第三章微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能2學(xué)時(shí)本章重點(diǎn)：原核微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能，真核微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能。一、原核微生物二、真核微生物

第一節(jié)

原核微生物

一、相關(guān)概念：

原核微生物：指一大類細(xì)胞核無核膜包裹，只有稱作核區(qū)(nuclearregion)的裸露DNA的原始單細(xì)胞生物，包括真細(xì)菌和古生菌兩大群。

二、細(xì)胞壁：

細(xì)胞壁（cellwall）:細(xì)胞最外的一層厚實(shí)堅(jiān)韌的外被，主要由肽聚糖構(gòu)成。

1、主要功能：①固定細(xì)胞外形和提高機(jī)械強(qiáng)度。

②為細(xì)胞的生長、分裂和鞭毛運(yùn)動(dòng)所必需。

③保護(hù)細(xì)胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物質(zhì)的損傷。④賦予細(xì)菌特定抗原性、致病性以及對抗生素和噬菌體的敏感性。

2、細(xì)胞壁的成分1）革蘭氏陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁

由90%肽聚糖和10%磷壁酸構(gòu)成

肽聚糖又稱粘肽(mucopeptide)、胞壁質(zhì)或粘質(zhì)復(fù)合物(mucocomplex)，是真細(xì)菌細(xì)胞壁中的特有成分。磷壁酸：

是結(jié)合在革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖，有五種類型，主要為甘油磷酸或核糖醇磷酸。

磷壁酸結(jié)構(gòu)C、外膜蛋白

指嵌合在LPS和磷脂層外膜上的蛋白。有20余種，其中脂蛋白和孔蛋白研究較為清楚。

D、周質(zhì)空間

壁膜間隙，呈膠狀，存在著多種周質(zhì)蛋白，包括：水解酶類、合成酶類、

結(jié)合蛋白、

受體蛋白。

3）、古生菌的細(xì)胞壁

在古生菌中，除了熱原體屬(Thermoplasma)沒有細(xì)胞壁外，其余都具有與真細(xì)菌類似功能的細(xì)胞壁，但成分差別甚大。

其細(xì)胞壁中沒有真正的肽聚糖，而是由多糖（假肽聚糖）、糖蛋白或蛋白質(zhì)構(gòu)成。三、細(xì)胞壁以內(nèi)的構(gòu)造——原生質(zhì)體

（一）細(xì)胞質(zhì)膜(cytoplasmicmembrane)

又稱質(zhì)膜(plasmamembrane)、細(xì)胞膜(cellmembrane)或內(nèi)膜(innermembrane)。

厚約7～8nm，由磷脂（占20%～30%）和蛋白質(zhì)（占50%～70%）組成的雙分子層。

膜的生理功能

①選擇性控制細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運(yùn)送。②維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障。

間體（mesosome）

是一種由細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)褶而形成的囊狀構(gòu)造，其中充滿著層狀或管狀的泡囊。（二）細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物

細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）：質(zhì)膜包圍的除核區(qū)外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。

主要成分：為核糖體、貯藏物、多種酶類和中間代謝物、質(zhì)粒、各種營養(yǎng)物和大分子的單體等。

內(nèi)含物(inclusionbody)：細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形狀較大的顆粒狀構(gòu)造物。1、貯藏物(reservematerials)（p49）是一類由不同化學(xué)成分累積而成的不溶性沉淀顆粒，主要功能是貯存營養(yǎng)物。Thesulfurglobulesinsidethecellsofpurplesulfurbacterium2、磁小體(megnetosome)

1975年勃萊克摩(R.P.Blakemore)在一種稱為折疊螺旋體

的趨磁細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)。

成分：Fe3O4，外有一層磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹，是單磁晶體。功能：導(dǎo)向作用，即借鞭毛游向?qū)υ摼钣欣h(huán)境處生活。

應(yīng)用：生產(chǎn)磁性定向藥物或抗體，以及制造生物傳感器等。abc4、氣泡（gasvocuoles）

存在于許多光合營養(yǎng)型、無鞭毛運(yùn)動(dòng)的水生細(xì)菌中。

功能：調(diào)節(jié)細(xì)胞比重以使細(xì)胞漂浮在最適水層中獲取光能、O2和營養(yǎng)物質(zhì)。Gasvacuoles(blue)andstoragegranules(red)inthecyanobacteriumMicrocystis（三）、核區(qū)（nuclearregionorarea）

無核膜結(jié)構(gòu)、無固定形態(tài)的原始細(xì)胞核，稱核質(zhì)體(nuclearbody)、原核

、擬核(nucleoid)。

它是一個(gè)大型環(huán)狀雙鏈DNA分子。四、細(xì)胞壁以外的構(gòu)造

1、糖被(glycocalyx)

細(xì)菌莢膜主要成分：多糖、多肽或蛋白質(zhì)。莢膜的功能：①保護(hù)作用②貯藏養(yǎng)料

③作為透性屏障或（和）離子交換系統(tǒng)

④表面附著作用

⑤細(xì)菌間的信息識別作用⑥堆積代謝廢物2、鞭毛(flagellum,復(fù)flagella)

A、判斷有無鞭毛的方法：1）用電子顯微鏡

2）特殊的鞭毛染色法后用光學(xué)顯微鏡觀察3）懸滴標(biāo)本法4）半固體穿刺法5）根據(jù)菌落外形

B、鞭毛的功能:

運(yùn)動(dòng)C、鞭毛著生方式：單端鞭毛

、端生叢毛、兩端鞭毛

和周生鞭毛。a,monotrichousb,amphitrichousc,lophotrichousd,peritrichous3、菌毛(fimbria，復(fù)數(shù)fimbriae)

是一種長在細(xì)菌體表的蛋白質(zhì)類附屬物，具有使菌體附著于物體表面的功能。

4、性毛(pili,單數(shù)pilus)

又稱性菌毛(sex-pili或F-pili)，構(gòu)造和成分與菌毛相同，但比菌毛長，數(shù)量僅一至少數(shù)幾根。

有的性毛還是RNA噬菌體的特異性吸附受體

Fpilus第二節(jié)真核微生物

一、細(xì)胞壁

真菌的細(xì)胞壁

主要成分是多糖，另有少量的蛋白質(zhì)和脂類。

其細(xì)胞壁成分的差異變化：低等真菌：纖維素為主酵母菌：葡聚糖為主高等陸生真菌：幾丁質(zhì)為主二、鞭毛與纖毛

具有鞭毛的真核微生物：

鞭毛綱的原生動(dòng)物。

藻類

低等水生真菌的游動(dòng)孢子或配子等。具有纖毛的真核微生物：纖毛綱

的各種原生動(dòng)物，例如常見的草履蟲。三、細(xì)胞質(zhì)膜

與原核的細(xì)胞膜的區(qū)別（p67）四、細(xì)胞核

構(gòu)成：核被膜、染色質(zhì)、核仁和核基質(zhì)等1、核被膜(nuclearenvelope)

由核膜和核纖層(nuclearlamina)兩部分所組成，有許多核孔。

2、染色質(zhì)(chromatin)

由DNA、組蛋白、其他蛋白和少量RNA組成的一種線形復(fù)合構(gòu)造，基本單位是核小體。因可被蘇木精等堿性染料染色，故名染色質(zhì)。

3、核仁(nucleolus)

指細(xì)胞核中一個(gè)沒有膜包裹的圓形或橢圓形小體。它依附于染色體的一定位置上。每個(gè)核內(nèi)有一至數(shù)個(gè)。富含蛋白質(zhì)和RNA。功能：合成rRNA（核糖體RNA）和裝配核糖體的部位。4、核基質(zhì)(nuclearmatrix)

是充滿于細(xì)胞核空間由蛋白纖維組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有支撐細(xì)胞核和提供染色質(zhì)附著點(diǎn)的功能。五、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器

細(xì)胞質(zhì)的組成：細(xì)胞基質(zhì)、細(xì)胞骨架和各種細(xì)胞器。

1、細(xì)胞基質(zhì)和細(xì)胞骨架

細(xì)胞基質(zhì)：除可分辨的細(xì)胞器以外的膠體狀溶液。

細(xì)胞骨架(cytoskeleton)：是由微管、肌動(dòng)蛋白絲和中間絲三種蛋白質(zhì)纖維構(gòu)成的細(xì)胞支架。2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體

糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughER)：膜上有核糖體顆粒，具有合成和運(yùn)送胞外分泌蛋白的功能。

光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smoothER)：膜上無核糖體，與脂類代謝和鈣代謝等密切相關(guān)。

核糖體(ribosomes)：又稱核蛋白體，具有蛋白質(zhì)合成功能。3、高爾基體(Golgiapparatus,Golgibody)

1）形成糖蛋白和脂蛋白。2）對合成新細(xì)胞壁和質(zhì)膜提供原材料。4、溶酶體(lysosome)

是一種由單層膜包裹、內(nèi)含多種酸性水解酶的囊泡狀細(xì)胞器。溶酶體形成和功能的示意圖5、微體(microbody)

是單層膜包裹的球形細(xì)胞器，內(nèi)中所含的酶與溶酶體不同。1）過氧化物酶體(peroxisome)。2）乙醛酸循環(huán)體(glyoxisome)：主要存在于植物細(xì)胞中，其功能是使細(xì)胞中的脂類轉(zhuǎn)化為糖類。

6、線粒體(mitochondria)

7、葉綠體（chloroplast）

8、其他細(xì)胞器

（1）液泡（vacuole）：

主要含有堿性氨基酸，以及蛋白酶、酸性和堿性磷酸酯酶、纖維素酶和核酸酶等各種酶類。

功能：維持細(xì)胞滲透壓、貯存營養(yǎng)物、防止細(xì)胞損傷。（2）膜邊體（lomasome）：

又稱邊緣體、須邊體或質(zhì)膜外泡，為許多真菌細(xì)胞所特有。（3）幾丁質(zhì)酶體（chitosome）：

又稱殼體。一種活躍于各種真菌菌絲頂端細(xì)胞中的微小泡囊，直徑40～70n