四微生物形態(tài)與類別

1、第四章原核微生物與疾病,原核微生物,由原核細(xì)胞構(gòu)成的微生物原核細(xì)胞：細(xì)胞中沒有細(xì)胞核,原核細(xì)胞,無細(xì)胞核染色體游離在細(xì)胞漿中充滿顆粒狀的核糖體：用于蛋白質(zhì)合成原核生物：由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物,,,原核生物和真核生物,,原核生物,原核生物,所有的原核生物都是微生物：細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡單，限制了其進一步的進化？原核微生物的類型：兩大類古菌（古生菌）：最古老的生物類型包括很多生活在極端環(huán)境中的微生物：極端嗜鹽菌，嗜高熱菌具有一些

2、特殊的功能：產(chǎn)甲烷菌細(xì)菌（真細(xì)菌）：環(huán)境中大多數(shù)原核生物,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,甲烷球菌,甲烷嗜熱菌,甲烷桿菌,古生球菌,嗜鹽甲烷菌,甲烷八疊球菌,熱原體,甲烷螺菌,鹽桿菌,鹽球菌,甲烷嗜熱菌,熱網(wǎng)菌,熱變型菌,熱球菌,硫化葉菌,硫還原球菌,Korarchaeota,Crenarchaeota,Euryarchaeota,古菌的主要類群,,古菌的形態(tài),,,,,,,,,,,,,,產(chǎn)液菌/產(chǎn)氫菌,棲熱孢菌,綠色非硫

3、化細(xì)菌,異常球菌等,螺旋體,綠色硫細(xì)菌,類桿菌－黃桿菌,浮霉?fàn)罹?衣原體,格蘭氏陽性菌,藍(lán)細(xì)菌,紫細(xì)菌,細(xì)菌的主要類群,細(xì)菌、古菌與真核細(xì)胞的異同,真 核細(xì) 菌 古 菌 細(xì)胞類型 真核 原核 原核 染色體數(shù) >1 1 1 染色體構(gòu)造 線形 環(huán)形 環(huán)形細(xì)胞壁中的

4、是否有胞壁質(zhì) 無 有 無 細(xì)胞膜中的脂質(zhì) 酯聯(lián)甘油脂酯鏈甘油脂 醚聯(lián) 不分叉 不分叉 分叉 高度不飽和 飽和或低度不飽和 飽和 細(xì)胞膜中的固醇 有 無 無 細(xì)胞器（線粒體，葉綠體） 有

5、無 無 核糖體大小 80S 70S 70S 細(xì)胞質(zhì)流動 有 無 無 減數(shù)分裂與有絲分裂 有 無 無 轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)譯相連 否 是 ? 蛋白合成的起始氨基酸 甲硫氨酸

6、N－甲酰甲硫氨酸 甲硫氨酸 蛋白合成是否受氯霉素 否 是 否 和鏈霉素抑制蛋白合成是否受白喉毒素抑制 是 否 是,古 菌,在進化史上很早就與細(xì)菌和真核生物分開并獨立進化,原核微生物的形態(tài),特點：微小（1微米，或更?。┖唵危?xì)胞內(nèi)較為均一，主要是單細(xì)胞生物）主要形態(tài)有：桿菌 – 球菌 –

7、弧菌螺旋體 – 放線菌 – ……形態(tài)與分類近緣的微生物往往有類似的形態(tài)，但形態(tài)類似的微生物未必是近緣的微生物,Esherichia coli 大腸桿菌,桿 菌,Bacillus anthracis 炭疽桿菌,桿 菌,Pseudomonas aeruginosa 綠膿桿菌,芽孢桿菌,芽孢：細(xì)菌用來躲避不利環(huán)境的方式,球 菌,Staphylococcus aureus金黃色葡萄球菌,Enterococcu

8、s faecium屎腸球菌,鏈球菌,肺炎鏈球菌Streptococcus pneumoniae,化膿鏈球菌Streptococcus pyogenes,弧 菌,Vibrio cholerae霍亂弧菌,梭 菌,肉毒梭菌Clostridium botulinum,破傷風(fēng)梭菌Clostridium tetani,螺 旋 體,Borrelia burgdorferi布氏疏螺旋體,Treponema pallidum蒼白密螺旋體

9、（梅毒密螺旋體）,,放 線 菌,Streptomyces lividans w/ pIJ702淺青紫鏈霉菌,Streptomyces lividans 1326淺青紫鏈霉菌,放 線 菌——抗生素生產(chǎn)者,Streptomyces lavenduale NRRL 2564淡紫灰鏈霉菌,,立克次氏體——細(xì)胞內(nèi)寄生的細(xì)菌,,立克次氏體——線粒體的祖先？,支原體—— 介于細(xì)胞內(nèi)寄生與獨立生活之間,衣原體——大型病毒？,,粘菌—

10、—獨特的原核生物,粘菌,粘 菌,分為細(xì)胞型和無細(xì)胞型依賴腐敗的植物或細(xì)菌為生具有真核細(xì)胞的某些特征進化上可能是動物的祖先,粘菌引起植物疾病,原核微生物的基本構(gòu)造,,大腸桿菌切面圖,原核微生物的結(jié)構(gòu),（1）遺傳物質(zhì)（2）細(xì)胞質(zhì)（3）細(xì)胞膜與細(xì)胞壁（4）菌毛與鞭毛（5）莢膜（6）芽孢,（1）細(xì)菌的遺傳物質(zhì),細(xì)菌的基因組多為雙鏈環(huán)狀的DNA，長度約為2－5x106堿基對基因組可以是一個或多個分子基因表達(dá)：基因組DNA與蛋

11、白結(jié)合，連續(xù)轉(zhuǎn)錄成mRNA，又隨即被轉(zhuǎn)譯成蛋白基因表達(dá)的調(diào)控主要以操縱子方式進行,最小的細(xì)胞生物基因組,是一種原核生物：支原體基因組長度580,070 堿基對基因數(shù)517個利用它研究構(gòu)成細(xì)胞的最簡單的基因組,生殖道支原體基因組示意圖,多少個基因能夠構(gòu)成能獨立生活的細(xì)胞？,小紅三角：轉(zhuǎn)座子，可以隨機地插入到基因組的不同部位。,在實驗室培養(yǎng)的條件下，265-300個基因是必需的其中100個基因功能不詳用這265－300個基因人

12、工構(gòu)建一個活的細(xì)胞？,多少個基因能夠構(gòu)成能獨立生活的細(xì)胞？,細(xì)菌的染色體外遺傳物質(zhì)：質(zhì)粒,質(zhì)粒：染色體外DNA分子數(shù)量不定，可以沒有，或每個細(xì)胞有數(shù)百個多為環(huán)狀，能夠獨立復(fù)制常帶有某些重要功能基因，如抗生素合成基因、抗藥基因等易在細(xì)菌之間傳遞，使基因組具備可塑性是基因工程的重要工具,（2）細(xì)胞質(zhì)（胞漿）,比真核細(xì)胞簡單得多較均一，沒有復(fù)雜的內(nèi)膜系統(tǒng)充滿核糖體，進行蛋白質(zhì)合成,（3）細(xì)胞膜與細(xì)胞壁,細(xì)菌表面均有一層由肽聚糖構(gòu)

13、成的細(xì)胞壁,肽聚糖,N乙酰氨基葡萄糖,N乙酰氨基胞壁酸,肽鍵,可根據(jù)是否能被革蘭氏染色劑染色分為革蘭氏陽性和革蘭氏陰性菌,革蘭氏陰性,革蘭氏陽性,細(xì)菌細(xì)胞表面的結(jié)構(gòu),革蘭氏陽性菌,細(xì)胞壁位于外表面，只有一層細(xì)胞質(zhì)膜,肽聚糖細(xì)胞壁,,,細(xì)胞質(zhì)膜,革蘭氏陰性菌,有兩層細(xì)胞質(zhì)膜，細(xì)胞壁在兩層膜之間外層細(xì)胞膜表面有脂多糖，可以成為致病因子,脂多糖,肽聚糖細(xì)胞壁,細(xì)胞質(zhì)膜,,,,細(xì)胞壁脂多糖,脂多糖與疾病,引起發(fā)燒改變白血球數(shù)量抑制凝血腫

14、瘤壞死降低血壓，造成血管崩潰，最終導(dǎo)致休克在高濃度時可以致死是細(xì)菌內(nèi)毒素,（4）菌毛與鞭毛,大腸桿菌纖毛,大腸桿菌鞭毛,菌 毛,空心蛋白質(zhì)構(gòu)造功能：固體表面吸附性菌毛：在細(xì)菌間傳遞遺傳物質(zhì),菌毛傳遞遺傳物質(zhì),菌毛傳遞遺傳物質(zhì),,,鞭 毛,結(jié)構(gòu)：蛋白鞭毛絲加外鞘基部附著在細(xì)胞壁上基部蛋白能振動功能：細(xì)菌運動,鞭毛的分布,鞭毛的功能：運動細(xì)菌的運動,物種速率（公里/小時） 體長/秒,獵豹

15、111 25,人（世界記錄）37.5 5.4,細(xì)菌 0.00015 10,運動的方向：趨向或背離光、化學(xué)物質(zhì)、氧氣、磁場,（5）莢膜,有些細(xì)菌外圍還有一層厚厚的莢膜結(jié)構(gòu)：多糖構(gòu)成，有的還有蛋白質(zhì)功能：吸附，保濕，保護，保存營養(yǎng)，堆放廢物,（6）芽孢,細(xì)菌的休眠體抗逆：抗熱、抗輻射、抗化學(xué)物質(zhì)、抗靜水壓...... 新陳代謝降低可保持活力上千年