微生物细胞结构与功能课件.pptx

1、一一 原核微生物原核微生物 二二 真核微生物真核微生物 第1页/共140页原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞细胞核细胞核有明显核区，有明显核区，无核膜、核仁无核膜、核仁有核膜，核仁有核膜，核仁细胞器细胞器无线粒体，能无线粒体，能量代谢和许多量代谢和许多物质代谢在质物质代谢在质膜上进行膜上进行有线粒体，能量有线粒体，能量代谢和许多合成代谢和许多合成代谢在线粒体中代谢在线粒体中进行进行核糖体核糖体分布在细胞质分布在细胞质中，沉降系数中，沉降系数为为70S主要主要分布在内质分布在内质网膜上，沉降系网膜上，沉降系数为数为80S 原核细胞和真核细胞的区别原核细胞和真核细胞的区别真核细胞原核细胞第2页/共1

2、40页第一节原核微生物第一节原核微生物 原核微生物：是指一大类细胞核无核膜包原核微生物：是指一大类细胞核无核膜包裹，只有称作核区的裸露裹，只有称作核区的裸露DNA的原始单细的原始单细胞生物胞生物，包括，包括真细菌真细菌和和古生菌古生菌两大群。两大群。细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体等都属于真细菌。氏体和衣原体等都属于真细菌。以最常见的细菌为代表阐述原核生物细胞以最常见的细菌为代表阐述原核生物细胞的各部分构造和功能。的各部分构造和功能。第3页/共140页真细菌真细菌细胞的结构细胞的结构1 1、细胞壁、细胞壁2 2、细胞膜、细胞膜3 3、细胞质和

3、内含物、细胞质和内含物4 4、核区、核区5 5、特殊的休眠构造、特殊的休眠构造芽孢芽孢6 6、细菌细胞壁以外的构造、细菌细胞壁以外的构造 糖被糖被7 7、细菌细胞壁以外的构造、细菌细胞壁以外的构造 鞭毛鞭毛8 8、细菌细胞壁以外的构造、细菌细胞壁以外的构造 菌毛菌毛 9 9、细菌细胞壁以外的构造、细菌细胞壁以外的构造 性毛性毛第4页/共140页一、细胞壁（一、细胞壁（cell wall)细胞壁：是位于细胞最外的一层厚细胞壁：是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖构实、坚韧的外被，主要由肽聚糖构成，有固定细胞外形和保护细胞等成，有固定细胞外形和保护细胞等多种生理功能。多种生理功能。第

4、5页/共140页 固定细胞外形固定细胞外形 协助鞭毛运动协助鞭毛运动 保护细胞免受外力的损伤保护细胞免受外力的损伤 为正常细胞分裂所必需为正常细胞分裂所必需 阻拦有害物质进入细胞阻拦有害物质进入细胞 与细菌的抗原性、致病性和对噬与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性密切相关菌体的敏感性密切相关细胞壁的功能细胞壁的功能第6页/共140页周质空间革兰氏阳性革兰氏阳性革兰氏阴性革兰氏阴性细胞壁抛面结构细胞壁抛面结构第7页/共140页肽聚糖肽聚糖肽聚糖单体肽聚糖单体双糖单位双糖单位N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺(G)N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸(M)肽尾肽尾短肽短肽(45个氨基酸个氨基酸)肽桥肽桥15个氨

5、基酸个氨基酸第8页/共140页肽尾与肽桥肽尾与肽桥四肽尾：与四肽尾：与M相接，如金黄色葡萄球菌中相接，如金黄色葡萄球菌中为为L-AlaD-Glu L-Lys D-Ala肽桥：如金黄色葡萄球菌中为甘氨酸五肽肽桥：如金黄色葡萄球菌中为甘氨酸五肽第9页/共140页概念：肽聚糖是由概念：肽聚糖是由 N乙酰胞壁酸（乙酰胞壁酸（NAM）和和N乙酰葡糖胺（乙酰葡糖胺（NAG）以及短肽链以及短肽链（主要是四肽）组成的亚单位聚（主要是四肽）组成的亚单位聚合而成的大分子聚合物。合而成的大分子聚合物。细胞壁的基本骨架细胞壁的基本骨架肽聚糖肽聚糖第10页/共140页G G肽聚糖的组成异同肽聚糖的组成异同肽尾第三氨基酸

6、不同肽尾第三氨基酸不同G 赖氨酸赖氨酸G 二氨基庚二酸二氨基庚二酸(m-DAP)G，M都是都是1，4糖苷键连接糖苷键连接肽桥肽桥G：5个甘氨酸个甘氨酸G：肽键肽键第11页/共140页磷壁酸磷壁酸功能功能G+抗原抗原(表面抗原决定表面抗原决定因子为磷壁酸因子为磷壁酸)噬菌体的吸附位点噬菌体的吸附位点聚集阳离子聚集阳离子Mg2+保持胞壁透性保持胞壁透性激活酶活性激活酶活性 G+特有的特有的 同肽聚糖混在一起的同肽聚糖混在一起的是一类是一类 分子比较短分子比较短(69个个)的阴离子多聚物的阴离子多聚物 以以 甘油磷壁酸甘油磷壁酸 为主链为主链 核糖醇磷壁酸核糖醇磷壁酸第12页/共140页 第13页/

7、共140页 细细 胞胞 壁壁化学组成化学组成高等植物高等植物 纤维素纤维素霉菌霉菌 几丁质几丁质酵母酵母 甘露聚糖，葡聚糖甘露聚糖，葡聚糖 细菌细菌肽聚糖肽聚糖N乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺N乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸短肽短肽脂多糖脂多糖磷壁酸磷壁酸第14页/共140页细胞壁缺陷细菌：细胞壁缺陷细菌：缺壁细菌缺壁细菌 实验室或宿实验室或宿主体内形成主体内形成在自然界长期进化中形成在自然界长期进化中形成支原体支原体自发突变自发突变-L型细菌型细菌人工去壁人工去壁彻底彻底去尽去尽-原生质体原生质体 （G+）部分去除部分去除-球状体球状体 （G-）缺壁缺壁细菌细菌第15页/共140页涂片涂片干燥干燥固定固定染

8、色染色1min水洗、吸干镜检镜检细菌染色：简单染色细菌染色：简单染色制备涂片标本制备涂片标本染色染色第16页/共140页甲菌乙菌初染结晶紫媒染碘液脱色乙醇复染沙黄紫色（G）红色（G-）革兰氏染色步骤示意图革兰氏染色步骤示意图细胞壁与革兰氏染色细胞壁与革兰氏染色第17页/共140页步骤：结果:阳性菌阳性菌紫色紫色 阴性菌阴性菌红色红色结晶紫初染碘液媒染乙醇脱色番红复染涂片固定由丹麦医生Hans Christian Gram于1884年创立。革兰氏染色法（革兰氏染色法（Gram Stain）第18页/共140页革兰氏染色的原理革兰氏染色的原理第19页/共140页Figure 1-A Gram st

9、ain of Gram+Staphylococcus cells.Figure 2-Gram stain of Gram-E.coli cells革兰氏染色的结果革兰氏染色的结果第20页/共140页肽聚糖肽聚糖外膜外膜外膜蛋白外膜蛋白周质空间革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁结构的比较革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁结构的比较第21页/共140页二、细胞壁以内的构造二、细胞壁以内的构造原生质体原生质体细胞质膜细胞质膜（cell membrane）细胞质和内含物细胞质和内含物(cytoplasm and inclusion body)核区核区(nuclear region or area)休眠体构造休眠体构造

10、-芽孢芽孢(endospore,spore)第22页/共140页1、细胞膜、细胞膜 细胞质膜细胞质膜(cytoplasmic membrane),cytoplasmic membrane),又称质膜又称质膜(plasma membrane)plasma membrane)、细胞膜细胞膜(cell membrane)cell membrane)或内膜或内膜(inner membrane)inner membrane)，是紧贴在细胞壁内是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜性的半透性薄膜,厚约厚约7 78 8nm,nm,由磷脂

11、由磷脂(占占20%20%30%)30%)和蛋白质和蛋白质(占占50%50%70%)70%)组成。组成。第23页/共140页液态镶嵌模型液态镶嵌模型(fluid mosaic model)fluid mosaic model)第24页/共140页细胞膜的功能细胞膜的功能控制细胞内、外的物质的运送、交换；维持细胞内正常渗透压以保证屏障作用；合成细胞壁各种组分和荚膜等大分子的场所；进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；许多酶和电子传递链组分的所在部位；鞭毛着生点和提供其运动所需的能量等。第25页/共140页2.2.细胞质细胞质(cytoplast)cytoplast)及其内含物及其内含物(inclu

12、sin)inclusin)细胞质功能：细胞质功能：细胞质中含有丰富的酶系，是营养物质合成、细胞质中含有丰富的酶系，是营养物质合成、转化、代谢的场所。转化、代谢的场所。细胞膜内除核质体外的一切半透明、胶状、颗粒细胞膜内除核质体外的一切半透明、胶状、颗粒状物质可总称为细胞质。状物质可总称为细胞质。其主要成分有：核糖体、贮藏物、各种酶类、中其主要成分有：核糖体、贮藏物、各种酶类、中间代谢物及质粒等间代谢物及质粒等,少数细菌还存在有伴胞晶体或气泡少数细菌还存在有伴胞晶体或气泡等。细胞质内形状较大的颗粒状构造为内含物，包括等。细胞质内形状较大的颗粒状构造为内含物，包括各种贮藏物和气泡、羧酶体等。各种贮藏

13、物和气泡、羧酶体等。第26页/共140页贮藏物贮藏物碳源及能源类碳源及能源类氮源类氮源类磷源磷源(异染粒异染粒)糖原糖原:大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢 杆菌和蓝细菌等杆菌和蓝细菌等 聚聚-羟丁酸羟丁酸(PHB):固氮菌、产碱菌固氮菌、产碱菌 和肠杆菌等和肠杆菌等 硫粒硫粒:紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫 杆菌等杆菌等藻青素：蓝细菌藻青素：蓝细菌藻青蛋白：蓝细菌藻青蛋白：蓝细菌迂回螺菌、迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌白喉棒杆菌、结核分枝杆菌第27页/共140页聚聚-羟基丁酸（羟基丁酸（PHB）聚聚羟丁酸颗粒是许多细菌羟丁酸颗粒是许多细菌细胞质内常

14、含有的碳源类储藏细胞质内常含有的碳源类储藏物物.PHBPHB不溶于水不溶于水,易被脂溶性染易被脂溶性染料料(如苏丹黑如苏丹黑)着色。着色。功能功能:贮存碳源、能源和降低渗贮存碳源、能源和降低渗透压。透压。许多好氧菌和光合厌氧菌都含许多好氧菌和光合厌氧菌都含有聚有聚羟丁酸颗粒。羟丁酸颗粒。第28页/共140页PHB聚聚羟丁酸羟丁酸HCHH3CCCHHHOOOnn106第29页/共140页概念：是普遍存在的贮藏物，主要成分是多聚偏概念：是普遍存在的贮藏物，主要成分是多聚偏磷酸盐的聚合物，分子呈线状，嗜碱性强，用美磷酸盐的聚合物，分子呈线状，嗜碱性强，用美兰染色时着色较深，呈紫红色，与菌体其他部位兰

15、染色时着色较深，呈紫红色，与菌体其他部位不同，故称异染粒。不同，故称异染粒。功能：功能：贮存磷元素和能量，降低渗透压。贮存磷元素和能量，降低渗透压。含异染粒的细菌种类含异染粒的细菌种类:棒状杆菌和某些芽孢杆菌等棒状杆菌和某些芽孢杆菌等.异染粒异染粒（metachromatic granulemetachromatic granule）：第30页/共140页OHPO HnHO O异染粒（metachromatic granule）n=2106第31页/共140页藻青素（cyanophycin）CO2AspCOH3N+nAspAspCOCONHNHNHArgArgArg第32页/共140页气泡气泡

16、 由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。有些细菌细有些细菌细胞质中含有几个或多个气泡。胞质中含有几个或多个气泡。常见于光合细菌和水生细常见于光合细菌和水生细菌菌。气泡的功能：气泡的功能：调节细胞比重，加大菌体的浮力调节细胞比重，加大菌体的浮力,借气泡漂浮能力，以使其漂浮在合借气泡漂浮能力，以使其漂浮在合适的水层中，使无鞭毛菌在合适的适的水层中，使无鞭毛菌在合适的环境中生长。环境中生长。气泡吸收空气，空气中的氧气可气泡吸收空气，空气中的氧气可供代谢需要。供代谢需要。例：许多例：许多光合细菌和水生细菌、盐光合细菌和水生细菌、盐杆菌常含有气泡。杆菌常含有气泡。第33页/

17、共140页核糖体（核糖体（Ribosome)核糖体核糖体70S第34页/共140页 是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸（占（占60%60%）和蛋白质（占）和蛋白质（占40%40%）组成。）组成。细菌的核糖体细菌的核糖体沉降系数沉降系数为：为：70s，由由50s大亚基和大亚基和 30s 小亚基小亚基构成。构成。功能：功能：是细胞合成蛋白是细胞合成蛋白质的机构。质的机构。第35页/共140页核糖体（核糖体（Ribosome)多聚核糖体、核糖体亚基 释 放第36页/共140页质粒染色体(Chromosomes)质粒质粒(circular covale

18、ntly closed DNA)第37页/共140页质粒的特点：质粒的特点：1、可以在细胞质中独立于染色体之外（即以游离、可以在细胞质中独立于染色体之外（即以游离状态）存在，也可以插入到染色体上以附加体的状态）存在，也可以插入到染色体上以附加体的形式存在；形式存在；2、在细胞分裂时，可以不依赖于细菌染色体而独、在细胞分裂时，可以不依赖于细菌染色体而独立进行自我复制，也可以插入到细菌染色体中与立进行自我复制，也可以插入到细菌染色体中与染色体一道进行复制；染色体一道进行复制；3、质粒可以通过转化、转导、或接合作用而由一、质粒可以通过转化、转导、或接合作用而由一个细胞转移到另一个细胞，使两个细胞都成

19、为带个细胞转移到另一个细胞，使两个细胞都成为带有质粒的细胞；有质粒的细胞；4、质粒对于细胞生存并不是必要的。、质粒对于细胞生存并不是必要的。第38页/共140页质粒功能质粒功能Cncnc-microvR因子：与抗药性有关vF因子：与有性接合有关v其他质粒：与抗生素，色素合成有关v基因工程中作为目的基因载体第39页/共140页核区（核区（nuclear region or area）v又称核质体、原核、拟核、核基因(genome）v是一个大型环状DNA分子。长度为0.25-3.00mmv每个细胞所含的核区数一般14个v细菌除在染色体复制时间内呈双倍体外,一般均为 单倍体第40页/共140页芽胞成

20、熟后可自行从芽胞成熟后可自行从芽胞芽胞囊囊中释放出来。因芽胞的中释放出来。因芽胞的形成都是在细胞内，故又形成都是在细胞内，故又称内生孢子。称内生孢子。芽胞芽胞(spore)spore)芽胞芽胞芽胞囊芽胞囊Sporulating cell第41页/共140页在杆菌中能形成芽孢的种类在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。芽孢。产生芽孢的几个属：产生芽孢的几个属：(Bacillus)Bacillus)芽孢杆菌属芽孢杆菌属(Clostridium)Clostridium)梭状芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属(Sporosarcina)Sp

21、orosarcina)芽孢八叠球菌属芽孢八叠球菌属1)1)能形成芽孢的细菌种类能形成芽孢的细菌种类第42页/共140页芽孢的结构芽孢的结构芽孢的外壁层厚而致密，主要成芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差分为脂蛋白，通透性差,不易着色。不易着色。核心含有大量的核心含有大量的DNADNA、RNARNA、蛋白蛋白质酶等物质，还含有质酶等物质，还含有2,62,6吡啶吡啶二羧酸二羧酸（DPADPA）,DPA,DPA是芽孢特有是芽孢特有的成分。一般以的成分。一般以 DPADPACaCa的形式的形式存在存在。皮层主要含芽孢肽聚糖、皮层主要含芽孢肽聚糖、DPADPACaCa，皮层体积大，比较致密。

22、皮层体积大，比较致密。芽孢平均含水量低芽孢平均含水量低,约约40%.40%.2)芽孢的构造芽孢的构造芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心：芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心：第43页/共140页2,62,6吡啶二羧酸吡啶二羧酸（DPADPA）第44页/共140页芽孢芽孢芽孢有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静芽孢有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静水压等的功能。如肉毒梭菌在水压等的功能。如肉毒梭菌在100沸水中，要经沸水中，要经过过5.09.5小时才被杀死，小时才被杀死，121时，平均也要经时，平均也要经10分钟被杀死。分钟被杀死。芽孢的抗紫外线的能力，一般要

23、比其它营养强一芽孢的抗紫外线的能力，一般要比其它营养强一倍，抗辐射能力要比大肠杆菌营养细胞强倍，抗辐射能力要比大肠杆菌营养细胞强36倍。倍。第45页/共140页芽孢芽孢芽孢的休眠能力十分惊人，休眠期间，不能检查芽孢的休眠能力十分惊人，休眠期间，不能检查出任何代谢活动。一般的芽孢可在普通条件下保出任何代谢活动。一般的芽孢可在普通条件下保存几十至几十年的活力。存几十至几十年的活力。德国植物园标本的芽孢寿命德国植物园标本的芽孢寿命200300年。湖底芽孢年。湖底芽孢5001000年后仍有活力。年后仍有活力。2000年甚至更长的时间年甚至更长的时间仍保持生命力的芽孢也有记载。仍保持生命力的芽孢也有记载

24、。第46页/共140页枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌芽孢spores第47页/共140页细菌芽孢构造的模式图细菌芽孢构造的模式图 孢外壁芽孢衣 皮 层 芽孢质芽孢核区芽孢膜芽孢壁核心第48页/共140页细菌芽孢构造细菌芽孢构造第49页/共140页1,Axial filament formation 束状染色质形成束状染色质形成 2,Septum formatiom 隔壁的形成隔壁的形成(其中小体积部分即为前芽孢其中小体积部分即为前芽孢)3,Engulfment of forespore前芽胞被吞入前芽胞被吞入(前芽孢的双层隔壁形成，这时抗辐射性提高前芽孢的双层隔壁形成，这时抗辐射性提高)4,Cort

25、ex formation两层隔壁间充填芽孢肽两层隔壁间充填芽孢肽聚糖后，合成聚糖后，合成DPA，累积钙离子，开始形成皮累积钙离子，开始形成皮层，折光率增高层，折光率增高 5,Coat synthesis芽孢衣合成结束芽孢衣合成结束 6,Completion of coat synthesis,Increase in refractility and heat resistance皮层合成完成，芽孢成熟，抗热皮层合成完成，芽孢成熟，抗热性出现性出现 7,Lysis of sporangium,spore liberation芽孢囊裂解，芽孢游离芽孢囊裂解，芽孢游离 Stages in endos

26、pore formation芽孢形成可分为七个阶段芽孢形成可分为七个阶段第50页/共140页含有吡啶含有吡啶-2，6二羧酸（二羧酸（DPA-Ca）含有芽孢特有的芽孢肽聚糖含有芽孢特有的芽孢肽聚糖芽孢平均含水芽孢平均含水40，皮层含水，皮层含水70芽孢耐热机制芽孢耐热机制:芽孢中酶的分子量较营养细胞小芽孢中酶的分子量较营养细胞小由芽孢的化学组分所决定的由芽孢的化学组分所决定的第51页/共140页芽孢抗热的机制：芽孢抗热的机制：渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说 芽孢的抗热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分透性差及皮芽孢的抗热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分透性差及皮层的离子强度高，从而使皮层有极

27、高的渗透压去夺取核心层的离子强度高，从而使皮层有极高的渗透压去夺取核心部分的水分，其结果造成皮层的充分膨胀，而核心部分的部分的水分，其结果造成皮层的充分膨胀，而核心部分的生命物质却形成高度失水状态，因而产生极强的耐热性。生命物质却形成高度失水状态，因而产生极强的耐热性。皮层含有皮层含有DPA-Ca和和大量的交联度低（约大量的交联度低（约6%）、负电荷）、负电荷强的芽孢肽聚糖，与低价阳离子一起引起了皮层的高渗透强的芽孢肽聚糖，与低价阳离子一起引起了皮层的高渗透压，这时，皮层的含水量增加，随之体积也增大。压，这时，皮层的含水量增加，随之体积也增大。第52页/共140页渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮

28、层膨胀学说第53页/共140页4、特殊的休眠构造、特殊的休眠构造芽孢芽孢伴孢晶体（伴孢晶体（parasporal crystal）少数芽孢杆菌少数芽孢杆菌,例如苏云金芽孢杆菌例如苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)在其形成芽孢的同时在其形成芽孢的同时,会在芽孢会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体内毒素，称为伴孢晶体。内毒素，称为伴孢晶体。伴孢晶体对伴孢晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用有毒杀作用,因而可将这类产伴孢晶体的细菌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制成

29、有利于环境保护的生物农药 细菌杀虫剂细菌杀虫剂特点特点:不溶于水不溶于水,对蛋白酶类不敏感对蛋白酶类不敏感;容易溶容易溶 于碱性溶剂。于碱性溶剂。第54页/共140页伴孢晶体（伴孢晶体（parasporal crystal）伴孢晶体伴孢晶体鳞翅目幼虫口服鳞翅目幼虫口服伴孢晶体在肠道迅速溶解伴孢晶体在肠道迅速溶解(中肠中肠 pH 为为9.0-10.5)吸附于上皮细胞吸附于上皮细胞,引起渗透性丧失引起渗透性丧失,肠道穿孔肠道穿孔肠道中的碱性溶液进入血液肠道中的碱性溶液进入血液,后者后者 pH升高升高,昆虫全身麻痹而死亡昆虫全身麻痹而死亡第55页/共140页4、特殊的休眠构造、特殊的休眠构造芽孢芽孢

30、6）伴孢晶体（）伴孢晶体（parasporal crystal）第56页/共140页苏云金苏云金芽孢芽孢杆菌和伴孢晶体杆菌和伴孢晶体少数芽孢少数芽孢杆菌在形成杆菌在形成芽孢芽孢的同时，会在芽孢旁形成的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体性蛋白晶体内毒素，内毒素，称为伴孢晶体。称为伴孢晶体。实用意义：实用意义：细菌杀虫剂细菌杀虫剂生物农药生物农药第57页/共140页1 1、对高温、对高温、干燥、辐射、化学药物干燥、辐射、化学药物有强大的抵抗力。有强大的抵抗力。2 2、含水量低、壁厚而致密，通透性含水量低、壁厚而致密，通透性差差,不易着色，折光性强。不易着色，

31、折光性强。3 3、芽胞内新陈代谢几乎停止，处于芽胞内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，但保持潜在休眠状态，但保持潜在萌发萌发力。力。4 4、一个芽孢萌发只产生一个营养状一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。态的细胞。芽孢的特性芽孢的特性第58页/共140页三、细胞壁以外的构造三、细胞壁以外的构造糖被糖被（glycocalyx）鞭毛鞭毛 (flage,复复flaglla)菌毛菌毛（fimbria,复复fimbriae）性毛性毛（pili,单数单数pilus）鞭毛菌毛性毛糖被第59页/共140页1、糖被（、糖被（glycocalyx）包被于某些细菌细包被于某些细菌细 胞壁外的一层厚胞壁外的一层厚度不

32、定的胶状物质。糖被按其有无固度不定的胶状物质。糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜定层次、层次厚薄又可细分为荚膜(capsule或或Macrocapsule,大荚膜大荚膜)、微、微荚膜荚膜(microcapsule)、粘液粘液(slimelayer)和菌胶团和菌胶团(zoogloea)。第60页/共140页糖被的类型：糖被的类型：(大）荚膜：大）荚膜：粘液状物质具有一定外形，粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度相对稳定地附着在细胞壁外，厚度：0.20.2m m。微荚膜（微荚膜（microcopsule)microcopsule)：粘液状物质粘液状物质较薄，厚度：较薄，

33、厚度：0.20.2m m，与细胞表面牢固与细胞表面牢固结合。结合。粘液层粘液层(slime layer)slime layer)：粘液物质没有粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散明显的边缘，比荚膜松散,可向周围环境可向周围环境中扩散中扩散,增大黏性。增大黏性。菌胶团菌胶团(zoogloea):zoogloea):包裹在细胞群体上包裹在细胞群体上的胶状物质。的胶状物质。第61页/共140页荚膜与生产实践的关系荚膜与生产实践的关系应用：荚膜也可以成为有价值的材料。如：应用：荚膜也可以成为有价值的材料。如：Leucomostoc Leucomostoc mesenteroides mesenteroi

34、des 的葡聚糖荚膜已用于生产的葡聚糖荚膜已用于生产代血浆的主代血浆的主要成分要成分右旋糖酐和葡聚糖凝胶制剂；右旋糖酐和葡聚糖凝胶制剂；从野菜黄单胞菌（从野菜黄单胞菌（Xanthomonas campestrisXanthomonas campestris）荚膜提荚膜提取黄原胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开采中取黄原胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开采中优良的压浆优良的压浆剂剂；用产菌用产菌胶团的菌进行胶团的菌进行污水处理等；通过荚膜的血清学污水处理等；通过荚膜的血清学反应进行细菌鉴定（荚膜膨胀试验）。反应进行细菌鉴定（荚膜膨胀试验）。危害：食品变质发粘；增强致病力；造成严重龋齿等。危害

35、：食品变质发粘；增强致病力；造成严重龋齿等。第62页/共140页荚膜与菌落形态荚膜与菌落形态光滑（光滑（Smooth,S-)型菌落型菌落产荚膜的细菌在固体培产荚膜的细菌在固体培养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、呈粘液状，称养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、呈粘液状，称S-型菌落。型菌落。粗糙（粗糙（Rough,R-)型菌落型菌落不产荚膜的细菌形成的菌不产荚膜的细菌形成的菌落表面干燥、粗糙、称落表面干燥、粗糙、称R-型菌落。型菌落。第63页/共140页荚膜功能荚膜功能保护作用贮藏养料堆积代谢废物附着作用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突破主白细胞吞噬作为透性屏障或离子交换系

36、介质细菌间的信息识别作用第64页/共140页1.概念：概念：生长在某些细菌体表生长在某些细菌体表面的长丝状、波曲形的蛋白质面的长丝状、波曲形的蛋白质附属物，称为鞭毛。附属物，称为鞭毛。鞭毛的长度：鞭毛的长度：一般为一般为1520m m，最长可达最长可达7070m m。鞭毛的直径：为鞭毛的直径：为0.0.010.02.02m.m.2 2、细菌细胞壁以外的构造、细菌细胞壁以外的构造 鞭毛鞭毛(flagellum,flagellum,复复flagella)flagella)第65页/共140页单 根一 束单 端单 根一 束双 端端端 生生周周 生生侧 生鞭鞭 毛毛 的的 着着 生生 方方 式式2.1

37、鞭毛的着生方式鞭毛的着生方式第66页/共140页鞭毛的结构鞭毛的结构由基体、钩形鞘和鞭毛丝三部分组成：由基体、钩形鞘和鞭毛丝三部分组成：鞭毛丝：鞭毛丝：中空螺旋状、丝状结中空螺旋状、丝状结构，球蛋白亚基螺旋排列。构，球蛋白亚基螺旋排列。钩形鞘：钩形鞘：又称钩形鞘，是连接又称钩形鞘，是连接鞭毛丝和基体的一个弯曲筒状鞭毛丝和基体的一个弯曲筒状部分，蛋白质亚基组成。部分，蛋白质亚基组成。G菌：菌：L环（连在细胞壁外膜上）、环（连在细胞壁外膜上）、P环（连在肽聚糖内壁上）、环（连在肽聚糖内壁上）、S环和环和M环连在一起称环连在一起称S-M环共同嵌埋在细胞质膜上）环共同嵌埋在细胞质膜上）G+菌：菌：S环

38、，环，M环环基体：基体：由四个盘状物即环组由四个盘状物即环组成。成。第67页/共140页鞭毛丝S-M环L环P环鞭毛杆钩形鞘外壁层 肽聚糖层周质空间G细菌鞭毛基体细菌鞭毛基体和和 钩钩 形形 鞘鞘 结结 构构细胞膜Fli蛋白Mot蛋白第68页/共140页4 4）鞭毛推动细菌运动的特点）鞭毛推动细菌运动的特点（2 2）方式）方式细菌以推进方式做细菌以推进方式做直线运动直线运动,以翻腾以翻腾形式做短促转向运形式做短促转向运动。动。第69页/共140页鞭毛的运动方向鞭毛的运动方向第70页/共140页鞭毛鞭毛第71页/共140页细菌线毛与鞭毛的电子显微镜图片电镜下的大肠杆菌（示鞭毛）电镜下的鞭毛电镜下的

39、鞭毛第72页/共140页 运动的鞭毛运动的鞭毛第73页/共140页3 3、细菌细胞壁以外的构造、细菌细胞壁以外的构造 菌毛菌毛(fimbriafimbria，复数复数fimbriae)fimbriae)长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物多的蛋白质类附属物,具有使菌体附着于物体具有使菌体附着于物体表面的功能。表面的功能。第74页/共140页（或线毛、伞毛）（或线毛、伞毛）某些菌体表面存在的短而多的附属物。某些菌体表面存在的短而多的附属物。数量很多，不具有运动功能，但与菌的致病性、吸数量很多，不具有运动功能，但与菌的致病性、吸附等有关。附

40、等有关。菌毛菌毛(fimbriafimbria）第75页/共140页4 4、细菌细胞壁以外的构造、细菌细胞壁以外的构造 性毛性毛(pili,pili,单数单数pilus)pilus)构造和成分与菌毛相同构造和成分与菌毛相同,但比菌毛长但比菌毛长,数量仅数量仅一至少数几根。一至少数几根。性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株(即供体菌即供体菌)中中,其功能是向雌性菌株其功能是向雌性菌株(即受体即受体菌菌)传递遗传物质。有的性毛还是传递遗传物质。有的性毛还是RNARNA噬菌体噬菌体的特异性吸附受体。的特异性吸附受体。第76页/共140页 凡是细胞核具有核膜、能进行

41、有丝分裂、细胞质中存在线粒体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同时存在叶绿体等细胞器的微小生物，都称为真核微生物。或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物，都称为真核微生物。酵母菌酵母菌（单细胞真菌）（单细胞真菌）霉菌霉菌（丝状真菌）（丝状真菌）蕈类蕈类（大型真菌）（大型真菌）真真 菌菌 显微藻类显微藻类 原生动物原生动物 真核微生物真核微生物第二节第二节 真核微生物真核微生物 第77页/共140页 真核微生物（以真菌为代表）真核微生物（以真菌为代表）真菌与人类真菌与人类有些可使食品纺织品霉变有些可使食品纺织品霉变有些可使人患病有些可使人患病有些可制作食品饮料有些可制作食品饮料

42、有些可提取药物有些可提取药物有些可酿酒有些可酿酒 推动自然界物质循环推动自然界物质循环水稻稻温病水稻稻温病 棉花枯萎病棉花枯萎病第78页/共140页 真菌真菌具有细胞壁，不含叶绿素，无根茎叶的分具有细胞壁，不含叶绿素，无根茎叶的分化，以产生大量孢子进行繁殖，以寄生或腐生方式化，以产生大量孢子进行繁殖，以寄生或腐生方式生存的真核微生物。生存的真核微生物。第79页/共140页一、细胞壁一、细胞壁1.真菌的细胞壁真菌的细胞壁 真菌的细胞壁的主要成分是多糖，另有真菌的细胞壁的主要成分是多糖，另有少量的蛋白质和脂质。少量的蛋白质和脂质。真菌细胞壁多糖种类见表真菌细胞壁多糖种类见表3-6，P66 第80页

43、/共140页（1）酵母菌）酵母菌（yeast）的细胞壁）的细胞壁 酵母菌是一类单细胞真菌的俗称，分类学上分属酵母菌是一类单细胞真菌的俗称，分类学上分属于子囊菌纲。于子囊菌纲。特征特征:1.个体一般以单细胞状态存在；个体一般以单细胞状态存在；2.多数营出芽生殖，有的裂殖；多数营出芽生殖，有的裂殖；3.能发酵糖类产能；能发酵糖类产能；4.细胞壁常含有细胞壁常含有甘露聚糖甘露聚糖；5.喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。分布：偏酸性的含糖环境。水果、蔬菜、蜜饯的表面，果园分布：偏酸性的含糖环境。水果、蔬菜、蜜饯的表面，果园 土壤中与环境有关。土壤中与环

44、境有关。第81页/共140页酵母菌的形态酵母菌的形态酵母菌细胞的形态通常有球状、卵圆状、椭圆酵母菌细胞的形态通常有球状、卵圆状、椭圆状、柱状或香肠状等多种。状、柱状或香肠状等多种。第82页/共140页Yeasts:unicellular fungi(ascomycetes)Division:buddingDo not form filamentsSome form filamentsSome can mate.第83页/共140页细胞壁细胞壁第84页/共140页几丁质几丁质在酵母细胞壁中的含量很低在酵母细胞壁中的含量很低,仅在其形成芽体时合成，然后仅在其形成芽体时合成，然后分布于芽痕的周围。分

45、布于芽痕的周围。裂殖酵母含有较多的几丁质。裂殖酵母含有较多的几丁质。第85页/共140页酵酵母母菌菌的的形形态态构构造造线线 粒粒 体体芽体液泡芽体液泡细细 胞胞 壁壁核核芽芽 体体液液 泡泡 膜膜细细 胞胞 膜膜第86页/共140页芽痕（bud scar）蒂痕（birth scar）第87页/共140页甾醇甾醇磷脂磷脂膜蛋白膜蛋白 酵母菌细胞膜酵母菌细胞膜 糖脂糖脂第88页/共140页2.2.霉菌霉菌(Mould)Mould)绒毛状，网状，或絮状真菌通称为霉菌。绒毛状，网状，或絮状真菌通称为霉菌。是俗名，意为发霉的真菌。是俗名，意为发霉的真菌。藻状菌纲藻状菌纲分属于真菌界的分属于真菌界的 子

46、囊菌纲子囊菌纲 半知菌类半知菌类 第89页/共140页菌丝菌丝(hypha,hyphae)长霉的馒头曲霉环境中常能见到霉菌环境中常能见到霉菌第90页/共140页nonseptateseptate霉菌菌丝有单、多细胞之分霉菌菌丝有单、多细胞之分第91页/共140页次生壁形成区延伸区硬化区几丁质蛋白质？顶端亚顶端糖蛋白网成熟区无定形葡聚糖层典型霉菌菌丝分化及细胞壁成分离散蛋白层易去除蛋白质电子透明层第92页/共140页藻类的细胞壁藻类的细胞壁其结构骨架多由纤维素组成，它其结构骨架多由纤维素组成，它以微纤丝的方式成层状排列，其以微纤丝的方式成层状排列，其余为间质多糖（杂多糖），还有余为间质多糖（杂多

47、糖），还有少量蛋白质和脂类。少量蛋白质和脂类。第93页/共140页AlgaeMost Algae are green in color第94页/共140页杂多糖杂多糖褐藻：褐藻酸，由褐藻：褐藻酸，由D-甘露糖醛酸和甘露糖醛酸和L-葡萄糖醛酸聚合葡萄糖醛酸聚合而成。而成。岩藻：岩藻。素，是硫酸酯化的岩藻：岩藻。素，是硫酸酯化的L-岩藻糖的聚合物。岩藻糖的聚合物。红藻红藻石花菜属：琼脂，是半乳糖和半乳糖醛酸的石花菜属：琼脂，是半乳糖和半乳糖醛酸的聚合物，经提取后制成产品。聚合物，经提取后制成产品。小球藻：主要是半乳糖和鼠李糖通过小球藻：主要是半乳糖和鼠李糖通过-糖苷键连接的糖苷键连接的多聚糖。多聚

48、糖。第95页/共140页Mushroom:filamentous fungi that typically form large structures called fruiting bodiesBasidiosporereleased frombasidia第96页/共140页ProtozoaColorlessMotiledistinguished from prokaryotes by their greater size and eukaryotic naturedistinguished from algae by their greater lack of chlorophylldi

49、stinguished from yeasts and other fungi by their mobility and lack of cell walldistinguished from slime molds by their lack of fruiting body formationMany of them are parasitic in other animals and human第97页/共140页AmoebaCiliate（Paramecium）Flagellate（Dunaliella）Sporozoan(Plasmodium vivax)第98页/共140页二、鞭

50、毛与纤毛二、鞭毛与纤毛在有些真核微生物细胞的表面长有或长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，或短的毛发状细胞器，具有运动功能，较长较长（150200m）且数目较少者称鞭且数目较少者称鞭毛，较短毛，较短（510 m）且数目较多者称且数目较多者称纤毛。纤毛。第99页/共140页鞭毛与纤毛的构造鞭毛与纤毛的构造鞭毛与纤毛都由伸出细胞外的鞭杆、嵌埋在细胞质膜上鞭毛与纤毛都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三部分组成。的基体以及把这两者相连的过渡区共三部分组成。第100页/共140页鞭毛的鞭毛的“9+2”结构结构鞭杆中心有一对包在中央鞘中