2 细菌细胞膜的多种功能―――选择透性、多功能 ? 维持细胞内正常渗透压以保证屏障作用; ? 控制细胞内、外的物质的运送、交换 ? 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(相当于线粒体和叶绿体的功能) ? 鞭毛着生点和提供其运动所需的能量等 ??
(四)细胞质(cytoplasm )和内含物( inclusion body) 核糖体(ribosome)
1、细菌核糖体(图示并解释):70S,由 50S 大亚基(含 23S rRNA)和 30S 小亚基(含 16S rRNA)构成,合成蛋白质的最小功能单位。(
注:真核生物细胞质中含 80S 核糖体,由 60S 大亚基(含 28S rRNA)和 40S 小亚 基(含 18S rRNA)构成,而叶绿体和线粒体中含 70S 核糖体)。
2、链霉素、四环素、氯霉素等能抑制 70S 核糖体合成蛋白质的功能,但对 80S 核糖体不起作用 其它内含物:
贮藏物(reserve granule):如异染颗粒、聚 β-羟基丁酸、硫滴、脂肪滴等气泡(gas vacuoles) 羧酶体(carboxysome) 磁小体(megnetosome)
(五)细胞核-核区(nuclear region or area) 原始态核:primitive form nucleus 拟核:nucleoid
细菌染色体:bacterial chromosome
? 是一个大型环状 DNA 分子,长度为 0.25-3.00mm ? 无核膜,无组蛋白
? 又称核质体、原核、拟核、核基因组(genome) ? 每个细胞所含的核区数一般 1—4 个
? 细菌除在染色体复制时间内呈双倍体外,一般均为单倍体 (六)质粒(plasmid) (图示并解释):
大多数细菌细胞质中,含有 1~多个小型环状 DNA,带几个或几十个基因,为非必需基因
1 质粒的特性(图示并解释)
? 不同质粒间、质粒与染色体间可以发生基因重组
? 质粒可以自行消失,也可通过结合、转化从一个细菌传给另一个细菌 ? 质粒可以自我复制,稳定遗传;也可携带外源基因,一起复制、遗传;还可
以完全整合到染色体上,与之一起复制、遗传 2 质粒功能
? R 因子(抗药性因子): 与抗药性有关 ? F 因子(致育因子):与有性接合有关 ? 其他质粒:与抗生素、色素合成有关 ? 基因工程中作为目的基因载体
(七)芽孢(endospore/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、含有
吡啶-2,6 二羧酸钙(DPA-Ca),含水量极低、抗逆性极强的休眠体 ? 由于一个营养细胞内仅生成一个芽孢,无繁殖功能
? 芽孢是生物界中抗性最强的生命体,尤其抗热,高压蒸气灭菌 121℃ 最少
要 12 min。
? 芽孢在普通条件下可保持几年至几十年的生活力。 ? 芽孢种类: 不膨大/膨大;位于中间/端生 1 芽孢的构造(图示并解释) 2 芽孢的形成过程(图示并解释) 3 芽孢的萌发(图示并解释)
萌发过程:适温下吸水膨胀,孢子壁溶解,逐渐成为营养细胞,进入繁殖周期
间歇灭菌法:常压下煮沸(100℃)15~30min(杀死营养细胞),室温过夜(芽
孢萌发)。如此重复 3 次,可以杀灭所有营养细胞和芽孢
4 研究芽孢的意义
? 细菌分类、鉴定中的重要形态学指标 ? 指导菌种保藏 ? 制定灭菌参数
5 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或双锥形的碱溶性蛋白晶体,称为伴孢晶体。 能溶解于昆虫碱性肠液中,使昆虫中毒死亡 实用意义 : 细菌杀虫剂—生物农药, 如用苏云金芽孢杆菌 (Bacillus thuringiensis)和其伴孢晶体制成的生物农药( Bt 制剂)已经广泛由于生物防治,对膜翅目昆虫有特效
(八)糖被(glycocalyx) (图示并解释)
糖被为包于某些细菌细胞壁外面的一层厚度不定的透明胶状物质。
分为荚膜(capsule/macrocapsule)、微荚膜(microcapsule)、粘液层(slime layer)等。
细菌糖被实用意义: ? 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
1 荚膜成分:多糖、多肽(含 D-型氨基酸)、水分(图示并解释) 2 荚膜功能
? 保护作用: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 ? 贮藏养料
? 作为透性屏障或离子交换系介质
? 附着作用
? 细菌间的信息识别作用 ? 堆积代谢 废物
3 菌胶团(zoogloea):有些细菌其荚膜物质相互融合,连为一体,多个菌体包含其中。如肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides) (九)鞭毛(Flagellum) (图示并解释)
生长在某些细菌体表的长丝状蛋白质附属物,称为鞭毛,其数目为一至数条, 中空;具有运动功能。
鞭毛一般长度为 15—20μm 直径为 0.01—0.02μm 鞭毛的结构(图示并讲解,待加)
鞭毛着生情况(图示并解释):单鞭毛、多鞭毛;端生、周生、丛生
(十)菌毛(fimbria):(伞毛、纤毛、线毛): 由蛋白质构成,较短,无运动性 功能:作为噬菌体的吸附位点
作为附着到哺乳动物细胞或其他物体的工具 (十一)性(纤)毛(pilus) ? 构造和成分与菌毛相同, ? 但比菌毛长。 ? 数量仅一至少数几根。
? 性毛见于革兰氏阴性细菌的雄性菌珠中。
? 其功能是向雌性菌珠(受体菌)传递遗传物质(图示并讲解)。
三、 细菌繁殖方式
简单二分裂(图示并解释) 偶尔存在有性结合
四、细菌群体的形态(细菌的培养特征) 1 细菌的菌落特征
? 菌落(clone):一个微生物细胞在固体培养基上生长繁殖形成的肉眼可见的
细胞群落。
? 不同微生物有其不同的菌落特征
? 细菌的菌落特征:湿润,较光滑,多半透明,易用接种环挑起;有腐臭味 ? 有荚膜菌,菌落十分光滑、透明、蛋清样、较大;有鞭毛菌的菌落扁平、边
沿不规则
细菌的菌落特征的描述:要结合培养基核培养条件,主要内容包括: 大小、颜色、质地 边缘是否整齐及其形状、
表面是否凸起、是否光滑、是否反光、是否透明、是否湿润与培养基结合是否紧密、是否易被接种环挑起 是否产生可溶性色素是否发出特殊气味
2 细菌的其它培养特征
? 在半固体培养基中穿刺培养(图示并解释)
? 在明胶培养基中穿刺培养(明胶液化情况;图示并解释) ? 在半固体斜面培养基上画线接种培养(图示并解释)
? 细菌在肉汤培养基中的表面生长特征:絮状、环状、浮膜状、膜状 ? 多数细菌能悬浮在液体培养基中,使液体培养基浑浊
思考题
1 简述细菌的主要形态类型 2 试述肽聚糖化学组成和结构
3 试述细菌基本结构和特殊结构及其功能 4 简述述革兰氏染色的步骤及其可能机理 5 试述 G+、G-细菌细胞壁结构和化学组成的异同