第一章 原核生物的形态结构和功能
第一章 原核微生物的形态构造
2、细菌细胞的特殊构造： 不是所有细菌细胞都具有的构造，称作特殊构造
1）、糖被（glycocalyx）
（1) 概念 包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的
胶状物质。糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可 细分为荚膜（capsule或macrocapsule，大荚膜）、 微荚膜(microcapsule)、粘液层(slimelayer)和菌胶团 (zoogloea)。
生长、分裂、鞭毛运动所必须。 阻拦大分子有害物质。 抗原性，敏感性。
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(1)革兰氏阳性细菌的细胞壁成分
特点：厚度大（20~80nm） 、化学组分简单，一般含90%肽聚 糖和10%磷壁酸
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肽聚糖单体:由双糖单位（N—乙酰葡糖胺与N— 乙酰胞壁酸组成)、四肽尾或四肽侧链、肽桥 或肽间桥三部分组成。
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。
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一、细胞的形态构造及其功能
（一）形态和染色
球状
基
本 形
杆状
态
螺旋状
自然界中杆菌最常见，球菌次之，螺旋菌最4 少.
1、球菌：球状的细菌称为球菌（coccus）。 有单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、
链球菌和葡萄球菌等 。
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根 据 分 裂 方 向 及 随 后 相 互 间 的 连 接 方 式
比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是 研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。
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c.球状体(sphaeroplast) 革兰氏阴性细菌被处理后而获得的残留部分细胞壁（ 外壁层）的球形体。与原生质体相比，它对外界环境 具有一定的抗性，可在普通培养基上生长。
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d 支原体(Mycoplasma)： 是在长期进化过程中形成的、适应自然生活
《微生物学教程周德庆》各章复习重点
第一章原核生物的形态、构造和功能学习要点1.1. 细菌Bacteria一、细菌的形态和大小1. 基本形态（1）球菌（Coccus）：球形或近球形，根据空间排列方式不同又分为单、双、链、四联、八叠、葡萄球菌。
不同的排列方式是由于细胞分裂方向及分裂后情况不同造成的。
（2）杆菌（Bacillus）：杆状或圆柱形，径长比不同，短粗或细长。
是细菌中种类最多的。
（3）螺旋菌（Spirillum）：是细胞呈弯曲杆状细菌的统称，一般分散存在。
根据其长度、螺旋数目和螺距等差别，分为弧菌Vibrio（菌体只有一个弯曲，形似C字）和螺旋菌（螺旋状，超过1圈）。
细菌的形态不是一成不变的，受环境条件影响（如温度、培养基浓度及组成、菌龄等）。
一般在幼龄和生长条件适宜时，形状正常、整齐。
而在老龄和不正常生长条件下会表现出畸形、衰颓形等异常形态。
畸形是由于理化因素刺激，阻碍细胞发育引起；衰颓形是由于培养时间长，细胞衰老，营养缺乏，或排泄物积累过多引起的。
2. 细菌大小细菌是单细胞的，大小在1μm左右，在显微镜下才能看到其形状。
可用显微测微尺测量细菌大小，不同细菌大小不同，一般球菌直径0.5-1μm；杆菌直径0.5-1μm ，长为直径1-几倍；螺旋菌直径0.3-1μm，长1-50μm。
细菌大小也不是一成不变的。
二、细菌细胞结构细菌是单细胞的微生物，其细胞结构分为基本结构和特殊结构。
基本结构是细胞不变部分或一般结构，如细胞壁、细胞膜、细胞核、核糖体等为全部细菌细胞所共有。
特殊结构是细胞可变部分或特殊结构，如鞭毛、纤毛、荚膜、芽孢、气泡等，只在部分细菌中发现。
（一）细菌细胞的基本结构1. 细胞壁(cell wall)：位于细胞表面，较坚硬，略具弹性的结构。
（1）细胞壁的功能①保护细胞免受机械损伤和渗透压的破坏，维持细胞形状；②鞭毛运动支点；③正常细胞分裂必需；④一定的屏障作用；⑤噬菌体受体位点所在。
另外与细菌的抗原性、致病性有关。
（2）革兰氏染色Cristein Gram于1884年发明的一种细菌染色方法。
第一章 原核生物
蓝细菌
巨大芽孢杆菌
大肠杆菌 肺炎球菌 嗜血流感菌
nanobacteria 50nm
纳米细菌
How to comprehend bacterial size?
A、芝麻（3毫米）= ？ 个E.coli 长度。 1500个
B、头发直径（60微米）= ？ 个E.coli “肩并肩”紧挨在一块。 120
3、螺旋菌（spirilla）
弧菌 螺菌 螺旋体菌
弧菌：
蛭 弧 菌
菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈， 形似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。
霍乱弧菌
螺菌
菌体回转如螺旋，螺
旋数目和螺距大小因
（a）具有可见的双极生鞭毛的迂回螺菌（×4种50）而异。鞭毛二端生
（b）迂回螺菌；相差显微镜（ ×550）
细胞壁坚韧，菌体较 硬。
蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）
细菌L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上 不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。
细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落
油煎蛋样菌落 （典型L型菌落）
颗粒型菌落
丝状菌落
原生质体（protoplast)：是指在人为条件 下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素 抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一 层细胞膜包裹着的圆球状渗透敏感细胞， 一般由革兰氏阳性细菌形成。
革兰阴性菌细胞壁特殊组分
周质空间（periplasmic space）
在革兰氏阴性细菌中，一般指其外膜与细胞膜之 间的狭窄空间（宽约12~15nm），呈胶状。
在周质空间中，存在着多种周质蛋白 （periplasmic proteins），包括： ①水解酶类，例如蛋白酶、核酸酶等； ②合成酶类，例如肽聚糖合成酶； ③结合蛋白（具有运送营养物质的作用）； ④受体蛋白（与细胞的趋化性相关）。
微生物复习
第一章：原核生物的形态、构造和功能1、原核生物：即广义的细菌，指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大类群。
2、细菌：狭义的细菌是指一类细胞细短、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、革兰氏染色法：初染（结晶紫）、浸染（碘液）、脱色（乙醇）、复染（沙黄）4、肽聚糖：是真细菌细胞壁中特有的成分。
肽聚糖分子由肽和聚糖两部分组成，其中的肽包括四肽尾和肽桥两种，而聚糖则是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸两种单糖相互间隔连接成的长链。
5、脂多糖：是位于G-细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质，由类脂A、核心多糖、O-特异侧链3部分组成。
脂多糖的主要功能是：a、类脂A是G-细菌致病物质——内毒素的物质基础；b、脂多糖的负电荷较强，与G+菌的磷壁酸相似，也具有吸附镁离子、钙离子等两价阳离子以提高其在细胞表面浓度的作用；c、由于脂多糖的结构多变，使G-细菌细胞表面的抗原决定簇呈现多样性；d、是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体；e、具有某种选择性吸收功能；6、抗酸细菌：抗酸细菌是指一类细胞壁中含有大量分枝菌酸等蜡质的特殊G+细菌。
因为它们呗酸性复红染上色以后就不能像其他G+菌那样被盐酸乙醇脱色，故称为抗酸细菌。
7、L型细菌：实验室或者宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株8、原生质体：指在认为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞，它们只能用等渗或高渗培养液保存或维持生长。
9、糖被：包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。
成分一般是多糖，少数是蛋白质或多肽，也有多糖和多肽复合型的。
10、荚膜：包裹在单个细胞上的，在细胞壁上由固定层次的，厚度较厚的糖被11、芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠结构，称为芽孢。
原核微生物的形态结构和功能
第一章原核微生物的形态结构与功能第一节细菌细菌（Bacteria）是一类个体微小、具有细胞壁的单细胞原核微生物一、细菌的个体形态1、球菌（Coccus）细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。
（1）单球菌如尿素微球菌（Micrococcus urea）e。
（2）双球菌如肺炎双球菌（Diplococcus pneumoniae）。
（3）链球菌如乳链球菌（Streptococcus lactis）。
（4）四链球菌如四链微球菌（Micrococcus tetragehus）。
（5）八叠球菌如尿素八叠球菌（Sarcina ureae）。
（6）葡萄球菌如金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）。
2、杆菌（Bacillus）细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。
3、螺旋菌（Spirilla）包括：弧菌、螺菌、螺旋体。
4、细菌的特殊形态柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌（丝状）、具有子实体的粘细菌、三角形、方形等特殊形态的细菌。
二、细菌的个体大小细菌大小的测定：（1）测量：测微尺（2）长度单位：微米（ m）（3）表示：球菌：直径杆菌：宽义长螺菌：宽、长、螺距细菌大小测量结果的影响因素：个体差异；干燥、固定后的菌体会一般由于脱水而比活菌体缩短1/3-1/4；染色方法的影响，一般用负染色法观察的菌体较大；幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大；环境条件，如培养基中渗透压的改变也会导致细胞大小的变化。
细菌细胞的重量约为1义10 -9〜1X10—10mg,即每克细菌约含1〜10万亿个菌体细胞三、细菌的细胞结构与功能（一）细菌细胞的基本结构1、细胞壁细胞壁（cell wall）是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。
（1）实细胞壁存在的方法：1）细菌超薄切片的电镜直接观察；2）质、壁分离与适当的染色，可以在光学显微镜下看到细胞壁；3）机械法破裂细胞后，分离得到纯的细胞壁；4）制备原生质体，观察细胞形态的变化。
原核生物的形态、构造及功能
D. 菌胶团
菌胶团是指包裹在
细胞群体上的透明胶状
物质，即有多个细菌的
荚膜互相连在一起。
4类糖被特点
种类
荚膜
外形
厚度
与细胞壁 包裹细胞数 量 结合情况 牢固 较牢固 松散 松散 单个细胞 单个细胞 单个细胞 细胞群
多 糖 类 贮 藏 物
Ⅲ. 异染粒（metachromatic granule）
颗粒大小为0.5～1.0 m，是无机偏磷酸的聚合
物，一般在含磷丰富的环境下形成。
功能：贮存磷元素和能量，降低渗透压。
用美蓝染色成红色
在暗视野显微镜下看到的 迂回螺菌(Spirillum volutans)
异染粒（迂回体）
分子组成。相对分子质量为
（2～100）×106 。携带1～ 100个基因，一个细菌细胞 可有 一至数个质粒。
质粒的特点：
可自我复制，稳定遗传。复制与染色体分开，但同步进行。
对生存不是必要的。
不同质粒携带不同遗传信息。 无质粒细菌可通过接合等方式获得，不能自发产生。
质粒（plasmid）
脂肪酸的结构和相对含量。
膜上长链脂肪酸的链长和饱和度因细菌种 类和生长温度而异，通常生长温度要求越高的 种，其饱和度也越高，反之则低。
固醇类物质
在磷脂双分子膜中加入固醇类物质可提高膜的稳定性。
固醇的一般结构
真核生物细胞膜中一般含有胆固 醇等固醇，含量为5%～25%。
原核生物细胞膜中一般不含胆 固醇，而是含有类固醇(藿烷类
PHB不溶于水，
易被脂溶性染料
（如苏丹黑）着色。
PHB于1929年被发现，
至今已发现60属以上 的细菌能合成并贮藏。
第一章原核生物的形态结构和功能
第一章原核生物的形态结构和功能原核生物是生物界中最原始的一类生物，包括细菌和古细菌两大类，它们与真核生物相比，形态结构和功能上存在着一些差异。
本文将从细胞结构、细胞壁、细胞核以及细胞器等方面对原核生物的形态结构和功能进行详细介绍。
首先，原核生物的细胞结构相对简单，通常由一个细胞质和一个细胞膜组成。
细胞质主要由水、有机分子和无机离子组成，其中最显著的特点是缺乏明显的细胞器。
与之相比，真核生物的细胞结构相对复杂，包含多个细胞器如线粒体、内质网和高尔基体等。
这种差异使得原核生物在一些基础代谢和调控过程上与真核生物存在一定的差异。
其次，原核生物的细胞壁在形态结构和组成上与真核生物也存在差异。
细菌的细胞壁主要由肽聚糖和多肽组成，可以分为两类：革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌。
革兰氏阳性细菌的细胞壁较厚，同时含有较多的脂质和肽聚糖，而革兰氏阴性细菌的细胞壁相对较薄，肽聚糖含量较低。
古细菌的细胞壁则由一种叫做休眠理论的特殊聚酯类物质组成，与细菌的细胞壁有很大的区别。
真核生物的细胞壁则是由纤维素和壳聚糖构成。
再次，原核生物的细胞核也与真核生物有所不同。
细菌的细胞核一般是一个圆形或椭圆形的结构，内部没有核膜，其中含有DNA和少量的RNA。
古细菌的细胞核则构成了一个类似于真核细胞的核膜，内外分别含有DNA和RNA。
而真核生物的细胞核则具有明显的核膜，内部还有核仁、染色质和核糖体等。
最后，原核生物的细胞器相对简单，通常只有核糖体等。
核糖体是原核生物中重要的蛋白质合成工厂，由rRNA和蛋白质组成。
与之不同，真核生物的细胞器更为复杂，包括线粒体、内质网、高尔基体等。
这些细胞器在生物代谢和细胞功能中扮演着重要的角色。
综上所述，原核生物的形态结构和功能与真核生物存在显著差异。
原核生物的细胞结构相对简单，缺乏明显的细胞器；细胞壁的组成和形态也与真核生物不同；细胞核的结构也与真核生物存在差异；原核生物的细胞器相对简单，只包括核糖体等。
原核生物的形态构造及功能
原核生物的形态构造及功能原核生物是一类单细胞生物，其形态构造相对简单，但在其细胞结构和功能上有许多独特之处。
首先，原核生物的细胞结构较为简单，由细胞质、细胞壁和细胞核组成。
细胞质是细胞内的胞质基质，包含有机分子、无机盐和许多细胞器。
细胞壁是位于细胞质外侧的一层坚硬的壁，为细胞提供保护和稳定的支持。
相对于真核生物，原核生物的细胞壁构造较为简单，一般分为两类：细菌的细胞壁主要由肽聚糖和肽聚肽构成，而蓝藻细菌的细胞壁则由多糖构成。
细胞核是原核生物的遗传物质DNA的储存和复制中心，通常位于细胞质的一侧，并未有膜包围，称为核区。
其次，原核生物的功能和真核生物有很大的差异。
原核生物的细胞呼吸和糖酵解等能力相对较弱，因此它们通常采取靠周围环境中的有机物或无机盐进行代谢的方式。
另外，原核生物的光合作用也存在一定差异。
光合作用在许多细菌中存在，但与植物细胞的光合作用相比较，原核生物的光合作用通常较为简单，仅具备基本的光合色素和单位的光合酶等。
这些特性导致原核生物的菌落、数量和代谢多样性较低。
此外，原核生物的染色体结构也不同于真核生物。
原核生物的染色体通常为环状，不与蛋白质进行关联，而真核生物的染色体为线性，与蛋白质形成染色质复合物。
最后，原核生物还通过一些特殊的结构来完成其他的功能需求。
例如，一些细菌利用纤毛或鞭毛来进行运动，这些结构由蛋白质组成并通过细胞膜延伸到细胞外。
纤毛和鞭毛能够有效地推动细菌前进或使其趋向化学物质。
此外，一些原核生物如细菌通过草酰乙酸、草酸盐或氮酸盐等在环境中获取能量和碳源，并通过化学过程进行代谢。
综上所述，原核生物在细胞结构和功能上与真核生物有很大的差异。
虽然形态构造相对简单，但原核生物通过其特殊的细胞结构和功能适应了各种环境并完成了多样的生物功能。
第一章原核生物的形态、构造和功能课后题
第一章原核生物的形态、构造和功能一、名词解释1.原核生物：即广义的细菌，指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大类。
2.细菌：狭义的细菌是指一类细胞细短、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；广义的细菌是指所有原核生物。
3.革兰氏染色法：细菌先经碱性染料结晶紫染色，经碘液媒染后，用酒精脱色，在一定条件下有的细菌被染成紫色，称革兰氏阳性细菌(G+)，有的被染成红色，称革兰氏阴性细菌(G-)。
4.（细菌）细胞壁：是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要成分为肽聚糖，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能。
5.肽聚糖：是真细菌细胞壁的特有成分，是由乙酰氨基葡萄糖、乙酰胞壁酸与四到五个氨基酸短肽聚合而成的多层网状大分子结构。
6.磷壁酸：是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。
7.脂多糖：是G—细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质，由类脂A、核心多糖、O-特异侧链3部分组成。
8.古生菌：是一类在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些独特生态类型的原核生物。
9.假肽聚糖：成分和结构与肽聚糖类似，但其多糖骨架是由N一乙酰塔罗糖胺糖醛酸和N 一乙酰葡萄糖胺以β—1，3糖苷键连接而成。
连在后一氨基糖上的肽尾由L—Glu、L—Ala 和L—Lys 3个L型氨基酸组成的肽尾，肽桥由L—Glu一个氨基酸组成。
10.抗酸细菌：是一类细胞壁中含大量分枝菌酸等蜡质的特殊G+细菌，因其被酸性复红染上色后，不能像其他G+细菌那样被盐酸乙醇脱色，故称抗酸细菌。
11.（细菌）原生质体：指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞，它们只能用等渗或高渗培养液保存或维持生长。
12.荚膜：某些细菌表面的特殊结构，是包被于细胞壁外的一层较厚的透明胶状物质，是糖被的一种。
第一章 原核生物的形态、构造和功能1
古生菌（ Archaea）的细胞壁
•古生菌又称古细菌（ Archaebacteria）或称古菌，是一类在进化途径上 很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些独特
生态类型的原核生物。
在古生菌中，除 Thermoplasma没有细胞壁外，其余都具有与真细菌功 能相似的细胞壁。然而，从化学成分来看，真细菌与古生菌的差别甚大。 据已被研究过的一些古生菌而言，其细胞壁中都不含真正的肽聚糖， 有些含假肽聚糖。
(2)细胞膜（cell membrane）
又称细胞质膜（ cytoplasmic membrane）、质膜（plcell membrane （ inner membrane），是一层紧贴在细胞壁内侧，包围着细胞质的柔软、 脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚7～8nm，由磷脂（占20％～－30％）和 蛋白质（占50％－70％）组成。
原生质体（ protoplast）
指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁
合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞，它们只能用
等渗或高渗培养液保存或维持生长。 G+细菌最易形成原生质体，这种原生质体除对相应的噬菌体缺乏敏感 性，不能进行正常的鞭毛运动和细胞不能分裂外，仍保留着正常细胞所具
细菌的染色
细菌细胞既微小又透明，故需经过染色才能作显微观察，常用的为革兰
氏染色法 简单染色法 正染色 鉴别染色法 死菌 细菌染色法 负染色：荚膜染色法等 活菌：用美蓝（即亚甲蓝）或 TTC（氯化三苯基四氮唑） 等作活菌染色 革兰氏染色法 抗酸性染色法 芽孢染色法 吉姆萨染色法
革兰氏染色（Gram stain）
第一章 原核生物的形态
第一章原核生物的形态、构造和功能习题一、名词解释H抗原:细菌的鞭毛具有抗原性成为抗原鞭毛或H鞭毛LPS:位于革兰氏阴性菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖物质，由类脂A核心多糖和O-特异侧链三部分组成。
L型细菌:指实验室或宿主体内自发突变形成的遗传性稳定的细胞壁缺损(部分或全部) 菌株,具多形性。
MLO:O-抗原:PHB:伴孢晶体:在芽孢形成的旁边形成的菱形、方形或不规则的碱溶性蛋白质，称为伴胞晶体（δ内毒素）、孢囊链霉菌、鞭毛；、磁小体、放线菌、革兰氏染色法、古生菌、横割分裂、基内菌丝、荚膜、假肽聚糖、菌胶团、立克次氏体、磷壁酸、球状体（原生质球）、渗透调节皮层膨胀学说、栓菌试验、羧酶体、肽聚糖、糖被、外膜、菌苔、芽孢和孢囊、衣原体、异染颗粒、异形胞、原生质体、原体与始体。
、支原体、脂多糖、质粒二、填空题1.根据外表特征，原核微生物可以分为6种类型：即__球菌_____、___杆菌____、____螺旋菌___、__弧菌_____、__螺菌_____和__螺旋体___，在自然界中存在的细菌以____杆菌___最为常见，__球菌_____次之，___螺旋状___最少。
2.细菌形态简单，基本只有___球状____、__杆状_____和__螺旋状_____三大类，也有少数其他形状如__丝状_____、___三角形____、___方形____和___圆盘形____等。
3.球状的细菌称为球菌，根据其分裂的方向和细胞间的连接方式又可以分为_单球菌___、__双球菌_____、__四联球菌_____、___八叠球菌____、__链球菌_____和__葡萄球菌_____等。
4.螺旋状的细菌称为螺旋菌，根据螺旋的环数可以将其分为三类__弧菌_____、___螺菌____和___螺旋体____。
5.目前报道的最小的细菌称为____纳米细菌___。
6.细菌的一般构造包括___细胞壁____、___细胞膜____和___细胞质和核区____，特殊构造主要有____鞭毛___、___菌毛____、__性菌毛_____、__糖被_____和___芽孢____等。
原核生物的形态、构造和功能
第一章原核生物的形态、构造和功能1. 蓝细菌又叫和，是核微生物。
答案：蓝藻蓝绿藻原2. G+菌经过革兰氏染色后呈色，G-菌经过革兰氏染色后呈色。
答案：蓝紫红3. 细菌的一般构造包括：、、、。
答案：细胞壁细胞膜细胞质内含物4.细菌细胞中最主要的部分是，占细胞的。
答案：水70%~90%5.革兰氏阳性菌细胞壁主要由构成，还有少量。
答案：肽聚糖磷壁酸6.名词解释：芽孢答：是细胞生长中用于抵御不良环境的一个特定阶段，使细胞质和核质凝聚而成一个圆形或椭圆形壁厚含水量低抵抗性强结构。
在适宜的生活环境下可重新发育成一个新的营养体，一般为G+菌7.名词解释：伴胞晶体答：细胞在形成芽孢的同时，在体内形成一个菱形或六边形的碱性蛋白质晶体8.名词解释：发光细菌答：是一类G-性菌，生有极长的鞭毛，兼性厌氧的杆菌和弧菌，在有氧的条件下可发出波长为450~499mm的荧光。
多数为海生，主要含有两种特殊成分：虫荧光素酶和长链脂肪醛9.介绍革兰氏染色法的机理答：通过结晶紫初染和碘液复染细胞以后，在细胞壁及膜上结合力不溶于水的结晶紫和碘的大分子复合物，酒精脱色时，G+菌的细胞壁较厚，肽聚糖的含量较高，且分子交联度紧密。
在酒精脱色时，肽聚糖网孔会因为脱色发生明显收缩，而且不含脂类，故酒精不能在细胞壁上溶成大的空洞或缝隙。
所以结晶紫和碘的大分子化合物被阻留在细胞壁，所以细胞保持原来的蓝紫色。
而G-性菌，细胞壁较薄，肽聚糖位于内层，且含量较低和交联松散，所以酒精脱水时不会发生收缩，而外层结构脂类含量较高，所以酒精能在细胞壁上溶成大的空洞或者缝隙，从而使结晶紫和碘的大分子化合物被溶出体外，而带上复染中沙黄的红色。
10.何谓立克次氏体？它与支原体、衣原体主要区别是什么？它与人类的关系是什么？答：立克次氏体是一类专门寄生在真核细胞内的G-原核微生物。
它与支原体的区别是立克次氏体有细胞壁但是不能独立生活；与衣原体的区别是立克次氏体细胞较大，无滤过性，合成能力较强，且不形成包涵体。
原核微生物的形态、构造和功能要求重点掌握细菌的概念
三、细菌细胞结构 （一）基本结构：一般细菌都具有的构造。 1、细胞壁 cell wall： 细胞壁在细菌菌体的最外层。为坚韧、略具有弹性的结构。 （1）功能： 1）维持细胞外形； 2）保护细胞免受机械损伤和渗透压危害； 3）鞭毛运动支点； 4）正常细胞分裂必需； 5）一定的屏障作用； 6）噬菌体受体位点所在。 7) 与细菌的抗原性、致病性有关。
2、杆菌 Bacillus (Bacterium)： (1) 形态：短杆状、纺锤状、棒状、梭状、月亮状、分枝状、竹节状等 (2) 排列方式：链状、栅状、“八”字状及有鞘衣的丝状等。 3、螺旋菌 Spirillum：是细胞呈弯曲杆状细菌统称，一般分散存在。根据其长度、螺旋数目和螺距等差别，分为弧菌、螺菌和螺旋体。 ①弧菌：菌体弯曲呈弧形或逗号形，螺旋不足一环。 ②螺菌：菌体回转如螺旋，螺旋为2-6环。 ③螺旋体：螺旋超过6环。
伴孢晶体：少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体，称为伴孢晶体（即ð内毒素）。 质粒：
蕃红（或复红）30～60s
仍显紫色
红 色
革兰氏染色中最关键的一步是脱色，如果脱色过度，会将G+误认为G-；如果脱色不足，会将G-误认为G+。
1）革兰氏阳性菌 Gram positive 以金黄色葡萄球菌为例 （i）细胞壁构成：一连续层，厚20-80nm 两部分： 网状骨架：微纤丝组成 基质：骨架埋于基质中 (ii) 化学组成：主要是肽聚糖（网状骨架）和磷壁酸（基质） i）肽聚糖 peptidoglycan (粘肽、胞壁质)：是真细菌细胞壁中的特有成分。是呈多层网状结构的大分子复合体，由许多亚单位（肽聚糖单体）交联而成。 亚单位 a. 双糖单位：N-乙酰胞壁酸（NAM）和N-乙酰葡萄糖胺（NAG）通过β-1，4糖苷键相连而成。M和G交替连接，从而形成了肽聚糖层的骨架 ——聚糖。
《微生物学教程》(第二版)周德庆__课后答案[1].
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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。
第一章 原核生物的形态结构和功能
二、细胞膜
61
62
磷脂分子结构
63
细胞膜构造模式图
64
液态镶嵌模型(fluid mosaic model)
膜的主体是脂质双分子层 脂质双分子层具有流动性 整合蛋白疏水端溶于脂质双分子层疏水内层 外周蛋白含亲水基团-极性头端，侧向运动， 完成功能 脂质分子间或脂质与蛋白质间无共价结合 海洋—冰山 不同生活时期，蛋白种类、数量不同
37
（二）G-的细胞壁
壁薄、层次多、成分复杂、肽聚糖层薄 E coli中，四肽尾的第三个氨基酸不是LLys, 而是二氨基庚二酸（m-DAP） 没有特殊肽桥，通过甲四肽尾的第四个 D-Ala的羧基与乙四肽尾的第三个氨基酸 m-DAP相连，形成稀疏、机械强度较差 的肽聚糖网套。
39
1. G-细菌——E.coli肽聚糖结构
3
放线菌
霍乱弧菌
4
原核生物分为
细菌 放线菌 蓝细菌 支原体 立克次氏体 衣原体
5
6
第一节 细菌
细菌：是一类细胞细而短（细胞直径约
0.5um,长度约0.5~5um)、结构简单、细胞 壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较 强的原核微生物。
7
细菌的菌落 及菌苔
微生物的种类
•
双糖单位 由一个N-乙酰葡糖胺
•
•
与一个N-乙酰胞壁酸分子通过1,4-糖苷键连接而成； 短肽尾 由四个氨基酸连在N-乙 酰胞壁酸上，即L-丙氨酸 D谷氨酸 L-赖氨酸 D- 丙氨酸； 肽桥 氨基端与前肽聚糖肽尾的 第4氨基酸—D-丙氨酸的羧基相 连，它的羧基端与后一肽聚糖肽 尾的第3氨基酸—L-赖氨酸的氨 基相连，使两个肽聚糖交联。
原核生物的形态,构造和功能
，螺旋数目2-6环。鞭毛二
端生。细胞壁坚韧，菌体 较硬。 螺旋体：螺旋数目大于6环 ，菌体柔软，无鞭毛，大 多数是致病菌。
螺旋菌与疾病
1、霍乱弧菌
Picture 1
2、梅毒螺旋体
Picture 2
4. 特殊形态
1）柄杆菌（prosthecate bacteria）
细胞上有柄(stalk), 菌丝(hyphae),附器 (appendages)等细胞 质伸出物，细胞呈杆 状或梭状，并有特征 性的细柄。
式常因生长 阶段和培养 条件而发生 变化，一般 不作为分类
链状杆菌
球杆菌
依据。
杆菌与疾病
1、结核分枝杆菌
Picture 1
2、炭疽杆菌
Picture 2
3、破伤风梭菌
Picture 3
3. 螺旋菌
螺旋状的细菌，称为螺旋菌。
螺旋菌形态
弧菌：菌体只有一个弯曲，
其程度不足一圈，形似 C 字 或逗号，鞭毛偏端生。 螺旋菌：菌体回转如螺旋
Cell wall
分离获得纯细胞壁
细菌细胞结构
1）细胞壁的功能：
（1）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。 （2）为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需;
（3）阻拦大分子有害物质（某些抗生素和水解酶）进入细 胞。 渗透屏障，阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质 （分子量大于800）进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、 消化酶和青霉素等有害物质的损伤;Fra bibliotek肽聚糖
外膜
肽聚糖 周质空间 膜蛋白
脂类
细胞膜
G＋
G－
G Cell Wall
-
A 肽聚糖
埋藏在外膜层之内，是仅由1~2层肽聚糖
食品微生物学名词解释重点大题
食品微生物学名词解释重点大题食品微生物学名词解释第一章原核生物的形态结构和功能菌落：在固体培养基上，以母细胞为核心的一堆肉眼可见的，有一定形态，构造等特征的子细胞集团真菌苔藓：大量分散的纯种细胞密集生长，产生的“菌落”连接成一片肽聚糖：是由n-乙酰胞壁酸（wam）和n-乙酰葡糖按（wag）以及少数氨基酸短肽链组成的亚单位聚合而成的大分子复合体细菌胶束：粘性物质相互融合形成胶束，称为细菌胶束荚膜：细菌在细胞壁上分泌的富含水分的多糖黏胶外层，此黏胶层较原有明显的外缘和一定的形状，且紧密地结合于细胞壁外粘液：指松散粘附在细胞表面，边界不清，易于洗脱的物质芽胞：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形，厚壁，含水量极低，抗逆性极强的休眠体称为芽胞原生质体：指在人工条件下，溶菌酶耗尽原细胞壁或用弓形霉素抑制新细胞壁合成后，只有一层细胞膜的球形渗透敏感细胞，革兰氏阳性菌形成L型细菌：具体指在实验室或宿主中自发突变形成的遗传稳定的细胞壁缺陷菌株。
第二章真核微生物的形态、结构和功能厚垣孢子：在菌丝的顶端或中间，部分原生质浓缩变圆，类脂物质密集，长出厚壁或原来的细胞壁加厚，形成厚垣孢子分生孢子：由菌丝或分生孢子柄的顶端细胞分裂或收缩而形成的单孢子或簇生孢子接合孢子：是由菌丝生出的结构基本相似，形态相同或略有不同两个配子囊接合而成异源生殖合作：细菌可以自己怀孕，在没有其他细菌帮助的情况下可以独立进行有性生殖同宗配合：菌体自身不孕，需要借助别的可亲和菌体的不同交配型来进行有性生殖真菌丝：如果细胞相连。
其间隔面积与细胞直径一致，则这种竹节状的细胞串称真菌丝假菌丝：酵母菌牙殖时长大的子细胞与母细胞不立即分离，期间仅以狭小的面积相连，这种藕节状的细胞串称假菌丝芽痕：酵母出芽繁殖时，子细胞与母细胞分离，在母细胞壁上留下痕迹。
在母细胞的细胞壁上发芽并与子细胞分离的部位称为芽痕蒂痕：酵母出芽繁殖时，子细胞与母细胞分离，在子母细胞壁上都会留下痕迹，在子细胞细胞壁上的位点称为蒂痕第三章病毒和亚病毒菌斑：由菌丝体上的噬菌体形成的“负菌落”病毒：一类有核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”，其本质是一类含dna或rna的特殊遗传因子溶原细胞：指在细菌染色体上与原噬菌体结合的细菌，能正常生长繁殖而不被切割。
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类脂A是内毒素的物质基础； 负电荷较强，吸附Mg2+、Ca2+，提高 其在细胞表面的浓度； 决定细胞壁抗原多样性 选择吸收性
43
周质空间：外膜与细胞膜之间的狭窄胶 质空间，12－15nm 周质蛋白(水解酶、载体蛋白、合成酶、 运输酶）
44
G+细菌的细胞壁
G-细菌的细胞壁
特征
强度 厚度 肽聚糖层数 肽聚糖含量 磷壁酸
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细胞膜的生理功能
能选择性的控制细胞内外营养物质和代谢物的 运送 维持细胞内正常渗透压的结构屏障 合成细胞壁和糖被有关成分（肽聚糖、磷壁酸、 LPS和荚膜多糖等）的重要场所 膜上含有与氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代 谢有关的酶系，可使膜的内外两侧形成一电位 差，及质子动势，是细胞的产能基地 鞭毛基体的着生部位，并提供鞭毛旋转所需的 能量，存在特定受体分子，探测环境中的化学 物质，以便做出反应
实验室或宿 主体内形成 缺 壁 细 菌 人工去壁 部分去除——球状体（G-）
基本去尽——原生质体（G+）
在自然界长期进化中形成——支原体
原生质体与球形体的共同点
无细胞壁，细胞呈球形，对渗透压十分 敏感，即使长有鞭毛也不能运动 细胞不能分裂 如在形成原生质体或球形体前已有噬菌 体侵入，该噬菌体仍能正常增值和裂解 如在形成原生质体前正在形成芽孢，该 芽孢仍能正常形成
60
二、细胞膜
61
62
磷脂分子结构
63
细胞膜构造模式图
64
液态镶嵌模型(fluid mosaic model)
膜的主体是脂质双分子层 脂质双分子层具有流动性 整合蛋白疏水端溶于脂质双分子层疏水内层 外周蛋白含亲水基团-极性头端，侧向运动， 完成功能 脂质分子间或脂质与蛋白质间无共价结合 海洋—冰山 不同生活时期，蛋白种类、数量不同
24
革兰氏阳性菌
革兰氏阴性菌
Staphylococcus
E. coli
染料
多数染料都是中性有机盐。据着色基的不同可分为以下 类型：
①
碱性染料——带正电染料。其阳离子部分为发色基团，可与
细胞中带负电的组分结合。如结晶紫（Crystal violet）, 番 红（Safranin）, 亚甲基蓝（Methylene blue）等。
70
1、贮藏物
碳源及能源类：糖原、聚β羟丁酸、硫粒 氮源类：藻青素、藻青蛋白（蓝细菌） 磷源：异染粒，用蓝色染料染色后呈紫 红色。白喉杆菌和鼠疫杆菌具有特征性 的异染粒，常排列在菌体两端，又称极 体，鉴定
属内膜系统，与胞膜相连，是一种由细胞膜内褶形成 的囊状构造,其内充满层状或管状的泡囊.其中充满着 层状或管状的泡囊。多见于革兰氏阳性细菌。 表层：细胞分泌
深层：DNA复制、分配、分裂
功能：呼吸酶、物质运输、芽孢形成 “间体”仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝像
三、细胞质和内含物
原核的细胞质不流动，主要成分：核糖体、 贮藏物、酶类、中间代谢物、质粒、营养 物质等。 少数含：类囊体、羧酶体、气泡、伴孢晶体 幼龄菌稠密、均匀、易染色，成熟后：染色 差、不均匀。 细胞内含物－在细胞质内形状较大的颗粒状 构造 包括: 贮藏物、磁小体、羧酶体、气泡、伴孢 晶体等。
第一章 原核生物的形态、构 造和功能
微生物的种类
一、原核生物
细菌、放线菌、衣原体 支原体、立克次氏体、 蓝细菌；
二、真核微生物
真菌（霉菌、酵母菌等）、 原生动物、单细胞藻类；
三、非细胞生物
病毒、类病毒、拟病毒、朊病毒等；
2
原核生物
是一大类细胞核无核膜包裹，只存在核 区的裸露DNA的原始单细胞生物。 包括真细菌（eubacteria)、古生菌
•
双糖单位 由一个N-乙酰葡糖胺
•
•
与一个N-乙酰胞壁酸分子通过1,4-糖苷键连接而成； 短肽尾 由四个氨基酸连在N-乙 酰胞壁酸上，即L-丙氨酸 D谷氨酸 L-赖氨酸 D- 丙氨酸； 肽桥 氨基端与前肽聚糖肽尾的 第4氨基酸—D-丙氨酸的羧基相 连，它的羧基端与后一肽聚糖肽 尾的第3氨基酸—L-赖氨酸的氨 基相连，使两个肽聚糖交联。
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螺旋菌
螺旋不满一环称为弧菌 （vibrio) 螺旋满2~6环的小型、坚 硬的螺旋状细菌称为螺菌 (spirillum) 螺旋周数在6环以上、体大 而柔软的螺旋状细菌称螺 旋体（spirochaeta)
16
细菌的异常形态
结核杆菌的正常形态
结核杆菌的异常形态
细菌的特殊形态
细菌大小、重量
13
杆菌分为
短杆菌 棒杆菌 梭菌 梭杆菌 月亮状 分枝状 竹节状
14
棒杆菌 一端膨大，梭状杆菌 中间膨大， 丙酮丁醇梭菌：Clostridium
acetobutylicum
大肠埃希氏菌：Escherichia coli 枯草芽孢杆菌：Bacillus subtilis
3
放线菌
霍乱弧菌
4
原核生物分为
细菌 放线菌 蓝细菌 支原体 立克次氏体 衣原体
5
6
第一节 细菌
细菌：是一类细胞细而短（细胞直径约
0.5um,长度约0.5~5um)、结构简单、细胞 壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较 强的原核微生物。
7
细菌的菌落 及菌苔
微生物的种类
革兰氏阳性菌
较坚韧 厚，20～80nm 多，可达50层 多，可占胞壁干重 50～80% +
革兰氏阴性菌
较疏松 薄，5～10nm 少，1～3层 少，占胞壁干重10～ 20% -
外膜
结构
-
+
三维空间（立体结构） 二维空间（平面结构）
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细胞壁结构
革兰氏阳性细菌与阴性细菌 细胞壁成分的比较
占细胞壁干重的%
②
酸性染料——带负电染料。其阴离子部分为发色基团，可与
细胞中带正电的组分结合。如曙红（Eosin）,刚果红 （Congo red）,酸性品红（Acid fuchsin）等。
③
脂溶性染料——如苏丹黑（Sudan black）。
二.结 构
一般结构:
细胞壁； 细胞膜； 细胞质； 核质体；
特殊结构:
荚膜； 芽孢； 鞭毛； 性菌毛； 菌毛
各种“视野”下的细菌
光镜
暗视野
荧光
透射电镜
超薄切片
冷冻切片
扫描电镜
DNA蛋白质 复合物
一.细菌的形态构造及 功能（Bacterium) ——形态 球
形 杆 形 螺弧 旋形 形
11
球菌分为
单球菌 双球菌 四链球菌 八叠球菌 链球菌 葡萄球菌
12
尿素微球菌：Micrococcus ureae 肺炎链球菌：Straptococcus pneumoniae 乳链球菌：Streptococcus lactis 结核分枝杆菌：Mycobacterium tuberculosis 炭疽杆菌：Bacillus anthracis 金黄色葡萄球菌：Staphylococcus aureas
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细菌细胞主要结构特征
一 细胞壁（cell wall）
革兰氏阳性菌（G+）
革兰氏阴性菌（G-） 古生菌 缺壁细菌
细胞壁功能
是固定细胞外形、保护细胞 通过细胞质壁分离、电镜超薄切片确证 细胞壁的存在 细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需 阻拦大分子有害物质进入细胞 赋予细菌特定的抗原性、对抗生素和噬 菌体的敏感性
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（五）革兰氏染色的机制
通过结晶紫初染核碘液媒染后，在细菌的 细胞膜内形成结晶紫与碘的复合物。 G+经乙醇脱色后，网孔缩小，复合物结合 牢固。 G-壁薄类脂量高、肽聚糖层薄，复合物易 溶出，细胞退色。
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革兰氏染色的意义
通过革兰氏染色可以把几乎所有的细菌 都分成革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌两 大类 革兰氏染色氏菌种分类鉴定的重要依据 G+与G-在细胞结构、成分、形态、生理、 生化、遗传、免疫、生态和药物敏感型 等方面有明显差异
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2. 外膜
G-菌细胞壁特有结构,由脂多糖、磷脂和 多种外膜蛋白构成.
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脂多糖(LPS)
核心多糖 O-特异侧链---菌体抗原或O抗原，抗原 性，非致病菌不含 类脂A---内毒素的物质基础 脂蛋白:连接外膜层与肽聚糖层 孔蛋白：控制物质进入细胞
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外膜蛋白（20余种)
脂多糖的功能
2.原生质体protoplast：
指在人工条件下用溶 菌酶除尽原有细胞壁 或用青霉素抑制细胞 壁的合成后，所留下 的仅由细胞膜包裹着 的脆弱细胞，一般由 革兰氏阳性菌形成；
原生质体特点：
对其噬菌体缺乏敏感性 不能进行正常鞭毛运动 细胞不能分裂 易发生细胞融合，可用于杂交育种 易导入外源遗传物质
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无或缺损细胞壁的细菌
3.球状体或原生质球 （sphaeroplast)：
指还残留部分细胞 壁的原生质体，一 般由革兰氏阴性细 菌所形成；
4.支原体 Mycoplasma
是在长期进化过程中 形成的、适应自然生 活条件的无壁的原核 生物因含有甾醇,细 胞具有较高的机械强 度。
56
缺壁细胞
缺壁突变——L型细菌
G+细菌肽聚糖的单体图解
2. 磷壁酸 teichoic acid