革兰氏阳性细菌和阴性细菌在细胞壁的结构和化学组成上有什么异同点?与此相关的主要特征是什么?
简述革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁的异同点
简述革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁的异同点一、相同点:
肽聚糖为革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁的共同成分。
二、不同点
1、细胞壁厚度
革兰阳性菌:20nm~80nm;革兰阴性菌:10nm~15nm。
2、肽聚糖层数
革兰阳性菌:可多达50层;革兰阴性菌:1~2层。
3、肽聚糖含量
革兰阳性菌:占细胞壁干重50~80%;革兰阴性菌:占细胞壁干重5~20%。
4、糖类含量
革兰阳性菌:约45%;革兰阴性菌:15~20%。
5、脂类含量
革兰阳性菌:1~4%;革兰阴性菌:11~22%。
6、磷壁酸
革兰阳性菌:有;革兰阴性菌:无。
7、外膜
革兰阳性菌:无;革兰阴性菌:有。
参考资料来源:百度百科--革兰氏阳性菌
参考资料来源:百度百科--革兰氏阴性菌
1、细胞壁厚度不同
G+细菌的细胞壁较厚,20~80nm。
G-细菌的细胞壁较薄,10~15nm。
2、化学组成不同
G+细菌:比较单一,只含有90%的肽聚糖和10%的磷壁酸;
G-细菌:化学成分中除含有肽聚糖以外,还含有一定量的类脂质和蛋白质等成分。
3、表面结构也显著不同
(1)肽聚糖:
①双糖单位相同
由N-乙酰葡萄糖胺(以G表示)和N-乙酰胞壁酸(以M表示其中是细菌中特有的一种糖类)。以-1,4糖苷键交替连接起来,构成肽聚糖骨架。
②短肽尾不同
在G+细菌如金黄色葡萄球菌中4个氨基酸是按L型与D型交替排列的方式连接而成的,即L-丙氨酸,D-谷氨酸,L-赖氨酸,D-丙氨酸。
在G-细菌如大肠杆菌中为L-丙氨酸,D-谷氨酸,m-DAP(内消旋二氨基庚二酸),D-丙氨酸。两者的差异主要在第3个氨基酸分子上。
③肽桥不同
在G+细菌如金黄色葡萄球菌中肽桥为甘氨酸五肽,这一肽桥的氨基端与甲肽尾中的第4个氨基酸的羧基相连接,而它的羧基端则与乙肽尾中的第3个氨基酸的氨基相连接,从而使前后两个肽聚糖单体交联起来形成网状结构;
在G-细菌如大肠杆菌中没有特殊的肽桥,其前后两个单体间的联系仅由甲肽尾的第4个氨基酸D-丙氨酸的羧基与乙肽尾第3个氨基酸m-DAP的氨基直接相连形成了较稀疏、机械强度较差的肽聚糖网套。所知的肽聚糖有100多种,而不同种类的区别主要表现在肽桥的不同。
(2)磷壁酸:
磷壁酸又称垣酸,是G+细菌细胞壁所特有的成分。主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。根据结合部位不同可分为两种类型:壁磷壁酸和膜磷壁酸。
(3)外膜:
也称外壁,是G-细菌所特有的结构。它位于细胞壁的最外层,厚18~20nm。由脂多糖、磷脂双分子层与脂蛋白组成。外膜的内层是脂蛋白,连接着磷脂双分子层与肽聚糖层;中间是磷脂双分子层,它与细胞膜的脂双层非常相似,只是其中插有跨膜的孔蛋白;日夏养花网外层是脂多糖。
参考资料来源:百度百科-细菌细胞壁
革兰氏阳性细菌和阴性细菌的细胞壁在化学组成上有什么异同
细胞壁较厚,约20~80mm.肽聚糖含量丰富,有15~50层,每层厚度1nm,约占细胞壁干重的50~80%.此外尚有大量特殊组份磷壁酸(Teichoic
acid).磷壁酸是由核糖醇(Ribitol)或甘油(Glyocerol)残基经由磷酸二键互相连接而成的多聚物.磷壁酸分壁磷壁酸(Wall
teichoic
acid)和膜磷壁酸(Membrane
teichoic
acid)两种,前者和细胞壁中肽聚糖的N-乙酰胞壁酸连结,膜磷壁酸又称脂磷壁酸(Lipteichoic
acid)和细胞膜连结,另一端均游离于细胞壁外.磷壁酸抗原性很强,是革兰氏阳性菌的重要表面抗原;在调节离子通过粘肽层中起作用;也可能与某些酶的活性有关;某些细菌的磷壁酸,能粘附在人类细胞表面,其作用类似菌毛,可能与致病性有关.此外,某些革兰氏阳性菌细胞壁表面还有一些特殊的表面蛋白,如A蛋白等,都与致病有关.
革兰氏阴性菌细胞壁特殊组份
细胞壁较薄,约10~15nm,有1~2层肽聚糖外,约占细胞壁干重的5~20%.结构比较复杂.尚有特殊组份外膜层位于细胞壁肽聚糖层的外侧,包括脂多糖、脂质双层、脂蛋白三部分.
脂蛋白(Lipoprotein)一端以蛋白质部分共价键连接于肽聚糖的四肽侧链上另一端以脂质部分经共价键连接于外膜的磷酸上.其功能是稳定外膜并将之固定于肽聚糖层.
脂质双层
是革兰阴性菌细胞壁的主要结构,除了转运营养物质外,还有屏障作用,能阻止多种物质透过,抵抗许多化学药物的作用,所以革兰氏阴性菌对溶菌酶、青霉素等比革兰氏阳性具有较大的抵抗力.一些化学物质如乙二胺四乙酸(EDTA)与2%十二烷基硫酸钠(SDS)或45%酚水溶液可以将外膜除去,而留下坚韧的肽聚糖层.此外,外膜蛋白质还可作为某些噬菌体和性菌毛的受体.
脂多糖(Lipopolysacchride,LPS)由脂质双层向细胞外伸出,包括类脂A、核心多糖、特异性多糖三个组成部分,习惯上将脂多糖称为细菌内毒素.
①类脂A:为一种糖磷脂,是由焦磷酸键联结的氨基葡萄糖聚二糖链,其上结合有各种长链脂肪酸.它是脂多糖的毒性部分及主要成份.为革兰氏阴性菌的致病物质.无种属特异性,各种革兰氏阴性菌内毒性引起的毒性作用都大致相同.
②核心多糖:位于类脂A的外层,由已糖、瘐糖、2-酮基—3—脱氧辛酸(KDO)、磷酸乙醇胺等组成.经KDO与类质Ahttp://www.rixia.cc共价联结.核心多糖具有属特异性,同一属细菌的核心多糖相同.
③特异性多糖:在脂多糖的最外层,是由数个至数十个低聚糖(3~5单糖)重复单位所构成的多糖链.革兰氏阴性菌的菌体抗原(O抗原)就是特异多糖.各种不同的革兰氏阴性菌的特异性多糖种类及排列顺序各不相同,从而决定了细菌抗的特异性.
革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构显著不同,导致这两类细菌在染色性、抗原性、毒性、对某些药物的敏感性等方面的很大差异
革兰氏阴性菌细胞壁特殊组份细胞壁较薄,约10~15nm,有1~2层肽聚糖外,约占细胞壁干重的5~20%。结构比较复杂。尚有特殊组份外膜层位于细胞壁肽聚糖层的外侧,包括脂多糖、脂质双层、脂蛋白三部分。
脂蛋白(lipoprotein)一端以蛋白质部分共价键连接于肽聚糖的四肽侧链上另一端以脂质部分经共价键连接于外膜的磷酸上。其功能是稳定外膜并将之固定于肽聚糖层。
脂质双层是革兰阴性菌细胞壁的主要结构,除了转运营养物质外,还有屏障作用,能阻止多种物质透过,抵抗许多化学药物的作用,所以革兰氏阴性菌对溶菌酶、青霉素等比革兰氏阳性具有较大的抵抗力。一些化学物质如乙二胺四乙酸(edta)与2%十二烷基硫酸钠(sds)或45%酚水溶液可以将外膜除去,而留下坚韧的肽聚糖层。此外,外膜蛋白质还可作为某些噬菌体和性菌毛的受体日夏养花网。
脂多糖(lipopolysacchride,lps)由脂质双层向细胞外伸出,包括类脂a、核心多糖、特异性多糖三个组成部分,习惯上将脂多糖称为细菌内毒素。
①类脂a:为一种糖磷脂,是由焦磷酸键联结的氨基葡萄糖聚二糖链,其上结合有各种长链脂肪酸。它是脂多糖的毒性部分及主要成份。为革兰氏阴性菌的致病物质。无种属特异性,各种革兰氏阴性菌内毒性引起的毒性作用都大致相同。
②核心多糖:位于类脂a的外层,由已糖、瘐糖、2-酮基—3—脱氧辛酸(kdo)、磷酸乙www.rixia.cc醇胺等组成。经kdo与类质a共价联结。核心多糖具有属特异性,同一属细菌的核心多糖相同。
③特异性多糖:在脂多糖的最外层,是由数个至数十个低聚糖(3~5单糖)重复单位所构成的多糖链。革兰氏阴性菌的菌体抗原(o抗原)就是特异多糖。各种不同的革兰氏阴性菌的特异性多糖种类及排列顺序各不相同,从而决定了细菌抗的特异性。
革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构显著不同,导致这两类细菌在染色性、抗原性、毒性、对某些药物的敏感性等方面的很大差异。
革兰氏阳性菌跟阴性菌在细胞壁结构有什么异同
革兰氏阳性菌:肽聚糖(基本结构),包括聚糖骨架,四肽侧链,五肽交联桥
磷壁酸(特殊成份),包括膜磷壁酸,壁磷壁酸
表面蛋白(特殊成分),包括SPA,M蛋白
革兰氏阴性菌:肽聚糖(基本结构),包括聚糖骨架,四肽侧链
外膜(特殊成分),包括脂蛋白,脂质双层,脂多糖
大部分同学对这点不是非常理解,有点模糊,我现在总结一下他们的区别
1、革兰氏阳性菌的细胞壁要比革兰氏阴性菌的细胞壁厚
2、革兰氏阳性菌的肽聚糖含量要比革兰氏阴性多很多
3、革兰氏阴性菌的脂肪层反而比革兰氏阳性菌多
基于以上几点,革兰氏阴性菌一脱日夏养花网色,因为其壁薄,肽聚糖含量少而结构疏松,再加上脂肪多酒精溶解使它更通透,故革兰氏阴性菌体内留步住结晶紫而被后面的番红染色。
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