微生物学考纲 名词解释.doc

一微生物：（Microorganism,microbe）是形体微小、单细胞或个体结构简单的多细胞、甚或无细胞结构的低等生物的通称。二微生物特点生命基本特征：生命通过它的耐久性、适应性、它的生长及修复的能力和它的繁殖而延续下去，这是生命的基本的和普遍的特征。体积小、面积大。吸收多、转化快。这一特性为高速生长繁殖和产生大量代谢物提供了充分的物质基础。生长旺、繁殖快。这一特性可在短时间内把大量基质转化为有用产品，缩短科研周期适应强、易变异。极其灵活适应性，对极端环境具有惊人的适应力。遗传物质易变异。分布广、种类多：分布区域广，分布环境广生理代谢类型多，代谢产物种类多，种数多三细菌的结构：（一）基本结构1、细胞壁 cell wall：位于细胞表面，较坚硬，略具弹性结构。1）功能：维持细胞外形；保护细胞免受机械损伤和渗透压危害；鞭毛运动支点；正常细胞分裂必需；一定的屏障作用；噬菌体受体位点所在。另外与细菌的抗原性、致病性有关。2）革兰氏染色：染色过程： 凡是不能被乙醇脱色，呈蓝紫色，称为革兰氏阳性菌 G+；凡是经乙醇脱色，呈复染剂颜色，称为革兰氏阴性菌 G-结果不同主要是细胞壁组成及结构差异造成的。（1）革兰氏阳性菌，细胞壁构成：化学组成：主要是肽聚糖和磷壁酸，肽聚糖(粘肽、胞壁质）是大分子复合体，许多亚单位交联而成。亚单位:双糖单位：N-乙酰胞壁酸（NAM）和N-乙酰葡萄糖胺（NAG）通过-1，4糖苷键相连而成;四肽尾：L-Ala-D-Glu-L-Lys-D-Ala;肽桥：短肽之间连接，是甘氨酸五肽，短肽之间也有连接，组成一网状结构。肽聚糖是细菌细胞壁特有成分，也是原核微生物特有成分（古生菌没有）磷壁酸 (垣酸）G+特有成分。多元醇与磷酸复合物，通过磷酸二酯键与NAM相连。主要功能：使壁形成负电荷环境，吸附二价金属离子，维持壁硬度和一些酶活性。还可提供噬菌体位点。（2）革兰氏阴性菌：由肽聚糖构成，壁薄，层次多，成分较复杂，肽聚糖层很薄，机械强度弱。与G+区别：交联低；DAP取代 L-Lys；无特殊的肽桥，两单体间只通过四肽尾的第四个氨基酸的羧基与另一个四肽尾的第三个氨基酸的氨基相连。外壁层：内层：脂蛋白层，以脂类部分与肽聚糖相连。中层：磷脂层。外层：脂多糖层，脂多糖是G-特有成分，其结构：类脂A + 核心多糖 + O-侧链；功能：1）内毒素物质基础；2）吸附镁、钙离子；3）决定G-表面抗原；4）噬菌体受体位点。（3）革兰氏染色机制：第一步结晶紫使菌体着上紫色。第二步碘和结晶紫形成大分子复合物，分子大，能被细胞壁阻留在细胞内。第三步酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同反应。G+菌：细胞壁厚，肽聚糖含量高，交连度大，当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小。故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内，细胞不能被酒精脱色，仍呈紫色。G-菌：肽聚糖层薄，交连松散，乙醇脱色 不能使其结构收缩，因其含脂类高，乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫碘复合物溶出细胞壁，酒精将细胞脱色，细胞无色，沙黄（番红）复染后呈红色。2、细胞膜 cell membrane在细胞壁与细胞质之间的一层柔软而富有弹性的半透性膜。化学组成：蛋白和磷脂，蛋白含量高达75%，种类也多。膜不含甾醇类。功能：1）高度选择透性膜，物质运输：2）渗透屏障，维持正常渗透压；3）膜上含有与氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢有关的酶系，是细胞的产能基地；4）与细胞壁、荚膜合成有关；5）鞭毛着生点，供鞭毛旋转运动所需能量。学说：液态镶嵌模型，单分子层膜3、间体 mesosome(中质体）细胞膜内陷形成。功能：1）拟线粒体，呼吸酶系发达。2）与壁合成，核分裂，芽孢形成有关。4、核区（核质体） 功能：携带细菌的原核生物绝大多数的遗传物质，是细菌生长发育、新陈代谢、和遗传变异的控制中心。特点：无核膜、核仁、固定形态，结构简单，细胞分裂前核分裂。一般单倍体。成分：DNA：环状双链，超线圈结构，负电荷被镁离子、有机碱（精胺、腐胺）所中和。与真核区别：原核生物无明显细胞核，一反差弱的核区。5、核糖体 ribosome RS核糖核蛋白的颗粒状结构，RNA+蛋白。原核：游离态、多聚核糖体，70S真核：游离态、结合内质网上，70、80S多聚核糖体：一条mRNA与一定数目的单个RS结合而成。6、细胞质及内含物：是无色透明胶状物，原核与真核不同。主要成分：水、蛋白、核酸、脂类及少量糖和无机盐。富含核糖核酸。功能：细胞质内含有丰富的酶系，是营养物质合成、转化、代谢的场所。（二）特殊结构1、荚膜 capsule：某些细菌细胞壁外面覆盖着一层疏松透明粘性物质。折光率低，负染法观察。成分：90%以上为水，余为多糖（肽）。功能：1）抵抗干燥；2）是表面抗原，加强致病力，免受吞噬；3）堆积某些代谢废物；4）贮存养料。2、鞭毛和菌毛鞭毛flagellum：某些细菌表面一种纤细呈波状的丝状物，是细菌运动器官。电镜或特殊染色法观察，悬滴法观察运动。化学成分：主要是蛋白质。鞭毛着生状态决定运动特点。菌毛fimbria (pilus )：许多G-尤其是肠道菌，表面有比鞭毛更细，数目多，短直硬的丝状体。与菌的致病性和吸附有关。性菌毛（F菌毛）3、芽孢 spore, endospore某些细菌在一定的生长阶段，在细胞内形成的一个圆形、椭圆形告读者广、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠结构。结构组成：孢外壁、芽孢衣、皮层、核心。特点：含水量低（平均40%），壁致密，不易着色；有极强的抗热、辐射、化学药物和静水压的能力；，新陈代谢几乎停止，处于休眠状态；一个芽孢萌发产生一个个体。4、伴孢晶体，孢囊等等。四细菌的繁殖方式与群体形态1、繁殖：细菌从自然环境或培养基中获取能量或营养物质，经过代谢转化后形成新的细胞物质，菌体随之生长，最后由一个母细胞产生两个或两个以上子细胞的过程。方式：由裂殖为主，少数进行芽殖（有性生殖）;接合作用（无性生殖）。2、菌落形态：菌落colony：由单个或少数几个细胞在固体培养基表面繁殖出来的，肉眼可见的子细胞群体。形态包括大小、形状、隆起、边缘、表面状态、表面光泽、质地、颜色等。意义：是菌群分类鉴定的重要依据，可用于微生物的分类、纯化、鉴定、计数的。半固体：鉴定运动能力。纯培养：克隆clone：如果是由一个单细胞繁殖形成的菌落。菌苔lawn：如果把大量的纯种细胞密集地接种在较大培养基的表面上，结果长出的大量“菌落”已相互连成一片形成菌苔。五放线菌1、放线菌与细菌菌落的区别：（1）、细菌：无鞭毛不能运动的细菌，尤其是球菌通常形成较小、较厚、边缘圆滑的半球状菌落。有鞭毛运动能力强的细菌，一般形成较大而平坦，边远多缺刻至树根状不规则型的菌落。由糖被的细菌可形成大型、透明、光滑、蛋清状的菌落。无糖被的菌落表面常 干燥、皱褶。有芽孢的细菌菌落粗糙不透明且表面多皱；（2）、放线菌：菌落特征介于细菌和霉菌之间，因菌落由菌丝体构成，但菌丝较细，生长缓慢，菌丝分支相互交错缠绕，所以形成菌落质地致密、干燥、多皱，菌落较小而不广泛延伸。幼龄菌落尚未分化形成孢子丝，故菌落与细菌相似。当形成大量孢子丝及分生孢子布满菌落表面后，形成表面絮状、粉末状、或颗粒状的典型菌落。由于放线菌的菌丝及孢子常含有色素，使菌落正背面呈现不同颜色;营养菌丝生长在培养基内，与培养基结合较牢固，菌落不易被挑起。另一类放线菌不产生大量菌丝体，黏着力差，结构呈粉质状，用针挑取易粉碎。2、微生物的八大类：细菌,放线菌,支原体,衣原体,立克次氏体，蓝藻，真菌，病毒。六酵母菌1、繁殖方式：（1）、无性繁殖：芽殖 budding：最普遍方式，有两端出芽、周身出芽两种方式。芽痕处不再出芽，可以根据芽痕数确定菌龄。子母细胞未脱离又继续长芽即形成假菌丝。裂殖 fission：少数（裂殖酵母）具有与细菌相似的二分裂繁殖方式。过程：酵母细胞延长，细胞中央产生一横隔，形成两个具有单核的子细胞。无性孢子：节孢子、掷孢子、厚垣孢子。(2)、有性繁殖：产生子囊和子囊孢子。过程：质配-核配-减数分裂有丝分裂。减数分裂包括二次细胞分裂和一次核分裂。在减数分裂过程中可发生基因重组。(3)、形成孢子条件营养充足强壮幼龄细胞，适当温、湿度（25-30，80%），空气要流通，适当的生孢子培养基。2、菌落特征易挑起，乳白色，湿润，粘稠，比细菌的菌落大而且厚，酒香味。3、区别与特点（与高等生物比）区别：酵母菌与细菌的一个主要区别在于酵母菌有明显的核，每一个细胞有一个核，且具有一般真核生物所具有的各种性质。酵母菌细胞壁同植物细胞壁一样，有骨架物质和细胞质物质组成，前者主要是葡聚糖和几丁质；后者主要是甘露糖蛋白质复合体。特点：常生活在含糖浓度高、酸度大的水生环境；一般以单细胞存在；多数出芽繁殖；发酵糖产能；细胞壁含甘露聚糖。七霉菌molds：丝状真菌统称。通常指菌丝体发达而又不产生大型子实体的真菌。1、个体形态-霉菌营养体的基本单位是菌丝。群体形态-菌丝体：由许多菌丝相互交织而形成的一个菌丝集团。2、分类和鉴定：依据菌丝体及有性繁殖特征分为三纲一类，藻状菌纲、子囊菌纲、担子菌纲、半知菌类。根据菌丝中是否存在隔膜，可把霉菌菌丝分成两种类型：无隔膜菌丝和有隔膜菌丝。无隔膜菌丝中无隔膜，整团菌丝体就是一个单细胞，其中含有多个细胞核。这是低等真菌所具有的菌丝类型。有隔膜菌丝中有隔膜，被隔膜隔开的一段菌丝就是一个细胞，菌丝体由很多个细胞组成，每个细胞内有1个或多个细胞核。在隔膜上有1至多个小孔，使细胞之间的细胞质和营养物质可以相互沟通。这是高等真菌所具有的菌丝类型。根据个体形态、群体形态、子实体来判断：青霉（青霉穗，帚状枝）曲霉（皇冠状）。3子实体 fruit body，fructification ：为真菌的产生孢子的生殖体4蕈菌又称伞菌：通常是指那些能形成大型肉质子实体的真菌，包括大多数担子菌类和极少数子囊菌类。八病毒virus：病毒是超显微的，无细胞结构，专性活细胞内寄生，在活细胞外具一般化学大分子特征，一旦进入宿主细胞又具有生命特征。它的本质是一种只含有DAN或RNA的遗传因子。单个病毒叫病毒粒或病毒体。1、病毒大小测量单位：nm, 多在100nm左右。2、形态结构：形态：动物病毒：圆形（球形）；植物病毒： 杆形；微生物病毒(噬菌体)：蝌蚪形。病毒的化学组成：蛋白质，核酸。 病毒的结构：核衣壳=衣壳(capsid) (蛋白质外壳)核心（核酸）(core)；核衣壳是病毒的基本结构（衣壳是病毒粒的主要支架结构和抗原成分有保护核酸的作用）。有些复杂的病毒其衣壳外还被一层含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜覆盖着称为包膜，其中的类脂来自于宿主的细胞膜，有的包膜上长有刺突等附属物。病毒粒子对称体制：螺旋对称（烟草花叶病毒TMV）、二十面体对称（腺病毒）、复合对称。3、烈性噬菌体：凡能引起宿主细胞迅速裂解的噬菌体。敏感细菌。温和性噬菌体：噬菌体侵染宿主后，并不增殖，裂解，而与宿主DNA结合，随宿主DNA复制而复制，此时细胞中找不到形态上可见的噬菌体，这种噬菌体称为温和性噬菌体。含有温和性噬菌体的细菌称为溶源性细菌4、增殖过程（以噬菌体phage为例）：（1）、吸附：噬菌体和宿主细胞上的特异性吸附部位进行特异性结合，噬菌体以尾丝牢固吸附在受体上后，靠刺突钉在细胞表面上（2）、侵入：核酸注入细胞的过程。噬菌体尾部所含酶可使细胞壁产生一些小孔，然后后尾鞘收缩，尾髓刺入细胞壁，头部DNA通过尾管注入至细胞中，外壳留在胞外。 (3)、增殖：包括核酸复制和蛋白质合成。噬菌体核酸进入宿主细胞后，控制宿主细胞的合成系统，然后以噬菌体核酸的指令合成噬菌体所需的核酸和蛋白质。 (4)、装配：DNA分子的缩合通过衣壳包裹DNA而形成头部尾丝及尾部的其他部件独立装配完成头部与尾部相结合最后装上尾丝完成(5)、释放：以裂解细胞的方式释放或噬菌体以分泌的方式穿出细胞，细胞并不裂解。5、朊病毒prion, virino：一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性的疏水性蛋白。九微生物的营养1、微生物所需营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。碳源物质提供微生物营养所需碳源、能源。氮源物质提供微生物营养所需氮源，一般不作能源。能源：化学能、光能。生长因子有三类：氨基酸，维生素，核苷酸，起辅酶或酶活化的作用。无机盐：构成菌体成分；酶活性基组成或维持酶活性；调节渗透压、pH、Eh；化能自养微生物能源等。水生理作用：菌体的组成成分；反应介质；物质运输媒体；热的良导体。（细菌真菌的区别）2、生长因子：一类对微生物正常代谢必不可少且又不能从简单的碳、氮源自行合成的所需极微量的有机物。3、微生物营养类型的分类：依碳源不同：异养型（不能以CO2为主要或唯一碳源）。自养型（能以CO2为主要或唯一碳源。依能源不同：光能营养型（光反应产能）。化能营养型（物质氧化产能）这样可将微生物分成四种营养类型：光能自养型、光能异养型、化能自养型、化能异养型。十营养物质进入细胞的方式（一）1、单纯扩散 simple diffusion：依靠胞内外溶液浓度差，顺浓度梯度运输，不消耗代谢能，无特异性。水、二氧化碳、氧气、甘油、乙醇等。2、促进扩散 facilitated diffusion：借助载体蛋白顺浓度梯度运输，不耗能，有特异性。载体蛋白（渗透酶）有底物特异性，是诱导产生的。硫酸根、磷酸根、糖（真核）3、主动运输 active transport吸收营养物的主要机制。逆浓度梯度运输，耗能，需载体蛋白，有特异性。氨基酸、乳糖等糖类、钠、钙等无机离子。上述3种方式中，被运输的溶质分子都不发生改变。4、基团转位 group translocation属主动运输，但溶质分子发生化学修饰-定向磷酸化。主要依赖磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）和磷酸转移酶系统（PTS）。膜对大多数磷酸化合物具有高度的不渗透性。葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、核苷、脂肪酸等。（二）营养物质进入细胞的方式：营养物质的吸收与代谢产物的分泌，涉及到物质的运输，而关键是细胞膜。运输：不耗能运输（单纯扩散，促进扩散）；耗能运输（主动运送，基因移位）。主动运送(active transport) 是微生物吸收营养的主要方式。需要特异性载体蛋白需要能量来改变载体蛋白的构象。是逆浓度梯度的运输。基团移位(group translocation) 在运输过程中，物质分子发生了化学变化。每输入一个葡萄糖分子，就要消耗一个ATP 的能量。 十一培养基1、培养基 medium或culture：一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合养料。 2、配置原则：目的明确（根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基）；营养协调（注意营养物的浓度和配比，特别是碳氮比（ C/N ）；物理化学条件适宜（PH、渗透压、水活度）； 经济节约。3、培养基类型：依来源不同：合成培养基、天然培养基、半合成培养基。依状态不同：固体培养基、半固体培养基、液体培养基、脱水培养基。依功能不同：基础培养基、加富培养基、选择培养基、鉴别培养基。 十二微生物的合成与代谢一、新陈代谢(metabolism)简称代谢，是指微生物细胞与外界环境不断进行的物质交换的过程，它是细胞内各种化学反应的总和。包括分解代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism) 1、分解代谢：复杂有机分子通过分解代谢酶系的催化产生简单分子、能量和还原力的作用（异化作用）。2、合成代谢：在合成酶系的催化下，由简单小分子、ATP形式的能量和H形式的还原力一起，共同合成复杂的生物大分子的过程（同化作用）、葡萄糖如何转化为能量：通过EMP途径、HMP途径、ED途径、TCA循环转化、生物氧化的过程1、生物氧化：发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。即物质在细胞内经过一系列的氧化还原反应，逐步分解并释放能量的过程。化能异氧型微生物进行能量代谢的最基本途径就是葡萄糖降解的途径，其能量代谢方式根据氧化还原反应中电子受体的不同可分为发酵和呼吸两种类型。2、生物氧化过程分为：脱氢、递氢、受氢三个阶段。以下主要讲述化能异养微生物的生物氧化和产能。（一）、底物（基质）脱氢的四条主要途径以葡萄糖作为典型底物1、EMP途径（糖酵解途径）有氧时，与TCA连接，将丙酮酸彻底氧化成二氧化碳和水。无氧时，丙酮酸进一步代谢成有关产物。2、HMP途径（己糖-磷酸途径）产生大量NADPH2和多种重要中间代谢物。3、ED途径 2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径 KDPG。是少数缺乏完整EMP的微生物具有的一种替代途径，细菌酒精发酵经ED进行。4、TCA循环（三羧酸循环）真核在线粒体中，原核在细胞质中进行。TCA在代谢中占有重要枢纽地位（二）、递氢和受氢根据递氢特别是最终氢受体不同划分1、发酵（分子内呼吸）：无氧条件下，底物脱氢后产生的还原力不经呼吸链而直接传递给某一中间代谢物的低效产能反应。在此过程中，有机物是氧化基质，又是最终氢受体，且是未彻底氧化产物，结果仍积累有机物，产能少。在发酵过程中，借底物水平磷酸化合成ATP，是合成ATP唯一方式。高能化合物：1 ，3- 二磷酸甘油酸、乙酰磷酸、氨甲酰磷酸、PEP、 酰基辅酶A。2、有氧呼吸（呼吸作用）：底物脱氢后，经完整的呼吸链（电子传递链）递氢，以分子氧作为最终氢受体，产生水和放出能量。氧化磷酸化：在电子传递过程中，通过与氧化磷酸化反应偶联，产生ATP。1）呼吸链组成与顺序：NAD(P)- FP（黄素蛋白）- FeS（铁硫蛋白）-CoQ（辅酶Q）- Cytb-Cytc-Cyta-Cyta33、无氧呼吸（厌氧呼吸）以无机氧化物代替分子氧作为最终氢受体的生物氧化。依据最终氢受体不同，分成多种类型。1）硝酸盐还原作用（反硝化作用）：由硝酸盐逐步还原成分子氮的过程。使土壤N损失，肥力下降。属异化性硝酸盐还原。2）硫酸盐还原作用（异化性）：通常以乳酸为基质，积累乙酸，以SO42-为最终氢受体。3)甲烷发酵作用：产甲烷菌以二氧化碳为最终氢受体。 1、初级代谢产物：是指出几代谢的产物。初级代谢指微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。产物有小分子前体物、单体、多聚体等2、次级代谢产物：某些微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代谢结构明确、产量较大的初级代谢产物为前体，通过复杂的此生代谢途径所合成的各种结构复杂的化合物。产物有抗生素、酶抑制剂、毒素、甾体化合物等，与生命活动无关，不参与细胞结构，也不是酶活性必需，但对人类有用。十五生长曲线1、生长曲线：定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线。（将少量纯培养接种到一恒定体积的新鲜液体培养基中，适宜条件下培养，定时取样测定细菌含量，以培养时间为横坐标，以细菌数目的对数或生长速率为纵坐标，得繁殖曲线）。2、据生长速率不同，分为几个时期。（一）延迟期 lag phase(停滞期、调整期）表现：不立即繁殖，生长速率近于0，菌数几乎不变，细胞形态变大。特点：分裂迟缓生长速率常数为零，合成代谢活跃，体积增长快，对外界不良环境敏感。原因：调整代谢，合成新的酶系和中间代谢产物以适应新环境。消除：增加接种量；采用最适菌龄接种；培养基成分（种子、发酵）（二）对数期 log phase表现：代谢活性最强，几何级数增加，代时最短，生长速率最大。特点：菌体以几何级数2n 递增；酶系活跃，代谢旺盛；生长最旺盛，生长速率最快，代时短；细胞的化学组成、形态、生理特性比较一致。代时（generation time）：单个细胞完成一次分裂所需时间，亦即增加一代所需时间。导出 G = t1 - t0 /3.3(lgy - lgx)影响G因素：菌种、营养成分、营养物浓度（很低时影响）、培养温度。（三）稳定期 stationary phase(最高生长期、静止期）表现：新增殖细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，活菌数动态平衡。特点：新繁殖的细菌与衰老细菌总数几乎一致，生长速率趋于0，细胞总数最高；细胞内代谢物积累达最高峰；芽孢开始形成；是生产收获时期。原因：养分减少；有毒代谢物产生。延长：补料，调pH、温度等。此时，菌体总数量与所消耗的营养物之间存在一定关系，称为产量常数（生长效率）。Y = X - X0 /C其中X-稳定期细胞干重/ml， X0 -接种时干重/ml，C-限制性营养物浓度。根据这一原理，可进行生物测定。将未知混合物加到只缺乏特定限制性营养物的完全培养基中，测定培养基所能达到的生长量，就可以计算出原混合物中特定限制性营养物的浓度。（四）衰亡期 decline phase特点：细菌死亡速率超过新生速率，总菌数明显下降；细胞形态革兰氏染色出现异常，有些菌体因蛋白质水解酶活力增强发生自溶现象；释放芽孢；某些微生物的次级代谢产物也在这一时期产生。对于丝状真菌，细胞数目不呈几何级数增加，无对数生长期，一般有调整期，最高生长期，衰退期。3、影响微生物生长的重要因素：（1）、温度：生长温度三基点是指：微生物生长的最低、最适、最高生长温度。根据微生物生长温度可分类：低温型（嗜冷微生物）、中温型（嗜温微生物）、高温型（嗜热微生物）。最适温度：菌代时最短，生长速率最高。（2）、气体：根据微生物对氧的需求可将其分为两类：好氧微生物aerobe（氧气专性好氧菌， 兼性厌氧菌， 微好氧菌），厌氧菌anacerobe（耐氧菌，专性厌氧菌）。（3）、ph ：主要影响是引起膜电荷变化，从而影响营养吸收；影响酶活性；改变营养物状态和有害物毒性。最低ph、最适ph、最高ph。十六.微生物培养法概论：1、实验室培养法：P1672、无菌操作的灭菌：培养基：高压蒸汽灭菌121半小时。玻璃器皿：干热灭菌160-170两到两个半小时。室内空气：醛类（甲醛熏蒸）-强氧化剂，与蛋白质的氨基结合使蛋白质变形致死。还有紫外线。皮肤：表面活性剂（新洁儿灭等）-吸附在微生物细胞表面，是细胞壁的通透性改变，是细胞壁内的酶和代谢中间产物逸出，呈现杀菌作用。重金属盐类（红药水）-重金属离子易和微生物的蛋白质结合而发生变性和沉淀。75%乙醇-高浓度的乙醇与细胞接触后迅速脱水，细胞表面蛋白质凝固形成了保护膜，防止了乙醇分子进一步渗入。超净工作台：紫外线灭菌形成胸腺嘧啶二聚体，引起DNA链的断裂或发生交连，防止了菌体内蛋白质和酶的合成，引起细胞死亡接种环：火焰灭菌法。牛奶：巴氏灭菌。十七.灭菌：1、灭菌 sterilization ：采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施，称为灭菌。2、消毒disinfection：采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动植物有害的病原菌，而对被消毒的对象基本无害的措施。3、防腐antisepsis：利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，即通过制菌作用（becteriostasis）防止食品、生物制品等对象发生霉腐的措施。4、巴氏消毒法pasteurization：是一种低温湿热消毒法，处理温度变化很大，一般在60-80处理30分钟到十五秒。对一些不能进行高温杀菌的可以采取此法。5、高温灭菌的方法：干热灭菌法（火焰灼烧法、烘箱内热空气灭菌法），湿热灭菌法高压下（常规加压灭菌法、连续加压灭菌法），常压下（巴氏消毒法、煮沸消毒法、间歇灭菌法）。6、抗生素antibiotics:是一类由微生物或其他生物生命活动过程中合成的次级代谢产物或人工衍生物，它们在低浓度时就能抑制或干扰其他生物的生命活动。 十八、微生物遗传变异1、遗传heredity-亲代将其特有的生物学特性传递给子代。2、遗传性-子代总保持与亲代相同的生物学特性。3、遗传型genotype-生物体所具有的全套遗传物质总称。又称基因型。4、表型phenotype-特定环境中生物体表现出的种种形态与生理特征。5、变异variation- 遗传型的改变。6、适应或饰变modification-表型的改变。7、基因-指带有足以决定一个蛋白质全部组成所需信息的最短DNA片段。8、菌株&克隆-指一组遗传型相同的细胞群。9、质粒：一种独立与染色体外，能进行自主复制的细胞质遗传因子。是游离于原核生物基因组以外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状的dsDNA。 10、质粒的类型：P199、F因子（致育因子）：大肠杆菌中发现，与有性结合有关，是决定细菌性别的质粒、R因子（抗性因子）：包括抗药性和抗进属性两大类，对某些抗生素或药物表现出抗性（抗药性）。、Col因子（大肠杆菌素产生因子）、青霉素酶质粒、Ti质粒（诱癌质粒）：存在于致病菌根瘤脓杆菌中，可导致双子叶植物根系产生根瘤基因。、降解质粒：Pseudomonas赋予宿主细胞降解有机化合物的能力。隐蔽质粒、表达质粒、分泌质粒等。11、基因突变（gene mutation）：简称突变，是变异的一种，泛指细胞内（或病毒粒内）遗传物质的分子结构或数量突然发生的可遗传的变化，可自发或者诱导产生。12、诱变育种：利用物理或化学的诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群，促进其突变率显著提高，然后采用简便快速和高效的筛选方法，从中挑取少数符合育种目的的突变株，一共生产实践或科学研究之用。13、基因重组：把两个独立基因组内的遗传基因通过一定的途径转移到一起，记过遗传分子的重新组合形成新遗传型个体的方法。原核生物通过转化、结合、转导等形式进行部分遗传物质转移和基因重组，真核微生物通过有性杂交，准性杂交。14、转化(transformation)：受体菌直接吸收来自供体菌的DNA 片段，通过交换把他整合到自己的基因组中，从而获得供体菌部分遗传性状的现象15、转染transfection:指用提纯的病毒核酸（DNA或RNA）去感染其宿主细胞或其原生质体可增殖出一群正常病毒后代的现象。16、工程菌：经基因工程改造过的菌称为工程菌。基因工程是将某一生物体（供体）的遗传信息，在细胞外与载体相连接（重组），构建成一个新的重组DNA分子，然后将其转入另一些生物体（受体）细胞中，使引入的供体DNA片段成为受体遗传物质的一部分，其所带的遗传信息得以表达或创造出一个新物种。17、工程菌的构建（基因工程的基本操作）目的基因的获取：从适当的供体细胞中，涌限制性内切酶切割基因，以获取目的基因；通过逆转录酶的作用，由mRNA合成cDNA（互补DNA）；用化学合成法合成有特定功能的目的基因。优良载体的选择：优良载体必须具有自我复制能力的复制子，能在受体细胞内大量繁殖，其载体上最好只有一个限制性内切酶的切口使目的基因能固定的整合到载体的一定位置，其上必须有一种选择性遗传标记一边高效的选择出工程菌。目的基因与载体DNA的体外重组：把获得的目的基因与制备好的载体用DNA连接酶连接组成重组体。重组体导入受体细胞重组受体细胞的筛选和鉴定工程菌或工程细胞的大规模培养。18、F+菌株：即“雄性”菌株，指细胞内存在以至几个F质粒，并在细胞表面着生一至几条性菌毛的菌株。P23019、F-菌株：即“雌性”菌株，指细胞中无F质粒、细胞表面也无菌毛的菌株。P231 20、接合conjugation,mating：供体菌（雄性）通过菌毛与受体菌（雌性）直接接触，把F质粒或其携带的不同长度的和基因组片段传递给后者，使后者获得若干新遗传性状的现象。通过接合获得新遗传性状的受体细胞称为接合子。十九.菌种的保存1、怎样保持微生物的生产性能？控制传代次数；创造良好的培养条件；利用不易衰退的细胞传代；采用有效的菌种保藏方法。2、衰退（degeneration）:由于自发衰退的结果，而使某物种原有一系列生物学形状发生量变或质变的现象。如生长速度减慢、代谢产物合成能力下降。3、复壮 狭义：一种消极的措施，指在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和测定典型性状、生产性能等指标，从衰退的群体中找出少数尚未衰退的个体，以达到恢复该菌固有性状的相应措施。广义：一种积极的措施，指在菌种的典型性状或生产性能尚未衰退前，就经常有意识地进行纯种分离和生产性能的测定工作，以期从中选择到自发正变的个体。4、菌种保藏方法：冰箱保藏法（斜面）:优点：方法简单、存活率高、应用普遍。缺点：易变异、保藏时间短。液体石蜡油封法:优点：方法简单、不需特殊装置。缺点：对许多厌阳细菌或能分解烃类的细菌效果较差。沙土保藏法：优点：要求低，保藏期长，简便易行。冷冻干燥法：效果最佳之一，保藏期长，但手续麻烦，需要高价设备，存活率地。液氮保藏法：最理想，保藏期长，保存效果好，但保存过程中需要及时补液氮，费用高。甘油悬液保藏法冰箱保藏法（半固体）。二十.微生物的生态1、极端微生物extremophiles :凡依赖于这些极端环境才能正常生长繁殖的微生物，成为为嗜极菌或极端微生物。2、互生(metabiosis):两种可单独生活的生物，当它们在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的生活方式。3、共生（symbiosis）:两种生物共居在一起，相互分工合作，合二为一的极其紧密的一种相互关系。4、寄生（parasitism）：一种小型生物生活在另一种较大生物体内或体表，从中夺取营养进行生长繁殖，并使后者蒙受损失甚至被杀死的一种相互关系。5、拮抗（antagonism）:某种生物产生的特定代谢产物可抑制其他生物的生长甚至杀死它们的一种相互关系。6、捕食(predatism, predation):一种大型生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要的相互关系。7、微生物与环境保护间关系？P270二十一、传染1、传染（infection）:又称感染或侵染，使之外源或内源性病原微生物突破其宿主的三道免疫“防线”（指机械防御、非特异性免疫、特异性免疫）后，在宿主的特定部位定植、生长繁殖或产生酶及毒素，从而引起一系列病理生理的过程。2、病原菌图P2853、外毒素（exotoxin）:病原菌生长过程中不断向外界环境分泌的一类毒性蛋白。有的属于酶，有的属于酶原，有的属于毒蛋白。4、内毒素（endotoxin）：是G-菌细胞壁外层的组分之一，化学成分为脂多糖（LPS）， 一般不分泌到环境中，仅在细菌死亡后自溶或人工裂解时才释放的。毒性低，抗原性弱，化学稳定性强。5、免疫Immune：机体对体内外生物性刺激的反应，在正常情况下机体识别异物、排除异物、消灭异物的生理功能。或者说机体识别自己、排除抗原性异物的一种保护性功能。既有有利一面，也有有害一面。6、免疫的功能1）生理防御功能（免疫防御）。2）自身稳定功能（免疫稳定）。3）免疫监视 (及时排除突变细胞。)7、传染的结局： 1）、隐性传染。2）、带菌状态3）、显性传染 传染病专指显性传染。8、非特异性免疫nonspecific immunity：又叫自然免疫（natural immunity）在生物长期进化过程中形成，属于先天即有、相对稳定、无特殊针对性的对付病原体的天然抵抗力。9、特异性免疫（specific immunity） 获得性免疫（acquired immunity） 适应性免疫（adaptive immunity）：机体针对某一种或一类微生物或其产物所产生的特异性抵抗力，是后天获得的。是个体在生活过程中通过隐性感染或预防接种等方式，使抗原与免疫系统的细胞相接触后而获得的防卫机能。是通过自动获得或被动10、特异性免疫包括？1）特异性体液免疫：由抗体介导的免疫。具有中和外毒素、调理作用、凝集作用、阻止病原菌对粘膜的吸附等作用。2）特异性细胞免疫：致敏T淋巴细胞介导的TD细胞的作用：释放淋巴因子，其作用于免疫活性细胞而产生免疫效应。主要的淋巴因子：淋巴因子作用无特异性，但其释放需特异性抗原刺激。TC 细胞作用：能特异性地识别靶细胞表面抗原，与其结合，使其溶解。11、细胞免疫：机体在抗原刺激下，一类小淋巴细胞（依赖胸腺的T细胞）发生增殖、分化，进而直接攻击靶细胞或间接的释放一些淋巴因子的免疫作用。12、体液免疫：机体受抗原刺激后，来源于骨髓的一类小淋巴细胞(B细胞)进行增殖并分化为浆细胞，有它释放抗体并释放到体液中以挥发其免疫作用。13、抗原（ antigen, Ag ）：一类能刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞，并能与这些产物在体内或体外发生特异性反应的物质，具有一定的化学结构、物理及生物学特性，并具有免疫原性（抗原性）和反应原性。|或抗原又叫免疫原（immunogen）：能刺激诱导机体发生免疫应答并能与相应抗体或T 淋巴细胞受体发生特异性免疫反应的大分子物质。14、抗体(antibody)：高等动物体在抗原物质的刺激下，由浆细胞产生的一类能与相应抗原在体内外发生特异性结合的免疫球蛋白15、抗原抗体反应（antigen-antibodyreaction）：是指抗原与相应抗体之间所发生的特异性结合反应。可发生于体内（invivo），也可发生于体外(invitro)。因抗体主要存在于血清中，在抗原或抗体的检测中多采用血清作试验，所以体外抗原抗体反应亦称为血清反应（serologicreaction）。体内反应可介导吞噬、溶菌、杀菌、中和毒素等作用；体外反应则根据抗原的物理性状、抗体的类型及参与反应的介质（例如电解质、补体、固相载体等）不同，可出现凝集反应、沉淀反应、补体参与的反应及中和反应等各种不同的反应类型。1、沉淀反应抗原、抗体都处于溶解状态，按适当比例混合后，在电解质、温度适合的条件下，产生沉淀现象。抗原称沉淀原，抗体称沉淀素。实验方法有玻片法、试管法、环状试验、琼脂扩散法、免疫电泳。2、凝集反应：颗粒性抗原与其特异性抗体在有电解质情况下，结合成可见凝集块。抗原称凝集原，抗体称凝集素。实验方法有直接凝集实验、间接凝集实验、间接凝集抑制实验（免疫妊娠试验）、交叉凝集与凝集素吸收实验。3、补体结合反应：补体作用没有特异性，可与任何抗原抗体复合物结合，但不能单独与抗原或抗体结合。如结合的抗原是红细胞，则出现溶血现象；如抗原是细菌，则溶菌；如抗原是自身成分，则发生免疫损伤。1）结合系统：主要是抗原（可溶性）、抗体及补体，都是液体，无可见反应，要有：2）指示系统（溶血系统）：羊红细胞与羊红细胞抗体（溶血素），若补体被结合，不溶血，反应阳性，说明抗原、抗体是对应的；若补体不结合，则与溶血系统结合，出现溶血，反应阴性，说明抗原、抗体不对应。抗原抗体结合的一般特点：高度特异性，是分子表面结合，需要合适的比例（区域现象）。反应分两个阶段：特异结合阶段；可见反应阶段。16、生物制品：在人工免疫中，可作为预防、治疗诊断用的来自生物体的各种制剂的统称。常见的生物制品可以是特异的抗原（疫苗、菌苗、类毒素），抗体（诊断用血清、免疫球蛋白、单克隆抗体、治疗用血清），细胞免疫制剂，也可以是各种非特异的免疫调节剂。二十二、微生物的分类鉴定1、种也叫物种，是分类系统中最基本的单位。物种是生物界发展的连续性与间断性统一的基本间断形式；对有性生物，物种呈现为统一的繁殖群体，由占有一定空间，具有实际或潜在繁殖能力的种群所组成，而且与其他这样的群体在生殖上是隔离的。2、（微生物的种）种species:是一个基本分类单元，它是一群表形特征极其相似、亲缘关系及其接近、于同属内的其他物种有着明显差异的一大群微生物的总称。3、分类单元：又叫分类单位、分类阶元或分类群，种以上的分类单元自上而下依次是：界、门、纲、目、科、属、种。4、微生物命名法则：（1）、双命名法：即物种的学名用两个拉丁文来表示，第一个词是生物的属名，表示它所在的类群；第二个词是种名，与其它生物区分开；在种名的后面，再注上命名者的姓名及日期。 学名=属名+种名+首次定名人+现名定名人+现名定名年份 排斜体字 排正体字（一般省略）（2）、三名法：当某一微生物是一亚种subsp或变种var时使用 学名=属名+种名+subsp或var+亚种或变种的名词 排斜体 排正体（可省） 排斜体（不可省）5、生物的各大学说:P344 （1）、 生物界界级分类学说：二界系统：植物界和动物界。三界系统：1866年E.N.Haeckel提出动物界、植物界和原生生物界（单细胞生物、无核类）。四界系统：1956年Copeland提出植物界、动物界、原始生物界（原生动物、真菌、部分藻类）和菌界（细菌、蓝细菌）。五界系统：1969年R.H.Whittaker提出动物界、植物界、原生生物界（原生动物、单细胞藻类、粘菌等）、真菌界（真菌和酵母）、原核生物界。六界系统：1977年我国学者王大耜在Whittaker五界系统基础上增加病毒界。三总界五界系统：我国学者陈世骧提出非细胞总界、原核总界（细菌界和蓝细菌界）、真核总界（植物界、真菌界、动物界）。三原界系统：1978年R.H.Whittaker和L.Margulis提出古细菌原界、真细菌原界、真核生物原界。（2）、三域学说：该学说认为生命是由古菌域（Archaea）、细菌域（Bacteria）和真核生物域（Eucarya）所构成。古菌域包括嗜泉古菌界（Crenarchaeota）、广域古菌界（Euryarchaeota）和初生古菌界（Korarchaeota）；细菌域包括细菌、放线菌、蓝细菌和各种除古菌以外的其它原核生物；真核生物域包括真菌、原生生物、动物和植物。第一章 蛋白质1.蛋白质等电点：蛋白质分子所带正、负电荷相等时溶液的pH值称为蛋白质的等电点。2.等电点时蛋白质的性质：蛋白质分子中仍然存在游离的氨基和游离的羧基，因此蛋白质与氨基酸一样具有两性解离的性质。当phPI时，蛋白质以阴离子形式存在，应向正极方向移动。3.双缩脲反应：含有两个以上肽键的化合物在碱性溶液中与Cu离子生成紫红色的络合物。由于二肽只含有一个肽键，所以不能发生双缩脲反应。4.蛋白质的营养价值主要与哪些因素有关？蛋白质营养价值高低的决定因素有： 必需氨基酸的含量； 必需氨基酸的种类； 必需氨基酸的比例，即具有与人体需求相符的氨基酸组成。将几种营养价值较低的食物蛋白质混合后食用，以提高其营养价值的作用称为食物蛋白质的互补作用。5.凝胶过滤法：在层析柱中装入葡聚糖凝胶珠颗粒，这种凝胶珠具有多孔网状结构，网孔只允许较小分子进入珠内，大于网孔的分子则被排阻。当洗脱时，被排阻的相对质量大的分子先被洗脱出来，相对分子质量较小的后出来。6.蛋白质结构层次：1）一级结构：指多肽链中氨基酸的排列顺序，其维系键是肽键。蛋白质的一级结构决定其空间结构。 2）二级结构：指多肽链主链骨架盘绕折叠而形成的构象，借氢键维系。主要有以下几种类型：-螺旋，-折叠，-转角，无规卷曲。3）超二级结构:多肽链上相邻的构象单位(-螺旋，-折叠，-转角等) 彼此作用进一步组合成有规则的结构组合体.如: 螺旋-转角-螺旋等.4).结构域:存在于球状分子中的两个与多个相对独立的,在空间上能辨别的三维实体,每个由二级结构组合而成,充当三级结构的构件,其间由单肽链连接。5).三级结构：指多肽链所有原子的空间排布。其维系键主要是非共价键（次级键）：氢键、疏水键、范德华力、离子键等，也可涉及二硫键。6）四级结构：指相同或不同的亚基按照一定排布方式聚合而成的蛋白质结构，其维系键为非共价键。作用力：疏水键、离子键、氢键、范德华力。亚基是指参与构成蛋白质四级结构的而又具有独立三级结构的多肽链。7.（判断）蛋白质中某个别氨基酸的变化，一定会引起活性的变化。8.原核生物蛋白质合成过程以及蛋白质合成以后的加工？ 合成过程大致分五个阶段：氨基酸的活化、肽链合成的起始、肽链的延伸、肽链合成的终止与释放、翻译后加工。（1）.氨基酸的活化：氨基酸的活化以及活化氨基酸与tRNA的结合，均由氨基酰tRNA合成酶催化完成。反应完成后，特异的tRNA3端CCA上的2或3位自由羟基与相应的活化氨基酸以酯键相连接，形成氨基酰tRNA。 （2）.肽链合成的起始阶段：30S起动复合物的形成。在IF促进下，30S小亚基与mRNA的起动部位，起动tRNA（tRNAfmet），和GTP结合，形成复合体。70S起动前复合体的形成。IF3从30S起动复合体上脱落，50S大亚基与复合体结合，形成70S起动前复合体。70S起动复合体的形成。GTP被水解，IF1和IF2从复合物上脱落。 （3）.肽链延伸阶段：进位：与mRNA下一个密码相对应的氨基酰tRNA进入核蛋白体的受位。此步骤需GTP，Mg2+，和EF参与。转肽：在转肽酶的催化下，将给位上的tRNA所携带的甲酰蛋氨酰基或肽酰基转移到受位上的氨基酰tRNA上，与其-氨基缩合形成肽键。给位上已失去蛋氨酰基或肽酰基的tRNA从核蛋白上脱落。移位：核蛋白体向mRNA的3- 端滑动相当于一个密码的距离，同时使肽酰基tRNA从受体移到给位。此步骤需EF（EFG）、GTP和Mg2+参与。 此时，核蛋白体的受位留空，与下一个密码相对应的氨基酰tRNA即可再进入，重复以上循环过程，使多肽链不断延长。 （4）.肽链合成的终止与释放阶段：核蛋白体沿mRNA链滑动，不断使多肽链延长，直到终止信号进入受位。识别：RF识别终止密码，进入核蛋白体的受位。水解：RF使转肽酶变为水解酶，多肽链与tRNA之间的酯键被水解，多肽链释放。解离：通过水解GTP，使核蛋白体与mRNA分离，tRNA、RF脱落，核蛋白体解离为大、小亚基。 （5）.蛋白质的翻译后加工：从mRNA翻译得到的蛋白质多数是没有生物活性的初级产物，只有经翻译后加工才能成为有活性的终产物。加工包括修饰和折叠。修饰包括多种方式：N端修