、 层次薄厚又可分为荚膜、 微荚膜,粘液层,和菌胶团。,细菌负染后相差显微镜图片（示荚膜）,糖被,包在单个细胞上包裹在细胞壁群上：菌胶团。,在壁上有固定层松散，未固定在壁上：粘液层,层次厚：荚膜层次薄：微荚膜,荚膜是最常见的糖被。负染色（背景染色）：用碳素墨水负染色。原因排
27、斥微细碳粒,粘液层结构疏松，不能排斥碳粒。不能负染色。,菌胶团是多个细菌的荚膜融合为一个团状物。,糖被成分,多糖,纯多糖,杂多糖,多肽和多糖,蛋白质,葡聚糖,纤维素,果聚糖,多肽,海藻酸,透明质酸,聚-D-谷氨酸,荚膜功能,保护作用,贮藏养料,堆积代谢废物,附着作用：引起龋齿的细菌,作为透性屏障或离子交换系介质,细菌间的信息识别作用：根瘤菌,保护细菌免受干旱损坏,防止噬菌体的吸附和裂解,使致病菌免受宿主白细胞吞噬,鉴定菌种,提取葡聚糖“代血浆”,胞外多糖：黄原胶用于石油开采,菌胶团用于处理污水,细菌糖被科研和实践意义,链球菌引起龋齿,（三）鞭毛（flagellum，flagella）,1 鞭毛
28、的定义 2 鞭毛的观察 3 鞭毛的构造 4 鞭毛的功能 各类细菌的鞭毛 小结,1 鞭毛的定义,生长在某些细菌体表的长丝状、波曲的蛋白质附属物。从细胞膜伸出。,2 鞭毛的观察,电子显微镜直接观察,光学显微镜鞭毛染色法染色后观察,暗视野显微镜制水浸片或悬滴法。运动方式,肉眼观察半固体（0.30.4%）直立柱穿刺接种细菌在平板培养基上的菌落外形。,穿刺生长,3 鞭毛的构造,三部分组成,基体（basal body） 钩形鞘（hook） 鞭毛丝（filament）,革兰氏阳性细菌的鞭毛构造 革兰氏阴性细菌的鞭毛构造,革兰氏 阴性细菌,革兰氏 阳性细菌,三种蛋白质：Mot蛋白：马达的定子（包裹S-M环）F
29、li蛋白鞭毛蛋白（flagellin）：组成鞭毛丝,Fli G FliM FliN,C环：鞭毛马达键钮 （S-M环基部）,Mot蛋白：驱动S-M环旋转 Fli蛋白：使鞭毛正转或逆转,Flagellin组成鞭毛丝,在细胞质内靠近鞭毛基体的核糖体上合成。 由鞭毛基部通过中央孔道输送到鞭毛的游离端自装配。 生长方式为顶部延伸。,4 鞭毛的功能,运动实现运动的趋向性。 运动理论旋转论。 运动速度极快：最高100um/s（3000倍体长/min）,5 各类细菌的鞭毛,弧菌、螺菌，都有鞭毛 杆菌，有的有 球菌，个别有,单端鞭毛菌（monotricha） 端生丛毛菌（lophotricha） 两端鞭毛菌（a
30、mphitricha） 周生菌（peritricha）,鞭毛的有无是分类鉴定的重要指标。鞭毛脱落后不再长出。,幼龄菌易生鞭毛，菌体衰老后易失去鞭毛。多次活化菌体制作好的鞭毛片。 鞭毛脱落后不能再生。 在液体中定向运动；在固体培养基中表面水膜运动,6 小结,（四）菌毛（fimbria ，复 fimbriae）,又叫伞毛、纤毛、线毛、须毛、,定义：一种长在细菌体表的纤细、中空、短直、量多的蛋白质附属物。数百根。 成分：菌毛蛋白 作用：使菌体附着在物体表面。如 ：淋病奈氏球菌 （Neisseria gonorhoeae）,（五）性毛（pili 单pilus）,又称性菌毛sex-pili 或F-pil
31、i接合性毛conjugative pili,构造、成分与菌毛相同。 1几根,见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（供体菌）。,功能：向雌性菌株传递遗传物质RNA噬菌体的特异性吸附受体,不使菌体运动。失去后能很快长出，更新。,注意：,（六） S层（S layer）,附在细胞壁外。 是糖被的一种。 大量蛋白质排列的连续层。 革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、古生菌均具有。,第二节 真核微生物细胞的 结构和功能,真核生物（Eukaryotes）细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在细胞器的生物。,特点：,有核膜包裹的完整细胞核。,有细胞器（organelles）内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体等。,DNA与
32、组蛋白及其他蛋白结合染色体。,一 细胞壁 二 鞭毛与纤毛 三 细胞质膜 四 细胞核 五 细胞质和细胞器,一 细胞壁,主要成分多糖，少量蛋白质和脂类,真菌的细胞壁 （1）酵母菌的细胞壁 （2）丝状真菌的细胞壁,（1）酵母菌的细胞壁,厚度2570nm。 占细胞干重25%。,自外至内的分布次序：,甘露聚糖（mannan） 蛋白质（protein） 葡聚糖（glucan） 几丁质（chitin）,外层：甘露聚糖。约占30%，以-糖苷键联结（并非所有酵母菌都有）。网状。去除，细胞可维持正常。,中层：蛋白质含6- 8%，为酶类起催化作用。,内层：葡聚糖 约占30-40%，由D -葡萄糖以 -糖苷键联结。赋
33、予机械强度。,几丁质（chitin)：为聚乙酰氨基葡萄糖。几丁质并不是所有的酵母菌中都有，其含量也因种而异。裂殖酵母一般不含几丁质，酿酒酵母含12%，有的假菌丝酵母含 量超过了2%。形成芽体时合成。分布在芽痕周围。,细胞壁的少量组分几丁质和脂类,细胞壁的功能,半透性。 保护性。 与细胞合成有关。,（2）丝状真菌的细胞壁,以粗糙脉孢菌（Neurospora crassa）为例,由外到内的分布次序：,无定形的葡聚糖：（1-3）、（1-6）组成 粗糙网：糖蛋白组成 蛋白质层 几丁质微纤维丝：最内层，放射排列。,用蜗牛酶制原生质体。,二 鞭毛与纤毛,1 功能：运动（挥鞭方式运动）。,长的为鞭毛，短的为
34、纤毛,2 构造：,鞭毛与纤毛构造基本相同,鞭杆（shaft）：伸出细胞外 基体（basal body）：嵌埋在细胞质膜上。 过渡区：连接前两者在一起,“9+2”型鞭杆 “9+0”型基体 动力蛋白臂：阳离子激活的ATP酶。,三 细胞质膜,与原核细胞的细胞质膜构造、功能相似。,酵母菌 的细胞膜霉菌的细胞膜,含有甾醇麦角固醇,酵母菌的细胞膜,酵母菌的细胞膜与原核生物的基本相同。但有的酵母菌如酿酒酵母中含有固醇类（甾醇）、VitD的前体-麦角固醇，这在原核生物是罕见的。,霉菌的细胞膜,7 -10nm厚，结构同其他真 核细胞类似。,真核生物与原核生物细胞质膜的差别，见书。,四 细胞核nucleus,核被
35、膜（nuclear envelope） 染色质（chromatin） 核仁（nucleolus） 核基质（nuclear matrix）,染色质（chromatin）,核小体 （nucleosomes）,DNA 组蛋白 其他蛋白质 少量RNA,酵母菌细胞核结构,1）核膜：核孔4070nm ，透性比任何生物膜都大。2）染色体: 由DNA和组蛋白牢固结合而成，呈线状。数目因种而异。,3）核仁：核内有一或几个核仁，为合成核糖体的场所。4）核基质:“核液”。支撑细胞核和提供染色体附着点。,霉菌细胞核结构,核直径0.7 3.0m，可通 过隔膜上的小孔，在菌丝中流动。 核膜上有40-70nm小孔，孔的数目
36、随 菌龄而增加。核仁直径3nm。其他 结构同一般真核细胞。,五 细胞质和细胞器,细胞质（cytoplasm）细胞质膜和细胞核间透明、粘稠、充满细 胞器的溶胶。,各种细胞器内质网（endoplasmic reticulum）溶酶体（lysosome）微体（microbody）线粒体（mitochondria）液泡（vacuole）,内质网（endoplasmic reticulum）,相通的囊腔和细管系统。,糙面内质网（rough ER） 合成运送胞外分泌蛋白 光面内质网（smooth ER） 与脂类代谢、钙代谢有关,溶酶体（lysosome）,由单层膜包裹，内含多种酸性水解酶的囊泡状细胞器。,
37、主要功能是细胞内的消化作用。,分初级、次级、和后溶酶体。,细胞坏死时其中的酶导致细胞自溶（autolysis）,微体（microbody）,单层膜包裹、与溶酶体相似的球形细胞器。,microbody,过氧化物酶体peroxisome,依赖于黄素（FAD）的氧化酶,过氧化氢酶,乙醛酸循环体glyoxisome,免受H2O2毒害,将脂类转化为糖类 种子萌发时活跃,线粒体（mitochondria）,生物氧化中心（电子传递链和氧化磷酸化反应实现产能）。,其DNA可自主复制，不受核DNA控制。决定线粒体的某些遗传性状。,液泡（vacuole）,单层膜包裹的细胞器；含有机酸、盐类 水溶液和水解酶类。调节
38、渗透压；与细胞质进行物质交换；储藏物质；防止细胞损伤。为细胞成熟的标志。,真菌和藻类等中存在,第三节 真核生物和原核生物的比较,一 总体比较 二 细胞质比较 三 细胞核比较 四 生理特性比较,一 总体比较,二 细胞质cytoplasm比较,三 细胞核nucleus比较,四 生理特性比较,1 比较革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌细胞壁的异同点。 2 结合细胞壁的结构特点说明革兰氏染色的机制。 3 细菌的质粒和拟核有什么区别？ 4 举出至少四种内含物，说明他们的主要作用。 5 在细胞壁和细胞膜结构上真细菌和古细菌有什么区别？ 6 芽孢、糖被、鞭毛的概念 7 芽孢的特性及研究意义 8 结合糖被的特点，说说糖被和科研和实践意义。,思考题,9 G+细菌和G-细菌鞭毛结构的区别 10 真核微生物鞭毛的结构特点。 11 比较原核微生物和真核微生物的区别。,
