文档介绍：细菌细胞壁的组成结构
细胞壁的观察方法:
①质壁分离+染色
②电镜观察
G+与Gˉ细菌cw的模式结
构
★共有组分—肽聚糖
★特有组分— G+ 磷壁酸
Gˉ脂多糖
细胞壁是位于菌体的外层,内侧紧贴细胞膜的一层无色透明,坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占细胞干重的10%—25%。
细胞壁是位于菌体的外层,内侧紧贴细胞膜的一层无色透明,坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占细胞干重的10%—25%。
概念: 肽聚糖是由N—乙酰胞壁酸(NAM)和N—乙酰葡糖***(NAG)以及短肽链(主要是四肽)组成的亚单位聚合而成的大分子聚合物。
(1)细胞壁的基本骨架——肽聚糖(共有成分) 肽聚糖网格状结构
﹙2﹚G+菌的细胞壁
肽聚糖(peptidoglycan):
磷壁酸(teichoic acid)
细胞壁厚度较厚,20~30nm 细胞壁分层不分层
肽聚糖含量含量高(30-70) 肽聚糖层数层数多
交联度交联度高
磷壁酸有
脂多糖无
DAP 无
肽聚糖:含量高,占壁重的30~70% ;不同菌种中肽聚糖(肽链)组分不同,具重要分类意义◆革兰氏阳性细菌肽聚糖(peptidoglycan)的结构
()us aureus为代表。肽聚糖层厚度为20~80nm,由约40层网状分子组成。网状的肽聚糖大分子是由大量小分子单体聚合而成的。每一肽聚糖单体含有三个组成部分:
a) 双糖单位,N-乙酰葡萄糖***与N-乙酰胞壁酸分子通过B-1,4-糖苷键连接而成;
b) 短肽尾,由四个氨基酸连起来的短肽连接在N-乙酰胞壁酸分子上。这四个氨基酸是L-丙氨酸-D-谷氨酸-L-赖氨酸-D-丙氨酸;
c) 肽桥,S. Aureus的肽桥为甘氨酸五肽。肽桥的氨基端与前一肽聚糖链中一个肽尾的第四氨基酸——D-丙氨酸的羧基相连接,而它的羧基端则与相邻的肽聚糖链中一个肽尾的第三氨基酸——碱性氨基酸L-赖氨酸的氨基相连接,从而使前后两个肽聚糖链交联起来。溶菌酶:A. Fleming
,1922年发现,存在于卵清、人的泪液和鼻涕、部分细菌和噬菌体内,能有效地水解细菌肽聚糖,作用于肽聚糖骨架上的N-乙酰胞壁酸的C1与N-乙酰葡糖***C4之间的B-1,4-糖苷键。
Gram positive cells have only two layers, the cytoplasmic membrane and a THICK LAYER of peptidoglycan as the ponent.
磷壁酸teichoic acid(垣酸)
占壁干重40~50%。是以磷酸多元醇分子的重复结构单位为主链(骨架)的阴离子多聚物。在多数情况下,磷壁酸分子中的磷酸多元醇是磷酸甘油,或磷酸核糖醇,因此,根据主链组成不同可以将磷壁酸分为两大类:
磷酸甘油型磷壁酸
核糖醇型磷壁酸
★)为革兰氏阳性细菌特有。有两种类型:
a) 壁磷壁酸,与肽聚糖分子之间发生共价结合,可以用稀酸或稀碱提取,含量可达细胞壁重量的50%(细胞干重的10%),含量多少与培养基成分密切相关;
b) 膜磷壁酸(即脂磷壁酸),有甘油磷酸链分子与细胞膜上的磷脂进行共价结合后形成的,其含量与培养条件关系不大,可以用45%热酚水提取,也可以用热水从脱脂的冻干细菌中提取。
磷壁酸的结构主要有甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸等物种类型,甘油磷壁酸,存在于Lactobacillus casei(干酪乳杆菌)等细菌中,us aureus和Bacillus(芽孢杆菌属)等细菌中。一般一种菌含有一种磷壁。
根据结合部位的不同分为:
壁磷壁酸:含量多,通过共价键与肽聚糖分子结合,并延伸到肽聚糖分子表面, 带有负电荷。
膜磷壁酸:与菌细胞原生质膜的脂类结合。
磷壁酸首先是在细胞壁中发现的,近年来还发现在细胞质膜也存在有磷壁酸,所以后者又成为膜磷壁酸
磷壁酸的功能
①协助肽聚糖加固细胞壁;
②增强细胞膜的稳定性;
③提高膜结合酶的能力(使细胞壁形成负电荷环境,以利于吸附镁离子,维持酶活)
④构成噬菌体的吸附位点;
⑤形成表面抗原决定簇的主要成分。
⑥保证革兰氏阳性致病菌(如A族链球菌)与其寄主间的粘连
磷壁酸的主要生理功能:
a) 带负电荷,可与环境中Mg++等阳离子结合,提高这些离子的浓度,以保证细胞膜上一些合成酶维持高活性的需要;
b) 保证革兰氏阳性致病菌(如A族链球菌)与其寄主间的粘连(主要为膜磷壁酸); c) 赋予革兰氏阳性菌以特异的表面抗原;
d) 提供某些噬菌体以特异的吸附受体。
3﹚G-的细胞壁
细胞壁厚度较薄1