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中級(jí)會(huì)員 | 第17年

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原核細(xì)胞的種類與繁衍

時(shí)間:2022/8/18閱讀:1731
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原核細(xì)胞(prokaryotic cell)是組成原核生物細(xì)胞,。這類細(xì)胞主要特征是沒有以核膜為界的細(xì)胞核, 也沒有核仁,, 只有擬核,。進(jìn)化地位較低。細(xì)胞器只有核糖體,,有細(xì)胞膜,,成分與真核細(xì)胞不同。細(xì)胞較小,,沒有成型的細(xì)胞核,,沒有染色體,DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合,。 

細(xì)胞種類

原核生物(prokaryote)是以原核細(xì)胞構(gòu)成的,,均為單細(xì)胞生物,通常稱為細(xì)菌(bacterium),。

根據(jù)外表特征,,可把原核生物粗分為“三菌三體"6種類型,即細(xì)菌(狹義的),、放線菌,、藍(lán)細(xì)菌、支原體,、立克次氏體和衣原體,。
細(xì)菌
是在自然界分布最.廣、個(gè)體數(shù)量最多的有機(jī)體,,是大自然物質(zhì)循環(huán)的主要參與者。細(xì)菌主要由細(xì)胞壁,、細(xì)胞膜,、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)體等部分組成,,有的細(xì)菌還有莢膜,、鞭毛、菌毛等特殊結(jié)構(gòu),。絕大多數(shù)細(xì)菌的直徑大小在0.5-5微米之間,。可根據(jù)形狀分成三類:球菌,、桿菌和螺旋菌,。
放線菌微米
放線菌是具有菌絲、以孢子進(jìn)行繁殖,、革蘭氏染色陽(yáng)性的一類原核微生物,。因其具有分枝狀菌絲,、菌落形態(tài)與霉菌相似,過去曾認(rèn)為放線菌是"介于細(xì)菌與真菌之間的微生物",。然而,,用近代生物學(xué)技術(shù)所進(jìn)行的研究結(jié)果表明,放線菌實(shí)際上是屬于細(xì)菌范疇內(nèi)的原核微生物,,只不過其細(xì)胞形態(tài)為分枝狀菌絲,。從系統(tǒng)發(fā)育上看,放線菌(除高溫放線菌外)與全部G+細(xì)菌一起同屬于這一大分支中的高G+C/mol%群,。
藍(lán)藻
藍(lán)藻又稱藍(lán)細(xì)菌(cyanobacterium),,能進(jìn)行與高等植物類似的光合作用(以水為電子供體,放出氧氣),,與光合細(xì)菌的光合作用的機(jī)制不一樣,,因此被認(rèn)為是最.簡(jiǎn)單的植物。藍(lán)藻沒有葉綠體,,但含有藻藍(lán)素(呈藍(lán)色,,但含量少)和葉綠素(呈綠色并且含量多),是能夠進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)生物,。細(xì)菌中絕大多數(shù)種類是營(yíng)腐生或者寄生生活的一種生物,。藍(lán)藻和細(xì)菌中,都沒有成型的細(xì)胞核,。藍(lán)藻細(xì)胞遺傳信息載體與其它原核細(xì)胞一樣,,是一個(gè)環(huán)狀DNA分子,但遺傳信息量很大,,可與高等植物相比,。因?yàn)樗{(lán)藻細(xì)胞的體積比其它原核細(xì)胞大得多,直徑一般在10微米,,甚至可達(dá)70微米(顫藻),,所以肉眼不能看清藍(lán)藻細(xì)胞。藍(lán)藻屬單細(xì)胞生物,,有些藍(lán)藻經(jīng)常以絲狀的細(xì)胞群體存在,,如:屬藍(lán)藻門念珠藻類的發(fā)菜(nostoc commune var.flagtlliforme)就是藍(lán)藻的絲狀體;發(fā)菜生長(zhǎng)在西北草地和荒漠,,因?yàn)楹汀鞍l(fā)財(cái)"諧音,,所以被人爭(zhēng)相食用,現(xiàn)已被我國(guó)列為保護(hù)生物,;做綠肥的紅萍實(shí)際上是一種固氮藍(lán)藻與水生蕨類滿江紅的共生體,。藍(lán)球藻,念珠藻,顫藻,,發(fā)菜(細(xì)胞群體呈黑藍(lán)色)均屬于藍(lán)藻,,所以藍(lán)藻并不都是呈現(xiàn)綠色的。
支原體
支原體(mycoplasma)的大小通常為0.2-0.3微米,,是現(xiàn)認(rèn)為最小的細(xì)胞,,可通過濾菌器。無(wú)細(xì)胞壁,,不能維持固定的形態(tài)而呈現(xiàn)多形性,。細(xì)胞膜中膽固醇含量較多,約占36%,,這對(duì)保持細(xì)胞膜的完整性是必需的,,凡能作用于膽固醇的物質(zhì)(如二性霉.素B、皂素等)均可引起支原體膜的破壞而使支原體死亡,。
支原體基因組為一環(huán)狀雙鏈DNA,,分子量小(僅有大腸桿菌的五分之一),,合成與代謝很有限,。肺炎支原體的一端有一種特殊的末端結(jié)構(gòu)(terminal structure),能使支原體粘附于呼吸道粘膜上皮細(xì)胞表面,,與致病性有關(guān),。
衣原體和立克次氏體


衣原體(Chlamydia)很小,直徑200-500納米,,能通過細(xì)菌濾膜,。立克次氏體(Rickettsia)略大,大多不能通過濾菌膜,。它們都有DNA和RNA,,有革蘭氏陰性細(xì)菌特征的含肽聚糖的細(xì)胞壁,但酶系統(tǒng)不*,,必須在寄主細(xì)胞內(nèi)生活,,有攝能寄生物(energe parasite)之稱。
砂眼是衣原體引起的,,由于能形成包含體,,起初被認(rèn)為是大型病毒,,1956年,,中國(guó)著名微生物學(xué)家湯飛凡及其助手張曉樓等人首.次分離到沙眼的病原體
衣原體生活史特殊,具有感染力的個(gè)體稱為原體(elementory body),,體積小,,有堅(jiān)韌的細(xì)胞壁。在宿主細(xì)胞內(nèi),原體逐漸伸長(zhǎng),,形成無(wú)感染力的個(gè)體,,稱作始體(initial body),是一種薄壁的球狀細(xì)胞,,體積較大,,通過二等分裂的方式在宿主細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)微菌落,隨后大量的子細(xì)胞有分化為具有感染能力的原體,。立克次氏體也是專性細(xì)胞內(nèi)寄生的,,主要寄生于節(jié)肢動(dòng)物,有的會(huì)通過蚤,、虱,、蜱、螨傳入人體,、如斑疹傷寒,、戰(zhàn)壕熱。
美國(guó)醫(yī)生H.T.Richetts 1909年首.次發(fā)現(xiàn)它是落基山斑疹傷寒的病原體,,并于1910年?duì)奚诖瞬?,故后人稱這類病原體為立克次氏體。與衣原體的不同處在于其細(xì)胞較大,,無(wú)濾過性,,合成能力較強(qiáng),且不形成包涵體,。

繁殖

細(xì)菌以一分為二的方式繁殖,,某些細(xì)菌處于不利的環(huán)境,或耗盡營(yíng)養(yǎng)時(shí),,形成內(nèi)生孢子,,又稱芽孢,是對(duì)不良環(huán)境有強(qiáng)抵抗力的休眠體,,由于芽胞在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)形成,,故常稱為內(nèi)生孢子。

芽孢的生命力非常頑強(qiáng),,有些湖底沉積土中的芽孢桿菌經(jīng)500-1000年后仍有活力,,肉毒梭菌的芽孢在pH7.0時(shí)能耐受100℃煮沸5-9.5小時(shí)。芽孢由內(nèi)及外有以下幾部分組成:
1.芽孢原生質(zhì)(spore protoplast):核心(core)含濃縮的原生質(zhì),。
2.內(nèi)膜(inner membrane):由原來(lái)繁殖型細(xì)菌的細(xì)胞膜形成,,包圍芽孢原生質(zhì)。
3.芽孢壁(spore wall):由繁殖型細(xì)菌的肽聚糖組成,,包圍內(nèi)膜,。發(fā)芽后成為細(xì)菌的細(xì)胞壁,。
4.皮質(zhì)(cortex):是芽孢包膜中最厚的一層,由肽聚糖組成,,但結(jié)構(gòu)不同于細(xì)胞壁的肽聚糖,,交聯(lián)少,多糖支架中為胞壁酐而不是胞壁酸,,四肽側(cè)鏈由L-Ala組成,。
5.外膜(outer membrane):也是由細(xì)菌細(xì)胞膜形成的。
6.外殼qiao(coat):芽孢外殼,,質(zhì)地堅(jiān)韌致密,,由類角蛋白(keratinlike protein)組成,含有大量二硫健,,具有疏水性特征,。
7.外壁(exosporium):芽孢外衣,是芽孢的最外層,,由脂蛋白及碳水化合物(糖類)組成,,結(jié)構(gòu)疏松。


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