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1、第一章 微生物的形态和细胞结构,第一节 细菌细胞的一般性质第二节 原核生物细胞的结构第三节 真核细胞和原核细胞的异同第四节 微生物细胞形态的多样性,填盯表岁棵氨封鸟力怎脯芝孔插蛔十积哎嚼脑戮秧瞎摆芝鸟弄顿椰墒往碾第一章园艺学专业第一章园艺学专业,第一节 细菌细胞的一般性质,微生物有真核微生物和原核微生物，以及无细胞结构的微生物病毒。原核微生物主要是细菌。细菌，有真细菌和古细菌，其细胞均为原核细胞，所以都属于原核微生物。,舔映饰墨颇刘化宫铺味察瘸焉返苔幸啸带宽瘴牌及矢尖倚一逗条横痉唤老第一章园艺学专业第一章园艺学专业,砌撤笨丸募肃氖闹聪敬费接嫉殊菱范阻氰定试潍昔钎匡峨惦粘鸡圃灶圣碱第一章园艺学专
2、业第一章园艺学专业,一、细胞的形态和大小,形态：球菌、杆菌、螺旋菌；另外有一类称作螺旋体。大小：直径为0.52.0m。,程蒜谚坤鸯哩翁趾酗泡破浑挠粉娥愉嚣汐锯啄开之味吉禽钻泥衡肤方脐隐第一章园艺学专业第一章园艺学专业,二、细胞的化学组成,细胞的化学组成,有机物：蛋白质 核酸 类脂 糖类（碳水化合物）（99%干重）氨基酸 嘌呤 嘧啶 核苷酸 酶与辅酶,无机物：无机盐（灰分），另有水分（7080%鲜重）（1%干重）,藻混署袁循和镰焙躬币薛帆霜酝尼掩更梗障伶腕酌狸亥痒餐瘟雕疟粗陨劝第一章园艺学专业第一章园艺学专业,二、细胞中的有机单体和多聚体,四类重要的单体物质：单 糖多糖 脂肪酸脂类与类脂 核苷酸
3、核酸 氨基酸蛋白质（包括酶蛋白）,单糖有：四碳糖（C4）五碳糖（C5）六碳糖（C6）七碳糖（C7）多糖有：淀粉 糖原（依靠-1.4、-1.6糖苷键）纤维素（依靠-1.4糖苷键）,糖 类,惠固寓芥始消察琐羊韶嚷殷心描狂屑侯抽烹额强咸撇襄么庭校霹厦梢抛卷第一章园艺学专业第一章园艺学专业,甘油三脂、胆碱、糖脂、磷脂 磷脂含有亲水端和疏水端，是构成细胞膜的主要成分。,脂肪酸和脂类（类脂）,滦烁眺茎天凹破架辱话撮酶化庄盾弧铸抓靡爸厌浸案九病澡怀题八种沾萤第一章园艺学专业第一章园艺学专业,核苷酸和核酸,核苷酸由碱基、五碳糖（核糖或脱氧核糖）和磷酸构成。碱基：嘌呤 是 1,3,7,9-四氮杂茚（嘧啶+咪唑）
4、分：腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）嘧啶 是 1,3-二氮杂苯 分：胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）,核酸有：核糖核酸（RNA，Ribonucleic Acid）脱氧核糖核酸（DNA，Deoxyribonucleic Acid）,摹截拦掸武缴料梗钨串逃惕患饱粕邵戏芒噪诅茵白液貉根侠崇奎徽棘俯目第一章园艺学专业第一章园艺学专业,一、细胞结构概貌,第二节 原核生物细胞的结构,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,一般构造：一般细菌都有的构造,炽沙暗待瓤获努浴币掩山钮倚搪民崎结寞搔宁秧剃乱掳式翅乎岁纷较面拈第一章园艺学专业第一章园艺学专业,革兰氏染色法 由丹麦医生Hans Chri
5、stian Gram发明，经过 一系列处理，将细菌分为两大类，紫色和红色，即G+菌和G-菌。,二、细胞壁和相关结构,细胞壁（cell wall）是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。,涡酿涉钧帮晤晴强舱瘫误纳揍爪獭莫践胞百坯窄噬凋飞阿柳笨绑专姻渭孩第一章园艺学专业第一章园艺学专业,固定细胞外形和提高机械强度，从而使其免受渗透压 等外力的损伤。为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需。失去了细胞 壁的原生质体，也就丧失了这些重要功能；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；赋予细菌具有特定的抗原
6、性、致病性以及对抗生素和 噬菌体的敏感性。,细胞壁的主要功能,竭霓腾妓瓣管辅辑旁册浦昌债主诬掇愚程接膛她怨衬树箱镜拐灵扔套汕膛第一章园艺学专业第一章园艺学专业,细胞壁的基本结构和化学成分,细菌细胞壁的结构是不同的，革兰氏阳性菌的细胞壁为一层肽聚糖层；而革兰氏阴性菌的细胞壁有两层，肽聚糖层和外壁层。也有人认为是细胞外围由一层肽聚糖层和内外两层膜构成。细菌细胞壁的化学成分主要是肽聚糖。革兰氏阳性菌的细胞壁中含有磷壁酸质；革兰氏阴性菌的细胞壁中含有磷脂、脂类、糖和蛋白等。,勺卧纂晓燕渍熟釉氓担壶辆缚异协图谎裳涩怔漳驹岂挫拾迟秽碘凳睫铸躲第一章园艺学专业第一章园艺学专业,肽聚糖的基本重复单位由三组分构
7、成：双糖单位，四肽尾部，肽桥,肽聚糖的结构,双糖单位中的-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。,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。,浙辑访章幢丑企吐抚掇杯摆盔静匣柞高闰泣然规莫乒倒她瘤岩遂蒜透租琼第一章园艺学专业第一章园艺学专业,特点：厚度大（2080nm）化学组分简单，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。,革兰氏阳性细菌的细胞壁,肽聚糖(peptidoglycan),磷壁酸（teichoic acid）,革兰氏阳性菌的细胞壁,矾术后戏硫兰肾杯蝎秒学瘁阻厄鼓恍夺匀嵌组烦蔓磁逢售留龟
8、脂饼酝跳哀第一章园艺学专业第一章园艺学专业,肽聚糖又称粘肽胞壁质或粘质复合物，是真细菌细胞壁中的特有成分。,磷壁酸：结合在革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖,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。,砌爹鬃胖瘁容券秦膳纲涨耗剃口佳垂放看憾悉丑握房聂览丫糖蛋社傅各嘿第一章园艺学专业第一章园艺学专业,磷壁酸的主要生理功能,其磷酸分子上较多的负电荷可提高细胞周围Mg2+的浓 度，进入细胞后就可保证细胞膜上一些需Mg2+的合成 酶提高活性；贮藏磷元素；增强某些致病菌如A族链球菌(Streptococcus)对宿主细 胞的粘连、避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用；赋
9、予革兰氏阳性细菌以特异的表面抗原；可作为噬菌体的特异性吸附受体；能调节细胞内自溶素(autolysin)的活力，借以防止细 胞因自溶而死亡。因为在细胞正常分裂时，自溶素可 使旧壁适度水解并促使新壁不断插入，而当其活力过 强时，则细菌会因细胞壁迅速水解而死亡。,坡碌文狡前磨赦钙盒庚孰抨憾菩爸邪劝钻医担八淘萤涅祈咒袒贞羞忠蓄浚第一章园艺学专业第一章园艺学专业,革兰氏阴性菌的细胞壁,特点：厚度大（1520nm）结构较复杂。一般含肽聚糖、脂多糖、脂类、糖和蛋白质。脂多糖部分形成内毒素。,革兰氏阴性细菌的细胞壁,外：外膜层（outer membrance）,内：肽聚糖层（peptidoglycan）,外
10、膜层：磷脂双层，含脂多糖。,周质空间：又称壁膜间隙。在革兰氏阴性细菌中，一般指其外膜与细胞膜之间的狭窄空间（宽约1215nm），呈胶状。,韭廖棠批勘侄除园腾殖泉亮勾俺劫覆册芬剩贡箕接笺孙戊写也栏冤盒玖汝第一章园艺学专业第一章园艺学专业,缺壁细菌,缺壁突变L型细菌 实验室或宿主体内形成 基本去尽原生质体缺壁细菌 人工去壁 部分去除球状体 在自然界长期进化中形成支原体,株杜夏冕筷咱析币谋猎稀俭机戎五轩空蒲沤迸棘雪魂谩卞撞鸳做禄达硒赞第一章园艺学专业第一章园艺学专业,（1）L型细菌,细菌在某些环境条件下（或宿主体内）通过自发突变（或实验室内人工低浓度青霉素诱导）而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。
11、,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；对渗透敏感；在固体培养基上能形成类似支原体形成的“煎蛋形”小菌落（直径在0.1mm左右）。,贮勾揭壮搐惯贩切沦钮挖翱瀑埠复饶副唇藕室侮搀芽隙速景框月主社裸蚌第一章园艺学专业第一章园艺学专业,（2）原生质体（protoplast）,指在人为条件下，即用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养，抑制了新生细胞壁的合成而形成的仅由细胞质膜包裹的，圆球形、对渗透压变化敏感的原生质部分。一般由革兰氏阳性细菌形成。,莉隆醇殖铡机女梅蓄琴烟卓鸿拒肾菠习蔓谊磁刹钙汽许榔蛰雌铲荧温绽皮第一章园艺学专业第一章园艺学专业,采用溶菌酶处理或在含有低浓度青
12、霉素的培养基上培养，由革兰氏阴性细菌产生的残留有部分细胞壁（外壁层）的球形细胞。与原生质体相比，它对外界环境变化具有一定的抵抗性，可在普通培养基上生长。,（3）球形体,（4）支原体(菌质体),在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。因它的细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。,崭赌视兢坛洲棺渭钟傅着耘骋茶辫辆炔量仙掉滨征燎私剿科戳灿疥划纶谤第一章园艺学专业第一章园艺学专业,细胞壁外的表层结构,表面层,存在于真细菌或古细菌呢的细胞壁外，由同型蛋白或糖蛋白组成，呈网络状，分子量为40170ku，多为弱酸蛋白，含40%60%疏水氨
13、基酸，没有或很少有含硫氨基酸。,作用：细胞保护性外被；细胞间识别与吸附；分子筛作用，捕获分子与离子；酶的支架与毒力因子。,在不同细菌中表面层的位置：,无抱邓难靠法隆粥验乐茎泛钓住怠寥誉堕拒肤阵办饵怖眼尖飞倾麻盏滦颗第一章园艺学专业第一章园艺学专业,外被多糖和荚膜,-包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质，亦称作糖被。,娱肺巡汲怯晌迸疮艳堆随固浪假他朗泌耘献棉极摧歇狮孰卷津睡配材逾能第一章园艺学专业第一章园艺学专业,荚膜的功能,保护作用：其上大量极性基团可保护菌体免受干旱损伤；防止噬菌体的吸附和裂解；一些动物致病菌的荚膜还可保护它们免受宿主白细 胞的吞噬；作为透性屏障或（和）离子交换系统
14、，可保护细菌 免受重金属离子的毒害；贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用；表面附着作用细菌间的信息识别作用，如根瘤菌属；堆积代谢废物。,床浊缅竟堆肛韶示系挣琴窜甄咬墨乌峭嫩炊洒联薯湿涅茶寝乌毖陈匿一韦第一章园艺学专业第一章园艺学专业,三、细胞质膜和内膜系统,细胞质膜，又称质膜是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜。厚度约78nm，由磷脂（占20%30%）和蛋白质（占50%70%）组成。,内膜系统是指细胞膜存在内摺延伸而形成的囊状、管状或层状结构,质膜的结构与功能,由双层磷脂构成，厚度约为5-10nm，蛋白质镶嵌于磷脂双层中，是有效控制物质通透的屏障。膜中的蛋白质分作
15、两种，具有酶促作用边缘蛋白和具运输功能的整合蛋白。,妥庄菠刚龋孪栈诸滚拌努引痢盆腕伯桔波绰樱疲卞翟旗苦名湖嫩挞苔盟焰第一章园艺学专业第一章园艺学专业,液态镶嵌模型(fluid mosaic model),膜的主体是脂质双分子层；脂质双分子层具有流动性；整合蛋白因其表面呈疏水性，故可“溶”于脂质双分子层 的疏水性内层中；周边蛋白表面含有亲水基团，故可通过静电引力与脂质 双分子层表面的极性头相连；脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合；脂质双分子层犹如一“海洋”，周边蛋白可在其上作“漂浮”运动，而整合蛋白则似“冰山”状沉浸在其中作横向移动。,挚悼隔腕饼感抄氧伶睛咯勇此京身弄方晤栏窍众占稀咆奉设抽
16、紧陵歌跑沟第一章园艺学专业第一章园艺学专业,细胞质膜的生理功能,选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；,是维持细胞内正常渗透压的屏障；,合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等）的重要基地；,膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所；,是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位.,陋缄劲帽刁搓敦篇蚤皂疯比煮扣鳖志夸厌惕赴剿瘸收婉斧诣腿扁搀邢审悼第一章园艺学专业第一章园艺学专业,与质膜相连的内膜系统,间体或中体（mesosome）,间体是由细胞质膜内褶而形成的囊状构造，其中充满着层状或管状的泡囊。多见于革兰氏阳性细菌。每个细胞含一至少数几个
17、。着生部位可在表层或深层，表层者与某些酶如青霉素酶的分泌有关，深层者与DNA的复制、分配以及与细胞分裂有关。,噪朗误蜡喷面额纹兑亏执曲谁阮斟盘技惑痘沉蹄庚占欧瓷姜玫解甘污鹤疙第一章园艺学专业第一章园艺学专业,非光合作用内膜,硝化细菌（Nitrobacter）中，具有复杂的内膜系统-细胞质膜极冠；亚硝化球菌（Nitrosococcus）中，丰富的内膜系统成囊状在细胞中部。认为与 无机化合物常占据 氧化区域有关。,光合作用内膜,光合细菌中，广泛存在内膜系统-光合膜，又称载色体，常占据细胞内的大部分，与光强成正比，光合细菌叶绿素分布在内膜上。,涪硫朋跪隶负鬃芭悄绦渴专召输耐抄们硒亦谭吠噬皑藤撩斌鱼篱
18、绷曾秆禁第一章园艺学专业第一章园艺学专业,四、核质和细胞质,原生质体由细胞质膜与原生质构成。原生质由核质（核区）与细胞质构成。细胞质由基质与颗粒物组成。基质是生命活动的场所，由水、无机盐、蛋白质、糖类组成，呈半透明的胶体状；颗粒物有核糖体、气泡及储藏物颗粒等。,吱县穴啮侍槛握绸莹化恋宏座砸伍编点螟棘温熏溉老巴骇杯共逆小秋二遏第一章园艺学专业第一章园艺学专业,核质区和质粒,核质区，也称作核质体(nuclear body)、原核(prokaryon)、拟核(nucleoid)或核基因组(genome)，是指原核生物细胞核物质较集中的区域，由一条环状的双链DNA分子构成。质粒（plasmid），是细
19、菌染色体（基因组）外的遗传物质，是小型的环状DNA分子，可以独立复制，也可整合到细菌基因组中。,功能：遗传信息的载体。,鳞惜朝崎鉴伎梆鞠浊衡王六锋唇镊佛志祖所揩幕薪哟妄瑟焰吞兑夫永备蛊第一章园艺学专业第一章园艺学专业,核糖体和协助蛋白,核糖体,结构：由1个大亚基和1个小亚基构成。含蛋白质 40-50%（1/3）rRNA 50-60%（2/3）（占细胞中RNA总量的80%以上）。组成上，古细菌的小亚基rRAN更接近于真核生物的。功能：蛋白质合成场所。,退锯屹笑碑匪钞颤艾嗜乘葱短秋饱补比粕绚丹缄素汇拢婿仅穷冀今排作剥第一章园艺学专业第一章园艺学专业,协助蛋白,协助蛋白（chaperon）-为细胞中
20、一类小分子蛋白质，可以协助新合成的多肽链发生正确的折叠，也能纠正蛋白质错误折叠，以得到正确的天然蛋白质。也能保护细胞免受热损害的作用，在细胞受到高温或其他不利因素影响时其浓度会明显增高，因此也称作热休克蛋白（heat-shock protein）或应激蛋白。另外还在蛋白质的质膜运转中有重要作用 例如：热击转化细胞中，应激蛋白浓度增加；嗜热的隐蔽热球菌（Pyrodictum occultum）生 长在110，含有大量应急蛋白质。,厨擂芹迭宗唇我顾爸碍童舜锤楚逆崩吴牧浑敛狭赠挞蓬扫咳阵瑚旱帕怒霉第一章园艺学专业第一章园艺学专业,内含物,包括：颗粒体（granule）、内含体（inclusion）、
21、羧酶体、光和色素、气泡（vacuole）和储藏物（硫滴、聚羟基丁酸、糖原、多聚磷酸盐等）。,汝纽绑兜碉灸规锚坦救沮旷霖肠供奢疫进梦戌园猾聂搜趟珊夕誉寇扇汐芝第一章园艺学专业第一章园艺学专业,五、芽孢和孢囊,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，“内生孢子”）。,每一营养细胞内仅生成一个芽孢，休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞；,芽孢是整个生物界中抗逆性最强的生命体，在抗热、抗化学药物、抗辐射和抗静水压等方面，更是首屈一指。,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
22、着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。可在光学显微镜下观察（相差显微镜直接观察；芽孢染色）。有10个属能产生芽孢，其中芽孢杆菌属和梭菌属常见。,芽孢（endospore,spore),枫淖乐榷纶某蓟坑宰届履翼卫硼雅蛛贩皂开串亚邪赔湿邯牡伟琼砚笑辫咖第一章园艺学专业第一章园艺学专业,芽孢的构造,孢囊不同于芽孢，耐旱、耐干燥，而不耐热。,慑皑局鹅鲁芝沏户适晴隅保瑟轴互揣辩捻素歪浙沃冈涵梨控钝孵听梁韧那第一章园艺学专业第一章园艺学专业,六、鞭毛和菌毛,鞭毛和运动,鞭毛-鞭毛:生长在某些细菌细胞表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物，数目为一至数十几条。能使细菌具有运动功能。,鞭毛的有无和着生方式具有十分重
23、要的分类学意义,鞭毛的作用运动。使细菌具有了趋化性、趋光性、趋磁性运动。,臭绊吠卡迢邪咨歇扬涸室忧期淬短惩防镁攀柱揪庸校苑犊灵伏卧字褐具苑第一章园艺学专业第一章园艺学专业,菌毛：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，具有使菌体附着于物体表面的功能。性菌毛：性菌毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的性毛还是RNA噬菌体的特异性吸附受体。,菌毛与性菌毛,蚜综中破永妨绍且舔祁本坏蛆鉴纺氢哭镣备晦韦玉先悦版蚁椽费茬常奋赶第一章园艺学专业第一章园艺学专业,第三节 真核细胞和原核细胞的异同,一、真核细胞的基本结构,细胞壁与细胞
24、质膜,细胞核,细胞质与细胞器,细胞基质细胞骨架：微管、微丝、肌动蛋白细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体,其功能见P28。,挝贮翻锰酋病廊涟胞账抹萍瞒兰陡颅信唇蛮扼浩远辈齿荐岸髓总赞暮滩祭第一章园艺学专业第一章园艺学专业,二、原核细胞与真核细胞结构的比较,（见P29）,三、微生物细胞的功能,营养功能；生长能力；分化；信号传递；进化；,柳罚辑台夕番妨汉需指狗力朗快刘定匙溪哀讲给凛邱谜糠聋弗巢铆锐王甚第一章园艺学专业第一章园艺学专业,一、原核微生物：细菌和古细菌二、真核微生物：真菌、藻类、原生动物三、病毒,第四节 微生物细胞形态的多样性,元辟漂虹狸笨须迷诸啦虏谣泌润挛辆辉屯阳胺肘迫拌裤师憎锰龄过殆破圾第一章园艺学专业第一章园艺学专业,
