微生物学思考题答案(2)

肽聚糖单体包括三种成分：双糖单位，短肽链（一般为四肽），肽桥。

6、为什么细菌细胞壁的坚硬层称为肽聚糖？肽聚糖结构的细胞壁坚硬性的化学原因是什么？

细菌细胞壁中的一层坚硬层是一种多糖类物质。这种物质由两种糖衍生物，即N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸及少量特殊氨基酸组成。这些组分连接而形成重复结构，因而称肽聚糖。

肽聚糖的基本结构是一个围绕细胞的一个接一个肽聚糖链形成的

片状结构，由肽聚糖联形成的片层与氨基酸形成的四肽交联联结起来。聚糖链中连接糖分子的糖苷建非常强，这些链被氨基酸交联起来时，肽聚糖结构的全部力量显现出来，交联连接越完全刚性越强。

7、构成革兰氏阴性菌的LPS层的组分有哪些？

LPS是革兰氏阴性菌细胞壁外膜中的脂多糖层的简称。是一种脂多糖复合物。LPS中的多糖部分由两部分组成：核心多糖和O-特异侧链。LPS中的脂类部分指的是类脂A。

8、孔蛋白的功能是什么？位于革兰氏阴性菌的细胞壁的何处？ 孔蛋白的功能是作为一个通道，使亲水性的低分子质量物质得以进出。包括特异性和非特异性两类。非特异性孔蛋白形成“充水”的通道，任何小分子物质都可以通过。特异性孔蛋白含有一种或一群结构相关物质的特异性结合位点。

孔蛋白位于革兰氏阴性菌的细胞壁的外膜中。

9、细胞的什么组分具有内毒素的特性？

细菌细胞壁脂多糖层的部分尤其是类脂A具有内毒素特性。

10、为什么乙醇很容易使革兰氏阴性菌脱色，而革兰氏阳性菌不行？ 革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁结构上的差异被认为在革兰氏染色反应中有所不同。革兰氏染色中，细胞内形成一种不溶性的结晶紫-碘复合物，这种复合物可以用乙醇从革兰氏阴性菌中抽提出来，但不能从革兰氏阳性菌中抽提出来。因为，革兰氏阳性菌有由几层肽聚糖形成的很厚的细胞壁，能被乙醇脱水，导致闭上小孔更小甚至关闭，从而阻止了不溶性结晶紫-碘复合物从细胞中逸出。相反，革兰

氏阴性菌中乙醇很容易渗入富含脂质的外膜，将结晶紫-碘复合物从细胞中抽提出来。

11、没有细胞壁的细胞如何生活？

它们或是具有独特的坚韧的膜（某些支原体的细胞膜中含有固醇），或是因为它们生活在具有等渗保护性的生境中。

12、为什么蔗糖能够稳定被溶菌酶溶解的细菌细胞？

蔗糖不能渗入细胞中，将其加入到细胞悬液中，使细胞内外溶质的浓度保持平衡。溶菌酶仍能消化肽聚糖，但水不能进入细胞，裂解不会发生。

13、一句话解释为什么离子型分子不易通过细胞膜？

细胞质膜内部的疏水性使它形成了一层紧密的扩散屏障。一些小的疏水性分子可以通过扩散穿过膜，但亲水性的带电荷分子（离子）不能通过，必须经过特殊的运输过程。

14、一句话描述单位膜的结构。

由磷脂双分子层组成，蛋白质嵌入其中。（因为每个磷脂分子形成半个“单位”而得名。）

15、什么是古生菌？主要有哪些类群？

古生菌是一群具有独特基因结构或系统发育生物大分子序列的单细胞生物，主要包括一些独特生态类型的原核生物。

主要类群包括：极端嗜盐古生菌、产甲烷古生菌、极端嗜热古生菌、无细胞壁的古生菌-热原体属。

16、古生菌在细胞壁与细胞膜方面的特征。

古菌的细胞壁成分包括假肽聚糖（与肽聚糖结构类似）、独特的多糖、硫酸化多糖、糖蛋白、蛋白质。古菌的细胞膜主要由磷脂组成，但是具有多样性，亲水头与疏水尾间通过醚键而不是酯键相连，还存在着独特的单分子层膜或单、双分子层混合膜，而真细菌或真核生物的细胞质膜都是双分子层。

17、细菌会形成什么形式的细胞质内含物？

主要有两大类：颗粒性内含物和囊状内含物。其中颗粒性内含物没有被膜包裹，内含物质地致密，在细胞质中不易溶解。如糖原颗粒、聚磷酸盐颗粒（异染粒）、硫粒。囊状内含物是指其外具有特别的膜包围而形成的。如聚β-羟丁酸颗粒、磁小体等。

17、PHB和磁小体的组成及功能是什么？

PHB是聚β-羟丁酸颗粒的简称，化学成分是脂类，功能是作为碳源或能量的储存物。

磁小体是细胞内Fe3O4颗粒。赋予细胞两极磁性，使其对磁场有反应，推测可能是引导细菌向沉积物移动，那里的O2水平较低。

18、气泡的特点及功能。

气泡是由蛋白质构成的纺锤型的富含气体的结构，中空且有硬度。不透水和溶质，但对大多数气体来说是可透的。因为允许气体自由透过，所以气泡内的气体组分和压力与悬浮物的气体是一样的，并且因为气泡的密度仅为细胞的5-20%，所以气泡的存在降低了细胞的密度，从而增加了浮力。这种运动策略特别是对水生光养生物有利，因为它使生物垂直调整在水中的位置，找到最适于光合作用的光照强

度。

19、在什么条件下会生成PHA或糖原？

当环境中碳源过剩时生成PHA或糖原。

20、为什么革兰氏阳性菌不能像化能无机营养型的硫氧化菌一样积累硫？

元素硫是以硫小体的形式储存在细胞壁周质中，而不是细胞质中。革兰氏阴性菌细胞壁中具有周质，化能无机营养型硫氧化菌属于革兰氏阴性菌，革兰氏阳性菌细胞壁中没有周质结构，因而无法积累硫。

21、什么是DAP？存在于细菌的何种结构中？具有何种功能？

吡啶二羧酸，简称DAP，是细菌内生孢子（芽孢）中特有的物质。芽孢中富含钙离子，多数钙离子与吡啶二羧酸结合，形成吡啶二羧酸钙复合物。该复合物的作用是降低内生孢子中水的利用率，降低核心含水量，从而大大增加内生孢子的抗热性。

22、什么是SASP？功能是什么？

SASP是小酸溶性芽孢蛋白。在芽孢形成过程中产生。

功能有两种：一是通过与核心DNA紧密结合，保护其免受紫外辐射、脱水及干热的损害。二是还可作为内生芽孢形成新营养细胞生长的碳源和能源。

23、简述芽孢和营养细胞在结构、化学组成和抵抗极端环境条件的能力有何不同。

芽孢是使某些细菌产生的一种高抗性分化的细胞。与细菌营养细胞在结构、化学组成和抗性方面有明显不同。

结构上比营养细胞更复杂，具有许多层。与营养细胞在结构上的不同之处主要在核壁之外的层次结构。最外层称为孢外壁，由一薄层蛋白质覆盖。其内是芽孢衣，由多层芽孢特异性蛋白组成。芽孢衣下面是皮层，由松弛的交联肽聚糖构成。皮层之内是核心，含有核壁、细胞质、拟核、核糖体和其他细胞必需物质。

化学组成上，有一种芽孢特有的物质，称为吡啶二羧酸，它可与芽孢中富含的大量钙离子结合，形成吡啶二羧酸钙，与芽孢耐热性有关。另一种特殊的物质是小酸溶性芽孢蛋白（SASP）。可与核心DNA结合，保护其免受紫外辐射、脱水及干热的损害。二是还可作为内生芽孢形成新营养细胞生长的碳源和能源。

细菌芽孢在抗热程度上是非常突出的，即使高压灭菌在121℃下可杀死有内生孢子的大多数，但有些高抗热性的细菌的内生孢子可在高达150℃下生存。对其他有害因素，如干旱、紫外辐射、强酸或强碱及化学消毒剂均有很强抗性，因而它可保持一段相当长的休眠期。

24、说明细菌鞭毛的结构与运动方式。

细菌鞭毛结构主要包括三部分：基体、鞭毛钩、鞭毛丝。

每根鞭毛都是由鞭毛蛋白构成，通过鞭毛钩与基体相连。基体是由一组环围绕着一条中心杆或轴组成。革兰氏阴性菌一对嵌入细胞膜的环（S-M环），另一对环与细胞壁上的肽聚糖（P环）和脂多糖层（L环）相连。革兰氏阳性菌只有相互分离的S环和M环。 运动方式：旋转式