齐鲁工业大学 周德庆微生物学 课件 第一章原核生物
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第一节细菌细胞的特殊构造细菌的特殊结构糖被菌毛和性菌毛芽孢(一)、糖被(glycocalyx)某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。
1、糖被的定义2、糖被的成分一般是多糖,少数是蛋白质或多肽。
根据糖被有无固定层次和层次的厚薄,将糖被分为四类:v(大)荚膜:在壁上有固定层次,且层次较厚,厚度:>0.2µm。
v微荚膜(microcopsule):在壁上有固定层次,但层次较薄,厚度:<0.2µm。
v粘液层(slime layer):粘液物质松散,没有明显的边缘,可向周围环境中扩散, 未固定在细胞壁上。
v菌胶团(zoogloea):包裹在细胞群体上的胶状物质。
菌胶团荧光显微镜负染色荧光显微镜下的荚膜5、糖被的生理功能1、荚膜富含水分,可保护细胞免于干燥;2、能抵御吞噬细胞的吞噬;3、为主要表面抗原(K抗原),是有些病原菌的毒力因子;4、能保护菌体免受噬菌体和其他物质(溶菌酶和补体)的侵害;5、是某些病原菌必须的粘附因子;6、贮藏养料,是细胞外碳源和能源的储备物质。
6、糖被与生产实践的关系应用:²肠膜状明串珠菌的葡聚糖糖被已用于生产代血浆的主要成分——右旋糖酐和葡聚糖凝胶制剂;²从野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)糖被提取的黄原胶,不仅是优良的食品添加剂,又是石油开采中的钻井液添加剂;²用产菌胶团的菌进行污水处理等;²通过糖被的血清学反应进行细菌的分类鉴定。
6、糖被与生产实践的关系—危害★增强某些病原菌的致病力:如有荚膜的肺炎链球菌更易引起人的肺炎;肠致病大肠杆菌的毒力因子肠毒素单独不足以引起腹泻,必须依靠其酸性多糖荚膜粘附于小肠黏膜上皮才能引起腹泻。
★造成严重龋齿:1998年统计,5岁儿童的龋齿率在农村为78.28%,城市为75.69%。
★给食品工业和制糖工业带来危害:食品工业中的粘性面包、粘性牛奶,都是由于污染了些类细菌引起的。
第一节细菌九、细菌的细胞结构v一般构造(基本构造):是一般细菌都有的构造,如:v细胞壁v细胞膜v细胞质v核质体v核糖体等v特殊构造:部分细菌具有或一般细菌在特殊情况下才具有的结构,主要有:v鞭毛v菌毛v性菌毛v荚膜v芽孢等(一) 细胞壁(cell wall)(一)细胞壁(cell wall)1.定义是位于细胞最外层、厚实、坚韧的外被,主要由肽聚糖构成,有固定外形和保护细胞等多种功能。
2. 功能Ø固定细胞外形Ø协助鞭毛运动Ø保护细胞免受外力的损伤Ø为正常细胞分裂所必需Ø阻拦有害物质进入细胞:如革兰氏阴性细菌细胞壁可阻拦分子量超过800的抗生素通过。
Ø与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性密切相关3.成分细胞壁中的几种特殊成分:v肽聚糖:是真细菌细胞壁中特有的成分。
v磷壁酸:是革兰氏阳性细菌细胞壁所特有的成分。
v脂多糖:是革兰氏阴性菌细胞壁所特有的成分。
①肽聚糖(peptidoglycan)肽聚糖单体结构每一肽聚糖单体由三个部分组成:A Peptidoglycan MonomerThe peptidoglycanmonomer in E. coli,most gram-negativebacteria, and manygram-positivebacteria. Thesemonomers jointogether to formchains and thechains are thenjoined by cross-links between thetetrapeptides toprovide strength.G+菌肽聚糖单体G ˉ菌肽聚糖单体肽聚糖单体的结构G+、G-肽聚糖单体组成的不同肽尾第三个氨基酸不同G+:L-赖氨酸G-:内消旋二氨基庚二酸肽桥G+:5个甘氨酸组成肽桥G-:没有氨基酸组成的肽桥,直接由肽键连接G+以金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)为例,G-以大肠杆菌(E. coli)为例。
微生物教程课后答案(周德庆)第一章2009-10-22 19:45第一章原核生物的形态、构造和功能1.试设计一张表格,比较以下6个大类原核生物的主要特性。
2.典型细菌的大小和重量是多少?试设想几种形象化的比喻加以说明。
答:一个典型的细菌可用E.coli作代表,它的细胞平均长度约为2um,宽度约0.5um,形象地说,若把1500个细菌的长径相连,仅等于一颗芝麻的长度,如果把120个细胞横向紧挨在一起,其总宽度才抵得上一根人发的粗细。
它的重量更是微乎其微,若以每个细胞湿重约10-2g计,则大约109个E.coli细胞才达1mg 重。
3.试图示G+和G-细菌细胞壁的主要构造,并简要说明其异同。
答:图示如下:G+细菌与G-细菌的细胞壁都含肽聚糖和磷壁酸;不同的是含量的区别:如下表4.试图示肽聚糖的模式构造,并指出G+和G-细菌肽聚糖结构的差别。
答:图示如下:G-细菌与G+细菌的肽聚糖的差别仅在于:1)四肽尾的底3个氨基酸不是L-lys,而是被一种只有在原核微生物细胞壁上才有的内消二氨基庚二酸(m-DAP)所代替;2)没有特殊的肽桥,其前后两个单体间的连接仅通过甲四肽尾的第4个氨基酸——D-Ala的羧基与乙四肽尾的第3个氨基酸——m-DAP的氨基直接相连,因而只形成较为疏稀、机械强度较差的肽聚糖网套。
5.什么是缺壁细菌?试列表比较4类缺壁细菌的形成、特点和实际应用。
答:在自然界长期进化中和实验室菌种的自发突变中都会产生少数缺细胞壁的种类,或是用人为的方法通过抑制新生细胞壁的合成或对现成细胞壁进行酶解而获得人工缺壁的细菌统称为缺壁细菌。
比较如下:6.试述染色法的机制并说明此法的重要性。
答:革兰氏染色的机制为:通过结晶紫初染和碘液媒染后,在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。
G+由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密,故遇脱色剂乙醇处理时,因失水而使网孔缩小,在加上它不含类脂,故乙醇的处理不会溶出缝隙,因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内,使其保持紫色。
一、名词解释。
1.原核生物:就是广义的细菌没有核膜包被的细胞核,只有称作核区的裸露DNA的原始的单细胞生物,包括真细菌和古生菌两大类群。
2.细菌:一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
3.费氏刺尾鱼菌:是在红海和澳大利亚海域生活的刺尾鱼肠道中发现的巨型的共生细菌,细胞长度达到了200-500μm。
4.纳米比亚嗜硫珠菌:是迄今为止发现的最大的细菌,球状细胞,直径为0.32-1mm,用肉眼就可以看清楚,是在非洲西部大陆架的土壤中发现的,以海底散发的硫化氢为生。
5.革兰氏染色法:各种细菌经过革兰氏染色法染色后,可以分成两类,一类是被染成紫色的革兰氏阳性细菌,另一类是被染成红色的革兰氏阴性细菌,由丹麦医生C.Cram发明,故名。
6.(细菌)细胞壁:是位于细菌细胞最外层的一层厚实坚韧的外被,肽聚糖是其主要成分,具有固定细胞外形和提高机械强度,使其免受渗透压等外力的损伤;是细胞生长、分裂和鞭毛运动所必须的;阻拦大分子的有害物质进入细胞;赋予细菌以特定的抗原性和对特定抗生素及噬菌体的敏感性。
7.肽聚糖:又称黏肽,是真细菌细胞壁中的特有成分。
每一个肽聚糖单体都有三部分组成:双塘单位由一个N-乙酰葡糖胺通过β-1,4-糖苷键与另外一个N-乙酰胞壁酸相连;四肽尾由四个氨基酸分子按照L型和D型交替的方式连接而成;肽桥连接前后两个四肽尾分子,起桥梁作用。
8.磷壁酸:是革兰氏阳性菌细胞壁上的一种酸性多糖,主要由甘油磷酸或核糖醇磷酸构成。
与肽聚糖分子共价结合的,成为壁磷壁酸;跨越肽聚糖层与细胞膜的脂质层共价结合的,称为膜磷壁酸。
9.外膜:又称外壁,是革兰氏阴性菌细胞壁的特有结构,位于壁的最外层,由脂多糖、磷脂和若干种外膜蛋白构成。
有控制细胞透性、提高Mg2+浓度、决定细胞抗原多样性的作用。
10.脂多糖:由类脂A、核心多糖和O-特异侧链三部分组成,是位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质,其中的类脂A是革兰氏阴性病原菌致病物质内毒素的物质基础。