2_原核生物的细胞结构
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溶菌酶
青霉素
G+菌肽聚糖单体
Gˉ菌肽聚糖单体
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（2） G+菌的细胞壁
磷壁酸(teichoic acid) 肽聚糖(peptidoglycan):
细胞壁厚度 细胞壁分层 肽聚糖含量 肽聚糖层数 交联度 磷壁酸 脂多糖 DAP
较厚，20~30nm 不分层 含量高（30-70%） 层数多 交联度高 有 无 无
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Gram Positive
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（3） G-菌的细胞壁
细胞壁厚度 细胞壁分层
蛋白质
肽聚糖含量 肽聚糖层数 肽聚糖交联度 磷壁酸 脂多糖 抗原决定因子
较薄10-15nm 分层： 外壁层 6-10nm 内壁层2-3nm 只占组分的5-10% 低，一般1-2层 较低 无 有（在外膜层） O-抗原
(Methanomicrobium)
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缺壁细菌的构成
缺壁细菌
自然界长期进化中形成：支原体mycoplasma
自然缺壁突变：L型细菌
实验室形成
彻底除尽：原生质体
人工方法去壁 部分去除：球状体
✓原生质体protoplast与球状体spheroplast有几个共同特点: 无细胞壁，细胞呈球状，对渗透压十分敏感，即使长有鞭毛 也不能运动，对噬菌体phage不敏感，细胞不能分裂等。
结果：革兰氏正反应（G+）菌体呈紫色 负反ຫໍສະໝຸດ Baidu（G-）菌体呈红色
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G-
G+
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（二）构造
一般构造：如细胞壁、细 胞膜、细胞质、核区、核糖 体等，是所有细菌都有
特殊构造：主要有鞭毛、 菌毛、性菌毛、糖被（荚膜 和粘液层）以及芽孢等，并 非所有细菌都有
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染色
死菌
正染色
Gram染色 芽孢染色 Giemsa染色
细菌染色法
负染色：荚膜染色
活菌（生物亲和染料）
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Gram染色
✓革兰氏染色法是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法 ✓1884年由丹麦医师Gram创立
操作步骤 1、涂片固定 2、草酸铵结晶紫染色1分钟，冲洗 3、碘液媒染1分钟，冲洗 4、酒精脱色30秒 5、番红复染，冲洗 6、镜检观察
1. 细胞壁 cell wall
一般构造
位于细胞最外的一层厚实、坚韧有弹性的外被结构，主要成分 是肽聚糖。细胞壁约占细胞干重的10-25%。
主要功能： ✓固定细胞形状提高机械强度 ✓是细胞生长、分裂和鞭毛运 动所必需 ✓阻拦大分子有害物进入细胞 ✓决定细菌特异的抗原性以及 对抗生素和噬菌体的敏感性
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脂多糖a分子结构示意图
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Gram Negative
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革兰氏阳性细菌与阴性细菌细胞壁成分比较
成分
肽聚糖 磷壁酸 类脂质 蛋白质
占细胞壁干重的%
革兰氏阳性细菌
革兰氏阴性细菌
含量很高（30~95） 含量较高（<50） 一般无（<2）
无
含量很低（5~20） 无
含量较高（~20） 含量较高
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（4）古细菌的细胞壁
❖它们细胞壁中没有真正的肽聚糖，而是由多糖（假肽聚糖）、
糖蛋白或蛋白质构成的。 （1）假肽聚糖(pseudopeptidoglycan)细胞壁
甲烷杆菌属(Methanobacterium) （2）独特多糖细胞壁：甲烷八叠球菌(Methanosarcina) （3）硫酸化多糖细胞壁：盐球菌属(Halococcus) （4）糖蛋白(glycoprotein) ：盐杆菌属(Halobacterium) （5）蛋白质细胞壁 ：甲烷球菌(Methanococcus)和甲烷微菌
第二章 原核生物的形态、构造和功能
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原核细胞和真核细胞的区别
原核细胞
原核细胞
真核细胞
细胞核 有明显核区，无 有核膜，核仁 核膜、核仁
细胞器 无线粒体，能量 代谢和许多物质 代谢在质膜上进 行
有线粒体，能量 代谢和许多合成 代谢在线粒体中 进行
核糖体 分布在细胞质中， 分布在内质网膜 沉降系数为70S 上，沉降系数为 80S
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2. 细胞膜(cytoplastic membrane） 一般构造
概念：细胞膜是紧贴细胞 壁内侧包围细胞质的一层柔 软，富有弹性的半透明薄膜。
观察分离方法： (1)质壁分离 (2)选择性染色 (3)电镜技术 (4)溶菌酶处理
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（1）流动镶嵌模型(fluid mosaic model)
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细菌的特殊形态
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细菌的大小
E.coli
2~3m
0.5~1m
最大：纳米比亚嗜硫磺菌，1999年在纳米比亚海岸的海 底沉积物中发现，肉眼可见，直径可达1mm
最小：纳米细菌，直径只有E.coli的1/10
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1972年，由Singer Nicolson 所提出。 膜的双分子层具有液晶态的特性, 它既具有晶体
的分子排列的有序性,又有液体的流动性
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（2）细胞膜的功能
控制细胞内外物质（营养物质和代谢废物）选择性的运送、 交换； 维持细胞内正常渗透压的结构屏障； 合成胞壁和糖被各种组分（LPS、肽聚糖、磷壁酸、荚膜物 质等）的场所； 进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地； 提供鞭毛的着生点并提供鞭毛运动所需能量。
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革兰氏阳性与阴性菌细胞壁结构比较
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（1）细胞壁的基本骨架——肽聚糖（共有成分） 肽聚糖单体→网状结构
NAG 与 NAM 残基以ß-1,4糖苷键交替连接，形成聚糖的骨
架(主链)，一组相同的短肽侧链接于NAM上； 相连主链上的短肽侧链通过一条肽桥、或直接相连，从而 形成网状分子结构。
真核细胞
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第二章 原核生物的形态、构造和功能 1 细菌 2 放线菌 3 蓝细菌 4 支原体、立克次氏体、衣原体
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第一节 细菌
一、细胞的形态构造及其功能 （一）形态和染色 描述细胞外表特征：形态、大小、细胞排列
球菌
杆菌
螺旋菌 Company Logo
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溶菌酶
青霉素
G+菌肽聚糖单体
Gˉ菌肽聚糖单体
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（2） G+菌的细胞壁
磷壁酸(teichoic acid) 肽聚糖(peptidoglycan):
细胞壁厚度 细胞壁分层 肽聚糖含量 肽聚糖层数 交联度 磷壁酸 脂多糖 DAP
较厚，20~30nm 不分层 含量高（30-70%） 层数多 交联度高 有 无 无
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（3） G-菌的细胞壁
细胞壁厚度 细胞壁分层
蛋白质
肽聚糖含量 肽聚糖层数 肽聚糖交联度 磷壁酸 脂多糖 抗原决定因子
较薄10-15nm 分层： 外壁层 6-10nm 内壁层2-3nm 只占组分的5-10% 低，一般1-2层 较低 无 有（在外膜层） O-抗原
(Methanomicrobium)
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缺壁细菌的构成
缺壁细菌
自然界长期进化中形成：支原体mycoplasma
自然缺壁突变：L型细菌
实验室形成
彻底除尽：原生质体
人工方法去壁 部分去除：球状体
✓原生质体protoplast与球状体spheroplast有几个共同特点: 无细胞壁，细胞呈球状，对渗透压十分敏感，即使长有鞭毛 也不能运动，对噬菌体phage不敏感，细胞不能分裂等。
结果：革兰氏正反应（G+）菌体呈紫色 负反ຫໍສະໝຸດ Baidu（G-）菌体呈红色
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G-
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（二）构造
一般构造：如细胞壁、细 胞膜、细胞质、核区、核糖 体等，是所有细菌都有
特殊构造：主要有鞭毛、 菌毛、性菌毛、糖被（荚膜 和粘液层）以及芽孢等，并 非所有细菌都有
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染色
死菌
正染色
Gram染色 芽孢染色 Giemsa染色
细菌染色法
负染色：荚膜染色
活菌（生物亲和染料）
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Gram染色
✓革兰氏染色法是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法 ✓1884年由丹麦医师Gram创立
操作步骤 1、涂片固定 2、草酸铵结晶紫染色1分钟，冲洗 3、碘液媒染1分钟，冲洗 4、酒精脱色30秒 5、番红复染，冲洗 6、镜检观察
1. 细胞壁 cell wall
一般构造
位于细胞最外的一层厚实、坚韧有弹性的外被结构，主要成分 是肽聚糖。细胞壁约占细胞干重的10-25%。
主要功能： ✓固定细胞形状提高机械强度 ✓是细胞生长、分裂和鞭毛运 动所必需 ✓阻拦大分子有害物进入细胞 ✓决定细菌特异的抗原性以及 对抗生素和噬菌体的敏感性
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脂多糖a分子结构示意图
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革兰氏阳性细菌与阴性细菌细胞壁成分比较
成分
肽聚糖 磷壁酸 类脂质 蛋白质
占细胞壁干重的%
革兰氏阳性细菌
革兰氏阴性细菌
含量很高（30~95） 含量较高（<50） 一般无（<2）
无
含量很低（5~20） 无
含量较高（~20） 含量较高
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（4）古细菌的细胞壁
❖它们细胞壁中没有真正的肽聚糖，而是由多糖（假肽聚糖）、
糖蛋白或蛋白质构成的。 （1）假肽聚糖(pseudopeptidoglycan)细胞壁
甲烷杆菌属(Methanobacterium) （2）独特多糖细胞壁：甲烷八叠球菌(Methanosarcina) （3）硫酸化多糖细胞壁：盐球菌属(Halococcus) （4）糖蛋白(glycoprotein) ：盐杆菌属(Halobacterium) （5）蛋白质细胞壁 ：甲烷球菌(Methanococcus)和甲烷微菌
第二章 原核生物的形态、构造和功能
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原核细胞和真核细胞的区别
原核细胞
原核细胞
真核细胞
细胞核 有明显核区，无 有核膜，核仁 核膜、核仁
细胞器 无线粒体，能量 代谢和许多物质 代谢在质膜上进 行
有线粒体，能量 代谢和许多合成 代谢在线粒体中 进行
核糖体 分布在细胞质中， 分布在内质网膜 沉降系数为70S 上，沉降系数为 80S
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2. 细胞膜(cytoplastic membrane） 一般构造
概念：细胞膜是紧贴细胞 壁内侧包围细胞质的一层柔 软，富有弹性的半透明薄膜。
观察分离方法： (1)质壁分离 (2)选择性染色 (3)电镜技术 (4)溶菌酶处理
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（1）流动镶嵌模型(fluid mosaic model)
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细菌的大小
E.coli
2~3m
0.5~1m
最大：纳米比亚嗜硫磺菌，1999年在纳米比亚海岸的海 底沉积物中发现，肉眼可见，直径可达1mm
最小：纳米细菌，直径只有E.coli的1/10
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1972年，由Singer Nicolson 所提出。 膜的双分子层具有液晶态的特性, 它既具有晶体
的分子排列的有序性,又有液体的流动性
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（2）细胞膜的功能
控制细胞内外物质（营养物质和代谢废物）选择性的运送、 交换； 维持细胞内正常渗透压的结构屏障； 合成胞壁和糖被各种组分（LPS、肽聚糖、磷壁酸、荚膜物 质等）的场所； 进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地； 提供鞭毛的着生点并提供鞭毛运动所需能量。
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革兰氏阳性与阴性菌细胞壁结构比较
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（1）细胞壁的基本骨架——肽聚糖（共有成分） 肽聚糖单体→网状结构
NAG 与 NAM 残基以ß-1,4糖苷键交替连接，形成聚糖的骨
架(主链)，一组相同的短肽侧链接于NAM上； 相连主链上的短肽侧链通过一条肽桥、或直接相连，从而 形成网状分子结构。
真核细胞
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第二章 原核生物的形态、构造和功能 1 细菌 2 放线菌 3 蓝细菌 4 支原体、立克次氏体、衣原体
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第一节 细菌
一、细胞的形态构造及其功能 （一）形态和染色 描述细胞外表特征：形态、大小、细胞排列
球菌
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