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胆固醇和糖脂等,其中以磷脂为主要成分。
脂脂质质双双分分子子层层细胞膜的化学组成细胞膜的化学组成脂质脂质磷脂磷脂类固醇类固醇(hopanoid)糖脂糖脂脂质双分子层脂质双分子层提高稳定性提高稳定性磷脂磷脂糖脂糖脂磷脂的分子结构磷脂的分子结构亲水的极性端亲水的极性端疏水的非极性端疏水的非极性端非极性尾非极性尾由长链脂肪酸通过酯键连接在由长链脂肪酸通过酯键连接在甘油的甘油的C1C1和和C2C2位上组成,位上组成,其链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异其链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异。
在在极性头极性头的甘油的甘油C3上,不同种微上,不同种微生物具有不同的生物具有不同的R基,如:
基,如:
磷脂酸、磷脂酸、磷脂酰甘油、磷脂酰甘油、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇等。
磷脂酰肌醇等。
细胞膜的流动性很大程度上取决于细胞膜的流动性很大程度上取决于不饱和不饱和脂肪酸脂肪酸的的结构结构和和相对含量相对含量。
膜上长链脂肪酸的链长和饱和度因细菌种膜上长链脂肪酸的链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异,通常生长温度要求越高的类和生长温度而异,通常生长温度要求越高的种,其饱和度也越高,反之则低。
种,其饱和度也越高,反之则低。
固醇类物质固醇类物质真核生物细胞膜中一般含有胆固真核生物细胞膜中一般含有胆固醇等固醇,含量为醇等固醇,含量为5%25%。
原核生物细胞膜中一般不含胆原核生物细胞膜中一般不含胆固醇,而是含有类固醇固醇,而是含有类固醇(藿烷类藿烷类化合物化合物)。
固醇的一般结构固醇的一般结构在磷脂双分子膜中加入固醇类物质可提高膜的稳定性。
在磷脂双分子膜中加入固醇类物质可提高膜的稳定性。
蛋白质蛋白质生物膜中含有的多种蛋白质称为膜蛋白,是生生物膜中含有的多种蛋白质称为膜蛋白,是生物膜实施功能的基本场所。
根据其在膜上的定位情物膜实施功能的基本场所。
根据其在膜上的定位情况分为外周蛋白和内在蛋白。
况分为外周蛋白和内在蛋白。
具有酶促作用的周边蛋白具有酶促作用的周边蛋白(peripheralprotein)或膜外蛋白或膜外蛋白(extrinsicprotein)具运输功能的整合蛋白具运输功能的整合蛋白(integralprotein)或内嵌蛋白或内嵌蛋白(intrinsicprotein)膜蛋白占细菌细胞膜的膜蛋白占细菌细胞膜的50%50%70%70%,比任何一种生物膜都高,比任何一种生物膜都高,而且种类也多。
而且种类也多。
细胞膜是一个重要的代谢活动中心。
细胞膜的结构模型细胞膜的结构模型19721972年,辛格年,辛格(J.S.Singer)和尼科尔森和尼科尔森(G.L.Nicolson)液态镶嵌模型(液态镶嵌模型(fluidmosaicmodel)液态镶嵌模型的要点:
液态镶嵌模型的要点:
膜的主体是脂质双分子层;
脂质双分子层具有流动性;
表面呈疏水性的整合蛋白表面呈疏水性的整合蛋白“溶溶”于双分子层于双分子层的疏水性内层中;
的疏水性内层中;
表面含有亲水基团的周边蛋白通过静电引力表面含有亲水基团的周边蛋白通过静电引力与双分子层表面的极性头相连;
与双分子层表面的极性头相连;
脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合;
周边蛋白可在脂质双分子层上作周边蛋白可在脂质双分子层上作“漂浮漂浮”运动,运动,整合蛋白则似整合蛋白则似“冰山冰山”状沉浸在其中作横向移动。
状沉浸在其中作横向移动。
选择性地控制营养物质和代谢产物的运送;
是维持细胞内正常渗透压的屏障;
合成细胞壁和糖被的重要基地;
膜上含有能量代谢的酶系,是细胞的产能场所;
是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。
细胞膜的生理功能细胞膜的生理功能间体间体(或中体或中体,mesosome)细胞膜内褶而形细胞膜内褶而形成的囊状构造,其中成的囊状构造,其中充满着层状或管状的充满着层状或管状的泡囊,多见于泡囊,多见于G+细菌。
细菌。
青霉素酶分泌、青霉素酶分泌、DNADNA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间体的功能间体的功能:
参与隔膜形成参与隔膜形成与核分裂有关与核分裂有关类线粒体功能类线粒体功能细胞质的概念细胞质的概念(3)细胞质细胞质细胞质的组成细胞质的组成细胞内含物细胞内含物细胞质的概念细胞质的概念细胞质细胞质(cytoplasm)是细胞膜包围的除核区外是细胞膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称,含水量粒状物质的总称,含水量约约80%。
细胞质的组成细胞质的组成核糖体核糖体贮藏物贮藏物多种酶类和中间代谢物多种酶类和中间代谢物质粒质粒各种营养物和大分子的单体等各种营养物和大分子的单体等类囊体类囊体羧酶体羧酶体气泡气泡伴孢晶体等伴孢晶体等细胞质的主要成分细胞质的主要成分:
少数细菌还有少数细菌还有:
细胞内含物细胞内含物(inclusionbody)细胞内含物指细胞质内一些形状较大的细胞内含物指细胞质内一些形状较大的颗粒状构造,颗粒状构造,颗粒状内含物的多少因细菌的颗粒状内含物的多少因细菌的种类、菌龄及培养条件不同而改变。
种类、菌龄及培养条件不同而改变。
贮藏物贮藏物磁小体磁小体羧酶体羧酶体气泡气泡载色体载色体核糖体核糖体质粒质粒细胞内含物包括:
细胞内含物包括:
贮藏物贮藏物(reservematerials)贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀不溶性沉淀颗粒,主要功能是贮存营养物。
颗粒,主要功能是贮存营养物。
贮贮藏藏物物碳源类碳源类磷、硫源磷、硫源氮源类氮源类能源类能源类贮贮藏藏物物碳源及能源类碳源及能源类磷源(异染粒):
磷源(异染粒):
糖原:
固氮菌、产碱菌固氮菌、产碱菌和肠杆菌等和肠杆菌等紫硫细菌、丝硫细菌、紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌等贝氏硫杆菌等藻青素:
藻青素:
蓝细菌蓝细菌藻青蛋白:
藻青蛋白:
蓝细菌蓝细菌迂回螺菌、白喉棒杆菌、迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌结核分枝杆菌大肠杆菌、克雷伯氏菌、大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢杆菌和蓝细菌等芽孢杆菌和蓝细菌等聚聚-羟丁酸(羟丁酸(PHBPHB):
):
硫粒:
氮源类氮源类.聚聚-羟丁酸羟丁酸(poly-hydroxybutyrate,PHB)例如,巨大芽孢杆菌例如,巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)在含乙酸或丁酸在含乙酸或丁酸的培养基中生长的培养基中生长时,细胞内贮藏时,细胞内贮藏的的PHB可达其干可达其干重的重的60%。
PHB是是类脂性质的类脂性质的碳源类贮藏物碳源类贮藏物功能功能:
贮存碳源、能源和降低渗透压贮存碳源、能源和降低渗透压PHB于于1929年被发现,年被发现,至今已发现至今已发现60属以上属以上的细菌能合成并贮藏。
的细菌能合成并贮藏。
PHB无毒、可塑、易降解,无毒、可塑、易降解,被认为是生产医用塑料、被认为是生产医用塑料、生物降解塑料的良好原料。
生物降解塑料的良好原料。
聚聚-羟丁酸羟丁酸PHB不溶于水,不溶于水,易被脂溶性染料易被脂溶性染料(如苏丹黑)着色。
(如苏丹黑)着色。
.多糖类贮藏物多糖类贮藏物在真细菌中以糖原为多在真细菌中以糖原为多糖原粒较小,不染色需用电镜观察,糖原粒较小,不染色需用电镜观察,用碘液染成褐色,可在光学显微镜下看到。
用碘液染成褐色,可在光学显微镜下看到。
淀粉粒淀粉粒有的细菌积累淀粉粒,用碘液染成深蓝色。
有的细菌积累淀粉粒,用碘液染成深蓝色。
糖原粒糖原粒多多糖糖类类贮贮藏藏物物.异染粒异染粒(metachromaticgranule)颗粒大小为颗粒大小为0.51.0m,是无机偏磷酸的聚合是无机偏磷酸的聚合物,一般在含磷丰富的环境下形成。
物,一般在含磷丰富的环境下形成。
功能:
贮存磷元素和能量,降低渗透压。
用美蓝染色成红色用美蓝染色成红色在暗视野显微镜下看到的在暗视野显微镜下看到的迂回螺菌迂回螺菌(Spirillumvolutans)异染粒(迂回体)异染粒(迂回体).藻青素藻青素(cyanophycin)一种内源性氮源贮藏物,同时还兼有贮存能源的作用。
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。
由含精氨酸和天冬氨酸由含精氨酸和天冬氨酸残基(残基(1:
11:
1)的分支多)的分支多肽所构成,相对分子质量肽所构成,相对分子质量为为2500025000125000125000。
.硫粒硫粒(sulfurglobule)很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时,常涉及对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还原性的硫化物如H2S、硫代硫酸盐等的氧化。
、硫代硫酸盐等的氧化。
当环境中还原性硫素丰富当环境中还原性硫素丰富时,在细胞内以折光性很时,在细胞内以折光性很强的硫粒形式积累硫元素。
强的硫粒形式积累硫元素。
当环境中还原性硫缺乏时,当环境中还原性硫缺乏时,可被细菌重新利用。
可被细菌重新利用。
微生物贮藏物的特点及生理功能:
不同微生物其贮藏性内含物不同;
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PHBPHB,大肠杆菌只贮藏糖原,大肠杆菌只贮藏糖原,但有些光合细菌二者兼有。
但有些光合细菌二者兼有。
环境中缺乏能源而碳源丰富时,细胞贮藏较多的碳源环境中缺乏能源而碳源丰富时,细胞贮藏较多的碳源类内含物,甚至达细胞干重的类内含物,甚至达细胞干重的50%50%,如果把这样的细胞移入,如果把这样的细胞移入有氮的培养基时,这些贮藏物将被作为碳源和能源而用于有氮的培养基时,这些贮藏物将被作为碳源和能源而用于合成反应。
合成反应。
微生物合理利用营养物质的一种调节方式。
例如,羟基丁酸分子呈酸性,例如,羟基丁酸分子呈酸性,当其聚合成聚当其聚合成聚-羟丁酸(羟丁酸(PHB)就成为中性脂肪酸,就成为中性脂肪酸,这样能维持细胞内中性环境,避免菌体内酸
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