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文档简介
绪论微生物与人类
L微生物:形体微小、构造简朴的低等生物。
2.微生物包括:原核类:蓝细菌、细菌(真细菌、古细菌)、放线菌、支原体、
衣原体、立克次氏体等
真核类:真菌(酵母菌单细胞、霉菌丝状菌、蕈菌大型子实体)、
原生动物、显微藻类
非细胞类:病毒(蛋白质和核酸)、亚病毒(蛋白质或核酸、包
括类病毒、阮病毒、拟病毒)
3彳散生物学发展史及代表人物:
分期史前期初创期奠基期发展期成熟期
时间约80十七世纪下十九世纪二十世纪初二十世纪五十年代
刖半叶~十九下半叶~二十世纪至今
-1676世纪中叶中叶
代表人物劳感人列文虎克巴斯德、科E.BiichnerJ.Watson\F.Crick
民赫
实质朦胧阶形态描述阶生理水平生化水平研分子生物学水平研
段段研究阶段究阶段究阶段
4微生物的五大共性:体积小,比表面枳大
吸取多,转化快(单细胞蛋白的应用)
生长旺,繁殖快(营养、空间和代谢产物等条件的限制,
不也许无限生长和繁殖)
适应强,异变异(高温高酸高盐高辐射高压低温高碱或高
毒&一般是单倍体,加上繁殖快,数量多,与外界环境直接接触等)
分布广,种类多
3彳散生物学:是一门在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代
谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将其应用于工业,、
医药卫生、生物工程、和环境保护等实践领域的科学,其主线任务是发崛、运用、
改善和保护有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物,为人类社会的进步服务。
4微生物在人类生活中的作用:食品、医药卫生、化学工业、农牧业、环境保护、
现代生物工程研究的重要工具等&疾病来源、其他污染等
第一章原核生物的形态、构造和功能
第一节细菌
1.细菌:构造简朴、种类繁多、重要以二分裂繁殖、水生性较强的单细胞原核微
生物
2.细菌的形态:基本上只有球状、杆状、螺旋状三大类,仅少数为其他形状,丝
状、三角形、方形、圆盘形等
球菌:根据其细胞分裂时形成不一样的空间排列方式分为:单球菌、双球菌、四
联球菌、八叠球菌、链球菌和葡萄球菌等
杆菌最为常见,球菌次之,螺旋状的至少
螺旋菌:螺旋局限性一环者为弧菌,满2~6环的小型、坚硬的螺旋状细菌为螺菌
3.细菌大小单位:微米um球菌(直径)、杆菌(长X宽)、螺旋菌(弯曲程度)
4.测量细菌大小的措施:显微镜测微尺直接算、显微摄影后根据放大倍数进行测
算
5.细菌个体小、透明一需要染色
6.革兰氏染色环节:①涂片固定
②结晶紫初染----1分钟,水洗烘干
③碘液媒染一1分钟,水洗烘干
④95%酒精脱色一30秒〜45秒,水洗烘干
⑤蕃红复染-----1分钟,水洗烘干
⑥镜检---------紫色阳(有芽胞的菌)红色阴
7.大肠杆菌阴E.coli
枯草芽泡杆菌阳B.subtilis
金黄色葡萄球菌阳S.aureus
8.细菌构造:一般构造:细胞壁、细胞膜、细胞质、核区等
特殊构造:鞭毛、菌毛、性菌毛、糖被(包括荚膜和黏液层)和芽
抱等
一般构造
9.细胞壁:重要成分肽聚糖(肽(四肽尾和肽桥两种)和聚糖(N-乙酰葡萄胺和
N.乙酰胞壁酸两种单糖互相间隔连接成的长链))
10.G+细胞壁的特点:肽聚糖多厚(60%~95%),特有磷壁酸(10%~30%)
G-细胞壁的特点:肽聚糖少薄,特有外壁层〔脂外层)
古生菌(又称古细菌,包括产甲烷菌及大多数嗜极菌)细胞壁:不含真正的
肽聚糖,有些含假肽聚糖或多糖、糖蛋白、蛋白质
缺壁细菌:自发缺壁突变:L型细菌(试验室或宿主体内通过自发突变而形成的
遗传性稳定的细胞壁缺损菌株)
人工措施去壁:彻底除尽的称原生质体(G+最易形成)
部分清除的称球状体
支原体(自然界长期进化中形成)
11.抗生素对细菌的影响:①青霉素:作用于肽桥(连接两个肽尾)
②溶菌酶:作用于8-1,4糖昔键(连接两个双糖单
位)它们都克制或杀死细菌,对G+作用明显
12.革兰氏染色机理:G+和G-细菌重要由于其细胞壁化学成分的差异而引起了物
理特性(脱色能力)的不一样,正是由于这一物理特性的不一样才决定了最终染
色反应的不一样。
通过结晶紫初染和碘液媒染后,在细菌的细胞壁以内可形成不溶于水的结晶紫与
碘的复合物。G+细胞壁厚、肽聚糖致密,不含类脂,脱色剂乙醇处理后,失水
而使网孔缩小,将复合物牢牢锁在壁内,使其保持紫色G-细胞壁薄、外膜
层类脂含量高、肽聚糖疏松,脱色剂乙醇处理,复合物溶出,细胞无色,著红复
染展现红色
13.细胞膜:一层紧贴在细胞壁内侧,包围着细胞质的柔软、脆弱、富有弹性的
半透性薄膜,厚7〜8纳米,由磷脂(20%〜30%)和蛋白质构成(50%〜70%)
与细胞膜有关的构造:间体:一种由细胞膜内褶而形成的囊状构造,其内充斥着
层状或管状的泡囊。多见于G+
14.细胞质:被细胞膜包围的除核区以外的一切半透明、胶体状、颗粒状物质的
总称。与真核相比,原核细胞质不流动。
6核区:原核生物所特有的无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。富尔根染
色法可见到呈紫色形态不定的核区
特殊构造
16.糖被:包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的富含水分的透明胶状物质。
层次厚:(大)荚膜
17.「在壁上有固定层次
,包裹在单个细胞上层次薄:微荚膜
松散,未固定在壁上:黏液层
糖被<
包裹在细胞群上:菌胶团
18.荚膜含水量很高,炭黑墨水对产荚膜细菌进行负染色(背景染色),光镜下可
见,黏液层无此特性
19.糖被的一般成分是多糖,少数是蛋白质或多肽,也有多糖与多肽复合型的
作用:保护/贮藏养料/作为透性屏障和离子互换系统/表面附着作用科学研究
和生产实践中的应用一,菌种鉴定二,用作药物和生化试剂,代血浆三,工业原
料,黄原胶四,污水的生物处理
20.鞭毛:蛋白质附属物、运动器官
判断鞭毛的有无:电子显微镜直接观测光学显微镜鞭毛染色
半固体穿刺培养法
21.菌毛:黏附作用,与鞭毛相比,细、短、数量多
22.芽抱(不被染色):某些细菌在生长发育后期,细胞内形成的一种圆形或椭圆
形、厚壁、含水量低、抗逆性强(抗高温)的休眠构造。芽胞无繁殖功能。芽胞
的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定的重要指标。
罐头食品以杀死肉毒梭状芽胞杆菌为原则121°C20~70min
湿热灭菌以杀死嗜热脂肪芽抱杆菌为原则121c15〜30min
芽抱也许的耐热机制:①含水量极低,结合水比例高
②特殊成分:毗哽一2,6二核酸钙(DPA—Ca)
③耐热酶
22.伴抱晶体:苏云金芽袍杆菌(简称Bt)生物农药,害虫吞食伴胞晶体后,
肠内溶解释放毒素,细胞膨胀死亡
细菌的繁殖
1.裂殖:二分裂三分裂复分裂
芽殖:芽生细菌
细菌的群体形态
L菌落:在固体培养基上以母细胞为中心的一堆肉眼可见的,有一定形态、构造
等特性的子细胞集团。
2.菌苔:把大量分散的纯种细胞密集的接种在固体培养基的较大表面积上,成果
长出的大量菌落互相连成一片,就是菌苔
3.共同特性:湿润、黏稠、易挑取、质地均匀以及菌落各部位颜色一致,臭味
2.大肠杆菌和枯草芽抱杆菌辨别:显微观测,大肠无芽抱
3.在液体培养基上的群体形态:多数混浊生长,部分沉淀,表面生长
第二节放线菌
1.放线菌:一类重要呈菌丝状生长和以抱子繁殖的陆生性较强的原核生物G+
链霉菌属于放线菌大量的种类繁多的抗生素90国由链霉菌产生
放线菌是许多酶、维生素等的产生菌并且在俗体转化、石油脱蜡和污水处
理中有重要应用,绝大多数属有益菌
2.根据功能和形态分类,菌丝分为基内菌丝体(营养菌丝)、气生菌丝、抱子丝
3.
4.
5.
6.自然条件下,多数放线菌借助多种胞子繁殖
'(分生胞子:最常见
借抱子工抱囊抱子]无鞭毛
放线菌繁殖方式有鞭毛
基内菌丝断裂
借菌丝.
任何菌丝断裂
4.在固体培养基上:多、干燥、致密、皱、小而不蔓延、不挑起、表面有放射
状沟纹泥腥味经典(链霉菌、诺卡氏菌)
第三节蓝细菌
1.蓝细菌:一类进化历史悠久,G-,无鞭毛,含叶绿素a,进行光合作用的原核
生物,分布广,“先锋生物”,形态多样,光趋避运动,细胞质有气泡,导致漂浮
2.无性繁殖,作用:食用(螺旋菌),固氮,导致水体富营养化,海洋赤潮和湖
泊水华
第四节支原体、立克次氏体和衣原体
1.支原体、立克次氏体和衣原体是三类同属G-的代谢能力差、重要营细胞内寄生
的小型原核生物。寄生性逐渐增强,是介于细菌与病毒问
的一类原核生物
2.支原体:一类天然无细胞壁,介于独立生活和细胞内寄生生活间的最小型原核
生物固体培养基上呈油煎蛋状对克制蛋白质生物合成的抗生素(四环素,
红霉素)和破坏含的体的细胞膜构造的抗生素(两性霉素,制霉菌素)敏感
3.立克次氏体:一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物与支原体区别:有
细胞壁,不能独立生活与衣原体的区别在于其细胞较大、无滤过性和存在产
能代谢系统对四环素,青霉素敏感
4.衣原体:一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型G-原核生物
具有感染力的细胞称为原体无感染力的细胞称为实体
对红霉素,氯霉素,四环素敏感
第二章真核微生物的形态、构造和功能
第一节真核微生物概述
1.真核生物:一大类进化程度高,细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中
存在线粒体和多种细胞器的生物。重要包括植物界的微藻,动物界的原生
动物,菌物界的真菌
2.真菌是最重要的真核微生物:
其特点:无叶绿素,不能进行光合作用
一般具有发达的菌丝体
细胞壁多数含几丁质(壳多糖)
营养方式为异养吸取型
以产生大量无性和(或)有性抱子的方式进行繁殖
陆生性较强
第二节酵母菌
1.酵母菌:通俗名称,泛指能发酵糖类的多种单细胞真菌特点:个体一般以
单细胞非菌丝状态存在多数芽殖发酵糖类产能细胞壁常含甘露娶糖和
葡聚糖生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中
2.酵母菌分布很广,重要偏酸含糖环境中,水果蔬菜蜜饯果园土壤第一种
家养微生物,发酵,石油及油品的脱蜡,单细胞蛋白,生化药物,基因工程“工
程菌”,少数引起人和动物的疾病
3.酵母菌的细胞直径约为细菌的10倍,是经典的真核微生物,形态有球状、卵
圆状、椭圆状、柱状和香肠状等,酿酒酵母S.cerevisiae
4.细胞壁呈“三明治”状,外层为甘露聚糖,内层为葡聚糖,葡聚糖是赋予细胞
壁以机械强度的重要成分
5.只进行无性繁殖的酵母称为“假酵母”,具有有性生殖的酵母称为“真酵母”
6.无性繁殖一,芽殖最常见的一种繁殖方式长大的子细胞与母细胞不分
离,这种藕节状的细胞串称为假菌丝假如细胞相连,且其间相连的面积和细
胞直径一致,这种竹节状的细胞串称为真菌丝
成熟后,两者分离,母细胞上留下一种芽痕,子细胞对应的留下蒂痕,任何细胞
蒂痕仅一种,芽痕有一至数十个(最多21),可以测细胞年龄
二,裂殖少数酵母,如裂殖酵母属,具有与细菌相似的二分裂繁殖方式
三,产生无性抱子
7.有性繁殖酵母菌是以形成子囊和子囊胞子的方式进行有性生殖的
8.酵母菌的生活史(生活周期):一.营养体既能以单倍体存在也能以二倍体形式
存在酿酒酵母二.营养体只能以单倍体形式存在八泡裂殖酵母三.营养体
只能以二倍体形式存在路德类酵母
9.酵母菌的菌落:大而厚,圆形光滑湿润,黏稠,颜色单调,常见灰白色乳白色
土黄色红色酒香味
10.单细胞蛋白SCF:乂称微生物菌体蛋白,运用发酵法培养微生物而获得的菌
体蛋白,生产蛋白的生物大多数是单细胞或丝状微生物个体,而不是多细胞复杂
的生物。
SCP规定:食用前先清除大量的核酸,在最终的产品生产过程中,所有的介质
和原料都必须是安全无毒的;必须可口,易消化吸取;必须有高营养价值,成本
低廉
用微生物生产scp的长处:
①在最佳条件下,微生物能以惊人的速率生长,某些微生物的生产量每隔0.5〜1
小时能加倍
②微生物个体比动物和植物更轻易进行遗传操作,更宜于大规模筛选高生长率的
个体
③微生物有相称高的蛋白含量,蛋白质的营养价值高
④能在相对小的发酵反应器中大量培养,不依赖气候
⑤微生物的培养基来源很广泛低廉,尤其是运用废料作原料
11.
菌落特点细菌酵母菌
相似湿在1黏稠易挑取
不一样小、颜色各样、臭味大、颜色单调、酒香
第三节丝状真菌一霉菌
1.霉菌的单位,菌丝由许多菌丝互相交错而成的一种菌丝基团称菌丝体,分
营养菌丝体和气生菌丝体两类,这两类菌丝在长期的进化过程中,因其自身的生
理功能和对不一样环境的高度适应,已发展出多种特化的构造(假根、匍匐菌丝)
2.无隔阂菌丝:毛霉mucor、根霉rhizopus
有隔阂菌丝:青霉penicillium、曲霉aspergillus
青霉、曲霉、毛霉、根霉简图(略)
3.气生菌丝体重要特化成多种形态的子实体。
青霉和曲霉的气生菌丝特化为分生抱子头,毛霉和根霉特化为电子囊
4.真菌在液体培养基中进行通气搅拌或振荡培养时,会产生菌丝球
5.真菌的繁殖能力极强,重要通过产生大量无性胞子或有性抱子来完毕
6.无性胞子:胞囊胞子(根霉和毛霉)、分生胞子(最常见曲霉和青霉)、节饱
子、厚垣胞子
有性抱子:卵抱子、接合抱子(根霉毛霉)、子囊抱子、担抱子
7.霉菌菌落形态较大、质地疏松、外观干燥、不透明、展现或松或紧的蛛网状、
绒毛状、棉絮状;菌落与培养基间的连接紧密或不紧密,不易挑取,泡子和菌丝
易被沾起,菌落正面与背面的颜色、构造以及边缘与中心的颜色、构造常不一致
8.菌丝状微生物:
菌落放线菌霉菌
同干燥不透明菌落正背面颜色一般不一样
大而疏松或大而致密、与培
小而紧密与培养基牢固结
异养基结合松(少部分紧)霉
合泥腥味
味
第四节产大型子实体的真菌一一蕈菌
1.冬虫夏草:是麦角菌科真菌冬虫夏草寄生在蝙蝠蛾科昆虫幼虫上的子座及幼虫
尸体的复合体,是一种老式的名贵滋补中药材,有调整免疫系统功能、抗肿瘤、
抗疲劳等多种功能。
第三章病毒和亚病毒因子
第一节病毒
1.病毒:形体微小、构造简朴、具有超级寄生性、只含一种核酸、必须在电子显
微镜下才能观测到的一类非细胞形态的微生物对干扰素敏感
2.成熟、具侵染力位于细胞外环境中的单个病毒颗粒称为毒粒或病毒粒子基
本成分是蛋白质和核酸
3.核衣壳是任何病毒都具有的基本构造,核衣壳外被一层含蛋白质或糖蛋白的类
脂双层膜覆盖着,这层膜叫包膜,有的包膜上长有刺突等附属物,致病力更强
4.衣壳粒:电镜下可见最小单位,若干个衣壳粒构成衣壳,衣壳和核酸构成核衣
冗
5.病毒的对称体制有两种:螺旋对称、二十面体对称、复合对称。形状:动物病
毒球状、植物病毒杆状(TMV)、噬菌体(在细菌体内)蝌蚪状
6.噬菌斑在菌苔表面
7.原核生物的病毒:噬南体,其繁殖分为五个阶段:吸附、侵入、增殖、成熟、
裂解
吸附:尾丝吸附,基板固定
侵入:注射式进入,溶菌酶水解细胞壁肽聚糖,核酸进入
增殖:核酸的复制和蛋白质的生物合成
成熟:头一一颈一一尾
裂解:原因:溶菌酶、胞内机械压力增大导致宿主裂解。另一种表面上与此相似
的现象:自外裂解:是指大量噬菌体吸附在同一宿主细胞表面并释放众多的溶菌
酶,最终因外在的原因导致细胞裂解。
上述增殖的全过程是很快的,例如:E.coliT系噬菌体在合适温度等条件下仅为
15-25min,平均每一宿主细胞裂解后产生的子代噬菌体数称作裂解量,不一样
的噬菌体有所不一样。T2为150左右,T4约为100
8.一步生长曲线:定量描述烈性噬菌体生长规律的试验曲线。分为潜伏期、裂解
期、平稳期。可反应每种噬菌体的3个最重要的特性参数:潜伏期和裂解期的长
短以及裂解量的大小
9.烈性噬菌体:大部分噬菌体侵入寄主细胞后,引起寄主细胞的代谢变化,在寄
主细胞内复制其核酸、蚩白质,装配成新的噬菌体,最终使寄主细胞破裂而释放
大量子代噬菌体,此类噬菌体称为烈性噬菌体
温和噬菌体:其基因组能与宿主菌基因组整合,并随细胞分裂传至子代细菌的基
因组中,侵染后不立即引起细菌裂解的噬菌体。具有温和噬菌体核酸的细菌叫溶
源性细菌。
溶源性:温和噬菌体感染细胞后不能完毕复制循环,噬菌体基因组长期存在于宿
主细胞内,没有成熟噬菌体产生这一现象称作溶源性现象
10.人类和脊椎动物病毒:已知与人类健康有关的病毒超过300种,与其他脊椎
动物有关的病毒超过900种,,目前:人类的传染病有70%~80%是由病毒引起的。
11.新显病毒:那些以往局部低水平感染的病毒或具有种间屏障的病毒将其寄主
范围扩大到了别的物种,引起了大范围的人类传染性疾病(埃博拉、拉沙、艾滋、
SARS、禽流感)
12.防治措施:接种疫苗、生物制剂、中药防治、干扰素
第二节亚病毒因子
1.亚病毒:包括类病毒、拟病毒、月元病毒
2.类病毒:一类只含RNA,单链RNA,在马铃薯纺锤形块茎病中发现
3.拟病毒:不能独立侵染,与其“共生”的真病毒又称辅助病毒,拟病毒是它的
,,卫星,,
4.阮病毒:只含蛋白质无核酸,又称蛋白质侵染子,疯牛病
第三节病毒与实践
1.噬菌体与发酵产.业:导致倒罐
昆虫病毒用于生物防治
病毒在基因工程中的应用
第四章微生物的营养和培养基
第一节微生物的六类营养要素
1.细胞重量(湿重):水75%-90%
干物质10%-25%无机盐10%碳水化合物
・有机物90%蛋白质
脂肪
,DNA或RNA等
2彳散生物六类营养素:碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水
3.营养体的游离水:结合水=4:1
4.碳源:满足微生物生长所需碳元素的营养源
异养微生物:必须运用有机碳源的微生物,为数众多
自养微生物:以无机碳源作唯一或重要碳源的微生物,种类较少
有机碳源:糖类、蛋白质、脂肪、有机酸
无机碳源:二氧化碳、碳酸根离子
良好碳源:葡萄糖、果糖、麦芽糖、淀粉
生产中廉价碳源:玉米粉、秋皮、米糠、酒糟
对一切异养微生物来说,碳源同步又兼作能源
废水处理:诺卡氏菌降解含氟的废水
5.氮源:为微生物生长提供氮来源的物质
有机氮源:蛋白质、蛋白陈、氨基酸
无机氮源:镂盐、硝酸盐、空气中氮气
试验室常用:牛肉膏、蛋白陈
生产常用:鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉、尿素、玉米浆、花生饼粉
6.氨基酸自养型生物:能把尿素镂盐硝酸盐甚至氮气等简朴氮源自行合成所需要
的一切氨基酸
氨基酸异养型生物:需要从外界吸取现成的氨基酸作氮源的微生物
7.速效氮源:有助于机体生长
迟效氮源:有助于代谢产物的生成
8.能源:为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质或辐射能
(化能营养型卜机物:化能异养微生物的能源(同碳源)
能源谱,卜机物:化能自养微生物的能源(不一样于碳源)
»光能营养型:光能自养和光能异养微生物的能源
9.化能自养微生物的能源:还原态的无机物质,如NH4+、NO2-、S、H2、H2S、
Fe2+等,一般是原核生物,包括亚硝酸细菌、硝酸细菌、硫化细菌、硫细菌、氢
细菌、铁细菌
光辐射能是单功能营养物(能源),还原态的无机物NH4+是双功能营养物(能
源、氮源),氨基酸类是三功能营养物(碳源、氮源、能源)
10.生长因子:生物体必需,不能用简朴的碳氮源自行合成的微量有机物
广义的生长因子:维生素、碱基、吓咻及其衍生物、留醇、胺类、C4~C6的分支
或直链脂肪酸
狭义的生长因子:维生素(Vc、Vk)
11.生长因子自养型微生物:不需要从外界吸取
生长因子异养型微生物:需要从外界吸取多种生长因子
生长因子含量丰富的天然物质:酵母膏、玉米浆、肝浸液
12.无机盐:重要可为微生物提供除碳、氮源以外的多种重要元素
大量元素:浓度10人-3-10八-4mol/l如P、S、K、Mg、Na、Ca、Fe
微量元素:浓度10人-6—10八-8mol/l如Cu、Zn、Mn、Mo、Co等
生理作用:细胞构造组分、生理调整、转移能量、酶的激活剂或辅酶因子
一般所需无机盐:硫酸盐、磷酸盐、氯化物以及含钠、钾、镁、铁等金属元素的
化合物
13.水:微生物细胞含水量很高,细菌酵母菌和霉菌的营养体分别含80%、75%、
85%左右,霉菌胞子约含39%的水,细菌芽胞关键部分含水量低于30%
第二节微生物的营养类型
1.分类根据:能源和碳源不一样。
光能自养型:蓝细菌、光合细菌、藻类
光能异养型:红螺细菌(产单细胞蛋白)可做碳源的有机物:甲酸、甲醇、乙
酸、丁酸、异丙醇、丙酮酸和乳酸等
化能自养型:只存在于微生物中,可在完全无机及无光的环境中生长,以二氧化
碳为唯一碳源,如氢细菌、硫化细菌、硝化细菌、铁细菌等
化能异养型(最常见普遍):能源和碳源同为有机物,绝大多数原核生物、所有
真菌
2.兼养型微生物
第三节营养物质进入细胞的方式
1.细胞膜:半透性薄膜选择吸取作用
2.影响营养物质进出细胞的原因:①营养物质自身的性质,如相对分子质量、溶
解性、电负性、极性等都影响营养物质进入细胞的难易程度②微生物所处的环境,
如温度、PH、离子强度等③微生物细胞的通透屏障,重要是黏液层、细胞壁和
细胞膜等构造
3.细胞膜运送营养物质有四种方式:单纯扩散、增进扩散、积极运送、基团移位
4.单纯扩散:浓度由高到低不需能量不需载体蛋白
重要运送氧气、二氧化碳、乙醇、甘油和某些氨基酸分子
5.增进扩散:浓度由高到低不需能量需载体蛋白
载体蛋白可称作渗透酶、移位酶或移位蛋白,通过诱导产生,专一性
如酿酒酵母对糖类、氨基酸、维生素的吸取大肠杆菌、芽泡杆菌属对甘油
的吸取
6.积极运送(最常见最重要):浓度由低到高需能量需载体蛋白
氨基酸、某些糖(乳糖、麦芽糖、葡萄糖、蜜二糖等)、钠离子、钾离子、有机
离子等
7.基团移位:浓度由高到低被运送物质构造发生变化需能量需载体
营养物质在转运过程中受到化学修饰后进入细胞的一种运送方式
化学修饰的实质就是磷酸化(PEP介导),重要存在于厌氧菌和兼性厌氧菌
运送葡萄糖、甘露糖、果糖、乳糖、糖衍生物、藏基、脂肪酸等
第四节培养基
1.培养基:人工配制的、适合不一样微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养
基质。绝大多数腐生性微生物和部分共生或寄生性微生物都可在人工培养基
上生长,只有少数称作难养菌的寄生或共生微生物(类支原体)在人工培养基上
难于生长。
培养基条件:合适的营养素种类,合适的营养素比例
2.选用和设计培养基时,遵照的四个原则:目的明确,营养协调,理化合适,经
济节省
目的明确:自养菌还是异养菌,科研还是生产(试验室不过多计算成本),生产
上考虑种子培养基还是发酵培养基
营养协调:微生物细胞内多种成分间有一较稳定的比例,化能异养型,水分、C+
能源、N源、大量元素、生长因子大体上存在着10倍序列的递减趋势
碳氮比:微生物培养基中碳源的碳原子摩尔数与氮源中氮原子摩尔数之比C
素N荤
碳氮比升高,氮源缺乏,菌体生长不好,有些菌产酸过快生长受克制
碳氮比减少,氮源丰富,菌体生长旺盛,过早衰老,菌体自溶
真菌需碳氮比较高,细菌尤其是动物病原菌需碳氮比较低的培养基种子培
养基,碳氮比低,种子营养丰富氮高,发酵培养基碳氮比高
理化合适:指培养基的PH、渗透压、水活度和氧化还原电势等物理化学条件较
为合适
PH:放线菌(强)细菌碱性
酵母菌霉菌酸性
刚配出来的培养基偏酸性,NaOH调PH
PH内源调整:磷酸缓冲液调整碳酸钙作“备用碱”调整
3.选用和设计培养基时,遵照的四种措施:生态模拟,借鉴文献,精心设计,试
验比较
4.按对培养基的成分理解作分类:天然培养基、合成培养基、半合成培养基(马
铃薯蔗糖培养基)
5.按培养基外观的物理状态作分类:液体培养基、固体培养基、半固体培养基、
脱水培养基
固体培养基:凝固剂(琼脂、明胶、硅胶)1%~2%琼脂或5%~12%明胶琼脂
是最优良的凝固剂,成分为多缩半乳糖,绝大多数微生物不能运用,融化温度~96
摄氏度,凝固温度〜40摄氏度,对微生物无毒
明胶可做氮源运用,融化温度~25摄氏度,低
6.按培养基对微生物的功能做分类:选择性培养基,鉴别性培养基
选择性培养基:抗生素(链霉菌、氯霉素)克制细菌放线菌,筛选真菌/苯酚,
克制细菌霉菌选放线菌/制霉菌素,克制真菌,选细菌放线菌/结晶紫,牛胆酸盐,
克制G+
鉴别性培养基:伊红美蓝乳糖培养基(EMB),鉴别大肠菌群,大肠杆菌深紫色
G+受克制,G-,能发酵乳酸产酸产气,产酸能力强的,菌落在透射光下呈紫色,
反射光下呈绿色金属,产酸能力弱,菌落棕色/不发酵乳糖不产酸,菌落无色透
明
7.配制培养基环节:计算称量--加水溶解一-调整PH定容(真菌不调)一-过滤
分装(有些不需要)■…加塞包扎・…加压灭菌
第六章微生物的生长及其控制
第一节测定生长繁殖的措施
1.测生长量(细胞量)适合于所有的微生物
直接:测菌丝长度-一丝状真菌
称干重(离心法或过滤法)
间接:比浊法:用光密度0D值表达菌悬液的浓度--不适合丝状菌
生理指标法:测含氮量、含碳量、其他
2.测繁殖数(细胞数)适合于单细胞微生物
直接:比例计数法
血球计数板法:全菌计数法既包括活菌又包括死菌
间接:液体稀释法(MPN法)
平板菌落计数法:(涂布法、浇注法)活菌计数法
酱油1ml-----十的负六次方
3.涂布法环节:10ml左右培养基倒入培养皿中,在平板表面加0.1ml菌样,用灭
过菌的涂布棒涂抹均匀,倒置培养
4.浇注法(常用)环节:培养皿加1ml样品,再加入冷却到45摄氏度的10ml培
养基,倒置培养
菌落个数在30〜300间稀释度最佳
5.倒置培养原因:防止杂菌污染/防止冷凝水影响菌落形态观测
5.血球板计数法:酵母菌、霉菌电子,显微镜观测,规格25X16操作简便,计
数直观,不能辨别死菌活菌,对高浓度不适合,不适合运动细菌
第二节微生物的生长规律
1.单细胞微生物的经典生长曲线:将少许单细胞纯菌接种到一定量液体培养基
内,在合适的温度下培养,并定期取样测定活菌的数目和重量的变化,以活菌个
数的对数或活菌重量为纵坐标,以培养时间为横坐标作图所的曲线(酵母茵细菌
等单细胞微生物)
2.根据微生物的速率生长常数,即每小时分裂次数的不一样,一般可把经典曲线
粗分为延滞期、指数期、稳定期、衰亡期等四个时期。
3.延滞期(停滞期、调整期、适应期)特点:生长速率常数为零、细胞形态变大
或增长、细胞内RNA含量增高、合成代谢十分活跃,易产生多种诱导酶、对外
界不良条件敏感。
影响延滞期长短的原因:(除菌种自身外)
接种龄:对数期种子延滞期短
接种量:接种量大,延滞期短
培养基成分
4.指数期(对数期)特点:生长速率常数R最大,世代时短、细胞成分平衡发展、
群体生理特性相一致,,代谢旺盛
对数期是用作代谢、生理和酶学等研究的良好材料,是增殖噬菌体的最适宿主,
也是发酵工业中用做种子的最佳材料,G+染色采用目的
计算题:繁殖代数、生长速率常数、代时(略)
5.稳定期(收获期):生长速率常数等于零,合成次生代谢产物,菌体产量到达
最高点,细胞内出现储备物质
稳定期实践意义:发酵中以菌体为终产品的最佳收获期,某些代谢产物尤其是次
生代谢产物发生在此阶段,某些细菌的芽泡也发生,放线菌的抗生素在此阶段大
量合成,导致了持续培养原理的提出和工艺技术的改善。
6.衰亡期:生长速率常数为负,细胞异形态,细胞畸变,菌体自溶
原因:外界环境对继续生长越来越不利,细胞内的分解代谢明显超过合成代谢,
导致大量菌体死亡
7.微生物的持续培养:在恒定容积的流动系统中培养微生物,首先以一定速率不
停地加入新的培养基,另首先又以相似的速率流出培养物(菌体和代谢产物),
以使培养基中的细胞数量和营养状态保持恒定
分批培养:将微生物置于一定容积的培养基中,通过培养生长,最终一次收获的
培养方式。
8.丝状菌的生长:菌丝的生长繁殖
菌丝生长与营养有关,营养丰富,分支多而密,营养缺乏,分支少而稀〜茵丝的
生长是顶端生长,位于前端的为幼龄菌丝,位于后端的为老龄菌〜菌丝在同体培
养基或在液体培养基中静止培养是形成菌落,液体培养基中震荡培养时形成菌丝
球
9.持续培养器按控制方式分:恒浊器(生产)、恒化器(试验室)
第三节影响微生物生长的重要原因
1.影响微生物生长的外界原因诸多,除营养条件外,尚有物理原因,最重要的是
温度、PH、氧气
2.温度:存在最低、最适、最高生长温度
嗜冷型微生物:细胞内酶耐低温,不饱和脂肪酸含量高,用于菌种保藏和食品冷
藏
嗜温型微生物:分为体温性和室温性
嗜热型微生物:用途高温杀菌
最适生长温度:某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。
最是温度并不等于生长速率最高时的培养温度,也不等于发酵速率或累积代谢产
物最高时的培养温度,更不等于积累某一代谢产物最高时的培养温度。
3.氧气:按照微生物与氢的关系粗分为好氧菌和厌氧菌
好氧菌乂可细分为专性好氧菌,兼性好氧菌,微好氧菌
厌氧菌又可细分为耐氧菌和专性厌氧菌
专性好氧菌:较高浓度分子氧(~20.2kPa)条件,有完整的呼吸链,以分子氧作
为最终氢受体,具有超氧化物歧化酶SOD,绝大多数真菌和多数细菌、放线菌
都是专性好氧菌
兼性厌氧菌:以在有氧条件下生长为主也可在兼在厌氧条件下生长
微好氧菌:霍乱弧菌、单胞菌属
耐氧菌(耐氧性厌氧菌):生长不需要任何氧,但分子氧对其无害。乳酸菌多数
是耐氧菌。
专性厌氧菌:分子氧对池们有毒,虽然短期接触也会克制甚至致死,在深层无氧
处或在低氧化还原电势的环境下才生长。培养基加还原剂
4.专性厌氧菌有氧致死原因:在生物体内,超氧阴离子自由基普遍存在,它既有
分子性质又有离子性质,性质极不稳定,在细胞内可破坏多种生物大分子和膜构
造,对生物体极其有害,因SOD的存在,剧毒的超氧阴离子自由基就被歧化成
毒性稍低的过氧化氢,在过氧化氢酶作用下,过氧化氢深入变成无毒的水,专性
厌氧菌体内没有SOD,因此有氧条件下不能生存。
5.PH(类似于温度):一般生长繁殖的最是PH与合成某代谢产物的PH一般不一
样样。黑曲霉发酵蔗糖产柠檬酸,最适PH2~3
6.渗透压:高渗条件,保留食品
7.水分活度:微生物能运用的自由水。湿生型不小于0.9,绝大多数细菌。中生
型0.8~0.9酵母菌。干生型不不小于0.8大多数霉菌。干燥保持食品最佳措施。
第四节微生物接种和培养法概论
1.接种:将微生物移接到适于它生长繁殖的人工培养基上或活的生物体内的过
程。
工具:接种环用的最多,接种针、接种铲,液体接种:吸管、移液管
措施:划线接种最常用、三点接种、穿刺接种、浇注接种、涂布接种、液体接种、
注射接种、活体接种
2.自然界的菌混杂在一起,因此提出微生物的纯生长培养,筛选目的菌。
3.纯培养:微生物学中将在试验条件下从一种细胞或一种细胞群,繁殖得到后裔
称为纯培养。
4.纯培养培养基选择:细菌牛肉膏蛋白陈,真菌马铃薯蔗糖培养基PH偏酸,放
线菌高氏一号培养基PH中性偏碱
纯培养措施:稀释倒平板法(操作如浇注法)
涂布平板法(操作如涂布法)
单细胞挑取法
平板划线分离法平板一一接种环沾取样品(土壤加无菌水稀释)
来回划线菌体菌落形态完全克制就是纯种
培养平板(简称平板):熔化的固体培养基倒入无菌平皿,冷却凝固后,盛固体
培养基的平皿。
无菌操作:在培养、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染的技术,它
是保证微生物学研究正常进行的关键。
土壤采样:土壤的肥瘦,防止下雨天,春秋最合适,土层5~20cm左右土样,隔
10m左右采三个样。
试管培养基斜面要低温干燥隔绝空气。
第五节有害微生物的控制
1.‘灭菌一彻底杀灭一切微生物1杀菌
杀灭法1
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