用塑料器m和外科用的手术针及缝线。PHB的结构〔其中的R一般大于10)是, 近年来,发现在许多细菌例如革兰氏阳性和阴性好氧蓝、光合厌氧细菌中,都存在PHB 类化合物,但结构稍有不同。这类化合物可共同称为聚羟链烷酸(polyhydroxyalk 如果R=CH,即为PHB。 ②异染粒(metachromatic):又称迂回体或转菌素,这是因其最早在h s(迁回螺菌)中发现之故。异染颗粒大小为0.5~Iμm,它是无机偏磷酸的聚合物,分子呈 状,值在2一10间.其功能也是贮藏磷元素和能量,并可降低湾透压。异染粒的化学结构 为 中 ③藻青素(cyanophycin)和藻青蛋白(phycocyanin,一种辅助光合色素):通常存在于蓝 细菌中,它们属于内源性的氮素贮裁物,同时还具有贮藏能源的作用。 藻考素呈颗粒状,由含精氨酸和天冬氢酸残基(1:1)的分枝多肽所构成,其分子量在 25000~125000范围内。例如,cindrica(柱形鱼是蓝)的藻青素具有以下的结构 NH NH NH co co co HN+- Ap-C0 ④羧化体(carboxys0me):在若干化能自养细菌中含有的多角形细胞内含物,称为羧化体 它的大小与噬蓝体相仿,约10nm,内含1,5二磷酸核酮糖羧化酶,在自养细菌的C0:司定 中起着关键的作用,在Thiobacilhs thoarus(拌镜硫杆菌)、不.erpitan(那不勒斯硫杆菌)、Bg (贝日阿托氏菌)和若干蓝细菌中都可以找到化体 ⑤气泡(gas vacuoles):在许多光合营养型无鞭毛运动的水生细菌的细胞内常含有为数众 多的充满气体的小泡囊,称为气泡,它由仅2m厚的蛋白质膜所包围,具有调节细胞比重以 使其漂浮在合适水层中的作用。具有气泡的蓝细菌如 (鱼腥蓝菌属)、Geoc(顶孢 蓝菌属)、Microeysis(微胞蓝属)和Oscillotoria(颤蓝菌属)的一些种,细菌如Halokaclerum (盐杆蓝属)、odm(暗网菌属)和do威oas(红假单胞菌属)的一些种等, (4)核质体() 核质体是原核生物所特有的无核膜结构的原始细胞核,又 29
称核区、拟核或核基因组等。外形多变,用Feulgen染色法染色后,可以见到县紫色的形状不 定的核质体。细菌的核质体是一个大型环状的双徒DNA分子,长度为0.25~3mm(例如E, ca的DNA长约1mm)。每个细胞所含的核质体数与其生长速度有关,一般为1~4个。少数 细菌有20~25个核质体,如 cm(褐球固氮菌)等。细除在染色体复制的 短时间内呈双倍体外,一般均为单倍体。核质体是负载细菌遵传信息的物质基础。 2.细黄细胞的特殊构造不是一切细薄都且右的细胞构浩,称特殊构浩,包括卖遵、魏 毛、菌毛和芽孢等。 (I)荚膜(capsule)在某些细菊细胞壁外存在着一层厚度不定的胶状物质,称为荚膜 根据其厚度的不同,常有不同的名称,例如微膜(microcapsule)、荚膜或粘液层(slim layer),有的细菌例如Zga(动胶菌属)的菌种会产生有一定形状的大形粘胶物,称为菌胶 团(z0ogea),它实质上是细菌群体的一个共同英膜,荚膜可通过离心而沉降(分层),而粘 液层则是扩散到培养基中的胞外多糖,通过离心无法使它沉降,有时甚至将培养容器倒登时, 培养液还是结成凝胶状。 用碳素显水进行负染色或用英膜染色法染色后,可在光学显微镜下清楚地观察到细菌的 荚膜的主要成分为多糖、多肽或蛋白质,尤以多德居多。现举例如下: :肠真状明申来菌等 杂多慵:几种链球密(如肺炎链球需) 英膜成分 多肽和多糖:巨大芽孢杆菌 DNA,几种盐杆曹(生长在亚适量盐浓度下时形成) 即使对具有荚膜的细菌来说,荚膜也不是它的必要细孢组分,用稀酸、稀碱或专一性的 酶来处理,都可去除细菌的英膜,但却对细菌无害。荚膜的功能主要有:①保护细菊免受干 旱报伤,对一些致病菌来说,喇可保护它们免受宿主白细胞的吞噬:②贮戴养料,以备营养 缺乏时重新利用:③堆积某些代谢废物;④通过荚膜或其有关构造可使菌体附着于适当的物 体表面,例如,引起潮齿的Strepococous(唾液链球菌)和8.mtas(变异链球菌)第 奶会分泌一种己插基转移酶,使蔗糖转变成果擦糖,它可使细菌粘附平歼齿表面,由细精发 酵糖类产生的乳酸累积后,腐蚀牙齿珐琅质表层,引起龋齿。某些水生丝状细菌的鞘衣状美 膜也有附普作用。 细菌的荚与生产实践有较密切的关系。人们可以从L derodes(肠膜状明申 珠笛)的关膜中提取葡聚糖以制备代血浆或葡聚糖凝胶试剂(如“Sephadex"):利用Xamm4 pst(甘蓝黑腐病黄单胞菌)的荚膜(粘液层)可提取胞外多糖一黄杆胶(xanthan,又 称黄原胶即X,图214),可用于石油开采中的钻井液添加剂,也可用于印染、食品等工业 中;此外,还可利用产生菌胶团的细菌分解和吸附有害物质的能力来进行污水处理。另一方 面,由于产荚漠细菌L.mes等的污染,常使精厂的糖液以及酒类、牛乳和面包等饮料 和食品发粘变质;由于某些致病菌产生厚实的荚膜而增强其对宿主的致病力;以及由于某些 链球菌的英膜物质粘附于牙齿上而使许多人发生严重的繭齿等,这些,都为人类带来不利的 30
CH,O CH. OH (乙酰甘深蒂) C00-M (葡幣酸) COO M OCH, OH CH,OH HO (甘篱塘-丙丽酸) 图214黄杆胶的分子结构(M+为+、K或分C+) 影响。 (2)鞭毛和紫毛 鞭毛(fle8ellum),某些细菌长在体表的长丝状、波曲的附属物,称为鞭毛,其数目为 至效十根,具有运动的功能。 要证明某一细菌是香存在着直径只有0.01~0.02m的鞭毛,最直接的当然是用电子成 微镜去观察,但在光学显微镜下,对经过用染料加粗后的鞭毛也可清楚地观察到:另外,在暗 野中,对水浸片或悬滴标本中运动着的细菌,也可根据其运动情况判断它们是否存在着鞭毛: 品后,在下试两种情祝下,只要任肉眼观宾也可初形判断某细第是否有龍毛存在:①在半固体 (含0.3一04%琼脂)直立柱中用穿刺接种法接种莱一细菌,经培养后,如果在其穿刺线周围 有呈混浊的扩散区,说明该潮具有运动能力,即可推测其存在着鞭毛,反之则无鞭毛;②根据某 菌在平板培养基上的菌落形状也可判断该菌是否存有鞭毛,一般地说,如果某菌产生的菌落形 状大而薄且不规则,边缘极不平整,说明该菌具有运动能力,反之,如果菌落十分圆整、边缘光 滑、相对较厚,则说明它是没有鞭毛的。 鞭毛的构造在革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌中是不相同的前者如B.贴,其鞭毛 基体(asabody)由四个盘状物构成,它们分别称为L环(连在细胞外壁层LPS部位)、P环 (连在内壁的肽聚糖部位)、S环(与周质空间相违)和M环(嵌入在细胞膜上)。四个环的中 央有鞭毛杆(o)串插着,在L环与P环间还有一个圆柱体构造。鞭毛杆的外侧连着一个 形鞘(hook),其上长有一条长约10~20um的鞭毛丝(位ament)。鞭毛丝一般由3股以螺旋方 式、平行方式或中间方式紧密结合在一起的模毛蛋白链组成。每一股链由许多球状的弹毛蛋 白亚基螺旋状排列而成。革兰氏阳性细菌例如ass(枯草杆菌)等的毛结构较为简 单,其基体仅由S和M两个环构成(图215)。 由图可见,原核生物的鞭毛结构是十分简单的。相比之下,真核生物的鞭毛结构却较复 31
2 内亚店亚 迎-、a细胞旗-om hhAanm (们)革兰氏阳性菌 (2)革兰氏阴性菌 517nm L 的形 毛丝 钩形帕 腹毛 22.5 (3)革兰氏阴性细菌鞭毛的细致构造 图公15苹兰氏阳性细的与男性细葛鞭毛的构童 杂,它们都是“9十2”型的,亦即具有9对外层微管和2根中央微管并有一外膜包裹著的复 杂鞭毛(图2-16)。 鞭毛在细胞表面的着生方式多样,主要有一端单毛菌(monotrichaete)、一端丛毛南 ((opotichte)、两端旋毛菌(amphitrichaete)和周毛菌(peritrichaete)等几种,现举例并表解 如下: 一恨:乱孤菌(m ,蛭弧菊(rio spp.),峡陷假单胞菌 一束:类光假单形菌(P.Gams)等 两端生{仁报:鼠攻格体 等 腋毛着 防案门民C,集 ,奇异变形杆(manr》等 侧生:反刍月形单胞装(时
体 鸿 @o母, 四网 中央徽管 图26真生物的9+2”型毛结构模式围(债切面 在各类细菌中,弧菌、螺菌和假单胞菌类普都长有鞭毛,在杆状的细菌中,有的有兼 毛,有的没有鞭毛,而在球状的细蓝中,则仅有个别属一一P©oes(动性球菌属)的细菌才 有鞭毛。 鞭毛具有很高的运动速度 般每秒可移动20一80um,例如 单胞菌)每秒可移动55,8m,是其体长的2030倍。 鞭毛在实践中的意义是作为蓝种分类鉴定中的重要指标 菌毛(plus或mri):菌毛(曾有纤毛、缘毛、伞毛、线毛或须毛等译名)是长在细菌 体表的一-种纤细(直径7-9m)、中空(直径2~2.5nm)、短直、数量较多(250~300根)的 蛋白质附属物,在革兰氏阴性细菌中较为常见。它的结构较鞭毛简单,功能是使细蕾较牢固 地粘连在物体(呼吸道、消化道、泌尿生殖道的粘膜)表面上。有菌毛者尤以革兰氏阴性致 病菌居多,例如eisseria gomorrkene(淋病奈氏球菌), 另一种特殊的菌毛称作性菌毛(sex pilus,F-pilus或sex fimbria)。它的性状介于鞭毛与上 还的普通菌毛间,即比菌毛稍长,每一个细胞有1~4根,其功能是在不同性别的菌株间传递 DNA片段,有的性苗毛还是RNA噬菌体的吸附受体。性苗毛一般多见于革兰氏阴性细菌中。 现把细蓝的鞭毛和菌毛的比较列入表2-3中, 表2-3细菌的限毛和腹毛的肚较 毛 项成大结教功 毛蛋白 目能 1一数百根 通过钩形第与细略骏内的能毛基体连被 午多杆蓝和少戴球菌 许多0一杆雷和笨菌 (3)芽孢(endospore,spore)某些细菌在其生长发育后期,可在细胞内形成一个圆形 或椭圆形的抗逆性休眠体,称为芽孢。由于每一细胞仅形成一个芽孢,故它无紫殖功能。 芽孢有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静水压等的能力。例如,Cd咖m (肉毒梭菌)在100℃佛水中,要经过5.0~9.5小时才被杀死,至121℃时,平均也要经10分 33