微生物学学习笔记Word文档格式.docx
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决定表面抗原决定簇的多样性;
吸附Mg2+、
Ca2+;
内毒素的物质基础;
控制物质进出细胞;
噬菌体的吸附受体磷脂和脂蛋白。
)
外膜蛋白、周质空间/壁膜间隙(周质蛋白:
水解蛋白、结合蛋白、受体蛋
白、合成酶类)
项目
革兰氏阳性菌
革兰氏阴性菌
细胞壁
厚度
厚(20-80nm)
薄(8-11nm)
层次
1
2
肽聚糖厚度
厚
薄
磷壁酸
有
无
外膜(LPS
孔蛋白
脂蛋白
周质空间
无或窄
溶质通透性
强
弱
肽聚糖
四肽尾中Lys
四肽尾中m-DAP
Gly五肽等短桥
细胞
细胞硬度
硬
较软
产芽孢
有的产
不产
鞭毛基体
2个环
4个环
对理化因子抗性
对机械力
抗性强
抗性弱
青霉素、磺胺
敏感
较抗
链霉素、氯霉素、
四环素
阴离子去污剂
碱性染料
溶菌酶处理后
形成原生质体
形成球状体
其他
士士.
丿毒素
以外毒素为主
以内毒素为主
3)、抗酸细菌:
特有分歧菌酸,化学组成为支链羟基脂质。
4)、缺壁细菌:
L型细菌:
自发突变形成遗传性稳定的细胞壁缺陷。
原生质体:
人为除尽革兰氏阳性菌细胞壁。
球状体:
残留部分细胞壁的革兰氏阴性菌。
支原体:
进化形成的无壁原核生物,细胞膜含有甾醇,仍有较高机械强度。
5)、细胞壁功能:
1、固定细胞外型,提高机械强度;
2、细胞的生长、分裂和鞭毛运动必须;
3、机械屏障;
4、抗原性和致病性(脂多糖LPS;
5、噬菌体的侵染位点;
6、一些抗生素的敏感性。
6)、肽聚糖的合成
近20步,分3个阶段。
在细胞质中的合成:
葡萄糖合成N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸;
由N-乙酰胞壁酸合成Park
核苷酸
在细胞膜上的合成:
类脂载体细菌萜醇帮助穿过疏水的细胞膜。
在细胞膜外的合成:
转糖基作用(横向连接形成B-1,4-糖苷键);
转肽作用(纵向连接)。
7)、古生菌的细胞壁
假肽聚糖细胞壁(N-乙酰葡糖胺和N乙酰塔罗糖胺糖醛酸,B-1,3-糖苷键);
独特多糖细胞壁(G+,含半乳糖胺、葡糖醛酸、葡萄糖和乙酸);
硫酸化多糖细胞壁(G+,盐球菌属,极端嗜盐以中和硫酸根负电性,含葡萄糖、甘露糖、半
孚L糖和它们的氨基酸以及醣醛酸和乙酸);
糖蛋白细胞壁(G-,盐杆菌属,极端嗜盐,糖蛋白含大量酸性氨基酸,中和高浓度Na+);
蛋白质细胞壁(G)。
(2)、原生质体
1)、细胞质膜
与真核细胞膜相比,蛋白质含量特别高,一般无胆固醇等甾醇(支原体除外)。
磷脂双分子层,液态镶嵌模型。
重要的细胞代谢活动中心。
细菌细胞膜的功能:
营养物质和代谢产物的选择性输送;
维持细胞内正常渗透压;
合成细胞
壁和糖被的各种组分;
氧化磷酸化或光合磷酸化能量代谢的酶系,细胞
产能;
鞭毛的着生和供能;
DNA复制的起始与分离。
古生菌的细胞质膜:
亲水头(甘油)与疏水尾(烃链)通过醚键而不是酯键(真细菌为酯键)连接;
组成疏水尾的烃链是异戊二烯重复单位;
存在独特的单分子层或单双分子层的混合(烃链侧链间发生共价融合);
甘油分子的3C上可连接硫酸酯、多糖等;
独特的脂质。
2)、细胞质和内含物
细胞质主要成分为核糖体、贮藏物、质粒、酶类、中间代谢物和吸入的营养物等。
贮藏物:
分为碳源及能源类(糖原、聚-B-羟丁酸PHB、硫粒)、氮源类(藻青素、藻青蛋白)、磷源(异染粒)。
磁小体(趋磁细胞):
FesO4颗粒外包磷脂、蛋白或糖蛋白膜,导向作用、储存铁元素和能量。
羧酶体:
含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶,自养细菌CO2的固定。
气泡:
光合自养型水生细菌,调节细胞比重。
3)、核区
无核膜结构,无固定形态。
拟核:
部分是环状双链DNA分子,一般为单倍体,负责编码细菌必要的遗传信息。
质粒:
染色体外DNA能自主复制的遗传因子,双链环状,一个或多个,负责编码非必要遗
传信息。
4)、芽孢
某些细菌在生长发育后期在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极
强的休眠体。
特点:
主要产芽孢的为好氧的芽抱杆菌属和厌氧的梭菌属;
生物界中抗逆性最强的生命体;
是细菌的休眠体,适宜条件下可重新转变为营养细胞(隐生态:
不能检查出任何代谢活力);
细菌分类和鉴定中的重要指标。
结构:
胞外壁、芽孢衣、皮层、核心(芽孢壁、芽胞膜、芽孢质、核区)。
皮层占很大体积,含吡啶二羧酸钙盐DPACa,不含磷壁酸,特有芽孢肽聚糖(交联
度小,较多游离带电基团),含水量70%,略低于营养细胞80%,渗透压高。
核区含水量低,含较高量酸溶小芽抱蛋白,芽孢壁不含磷壁酸,芽孢质含有DPACa。
芽孢的萌发:
包括活化、出芽和生长。
萌发剂包括营养物质、非营养物质和物理方法等。
活化作用可逆。
伴胞晶体:
3内毒素,在形成芽孢时产生。
可用作生物杀虫剂。
细菌的其他休眠结构:
孢囊、粘孢子、外生孢子
(3)、细胞壁以外的构造
1)、糖被
包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。
在壁上有固定层:
荚膜(层次厚)、微荚膜(层次薄)
-包裹在单个细胞上
糖被
.松散、未固定在壁上:
粘液层
u包裹在细胞群上:
菌胶团
组成:
多糖(居多)、多肽、多糖与多肽、蛋白质
荚膜的功能:
保护作用;
贮藏养料;
透性屏障或离子交换,保护细菌免受重金属离子毒害;
表面附着作用(龋齿);
细菌间信息识别;
堆积代谢废物。
2)、S层
一层包围在原核微生物细胞壁外、有大量蛋白质或糖蛋白以方块形或六角形方式排列的连续层。
决定或维持细胞的形状;
与细胞膜之间形成周质空间一一细胞器;
保护和分子筛作用。
3)、鞭毛
生长在某些细菌体表的长丝状、波曲的蛋白质附属物,数目不等,具有运动能力。
判断是否有鞭毛:
电镜观察、鞭毛染色(单宁酸)、暗视野显微镜直接观察细菌悬液、半固
体培养基培养、平板菌落直接观察。
弧菌、螺旋菌一般都有鞭毛,一般芽孢杆菌有鞭毛,球菌一般没有。
着生方式:
端生(一端生、两端生)、周生、侧生。
鞭毛运动与原核生物的趋向性有关,鞭毛运动速度极快,呈旋转运动。
G菌由基体、钩形鞘、鞭毛丝组成。
基体:
由L环(连外膜)、P环(连肽聚糖内壁)、S-M环(内环)4个环组成。
Mot蛋白驱动S-M环快速旋转,SM环基部存在Fli蛋白组成C环,指令鞭毛旋转方向,系统能量来自细胞膜内外质子梯度。
G+菌仅有SM环,钩形鞘和鞭毛丝同G-菌。
鞭毛生长方式:
顶端生长,自我装配。
生物学功能:
运动、毒力、抗原性。
微生物运动方式:
气泡、磁小体、鞭毛、滑移运动、纤毛(真核生物)
4)、菌毛
与鞭毛相比较直、短、多。
一般存在于G-菌,用于黏附。
5)、性毛
构造成分与菌毛基本相同,比菌毛长,见于G-菌雄性菌株表面。
细菌结合过程中使雄性菌株与雌性菌株紧密相联。
6)、鞘
许多细菌共处,保护和附着。
二、原核微生物的细胞形态及繁殖方式常见的原核微生物:
细菌、螺旋体、粘细菌、放线菌、蓝细菌、蛭弧菌、衣原体、支原体、
立克次氏体、古生菌
三域系统:
真细菌、古细菌、真核生物
1、细菌
狭义的细菌指细胞细短、胞壁坚韧、通常以二分分裂繁殖的原核生物。
基本形态:
球菌(微球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌、葡萄球菌)、杆菌(种
类最多)、螺旋菌(弧菌、螺菌)。
其他形态:
柄细菌、丝状细菌、支原体。
繁殖方式:
均等分裂(二分分裂、复分裂)、不均等分裂(异型分裂、出芽繁殖)、有性生殖。
2、螺旋体
菌体细长并弯曲呈螺旋状的单细胞原核微生物,G-。
通过轴丝(周质鞭毛)运动,二分裂。
原生质柱(原生质体和细胞壁)、轴丝(周质鞭毛)、外鞘。
菌体柔软。
腐生型和寄生型。
3、粘细菌
生活史在原核生物中最复杂。
基因组在原核生物中最大,表现出行为的社会性。
按子实体(粘细菌与标桩菌)和食性(溶纤维亚群和溶菌亚群)。
生活周期包括营养细胞和子实体(含有休眠体粘孢子)。
营养细胞是G-菌,好氧,无鞭毛,
包裹在黏液层中,能运动,二分裂。
子实体颜色鲜艳,光的诱导和光保护作用。
4、放线菌
菌落呈放射状,单细胞,孢子繁殖,G+,细胞质内无细胞器分化,细胞壁组成与细菌类似。
GC含量高,细胞壁组成是重要的分类标准。
营养菌丝、气生菌丝、孢子丝
菌丝断裂、分生孢子(孢子丝形成)、孢囊孢子(孢子囊形成)。
链霉菌:
孢子丝和孢子典型特征是区分的明显特征。
含有土腥味素。
放线菌属:
直或微弯的杆菌,或简单分枝,不产生孢子,兼性或严格厌氧。
诺卡氏菌属:
不形成大量菌丝体,气生菌丝少,营养菌丝容易断裂为球状或杆状细胞,结构松散。
专性好氧。
小单孢菌属(单生孢子)、游动放线菌属、链孢囊菌、弗兰克氏菌(与非豆科植物共生
固氮,宿主范围广,适应能力强)
5、蓝细菌
原核微生物,细胞壁与G菌相似,类囊体(类似叶绿体但不含DNA)进行光合作用,藻胆体内有光合作用辅助色素藻胆素。
含羧酶体。
异形胞:
没有硝酸盐和氨源时分化形成,起固氮作用。
成熟异形胞不含细胞核。
6、蛭弧菌
专性好氧,鞭毛比细菌粗3~4倍,运动快速,鞭毛外有一层鞘膜。
特异寄生在G-菌上,在
宿主膜壁之间形成蛭质体,破坏宿主细胞膜。
可运用于生物防治。
7、支原体、衣原体、立克次氏体
G菌,二分分裂。
最小的可独立生长的微生物,缺乏细胞壁,对表面活性剂、醇类等敏感,对作用于细胞壁的抗生素如青霉素不敏感。
菌落呈特征的“油煎荷包蛋”型。
细胞膜含有固醇。
衣原体:
专性活细胞寄生,独特生活周期(原体和始体)。
原体通过胞饮进入宿主细胞,增
大成为无感染性的始体,始体反复繁殖成包涵体,使宿主细胞破裂形成大量新的原体。
立克次氏体:
专性活细胞寄生,与线粒体具有同源性。
&
古生菌
原核微生物,细胞壁、细胞膜组成与细菌不同。
(1)、产甲烷古生菌:
严格厌氧,自养,利用氢气和甲酸还原CO2,具有特殊的辅酶。
(2)、极端嗜盐古生菌:
细胞壁蛋白质含大量酸性氨基酸,需要Na+中和负电性,细胞内K+
平衡渗透压。
由菌视紫红质作质子泵。
(3)、极端嗜热代谢硫元素古生菌:
专性厌氧,以硫为能源,耐热,由分子伴