微生物 原核生物细胞壁

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原核生物 细胞壁

• 革兰式阳性菌 细胞壁
  • 革兰式染色法
    • 丹麦 革兰 1884年发明革兰式染色法
    • 过程：结晶紫初染——碘液媒染——95%乙醇脱色——蕃红等红色染料复染
      • 最后呈紫色 革兰式阳性菌
      • 被脱色后 ，复染变红色 革兰式阴性菌
    • 染色机制
      • 
  • 结构组成
    • 肽聚糖
      • 定义：厚而致密的肽聚糖层(20-80nm) ,多达20层,占细胞壁的成分60-95% 又称粘肽 ,胞壁质或粘质复合物,是真细菌细胞壁的特有成分。
      • 双糖单位N—乙酰胞壁酸（M）和N—乙酰葡糖胺（G）通过β—1，4糖苷键连接
        • 溶菌酶可水解β—1，4糖苷键
      • 四肽尾 连在N—乙酰胞壁酸上 L型与D型氨基酸交替 金黄色葡萄球菌为L—Ala——D—Glu——L—Lys——D—Ala
        • 青霉素
      • 肽桥 起着“桥梁”作用 肽聚糖的主要变化发生在肽桥上
    • 磷壁酸
      • 定义
        • 主要为甘油磷壁酸、核糖醇磷壁酸,占细胞壁的10-30% 酸性多糖
      • 功能
        • 因带负电荷,可与环境中的Mg2+等结合
        • 与宿主粘连
        • 赋予革兰氏阳性菌以特异的表面抗原
        • 是某些噬菌体特异性吸附受体
• 革兰式阴性菌 细胞壁
  • 肽聚糖
    • 内壁层很薄,约有2-3nm厚,基本成分是肽聚糖。
    • 与阳性菌肽聚糖的区别
      • 四肽尾的第三个氨基酸不是L型耐氨酸，而是一种只有在原核微生物细胞壁特有的内消旋二氨基庚二酸（meso—DAP）
      • 没有特殊的肽桥，两个单体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（meso—DAP）的氨基直接相连
      • 阴性菌的肽聚糖含量和连接方式决定了其肽聚糖层较为稀疏
      • 机械强度也较革兰式阳性菌细胞壁差
  • 外膜
    • 脂多糖（LPS）
      • 主要功能
        • 类脂A是G菌的致病物质——内毒素的物质基础
        • 因带负电荷,可吸附ca2+、Mg2+等，与磷壁酸相似
        • 由于LPS结构的多变,决定其细胞表面抗原决定簇的多样性,如国际上已报道过的沙门氏菌属的抗原型多达2000多种
        • 作为噬菌体特异性吸附受体
        • 选择性屏障功能 因含有LPS外膜，比革兰式阳性菌更能抵抗某些毒物的影响
      • 组成
        • 类脂A
          • 内毒素的物质基础
        • 核心多糖
          • 2—酮—3—脱氧新糖酸（KDO） L—甘油—D—甘露庚糖（Hep）
        • O—特意侧链
          • 种类多，抗原性差异明显，故易于用血清学方法加以鉴定
          • 含有阿比可糖（Abq）
    • 磷脂
    • 脂蛋白
  • 周质空间
    • 周质空间periplasmic space ,即壁膜间隙,是革兰氏阴性细菌细胞膜与外膜两膜之间的一个透明的区域。 含有多种周质蛋白质,如水解酶类;合成酶类结合蛋白;受体蛋白
  • 外膜蛋白
    • 指嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白 脂蛋白 孔蛋白
• 革兰式阳性菌与阴性菌细胞壁的区别
  • 
• 缺壁细菌
  • 
• 古细菌
  • 假肽聚糖细胞壁
    • 甲烷杆菌属等革兰氏阳性古菌
    • 组成
      • 假肽聚糖： N—乙酰葡糖胺N—乙酰塔罗糖 β—1，3糖苷键连接（不被溶菌酶水解）
      • 三肽尾（全为L型）
      • 肽桥（由L—Glu组成）
  • 独特多糖细胞壁
    • 甲烷八叠球菌
  • 硫酸化多糖细胞壁
    • 革兰氏阳性极端嗜盐古菌——盐球菌属
  • 糖蛋白细胞壁
    • 极端嗜盐的另一属古菌——盐杆菌属
  • 蛋白质细胞壁
    • 少数产甲烷菌 呈革兰氏阴性反应
• 抗酸细菌
  • 抗酸性染色
    • 过程
      • 1、细胞与碱性复红和苯酚的混合液一起加热
      • 2、酸性酒精脱色
      • 3、美蓝复染
    • 结果 抗酸性细菌变红
  • 细胞壁组成
    • 在抗酸细菌的细胞壁中含有约60%类脂(包括分枝菌酸和索状因子等) ,肽聚糖含量则很少,故它们虽从染色反应上属于革兰氏阳性细菌,但从其类脂外壁层(相当于革兰氏阴性菌的LPS外膜)和肽聚糖内壁层的结构来看 又与革兰氏阻性菌的细胞壁相似
  • 结构图
    • 
• 定义及功能
  • 定义：位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，有固定细胞外形和保护细胞等多种生理功能。
  • 功能
    • 固定细胞外形和提高机械强度。
    • 为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必须。
    • 阻拦酶和某些抗生素等大分子物质进入细胞，保护细胞免受有害物质的损伤
    • 赋予细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性
• 具体结构
• 

原核生物 细胞壁

• 革兰式阳性菌 细胞壁
  • 革兰式染色法
    • 丹麦 革兰 1884年发明革兰式染色法
    • 过程：结晶紫初染——碘液媒染——95%乙醇脱色——蕃红等红色染料复染
      • 最后呈紫色 革兰式阳性菌
      • 被脱色后 ，复染变红色 革兰式阴性菌
    • 染色机制
      • 
  • 结构组成
    • 肽聚糖
      • 定义：厚而致密的肽聚糖层(20-80nm) ,多达20层,占细胞壁的成分60-95% 又称粘肽 ,胞壁质或粘质复合物,是真细菌细胞壁的特有成分。
      • 双糖单位N—乙酰胞壁酸（M）和N—乙酰葡糖胺（G）通过β—1，4糖苷键连接
        • 溶菌酶可水解β—1，4糖苷键
      • 四肽尾 连在N—乙酰胞壁酸上 L型与D型氨基酸交替 金黄色葡萄球菌为L—Ala——D—Glu——L—Lys——D—Ala
        • 青霉素
      • 肽桥 起着“桥梁”作用 肽聚糖的主要变化发生在肽桥上
    • 磷壁酸
      • 定义
        • 主要为甘油磷壁酸、核糖醇磷壁酸,占细胞壁的10-30% 酸性多糖
      • 功能
        • 因带负电荷,可与环境中的Mg2+等结合
        • 与宿主粘连
        • 赋予革兰氏阳性菌以特异的表面抗原
        • 是某些噬菌体特异性吸附受体
• 革兰式阴性菌 细胞壁
  • 肽聚糖
    • 内壁层很薄,约有2-3nm厚,基本成分是肽聚糖。
    • 与阳性菌肽聚糖的区别
      • 四肽尾的第三个氨基酸不是L型耐氨酸，而是一种只有在原核微生物细胞壁特有的内消旋二氨基庚二酸（meso—DAP）
      • 没有特殊的肽桥，两个单体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（meso—DAP）的氨基直接相连
      • 阴性菌的肽聚糖含量和连接方式决定了其肽聚糖层较为稀疏
      • 机械强度也较革兰式阳性菌细胞壁差
  • 外膜
    • 脂多糖（LPS）
      • 主要功能
        • 类脂A是G菌的致病物质——内毒素的物质基础
        • 因带负电荷,可吸附ca2+、Mg2+等，与磷壁酸相似
        • 由于LPS结构的多变,决定其细胞表面抗原决定簇的多样性,如国际上已报道过的沙门氏菌属的抗原型多达2000多种
        • 作为噬菌体特异性吸附受体
        • 选择性屏障功能 因含有LPS外膜，比革兰式阳性菌更能抵抗某些毒物的影响
      • 组成
        • 类脂A
          • 内毒素的物质基础
        • 核心多糖
          • 2—酮—3—脱氧新糖酸（KDO） L—甘油—D—甘露庚糖（Hep）
        • O—特意侧链
          • 种类多，抗原性差异明显，故易于用血清学方法加以鉴定
          • 含有阿比可糖（Abq）
    • 磷脂
    • 脂蛋白
  • 周质空间
    • 周质空间periplasmic space ,即壁膜间隙,是革兰氏阴性细菌细胞膜与外膜两膜之间的一个透明的区域。 含有多种周质蛋白质,如水解酶类;合成酶类结合蛋白;受体蛋白
  • 外膜蛋白
    • 指嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白 脂蛋白 孔蛋白
• 革兰式阳性菌与阴性菌细胞壁的区别
  • 
• 缺壁细菌
  • 
• 古细菌
  • 假肽聚糖细胞壁
    • 甲烷杆菌属等革兰氏阳性古菌
    • 组成
      • 假肽聚糖： N—乙酰葡糖胺N—乙酰塔罗糖 β—1，3糖苷键连接（不被溶菌酶水解）
      • 三肽尾（全为L型）
      • 肽桥（由L—Glu组成）
  • 独特多糖细胞壁
    • 甲烷八叠球菌
  • 硫酸化多糖细胞壁
    • 革兰氏阳性极端嗜盐古菌——盐球菌属
  • 糖蛋白细胞壁
    • 极端嗜盐的另一属古菌——盐杆菌属
  • 蛋白质细胞壁
    • 少数产甲烷菌 呈革兰氏阴性反应
• 抗酸细菌
  • 抗酸性染色
    • 过程
      • 1、细胞与碱性复红和苯酚的混合液一起加热
      • 2、酸性酒精脱色
      • 3、美蓝复染
    • 结果 抗酸性细菌变红
  • 细胞壁组成
    • 在抗酸细菌的细胞壁中含有约60%类脂(包括分枝菌酸和索状因子等) ,肽聚糖含量则很少,故它们虽从染色反应上属于革兰氏阳性细菌,但从其类脂外壁层(相当于革兰氏阴性菌的LPS外膜)和肽聚糖内壁层的结构来看 又与革兰氏阻性菌的细胞壁相似
  • 结构图
    • 
• 定义及功能
  • 定义：位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，有固定细胞外形和保护细胞等多种生理功能。
  • 功能
    • 固定细胞外形和提高机械强度。
    • 为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必须。
    • 阻拦酶和某些抗生素等大分子物质进入细胞，保护细胞免受有害物质的损伤
    • 赋予细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性
• 具体结构
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