微生物检查重点.doc

绪论1、 微生物学定义 是是生物学中一门重要的基础学科，它关系到人类生活的各个方面，如人类疾病的发病机理、抗生素等药物的生产，机体免疫、土壤生态，食品制造和水的净化等。二、微生物和微生物学1、自然界中存在着一类数量极其庞大、个体微小而结构简单的生物类群2、微生物是指一类体积微小、结构简单，大度多数为单细胞，必须借助光学显微镜放大数百倍上钱倍或者电子显微镜放大万倍才能用肉眼可见的一类小生物的统称三、微生物的特征1、个体微小(um/nm)2、具有一定的形态结构 3、体积小、面积大、新城代谢旺盛、生长繁殖速度快（吸收多、转化快）4、 微生物的作用用“工程菌”生产药物如干扰素、脑菲肽。胰岛素、乙肝疫苗、众抗生素、各种单克隆抗体、免疫血清（所有的原核生物都是微生物、部分真核生物是微生物）第一篇 微生物学概论第一章 原核微生物一、原核微生物（定义）其核质和细胞质之间不存在明显的核膜，其染色体由单一核酸组成的一类微生物（包括：真细菌和古细菌）1、 细菌定义： 有细胞壁、无核仁、核膜只有核糖体的体形微小的一类原始的单细胞微生物 1）、细胞形态 球状、杆状、螺旋状（基本形态） 球菌大小只能用直径、杆菌大小只能用长宽或者宽长 a、球菌类型单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌 b、螺旋菌类型 弧菌、螺菌 2）分裂方式：无性二分裂 3）细菌的形态学检查法 革兰氏染色法：在细菌标本上先加结晶紫初染、然后加路哥碘液，再加95%酒精脱色，最后用沙黄或者稀释石碳酸复红复染，结果显示出两种不同颜色，凡被染成紫色的为革兰氏阳性菌，被染成红色的为革兰氏阴性菌革兰氏阳性菌：细胞壁高，肽聚糖含量高，交联度大；当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，在加上它基本不含类脂，故乙醇处理不能在细胞壁上溶入缝隙。革兰氏阴性菌：乙醇脱色不能使其结构收缩，因其含脂量高。乙醇将脂溶解在缝隙使之加大双糖：N2酰葡萄糖胺（G ）和N2酰胞壁 (M)通过4链连接磷壁酸肽聚糖 脂多糖 （特有） G+ G- 脂蛋白 外壁层 类脂孔蛋白 蛋白质外壁蛋白脂多糖（特有）二。细菌的基本结构（1）细胞壁 包括细胞表面厚实坚韧而又略具有弹性的结构1）化学组成和结构细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，是真细菌细胞壁的特有成分A、肽聚糖是有短肽侧链和聚糖两部分聚合而成的多层网状结构的大分子化合物a、组成成分：1.双糖单位：MG 2、短肽侧链：一般为四个氨基酸分子按L型和D型交替连接而成3、肽桥：起着连接两个短肽侧链的桥梁作用2）其功能a、具有保护细胞及维护细胞外形的功能b、细胞壁还为细菌鞭毛运动提供可靠的支点，从而协助鞭毛运动 c、细菌细胞壁还是细胞正常分裂所必须 d、具有一定的屏障作用 e、细胞壁的化学成分组成和细菌的抗原性、致病性以及对噬菌体的敏感性有关（2）细菌的特殊结构1）荚膜 某些细菌在一定营养条件下课向细胞壁表面分泌一层透明、粘度极大的胶状物质为糖被 糖被在单个细胞表面分为三种： 1、若具有一定外形，相对未定的附于细胞壁外，厚度大于0.2微米为荚膜 2、若很薄小于0.2微米为为微荚膜 3、若这些物质松散包裹在单个细胞上，没有明显的边缘而且扩散到周围环境中为粘液层(3)芽孢 某些细菌特别是革兰氏阳性杆菌，生长到一定阶段在细胞内形成一个圆形或者椭圆形的，折光性强的特殊结构为荚膜又称为内生孢子1）、芽孢对不良环境条件具有特殊的抗性，能否形成芽孢是细菌中的特性。2）芽孢的结构：孢外壁、芽孢衣、皮层、核心3）芽孢的特性： 具有特性、不易着色、是休眠体、不是繁殖体4）芽孢具有耐热性的原因：A、壁厚B.芽孢含水少C、含有吡啶二羧基钙的复合物 D、含硫氨基酸高 E、有耐热性的酶5)应用A分类鉴定B指导细菌体筛选和保藏 C、生物杀虫D制定灭菌参数（4） 鞭毛 有些杆菌、螺旋菌和极少数球菌从细胞内向体表面伸出的细长、波曲的丝状物为鞭毛1）鞭毛的组成成份鞭毛丝、鞭毛钩。基体2）化学组成成分：主要你是蛋白质3）鞭毛的种类弧菌、螺旋菌类普遍着生鞭毛；在杆菌中、假胞菌都长有端生鞭毛：其余的有周生或者无鞭毛：球菌一般无鞭毛，仅个别属才有鞭毛三古细菌（原始细菌） 和真核生物类似细胞成分在分子和细菌类似，能耐受极端恶劣的环境特特殊的原核微生物类群 甲烷杆菌：细胞壁、假肽聚糖 NAG+NAT（无NAM) 1,3糖苷链 肽尾，1型氨基酸G+ 肽桥、1个Glu 盐球菌：细胞壁含复合物 无肽聚糖、无外核膜G-有蛋白/糖蛋白表面层（2040）细菌。真生物的 疏水尾是脂肪酸膜的成分甘油脂（单分子层膜或者单双分子层混合物）古细菌的 疏水尾是长链分枝碳水化合物膜的成分是醚键脂（双分子层）4、 蓝细菌 一类含有叶绿素。以水作为供氢体和电子供体。通过光合作用将刚能变为化学能，通话CO为有机物质的光能自养型细菌1、核为原核2、细胞壁含有肽聚糖3、核糖体为70S4.没有单位膜包围的细胞器特点五、衣原体（能够独立营养的最小的原核微生物） 一类专性活细胞内寄生，在细胞内繁殖有其独特的生活周期，且能通过细胞滤器的原核细胞型微生物 1）能够通过细菌过滤器，衣原体有特殊的细胞生活周期即有原核和始核两种形态 2）立克次体一般不能通过细胞过滤器六、放线菌 一类具有丝状分枝的，主要以无性孢子繁殖的革兰氏染色阳性的一类单细胞原核细胞型微生物链霉菌是放线菌是广义细菌属于原核霉菌是真菌。原核 分生孢子 孢子 （横隔断裂形成孢子的过程） 包囊孢子繁殖方式 基内菌丝断裂 菌丝任何菌丝断裂 第二篇 真核微生物一、真核微生物 是一大类具有真正细胞核。核膜和核仁分化的较高等的微生物，细胞内有线粒体等较复杂的细胞结构 酵母菌：单细胞、 霉 菌： 丝 状 真菌 真菌 覃 菌：大型子实体真核微生物显微藻类原生动物真菌是一类不含叶绿素、无根茎叶分化。具有细胞壁。以产生大量孢子进行繁殖的真核细胞型微生物。 1） 真菌的主要特征 （1）细胞内有核是完整的包括核仁、核孔、核膜 （2）细胞质中含有一些已分化的细胞器（3）细胞分裂的方式为有丝分裂，在分裂过程中出现染色体和纺锤体（4）除少数类型单细胞外。大多数为多细胞、体积较大，一般是原核生物的几倍，几十倍甚至更大（5)在形态上出现不同程度的分化，级有单细胞球形的酵母菌，也有多细胞高度分化的霉菌菌丝体及大型真菌的子实体 （6）大多数真菌的繁殖方式包括无性和有性两个过程。由此构成其独特的胜过周期第一节 酵母菌 一、酵母菌 一群单细胞的真核微生物（1）分布 在水果、蔬菜。花蜜和植物叶子表面以及果园的土壤里（2）用途发酵剂：馒头、酿酒二、酵母菌的形态学（1）大小和形态 1)酵母菌比细菌粗10倍,酵母菌的大小形态和菌龄环境有关 2）酵母菌细胞的形态具有多样性。常见的有圆形。卵圆形、腊肠形以及三角型；绝大多数的酵母菌都以散装的游离的形式存在。（溶解酶不能作用于酵母菌:因为溶解酶作用于1,4糖苷键而不是1,3糖苷键） （2）细胞的结构 1）细胞壁主要成分是葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质及几丁质，由此组成的细胞壁结构既不同于细菌的细胞壁也不同于植物的细胞壁（3）细胞膜1)主要成分 蛋白质、类脂、糖类（子母细胞脱离后母细胞上痕迹称为芽痕；细胞的位点称为蒂痕）三、酵母菌的繁殖方式和生活史（1）芽殖：酵母菌最为常见的繁殖方式 裂殖：酵母菌的裂殖和细菌的；裂殖相似 （2）有性繁殖真菌的有性繁殖都是借助形成的各种类型的有性孢子完成的酵母菌形成的有性孢子为子囊孢子（产生子囊孢子的结构为子囊） （3）子囊孢子的形成过程 A、两个不同遗传型的细胞相互接触，细胞壁融合为质配B、两个细胞的核进行融合为核配C、二倍体的核进行减数分裂、加厚，形成定结构的子囊 （4）生活史A、早酵母菌的生活周期中既有以出芽方式进行的无性繁殖过程也有以子囊形成进行的有性繁殖过程无性繁殖过程为无性世代（单倍体世代） 有性繁殖过程为有性世代（二倍体世代）由无性世代和有性世代共同组成酵母菌的生活周期为世代交替现象B、酵母菌的生活周期的类型 1、单倍体世代（n）和二倍体世代（2n）同等重要 2、单倍体世代（n）占优势 3、二倍体世代（2n）占优势无性繁殖芽殖假酵母 裂殖酵母菌的繁殖方式 产生无性孢子 有性繁殖单倍体型：营养细胞是单倍体。 无性繁殖以裂殖方式进行。 二倍体细胞不能独立生存，因为二倍体阶段短，一经形成立即减数分裂。双倍体型：营养细胞是双倍体，无性繁殖以芽殖方式进行，二倍体营养阶段长。 单倍体的子囊孢子在子囊内发生接合。 单倍体阶段仅以子囊孢子形式存在，不能独立生活。7、 常见酵母菌：啤酒酵母、汉逊酵母、裂殖酵母属、白假丝酵母（白色连珠菌：条件致病菌）、新型隐球酵母第2节 丝状真菌霉菌1、 霉菌：是丝状真菌的统称，突出特点是具有发育良好的分支状菌丝体。2、 形态学：会引起物品霉变的“真菌”，通常是指菌丝比较发达而又不产生大型肉质子实体的真菌。3、菌丝为一种管状结构，是真菌营养体的基本单位，直径一般为35微米。4、 霉菌在潮湿环境下易生长，特别是偏酸性的基质中，霉菌是各种复杂有机物，尤其是数量最大的纤维素，半纤维素和木质素的主要分解菌。5、 霉菌菌丝分为无隔菌丝和有隔菌丝。无隔菌丝是指菌丝官腔中无横隔膜。有隔菌丝是指有横隔膜。6、 有隔菌丝为典型的多细胞结构，两横隔膜之间组成一个细胞。7、 营养菌丝的特化形态：（1）假枝和匍匐枝（2）吸器（3）附着孢（4）附着枝（5）菌核 （6）菌索 （7）菌环和菌网8、 繁殖方式：菌丝片段 孢子：无性孢子：包囊孢子分生孢子节孢子厚垣孢子 有性孢子：卵孢子 接合孢子 子囊孢子厚壁孢子形成特征：菌丝顶端或中间的个别细胞膨大，原生质浓缩变圆，然后细胞壁加厚形成厚壁孢子。(总状毛霉）关节孢子：由菌丝断裂而成（白地霉）孢囊孢子：形成于菌丝的特化结构孢子囊内，菌丝无横隔分生孢子：由分生孢子梗顶端细胞特化而成的单个或簇生的孢子（曲霉、青霉）霉菌的有性生殖的基本过程：质配、核配和减数分裂在低等真菌（酵母菌）中质配后立即核配，高等真菌（霉菌）常有双核阶段，发生质配后，过一段时间才发生核配。接合孢子（2n，内生）：是由菌丝生出的结构基本相似，形态相同或略有不同的两个配子囊接合而成。（一次形成48个）卵孢子（2n，内生）：由大小不同的配子囊结合后发育而成（二倍体）9、 霉菌的生活史：无性和有性 有性生活史：质配双核体核配减数 四个阶段10、 霉菌的培养特性：质地疏松，呈绒毛状，絮状，蜘蛛网装 菌落大（可沿培养表面蔓延生长） 菌落表面和背面呈现一定的颜色 不易挑取11、 霉菌的代表属：毛霉属：不产生假根，匍匐根，主要引起蛋白质分解。 根霉属：营养要求不高且易在含淀粉等多糖环境中生长。 青霉属：是抗生素的重要生产菌，其中的产黄青霉是青霉 素发酵生产菌种。 曲霉属：分生孢子梗生于足细胞上，并通过足细胞和营养 菌丝相连。第3章 病毒1、 病毒的特点：病毒没有细胞结构 严格活细胞内寄生，无核糖体和独立的酶反应系统，在寄主细胞外没有生命特征。 只有DNA或RNA一种核酸，病毒想宿主细胞提供自己的遗 传信息，通过寄主细胞的转录、翻译和合成来修复病毒。 个体极小，多在10300nm之间，能通过细菌过滤器。2、 病毒的结构和化学组成：病毒粒子（成熟的或结构完整，有感染性的病毒个体）由核壳体组成。病毒主要由核酸和蛋白质组成。3、 核酸：通常一个病毒粒子只有一个核酸分子，核酸有单链和双链之分，病毒核酸有正负之分。4、 蛋白质：（一）衣壳蛋白：对基因组起到保护作用。 （二）薄膜蛋白：构成病毒包膜结构的蛋白质，包括包膜糖蛋白和基质蛋白。 （三）酶蛋白：病毒虽无完整的酶系统，但常含有一些特殊的酶，如噬菌体的溶菌酶。第2节 病毒的增殖1、 病毒侵染循环：吸附（决定侵染是否成功的关键一步）侵入和脱毒生物合成装配、释放第5节 噬菌体1、 噬菌体是一类病毒，原指细菌病毒。（广义：感染原核微生物的病毒）2、 形态：球形噬菌体 双对称型 丝状噬菌体3、 病毒的对称性：螺旋对称的病毒粒子 而是面体对称 复合对称4、 噬菌体和宿主细胞生活周期：噬菌体和宿主细胞上的特异性受体进行特异性结合的过程。5、 吸附侵入生物合成：a、早起转录 b、次早期转录 c、后期转录装配噬菌体释放思考题1、 植物病毒、动物病毒的增殖过程和噬菌体有什么不同？（1） 吸附：病毒吸附蛋白，吸附在敏感细胞的特异性受体上。（2） 侵入和脱壳： 1、噬菌体：尾部末端附着细菌表面，尾丝散开并固着在细胞上。 尾部产生溶菌酶水解细胞的肽聚糖。 尾鞘收缩，将尾髓压入细胞。 头部DNA通过尾髓的注入而进入细胞。 2、植物病毒：由表面伤口或吸食植物的昆虫口器感染，通过导管和筛管扩散至整个植物。 3、动物病毒：借吞噬或胞饮作用（内吞）。 毒粒包膜和细胞质膜融合，病毒内部组分释放到细胞质中。（3） 生物合成（4） 病毒的装配过程： 1.噬菌体：先将大分子DNA聚缩成多角体。 外壳蛋白质将多DNA包围起来合成头部。 基板、尾髓、尾鞘构成尾部并和头部相连。 加上尾丝而装配成完整的子代噬菌体粒子。 2、植物病毒：蛋白质聚合成圆盘状聚合物。 DNA镶嵌在圆盘状聚合物凹槽处。 3、动物病毒：无包膜病毒先装配形成前壳体，再和核酸结合成完整的病毒颗粒。 有包膜病毒首先形成核壳，再包上包膜。（5） 释放2、 人类和病毒的关系？ 有害的的一面：使人类或其他生物患病并危及其健康。有利的一面：噬菌体可以作为防止某些疾病的特效药。 病毒可以作为特效杀虫剂。 在细胞工程中，某些病毒可以作为细胞融合的助融剂。第4章 微生物的营养第1节 微生物的营养需求1、 营养：微生物从外界环境中获得和利用营养物质以满足正常生长和繁殖需要的基本生理过程。2、 营养物：指具有营养功能的物质。3、 微生物细胞组成元素：C、H、O、N、P、S、Ka、Ga、Mg.4、 化学组成：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水（1） 碳源：满足微生物生长的最基本的营养要求，主要为微生物生长提供碳素来源，是指含碳元素的各种化合物。分为无机和有机两种。无机碳源：CO2及碳酸盐。有机碳源：糖类及其衍生物、脂类、醇类、有机酸和烃类。作用：构成细胞物质、结构成分、代谢产物及储藏物。是多少微生物生命活动的能量来源。（2） 氮源：含氮元素的各种化合物或简单分子，为微生物生长提供氮素来源的营养物质。（3） 无机盐：指含元素的各种无机化合物。（4） 生长因子：指微生物正常代谢所必需的、而需求量极微量的有机营养因子。（牛肉膏、酵母菌、蛋白胨、玉米浆） 广义的生长因子有：维生素、氨基酸、各类碱类、脂肪酸 狭义的生长因子仅指维生素。（5） 水：发挥溶剂和运输介质的作用 是细胞的组成成分 维持蛋白质、核酸等生物大分子的天然构象 作为导体，控制细胞内温度的变化 参和细胞内一系列代谢反应，提供氢、氧元素。第2节 微生物的营养类型1、 营养类型的依据划分：（1） 按碳源划分：自养型微生物：无机物质作为碳源的微生物类型。 异养型微生物：有机物质作为碳源的微生物类型。（2） 按能源划分：光能营养型微生物：能源来自于光能辐射，细胞内有叶绿素等光合色素。 化能营养性微生物：能源来自于无机物或有机物氧化过程中释放的化学能。2、 微生物的营养类型：（1） 光能无机自养型（光能自养型）：吸收光能并以CO2作为主要或唯一碳源。（2） 光能有机异养型（光能异养型）：吸收光能并以有机物为碳源及供氢体。（3） 化能无机自养型（化能自养型）：能量来自于无机物氧化过程中释放的化学能，以CO2为主要或唯一碳源。（4） 化能有机异养型（化能异养型）：以有机物氧化时产生的化学能为能源，以有机物为碳源，合成代谢中的供氢体也是一些有机中间产物。微生物的基本营养类型营养类型 能源 主要或唯一碳源 供氢体 代表类型光能自养型 光能 CO2 H2S、S、H2O 着色细菌、蓝细菌、藻类光能异养型 光能 有机物及CO2 有机物 红螺菌科细菌化能自养型 无机物 CO2或碳酸盐 无机物 硝化细菌、铁细菌化能异养型 有机物 有机物 有机物 多数细菌、全部真核微生物第3节 营养物质的运输1、 被动扩散：高低、无载体、不耗能（水、气体、甘油）2、 促进扩散（主要存在真核微生物中）：高低、有载体、不耗能（AA、糖、维生素、无机盐）3、 主动运输（好氧菌的运输方式）：低高、有载体、消耗能量（糖、AA、某些阳离子）4、 基因转位（主要存在于厌氧菌和兼性厌氧菌中）：有载体、消耗能量（糖、核苷、脂肪酸）第4节 培养基1、 培养基：人工配制的满足微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质（混合养料）。2、 培养基的配制原则：（一）营养合适并协调（2） 理化条件适宜：PH：细菌：7.08.0 放线菌：7.58.5 酵母菌：3.86.0 霉菌：4.05.8（CaCO3：备用碱）渗透压和水活度：高渗透压溶液会使细胞发生质壁分离，低的则使细胞吸水膨胀。（3） 适当的物理状态（4） 灭菌处理并维持无菌状态3、 培养基的类型：（1） 按来源：天然培养基 合成培养基 半合成培养基（2） 按物理状态：固体培养基 液体培养基 半固体培养基（3） 按用途：基础培养基 加富培养基 鉴定培养基（鉴别） 选择培养基（分离） 厌氧培养基第五章 微生物的生长及控制一、群体生长=个体生长+个体繁殖二、群体生长：群体中个体数目的增加可以用重量、体积、密度或者浓度来衡量三、个体繁殖：生命个体数目增加的生物学过程四、个体生长、原生质总量的增加（同化作用异化作用） 五、微生物的生长和繁殖的关系：微生物没有生长，就难以繁殖，没有繁殖细胞液不能无休止的的生长第二节 微生物的生长规律一、细菌的生长曲线：微生物在分批培养中其生长速度随时间发生有规律性的变化，在少量的纯培养基中细菌接种在有限的液体培养基中并定期取样测发现细菌的生长一定的规律性(1)延迟期：是细菌适应环境的繁殖前准备时期，此期细菌生长速率等于零，细菌数几乎保持不变，甚至稍有减少，但合成代谢活跃，体积增大，对不不良环境如渗透压、温度、抗生素等敏感。出现延时期的原因是细菌需要适应新的环境并合成新的酶、辅酶以及必需的中间产物（和菌种、菌龄、接种前后培养基的成分和其他培养条件的差异有关）（2）对数期：此期细菌生长繁殖迅速，菌数呈几何级数增加，如：噬菌体吸附的最是菌龄也是酵母发酵生产作用种子和药敏试验的最是菌龄（和菌种、营养成分、温度有关） （3）稳定期：特点、是新增殖的细胞数和死亡的细胞数处于一个动态平衡，生长速率逐渐趋向于零，活菌数相对稳定；这是菌体产量达到最高点并维持稳定；开始累积内含物，产芽孢子的细菌开始产芽孢；合成此生代谢产物（和菌种和培养基条件有关）（4） 衰亡期：此时期菌体死亡的速率超过菌体繁殖的速率，活菌数急剧下降。特点： 1、R为负值 2、细胞的形态