基础微生物学课件核质体.ppt

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1、四四核核质体体(nuclear body;nucleoid)(nuclear body;nucleoid)细菌细菌DNADNA：长度：一般为：长度：一般为：1313mmmm例例：大大肠肠杆杆菌菌的的DNADNA长长约约1 1mmmm。生生长长迅迅速速的的细细菌菌在在核核分分裂裂之之后后细细胞胞往往往往来来不不及及分分裂裂,所所以以细细胞胞中中常常有有2424个个核核，而而生生长长缓缓慢慢的的细细菌菌细细胞胞中中一一般般只只有有1212个个核核，不不在在染染色色体体复复制制时时期期一一般是单倍体。般是单倍体。功能：功能：负载遗传信息。负载遗传信息。由大型环状双链由大型环状双链DNADNA纤丝不规

2、则地折叠或缠纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域绕而构成的无核膜、核仁的区域(Bacillus megaterium)Fig.1:Prokaryotic Cell 五五质粒粒(plasmids)细菌染色体外的共价闭合环状双链细菌染色体外的共价闭合环状双链DNADNA分子分分子分子量约为子量约为100 10100 106 6 D.D.携带携带11001100个基因个基因,一一个菌细胞可有一至数十个质粒。个菌细胞可有一至数十个质粒。Structureofabacteriumhighlightingthebacterialplasmid.质粒的特点：质粒的特点：1、可以在细胞质中独立于染

3、色体之外（即以、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；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、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；色体中与染色体一道进行复制；3、质粒可以通过转化、转导、或接合作用而、质粒可以通过转化、转导、或接合作用而由一个细胞转移到另一个细胞，使两个细胞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；都成为带有质粒的细胞；4、质粒对于细胞生存并不是必

4、要的。、质粒对于细胞生存并不是必要的。质粒的种类质粒的种类1、大肠杆菌的大肠杆菌的F F因子因子2 2、细菌抗药质粒（、细菌抗药质粒（R R因子）因子）3 3、大肠杆菌素质粒（、大肠杆菌素质粒（ColCol因子）因子）4 4、降解质粒、降解质粒5 5、ViVi质粒质粒质粒质粒应用：应用：(六六)细胞质细胞质(cytoplast)(cytoplast)及其内含物及其内含物(inclusin)(inclusin)细胞质功能：细胞质功能：细胞质中含有丰富的酶系，细胞质中含有丰富的酶系，是营养物质合成、转化、代是营养物质合成、转化、代谢的场所。谢的场所。细胞膜内除核质体外的一切半透明、胶状、颗粒细胞膜

5、内除核质体外的一切半透明、胶状、颗粒状物质可总称为细胞质。其主要成分有：核糖体、贮状物质可总称为细胞质。其主要成分有：核糖体、贮藏物、各种酶类、中间代谢物及质粒等藏物、各种酶类、中间代谢物及质粒等,少数细菌还存少数细菌还存在有伴胞晶体或气泡等。细胞质内形状较大的颗粒状在有伴胞晶体或气泡等。细胞质内形状较大的颗粒状构造为内含物，包括各种贮藏物和气泡、羧酶体等。构造为内含物，包括各种贮藏物和气泡、羧酶体等。核糖体（核糖体（ribosome)是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸（占（占60%60%）和蛋白质（占）和蛋白质（占40%40%）组成。）组成。

6、细菌的核糖体细菌的核糖体沉降系数沉降系数为：为：70s，由，由50s大亚基和大亚基和30s小亚基构小亚基构成。成。功能：功能：是细胞合成蛋白是细胞合成蛋白质的机构。质的机构。2.2.颗粒状内含物颗粒状内含物CytoplasmicinclusionsWherefoundCompositionFunctionglycogenmanybacteriae.g.E.colipolyglucosereservecarbonandenergysourcepolybetahydroxyutyricacid(PHB)manybacteriae.g.Pseudomonaspolymerizedhydroxybut

7、yratereservecarbonandenergysourcepolyphosphate(volutingranules)manybacteriae.g.CorynebacteriumlinearorcyclicalpolymersofPO4reservephosphate;possiblyareserveofhighenergyphosphatesulfurglobulesphototrophicpurpleandgreensulfurbacteriaandlithotrophiccolorlesssulfurbacteriaelementalsulfurreserveofelectro

8、ns(reducingsource)inphototrophs;reserveenergysourceinlithotrophsgasvesiclesaquaticbacteriaespeciallycyanobacteriaproteinhullsorshellsinflatedwithgasesbuoyancy(floatation)intheverticalwatercolumnparasporalcrystalsendospore-formingbacilli(genusBacillus)proteinunknownbuttoxictocertaininsectsmagnetosome

9、scertainaquaticbacteriamagnetite(ironoxide)Fe3O4orientingandmigratingalonggeo-magneticfieldlinescarboxysomesmanyautotrophicbacteriaenzymesforautotrophicCO2fixationsiteofCO2fixationphycobilisomescyanobacteriaphycobiliproteinslight-harvestingpigmentschlorosomesGreenbacterialipidandproteinandbacterioch

10、lorophylllight-harvestingpigmentsandantennae概念：概念：是普遍存在的贮藏物，大小为是普遍存在的贮藏物，大小为0 0.51.51mm，主要成分是多聚偏磷酸盐的聚合物，分子呈线状，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，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。与菌体其他部位不同，故称异染粒。功能：功能：贮存磷元素和能量，降低渗透压。贮存磷元素和能量，降低渗透压。含异染粒的细菌种类含异染粒的细菌种类:棒状杆菌和某些芽孢杆菌棒状杆菌和某些芽孢杆菌等等.异染粒异染粒（metachr

11、omatic granulemetachromatic granule）：ppppppp+ATP+ADP()n+ATP()+ADPn+1多聚偏磷酸盐：多聚偏磷酸盐：聚聚-羟基丁酸（羟基丁酸（poly-poly-hydroxybutirate-hydroxybutirate，PHBPHB）：）：聚聚羟丁酸颗粒是许多细羟丁酸颗粒是许多细菌细胞质内常含有的碳源类菌细胞质内常含有的碳源类储藏物储藏物.PHBPHB不溶于水不溶于水,易被易被脂溶性染料脂溶性染料(如苏丹黑如苏丹黑)着色。着色。功能功能:贮存碳源、能源和降贮存碳源、能源和降低渗透压。低渗透压。许多好氧菌和光合厌氧菌都许多好氧菌和光合厌氧菌都

12、含有聚含有聚羟丁酸颗粒。羟丁酸颗粒。CH3CHOHCH2COOHH-OCCH2CO-OHCH3n(n 6)PHB:硫粒硫粒:是硫元素的贮藏体是硫元素的贮藏体功能：功能：a.a.好氧硫细菌的能源好氧硫细菌的能源 b.b.厌氧硫细菌的电子供体厌氧硫细菌的电子供体形成：当环境中形成：当环境中H H2 2S S含量高时，在体内含量高时，在体内积累积累S S；当；当H H2 2S S不足时不足时,S,S氧化成硫酸盐，氧化成硫酸盐，以提供被菌细胞生命活动所需能量：以提供被菌细胞生命活动所需能量：H2SSSO4-2淀粉粒和淀粉粒和肝糖肝糖:都是都是-1-1,4,4或或-1-1,6,6糖苷键的葡萄糖糖苷键的葡

13、萄糖聚合物。这些贮藏物通常较均匀地分布在细胞质内，聚合物。这些贮藏物通常较均匀地分布在细胞质内，颗粒较小。颗粒较小。若这类贮藏物大量存在时，用碘使对其染色，肝糖若这类贮藏物大量存在时，用碘使对其染色，肝糖粒能被碘液染成红色，淀粉粒被碘成蓝色。粒能被碘液染成红色，淀粉粒被碘成蓝色。脂肪粒：脂肪粒：脂肪粒的折光性较强，它可被脂溶性染料脂肪粒的折光性较强，它可被脂溶性染料染色；染色；细胞生长旺盛时，脂肪粒增多，细胞遭破坏细胞生长旺盛时，脂肪粒增多，细胞遭破坏后，脂肪粒可游离出来。后，脂肪粒可游离出来。肝糖、淀粉粒、脂肪滴肝糖、淀粉粒、脂肪滴气泡气泡由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。有些细菌细有些细菌细胞质中含有几个或多个气泡。胞质中含有几个或多个气泡。常见于光合细菌和水生细常见于光合细菌和水生细菌菌。气泡的功能：气泡的功能：调节细胞比重，调节细胞比重，加大菌体的加大菌体的浮力浮力,借气泡漂浮能力，借气泡漂浮能力，以使以使其漂浮在合适的水层中，其漂浮在合适的水层中，使无使无鞭毛菌在合适的环境中生长。鞭毛菌在合适的环境中生长。气泡吸收空气，空气中的氧气气泡吸收空气，空气中的氧气可供代谢需要。可供代谢需要。例：许多光合细菌和水生细菌、例：许多光合细菌和水生细菌、盐杆菌常含有气泡。盐杆菌常含有气泡。