微生物学真核微生物形态及构造.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章真核微生物的形态和构造,凡是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物，都称为真核微生物。,酵母菌,霉菌,蕈类,真 菌 显微藻类 原生动物,真核微生物,真核微生物,(,Eucarvotic,microbes),丝状真菌,单细胞真菌,大型真菌,真核,植物,细胞,真核,动物,细胞,（一）真菌的细胞壁成分和功能,1,、细胞壁成分：,真菌细胞壁的主要成分是,多糖,（纤维素、葡聚糖、几丁质），另有少量的蛋白质和脂类。低等真菌以纤维素为主，酵母菌以葡聚糖为主，高等陆生真菌以几丁质为主。,2,、细胞壁功能：,与原核生物类似。,一、细 胞 壁,1,、,酵母菌,的细胞壁,（,1,）细胞壁成分：,主要成分葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质和几丁质，另有少量的脂类。,（二）各类真菌细胞壁的成分和功能,外层：,甘露聚糖（,约占,30%,，以,-,糖苷键联结（并非所有 酵母菌都有）,内层：,葡聚糖（,约占,30-40%,，由,D-,葡萄糖以,-,糖苷键联结）,中间层：,蛋白质（,含,6-8%,，多为酶类）,（,1,）细胞壁,2,、细胞壁结构：,酵母细胞壁呈,“,三明治,”,结构,维持细胞壁强度的物质主要是位于内层的葡聚糖成分,（,2,）壁外成分：,有些菌壁外含有由多糖构成的类似荚膜的结构。包括异多糖、甘露聚糖和淀粉类物质。,（,3,）,细胞壁的少量组分,脂类和几丁质（,chitin),：,为聚乙酰氨基葡萄糖,几丁质并不是所有的酵母菌中都有，其含量也因种而异。酿酒酵母含,1,2%,，有的假菌丝酵母含量超过了,2%,。,酵母菌,yeast,酵母菌是一类单细胞真菌的俗称，分类学上分属于子囊菌纲和半知菌类。,特征,:,1.,个体一般以单细胞状态存在；,2.,多数营出芽生殖，有的裂殖；,3.,能发酵糖类产能；,4.,细胞壁常含有甘露聚糖；,5.,喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。,分布：,偏酸性的含糖环境。水果、蔬菜、蜜饯的表面，果园 土壤中与环境有关。,种类：,据,1982,年的资料，已知的酵母有,56,属，,500,多种。酵 母菌与人类的关系极其密切。,酵母菌的形态和大小,卵圆、圆、圆柱、梨形等单细胞，其细胞直径一般比细菌粗,10,倍左右。,宽度为,2.510m,，长度为,4.521m,。,如果长大的子细胞与母细胞并不立即分离，其间仅以狭小的面积相连，这种藕节状的细胞串就称,假菌丝,；相反，如果细胞相连且其间的横隔面积与细胞直径一致，这种竹节状的细胞串就称真菌丝。,繁殖方式,根据能否进行有性繁殖，可将酵母菌分为：,假酵母：,只有无性繁殖过程。,真酵母：,既有无性繁殖，又有有性繁殖过程。,酵母菌的细胞 结构与其他真核生物基本相同，右图是电子显微镜下的酿酒酵母细胞结构示意图。,酵母菌细胞结构,细胞壁成分：,自外向里依次是无定形的,葡聚糖,、嵌埋在蛋白质基质里的糖蛋白组成的,粗糙网,、,蛋白质层,、,几丁质微纤维丝,。,2,、丝状真菌的细胞壁成分,3,、藻类的细胞壁成分,细胞壁成分：,由纤维素的微纤丝呈层状排列构成骨架结构，其余为间质多糖（杂多糖），还含有少量的蛋白质和脂类。杂多糖包括：褐藻酸、岩藻素、琼脂等,。,1,、鞭毛与纤毛：有些真核微生物细胞表面长有或长（长者叫鞭毛）或短（短的叫纤毛）的毛发状细胞器，具有运动功能。,2,、鞭毛与纤毛的构造：由,鞭杆、基体和过渡区,组成。鞭杆由一对中央微管和,9,个微管二联体（,A,亚纤维、,B,亚纤维,）,构成。,A,亚纤维有动力蛋白臂，是一种能被,Ca,2+,和,Mg,2+,激活的,ATP,酶。一方面水解,ATP,供能，另一方面作用于相邻的微管二联体产生弯曲运动。,二、鞭毛与纤毛,三,.,细胞膜,酵母菌的细胞膜与原核生物的基本相同。但有的酵母菌如酿酒酵母中含有,固醇类,（甾醇）、,VitD,的前体,-,麦角固醇，这在原核生物是罕见的,。,真核生物与原核生物在,细胞膜的,区别,项目,原核生物,真核生物,甾醇,无（支原体除外）,有,电子传递系统,在,细胞膜上,在,线粒体膜上,四 细胞核,核膜：,核孔,40,70nm,，,透性比任何生物膜都大。,染色质,:,由,DNA,和组蛋白牢固结合而成，呈线状,数目因种而异。,核仁：,核内有一或几个区域,rRNA,含量很高，这一区域为,核仁，是合成核糖体的场所。,中心体,:,在核膜外，由蛋白质亚基组成的细丝状结构，在细胞繁殖分裂中起作用。,细胞核的功能,:,携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。,细胞核是有双层膜结构的细胞器（核膜包裹，轮廓分明）,核小体构造图,五,.,细胞质和细胞器,（一）细胞质,：,组成真核生物细胞质有,细胞基质,、,细胞骨架,和各种,细胞器,。,1,、细胞基质,：,除细胞器之外的的胶体状溶液，是细胞代谢的重要基地。含有细胞骨架、酶蛋白、各种内含物以及代谢产物等。,2,、细胞骨架：,是由微管、肌动蛋白丝和中间丝三种蛋白质纤维构成的细胞支架。其中,微管,具有支持、运输功能还可构成细胞分裂纺锤丝以及鞭毛和纤毛；,肌动蛋白丝,由,ATP,提供能量就能发生收缩；,中间丝,具有支持和运动的功能。,细胞质主要是溶胶状物质,在细胞质中含有各种功能不同的结构,细胞器：,核糖体、线粒体、内质网、高尔基体,等。,（二）细胞器,无膜包被的颗粒状细胞器，具有蛋白质合成功能。,主要成分：蛋白质和,RNA,通过共价键结合在一起。,它游离在细胞质中或附着在内质网上。,沉降系数为,80s,（,60s,和,40s,），,分布于线粒体、叶绿体的核糖体其沉降系数为,70s,（,50s,和,30s,）,1,、核糖体,2,、线粒体,:,1.,双层单位膜包围的 细胞器；其中含脂 类、蛋白质、少量,RNA,和环状,DNA,。,2.,其,DNA,可自主复制，不受核,DNA,控制。决 定线粒体的某些遗 传性状。,3.,生物氧化中心。,（,1,）线粒体结构,：,外形囊状，由,双层膜,包裹，内外膜之间的空隙叫膜间隙，膜间隙液体内含各种可溶性酶、底物和辅助因子。内膜向内凸起，形成,嵴（,管状、板状，两内膜形成的狭窄空间叫嵴内隙）。嵴的存在极大的扩大了内膜进行生化反应的面积。,在内膜表面着生着许多,基粒或,F,1,颗粒,，即,ATP,合成复合酶。在内膜上还有四种脂蛋白复合物，是电子传递链的组成部分。,内膜和嵴包围的空间充满,基质,。基质内含三羧循环酶系、,DNA,、,70S,核糖体，用以合成一小部分线粒体自身需要的蛋白质。,（,2,）线粒体功能,线粒体能将底物氧化脱下的氢通过电子传递链传递和氧化磷酸化反应的偶联而实现产能。即把蕴藏在有机物里的化学潜能转化成生命活动所需要的活跃的化学能,ATP,（,动力车间,）。,在无氧条件下，酵母菌的线粒体无内膜和嵴，结构简单无功能。在有氧条件下，酵母菌的线粒体就转变成有功能的结构完善的线粒体。,Shown here is an electron micrograph of a mitochondrion.,Mitochondira,are surrounded by two membranes;the inner membrane folds inward to make a series of,chelves,called,cristae,.These,cristae,play important roles in the energy-releasing chemical reactions of cellular respiration that occur in the mitochondria.,1),单层膜包裹的细胞 器；含有机酸、盐 类水溶液和水解 酶类。,2),调节渗透压；与细胞质进行物质 交换；,储藏物质。,3),为细胞成熟的标志,3,、液泡,4,、微体,:,1,.,单层膜包围的细胞器，内含颗粒,状物质及,DNA,。,2.,甲醇初级氧化的场所，间接与烷,烃的初级氧化有关。,3.,当以葡萄糖为碳源时，细胞无微,体，其功能由线粒体替代。,是分布在整个细胞中的由膜构成的管道和网状结构。在细胞中和核膜或细胞膜相连在一起。,根据表面结构分为：,粗糙型内质网：膜外附着有核糖体。,光滑型内质网：表面没有附着的颗粒。,内质网功能：,起物质传递的作用，另外还有合成脂类和脂蛋白,5,、内质网,是一种由单层膜包裹、内含多种酸性水解酶（最适宜的,pH,为,5,左右）的囊泡状细胞器。,溶酶体的作用,：其主要作用是具有细胞内消化作用（形成吞噬泡或胞饮泡）。可以把外来的蛋白质、多糖、脂类以及,DNA,和,RNA,等大分子水解。因此具有维持细胞营养和防止外来微生物或异物侵袭的作用。,6,、溶酶体,（,1,）叶绿体的结构：,由,叶绿体膜,（又分外膜、内膜、类囊体膜三种）、,类囊体,、,基质,三部分组成。由叶绿体膜把叶绿体空间分成膜间隙（内、外膜之间）、基质、类囊体腔三种独立区域。,叶绿体外膜通透性大，内膜选择性强。胶状基质内含核糖体双链环状的,DNA,以及,RNA,、,淀粉粒和羧化酶等蛋白质。,7,、叶绿体,类囊体为扁平小囊如一枚钱币，许多类囊体层层相叠构成基粒。叶绿体内的各个基粒之间又靠基质类囊体连接。类囊体膜上分布大量的光合色素和电子传递载体。,（,2,）叶绿体的功能,叶绿体的功能是进行光合作用，是绿色真核生物的,食品车间,。其中光反应在类囊体膜上进行，暗反应则在叶绿体基质进行。,半自主性细胞器,：线粒体、叶绿体都有自身的环状,DNA,基因组和,70s,核糖体，能合成自身部分特需的蛋白质。因此把线粒体、叶绿体叫做半自主性细胞器,真核生物,原核生物,细胞壁,含几丁质,含肽聚糖,细胞膜,有固醇,无固醇,细胞器,有线粒体等细胞器,无线粒体等细胞器,核糖体,沉降系数为,80S,沉降系数为,70S,细胞核,有核膜、核仁,无核膜、核仁,真核生物与原核生物的比较,作业,一、解释名词,原核微生物、肽聚糖、脂多糖、周质空间、伴孢晶体、荚膜、核区（原核）、芽孢、鞭毛、菌毛、性毛、真核生物、半自主性细胞器、糖被,二、问答题,1,、简述芽孢的抗热机理,2,、试述革兰氏染色方法和机理,3,、,试述,G,+,菌和,G,菌在细胞壁上的区别,4,、,细菌与真核生物在细胞膜上,有什么,区别,5,、缺壁真细菌中,L,型细菌,、,原生质体,、,球形体,、,支原体,有什么区别,第三章 作业答案,一、解释名词,1,、原核微生物：是指一大类细胞核无和膜包裹，只有称作核区的裸露,DNA,的原始单细胞生物。包括真细菌和古生菌两大类。,2,、肽聚糖又叫粘肽、胞壁质或粘质复合物，是真细菌特有的成分。是由两种氨基糖及一个短肽构成一个单体，再由许多单体聚合而成多层网状结构的大分子化合物。,第三章 作业答案,3,、脂多糖,:,位于壁的最外层，较厚。由类脂,A,、,核心多糖和,O,特异侧链（,O,抗原）组成。是,G,菌细胞壁所特有的成分，也是主要成分。,4,、周质空间（壁膜间隙）指细胞壁与细胞膜之间的狭窄空间（宽约,12,15,纳米），呈胶状。周质空间存在着多种周脂蛋白。,5,、伴孢晶体：少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，在菌体另一端的原生质中形成一种菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶状体内含物，称为伴孢晶体。,第三章 作业答案,6,、荚膜：有些细菌生活在一定的营养条件下，可向细胞壁表面分泌一层粘液状或胶质状物质，称为荚膜。,7,、核区：又称核质体、原核、拟核或基因组，是指原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核。原始细胞核没有核膜、核仁，只是由环状双链的,DNA,分子缠绕形成类似于核的结构，且,DNA,不与组蛋白结合，是一种分化不完善的原始性细胞核，故特称原核、核区、拟核或细菌染色体等。每个细菌细胞一般,14,个核质体。并且在复制以外时期均为单倍体。,第三章 作业答案,8,、芽孢：某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形、含水量极低的抗逆性很强的休眠体，这就是芽孢。,9,、鞭毛：运动性微生物表面着生着一根或数根长丝状、波曲的蛋白质附属物，称为鞭毛。球菌一般无鞭毛，部分杆菌有鞭毛，螺旋菌均有鞭毛。,10,、菌毛（又叫纤毛、伞毛）是长在细菌体表的一种比鞭毛细、短、直、硬、中空、且数量较多的蛋白质类附属物，称为菌毛。在,-,菌中较为常见。,第三章 作业答案,11,、性毛：又叫性菌毛。构造和成分与性菌毛相同。但比菌毛长，数量仅一直少数几根，一般见于的雄性菌株。其功能是转移遗传物质。,12,、真核生物：凡是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的生物称真核生物。,13,、半自主性细胞器：线粒体、叶绿体都有自身的环状,DNA,基因组和,70s,核糖体，能合成自身部分特需的蛋白质。因此把线粒体、叶绿体叫做半自主性细胞器。,第三章 作业答案,14,、糖被：包被于某些细菌细胞壁之外的一层厚度不定的胶状物，称为糖被。可分为荚膜、微荚膜、粘液层和菌胶团。,二、问答题,1,、芽孢的抗热机理：,渗透调节皮层膨胀学说：该学说认为，芽孢的抗热性在于芽胞有生命的部分,核心部分的生命物质高度失水而产生极强的耐热性。,第三章 作业答案,芽孢衣对多价阳离子和水的透性差，而皮层含有大量负电荷的芽孢肽聚糖，可吸引阳离子使皮层的离子浓度升高，从而使皮层有极高的渗透压去夺取核心部分的水分，其结果造成皮层的充分膨胀，而核心部分的生命物质却形成高度失水状态，因而产生极强的耐热性。,第三章 作业答案,2,、革兰氏染色方法和机理,两种不同的菌先经结晶紫初染和碘液媒染，再用,95,酒精脱色，而后再用蕃红复染，被染成紫色的是革兰氏阳性菌；被染成红色的是革兰氏阴性菌。,细菌通过结晶紫初染和碘液媒染之后，在细胞膜内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物（,CVI,）。,革兰氏阳性菌由于细胞壁厚，肽聚糖的含量高，网状结构层次多和交联致密，网孔小。故用乙醇（或丙酮）作脱色处理时，,第三章 作业答案,乙醇使细胞壁脱水，肽聚糖的网孔变得更小，透性降低。再加上它不含类脂，用乙醇处理也不会溶出缝隙，因此，乙醇不能透过细胞壁而把结晶紫,碘复合染料抽提出来，也就是说，乙醇不能进入细胞去脱色，故用蕃红复染时仍为紫色。（实际是紫色加红色）,第三章 作业答案,反之，革兰氏阴性菌因其细胞壁薄，外膜层类脂含量高。肽聚糖层薄含量低，结构疏松交联度低，网孔大。当用结晶紫初染和碘液媒染之后，再用乙醇处理时，乙醇能使以类脂为主的外膜层迅速溶解，薄而疏松的肽聚糖网状结构很容易使乙醇进入细胞而把结晶紫,碘液复合染料抽提出来而脱色。再经蕃红复染时，就被染成红色。,第三章 作业答案,3,、试述,G,+,菌和,G,菌在细胞壁上的区别,（,1,）在结构上的区别：,G+,菌细胞壁厚，只有一层；,G,菌壁薄，分两层。,（,2,）在成分上的区别：,G+,菌细胞壁肽聚糖含量高，特含磷壁酸；,G,菌细胞壁肽聚糖含量低，特含脂多糖,（,3,）在肽聚糖上的区别,#,含量不同，,G+,菌肽聚糖的含量高，,G,菌肽聚糖的含量低。,#,短肽成分不同，,G+,菌含特,L,赖氨酸；,G,菌特含二氨基庚二酸。,第三章 作业答案,#,交联方式不同，,G+,菌通过甘氨酸五肽使相邻单体的短肽相连，交联密度大，网状结构紧密，壁较坚固。,G,菌则是两个单体的短肽直接相连，交联密度小，网状结构较疏松。,#,肽聚糖存在的位置不同，,G,在内侧，,G+,在外侧。,4,、,细菌与真核生物在细胞膜上,有什么,区别,细菌细胞膜不含胆固醇等甾醇，真核生物的细胞膜含有胆固醇（可增加韧性）；细菌细胞膜上有电子传递系统，而真核生物的电子传递系统在线粒体内膜上。,第三章 作业答案,5,、缺壁真细菌中,L,型细菌,、,原生质体,、,球形体,、,支原体,有什么区别,缺壁突变,L,型细菌,在实验室或宿主体内形成,基本去尽,原生质体,人工去壁,部分去壁,球形体,在自然界长期进化中形成,支原体,