微生物原核生物

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原核生物的形态、构造和功能

• 原核生物
  • 一大类细胞核无核膜包裹，只存在称核区的裸露的DNA的原始单细胞生物
• 细菌
  • 定义：一类细胞细短（直径0.5um，长度0.5~5um），结构简单、胞壁坚韧、以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物
  • 与人关系：适于在温暖、潮湿、富含有机质的地方生长。
  • 形状：杆菌>球菌>螺旋状
    • 球菌：球形或椭圆形
      • 不同的空间排列方式-分类依据
    • 杆菌：杆状或圆柱形，粗细稳定
      • 受环境影响-不做分类依据
    • 螺旋菌
      • 弧菌：不满一环
      • 螺菌：2-6环，小型坚硬
      • 螺旋体：6周以上
  • 大小：min--纳米细菌（50nm）与病毒相仿；max:纳米比亚嗜硫珠菌（400-750nm）
  • 构造
    • 一般结构
      • 细胞壁
        • 位置：厚实、坚韧的外被、内紧细胞膜
        • 作用
        • 革兰氏染色法
          • G+特点：金色葡萄球菌，染成紫色
            • 特点：厚度大、化学组成简单：主肽聚糖和磷壁酸
            • 肽聚糖
              • 单体结构：肽和聚糖
                • 肽
                  • 四肽尾：L和D型交替连接
                  • 肽桥
                    • 形成 肽聚糖的多样性
                • 聚糖
                  • N-乙酰葡萄糖胺（NAG）以及N-乙酰胞壁酸（NAM）以β -1，4-糖苷键相连 溶菌酶可水解
            • 磷壁酸
              • 功能
          • G-特点：染成红色：无磷壁酸
            • 特点：壁薄、结构复杂、层次多
            • 结构
              • 外膜
                • LPS--脂多糖
                  • 类脂A（内毒素基础）
                  • 核心多糖
                  • O--特异侧链
                • 外膜蛋白
                  • 脂蛋白
                  • 孔蛋白
                • 磷脂层
                • 内膜
                • 周质空间--外膜与细胞膜之间
        • 古菌细胞壁：除thermoplasma其余都有细胞壁
          • 假肽聚糖：1.1-3糖苷键 2.NAM被替换 3.三肽尾：LLL 4.肽桥：L-Glu一个组成
        • 缺壁细菌
          • 实验室形成：溶菌酶
            • 自发缺壁突变：L型细菌
            • 人工方法
              • 彻底除尽：原生质体（G+去壁）
              • 部分除去：球状体（G-去壁）
          • 自然界进化形成
            • 支原体（无细胞壁）
      • 细胞膜（相关结构：间体）
        • 磷脂：3-磷酸甘油和长链脂肪酸
          • 生理功能
        • 古生菌与真细菌细胞膜差异
      • 细胞质和内含物
        • 细胞质：不流动
          • 主核糖体（70s）等
        • 内含物
          • 贮藏物
            • 碳源及能源类
              • 硫粒
              • 聚-β-羟丁酸（PHB）
              • 糖原
            • 氮源类
              • 藻青素
              • 藻青蛋白
            • 磷源（异染粒）
          • 磁小体
          • 羧酶体（自养）
          • 气泡（光能营养型）
      • 核区
        • 大型环状双链DNA分子
        • 无核膜包被，无核仁，无组蛋白
        • 核区数与生长速度有关
        • 处在染色体复制的短时间内成双 倍体，一般为单倍体
        • 高度折合，紧密缠绕在状态存在
    • 特殊结构
      • • 糖被
          • 种类：包裹在单细胞上
            • 松散，未固定在壁上：黏液层
            • 包裹在细胞群上
              • 固定在壁上
                • 层次后：大荚膜
                • 层次薄：微荚膜
          • 成分
            • 多糖
              • 同多糖
              • 杂多糖
            • 多肽
            • 多肽和多糖
            • 蛋白质
          • 功能
          • 应用
        • S层：蛋白质或蛋白质亚基
        • 鞭毛和菌毛
          • 鞭毛
            • 定义
            • 观察鞭毛方法：电镜、鞭毛染色、相差显微镜
            • 构造：基体；鞭毛丝；钩形鞘
              • 基体（G-）：L环、P环、S--M环、C环
                • Mot蛋白：驱动M-S和C环转动
                • Fli蛋白是驱动开关
              • G+由分立得S,M两环
            • 生长方式：顶端生长
            • 运动特点：趋性；旋转轮:顺或逆
            • 着生方式：一端、两端、周生、侧生
          • 菌毛
          • 性毛：结合作用
        • 芽孢
          • 定义；观察方法（无电镜）
          • 结构（产芽孢细菌）
            • 芽孢囊
            • 芽孢
              • 胞外壁：防水
              • 芽孢衣：防水
              • 皮层：渗透压高，含水量大
              • 核心
                • 芽孢壁
                • 芽孢质膜
                • 芽孢质
                • 核区：DNA（SASP）
          • 耐热机制：渗透调节皮层膨胀学说
          • 形成过程
          • 萌发：活化、出芽、生长
          • 产芽孢细菌种类：主G+
        • 孢囊
        • 不具繁殖功能
        • 半胞晶体
  • 细胞繁殖：裂（二分裂）、芽殖
  • 细菌群体的形态
    • 固体培养基
      • 菌落
        • 特征：一般湿润、较光滑，透明，黏稠。 易挑取、质地均匀以及 菌落正反面或边缘与中央部位的颜色一致等。
        • 定义
    • 液体培养基：多数浑浊，部分沉淀形成菌膜
• • 放线菌（G+）
    • 定义：菌丝状、孢子繁殖、陆生性强
    • 典型结构（链霉菌）
      • 形态：丝状分支，菌丝直径细，多核的单细胞状态
      • 结构：基内菌丝（吸收养分） 气生菌丝 孢子丝（产生孢子）
    • 繁殖方式：孢子：形态多样 菌丝断裂
    • 群体特征：固体培养基：小型、干燥 、不透明、表 面呈致密丝绒状（干粉） 液体培养基：培养液清而不混，悬浮许多珠状菌丝团，一些大型菌丝团则沉在瓶底
• 蓝细菌
  • 定义：进化历史悠久、G-、无鞭毛、含叶绿素、能进行放养光合作用的大型原核生物
  • 与真核藻类的区别：无核膜、没有有丝分裂、没有叶绿体、有70S核糖体、细胞壁肽聚糖、G-
  • 大小
  • 形态：多样
  • 细胞结构：壁外：与G-相似；有黏质糖被或鞘：水生种类 细胞壁：肽聚糖 细胞质：类囊体：叶绿素a和澡绿素 羧酶体：固定co2 气泡结构：水生种类 糖原、PHB：碳源营养 藻青素：氮源营养 聚磷酸盐：储存磷
  • 特化结构：异形胞：专司固氮 静息孢子：休眠体 链丝段：繁殖 内孢子：繁殖
  • 与人类关系