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（二）细胞膜(cytoplasticmembrane）1.概念：细胞膜是一层紧贴在细胞壁内侧,包围着细胞质的柔软，富有弹性的半透性薄膜。厚约7-8nm,由磷脂(占20%_30%)和蛋白质(占50%-70%)组成。2.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3.细胞膜的结构与化学组成磷脂蛋白质CM组成－－磷脂非极性尾则由长链脂肪酸通过酯键连接在甘油的C1和C2位上组成，其链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异。在极性头的甘油3C上，不同种微生物具有不同的R基，如磷脂酸、磷脂酰甘油、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、或磷脂酰肌醇等。R-O-P-O-CH2OCHCH2OOCCOO甘油-3-磷酸长链脂肪酸磷脂的分子结构CM组成－－磷脂膜的流动性很大程度上取决于不饱和脂肪酸的结构和含量。细胞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。CM组成－－蛋白质具运输作用的整合蛋白（integralprotein)或内在蛋白（intrinsicprotein）具酶促作用的周边蛋白（peripheralprotein）或膜外蛋白（extrinsicprotein）1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型4.细胞膜液态镶嵌模型细胞膜液态镶嵌模型认为：膜是由球形蛋白与磷脂按照二维排列方式构成的流体镶嵌式，流动的脂类双分子层构成了膜的连续体，而蛋白质象孤岛一样无规则地漂流在磷脂类的海洋当中。见书24页5.细胞膜的功能：a)能选择性地控制细胞内、外物质（营养物质和代谢产物）的运送、交换；b)维持细胞内正常渗透压的渗透屏障作用；c)合成细胞壁各种组分（LPS、肽聚糖、磷壁酸）和荚膜物质等大分子的场所；d)进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；e)质膜上的间体与DNA复制分离及细胞间隔形成密切相关;f)提供鞭毛的着生点并提供鞭毛运动所需能量。6.内膜系统间体(mesosome)：细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物，一般位于细胞分裂的部位或附近。间体的功能：（1）参与隔膜形成（2）与核分裂有关（3）类似线粒体功能（三）核质体(nuclearbody;nucleoid)细菌DNA：长度：一般为：0.25—3mm例：大肠杆菌的DNA长约1mm。生长迅速的细菌在核分裂之后细胞往往来不及分裂,所以细胞中常有2—4个核质体，而生长缓慢的细菌细胞中一般只有1—2个核区，不在染色体复制时期一般是单倍体。功能：负载遗传信息。又叫核区、拟核、类核等，由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域（四）质粒(plasmids)细菌染色体外的共价闭合环状双链的小型DNA分子．分子量约为２—100×106D.一个菌细胞可有一或多个质粒,每个质粒上有几十个基因。Structureofabacteriumhighlightingthebacterialplasmid.质粒的特点：1、可以在细胞质中独立于染色体之外（即以游离状态）存在，也可以插入到染色体上以附加体的形式存在；2、在细胞分裂时，可以不依赖于细菌染色体而独立进行自我复制，也可以插入到细菌染色体中与染色体一道进行复制；3、质粒可以通过转化或接合作用而由一个细胞转移到另一个细胞，使两个细胞都成为带有质粒的细胞；4、质粒对于细胞生存并不是必要的。质粒已作为基因工程中的克隆载体质粒的种类:1、大肠杆菌的F因子2、细菌抗药质粒（R因子）3、大肠杆菌素质粒（Col因子）4、降解质粒5、Ti质粒（五）细胞质(cytoplast)及其内含物(inclusin)细胞质功能：细胞质中含有丰富的酶系，是营养物质合成、转化、代谢的场所。核糖体贮藏物气泡磁小体羧酶体细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核质体外的一切半透明、胶状和颗粒状的细胞物质的总称。含水量约80%。细胞质的主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等，少数细菌还含有类囊体、羧酶体、气泡和磁小体等组分。⒈核糖体（ribosome)是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸（占60%）和蛋白质（占40%）组成。细菌的核糖体沉降系数为：70s，由50s大亚基和30s小亚基构成。功能：是细胞合成蛋白质的机构。糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢杆菌和蓝细菌等碳源及能源类聚β-羟丁酸（PHB）：固氮菌、产碱菌和肠杆菌等硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌等贮藏物藻青素：蓝细菌藻青蛋白：蓝细菌磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌2.贮藏物（reservematerials）贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物。氮源类概念：是普遍存在的贮藏物，大小为0.5—1μm，主要成分是多聚偏磷酸盐的聚合物，分子呈线状，嗜碱性强，用美兰染色时着色较深，呈紫红色，与菌体其他部位不同，故称异染粒。功能：贮存磷元素和能量，降低渗透压。含异染粒的细菌种类:棒状杆菌和某些芽孢杆菌等.①异染粒（metachromaticgranule）：在暗视野显微镜下看到的迂回螺菌(Spirillumvolutans)异染粒（迂回体）PHB：是一种存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的碳源类贮藏物,不溶于水，而溶于氯仿,可用尼罗兰或苏丹黑染色，具有贮藏能量、碳源和降低细胞渗透压等作用。1925年在B.megaterium中被发现，无毒、可塑、易降解，生产医用塑料、生物降解塑料的好材料。巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）在含乙酸或丁酸的培养基中生长时，细胞内贮藏的PHB可达其干重的60%。②聚-β-羟基丁酸（poly-β-hydroxybutirate，PHB）：至今已在60属以上的细菌中确定其存在,产量较高的如产碱菌属、固氮菌属和假单胞菌属的某些菌种3.气泡由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。有些细菌细胞质中含有几个或多个气泡。常见于光合细菌和水生细菌。气泡的功能：■调节细胞比重，加大菌体的浮力,借气泡漂浮能力，以使其漂浮在合适的水层中，使无鞭毛菌在合适的环境中生长。■气泡吸收空气，空气中的氧气可供代谢需要。例：许多光合细菌和水生细菌、盐杆菌常含有气泡。1975年在折叠螺旋体的趋磁细菌中发现。成分为Fe3O4，外包磷脂、蛋白质或糖蛋白膜，大小均匀（20～100nm），每个菌有2～20个，形状为平截八面体、平行六面体或六棱柱体等，无毒。趋磁细菌主要有：水生螺菌属和嗜胆球菌属。4.磁小体（megnetosome）作用：具有导向功能，借鞭毛游向有利其生长环境。应用前景，包括生产磁性定向药物或抗体，以及制造生物传感器等。自养菌中多角形或六角形，10nm，含1，5－二磷酸核酮糖羧化酶，起固定CO2作用5.羧酶体（carboxysome）细菌细胞特殊构造芽孢芽孢特性能形成芽孢的细菌种类芽孢的组成和结构芽孢的耐热机制伴胞晶体研究芽孢的意义糖被糖被的类型糖被的生理功能及特点鞭毛鞭毛着生方式鞭毛的结构鞭毛的化学组成概念：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造，称为芽孢。因芽孢的形成都是在细胞内，故又称内生孢子。一、芽孢(endospore，spore)芽孢芽胞囊Figure.GramstainofBacillusanthracis,thecauseofanthrax★1、抗逆性非常强。对高温、干燥、辐射、化学药物有强大的抵抗力。★2、休眠能力特别惊人——隐身态（不能检出任何代谢活力而且持续时间很长）一般的芽孢在普通的条件下可持续几年至几十年的生活力。★3、由于每一营养细胞内仅生成一个芽孢，同时一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞，故芽孢无繁殖能力。1.芽孢的特性能产芽孢的细菌种类很少,主要是属于G+细菌的两个属—好氧性的Bacillus(芽孢杆菌属)和厌氧性的Clostridium(梭菌属)，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。产生芽孢的几个属：2.能形成芽孢的细菌种类芽孢是细菌的休眠体，条件适宜可萌发；多为杆菌，是分类学的重要指标；可通过芽孢染色在普通显微镜下观察到。如苏云金芽孢杆菌G+G—芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属正常型膨大型有伴胞晶体无伴胞晶体如枯草芽孢杆菌中间型末端型如丙醇丁酸梭菌如破伤风梭菌球菌杆菌芽孢八叠球菌属脱硫肠状菌属芽孢的形状、大小和着生位置依不同细菌而异。因此，芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定的重要形态学指标芽孢的结构芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差,不易着色。核心含有大量的DNA、RNA、蛋白质酶等物质，还含有2,6—吡啶二羧酸（DPA）,DPA是芽孢特有的成分。一般以DPA—Ca的形式存在。皮层主要含芽孢肽聚糖、DPA—Ca，皮层体积大，渗透压高,含水量大。芽孢衣主要含疏水性角蛋白,抗酶解、抗药物,多价阳离子难通过.芽孢平均含水量低,约40%.3.芽孢的组成和结构芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心：4、芽孢的耐热机制芽孢（spore）耐热机制－－渗透调节皮层膨胀学说（osmoregulatoryexpandedcortextheory）芽孢衣对阳离子和水透性差，皮层离子强度高，使皮层产生高渗透压夺取核心水分，皮层充分膨胀，核心高度失水，含水量10％～25％，提高耐热程度。还有人认为DPA－Ca螯合使芽孢中生物大分子形成稳定、耐热的凝胶。因此，耐热机制是需进一步深入研究的基础理论问题。