1第二章原核微生物的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能

第一節(jié)、細(xì)菌第二節(jié)、放線菌第三節(jié)、支原體、立克次氏體、衣原體第四節(jié)、古生菌2無(wú)核膜的單細(xì)胞生物，核糖體70S

。

主要包括：細(xì)菌、古生菌、藍(lán)細(xì)菌、放線菌、支原體、立克次氏體和衣原體等。

原核微生物3第一節(jié)、細(xì)菌

細(xì)菌的主要特點(diǎn)：

細(xì)胞細(xì)而短結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單細(xì)胞壁堅(jiān)韌(區(qū)別于螺旋體)以二等分裂方式進(jìn)行繁殖一、細(xì)胞形態(tài)二、細(xì)胞構(gòu)造與功能三、繁殖方式四、常見細(xì)菌4基本形態(tài)

①球菌

單球菌、雙球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌、鏈球菌等。

②桿菌

短桿狀、棒桿狀、梭狀、月亮狀等。

③螺旋菌

弧菌（螺旋不滿一環(huán)）和螺菌（螺旋滿2～6環(huán)，小的堅(jiān)硬的螺旋狀細(xì)菌）。

一、細(xì)胞形態(tài)5二、細(xì)菌細(xì)胞構(gòu)造與功能1、細(xì)胞壁2、細(xì)胞膜3、細(xì)菌染色體與質(zhì)粒DNA4、芽孢5、細(xì)胞壁以外的結(jié)構(gòu)6（1）革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌細(xì)胞壁

以金黃色葡萄球菌為代表。

G＋細(xì)菌細(xì)胞壁特點(diǎn):①細(xì)胞壁厚（20～80nm，40層）②由肽聚糖層構(gòu)成一般含90%肽聚糖和10%的磷壁酸。1.細(xì)胞壁革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌細(xì)胞壁革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁7G＋細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)示意圖8G+菌肽聚糖的結(jié)構(gòu)G+菌肽聚糖組成：

①雙糖單位；②四肽尾；③肽橋連接9由一個(gè)N-乙酰葡糖胺“G”與另一個(gè)N-乙酰胞壁酸“M”通過(guò)β-1，4糖苷鍵連接而成。①雙糖單位N-乙酰胞壁酸為原核微生物所特有；四肽尾連接在N-乙酰胞壁酸上，通過(guò)肽鍵連接；溶菌酶溶菌酶作用位點(diǎn)自溶酶自溶酶作用位點(diǎn)自溶酶10②四肽尾金黃色葡萄球菌的四肽尾（四肽側(cè)鏈）為L(zhǎng)-AlaD-GluL-LysD-Ala，其中有兩個(gè)D型氨基酸，有保護(hù)作用。11③肽橋肽聚糖的多樣性主要體現(xiàn)在肽橋上金黃色葡萄球菌的肽橋?yàn)楦拾彼嵛咫?，連接前后兩個(gè)四肽尾，起橋梁作用12G+菌的網(wǎng)格緊密13

以大腸桿菌為例

①細(xì)胞壁薄（約10nm）②由外膜和肽聚糖層（2-3nm，1-2層）組成。外膜：由脂多糖、磷脂和蛋白質(zhì)組成。肽聚糖層：位于外膜之內(nèi)（2）革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁14G-菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)15①雙糖單位

②四肽尾第3個(gè)氨基酸是內(nèi)消旋的二氨基庚二酸（m-DAP）。G-細(xì)菌的肽聚糖單體16③無(wú)肽橋，前一個(gè)單體四肽尾的第4個(gè)氨基酸D-Ala的羧基與后一個(gè)單體四肽尾的第3個(gè)氨基酸內(nèi)消旋二氨基庚二酸（m-DAP）的氨基直接連接。

G－細(xì)菌的肽聚糖單體17G-與G+菌四肽尾連接方式的差別18肽聚糖的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較為疏松。由于單體間交聯(lián)度低，

G-菌的網(wǎng)格較稀由于單體間交聯(lián)度高，

G+菌的網(wǎng)格較密G-與G+菌交聯(lián)度的差別19G－細(xì)菌細(xì)胞壁的內(nèi)層成分是（

）競(jìng)賽練習(xí)題A.磷脂B.脂多糖C.肽聚糖

D.脂蛋白答案：C20．某些細(xì)菌的細(xì)胞壁中含有脂多糖成分，它屬于：（單選1分）2013全國(guó)聯(lián)賽試題A．外毒素B．內(nèi)毒素C．類毒素D．抗毒素使細(xì)菌細(xì)胞壁堅(jiān)韌的成分是競(jìng)賽練習(xí)題（1）脂多糖

（2）磷壁酸

（3）肽聚糖

（4）脂蛋白答案：3答案：B20

染色步驟：

①結(jié)晶紫初染②碘液媒染③乙醇脫色④沙黃（紅色染料）復(fù)染（3）革蘭氏染色步驟及原理21革蘭氏染色的機(jī)制陽(yáng)性菌的細(xì)胞壁厚和其分子交聯(lián)度較緊密；乙醇溶解陰性菌的類脂；乙醇脫色是關(guān)鍵步驟，可區(qū)分陽(yáng)性菌與陰性菌結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分的差別。22（4）細(xì)胞壁的功能維持細(xì)胞形態(tài)和提高機(jī)械強(qiáng)度宿主菌的形態(tài)變化細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂和鞭毛運(yùn)動(dòng)所必需原生質(zhì)體23細(xì)胞壁的功能機(jī)械屏障（MW>800）肽聚糖的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)以及外膜抗原性和致病性LPS（脂多糖）噬菌體的侵染位點(diǎn)T3、T7的受體—LPS細(xì)菌特有的細(xì)胞壁

重要抗生素的敏感性

存在D型氨基酸24④支原體在進(jìn)化過(guò)程中獲得的無(wú)壁的原核微生物。（5）缺壁細(xì)菌①L型細(xì)菌某些在實(shí)驗(yàn)室或宿主體內(nèi)，通過(guò)自發(fā)突變，形成細(xì)胞壁缺陷的突變菌株。②原生質(zhì)體在人為條件下（用溶菌酶或青霉素）處理G＋細(xì)菌，獲得的無(wú)壁細(xì)胞。③球狀體在人為條件下，處理G－菌，獲得的殘留部分細(xì)胞壁的細(xì)胞。細(xì)胞壁具有重要功能，但非生命活動(dòng)所必須，四類缺壁細(xì)菌在理論和實(shí)踐上有著重要意義。25（5）缺壁細(xì)菌自然界中無(wú)細(xì)胞壁的一類細(xì)菌是（）競(jìng)賽練習(xí)題（1）螺旋體

（2）立克次氏體

（3）支原體

（4）衣原體答案：326生理功能：①與細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物運(yùn)輸有關(guān)②與維持細(xì)胞正常滲透壓有關(guān)③與細(xì)胞壁和莢膜成分的合成有關(guān)④是鞭毛的著生部位和供能部位⑤是細(xì)胞的產(chǎn)能場(chǎng)所2、細(xì)胞膜與真核生物的細(xì)胞膜相比較，蛋白質(zhì)含量高，功能較多27大腸桿菌細(xì)胞中電子傳遞和氧化磷酸化發(fā)生在()2012年全國(guó)生物聯(lián)賽試題DA．線粒體內(nèi)膜上

B．類囊體膜上

C．細(xì)胞基質(zhì)中

D．質(zhì)膜上答案：D28細(xì)菌染色體（bacteriachromosome）：①又稱擬核，無(wú)核膜，在細(xì)胞中呈無(wú)定形的核區(qū)。②部分是環(huán)狀雙鏈DNA分子，還含有少量類組蛋白和RNA。③一般為單倍體，只在染色體復(fù)制時(shí)呈二倍體。④負(fù)責(zé)編碼細(xì)菌必要的遺傳信息。

3、細(xì)菌染色體與質(zhì)粒DNA29

①染色體外DNA②也是雙鏈環(huán)狀DNA分子

③分子大小約為103～105bp④每個(gè)細(xì)胞中有1個(gè)，幾個(gè)或很多個(gè)。⑤負(fù)責(zé)編碼細(xì)菌非必要遺傳信息如性別、抗藥性等。質(zhì)粒DNA（plasmidDNA）30

某些細(xì)菌在其生長(zhǎng)發(fā)育后期，在其細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低，抗逆性極強(qiáng)的休眠體，稱為芽孢。一個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)僅形成一個(gè)芽孢，而一個(gè)芽孢萌發(fā)，也僅形成一個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，故芽孢不具繁殖功能。4、芽孢31

①芽孢衣含疏水角蛋白，具有抗酶解，抗藥物作用，多價(jià)陽(yáng)離子難于通過(guò)。②皮層含芽孢肽聚糖及吡啶二羧酸鈣鹽（DPA-Ca鹽），體積大，滲透壓高。③核心由芽孢壁、芽孢質(zhì)膜、芽孢質(zhì)和核區(qū)組成，含水量極低，有利于抗熱和抗化學(xué)藥物。（1）芽孢的構(gòu)造32芽孢結(jié)構(gòu)示意圖33細(xì)菌芽孢的抗熱性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其營(yíng)養(yǎng)體的抗熱性。一般細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞不能經(jīng)受70℃以上高溫，而它們的芽孢卻具有極高的抗熱性，例如肉毒梭菌必須在121℃，10min才能殺死它。（2）芽孢的抗熱性滅菌的指標(biāo)：嗜熱脂肪芽孢桿菌121℃，15min34至今尚無(wú)公認(rèn)解釋，較新的滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說(shuō)認(rèn)為：由于芽孢衣對(duì)多價(jià)陽(yáng)離子和水分的透性差和皮層的離子強(qiáng)度高，因此使皮層處于高滲狀態(tài)，從核心吸水，核心高度失水，因而產(chǎn)生極強(qiáng)的抗熱性。DPA—Ca2+：與DPA的螯合會(huì)使芽孢中的生物大分子形成一種穩(wěn)定而耐熱的凝膠。芽孢抗熱性機(jī)理35在細(xì)菌中與抗熱、抗紫外線和抗化學(xué)物質(zhì)有關(guān)的結(jié)構(gòu)是（）。2009年全國(guó)生物聯(lián)賽試題AA．芽孢

B．莢膜

C．細(xì)胞壁

D．包含體答案：A下列關(guān)于芽孢敘述正確的是（

）競(jìng)賽練習(xí)題（1）通常在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期產(chǎn)生；（2）通常在脅迫條件下產(chǎn)生；（3）芽孢皮層含水量較低；（4）是細(xì)菌的繁殖體。答案：2336

少數(shù)芽孢桿菌，例如蘇云金芽孢桿菌在其形成芽孢的同時(shí)，在芽孢旁邊形成一個(gè)菱形的堿溶性蛋白質(zhì)晶體（δ內(nèi)毒素）稱為伴孢晶體。它對(duì)200多種昆蟲尤其是鱗翅目的幼蟲和動(dòng)、植物線蟲具有毒殺作用，可作為“Bt”細(xì)菌殺蟲劑。

δ內(nèi)毒素本身不具毒性，需經(jīng)昆蟲腸液分解才能轉(zhuǎn)化為有活性的毒素。

（3）伴孢晶體37

伴孢晶體蘇云金桿菌作為生物農(nóng)藥的主要有效成分是（）競(jìng)賽練習(xí)題（1）細(xì)胞外(內(nèi))毒素（2）細(xì)胞壁（3）芽孢（4）伴孢晶體答案：438（1）莢膜在某些細(xì)菌細(xì)胞壁外具有一層厚度不定的膠狀物質(zhì)，稱為莢膜。莢膜的成分：

多糖，多肽或蛋白質(zhì)，其中以多糖居多。5、細(xì)胞壁以外的結(jié)構(gòu)39

②貯藏養(yǎng)料，以備營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)利用；③滲透屏障，保護(hù)細(xì)胞免受毒害；④表面附著；⑤堆積代謝廢物。莢膜的生理功能①抗干燥，抗吞噬。例如有莢膜的肺炎球菌具有抗致病性強(qiáng)。肺炎雙球菌的莢膜40關(guān)于莢膜的敘述，下列哪一項(xiàng)是正確的？（）（1）與分裂有關(guān)；（2）與運(yùn)動(dòng)有關(guān)；（3）與致病力有關(guān)；（4）與接合有關(guān)。答案：C41

在某些細(xì)菌體表生長(zhǎng)著長(zhǎng)絲狀、波曲的蛋白質(zhì)附屬物，稱為鞭毛，一般為一至數(shù)十根。其功能是負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)。

（2）鞭毛鞭毛由3部分組成：

①基體—馬達(dá)；②鉤形鞘—萬(wàn)能轉(zhuǎn)向關(guān)節(jié)；③鞭毛絲—螺旋槳G＋菌鞭毛構(gòu)造與G－菌雖略有差別，但基本相同。42細(xì)菌在演化過(guò)程中形成的某些特殊結(jié)構(gòu)，有助于自身向營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)移動(dòng)或逃避有害刺激的是：(

)2008年全國(guó)生物聯(lián)賽試題

A鞭毛

B菌毛

C莢膜

D芽孢答案：A43在細(xì)菌的體表生長(zhǎng)著纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)附屬物，稱為菌毛。

功能：使菌體附著在物體的表面。例如某些革蘭氏陰性致病菌利用菌毛粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道的粘膜上，使宿主致病。（3）菌毛44

菌毛45其構(gòu)造和成分與菌毛基本相同，但比菌毛長(zhǎng)，一般僅一至少數(shù)幾根。通常見于革蘭氏陰性細(xì)菌的雄性菌株的菌體表面。功能：在細(xì)菌接合過(guò)程中，性菌毛的游離端與雌性菌株接觸，通過(guò)收縮作用，使雄性菌株與雌性菌株緊密相連。

（4）性菌毛46

1.無(wú)性繁殖絕大多數(shù)細(xì)菌以裂殖方式進(jìn)行步驟為：①染色體復(fù)制②隔膜及隔壁形成③兩個(gè)子細(xì)胞分離

2.有性繁殖少數(shù)細(xì)菌能進(jìn)行接合生殖，但頻率極低。（三）繁殖方式47第二節(jié)、放線菌一、放線菌概述二、菌絲形態(tài)三、繁殖方式48一、放線菌概述菌落呈放射狀；可形成分枝菌絲，單細(xì)胞，以孢子繁殖為主；游動(dòng)放線菌的鞭毛與細(xì)菌鞭毛結(jié)構(gòu)相似。

細(xì)胞壁組成與細(xì)菌類似（含肽聚糖、磷壁酸、DAP）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌基本相同，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)無(wú)細(xì)胞器的分化；沒有核膜

概念的演變：介