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生物奥赛培训教程 微生物学部分 一、微生物细胞的结构与功能 微生物的类型 细胞型微生物 非细胞型微生物病毒 原核微生物 真核微生物 (真)细菌 古生菌 细菌 蓝藻 原绿藻 放线菌 衣原体 支原体 立克次氏体 等 G+ G- 酵母菌 霉菌 真核藻类（绿藻、硅藻等） 蘑菇 原生动物 真病毒 亚病毒因子 一、微生物细胞的结构与功能 细菌的形态学分类 球菌 杆菌 螺旋菌（包括弧菌 ） 淋病球菌大肠杆菌 弧形霍乱菌 一、微生物细胞的结构与功能 原核微生物的典型结构 细胞壁 细胞壁外结构 原生质体 原核微生物的结构与功能细胞壁 结构： 与 功能： 1. 保护：屏障、机械保护 2. 是细胞生长、分裂和运动所必须的 3. 赋予细胞抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性等 一、微生物细胞的结构与功能 古生菌 假肽聚糖层 G+G- 厚薄 肽聚糖层 真细菌 NAM，N-乙酰葡糖胺 NAG，N-乙酰胞壁酸 一、微生物细胞的结构与功能 原核微生物的结构与功能细胞壁革兰氏染色 结晶紫初染 碘液媒染 乙醇脱色 番红复染 G+菌细胞壁还含有10%的磷壁酸，而G-菌细胞壁则有外膜和脂多糖 G+紫 G-红 一、微生物细胞的结构与功能 原核微生物的结构与功能原生质体 细胞膜：控制运输、维持渗透压、合成细胞壁、着生鞭毛等 贮藏物：硫粒、藻胆蛋白、异染颗粒等 核区（拟核） 特殊的休眠结构芽孢（内生孢子） 其它：气泡、伴孢晶体、孢囊等 一、微生物细胞的结构与功能 原核微生物的结构与功能细胞壁外结构 糖被：荚膜，保护、屏障、储存、吸附、信号识 别（如：S-肺炎球菌） 鞭毛：运动 菌毛（纤毛）：普通菌毛：吸附 性（菌）毛：参与传递遗传物质 一、微生物细胞的结构与功能 放线菌的菌丝分化 革兰氏阳性的原核生物，绝大多数抗生素是由放线菌产出的 一部分气生 菌丝分化成 孢子丝 适宜的条件 下，孢子萌 发长出菌丝 一、微生物细胞的结构与功能 支原体衣原体立克次氏体 一、微生物细胞的结构与功能 特征细菌支原体立克次氏体衣原体 直径 0.5-2.0um0.2-0.25um0.3-0.8um0.2-0.3um 过滤性 不能过滤能过滤不能过滤能过滤 G染色 G+或G-G-G-G- 培养法人工培养基人工培养基宿主细胞宿主细胞 产ATP 有有有无 一、微生物细胞的结构与功能 真细菌、古生菌与真核生物的比较 特征真细细菌古生菌真核生物 有核仁、核膜的细胞核无无有 有复杂内膜的细胞器无无有 核糖体大小70S70S80S 细胞壁含肽聚糖（胞壁酸）有无无 对链霉素等抗生素的敏感性敏感不敏感不敏感 一、微生物细胞的结构与功能 蓝藻、原绿藻和绿藻（真核）的比较 特征蓝蓝藻原绿绿藻绿绿藻 有核膜的细胞核 无无有 细胞器无无有 光合色素类型叶绿素a、 藻胆素 叶绿素a、 叶绿素b 叶绿素a、 叶绿素b 光合作用位点类囊体类囊体叶绿体 细胞大小0.55um0.45*0.75um2um 念珠藻 原绿藻 衣藻 二、微生物的营养 微生物的营养要求 1.碳源【糖类、脂肪、有机酸】： 能源物质，构成菌体和代谢产物 2.氮源【无机氮源：氨水、硫酸铵、尿素、硝酸钠； 有机氮源：发酵菌丝体、酒糟】： 构成菌体和代谢产物，硝化细菌的能源物质 3.无机盐类【Pb 、 Mg 、 S 、 P 、 Fe、Co、Zn等】 ： 维持酶活力，调节渗透压、pH值、电位等 4.特殊生长因子【生物素、硫胺素、肌醇等】： 构成辅酶的组成部分，促进生命活动 5.水：溶解营养物质和代谢产物 二、微生物的营养 微生物的营养类型划分依据 划分依据营营养类类型特点 碳源自养型以CO2为唯一或主要碳源 异养型以有机物为碳源 能源光能营养型以光为能源 化能营养型通过氧化释放的化学能为能源 电子供体无机营养型以还原性无机物为电子供体 有机营养型以有机物为电子供体 二、微生物的营养 微生物的营养类型典型类型 营营养类类型能源电电子供体碳源举举例 光能无机自养型光能H2、H2S S、H2O CO2蓝藻、藻类 紫（绿）硫细菌 光能有机异养型光能有机物有机物红螺细菌 化能无机自养型化学能 (无机) H2、H2S Fe2+、NO2- CO2氢细 菌、硫杆菌 硝化细菌 化能有机异养型化学能 (有机) 有机物有机物大肠杆菌、真菌 二、微生物的营养 培养基的配置基本原则 1. 选择适宜的营养物质 2. 营养物质的浓度及其比例合适 3. 控制pH条件 4. 灭菌处理 5. 原料来源的选择 二、微生物的营养 培养基的配置培养基的类型 成分：天然培养基与合成培养基 形式：液体、固体和半固体培养基 功能：基础培养基、加富培养基、 鉴别培养基、选择培养基 三、微生物的生长繁殖 细菌的个体生长 1. 染色体DNA的复制与分离 2. 细胞壁扩增 3. 细胞分裂 三、微生物的生长繁殖 细菌的群体生长 1. 迟缓期 2. 对数生长期 3. 稳定生长期 4. 衰亡期 三、微生物的生长繁殖 真菌的生长繁殖 裂殖和芽殖：菌丝延长和酵母繁殖的主要方式 无性孢子繁殖：营养细胞分化出新个体（孢子） 有性孢子繁殖：不同的性细胞结合而产生新个体 三、微生物的生长繁殖 微生物生长繁殖的控制 化学控制： 抗微生物剂：杀死或抑制微生物生长的物质 抗代谢物：用与生长因子结构类似的物质干扰微生物 抗生素：一类次级代谢产物，具有抑菌或杀菌能力 物理控制： 高温灭菌：灼烧、煮沸、干热、湿热灭菌 过滤除菌 高渗作用抑菌 辐射和超声波处理 干燥 四、病毒的基本特征 病毒的特点 病毒在细胞外以成熟的颗粒形式（毒粒）存在 ； 毒粒在胞外不表现任何生命特征； 毒粒具感染宿主细胞的能力，一旦进入细胞， 毒粒便解体，并表现出繁殖、遗传、变异等生 命特征。 四、病毒的基本特征 毒粒的结构T4噬菌体 衣壳 螺旋对称 二十面 体对称 核 衣 壳 核酸 四、病毒的基本特征 毒粒的结构核衣壳与囊膜 四、病毒的基本特征 病毒的简单分类 真病毒 DNA病毒 RNA病毒【SARS病毒】 亚病毒因子 卫星RNA 类病毒【柑橘裂皮类病毒】 朊病毒【疯牛病病毒】 四、病毒的基本特征 病毒的复制周期及步骤 1. 吸附 2. 侵入 3. 脱壳 4. 病毒大分子合成 5. 装配与释放 病毒复制的一步生长曲线 四、病毒的基本特征 温和噬菌体：侵入宿主后并没有立即开始病 毒物质合成和组装的病毒，此时的噬菌体基因 组称为原噬菌体，而含有原噬菌体的宿主被称 为溶源性细菌。 溶源病毒的性质： 自发裂解性 可诱导性 免疫性 复愈性 溶源转变 五、感染与免疫 免疫学的几个基本概念 抗原Ab：能够诱导机体产生免疫应答，并能与机体 免疫应答产物特异性结合的物质 抗体Ig（免疫球蛋白）：在抗原物质刺激下所形成 的能与抗体特异性结合的血清活性成分 B细胞介导的体液免疫：当B细胞与抗原特异结合后 ，B细胞分化为浆细胞，大量分泌抗体。 T细胞介导的细胞免疫：识别抗原后，可直接分泌 杀伤蛋白，或协助其它免疫过程 五、感染与免疫 抗体产生的一般规律 初次应答和再次应答 五、感染与免疫 免疫的基本类型 1. 天然（非特异性）免疫：体表屏障、吞噬作用等 2. 获得性（特异性）免疫： 1. 自动免疫 1. 自然免疫：感染 2. 人工（诱导）免疫：注射特异性疫苗 2. 被动免疫 1. 自然免疫：胎盘传递、初乳传递 2. 人工免疫：注射特异性抗体 五、感染与免疫 生物制品的分类 1. 预防类制品 1. 菌苗、2. 疫苗、3. 类毒素、4. 混合制剂 2. 治疗类制品 1. 抗血清与抗毒素、2. 血液制品 3. 诊断类制品 1. 体内诊断用品 2. 体外诊断用品 六、微生物遗传 质粒：细胞中独立于染色体外，能进行自 主复制的细胞