导图社区 细菌细胞膜、间体和细胞质
依旧是食品微生物学,上次发了细菌的细胞壁,这次补充了其他东西。
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细菌细胞膜、间体、细胞质及核区
细胞膜
定义:又称细胞质膜或质膜,是紧贴在细胞壁内层的一层由磷脂和蛋白质组成的柔软、富有弹性的半透性薄膜,
特点
半透性薄膜,厚7~8nm,约占细胞干质量的10%
观察方法
质壁分离、鉴别性染色、原生质体破裂--光镜
电子显微镜观察细菌超薄切片
化学成分
磷脂20%~30%,蛋白质50%~70%,还有少量糖类
蛋白质种类达200余种
结构:磷脂双分子层
带正电荷的亲水极性头、不带电荷且疏水的非极性尾
极性头朝向膜内外两个表面,疏水性尾埋在内层
液态,具有流动性
具不同功能的外周蛋白和整合蛋白在磷脂双分子层表面或内侧做侧向运动
整合蛋白“溶”于疏水性内层中
外周蛋白与表面的极性头相连
外周蛋白作“漂浮”运动,整合蛋白沉浸在其中作横向移动。
脂质分子间或脂质与蛋白质间无共价结合
功能
选择性控制细胞内外物质交换与运送
维持细胞内正常渗透压的结构屏障
细胞壁和糖被有关成分合成的重要场所(肽聚糖、磷壁酸、LPS)
原核生物中,是参与生物氧化和产能的基地(氧化磷酸化或光合磷酸化)
许多酶(β-半乳糖苷酶、细胞壁和荚膜的合成酶及ATP酶)和电子传递链的所在部位
鞭毛的着生部位,提供鞭毛运动的能量
间体
定义:细菌细胞膜向内陷入胞浆中折叠而形成的管状或囊状结构
多见于G+菌
增大细胞膜的表面积,相应增加酶含量,尤其呼吸酶系发达。--称之“拟线粒体”
细菌细胞分裂时,间体常位于细胞中央,与细胞壁隔膜的合成以及核的复制有关
参与细胞内物质和能量的传递及芽孢的形成,细胞呼吸时氧化磷酸化中心
可能是分泌胞外酶(如青霉素酶)的地点
细胞质
定义:指被细胞膜包围的除核区以外的一切半透明、胶体状、颗粒物质的总称
含水量约为80%,功能是提供新陈代谢的场所
成分/内含物
主要成分:核糖体单体、贮藏物、各种酶类、中间代谢物、质粒、各种营养成分、大分子
少数细菌成分:类囊体、羧化体、气泡、伴孢晶体
核糖体
细胞中核糖核蛋白的颗粒状结构,由65%的RNA和35%的蛋白质组成
常以游离状态或多聚核糖体状态分布于细胞质中
细菌的核糖体其沉降系数为70S,由50S大亚基和30S小亚基构成
每个菌体内所含有的核糖体可多达数万个,其直径为18nm
是细胞合成蛋白质的场所
贮藏物
碳源及能源类
糖原:大肠杆菌、克雷伯菌、蓝细菌、芽孢杆菌
聚-β-羟丁酸:固氮菌、产碱菌、肠杆菌
硫粒:紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌
氮源
藻青素:蓝细菌
藻青蛋白:蓝细菌
磷源(异染颗粒):迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌
多糖类贮藏物(糖原和淀粉):在真菌中以糖原居多,用碘液处理后,糖原呈棕红色,淀粉呈蓝色
聚-β-羟丁酸(PHB)颗粒
与类脂相似的贮藏物
作用:有贮藏能量、碳源、降低细胞内渗透压
苏丹黑着色,光镜可见
硫粒
贮藏硫元素和能源
异染颗粒
主要成分:多聚偏磷酸盐
功能:贮藏磷元素和能量,并可降低渗透压
磁小体
趋磁细菌中发现,具有导向功能,主要成分是Fe3O4
可用于生产磁性定向药物/或抗体及制造生物传感器
羧化体
存在自养细菌内;内含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶;大小约10nm与噬菌体相仿
在自养细菌CO2固定中起关键作用
气泡
许多光合营养型、无鞭毛运动和水生细菌中存在的充满气体的泡囊状内含物
水生细菌--盐细菌/蓝细菌细胞内贮存气体的结构
调节细胞比重,使细菌漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质
核区与质粒
核区
又称核质体、原核、拟核或核基因组
位于细胞质内,无核膜和核仁,无固定形态,结构简单
富尔根染色法,紫色形态的不定核区
主要:大型反复折叠、高度缠绕的环状双链DNA
另外:少量RNA和Pr(Pr可以视作不含)
功能:储存、传递和调控遗传信息
质粒
存在于细菌染色体外或附加于染色体上的遗传物质,为环状DNA分子,分散在细胞质中能自我复制
共价闭合环状双链DNA分子组成,分子质量较细菌染色体小
通常一个菌体内可有一个或多个质粒,每个质粒可以有几个甚至100个基因
特性
可自我复制和稳定遗传
非必须遗传物质,控制次要性状
可转移、可整合、可重组、可消除