最新微生物细胞的结构与功能2PPT课件.ppt
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1、微生物细胞的结构与功能微生物细胞的结构与功能22、细胞膜5)间体()间体(mesosome,或中体):,或中体):细胞质膜内褶而形成的囊状构造,细胞质膜内褶而形成的囊状构造,其中充满着层状或管状的泡囊。其中充满着层状或管状的泡囊。多见于革兰氏阳性细菌。多见于革兰氏阳性细菌。青霉素酶分泌、青霉素酶分泌、DNA复制、分配以及细胞分裂有关复制、分配以及细胞分裂有关“间体间体”仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝像仅是电镜制片时因脱水操作而引起的一种赝像3、细胞质和内含物2)贮藏物)贮藏物(reserve materials):藻青素藻青素(cyanophycin)一种内源性氮源贮藏物,同时还兼有贮
2、存能源的作用。一种内源性氮源贮藏物,同时还兼有贮存能源的作用。通常存在于蓝细菌中。通常存在于蓝细菌中。由含精氨酸和天冬氨由含精氨酸和天冬氨酸残基(酸残基(1:1)的分枝)的分枝多肽所构成,分子量多肽所构成,分子量在在25000125000。3、细胞质和内含物2)贮藏物)贮藏物(reserve materials):硫粒(硫粒(sulfur globules)很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时,常涉及对还原性很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时,常涉及对还原性的硫化物如的硫化物如H2S,硫代硫酸硫代硫酸盐等的氧化。盐等的氧化。在环境中还原性硫素丰富时,在环境中还原性硫素丰富时,常在细胞内以常在
3、细胞内以折光性很强的折光性很强的硫粒的形式积累硫粒的形式积累硫元素硫元素。当环境中环境中还原性硫缺当环境中环境中还原性硫缺乏时,可被细菌重新利用。乏时,可被细菌重新利用。3、细胞质和内含物2)贮藏物)贮藏物(reserve materials):微生物储藏物的特点及生理功能:微生物储藏物的特点及生理功能:不同微生物其储藏性内含物不同不同微生物其储藏性内含物不同(例如厌气性梭状芽孢杆菌只含(例如厌气性梭状芽孢杆菌只含PHB,大肠杆菌只储藏糖原,大肠杆菌只储藏糖原,但有些光合细菌二者兼有)但有些光合细菌二者兼有)微生物合理利用营养物质的一种调节方式微生物合理利用营养物质的一种调节方式当环境中缺乏能
4、源而碳源丰富时,细胞内就储藏较多的碳源类内含物,当环境中缺乏能源而碳源丰富时,细胞内就储藏较多的碳源类内含物,甚至达到细胞干重的甚至达到细胞干重的50%,如果把这样的细胞移入有氮的培养基时,如果把这样的细胞移入有氮的培养基时,这些储藏物将被作为碳源和能源而用于合成反应。这些储藏物将被作为碳源和能源而用于合成反应。储藏物以多聚体的形式存在,有利于维持细胞内环境的平衡,储藏物以多聚体的形式存在,有利于维持细胞内环境的平衡,避免不适合的避免不适合的pH,渗透压等的危害。,渗透压等的危害。(例如羟基丁酸分子呈酸性,而当其聚合成聚(例如羟基丁酸分子呈酸性,而当其聚合成聚-羟丁酸(羟丁酸(PHB)就成为)
5、就成为中性脂肪酸了,这样便能维持细胞内中性环境,避免菌体内酸性增高。)中性脂肪酸了,这样便能维持细胞内中性环境,避免菌体内酸性增高。)储藏物在细菌细胞中大量积累,还可以被人们利用。储藏物在细菌细胞中大量积累,还可以被人们利用。(三)细胞的结构3 3、细胞质和内含物细胞质和内含物3)磁小体)磁小体(megnetosome)趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目不等的趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目不等的Fe3O4颗粒,外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。颗粒,外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。3、细胞质和内含物3)磁小体)磁小体(megnetosome)功能是导向作用,即借鞭毛游向对该菌功能是导向作
6、用,即借鞭毛游向对该菌最有利的泥、水界面微氧环境处生活。最有利的泥、水界面微氧环境处生活。实用前景,包括生产磁性定向药物实用前景,包括生产磁性定向药物或抗体,以及制造生物传感器等或抗体,以及制造生物传感器等(三)细胞的结构3 3、细胞质和内含物细胞质和内含物4)羧酶体)羧酶体(carboxysome)一些自养细菌细胞内的一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物多角形或六角形内含物其大小与噬菌体相仿,约其大小与噬菌体相仿,约10nm,内含,内含1,5-二磷酸核二磷酸核酮糖羧化酶,在自养细菌酮糖羧化酶,在自养细菌的的CO2固定中起着关键作固定中起着关键作用。用。采用免疫电镜技术观察蓝采用免疫电镜技
7、术观察蓝细菌中的羧酶体细菌中的羧酶体(三)细胞的结构3 3、细胞质和内含物细胞质和内含物5)气泡()气泡(gas vocuoles)许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满气体许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满气体的泡囊状内含物,大小为的泡囊状内含物,大小为0.21.0m75nm,内由数排柱,内由数排柱形小空泡组成,外有形小空泡组成,外有2nm厚的蛋白质膜包裹。厚的蛋白质膜包裹。功能:功能:调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质和营养物质蓝细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面,并随风聚集成块,常使蓝
8、细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面,并随风聚集成块,常使湖内出现湖内出现“水花水花”。有些厌氧性光和细菌利用气泡集中在水下有些厌氧性光和细菌利用气泡集中在水下10-30米深处,这样既能吸收适宜米深处,这样既能吸收适宜的光线和营养进行光和作用,又可以避免直接与氧接触。的光线和营养进行光和作用,又可以避免直接与氧接触。专性好氧的盐杆菌属(专性好氧的盐杆菌属(Halobacterium)的细菌,却生活在含氧极少的饱)的细菌,却生活在含氧极少的饱和盐水中,它们细胞中气泡显著,其作用被认为是使菌体浮于盐水表面,和盐水中,它们细胞中气泡显著,其作用被认为是使菌体浮于盐水表面,以保证细胞更接近空气。
9、以保证细胞更接近空气。(三)细胞的结构3 3、细胞质和内含物细胞质和内含物5)气泡()气泡(gas vocuoles)气泡的膜只含蛋白质而无磷脂。二种蛋白质相互交连,形成一个气泡的膜只含蛋白质而无磷脂。二种蛋白质相互交连,形成一个坚硬的结构,可耐受一定的压力。膜的外表面亲水,而内侧绝对坚硬的结构,可耐受一定的压力。膜的外表面亲水,而内侧绝对疏水,故气泡只能透气而不能透过水和溶质。疏水,故气泡只能透气而不能透过水和溶质。(三)细胞的结构3 3、细胞质和内含物细胞质和内含物6)载色体()载色体(Chromatophore)光和细菌进行光和作用的部位光和细菌进行光和作用的部位相当于绿色植物的叶绿体相
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