微生物学复习重点

1、1罗伯特胡克制造了显微镜，并观察到了死细胞（细胞壁）2真正看见并描述微生物的第一个人是荷兰商人安东列文虎克（活细胞）3微生物学的发展可分为五个时期： 史前期（8000年前至1676年） 初创期（16761861） 奠基期（18611897） 发展期（18971953） 成熟期（1953年以后）4巴斯德的贡献PPT的原话：(1)曲颈瓶实验否定了“自生说”。（2）研究狂犬疫苗成功，开创了免疫学。（3）正视发酵时由微生物引发的。（4）建立巴氏消毒法。5.柯赫贡献（1）.建立微生物学研究技术Ø (1)分离和纯化细菌Ø (2)细菌的固体培养基（2）.染色观察和显微摄影 (3).证实病

2、害的病原菌学说Ø 证实炭疽病因 炭疽杆菌Ø 发现结核病原菌结核杆菌书本原话：原细菌的研究：1证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌 2.发现了肺结核病的病原菌，因该病死亡率高，获得诺贝尔奖。 3提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则-柯赫原则微生物技术方面： 1用固体培养基分离纯化微生物的技术 2配置培养基6纯培养物:微生物学中，在人为规定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体。只有一种微生物的培养物7无菌技术：在分离、转接及培养纯培养(物)时防止其被其他微生物污染的技术。 8菌落（colony）：单个（或聚集在一起的一团）微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定

3、程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体. 菌苔（lawn）：众多菌落连成一片 9选择培养(1) 选择培养基：根据待分离微生物的特点选择不同培养条件，进行直接分离。(2) 富集培养：根据微生物的特殊要求，从自然界分离出特定已知微生物种类分离培养在特定环境中能生长的微生物。(3) 二元培养物：培养物中只含有二种微生物，而且是有意识的保持二者之间的特定关系的培养物称为二元培养物。（例如病毒和宿主细胞）10菌种的衰退与复壮菌种衰退的特点: 大量群体中的自发突变菌种的复壮：1)从衰退的菌种群体中把少数个体再找出来，重新获得具有原有典型性状的菌种。a)纯种分离；b)通过寄主体进行复壮；2)

4、有意识地利用微生物会发生自发突变的特性，在日常的菌种维护工作中不断筛选“正变”个体。2. 防止衰退的措施1)减少传代次数；2)创造良好的培养条件；3)经常进行纯种分离，并对相应的性状 指标进行检查；4)采用有效的菌种保藏方法；11菌种保藏(1) 传代培养保藏n 是微生物保存的基本方法。n 琼脂斜面、半固体琼脂柱和液体培养等。n 橡皮塞封口或用石蜡覆盖，并放置低温保存。n 4保存。(2) 冷冻保藏 n 代谢作用停止。n 细胞体积大者要比小者对低温更敏感，而无细胞壁者则比有细胞壁敏感。其原因是低温会使细胞内水分形成冰晶，从而引起细胞，尤其是细胞膜的损伤。n 速冻及快速解冻可减少损伤；还可加一些保护

5、剂，如0.5%左右的甘油或二甲亚砜可透入细胞，并通过降低强烈的脱水作用而保护细胞；n 因此在采用冷冻法保藏菌种时，一般应加入各种保护剂以提高培养物的存活率。 (3) 干燥保藏法 n 沙土管保存和冷冻真空干燥保藏是最常用的二项微生物干燥保藏技术。 （4）冷冻真空干燥保藏 n 用水升华的方式除去水分，手段比较温和，细胞受损伤的程度相对比较小，存活率及保藏效果均不错，是目前使用最普遍，也是最重要的微生物保藏方法。 12显微镜0.5 分辨率（最小可分辨距离）= n sin是所用光源波长,为物镜镜口角的半数N：玻片与物镜间介质的折射率n sin：数值孔径值(NA)，它是决定物镜性能的最重要指标。 油镜：

6、用浸没油取代空气的作用：介质折射率提高，数值孔径值和分辨率均得到提高。因为浸没油与玻璃的折射率相近，很多原来由于在透镜及载片表面的反射和折射而损失的光线可以进入物镜，使照明亮度提高，改善观察效果。13 许多菌丝交织在一起，称为菌丝体。14原核微生物细胞结构 v 一般构造：如细胞壁、细胞质膜、细胞质、核区(核质体) 和核糖体等，是一般原核微生物都有的构造v 特殊构造：主要有鞭毛、菌毛、性毛、荚膜和芽孢等，并非所有细菌都有的构造15 革兰氏阳性与阴性菌的细胞壁比较（虽然在重点外面，但是个人感觉挺重要的）详细信息在书本P41页 结构什么的 16缺壁细菌（1）L型细菌细菌在某些环境条件下(实验室或宿主

7、体内)通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、链球菌、分枝杆菌和霍乱弧菌等20多种细菌中均有发现，被认为可能与针对细胞壁的抗菌治疗有关。对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似的小菌落（2）原生质：是指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞，一般是革兰氏阳性菌形成（3）球状体：又称原生质球，还残留部分细胞壁。原生质与球状体都是 人工去壁形成的（溶菌酶青霉素）实验室或宿主体内形成 L型细菌 原生质 球状体（4）在自然界长期进化中形成支原体17革兰氏染色的机制G菌：细胞壁厚，肽聚糖

8、网状分子形成一种透性障，当乙醇脱色时，肽聚糖脱水而孔障缩小，故保留结晶紫-碘复合物在细胞膜上。呈紫色。G菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，其脂含量高，乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫-碘复合物溶出细胞壁，沙黄复染后呈红色。步骤：第一步：结晶紫使菌体着上紫色第二步：碘和结晶紫形成脂溶性大分子复合物，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，出现不同的反应。第四步：沙黄或番红复染，增加脱色菌与背景的反差并区别于未脱色菌。18芽孢的构造与耐热机理 芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差皮层的离子强度很高,产生极高的渗透压夺取芽孢核心的水分,结果造成皮层的充分

9、膨胀。核心部分的细胞质却变得高度失水，因而产生极强的耐热性。皮层含有大量的交联度低（约6%）、负电荷强的芽孢肽聚糖和吡啶-2,6二羧酸（DPA-Ca），与低价阳离子一起引起了皮层的高渗透压，从而使皮层的含水量增加，随之体积也增大。 （有图有真相）19 革兰氏阴性菌鞭毛的构造详见P63页20生长因子：通常指那些微生物生长所必需而且需要量很少，但微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。n 一般来自动、植物体。21 生物素(VH)对谷氨酸发酵生产的调节机制 生物素的浓度对谷氨酸的积累有着明显的影响，只有把生物素浓度控制在亚适量情况下，才能分泌出大量谷氨酸。 生物素是脂肪酸生物合

10、成中乙酰-CoA羧化酶的辅基，控制生物素的含量就可以改变细胞膜的成分，进而改变膜的透性。22鉴别培养基：是用于鉴别不同类型微生物的培养基。在培养基中加入某种特殊化学物质，某种微生物在培养基中生长后能产生某种代谢产物，而这种代谢产物可以与培养基中的特殊化学物质发生特定的化学反应，产生明显的特征性变化，根据这种特征性变化，可将该种微生物与其他微生物区分开来。23EMP途径n 是以一分子葡萄糖为底物，约经过10步反应而产生2分子丙酮酸和2分子ATP的过程。（我书上记的是产生8分子的ATP，不知道是不是PPT上面出错了）n 在其总反应中，可概括成两个阶段（耗能和产能）、三种产物（2NADH+H+、丙酮

11、酸和ATP）和10个反应步骤。 （个人感觉生化的部分太难理解，可以放弃掉，包括后面的ED途径，要考高分的童鞋要仔细背背）24 ED途径v ED途径：2-酮-3脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径n ED途径是少数缺乏完整EMP途径的微生物所具有的一种替代途径。其特点是葡萄糖只经4步反应即可快速获得由EMP途径须经10步才能获得的丙酮酸。n 一分子葡萄糖经ED途径最后生成2分子丙酮酸、1分子ATP，1分子NADPH、1分子NADH。n 只有少数细菌利用此途径，且产能较少，效率低。 n 25 呼吸作用; 生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化反应，最终生成H2O、CO2或其他产物，并且释放出能量的总过

12、程。有氧呼吸: 以氧分子作为最终电子受体的呼吸称为有氧呼吸。C6H12O6+6O2=6CO2+6H2ONADH经电子传递链产生3个ATP，FADH2产生2个ATP无氧呼吸 n 是指在厌氧条件下，厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物（硝酸根、亚硝酸根、硫酸根、二氧化碳和三价铁离子等）或有机氧化物（延胡索酸，但罕见）作为末端氢受体时发生的一类产能效率低的特殊呼吸。 n 硝酸盐呼吸n 硫酸盐呼吸n 碳酸盐呼吸n 延胡索酸呼吸 25生物固氮六要素ATP的供应还原力及其传递载体固氮酶还原底物 N2镁离子严格的厌氧微环境26氨基酸合成 一是氨基化作用，二是通过转氨基作用，三是由糖代谢的中间产物为前提合成氨

13、基酸27 生物发光n 发光包含着能量转移，先形成一种分子的激活态，当这种激活态返回到基态时即发出光来。n 细菌发光涉及到两种特殊成分：荧光色素酶和一种长链脂肪族醛。NADPH是主要的电子供体。发光细菌的电子流途径：n28 分支合成途径调节1.同工酶调节n 同工酶是指能催化同一种化学反应，但其酶蛋白本身的分子结构组成却有所不同的一组酶。n 特点：在分支途径中的第一个酶有几种结构不同的一组同工酶，每一种代谢终产物只对一种同工酶具有反馈抑制作用，只有当几种终产物同时过量时，才能完全阻止反应的进行。2. 协同反馈抑制在分支代谢途径中，几种末端产物同时都过量，才对途径中的第一个酶具有抑制作用。若某一末端

14、产物单独过量则对途径中的第一个酶无抑制作用。3. 累积反馈抑制n 在分支代谢途径中，任何一种末端产物过量时都能对共同途径中的第一个酶起抑制作用，而且各种末端产物的抑制作用互不干扰。当各种末端产物同时过量时，它们的抑制作用是累加的。4. 顺序反馈抑制n 分支代谢途径中的两个末端产物，不能直接抑制代谢途径中的第一个酶，而是分别抑制分支点后的反应步骤，造成分支点上中间产物的积累，这种高浓度的中间产物再反馈抑制第一个酶的活性。n 因此，只有当两个末端产物都过量时，才能对途径中的第一个酶起抑制作用。（考试应该会考图，什么图对应上面调节方法）29次级代谢调节初级代谢：一般将生物从外界吸收各种营养物质，通过

15、分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动的物质和能量的过程，称为初级代谢。 次级代谢：一般是指微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。这一过程的产物，即为次级代谢产物。 （PPT上只有一点点，具体的还是多看书吧P129页）30生长规律：一条典型的生长曲线可以分为四个时期：(一) 迟缓期 Ø 出现原因：把细菌接种到新鲜的培养基中培养时，并不立即进行分裂繁殖，细菌增殖数为零，这时需要合成多种酶，辅酶和某些中间代谢产物，要经过一个调整和适应过程。特点：生长速率常数等于零Ø 菌体粗大Ø RNA含量增加Ø 代谢活

16、力强Ø 对不良条件抵抗能力降低影响迟缓期长短的因素（了解即可）菌种：繁殖速度较快的菌种的迟缓期一般较短；接种物菌龄：用对数生长期的菌种接种时，其迟缓期较短，甚至检查不到迟缓期；接种量：一般来说， 接种量增大可缩短甚至消除迟缓期（发酵工业上一般采用10%-1%的接种量）；培养基成分： Ø 在营养成分丰富的天然培养基上生长的迟缓期比在合成培养基上生长时短；Ø 接种后培养基成分有较大变化时，会使迟缓期加长，所以发酵工业上尽量使发酵培养基的成分与种子培养基接近缩短迟缓期的意义和方法Ø 通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短 Ø 接种对数生长期的菌种

17、，采用最适菌龄Ø 加大接种量:（群体优势-适应性增强）Ø 用与培养菌种相同组分的培养基意义：可以缩短生产周期，提高设备利用率。（二）对数期(指数期)特点：活菌数和总菌数接近，接种对数生长期的菌种，采用最适菌龄Ø 酶系活跃，代谢旺盛Ø 生长速率最大，代时(generation time)最短Ø 细胞的化学组成及形态、生理特性比较一致该期的细菌生产中多被用做“种子”和科学试验材料 影响因素：菌种 营养成分 营养物浓度 培养温度应用意义：由于此时期的菌种比较健壮，可作为增殖噬菌体的最适菌龄；生产上用作接种的最佳菌龄；n 发酵工业上尽量延长该期，以达到

18、较高的菌体密度n 食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期n 是生理代谢及遗传研究或进行染色、形态观察等的良好材料。（三）稳定期又称恒定期或最高生长期，此期特点：Ø 新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，微生物的生长速率处于动态平衡，培养物中的细胞数目达到最高值。细菌代谢物积累达到最高峰。Ø 细胞分裂速度下降，开始积累内含物，产芽孢的细菌开始产芽孢。Ø 此时期的微生物开始合成次生代谢产物，对于发酵生产来说，一般在稳定期的后期产物积累达到高峰，是最佳的收获时期。产生原因：营养物尤其是生长限制因子的耗尽。Ø 营养物的比例失调，如碳氮比不合适。Ø 有

19、害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等）。Ø 物化条件（pH、氧化还原势等）不合适。（四）衰亡期特点：n 细胞死亡数增加，死亡数大大超过新增殖的细胞数，群体中的活菌数目急剧下降，出现“负生长”。n 细胞内颗粒更明显，细胞出现多种形态、畸形或衰退形，芽孢开始释放。n 因菌体本身产生的酶及代谢产物的作用，使菌体死亡、自溶等，发生自溶的菌生长曲线表现为向下跌落的趋势。衰亡期比其他各时期时间长，它的长短也与菌种和环境条件有关。产生原因：生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡。（长规律需详细了解！31连续生长理论基础：生长曲线中稳定期到来原因的认识，采取相应有效

20、措施推迟稳定期来临，从而发展出现有的连续培养技术。两种培养方式：恒化器连续培养恒浊器连续培养 恒化器连续培养n 恒化器是一种设法使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高生长速率条件下进行生长繁殖的一种连续培养装置。n 这是一种通过控制某一种营养物(如氨基酸、氨、葡萄糖、麦芽糖、无机盐及生长因子等)的浓度，使其始终成为生长限制因子的条件下达到的，因而可称为外控制式的连续培养装置。微生物的生长速率正好与恒速流入的新鲜培养基流速相平衡。主要用于实验室科学研究中，尤其用于与生长速率相关的各种理论研究中。恒浊培养n 概念：通过调节培养基流速，使培养液浊度保持恒定的连续培养方法。n 原理：通过调节

21、新鲜培养基流入的速度和培养物流出的速度来维持菌浓度不变n 特点：基质过量，微生物始终以最高速率进行生长，并可在允许范围内控制不同的菌体密度；但工艺复杂，烦琐。32 无性孢子与有性孢子无性孢子：厚垣孢子：总状毛霉n 节孢子：白地霉n 分生孢子：青霉、曲霉n 孢囊孢子：根霉、毛霉n 游动孢子：水霉有性孢子：n 卵孢子：同丝水霉n 接合孢子：葡枝根霉n 子囊孢子：子囊菌纲：虫草、酵母等。n 担孢子：担子菌纲：香茹、木耳等。33氧与细菌生长的关系34计数法：直接计数n 用细菌计数板或血球计数板n 计数室面积1mm2 ，高为 0.1mm。体积为0.1mm3。1ml=1000mm3。n 计数室内有25个中

22、格，每个中格有16个小格，共400个小格。n 五个中方格中总菌数为A，菌液的稀释倍数为B，则一个大方格中的总菌数A×5×Bn 故1ml菌液中的总菌数 A×5×B ×10 ×100050000AB（个）适用范围：个体较大细胞或颗粒，如血球、酵母菌、霉菌孢子等。不适用于细菌等个体较小的细胞，因为（1）细菌细胞太小，不易沉降；（2）在油镜下看不清网格线，超出油镜工作距离。特点：快速，准确，对酵母菌可同时测定出芽率，或在菌悬液中加入少量美蓝可以区分死活细胞。缺点:n 不能区分死菌与活菌;n 不适于对运动细菌的计数;n 需要相对高的细菌浓度;n

23、 个体小的细菌在显微镜下难以观察;35 抗生素：是由微生物在代谢过程中产生（有的可人工合成）具有一定浓度下抑制或杀死其他微生物的有机化合物。（以下仅作参考，考试不考）第一次用药剂量要足n 避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素n 不同抗生素（或其他药物）混合使用n 对现有抗生素改造n 筛选新抗生素36病毒的特点（感觉必考）Ø 形体极其微小，电镜下才能观察，可通过细菌滤器。Ø 没有细胞构造，既无产能酶系，也无蛋白质合成系统。Ø 其主要成分是核酸和蛋白质。Ø 每一种病毒只含有一种核酸(DNA或RNA)。Ø 在宿主细胞协助下，通过核酸的复制和核酸蛋白质装配的形式进行增殖。Ø 专性活细胞内寄生。Ø 在离体的条件下，能以无生命的化学大分子状态存在，并可形成结晶，且可在外界长期保存。Ø 对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。37噬菌斑：将噬菌体标本经过适当稀释再接种细菌平板，经过一定时间培养，在细菌菌苔上可形成圆形局部透明区域，即为噬菌斑。38毒粒的形状与大小：n 大小：病毒的大小常用纳米（nm）来度量，病毒大小从20300nm之间，通常大小在100nm左右。n 球状球状病毒（或多面体病毒）。动物病毒多为球状。廿面体对称的结构n 杆状杆状病毒（包括棒状或线状