蝉翼表面结构对细菌细胞作用的理论研究

实验研究发现鸣蝉(Psaltoda claripennis)蝉翼表面特殊的纳米结构可以有效杀死某些附着在其表面的细菌,而且,这种杀菌过程完全是一种物理效应,并不涉及任何化学反应。蝉翼这种特殊的抗菌能力为研制新型抗菌材料提供了依据。作者由蝉翼表面纳米结构对细菌细胞壁形态的影响,提出了一种解释细菌细胞壁在蝉翼表面机械性破裂机制的弹性力学模型。模型中,由细菌细胞壁的拉伸度来确定蝉翼表面纳米结构对细菌细胞壁的影响。分别对革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁在蝉翼表面上的拉伸度进行计算。结果表明,不同强度的细菌细胞壁在蝉翼表面纳米结构上发生的拉伸形变有明显差异,绝大部分革兰氏阴性细菌细胞壁拉伸度超过其承受能力,可发生机械性破裂。     

细菌细胞壁结构物质的生物合成

肽聚糖、磷壁酸、脂多糖是细菌细胞壁的主要结构物质,了解这些物质的合成过程,对于阐明细胞壁与细胞膜之间的关系,阐明某些抗生素的作用机制等具有重要意义。本文简要介绍上述几种物质生物合成过程以及某些抗生素对肽聚糖合成的影响。     

细菌细胞壁合成抑制剂的作用与筛选

细菌细胞含有细胞壁,人和动物的细胞没有细胞壁,做对细菌细胞壁,的生物合成有专一抑制作用的抗生素,对人与动物细胞基本上不起作用,以致于不显示或较少显示毒性。这种高效低毒的抗生素是人们追求的目标,长期以来为研究人员所重视。现在,大家已经了解细菌细胞壁的结构与部分细胞壁合成抑制剂的作用机制,在此基础上,人们设计了一些细胞壁抑制剂筛选模型,以便寻找新的细菌细胞壁合成抑制剂。现将     

细菌细胞壁构造的教学

细菌的细胞壁位于细菌细胞的表面,是一层较为坚韧、略带弹性的结构,它除具有保护细胞、维持细胞外形和对大分子的运输具有选择性等作用外,还为细菌鞭毛提供可靠的支点,并和细菌的抗原性、致病性、对噬菌体的敏感性以及与几种重要抗生素的抑菌机制密切有关。因此细菌细胞壁的教学在微生物学教学中占有重要的地位。1应用比较的方法讲解肽聚糖的结构肽聚糖（peptidoglycan）肽聚糖是细菌等原核生物所特有的成分,占细胞壁物质总量的40～90％。它由聚糖链、短肽和肽桥三部分组成[1]。通过比较金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）和大肠…     

细菌的超微结构

细菌是原核细胞,通常认为它无细胞的复杂分化。用电子显微镜观察,已报道的细菌超微结构有细胞壁、胞浆膜、鞭毛、纤毛、荚膜、核糖核蛋白颗粒、中膜小体、核区、芽胞等。可是最近我们通过电子显微镜在细菌细胞中还观察到一些真核细胞才有的细胞器,如微管、微丝、板层样结构等,现分述如下: 1.细胞壁是一个围绕菌体的致密结构,与保持细菌的固有形态及通透性有关。用电子显微镜观察发现,不同类型的细菌其细胞壁有明显差别。革兰氏阳性菌的细胞壁层次不清,厚150A左右。革兰氏阴性菌的细胞壁通常由2—3个电子致密层组成,厚100A左右。而我们在牛型布鲁氏菌A_4菌株、鼠伤寒沙门氏菌TA100株、酵米面黄杆菌Co33株观察到细胞壁有3—4个电子致密层组成。(图6)(本文图均见封三)     

细菌细胞壁生长调控机制研究进展

在细菌生长过程中,细胞壁起到维持细胞形状和完整性,抵抗内部膨胀压的作用。细胞壁的合成、分裂、再生、循环再利用等与细菌自身生长繁殖和应对环境压力息息相关。目前,细胞壁生长机理,细菌如何调控细胞壁生长及如何与其他细胞过程相协调的机制尚未研究清楚。细胞壁调控机制的解析对了解细菌细胞壁功能、确定药物的作用方式和发展新一代的治疗方法至关重要。对细菌调控细胞壁生长机制的国外研究进展进行了概述,重点阐述了支架蛋白、转录因子、非编码小RNA及蛋白相互作用调控细胞壁的合成、细胞分裂、压力响应的机制,总结了细胞壁调控机制在抗菌药物研发中的应用,并对未来的研究方向进行了展望。     

死细菌和活细菌的细胞壁对溶菌酶敏感性的比较观察

研究了溶菌酶对溶表微球菌和枯草芽孢杆菌死细菌和活细菌的细胞、以及制备的细胞壁的作用。讨论了所制备的细胞壁纯净度的测定方法。由衍射图谱所示明的“指纹”证实了细胞壁结构的不均一性。还讨论了偏光显微镜用于鉴定细胞壁特征的局限性和用处。扫描电镜照片为追索三氯乙酸处理后的细胞干粉对溶菌酶敏感性较低的原因提供了线索。     

细菌中D-氨基酸生物合成及调控作用研究进展

细菌中普遍存在L/D型氨基酸,与L-氨基酸(L-AAs)不同,D-氨基酸(D-AAs)不参与蛋白质合成,而与细胞壁肽聚糖的合成有关,直接影响细菌细胞壁的形状、数量和强度。D-AAs在细菌表征、药物抑菌性、靶标确定等方面具有重要的作用。目前,外源添加D-AAs参与肽聚糖合成的机制已有一些研究进展,其荧光衍生物已应用于细菌可视化,特异性探测细胞壁形成/重塑、细菌生长和细胞形态。但D-AAs如何影响细菌生长及其抗逆性的机制尚未研究清楚。对D-AAs的研究现状进行综述,重点介绍D-AAs在细菌中的生物合成机制和参与细胞壁合成的机制、非典型DAAs对细菌的调控以及在细菌可视化中的应用,并对D-AAs未来研究方向进行了展望。     

甲烷氧化细菌的电子显微镜观察

采用冷冻蚀刻、超薄切片和负染色电镜技术,对 Methylomonas sp. 761M和Methylosinus sp．81Z两抹甲烷氧化细菌的细微结构进行了观察。在冷冻蚀刻中,缅胞从质膜和细胞壁外膜的中央劈开,暴露出四个断裂面。各个断面的结构有所不同,显示出颗粒、小杆、乳状突起、小坑和光滑区等结构。冷冻蚀刻揭示的多层结构,与超薄切片和负染色观察结果一致。此外,对甲烷氧化细菌细胞壁表面图案,细胞内膜结构进行了观察。     

家蝇幼虫抗菌肽MDL-2对细菌细胞渗透性及代谢功能影响

研究了家蝇幼虫抗菌肽MDL-2与细菌相互作用时,抗菌肤MDL-2对细菌细胞壁的溶解作用、细胞膜渗透性和代谢的影响.抗菌肽MDL-2在抗菌过程中首先与细菌的细胞壁相互作用,使其破裂,抗菌肽对革兰氏阴性细菌大肠杆菌细胞壁的作用有浓度依赖性,而对革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌MDL-2在较低的浓度时即可发生细胞壁破坏作用;抗菌...     

几种没有细胞壁结构的原核微生物

几种没有细胞壁结构的原核微生物陈宏伟（黑龙江省克山师范专科学校生物系１６１６０１）朱蕴兰（黑龙江省克山师范专科学校附中１６１６０４）原核生物细胞壁对其形态和生命活动是有一定意义的。原核生物均具有细胞壁,一型细菌类菌体、枝原体及类菌枝原质体是原核微生物...     

镧和铈对蜡状芽孢杆菌抗性、生长及胞内核酸的影响

【目的】研究稀土元素对细菌生理效应的影响及机理。【方法】用抑菌圈法和光电比浊法测定了硝酸镧和硝酸铈对蜡状芽孢杆菌抗性及生长的影响, 并用傅立叶变换红外光谱和荧光分光光度法研究了细菌细胞壁及胞内DNA的结构。【结果】40?50 mg/L硝酸镧增强了细菌对9%石炭酸, 0.135%升汞, 8×105 U/mL青霉素的抗性; 40?50 mg/L硝酸铈增强了细菌对9%石炭酸, 0.135%升汞, 8×105 U/mL青霉素和75%次氯酸钠的抗性; 稀土元素会加快蜡状芽孢杆菌生长和繁殖速度, 同时高浓度稀土元素的促进作用要比低浓度时更明显, 表明稀土元素可以刺激细菌繁殖; 红外光谱表明稀土元素会影响细菌细胞壁肽聚糖结构, 荧光分光光度法结果显示稀土元素会影响细菌胞内DNA的结构。【结论】细菌抗性的改变可能与细胞壁肽聚糖结构受到影响有关; 稀土元素对DNA的影响可能是抗性和生长受到影响的根本原因。     

细菌表面S-层的结构及其功能和应用前景

细菌的细胞外壁一般由细胞壁和细胞膜组成,除此之外,在许多古细菌和真细菌中还有一层表面结构,称为表面层(Surface layers)或称为S-层(S-layers),它们是由蛋白质组成的晶格状结构,位于细胞壁或细胞膜外层,是生物进化过程中最简单的一种生物膜[1,2].     

抗生素激发细菌的自杀程序

过去曾经认为青霉素等抗生素破坏细菌细胞壁的合成 ,导致细胞壁薄弱 ,最终爆裂而引起细菌死亡。近十年来 ,生物学家才知道青霉素激活了细菌自身的自溶酶 ,该酶溶解了细菌的细胞壁。实际上 ,几乎所有的抗生素都间接地引起细菌这种自杀行为 :自溶酶反应。美国的一个研究组鉴定了一种细菌的这种自杀程序。她们研究了引起脑脊膜炎等疾病的常见病原菌Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ菌株。用青霉素、万古霉素等抗生素处理时 ,该菌停止生长而非死亡 ,细菌的这种特性称为耐受性。研究者发现该耐受性细菌在一个传感器蛋白ＶｎｃＲ的…     

细菌细胞壁的教学方案

在微生物生理学教学中,细菌细胞壁一节应该放在比较重要的地位,讲授3学时。这是因为细胞壁有着奇特的结构与多种的功能,是解释许多细菌学问题的理论基础。本课题的重点应该是:阐明革兰氏阳性菌与阴性菌细胞壁     

细菌L型与宿主内环境的相互作用

细菌L型是指细菌在某些不利因素的作用下发生变异而形成的细胞壁缺陷型。细菌L型可用青霉素等作用细胞壁的诱导剂在体外诱导形成,但也可发生在动物和人体内。近年许多报导证明细菌L型与败血症、迁延性感染和慢性炎症性疾患有较密切的关系。临床医生已开始重视细菌     

细菌脂多糖及其寡糖链结构分析技术研究进展

脂多糖是大多数革兰氏阴性细菌细胞壁的主要成分,能诱发宿主细胞固有免疫反应,在细菌的识别、黏附、转移、致病等过程中发挥非常重要的作用.其结构组成与细菌的血清型和致病能力息息相关,因而对其结构进行精准分析,有助于研究其结构与生物效应间的关系,便于鉴别菌种和研发相关的抗生素及疫苗.由于脂多糖具有两亲性、多电荷且结构复杂等特点,为研究分析带来很多难题.本文全面归纳了细菌脂多糖分析技术的相关研究成果,阐述脂多糖及其寡糖链的提取、分离纯化及鉴定方法.     

细菌L型在医学上的意义

细菌L型(L-form)是细菌的一种表形变异类型。细菌本身具有坚韧的细胞壁保护着本身的固有形态。当细菌受到物理、化学、生物等外界不利因素作用时,则出现细胞壁全部或部分地丧失,使细菌出现高度的多形态的变异型。由于细菌的原生质膜仍是完整的,所以在一定渗透压条件下,不会影响它的生存和繁     

从细菌,酵母及植物多糖合成酶的调控看花粉管胼胝质酶的调控

多糖作为结构和能量分子是植物重要的组成成分。植物细胞壁主要万分为多糖。细胞壁在确定细胞生长、形状方面起重要作用,细胞壁还参与细胞的营养吸收、信息传递,也是防止外源对细胞不良影响的第一道防线。不同植物细胞壁的多糖万分可作为食品、建筑及造纸原料,广泛的工业价值。通过描述细菌、酵母及植物多糖合成酶的机制,推断花粉管胼胝质合成酶的可能调控机制。     

噬菌体溶壁酶研究进展

溶壁酶是噬菌体在感染末期表达的蛋白质,可水解细菌的细胞壁,使子代噬菌体释放出来。研究表明,溶壁酶在体外能高效地杀死细菌,同样对感染细菌的模型动物有很好的治疗作用。因此,溶壁酶是一种新型的抗菌物质,具有广阔的应用前景。溶壁酶通过水解细菌细胞壁肽聚糖上糖与肽间的酰胺键或肽内氨基酸残基间的连键,从而使细菌裂解。溶壁酶分子由结合功能域和催化功能域两部分组成,其晶体结构使之具有对细胞壁肽聚糖水解的高效性和特异性。对噬菌体溶壁酶的体内外抗菌作用、抗菌机理、晶体结构等最新研究成果及其应用前景进行了综述。