原核生物
原核生物即广义细菌
分类
按传统分类方法:
- 细菌
- 放线菌
- 蓝细菌
- 枝原体(书上写的“枝”)
- 立克次氏体
- 衣原体
按分子生物学分类方法(rRNA)
- 古细菌
- 真细菌
细菌
狭义细菌
细菌是一类细胞细而短(直径0.5$\rm ㎛$,长度约为0.5-5$\rm ㎛$)、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分方式繁殖和水生性较强的原核生物。
近期发现的长达2cm的细菌,文献地址:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35239365/
形态
球状
杆状
自然界中最常见
螺旋状
构造
一般构造
细胞壁
功能
- 固定外形,保护细胞
- 协助鞭毛运动
- 为细胞正常分裂所必须
- 阻拦有害物质进入细胞,如革兰氏阴性菌可阻拦分子量超800的抗生素进入(800以下可以进入)
- 与抗原性、致病性、噬菌体敏感性有关
组成
肽聚糖
革兰氏阳性与阴性
经革兰氏染色法Gram stain
后,被染成紫色的是革兰氏阳性菌($\rm G^+$),被染成红色的是($\rm G^-$)。
染色机制:在酒精洗脱时,肽聚糖会收缩,由于G+菌肽聚糖层很厚,会锁住第一次的红色染料,使得红色染料难以被洗脱,因而显红色。因此,出现这种差异的原因是两种细菌细胞壁结构的不同。
革兰氏阳性菌:
-
肽聚糖
溶菌酶作用位点:β-1,4糖苷键 -
磷壁酸
革兰氏阴性菌:
- 肽聚糖厚度低,机械强度较弱
- 外膜,磷脂单分子层,由脂多糖、磷脂、外膜蛋白组成。其中脂多糖是其致病物质,是内毒素的物质基础,与磷壁酸类似,是革兰氏阴性菌特有的物质;是噬菌体在细胞表面的吸附受体;具有部分选择性(控制通透性)。
内毒素:细菌死亡后释放出的毒素
两种菌的共同结构:
壁膜空间,位于细胞膜和细胞壁之间,存在大量酶,是物质进出细胞重要的中转站。
细胞膜
- 选择性透过营养物质和代谢产物
- 维持渗透压
- 合成细胞壁和糖被的各种组分(真核中的高尔基体)
- 进行氧化磷酸化或光合磷酸化(真核中的线粒体)
- 含有许多酶,以及电子传递链组分
- 鞭毛基体的着生部位,且为鞭毛旋转功能
核区
存在大型环状双链DNA分子
细胞质
- 贮藏物:由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒,贮藏营养物质
- 磁小体:含有磁小体的细菌叫趋磁细菌,磁小体内含$Fe_3O_4$,应用于靶向药物
- 气泡:透气不透水,控制其在水体中的位置
- 羧酶体
特殊构造
- 荚膜
- 鞭毛:通过旋转(类似螺旋桨)推动细菌前进
- 菌毛:黏附作用
- 性菌毛:遗传物质的交换
- 芽孢:休眠体,有极强的抗逆性
- 糖被:应对极端环境
放线菌
主要呈丝状生长,以孢子繁殖的革兰氏阳性菌。
形态与构造
由于有基内菌丝,因此在培养基上难挑起。
培养特征
腐生菌,需要提供现成的碳源、氮源,另外还需要无机盐。最是生长温度为23~27度,大部分好气,抗干燥能力较强。
枝原体
没有细胞壁,因此是革兰氏阴性菌;寄生在细胞内生生活。
立克次氏体
大小介于病毒和一般细菌之间,不能通过细菌过滤器。
专性寄生活细胞,体内酶体系不完全,需要从宿主细胞获取养料。细胞膜比一般细菌疏松,易于从细胞内获取营养物质,但离开细胞后营养物质也容易漏出,因此不能离开细胞存活。