第三章 微生物细胞的结构与功能 生命科学学院 馬匯泉.

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第三章 微生物细胞的结构与功能 生命科学学院 馬匯泉

原核微生物是指一大类细胞微小、细胞核无核膜(只有称为核区的裸露DNA)的原始单细胞生物 。 第一节 原核微生物 原核微生物是指一大类细胞微小、细胞核无核膜(只有称为核区的裸露DNA)的原始单细胞生物 。 与真核微生物的区别: ①基因组由无核膜包裹的双链环状DNA组成。 ②缺乏由单位膜分隔、包围的细胞器。 ③核糖体为70S型。 一般构造:一般细菌都有的构造 特殊构造:部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造

细胞壁(cell wall)是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的 外被,主要由肽聚糖构成。 第一节 原核微生物 一、细胞壁 1)概念: 细胞壁(cell wall)是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的 外被,主要由肽聚糖构成。

(2)质、壁分离与适当的染色,可以在光学显微镜下看到细胞壁; (三)细胞的结构 1、细胞壁 2)证实细胞壁存在的方法: (1)细菌超薄切片的电镜直接观察; (2)质、壁分离与适当的染色,可以在光学显微镜下看到细胞壁; (3)机械法破裂细胞后,分离得到纯的细胞壁; (4)制备原生质体,观察细胞形态的变化;

(2)为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需; (三)细胞的结构 1、细胞壁 3)细胞壁的功能: (1)固定细胞外形和提高机械强度; (2)为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需; (3)渗透屏障,阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质 (分子量大于800)进入细胞,保护细胞免受溶菌酶、 消化酶和青霉素等有害物质的损伤; (4)细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的 敏感性的物质基础;

活菌:用美蓝或TTC(氧化三苯基四氮唑)等作活菌染色 第一节 原核微生物 一、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (1)革兰氏染色 简单染色法 正染色 革兰氏染色法 鉴别染色法 抗酸性染色法 芽孢染色法 死菌 姬姆萨染色法 负染色: 荚膜染色法等 细菌染色法 活菌:用美蓝或TTC(氧化三苯基四氮唑)等作活菌染色

一、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (1)革兰氏染色 C.Gram(革兰)于1884年 发明的一种鉴别不同类型 细菌的染色方法。

一、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (1)革兰氏染色 1、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染 2、用碘溶液进行媒染 3、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色 4、用沙黄、复红对涂片进行复染。它使原来无色的革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色,而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色

一、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (1)革兰氏染色

4)革兰氏染色与细胞壁: 一、细胞壁 (1)革兰氏染色 表3-1 革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁成分的比较 成份 占细胞壁干重的% 革兰氏阳性细菌 革兰氏阴性细菌 肽聚糖 含量很高(50~90) 含量很低(~10) 磷壁酸 含量较高(<50) 无 类脂质 一般无(<2) 含量较高(~20) 蛋白质 含量较高

成份 占细胞壁干重的% 革兰氏阳性细菌 革兰氏阴性细菌 肽聚糖 含量很高(50~90) 含量很低(~10) 磷壁酸 含量较高(<50) 无 类脂质 一般无(<2) 含量较高(~20) 蛋白质 含量较高

一、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (2)革兰氏阳性细菌的细胞壁 特点:厚度大(20~80nm) 化学组分简单,一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。

一、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: 肽聚糖(peptidoglycan) (2)革兰氏阳性细菌的细胞壁 又称粘肽(mucopeptide)、胞壁质(murein)或粘质复合物 (mucocomplex),是真细菌细胞壁中的特有成分。 磷壁酸(teichoic acid) 结合在革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖

4)革兰氏染色与细胞壁: 一、细胞壁 (2)革兰氏阳性细菌的细胞壁 A、肽聚糖 厚约20~80nm,由40层左右的网格状分子交织成 的网套覆盖在整个细胞上。 原核生物所特有的已糖 双糖单位

1、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: 双糖单位中的β-1,4-糖苷键很容易被 溶菌酶(lysozyme)所水解,从而引起 细菌因肽聚糖细胞壁的“散架”而死亡。 (2)革兰氏阳性细菌的细胞壁 A、肽聚糖 由四个氨基酸分子按L型 与D型交替方式连接而成

1、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (2)革兰氏阳性细菌的细胞壁 A、肽聚糖 目前所知的肽聚糖已超过100种, 在这一“肽聚糖的多样性”中,主 要的变化发生在肽桥上。

1、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (2)革兰氏阳性细菌的细胞壁 B、磷壁酸 革兰氏阳性细菌细胞壁上特有的化学成分,主要 成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。 壁磷壁酸,它与肽 聚糖分子间进行共 价结合,含量会随 培养基成分而改变 ,一般占细胞壁重 量的10%,有时可 接近50%。用稀酸 或稀碱可以提取。 跨越肽聚糖层 并与细胞膜相 交联的膜磷壁 酸(又称脂磷 壁酸),由甘 油磷酸链分子 与细胞膜上的 磷脂进行共价 结合后形成。其含量与培养条件关系不大。可用45% 热酚水提取,也可用热水从脱脂的冻干细菌中提取。

1、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (2)革兰氏阳性细菌的细胞壁 B、磷壁酸 主要生理功能: 细胞壁形成负电荷环境,增强细胞膜对二价阳离子的吸收; 贮藏磷元素; 二价阳离子,特别是高浓度的Mg2+。的存在,对于保持膜的 硬度,提高细胞膜上需Mg2+的合成酶的活性极为重要。 增强某些致病菌对宿主细胞的粘连、避免被白细胞吞噬以及抗补 体的作用; 革兰氏阳性细菌特异表面抗原的物质基础; 可作为细菌分 类、鉴定的依据 噬菌体的特异性吸附受体; 能调节细胞内自溶素(autolysin)的活力,防止细胞因自溶而死亡。

1、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (3)革兰氏阴性细菌的细胞壁 外膜 外膜蛋白 肽聚糖 周质空间

埋藏在外膜层之内,是仅由1~2层肽聚糖网状分子 组成的薄层(2~3nm),含量约占细胞壁总重的10%, 1、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (3)革兰氏阴性细菌的细胞壁 A、肽聚糖 埋藏在外膜层之内,是仅由1~2层肽聚糖网状分子 组成的薄层(2~3nm),含量约占细胞壁总重的10%, 故对机械强度的抵抗力较革兰氏阳性菌弱。 没有特殊的肽桥,只形成较为疏稀 、机械强度较差的肽聚糖网套 内消旋二氨基庚二酸(m-DAP) (只在原核微生物细胞壁上发现)

1、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (3)革兰氏阴性细菌的细胞壁 B、外膜(outer membrane) 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,有时也称为外壁。

1、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (3)革兰氏阴性细菌的细胞壁 B、外膜(outer membrane) 脂多糖(lipopolysaccharide, LPS) 位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层 的一层较厚(8~10nm)的类脂多糖 类物质,由类脂A、核心多糖(core polysaccharide)和O-特异侧链( O-specific side chain,或称O-多糖 或O-抗原)三部分组成。

LPS结构的多变,决定了革兰氏阴性细菌细胞表面抗原决定簇 的多样性; (3)革兰氏阴性细菌的细胞壁 B、外膜(outer membrane) 脂多糖的主要功能 LPS结构的多变,决定了革兰氏阴性细菌细胞表面抗原决定簇 的多样性; 根据LPS抗原性的测定, 沙门氏菌属(Salmonella)的 抗原型多达2107种,一般 都源自O-特异侧链种类的 变化。 这种多变性是革兰氏阴性 细菌躲避宿主免疫系统攻 击,保持感染成功的重要 手段。也可依此用灵敏的 血清学方法对病原菌进行 鉴定,在传染病的诊断 中有其重要意义。

(3)革兰氏阴性细菌的细胞壁 B、外膜(outer membrane) 脂多糖的主要功能 LPS负电荷较强,与磷壁酸相似,也有吸附Mg2+、Ca2+等阳离 子以提高其在细胞表面浓度的作用,对细胞膜结构起稳定作用。

(3)革兰氏阴性细菌的细胞壁 B、外膜(outer membrane) 脂多糖的主要功能 类脂A是革兰氏阴性细菌致病物质——内毒素的物质基础;

(3)革兰氏阴性细菌的细胞壁 B、外膜(outer membrane) 脂多糖的主要功能 具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能; 许多噬菌体在细胞表面的吸附受体;

C、外膜蛋白(outer membrane protein) 一、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (3)革兰氏阴性细菌的细胞壁 C、外膜蛋白(outer membrane protein) 嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白。有20余种,但多数功能尚不清楚。

C、外膜蛋白(outer membrane protein) 一、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (3)革兰氏阴性细菌的细胞壁 C、外膜蛋白(outer membrane protein) 孔蛋白(porins)是由三个相同分子量(36000)蛋白亚基组成的 一种三聚体跨膜蛋白,中间有一直径约1nm的孔道,通过孔的开 、闭,可对进入外膜 层的物质进行选择。 非特异性孔蛋白 可通过分子量小于800~900 的任何亲水性分子 特异性孔蛋白 只容许一种或少数几种相关 物质通过,如维生素B12和核 苷酸等。

脂蛋白(lipoprotein)是一种通过共价键使外膜层牢固地连接在 一、细胞壁 4)革兰氏染色与细胞壁: (3)革兰氏阴性细菌的细胞壁 C、外膜蛋白(outer membrane protein) 脂蛋白(lipoprotein)是一种通过共价键使外膜层牢固地连接在 肽聚糖内壁层上的蛋白,分子量约为7200。

革兰氏染色的机制 G+和G-主要由于其细胞壁 化学成分的差异而引起物理特性(脱色能力)的不同,并决定了染色反应的不同 一、细胞壁 革兰氏染色的机制 G+和G-主要由于其细胞壁 化学成分的差异而引起物理特性(脱色能力)的不同,并决定了染色反应的不同 通过结晶紫初染和碘液媒染后,在细胞壁内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物。 G+由于其细胞壁较厚,肽聚糖网层次多和交联致密,故遇乙醇或丙酮作脱色处理时,因失水而使网孔收缩,能把结晶紫与碘复合物牢牢地留在壁内。 G-细胞壁薄,外膜层的类脂含量高,肽聚糖层薄和交联度差,遇到脱色剂后,以类脂为主的外膜被溶解,薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出,因此,被脱色成无色。

特点: 一、细胞壁 5. 细胞壁缺陷细菌 (1)L型细菌(L-form of bacteria) 细菌在某些环境条件下(实验室或宿主体内)通过自发突变 而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。 因英国李斯德(Lister)预防研究所首先发现而得名 (1935年,念珠状链杆菌 Streptobacillus moniliformis) 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。 特点: 没有完整而坚韧的细胞壁,细胞呈多形态; 有些能通过细菌滤器,故又称“滤过型细菌”; 对渗透敏感,在固体培养基上形成“油煎蛋”似 的小菌落(直径在0.1mm左右);

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”)。

常规加压蒸汽灭菌的条件:121℃,15 min以上 5、特殊的休眠构造——芽孢 2)细菌芽孢的特点 (三)细胞的结构 5、特殊的休眠构造——芽孢 2)细菌芽孢的特点 整个生物界中抗逆性最强的生命体,是否能消灭芽孢是衡量 各种消毒灭菌手段的最重要的指标。 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。 常规加压蒸汽灭菌的条件:121℃,15 min以上 115℃,30 min以上 产芽孢的细菌多为杆菌,也有一些球菌。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。 芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异,容易在光学显微 镜下观察。(相差显微镜直接观察;芽孢染色)

5、特殊的休眠构造——芽孢 3)芽孢的形成与芽孢的萌发过程

5、特殊的休眠构造——芽孢 3)芽孢的形成与芽孢的萌发过程

5、特殊的休眠构造——芽孢 4)芽孢的耐热机制 渗透调节皮层膨胀学说 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 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。 渗透调节皮层膨胀学说

(6)研究芽孢的意义 ①芽孢是少数几属细菌所特有的形态结构。芽孢的存在和特点是细菌分类鉴定中的重要形态指标。 ②芽孢具有高度耐热性。用高温处理含菌试样,可以提高芽孢产生菌的筛选效率。 ③芽孢的代谢活动基本停止,休眠期特别长。为产芽孢菌的长期保藏带来了方便。 ④芽孢具有高度耐热性和抗逆性。能否消灭芽孢成了衡量灭菌手段的重要指标。

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。 5、特殊的休眠构造——芽孢 (7)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。 特点:不溶于水,对蛋白酶类不敏感;容易溶于碱性溶剂。 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。

5、特殊的休眠构造——芽孢 (7)伴孢晶体(parasporal crystal) 伴孢晶体 鳞翅目幼虫口服 伴孢晶体在肠道迅速溶解(中肠 pH 为9.0-10.5) 吸附于上皮细胞,引起渗透性丧失,肠道穿孔 肠道中的碱性溶液进入血液,后者 pH升高,昆虫全身麻痹而死亡

5、特殊的休眠构造——芽孢 (7)伴孢晶体(parasporal crystal)

三、细胞壁以外的构造 1、糖被 包被于细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。 荚膜的含水量很高,层次厚,层次固定。 包裹在单个细胞上 在壁上有 固定层 层次厚:荚膜 层次薄:微荚膜 松散,未固定在壁上:黏液层 包裹在细 胞群上 菌胶团 荚膜的含水量很高,层次厚,层次固定。 糖被的主要成分是多糖、多肽或蛋白质,尤以多糖居多。

糖被成分 多糖 纯多糖 葡聚糖 果聚糖 纤维素 大肠杆菌荚膜多糖酸 杂多糖 海藻酸 荚膜异多糖酸 透明质酸 多肽 聚-D-谷氨酸 聚谷酰胺 多肽和多糖 蛋白质

荚膜的功能 ①保护作用,保护菌体免受干旱损伤;防止噬菌体的吸附和裂解;保护菌体免受白细胞的吞噬。②贮藏养料,以便营养缺乏时重新利用。③作为渗透屏障或离子交换系统,可保护细菌免受重金属离子的毒害。④表面吸附作用。⑤细菌间的信息识别作用。⑥堆积代谢废物。

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。 3、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。 (1)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。利用特殊的鞭毛染色法也可利用光学显微镜观察。

(参见P59) 7、细菌细胞壁以外的构造 ——— 鞭毛(flagellum,复flagella) 2)观察和判断细菌鞭毛的方法 (三)细胞的结构 7、细菌细胞壁以外的构造 ——— 鞭毛(flagellum,复flagella) 2)观察和判断细菌鞭毛的方法 (参见P59) 电子显微镜直接观察 鞭毛长度:15~20μm;直径:0.01~0.02μm 光学显微镜下观察:鞭毛染色和暗视野显微镜 根据培养特征判断:半固体穿刺、菌落(菌苔)形态

原核生物鞭毛的构造由基体、钩形鞘和鞭毛丝3部分组成。 7、鞭毛(flagellum) 3)鞭毛的结构及其运动机制 原核生物鞭毛的构造由基体、钩形鞘和鞭毛丝3部分组成。 ①基体由4个盘状物(环)组成。最外层的L环连在细胞壁最外层的外膜上,P环连在肽聚糖内壁层,S环靠近周质空间,S环和M环连在一起,称作S-M环,共同嵌埋在细胞质膜上。S-M环类似于马达的转子,被一对Mot蛋白包围,驱动S-M环快速旋转, S-M环的基部还存在一个Fli蛋白,Fli蛋白是鞭毛马达的键钮,它可依据细胞提供的信号,指令鞭毛的正向或逆向旋转。 革兰氏阴性菌的鞭毛构造

②钩形鞘:连接鞭毛丝和基体的构造,弯形,可作360 °旋转,使鞭毛加大运动幅度。直径约17nm,比鞭毛丝略宽,由自己的蛋白亚基组成。 3、鞭毛(flagellum) 3)鞭毛的结构及其运动机制 ②钩形鞘:连接鞭毛丝和基体的构造,弯形,可作360 °旋转,使鞭毛加大运动幅度。直径约17nm,比鞭毛丝略宽,由自己的蛋白亚基组成。 ③鞭毛丝:由许多直径为4.5nm的鞭毛蛋白亚基沿着直径为20nm的中央孔道螺旋状排列而成,每周为8-10个亚基。鞭毛丝末端有一冠蛋白。

(三)细胞的结构 7、鞭毛(flagellum) 3)鞭毛的结构及其运动机制 鞭毛蛋白是一种呈球状或卵圆状蛋白,它在细胞质内靠近鞭毛基部的核糖体上合成,由鞭毛基部通过中央孔道输送到鞭毛的游离端进行自装配。因此,鞭毛生长方式是其顶部延伸而非基部延伸。

7、细菌细胞壁以外的构造 ——— 鞭毛(flagellum) (三)细胞的结构 7、细菌细胞壁以外的构造 ——— 鞭毛(flagellum) 3)鞭毛的结构及其运动机制 2000年12月15日美国《科学》杂志 The Bacterial Flagellar Cap as the Rotary Promoter of Flagellin Self- Assembly Koji Yonekura, Saori Maki, David Gene Morgan, David J. DeRosier, Ferenc Vonderviszt, Katsumi Imada, and Keiichi Namba http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/290/5499/2148 Action at a Distance--Bacterial Flagellar Assembly Robert M. Macnab http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/290/5499/2086

有关鞭毛运动的机制,曾有过“旋转论”和“挥鞭论”的争议。1974年,美国学者Silverman和Simon证明鞭毛运动的机制是旋转运动。 7、鞭毛(flagellum) 4)鞭毛推动细菌运动的特点 (1)速度 有关鞭毛运动的机制,曾有过“旋转论”和“挥鞭论”的争议。1974年,美国学者Silverman和Simon证明鞭毛运动的机制是旋转运动。 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)。

(参见P60) 7、细菌细胞壁以外的构造 ——— 鞭毛(flagellum) 细菌以推进方式做直线运动, 以翻腾形式做短促转向运动。 (三)细胞的结构 7、细菌细胞壁以外的构造 ——— 鞭毛(flagellum) 细菌以推进方式做直线运动, 以翻腾形式做短促转向运动。 4)鞭毛推动细菌运动的特点 (参见P60) (2)方式

鞭毛的功能是运动,这是原核生物实现其趋性(taxis) 4)鞭毛推动细菌运动的特点 (3)细菌的趋避运动 鞭毛的功能是运动,这是原核生物实现其趋性(taxis) 即趋向性的最有效方式。(参见P60) 化学趋避运动或趋化作用(chemotaxis):细菌对某化学物质敏 感,通过运动聚集于该物质的高浓度区域或低浓度区域。 光趋避运动或趋光性(phototaxis):有的细菌能区别不同波长的 光而集中在一定波长光区内。 趋磁运动或趋磁性(magnetotaxis),趋磁细菌根据磁场方向进行 分布。

在各类细菌中,弧菌、螺旋菌类都有鞭毛;杆状细菌中约有一半种类有鞭毛;球菌中仅个别的属、种才长鞭毛。 单端鞭毛 在各类细菌中,弧菌、螺旋菌类都有鞭毛;杆状细菌中约有一半种类有鞭毛;球菌中仅个别的属、种才长鞭毛。 鞭毛着生方式 端生 一端生 一根(霍乱弧菌) 一束(荧光假单胞菌) 两端生 一根(鼠咬热螺旋体) 一束(红色螺菌) 周生(芽孢杆菌科) 侧生(反刍月形单胞菌) 两端生鞭毛 端生丛毛 周生鞭毛 鞭毛的有无和着生方式在细菌的分类和鉴定中,具有十分重要的分类学意义。

第二节 真核微生物 凡是细胞核具有核膜,细胞能进行有丝分裂,细胞质中存在线粒体等细胞器的生物,称为真核微生物。 第二节 真核微生物 凡是细胞核具有核膜,细胞能进行有丝分裂,细胞质中存在线粒体等细胞器的生物,称为真核微生物。 真核细胞与原核细胞相比,其形态更大、结构更为复杂、细胞器的功能更为专一。

比较项目 真核生物 原核生物 细胞大小 较大(直径 > 2μm) 较小(直径 < 2μm) 细胞壁成分 纤维素、几丁质 肽聚糖 细胞膜中甾醇、细胞器 有 无 细胞膜中含呼吸或光合组分 鞭毛结构 粗而复杂(9+2型) 细而简单 细胞质 线粒体、溶酶体、叶绿体、液泡、高尔基体、微管系统、流动性 核糖体 80S 70S 间体 贮藏物 淀粉、糖原 PHB等 细胞核 核膜、组蛋白、核仁、有丝分裂、减数分裂 DNA含量 低(~5%) 高(~10%) 染色体数 >1 =1 生理特性 氧化磷酸化部位 线粒体 细胞膜 光合作用部位 叶绿体 生物固氮能力、化能合成作用 专性厌氧生活 罕见 常见 鞭毛运动方式 挥鞭式 旋转马达式 遗传重组方式 有性生殖、准性生殖 转化、转导、接合 繁殖方式 有性、无性 无性(二等分裂)

一、细胞壁 1、真菌的细胞壁 真菌细胞壁的主要成分是多糖,另有少量的蛋白质和脂质。低等真菌以纤维素为主;酵母菌以葡聚糖为主;高等真菌以几丁质为主。 即使是同一种真菌,在其不同生长阶段,细胞壁的成分也会出现明显的变化,且与其功能和进化历史相关

二、鞭毛 在有些真核微生物细胞的表面长有或长或短的毛发状细胞器,具有运动功能,较长且数目较少,称为鞭毛。 真核生物的鞭毛在结构、运动机制和所耗能源形式等方面有显著的差别。 真核生物细胞的鞭毛以挥鞭方式推动细胞运动。

鞭毛是由伸出细胞外的鞭杆、嵌埋在细胞质膜上的基体以及把这两者相连的过渡区共3部分组成。鞭杆的横切面呈“9+2”型,即中心 有一对包在中央鞘中相互平行的中央微管,其外围绕一圈(9个)微管二联体,整个鞭杆由细胞质膜包裹。每条微管二联体由A、B两条中空的亚纤维组成。

思考题 试根据细菌细胞结构的特点,分析并举例说明为什么它们能在自然界中分布广泛? 原核生物的基本特征? 革兰氏染色的机理? 芽孢耐热的机制?