生物細(xì)菌學(xué)習(xí)知識點總結(jié)

基本形態(tài)

(1)球菌：按其排列方式又可分為單球菌、雙球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌，葡萄球菌和鏈球菌。

(2)桿菌：細(xì)胞形態(tài)較復(fù)雜，有短桿狀、棒桿狀、梭狀、月亮狀、分枝狀。

(3)螺旋狀：可分為弧菌(螺旋不滿一環(huán))和螺菌(螺旋滿2~6環(huán)，小的堅硬的螺旋狀細(xì)菌)。此外，人們還發(fā)現(xiàn)星狀和方形細(xì)菌。

細(xì)胞大小

測量細(xì)菌大小的單位是微米，球菌直徑一般為0.5~1微米，桿菌直徑與球菌相似。

細(xì)胞壁

細(xì)胞壁厚度因細(xì)菌不同而異，一般為15-30nm。主要成分是肽聚糖，由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸構(gòu)成雙糖單元，以β-1,4糖苷鍵連接成大分子。N-乙酰胞壁酸分子上有四肽側(cè)鏈，相鄰聚糖纖維之間的短肽通過肽橋(革蘭氏陽性菌)或肽鍵(革蘭氏陰性菌)橋接起來，形成了肽聚糖片層，像膠合板一樣，粘合成多層。

細(xì)菌結(jié)構(gòu)圖

肽聚糖中的多糖鏈在各物種中都一樣，而橫向短肽鏈卻有種間差異。革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁厚約20～80nm，有15-50層肽聚糖片層，每層厚1nm，含20-40%的磷壁酸(teichoicacid)，有的還具有少量蛋白質(zhì)。革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁厚約10nm，僅2-3層肽聚糖，其他成分較為復(fù)雜，由外向內(nèi)依次為脂多糖、細(xì)菌外膜和脂蛋白。此外，外膜與細(xì)胞之間還有間隙。

肽聚糖是革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁的主要成分，凡能破壞肽聚糖結(jié)構(gòu)或抑制其合成的物質(zhì)，都有抑菌或殺菌作用。如溶菌酶是N-乙酰胞壁酸酶，青霉素抑制轉(zhuǎn)肽酶的活性，抑制肽橋形成。

細(xì)菌細(xì)胞壁的功能包括：①保持細(xì)胞外形，提高機(jī)械強(qiáng)度;②抑制機(jī)械和滲透損傷(革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁能耐受20kg/cm2的壓力);③介導(dǎo)細(xì)胞間相互作用(侵入宿主)④;防止大分子入侵;⑤協(xié)助細(xì)胞運動和生長，分裂和鞭毛運動。⑥賦予細(xì)菌特定的抗原性以及對抗生素和噬菌體的敏感性。

其中還有一些缺壁細(xì)菌，分為四類：①L型細(xì)菌，是指某些在實驗室或宿主體內(nèi)，通過自發(fā)突變，形成細(xì)胞壁缺陷的變異菌株;②原生質(zhì)體，是指在人為條件下(用溶菌酶或青霉素)處理革蘭氏陽性細(xì)菌，獲得的無壁細(xì)胞;③球狀體，是指在人為條件下，處理革蘭氏陰性菌，獲得的殘留部分細(xì)胞壁的細(xì)胞;④支原體，是指在進(jìn)化過程中獲得的無壁的原核微生物。

細(xì)胞膜

是典型的單位膜結(jié)構(gòu)，厚約8~10nm，外側(cè)緊貼細(xì)胞壁，某些革蘭氏陰性菌還具有細(xì)胞外膜。通常不形成內(nèi)膜系統(tǒng)，除核糖體外，沒有其它類似真核細(xì)胞的細(xì)胞器，呼吸和光合作用的電子傳遞鏈位于細(xì)胞膜上。某些行光合作用的原核生物(藍(lán)細(xì)菌和紫細(xì)菌)，質(zhì)膜內(nèi)褶形成結(jié)合有色素的內(nèi)膜，與捕光反應(yīng)有關(guān)。某些革蘭氏陽性細(xì)菌質(zhì)膜內(nèi)褶形成小管狀結(jié)構(gòu)，稱為中膜體(mesosome)或間體，中膜體擴(kuò)大了細(xì)胞膜的表面積，提高了代謝效率，有擬線粒體(Chondroid)之稱，此外還可能與DNA的復(fù)制有關(guān)。

細(xì)胞質(zhì)與核質(zhì)體

細(xì)菌和其它原核生物一樣，只有擬核，沒有核膜，DNA集中在細(xì)胞質(zhì)中的低電子密度區(qū)，稱核區(qū)或核質(zhì)體(nuclearbody)。細(xì)菌一般具有1-4個核質(zhì)體，多的可達(dá)20余個。核質(zhì)體是環(huán)狀的雙鏈DNA分子，所含的遺傳信息量可編碼2000～3000種蛋白質(zhì)，空間構(gòu)建十分精簡，沒有內(nèi)含子。由于沒有核膜，因此DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)的合成可同時進(jìn)行，而不像真核細(xì)胞那樣這些生化反應(yīng)在時間和空間上是嚴(yán)格分隔開來的。

每個細(xì)菌細(xì)胞約含5000～50000個核糖體，部分附著在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，大部分游離于細(xì)胞質(zhì)中。細(xì)菌核糖體的沉降系數(shù)為70S，由大亞單位(50S)與小亞單位(30S)組成，大亞單位含有23SrRNA，5SrRNA與30多種蛋白質(zhì)，小亞單位含有16SrRNA與20多種蛋白質(zhì)。30S的小亞單位對四環(huán)素與鏈霉素很敏感，50S的大亞單位對紅霉素與氯霉素很敏感。

細(xì)菌核區(qū)DNA以外的，可進(jìn)行自主復(fù)制的遺傳因子，稱為質(zhì)粒(plasmid)。質(zhì)粒是裸露的環(huán)狀雙鏈DNA分子，所含遺傳信息量為2~200個基因，能進(jìn)行自我復(fù)制，有時能整合到核DNA中去。質(zhì)粒DNA在遺傳工程研究中很重要，常用作基因重組與基因轉(zhuǎn)移的載體。

胞質(zhì)顆粒是細(xì)胞質(zhì)中的顆粒，起暫時貯存營養(yǎng)物質(zhì)的作用，包括多糖、脂類、多磷酸鹽等。

其他結(jié)構(gòu)

許多細(xì)菌的最外表還覆蓋著一層多糖類物質(zhì)，邊界明顯的稱為莢膜(capsule)，如肺炎球菌，邊界不明顯的稱為粘液層(slimelayer)，如葡萄球菌。莢膜對細(xì)菌的生存具有重要意義，細(xì)菌不僅可利用莢膜抵御不良環(huán)境;保護(hù)自身不受白細(xì)胞吞噬;而且能有選擇地粘附到特定細(xì)胞的表面上，表現(xiàn)出對靶細(xì)胞的專一攻擊能力。例如，傷寒沙門桿菌能專一性地侵犯腸道淋巴組織。細(xì)菌莢膜的纖絲還能把細(xì)菌分泌的消化酶貯存起來，以備攻擊靶細(xì)胞之用。

鞭毛是某些細(xì)菌的運動器官，由一種稱為鞭毛蛋白(flagellin)的彈性蛋白構(gòu)成，結(jié)構(gòu)上不同于真核生物的鞭毛。細(xì)菌可以通過調(diào)整鞭毛旋轉(zhuǎn)的方向(順和逆時針)來改變運動狀態(tài)。

菌毛是在某些細(xì)菌表面存在著一種比鞭毛更細(xì)、更短而直硬的絲狀物，須用電鏡觀察。特點是：細(xì)、短、直、硬、多，菌毛與細(xì)菌運動無關(guān)，根據(jù)形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能，可分為普通菌毛和性菌毛兩類。前者與細(xì)菌吸附和侵染宿主有關(guān)，后者為中空管子，與傳遞遺傳物質(zhì)有關(guān)。

芽孢

芽孢是細(xì)菌的休眠體，對不良環(huán)境有較強(qiáng)的抵抗能力。小而輕的芽孢還可以隨風(fēng)四處飄散，落在適當(dāng)環(huán)境中，又能萌發(fā)成為細(xì)菌。細(xì)菌快速繁殖和形成芽孢的特性，使它們幾乎無處不在。

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