原核微生物壁膜课件.ppt

第三章第三章 原核微生物原核微生物原核微生物壁膜微微生生物物有细胞结构有细胞结构无细胞结构：无细胞结构：病毒、亚病毒病毒、亚病毒原核微生物原核微生物真核微生物真核微生物细细 菌菌放线菌放线菌蓝细菌蓝细菌其它原核微生物其它原核微生物真真 菌菌单细胞藻类单细胞藻类原生原生 动物动物原核微生物壁膜原核微生物：细菌原核微生物：细菌概念概念：（：（P15P15））v广义上包括所有原核微生物广义上包括所有原核微生物v狭义上指：形体微小、结构简单，有细胞壁，狭义上指：形体微小、结构简单，有细胞壁，细胞质内除核糖体外无其它细胞器，独立生活，细胞质内除核糖体外无其它细胞器，独立生活，主要以二分裂方式繁殖的原核微生物主要以二分裂方式繁殖的原核微生物原核微生物壁膜螺旋状螺旋状球状球状杆菌杆菌细菌的形态与大小细菌的形态与大小原核微生物壁膜球状球菌球菌细胞个体呈球形或胞个体呈球形或椭圆形，不同种的形，不同种的球菌在球菌在细胞分裂胞分裂时会形成不同的空会形成不同的空间排列排列方式，常被作方式，常被作为分分类依据分有：依据分有：单球菌、球菌、双球菌（肺炎球菌）、四双球菌（肺炎球菌）、四联球菌、八叠球球菌、八叠球菌（甲菌（甲烷球菌）、球菌）、链球菌、葡萄球菌。

球菌、葡萄球菌￿ ￿原核微生物壁膜球球 菌菌 双球菌双球菌链球菌链球菌四叠球菌四叠球菌八叠球菌八叠球菌葡萄球菌葡萄球菌原核微生物壁膜脑膜炎的病原菌：化浓性链球菌脑膜炎的病原菌：化浓性链球菌原核微生物壁膜杆状杆状细胞呈杆状或胞呈杆状或圆柱形，一般其粗柱形，一般其粗细（直（直径）比径）比较稳定，而定，而长度度则常因培养常因培养时间、、培养条件不同而有培养条件不同而有较大大变化分有：分有：单杆菌、双杆菌和杆菌、双杆菌和链杆菌原核微生物壁膜单杆菌单杆菌双杆菌双杆菌链杆菌链杆菌球杆菌球杆菌杆杆 菌菌 原核微生物壁膜炭疽病的病原菌：炭疽芽胞杆菌炭疽病的病原菌：炭疽芽胞杆菌原核微生物壁膜弧弧 菌菌螺螺 菌菌螺旋体螺旋体螺螺 旋旋 菌菌 原核微生物壁膜梅毒的病原菌：苍白螺旋体梅毒的病原菌：苍白螺旋体 原核微生物壁膜其它形状其它形状 原核微生物壁膜细菌的大小细菌的大小细菌的大小测量单位是细菌的大小测量单位是 μm（（微米微米））原核微生物壁膜另外，细菌的大小与个体的发育情况有另外，细菌的大小与个体的发育情况有关，刚分裂的新细菌小，随发育逐渐变关，刚分裂的新细菌小，随发育逐渐变大，老化后又变小。

大，老化后又变小原核微生物壁膜鞭鞭 毛毛菌菌 毛毛芽芽 孢孢微荚膜微荚膜荚荚 膜膜粘液层粘液层糖被糖被特殊构造细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜间间 体体核核 区区内含物内含物一般构造核糖体核糖体细胞质细胞质原核微生物壁膜（（1 1）细胞膜（）细胞膜（cell membrance ) )磷脂磷脂膜蛋白膜蛋白膜的流膜的流动性（膜的流性（膜的流动镶嵌模型）嵌模型）细菌细胞的一般构造细菌细胞的一般构造原核微生物壁膜细胞膜胞膜细胞膜主要由磷脂（细胞膜主要由磷脂（20%-30%20%-30%）和蛋白质（）和蛋白质（50%-70%50%-70%）构成细胞膜是一个重要的代谢活动中心细胞膜是一个重要的代谢活动中心原核微生物壁膜水溶性的水溶性的甘油磷脂甘油磷脂不溶于水不溶于水的脂肪酸的脂肪酸亲水水头部部疏水尾部疏水尾部磷脂磷脂原核微生物壁膜原核微生物壁膜膜蛋白膜蛋白膜蛋白在细菌中的种量和含量，比任何其它生物膜都高膜蛋白在细菌中的种量和含量，比任何其它生物膜都高细胞膜上的蛋白无规则的，以不同深度分布于膜的磷脂层中细胞膜上的蛋白无规则的，以不同深度分布于膜的磷脂层中内嵌蛋白：不对称于膜的一侧或穿过全膜或埋藏在磷脂双分子层内嵌蛋白：不对称于膜的一侧或穿过全膜或埋藏在磷脂双分子层内，具运输功能，内，具运输功能，周边蛋白：分布于膜的内外表面，具有酶促作用。

周边蛋白：分布于膜的内外表面，具有酶促作用原核微生物壁膜膜的流动镶嵌模型膜的流动镶嵌模型原核微生物壁膜脂质体脂质体————靶向给药新型药物制剂靶向给药新型药物制剂脂质体（脂质体（liposome）是一种人工膜脂质体可用于转）是一种人工膜脂质体可用于转基因，或制备药物，利用脂质体可以和细胞膜融合的基因，或制备药物，利用脂质体可以和细胞膜融合的特点，将药物送入细胞内部特点，将药物送入细胞内部原核微生物壁膜不饱合脂肪酸，增强膜的不饱合脂肪酸，增强膜的流动性橄榄油中的油酸；植物油中的亚油酸；鱼油中的烯酸（橄榄油中的油酸；植物油中的亚油酸；鱼油中的烯酸（EPA、、DHA））原核微生物壁膜细胞膜的生理功能细胞膜的生理功能（（P22））①是是维持持细胞内正常渗透胞内正常渗透压的屏障；的屏障；选择性地控制性地控制细胞胞内、外的内、外的营养物养物质和代和代谢产物的运送；物的运送；②含有合成含有合成细胞壁和形成横膈膜胞壁和形成横膈膜组分的分的酶，合成，合成细胞壁胞壁重要基地；重要基地；③膜内陷形成中膜内陷形成中间体，含有体，含有细胞色素，参与呼吸作用胞色素，参与呼吸作用④膜上含有膜上含有进行能量代行能量代谢的的酶系，在系，在细胞胞质膜上膜上进行物行物质代代谢和能量代和能量代谢，是，是细胞的胞的产能能场所；所；⑤细胞胞质膜上有鞭毛基粒，是鞭毛基体的着生部位和鞭膜上有鞭毛基粒，是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋毛旋转的供能部位的供能部位原核微生物壁膜（（2 2）细胞壁（）细胞壁（cell wall) )细胞壁的胞壁的结构构细胞壁的功能胞壁的功能细胞壁的化学胞壁的化学组成成细胞壁与革胞壁与革兰氏染色氏染色缺壁缺壁细胞与原生胞与原生质体体细菌细胞的一般构造细菌细胞的一般构造原核微生物壁膜细菌菌细胞壁（胞壁（cell wall）：）：位于位于细胞表面，胞表面，紧贴细胞膜的一胞膜的一层较为坚韧、、略具略具弹性的性的细胞胞结构。

固定构固定细胞外形，提高机胞外形，提高机械械强度，避免渗透度，避免渗透压等外力等外力损伤细胞壁原核微生物壁膜细菌细胞壁功能（P18）1.1.维持细菌的形态溶菌酶处理不同形态的菌体维持细菌的形态溶菌酶处理不同形态的菌体细胞壁后，菌体均呈球状细胞壁后，菌体均呈球状2.2.保护原生质体免受渗透压引起的破裂作用；保护原生质体免受渗透压引起的破裂作用；3.3.细胞壁为多孔结构的分子筛，可以阻挡某些分细胞壁为多孔结构的分子筛，可以阻挡某些分子的进入子的进入4.4.细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动5.5.细胞壁为正常细胞分裂所必须细胞壁为正常细胞分裂所必须6.6.赋予细菌抗原性、致病性赋予细菌抗原性、致病性原核微生物壁膜细胞壁胞壁C.Gram于于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法革革兰氏阳性氏阳性G+革革兰氏阴性氏阴性G-原核微生物壁膜G+细菌与菌与G﹣﹣细菌菌细胞壁构造的比胞壁构造的比较肽聚糖层肽聚糖层细胞质膜细胞质膜G+G﹣﹣肽聚糖层肽聚糖层周质空间周质空间外膜外膜细胞质膜细胞质膜原核微生物壁膜肽聚糖肽聚糖细胞质膜细胞质膜磷壁酸磷壁酸细胞外膜细胞外膜革兰氏阳性与革兰氏阴性细菌的细胞壁革兰氏阳性与革兰氏阴性细菌的细胞壁原核微生物壁膜G+G+细菌细胞壁细菌细胞壁肽聚糖肽聚糖细胞质膜细胞质膜磷壁酸磷壁酸革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌肽聚糖层很厚，肽聚糖层很厚，40-8040-80层。

层原核微生物壁膜N-N-乙酰葡萄糖胺（乙酰葡萄糖胺（G G））N-N-乙酰胞壁酸（乙酰胞壁酸（M M））G+G+肽聚糖成分（肽聚糖成分（1 1）：双糖单位）：双糖单位溶菌酶作用位点溶菌酶作用位点ββ-1-1，，4 4糖苷键糖苷键原核微生物壁膜（（G G））（（G G））（（M M））L-L-丙丙D-D-谷谷L-L-赖赖D-D-丙丙（（M M））G+G+肽聚糖成分肽聚糖成分（（2 2）：）：四肽尾四肽尾 原核微生物壁膜（（G G））（（G G））（（M M））（（G G））（（G G））（（M M））L-L-丙丙D-D-谷谷L-L-赖赖D-D-丙丙D-D-丙丙L-L-赖赖D-D-谷谷L-L-丙丙甘氨酸甘氨酸（（M M））（（M M））G+G+肽聚糖成分肽聚糖成分（（3 3）：五肽桥）：五肽桥 五肽桥五肽桥原核微生物壁膜（（G G））（（G G））（（M M））（（M M））（（G G））（（G G））（（M M））（（G G））（（G G））（（M M））（（M M））（（M M））G+ G+ 肽聚糖网格肽聚糖网格原核微生物壁膜G+G+细菌细胞壁细菌细胞壁肽聚糖肽聚糖细胞质膜细胞质膜磷壁酸磷壁酸磷壁酸的功能磷壁酸的功能（（P20P20））§带负电荷，可与环境带负电荷，可与环境中的阳离子结合，保持中的阳离子结合，保持细胞膜上酶的活性。

细胞膜上酶的活性§境强致病菌与宿主的境强致病菌与宿主的粘附§革兰氏阳性菌的表面革兰氏阳性菌的表面抗原原核微生物壁膜甘油甘油磷酸磷酸磷酸磷酸G+G+ 磷壁酸磷壁酸原核微生物壁膜原核微生物壁膜G-G-细菌细胞壁细菌细胞壁肽聚糖肽聚糖细胞质膜细胞质膜细胞外膜细胞外膜孔蛋白孔蛋白脂多糖脂多糖革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌肽聚糖层很薄，肽聚糖层很薄，仅仅1-21-2层原核微生物壁膜N-N-乙酰葡萄糖胺（乙酰葡萄糖胺（G G））N-N-乙酰胞壁酸（乙酰胞壁酸（M M））G-G-肽聚糖成分（肽聚糖成分（1 1）：）：双糖单位双糖单位溶菌酶作用位点溶菌酶作用位点ββ-1-1，，4 4糖苷键糖苷键原核微生物壁膜（（G G））（（G G））（（M M））L-L-丙丙D-D-谷谷二氨基庚二酸二氨基庚二酸D-D-丙丙（（M M））G-G-肽聚糖成分肽聚糖成分（（2 2）：）：四肽尾四肽尾 原核微生物壁膜（（G G））（（G G））（（M M））（（G G））（（G G））（（M M））L-L-丙丙D-D-谷谷二氨基庚二酸二氨基庚二酸D-D-丙丙D-D-丙丙D-D-谷谷L-L-丙丙（（M M））（（M M））二氨基庚二酸二氨基庚二酸肽键肽键G-G-肽聚糖成分肽聚糖成分（（3 3）：肽键）：肽键 原核微生物壁膜（（G G））（（G G））（（M M））（（M M））（（G G））（（G G））（（M M））（（G G））（（G G））（（M M））（（M M））（（M M））G- G- 肽聚糖网格肽聚糖网格原核微生物壁膜肽尾第三氨基酸不同尾第三氨基酸不同G＋＋ 赖氨酸氨酸G－－ 二氨基庚二酸二氨基庚二酸G，，M都是都是ß－－1，，4－糖苷－糖苷键连接接肽尾的尾的连接方式接方式G＋＋：不同形式的：不同形式的肽桥G－－：：肽键G＋与 G－肽聚糖的组成比较原核微生物壁膜G-G-细菌细胞壁细菌细胞壁肽聚糖肽聚糖细胞质膜细胞质膜细胞外膜细胞外膜孔蛋白孔蛋白脂多糖脂多糖细胞外膜组分：细胞外膜组分：A A：：脂多糖脂多糖B B：：孔蛋白孔蛋白原核微生物壁膜细胞膜：细胞质膜、细胞外膜、线粒体膜细胞膜：细胞质膜、细胞外膜、线粒体膜原核微生物壁膜外膜组分外膜组分A A：：脂多糖（脂多糖（LPSLPS））B B：：孔蛋白孔蛋白原核微生物壁膜外膜组分外膜组分A A：：脂多糖（脂多糖（P21P21））类脂类脂A——A——构成构成G-G-菌致病物质菌致病物质（内毒素）的基础（内毒素）的基础核心多糖核心多糖O-O-特异侧链特异侧链————表面抗原表面抗原原核微生物壁膜外膜组分外膜组分B B：孔蛋白：孔蛋白原核微生物壁膜外膜组分外膜组分B B：孔蛋白：孔蛋白§ 非特异性孔蛋白非特异性孔蛋白§ 特异性孔蛋白特异性孔蛋白原核微生物壁膜原核微生物壁膜原核微生物壁膜细胞壁胞壁C.Gram于于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。

年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法革革兰氏阳性氏阳性G+革革兰氏阴性氏阴性G-原核微生物壁膜（（1 1）初染）初染 （结晶紫（结晶紫 60S60S））（（2 2）媒染剂）媒染剂 （碘液（碘液 60S60S）） （（3 3）脱色）脱色 （（95%95%乙醇乙醇 30S30S））（（4 4）复染）复染 （蕃红（蕃红 60S60S））革兰氏染色革兰氏染色原核微生物壁膜革兰氏染色的机制（革兰氏染色的机制（P21P21））①①脱色剂脱色剂----95%----95%乙醇为脂溶剂，破坏乙醇为脂溶剂，破坏G﹣G﹣的外膜、肽聚的外膜、肽聚糖层和细胞质膜，于是被乙醇溶解的结晶紫和碘的复合糖层和细胞质膜，于是被乙醇溶解的结晶紫和碘的复合物从细胞中渗漏出来，当再用藩红复染时，显现红色物从细胞中渗漏出来，当再用藩红复染时，显现红色②②但在但在G+G+细胞中，乙醇使厚的肽聚糖层脱水，导致孔隙细胞中，乙醇使厚的肽聚糖层脱水，导致孔隙变小，由于结晶紫和碘的复合物分子较大，不能通过细变小，由于结晶紫和碘的复合物分子较大，不能通过细胞壁，保持紫色。

胞壁，保持紫色原核微生物壁膜乙醇使乙醇使G-的的细胞外膜溶解，第胞外膜溶解，第一次的染料（一次的染料（结晶紫被洗掉，晶紫被洗掉，被第二次的染料染成被第二次的染料染成红色）色）乙醇使乙醇使G+的的肽聚糖聚糖层收收缩，第一，第一次的染料（次的染料（结晶紫）被保留在晶紫）被保留在细胞内胞内肽聚糖肽聚糖细胞质膜细胞质膜磷壁酸磷壁酸细胞外膜细胞外膜原核微生物壁膜原核微生物壁膜原核微生物壁膜原核微生物壁膜原核微生物壁膜原核微生物壁膜。