复旦普通微生物学课件5

脂多糖(LPS,lipopolysaccharide)：
G- 菌的脂多糖成分具有毒 性，由于它细菌表面紧密 结合，只有在菌体裂解时 才被释放出来，故称为内 毒素（endotoxin) 。
脂质A：为一种糖磷 脂，由N-乙酰匍糖胺 双糖、磷酸与多种长 链脂肪酸组成，它是 细菌内毒素的主要成 分。
LPS 分 子 一 般 都 是由三部分（区 段）组成
核心多糖：由2-酮-3- O-侧链（特异性多糖）：是 脱氧辛糖酸（ KDO) 、 由多糖组成的重复单位，结 L- 甘油 -D- 甘露庚糖、 构复杂，位于菌体的外表面， 半乳糖及匍糖胺这样 又称菌体抗原。由于各种革 一组糖类组成。它一 兰氏阴性菌多糖链的种类、 边 通 过 KDO 残 基 连 排列顺序和空间构型都不同， 接在脂类 A 上，另一 造成革兰氏阴性菌的O-抗原 边通过葡萄糖残基与 有不同的特异性。 O-侧链相连。
Figure 9a. Schematic illustration of the outer membrane, cell wall and plasma membrane of a Gramnegative bacterium. Note the structure and arrangement of molecules that constitute the outer membrane.
主链（骨架）的阴离子多聚物。在多数情况下，磷壁酸分子中的磷 酸多元醇是磷酸甘油，或磷酸核糖醇，因此，根据主链组成不 同可以将磷壁酸分为两大类：
磷酸甘油型磷壁酸
核糖醇型磷壁酸
根据结合部位的不同分为： 壁磷壁酸:含量多，通过共价键与肽聚糖分 子结合,并延伸到肽聚糖分子表面, 带有负电 荷。
膜磷壁酸:与菌细胞原生质膜的脂类结合。
Figure 9b. Structure of LPS
LPS,lipopolysaccharide
Figure . Structure of LPS
LPS层的主要功能
①构成某些革兰氏阴性细菌致病物质—内 毒素的物质基础；
②起细菌自我保护作用，它可以阻止溶菌 酶、抗生素和染料等侵入菌体，也可以阻 止周质空间中的酶外漏； ③作为重要的抗原因子决定了革兰氏阴性 菌抗原的多样性； ④是许多噬菌体吸附的受体。
Gram-positive thick (20-80 nm) 1 >50% present 0-3% 0 0 yes yes
Gram-negative thin (10 nm) 2 10-20% absent 58% 9% 13% no (1) no (2)
﹙5﹚细胞壁的功能:
1、决定了革兰氏染色的性质；
3﹚G－的细胞壁
细胞壁厚度 细胞壁分层 较薄10-15nm 分层： 外壁层 6-10nm 内壁层2-3nm
肽聚糖含量
肽聚糖层数 肽聚糖交联度 磷壁酸 蛋白质 脂多糖
只占组分的5-10%
低，一般1-2层 较低 有（在外膜层） 无
抗原决定因子
O-抗原
Figure 7. Muramic acid subunit of the peptidoglycan of Escherichia. coli. This is the type of peptidoglycan found in most Gram-negative bacteria. The glycan backbone is a repeat polymer of two amino sugars, N-acetylglucosamine (GlNAc) and N-acetylmuramic acid (MurNAc). Attached to the MurNAc is a tetrapeptide consisting of L-ala-D-gluDAP-D-ala. In the polymeric form of the molecule, nearby tetrapeptide side chains may be linked to one another by an interpeptide bond between DAP on one chain and D-ala on the other.
Property Thickness of wall Number of layers Peptidoglycan (murein) content Teichoic acids in wall Lipid and lipoprotein content Protein content Lipopolysaccharide content Sensitivity to Penicillin G Sensitivity to lysozyme
Figure 8 - The structure of teichoic acid
磷壁酸的功能
①协助肽聚糖加固细胞壁； ②增强细胞膜的稳定性； ③提高膜结合酶的能力(使细胞壁形成负 电荷环境,以利于 吸附镁离子,维持酶活) ④构成噬菌体的吸附位点; ⑤形成表面抗原决定簇的主要成分。 ⑥保证革兰氏阳性致病菌（如A族链球菌） 与其寄主间的粘连
2、决定细菌的基本形态； 3、决定细胞的抗膨压（保护细胞免受渗透压变化的破坏） 4、决定对溶菌酶的敏感性； 5、决定了对青霉素的抗性；
6、为鞭毛运动提供支点；
7、决定细胞的抗原性； 8、决定细菌的毒性（致病性）
﹙2﹚G+菌的细胞壁
细胞壁厚度
磷壁酸(teichoic acid) 细胞壁分层 肽聚糖含量 肽聚糖层数 交联度
较厚，20~30nm
不分层 含量高（30-70） 层数多 交联度高
磷壁酸
脂多糖 DAP 肽聚糖(peptidoglycan):
有
无 无
磷壁酸teichoic acid（垣酸）
占壁干重40~50%。பைடு நூலகம்以磷酸多元醇分子的重复结构单位为
﹙4﹚革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较 占细胞壁干重的% 成分 肽聚糖 磷壁酸 类脂质 蛋白质
革兰氏阳性细菌 含量很高（30~95） 含量较高（<50） 一般无（<2） 无
革兰氏阴性细菌 含量很低（5~20） 无 含量较高（~20） 含量较高
Table 5. Correlation of Grams stain with other properties of Bacteria.