环境工程微生物学第二章PPT幻灯片
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– ①核糖体(ribosome)：核蛋白体，是分散在细胞质 中的微小颗粒，是合成蛋白质的部位，也是某些抗 生素选择性作用的部位
• 沉降常数：沉降系数，是指单位离心力作用下，颗粒沉降 的速度。
• S表示，1S单位等于1×10-13厘米/秒·达因·克。在引力场作 用下，任何高分子物质具有向引力场聚集的特性，分子越 大，沉降性越大。在离心机高速离心下，引力场的作用使 核糖体具有三个沉降带。
连接
Overall structure of peptidoglycan 甘氨酸
The Gram-positive cell wall
磷壁酸
膜磷壁酸
Outer membrane Inner membrane
Peptidoglycan
Gram-negative cell
Lipopolysaccharide of Gram-negative
第二章 原核微生物
• 2.1 细菌 • 2.2 放线菌 • 2.3 蓝细菌 • 2.4 古细菌 • 2.5 其他原核微生物
2.1 细菌
• 细菌(Bacteria)
– 是一种具有细胞壁的单细胞原核生物
• 2.1.1 细菌的形态与大小
– 2.1.1.1 细胞形态
2.1.1.1 细胞形态
（1）球菌
– 单球菌 – 双球菌 – 链球菌 – 四联球菌 – 八叠球菌 – 葡萄球菌
N-乙酰氨基葡萄糖
肽链
N-乙酰塔罗糖醛酸
N-acetyl talosaminuronic acid L-谷氨酸 苏氨酸
L-丙氨酸
（1）细胞壁
• G+：肽聚糖结构是机械强度高的三维空 间网格结构。肽聚糖可达50层；
• G-：肽聚糖较薄，形成的是疏松的二维平 面网线络结构，肽聚糖仅1-2层。
Lysozyme breaks down peptidoglycan溶菌酶破坏肽聚糖
• 聚-β-羟基丁酸(poly-β-hydroxybutyra，PHB) • 藻青素 • 藻青蛋白 • 异染粒 • 硫粒
（4）细胞质（续）
• ③羧化体(carboxysome)：又称羧酶体 • ④气泡(gas vacuoles) • ⑤核质体(nuclear body)
bacterial outer membranes G-细菌细胞壁外膜的脂多糖
O-多糖
核多糖
类脂A
脂多糖：脂和多糖连接组成了LPS。
Gram negative cell wall
Some Archaea have pseudopeptidoglycan cell walls
N-acetyl glucosamine
（2）杆菌 （3）螺旋菌
补：分辨极限
人肉眼分辨极限：0.1mm 普通光学显微镜分辨极限：0.2 m 紫外光学显微镜分辨极限：0.1 m 电子显微镜分辨极限：0.1nm (1.4A) 1mm=103μm=106 nm =107 A
2.1.1.3 微生物的种群形态
2.1.2 细菌的细胞结构
• 细胞结构(cell structure)
在膜表面合成； C、呼吸作用； D、生物氧化作用； E、鞭毛基粒在细胞膜上，为鞭毛提供附着的部位
。
（3）间体（mesosome)
• 间体：是细胞膜经内褶或反转形成的一种 管状、层状或束状的内突结构，位于细胞 质中。
• 化学组成和结构
– 等同于细胞膜，是一般原核生物内唯一由单位 膜形成的细胞器。
（3）间体（mesosome)
G- 10nm 少、〈10% 〉40% 无
有
Hale Waihona Puke Baidu
60%
G+ 20-80nm 〉40%
〈20% 有
无
20%
– 肽聚糖：由葡萄糖为基本单元联结起来后经修饰的长链，链 与链之间由n个(4-8个)氨基酸组成的短肽链相连结，构成细 菌细胞壁的网状结构。
Bacterial cell walls 细菌细胞壁
G+
G-
低渗溶液
原生质体 等渗溶液
（1）细胞壁（续）
• 生理功能
A、维持细胞外形 B、保护细胞 C、非选择性控制物质的进出 D、支撑鞭毛
（2）细胞膜
• 细胞膜 ： 是半渗透膜。区别于真核细胞的膜， 相当于真核细胞的所有亚细胞单位的膜功能的 总和。重量约占菌体干重的10% ① 、细胞膜的组成
60~70%的蛋白质 30~40%的脂类 2%的多糖
肽聚糖
细胞周质 脂多糖和蛋白质
Give shape and rigidity to the cell保持细胞外形和韧性
Peptidoglycan structure
N-乙酰氨基葡萄糖 N-乙酰胞壁酸
二氨基庚二酸
L-丙氨酸 谷氨酸 D-丙氨酸
Connections of the peptide and glycan units in peptidoglycan肽聚糖中肽链和糖单元的
一般结构： 特殊结构：
Structure of prokaryotic and eukaryotic cells
2.1.2.1 细菌细胞的一般结构
（1）、细胞壁(cell wall)
– 细胞最外的包被于细胞膜外的坚韧富有弹性 的膜状结构；
– 化学物质：主要由肽聚糖、脂类、蛋白质构 成
细胞壁厚 肽聚糖含量 脂类 磷壁酸 脂多糖 蛋白质
• 功能：
– 相当于真核细胞的线粒体； – 类似真核细胞内质网的功能，可将胞外酶分泌
到细胞外； – 能促进细胞间隔的形成并与遗传物质的复制及
其分离有关。
（4）细胞质（cytoplasm)
• 细胞质：又叫细胞浆、原生质，被胞膜所包围 着的除核质体外的一切透明、胶状及颗粒状的 物质总称;
（4）细胞质（cytoplasm)
② 、细胞膜的结构
亲水区 疏水区
细胞膜
脂肪酸
磷酸
甘油
Structure of the cytoplasmic membrane
原生质膜的结构
具极强的疏水性
磷脂分子
（2）细胞膜（续）
• ③细胞膜的生理功能：代谢活动的中心
A、维持渗透压梯度和溶质的转移； B、具合成细胞壁和形成横隔膜组分的酶，细胞壁
（4）细胞质（续）
• ①核糖体(ribosome)
核糖体特点 组成 结构 功能 性质
链霉素 红霉素
原核生物 RNA和蛋白质(60%和40%) 两个亚单位构成 合成蛋白质 具有70S 作用于30S亚基 作用于50S亚基
真核生物 同前 同前 同前
具有80S 无影响 无影响
（4）细胞质（续）
• ②贮藏性颗粒，又叫内含颗粒 (inclusion granule)
• 沉降常数：沉降系数，是指单位离心力作用下，颗粒沉降 的速度。
• S表示，1S单位等于1×10-13厘米/秒·达因·克。在引力场作 用下，任何高分子物质具有向引力场聚集的特性，分子越 大，沉降性越大。在离心机高速离心下，引力场的作用使 核糖体具有三个沉降带。
连接
Overall structure of peptidoglycan 甘氨酸
The Gram-positive cell wall
磷壁酸
膜磷壁酸
Outer membrane Inner membrane
Peptidoglycan
Gram-negative cell
Lipopolysaccharide of Gram-negative
第二章 原核微生物
• 2.1 细菌 • 2.2 放线菌 • 2.3 蓝细菌 • 2.4 古细菌 • 2.5 其他原核微生物
2.1 细菌
• 细菌(Bacteria)
– 是一种具有细胞壁的单细胞原核生物
• 2.1.1 细菌的形态与大小
– 2.1.1.1 细胞形态
2.1.1.1 细胞形态
（1）球菌
– 单球菌 – 双球菌 – 链球菌 – 四联球菌 – 八叠球菌 – 葡萄球菌
N-乙酰氨基葡萄糖
肽链
N-乙酰塔罗糖醛酸
N-acetyl talosaminuronic acid L-谷氨酸 苏氨酸
L-丙氨酸
（1）细胞壁
• G+：肽聚糖结构是机械强度高的三维空 间网格结构。肽聚糖可达50层；
• G-：肽聚糖较薄，形成的是疏松的二维平 面网线络结构，肽聚糖仅1-2层。
Lysozyme breaks down peptidoglycan溶菌酶破坏肽聚糖
• 聚-β-羟基丁酸(poly-β-hydroxybutyra，PHB) • 藻青素 • 藻青蛋白 • 异染粒 • 硫粒
（4）细胞质（续）
• ③羧化体(carboxysome)：又称羧酶体 • ④气泡(gas vacuoles) • ⑤核质体(nuclear body)
bacterial outer membranes G-细菌细胞壁外膜的脂多糖
O-多糖
核多糖
类脂A
脂多糖：脂和多糖连接组成了LPS。
Gram negative cell wall
Some Archaea have pseudopeptidoglycan cell walls
N-acetyl glucosamine
（2）杆菌 （3）螺旋菌
补：分辨极限
人肉眼分辨极限：0.1mm 普通光学显微镜分辨极限：0.2 m 紫外光学显微镜分辨极限：0.1 m 电子显微镜分辨极限：0.1nm (1.4A) 1mm=103μm=106 nm =107 A
2.1.1.3 微生物的种群形态
2.1.2 细菌的细胞结构
• 细胞结构(cell structure)
在膜表面合成； C、呼吸作用； D、生物氧化作用； E、鞭毛基粒在细胞膜上，为鞭毛提供附着的部位
。
（3）间体（mesosome)
• 间体：是细胞膜经内褶或反转形成的一种 管状、层状或束状的内突结构，位于细胞 质中。
• 化学组成和结构
– 等同于细胞膜，是一般原核生物内唯一由单位 膜形成的细胞器。
（3）间体（mesosome)
G- 10nm 少、〈10% 〉40% 无
有
Hale Waihona Puke Baidu
60%
G+ 20-80nm 〉40%
〈20% 有
无
20%
– 肽聚糖：由葡萄糖为基本单元联结起来后经修饰的长链，链 与链之间由n个(4-8个)氨基酸组成的短肽链相连结，构成细 菌细胞壁的网状结构。
Bacterial cell walls 细菌细胞壁
G+
G-
低渗溶液
原生质体 等渗溶液
（1）细胞壁（续）
• 生理功能
A、维持细胞外形 B、保护细胞 C、非选择性控制物质的进出 D、支撑鞭毛
（2）细胞膜
• 细胞膜 ： 是半渗透膜。区别于真核细胞的膜， 相当于真核细胞的所有亚细胞单位的膜功能的 总和。重量约占菌体干重的10% ① 、细胞膜的组成
60~70%的蛋白质 30~40%的脂类 2%的多糖
肽聚糖
细胞周质 脂多糖和蛋白质
Give shape and rigidity to the cell保持细胞外形和韧性
Peptidoglycan structure
N-乙酰氨基葡萄糖 N-乙酰胞壁酸
二氨基庚二酸
L-丙氨酸 谷氨酸 D-丙氨酸
Connections of the peptide and glycan units in peptidoglycan肽聚糖中肽链和糖单元的
一般结构： 特殊结构：
Structure of prokaryotic and eukaryotic cells
2.1.2.1 细菌细胞的一般结构
（1）、细胞壁(cell wall)
– 细胞最外的包被于细胞膜外的坚韧富有弹性 的膜状结构；
– 化学物质：主要由肽聚糖、脂类、蛋白质构 成
细胞壁厚 肽聚糖含量 脂类 磷壁酸 脂多糖 蛋白质
• 功能：
– 相当于真核细胞的线粒体； – 类似真核细胞内质网的功能，可将胞外酶分泌
到细胞外； – 能促进细胞间隔的形成并与遗传物质的复制及
其分离有关。
（4）细胞质（cytoplasm)
• 细胞质：又叫细胞浆、原生质，被胞膜所包围 着的除核质体外的一切透明、胶状及颗粒状的 物质总称;
（4）细胞质（cytoplasm)
② 、细胞膜的结构
亲水区 疏水区
细胞膜
脂肪酸
磷酸
甘油
Structure of the cytoplasmic membrane
原生质膜的结构
具极强的疏水性
磷脂分子
（2）细胞膜（续）
• ③细胞膜的生理功能：代谢活动的中心
A、维持渗透压梯度和溶质的转移； B、具合成细胞壁和形成横隔膜组分的酶，细胞壁
（4）细胞质（续）
• ①核糖体(ribosome)
核糖体特点 组成 结构 功能 性质
链霉素 红霉素
原核生物 RNA和蛋白质(60%和40%) 两个亚单位构成 合成蛋白质 具有70S 作用于30S亚基 作用于50S亚基
真核生物 同前 同前 同前
具有80S 无影响 无影响
（4）细胞质（续）
• ②贮藏性颗粒，又叫内含颗粒 (inclusion granule)