《微生物学》课程教学课件（PPT讲稿）03 微生物的结构与功能（2/3）

3、细胞质 Inclusion “Mesosome” Nucleoid Ribosome bodies Capsule 1) 概念： 细胞 的一切半 80%。 细胞质的 Surface Cell wall Periplasmic Plasma proteins space membrane 间代谢物 Flagellum 数细菌还 Figure 3.4 Morphology of a Gram-Positive Bacterium.The majority of the structures shown here are found in all gram-positive cells.Only a small stretch of surface proteins has been included to simplify the drawing;when present,these proteins cover the surface Gram-negative bacteria are similar in morphology

细胞质的主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类和中 间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等，少 数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。 （P49 第二大段） 3、细胞质和内含物 1）概念： 细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外 的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约 80%

2) 颗粒状贮藏物(reserve materials): 贮藏物：不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒， 主要功能：贮存营养物。(P49第三大段) 糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、 芽孢杆菌和蓝细菌等 碳源及 能源类 聚B-羟丁酸(PHB):固氮菌、产碱 菌和肠杆菌等 贮藏物 硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌等 藻青蛋白：蓝细菌 氨源类 藻青素：蓝细菌 磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝

2）颗粒状贮藏物(reserve materials)： 贮藏物： 不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒， 主要功能：贮存营养物。（P49 第三大段） 磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌 氮源类 贮 藏 物 碳源及 能源类 糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、 芽孢杆菌和蓝细菌等 聚β-羟丁酸（PHB）：固氮菌、产碱 菌和肠杆菌等 硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌等 藻青素：蓝细菌 藻青蛋白：蓝细菌

①聚-p-羟丁酸(poly-f-hydroxybutyrate,PHB) 类脂性质的碳源类贮藏物 PHB于1929年被发现，至今已发现60属以上的 细菌能合成并贮藏。 巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium)在含乙酸或 丁酸的培养基中生长时，细胞内贮藏的PHB可达 其干重的60%。 无毒、可塑、易降解，被认为是生产医用塑料、 生物降解塑料的良好原料

①聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate, PHB) 巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）在含乙酸或 丁酸的培养基中生长时，细胞内贮藏的PHB可达 其干重的60%。 类脂性质的碳源类贮藏物 PHB于1929年被发现，至今已发现60属以上的 细菌能合成并贮藏。 无毒、可塑、易降解，被认为是生产医用塑料、 生物降解塑料的良好原料

②多糖类贮藏物 糖原粒 淀粉粒 在真细菌中以糖原为多 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。 (50第二大段) 有的细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色

②多糖类贮藏物 在真细菌中以糖原为多 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。 （50 第二大段） 淀粉粒 有的细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色。 糖原粒

③异染粒(metachromatic granules) 颗粒大小：0.51.0μm, 无机偏磷酸的聚合物， 般在含磷丰富的环境下形成， 功能：贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压

③异染粒(metachromatic granules) 颗粒大小：0.5～1.0μm， 无机偏磷酸的聚合物， 一般在含磷丰富的环境下形成， 功能：贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压

⑤硫粒(sulfur globules) 一 些化能自养菌通过氧化还原性的硫化物如HS，硫 代硫酸盐等产能。 环境中硫素丰富时，胞内以折光性很强的硫粒形式积 累硫元素。 环境中还原性硫缺乏时硫粒被细菌重新利用

⑤硫粒（sulfur globules） 一些化能自养菌通过氧化还原性的硫化物如H2S，硫 代硫酸盐等产能。 环境中硫素丰富时，胞内以折光性很强的硫粒形式积 累硫元素。 环境中还原性硫缺乏时硫粒被细菌重新利用

微生物储藏物的特点及生理功能： 不同微生物其储藏性内含物不同 (例如厌氧性梭状芽孢杆菌只含PB,大肠杆菌只 储藏糖原，但有些光合细菌二者兼有 微生物合理利用营养物质的一种调节方式 当环境中缺乏能源而碳源丰富时，细胞内就储藏较多 地些士人m 储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环 境的平衡，避免不适合的H,渗透压等的危害。 (例如羟基丁酸分子呈酸性，而当其聚合成聚-B羟 储厭物细成为膜骏是重要横唐线顏 细胞内中性环境，避免菌体内酸性增高。)

微生物储藏物的特点及生理功能： 不同微生物其储藏性内含物不同 （例如厌氧性梭状芽孢杆菌只含PHB，大肠杆菌只 储藏糖原，但有些光合细菌二者兼有） 微生物合理利用营养物质的一种调节方式 当环境中缺乏能源而碳源丰富时，细胞内就储藏较多 的碳源类内含物，甚至达到细胞干重的50%，如果把 这样的细胞移入有氮的培养基时，这些储藏物将被作 为碳源和能源而用于合成反应。 储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环 境的平衡，避免不适合的pH，渗透压等的危害。 （例如羟基丁酸分子呈酸性，而当其聚合成聚-β-羟 丁酸（ PHB）就成为中性脂肪酸了，这样便能维持 细胞内中性环境，避免菌体内酸性增高。） 储藏物在细菌细胞中大量积累，是重要的自然资源

磁小体(megnetosome) 趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目 不等的FO,颗粒，外有一层磷脂、蛋白或糖 蛋白膜包裹。 功能是导向作用，即借鞭毛游向对该菌最有利 的泥、水界面微氧环境处生活。 实用前景，包括生产磁性定向药物或抗体，以及 制造生物传感器等

3）磁小体(megnetosome) 趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目 不等的Fe3O4颗粒，外有一层磷脂、蛋白或糖 蛋白膜包裹。 功能是导向作用，即借鞭毛游向对该菌最有利 的泥、水界面微氧环境处生活。 实用前景，包括生产磁性定向药物或抗体，以及 制造生物传感器等

羧酶体(carboxysome) 些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物 其大小与噬菌体相仿，约10nm,内含1,5-二磷 酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的CO2固定中起 着关键作用

4）羧酶体(carboxysome) 一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物 其大小与噬菌体相仿，约10nm，内含1,5-二磷 酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的CO2固定中起 着关键作用

气泡(gas vocuoles) 许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的 充满气体的泡囊状内含物，大小为0.2 1.0μm×75nm,内由数排柱形小空泡组成，外有 2nm厚的蛋白质膜包裹。(P51第三段) 功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中 获取光能、O,和营养物质

5）气泡（gas vocuoles） 许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的 充满气体的泡囊状内含物，大小为0.2～ 1.0μm×75nm，内由数排柱形小空泡组成，外有 2nm厚的蛋白质膜包裹。（P 51 第三段） 功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中 获取光能、O2和营养物质