四微生物形态与类别.ppt

第四章 原核微生物与疾病,原核微生物,由原核细胞构成的微生物 原核细胞：细胞中没有细胞核,原核细胞,无细胞核 染色体游离在细胞浆中 充满颗粒状的核糖体：用于蛋白质合成 原核生物：由原核细胞构成的生物,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： 细胞结构简单，限制了其进一步的进化？ 原核微生物的类型：两大类 古菌（古生菌）： 最古老的生物类型 包括很多生活在极端环境中的微生物：极端嗜盐菌，嗜高热菌 具有一些特殊的功能：产甲烷菌 细菌（真细菌）： 环境中大多数原核生物,甲烷球菌,甲烷嗜热菌,甲烷杆菌,古生球菌,嗜盐甲烷菌,甲烷八叠球菌,热原体,甲烷螺菌,盐杆菌,盐球菌,甲烷嗜热菌,热网菌,热变型菌,热球菌,硫化叶菌,硫还原球菌,Korarchaeota,Crenarchaeota,Euryarchaeota,古菌的主要类群,古菌的形态,产液菌/产氢菌,栖热孢菌,绿色非硫化细菌,异常球菌等,螺旋体,绿色硫细菌,类杆菌黄杆菌,浮霉状菌等,衣原体,格兰氏阳性菌,蓝细菌,紫细菌,细菌的主要类群,细菌、古菌与真核细胞的异同,真 核 细 菌 古 菌 细胞类型 真核 原核 原核 染色体数 1 1 1 染色体构造 线形 环形 环形 细胞壁中的是否有胞壁质 无 有 无 细胞膜中的脂质 酯联甘油脂 酯链甘油脂 醚联 不分叉 不分叉 分叉 高度不饱和 饱和或低度不饱和 饱和 细胞膜中的固醇 有 无 无 细胞器（线粒体，叶绿体） 有 无 无 核糖体大小 80S 70S 70S 细胞质流动 有 无 无 减数分裂与有丝分裂 有 无 无 转录与转译相连 否 是 ? 蛋白合成的起始氨基酸 甲硫氨酸 N甲酰甲硫氨酸 甲硫氨酸 蛋白合成是否受氯霉素 否 是 否 和链霉素抑制 蛋白合成是否受白喉毒素抑制 是 否 是,古 菌,在进化史上很早就与细菌和真核生物分开并独立进化,原核微生物的形态,特点： 微小（1微米，或更小） 简单（细胞内较为均一，主要是单细胞生物） 主要形态有： 杆菌 球菌 弧菌 螺旋体 放线菌 形态与分类 近缘的微生物往往有类似的形态， 但形态类似的微生物未必是近缘的微生物,Esherichia coli 大肠杆菌,杆 菌,Bacillus anthracis 炭疽杆菌,杆 菌,Pseudomonas aeruginosa 绿脓杆菌,芽孢杆菌,芽孢：细菌用来躲避不利环境的方式,球 菌,Staphylococcus aureus 金黄色葡萄球菌,Enterococcus faecium 屎肠球菌,链球菌,肺炎链球菌 Streptococcus pneumoniae,化脓链球菌 Streptococcus pyogenes,弧 菌,Vibrio cholerae 霍乱弧菌,梭 菌,肉毒梭菌 Clostridium botulinum,破伤风梭菌 Clostridium tetani,螺 旋 体,Borrelia burgdorferi 布氏疏螺旋体,Treponema pallidum 苍白密螺旋体 （梅毒密螺旋体）,放 线 菌,Streptomyces lividans w/ pIJ702 浅青紫链霉菌,Streptomyces lividans 1326 浅青紫链霉菌,放 线 菌 抗生素生产者,Streptomyces lavenduale NRRL 2564 淡紫灰链霉菌,立克次氏体 细胞内寄生的细菌,立克次氏体 线粒体的祖先？,支原体 介于细胞内寄生与独立生活之间,衣原体 大型病毒？,粘菌 独特的原核生物,粘菌,粘 菌,分为细胞型和无细胞型 依赖腐败的植物或细菌为生 具有真核细胞的某些特征 进化上可能是动物的祖先,粘菌引起植物疾病,原核微生物的基本构造,大肠杆菌切面图,原核微生物的结构,（1）遗传物质 （2）细胞质 （3）细胞膜与细胞壁 （4）菌毛与鞭毛 （5）荚膜 （6）芽孢,（1）细菌的遗传物质,细菌的基因组多为双链环状的DNA，长度约为25x106碱基对 基因组可以是一个或多个分子 基因表达：基因组DNA与蛋白结合，连续转录成mRNA，又随即被转译成蛋白 基因表达的调控主要以操纵子方式进行,最小的细胞生物基因组,是一种原核生物：支原体 基因组长度580,070 碱基对 基因数517个 利用它研究构成细胞的最简单的基因组,生殖道支原体基因组示意图,多少个基因能够构成能独立生活的细胞？,小红三角：转座子，可以随机地插入到基因组的不同部位。,在实验室培养的条件下，265-300个基因是必需的 其中100个基因功能不详 用这265300个基因人工构建一个活的细胞？,多少个基因能够构成能独立生活的细胞？,细菌的染色体外遗传物质：质粒,质粒：染色体外DNA分子 数量不定，可以没有，或每个细胞有数百个 多为环状，能够独立复制 常带有某些重要功能基因，如抗生素合成基因、抗药基因等 易在细菌之间传递，使基因组具备可塑性 是基因工程的重要工具,（2）细胞质（胞浆）,比真核细胞简单得多 较均一，没有复杂的内膜系统 充满核糖体，进行蛋白质合成,（3）细胞膜与细胞壁,细菌表面均有一层由肽聚糖构成的细胞壁,肽聚糖,N乙酰氨基葡萄糖,N乙酰氨基胞壁酸,肽键,可根据是否能被革兰氏染色剂染色分为革兰氏阳性和革兰氏阴性菌,革兰氏阴性,革兰氏阳性,细菌细胞表面的结构,革兰氏阳性菌,细胞壁位于外表面，只有一层细胞质膜,肽聚糖细胞壁,细胞质膜,革兰氏阴性菌,有两层细胞质膜，细胞壁在两层膜之间 外层细胞膜表面有脂多糖，可以成为致病因子,脂多糖,肽聚糖细胞壁,细胞质膜,细胞壁脂多糖,脂多糖与疾病,引起发烧 改变白血球数量 抑制凝血 肿瘤坏死 降低血压，造成血管崩溃，最终导致休克 在高浓度时可以致死 是细菌内毒素,（4）菌毛与鞭毛,大肠杆菌纤毛,大肠杆菌鞭毛,菌 毛,空心蛋白质构造 功能：固体表面吸附 性菌毛：在细菌间传递遗传物质,菌毛传递遗传物质,菌毛传递遗传物质,鞭 毛,结构：蛋白鞭毛丝加外鞘 基部附着在细胞壁上 基部蛋白能振动 功能：细菌运动,鞭毛的分布,鞭毛的功能：运动 细菌的运动,物种 速率（公里/小时） 体长/秒,猎豹 111 25,人（世界记录） 37.5 5.4,细菌 0.00015 10,运动的方向：趋向或背离光、化学物质、氧气、磁场,（5）荚膜,有些细菌外围还有一层厚厚的荚膜 结构：多糖构成，有的还有蛋白质 功能：吸附，保湿，保护，保存营