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文档简介

绪论

1676年,微生物学的先驱荷兰人列文虎克()首次视察到了细菌。

法国人巴斯德:(1)发觉并证明发酵是由微生物引起的:(2)彻底否定了“自然发生”

学说;

(3)免疫学一一预防接种;(4)其他贡献:巴斯德消毒法60—6£度短时间

加热处理

德国人科赫:(1)发觉病原菌:炭疽病肺结核霍乱病菌

(2)微生物学基本操作技术方面的贡献

a)细菌纯培育方法的建立

b)设计了各种培育基,实现了在试验室内对各种微生物的培育

c)流淌蒸汽灭菌

d)染色视察和显微摄影

1953年,和提出了结构的双螺旋模型,这是二十世纪生物学领域中的一次最宏大的革

命;又在1958年提出了遗传信息传递的中心法则。

第一章

1、细菌的基本形态

球状一一细胞个体呈球形或椭圆形,不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列

方式,常被作为分类依据。

杆状一一细胞呈杆状或圆柱形,一般其粗细(直径)比较稳定,而长度则常因培育时间、

培育条件不同而有较大变更。杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培育条件而发生变

更,一般不作为分类依据。

螺旋状一一1)弧菌:菌体只有一个弯曲,其程度不足一圈,形似字或逗号,鞭毛

偏端生。

2)螺菌一一菌体回转如螺旋,螺旋数目和螺距大小因种而异。鞭毛二端生。

细胞壁坚韧,菌体较硬。3)螺旋体一一菌体松软,用于运动的类似鞭毛的轴丝位

于纽胞外鞘内。

2、微生物个体大小与表示方法

细菌,酵母(=10-6m)

病毒(=10-9m)

表示细菌大小的单位一般用。球

限毛

菌的大小用菌体直径,杆菌和螺旋菌细胞壁一

细胞质膜——

则以其宽度(直径)X长度表示,菌毛

内含物一

性毛

螺旋菌用螺旋直径X3.14X螺旋数来核区

间体•芽布

表示。微英啊

3、细菌细胞的构造与功能-英膜格被

细胞质

A.细菌细胞壁的结构与功能:粕液胆

概念:细胞壁()是细胞膜外面具内含物一

有肯定硬度和韧性的壁套。

股构造-将殊构造-

图3-1细的细胞构造模式图

(1)革兰氏阳性细菌的细胞壁:肽聚糖和磷壁酸

特点:厚度大(30~40),层数多,化学组分简洁,一般只含90%肽聚糖和10驱磷壁酸。

肽聚糖:厚约30、40,由20-30层左右的网格状分子交织成的网套覆盖在整个细胞上。

磷壁酸:革兰氏阳性细菌细胞壁上特有的化学成分,多元醇和磷酸的聚合物。

膜磷壁酸:跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联的(又称脂磷壁酸)

壁磷壁酸:它与肽聚糖分子间进行共价结合。

磷壁酸主要生理功能:

使细胞壁形成负电荷环境,增加细胞膜对二价阳离子的汲取;贮藏磷元素;增加某

些致病菌对宿主细胞的粘连;能调整细胞内自溶素。的活力,防止细胞因自溶而死亡。

(2)革兰氏阴性细菌细胞壁:分为内壁层和外壁层

肽聚糖(内壁层):埋藏在外膜层之内,是仅由广2层肽聚糖网状分子组成的薄层

(2~3)。

外壁层:位于革兰氏阴性细菌细胞壁外层,由脂多糖、类脂和脂蛋白等若干种蛋白质组

成的膜。

1、脂多糖(,):位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层,由类脂A、核心多糖()和特

异侧链(,或称多糖或抗原)三部分组成。

2、外膜蛋白()嵌合在和磷脂层外膜上的蛋白。有20余种,但多数功能尚不清晰,

分为脂蛋白和孔蛋白。

脂蛋白()是一种通过共价键使外膜层坚固地连接在肽聚糖内壁层上的蛋白,分子量约

为7200。

孔蛋白O是由三个相同分子量(36000)蛋白亚基组成的一种三聚体跨膜蛋白,中

间有始终径约1的孔道。,有特异性和非特异性两种。

周质空间(,)又称壁膜间隙。在革兰氏阴性细菌中,一般指其外膜与细胞膜

之间的狭窄空间(宽约12、15),呈胶状。

(3)细胞壁的功能:

1)固定细胞外形和提高机械强度;

2)渗透屏障,阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物(分子量大于800)进入细胞,

爱护细胞免受溶菌酶、消化酶等有害物质的损伤;

3)细菌特定的抗原性、致病性的物质基础,

4)为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需。

细胞壁缺陷型细菌:

缺壁突变——L型细菌

实验室或宿主体内形成基本去尽——原生质体(G+)

缺壁细菌人工去壁

部分去除——原生质球(G・)

在自然界长期进化中形成——支原体

1)L型细菌()

1.没有完整而坚韧的细胞壁,细胞呈多形态;

2.有些能通过细菌滤器,故又称“滤过型细菌”;

3.对渗透敏感,在固体培育基上形成“油煎蛋”似的小菌落(直径在0.1左右);

4.遗传性稳定

2)原生质体():在人为条件下,用溶菌酶处理或在含青霉素的培育基中培育而

抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包袱的,圆球形、对渗透压变更敏感的细

胞,一般由革兰氏阳性细菌形成。

特点:对环境条件变更敏感,低渗透压、振荡、离心甚至通气等都易引起其裂开;

有的原生质体具有鞭毛,但不能运动,也不被相应噬菌体所感染;在相宜条件(如高

渗培育基)可生长繁殖、形成菌落,形成芽胞,与复原成有细胞壁的正常结构。比正

常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质,是探讨遗传规律和进行原生质体育种的良好

试验材料。

3)原生质球:采纳上述同样方法,针对革兰氏阴性细菌处理后而获得的残留部分细胞

壁(外壁层)的球形体。与原生质体相比,它对外界环境具有肯定的抗性。

B、细菌细胞膜

1、概念:细胞质膜,又称质膜、细胞膜或内膜,是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质

的一层松软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜,厚约7〜8,由磷脂(占20%〜30%)和蛋

白质(占50%〜70%)组成。

2、组成:磷脂一一在水溶液中形成具有高度定向的双分子层,亲水的极性基指向双分

子的外表面,疏水的非极性基朝向内,形成膜的基本骨架;蛋白质一一分为水溶性的外

周蛋白和非水溶性的内周蛋白。

3、液态镶嵌模型()

①膜的主体是脂质双分子层;

②脂质双分子层具有流淌性;

③整合蛋白因其表面呈疏水性,故可“溶”于脂质双分子层

的疏水性内层中;

④周边蛋白表面含有亲水基团,故可通过静电引力与脂质

双分子层表面的极性头相连;

⑤脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合;

⑥脂质双分子层如同一“海洋”,周边蛋白可在其上作“漂移”

运动,而整合蛋白则似“冰山”状沉醉在其中作横向移动。

4、细胞膜的生理功能:

①选择性地限制细胞内、外的养分物质和代谢产物的运输;

②是维持细胞内正常渗透压的屏障;

③合成细胞壁和糖被的各种组分(肽聚糖、磷壁酸、、

荚膜多糖等)的重要基地;

④膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系,

是细胞的产能场所;

⑤是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位;

5、细菌细胞膜的特殊结构:

1)间体和内膜:细胞质膜内褶形成的囊状构造。

2)载色体:不放氧光合细菌细胞膜多次凹陷折搂而折福而成的片层状、微管状或囊状

结构。

载色体含有光合色素以与电子传递链,是进行光合作用的场所。

4、革兰氏染色过程和原理;革兰氏染色阳性菌和阴性菌的差别;

(1)革兰氏染色:

1、涂片,固定、结晶紫初染

2、碘溶液媒染,其作用是提高染料和细胞间的相互作用从而使二者结合得更坚固。

3、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。

4、沙黄或番红复染

结果:菌体呈紫色者为菌体呈红色者为

(2)原理(试验报告和试验书):

(3)革兰氏阳性菌和阴性菌细胞壁的比较:

项目革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌

1、革兰氏染色反应能阻留结晶紫而染成紫色可经脱色而复染成红色

2、肽聚糖层厚,层次多薄,一般单层

|3、磷壁酸多数含有无

4、外膜无有

5、啦多糖(LPS)无有

6、类脂和脂蛋白含量低(仅抗酸性细菌含类脂)高

7、鞭毛结构基体上着生两个环基体上着生四个环

8、产毒素以外毒素为主以内毒素为主

9对机械力的抗性强弱

10、且11胞壁抗溶菌酶弱强

11、X寸青霉素和磺胺敏感不敏感

5、芽抱的结构与功能(伴狗晶体)。

(1)概念:某些细菌在细胞内形成一个球形或椭球形、壁厚、含水量极低、抗逆性极

强的休眠体,称为芽狗O,由于形成于菌体内,故又称内生抱子()O

(2)结构:

「芽胞质,含DPA-钙

厂内层J芽胞膜(内膜)

L芽胞壁(初生壁)

「皮层:皮层特有肽聚糖,含DPA-钙

<外层T

I芽胞衣:疏水性蛋白质,阳离子不

能透过

'-附属层胞外壁(分三层,主要是

蛋白质)

伴泡晶体一一少数芽抱杆菌,例如苏云金芽抱杆菌()在其形成芽抱的同时,会在芽抱

旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体一一3内毒素,称为伴抱晶体。

特点:不溶于水,对蛋白酶类不敏感;简洁溶于碱性溶剂。

6、鞭毛的结构和功能(如何知道有鞭毛)

(1)概念:某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物,具有推动

细菌运动功能,为细菌的“运动器官”。

(2)结构:基体(L环、P环、S环、M环)

鞭毛钩

鞭毛丝

(3)运动机制:旋转、挥鞭。

细菌以推动方式做直线运动,以翻腾形式做短促转向运动

(4)如何知道有鞭毛:

电子显微镜视察;光学显微镜视察:鞭毛染色和暗视野视察;

培育特征:半固体穿刺、菌落特征视察。

7、一些重要细胞内贮存物

8、细菌的群体特征:

­细菌在固体培育基上生长发育,即可由一个或几个细菌分裂繁殖聚集而成肉眼可

见的群体,称为菌落()。

・假如一个菌落是由一个细菌个体生长、繁殖而成,则称为纯培育()。

•培育平板上的菌落数通常用菌落形成单位(,)来表示。

9、蓝细菌:

也称蓝藻或蓝绿藻,是一类含有叶绿素a、能以水作为供氢体和电子供体、通过光

合作用将光能转变成化学能、同化2为有机物质的光合细菌。

特性:1)分布极广;

2)形态差异极大,有球状、杆状和丝状等形态;

3)细胞中含有叶绿素a,进行产氧型光合作用;

4)具有原核生物的典型细胞结构:

5)养分极为简洁,不须要维生素,以硝酸盐或氨作为氮源,多数能固氮,其异

形细胞O是进行固氮的场所。

6)分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣,因此具有强的抗干旱实力。

7)很多种类细胞质中有气泡,使菌体漂移,保持在光线最足够的地方,以利光合

作用。

10、放线菌:

放线菌是具有菌丝、以抱子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物。

放线菌菌丝分为基生菌丝、气生菌丝和狗了丝,繁殖方式为菌丝断裂和无性

电子(分为凝合电子、横隔泡子、电囊泡子、分生池子、厚壁电子)。细菌的芽泡是休

眠体,而放线菌的泡子是繁殖体。

名词:肽聚糖、原生质体、原生质球、荚膜、芽泡、伴泡晶体、趋化性、古菌、狗囊

荚膜:包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。

糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜、微荚膜、粘液层和菌胶团。主要

成分是多糖、多肽或蛋白质,尤以多糖居多。经特殊的荚膜染色,特殊是负染色(又

称背景染色)后可在光学显微镜清晰地视察到它的存在。

胞囊:细菌的休眠构造,由整个养分细胞转变而来,相宜条件下可以萌发。

古菌:独立于细菌和真核生物之外的生命的第三种形式。

其次章真核微生物

1、真菌的特化:假根、吸器、菌核、子实体

1)假根:某些真菌的匍匐菌丝与基质接触处分化形成的根状结构,功能是固着和汲取

养分。

2)吸器:一些专性寄生真菌从菌丝上分化出来的旁枝,侵入细胞内用以汲取细胞内的

养分。

3)菌核:是一种休眠的菌丝组织。由菌丝密集地交织在一起,其外层教坚硬、色深,

内层疏松。

4)菌环:菌丝交织成套状;菌网:菌丝交织成网状

5)附着枝:若干寄生真菌由菌丝细胞生出1-2个细胞的短枝,以将菌丝附着于宿主上,

这种特殊的结构C

6)子实体:真菌的气生菌丝特化形成的具有一定形态的产抱结构。

①结构简洁的子实体

产无性抱子的简洁子实体:a.分生抱子头b.分生泡子囊

产有性电子的简洁子实体:担子菌的担子

②结构困难的子实体

产无性抱子的困难子实体:(a)分生狗子器(b)分生抱子座(c)分生抱子盘

产有性电子的困难子实体一一子囊果

(a)闭囊壳:完全封闭、呈球圆形

(b)子囊壳:烧瓶形,有孔口

(c)子囊盘:开口盘状的子囊果

假根

(吸取芥料{

吸器

附若胞

附着{

附着枝

特化的营养菌丝菌核

休眠(或休眠及痛延){

菌索

延伸:匍匐枝

j菌环

M食线虫,菌网

菌丝体

简单无想然:"

行性:扪子

特化的气生菌丝(子实体"分生胞子器

元件(

分生他「座

fm囊壳

仃件(广囊果)「囊大

2、丝状真菌

菌丝():由细胞壁包被的一种管状细丝,无色透亮,直径3T0微米;

菌丝体():分枝的菌丝相互交织而成的群体称为菌丝体.

形态特征:有隔菌丝、无隔菌丝。

菌丝功能:养分菌丝,气生菌丝,繁殖菌丝。

2、原核和真核生物的异同

比较项目真核生物原核生物

细脆大小较大(通常百校>2pm)较小(通常直径<2/心)

若有壁,箕主:要成分纤维索,儿丁质等多数为肽聚储

细胞膜中幽的1有无(仅支算体例外)

细胞膜含呼吸或光合组分无有

细胞器有无

鞭毛结构如有,则粗而复杂(9「2型)如有,则细而简单

1线粒体有无

溶醉体有无

叶绿体光合自养生物中有无

细真液泡有些有无

高尔基体有无

微管系统有无

质流动性有无

核糖体80S(指细胞质核糖体)70S

间体无部分有

七藏物淀粉、糖原等PHB等

--————・r--—

核理有无

DNA含量低(~5%)届(TO%)

组蛋白

细1--有少

胞核仁有无

核染色体数一般>1一般为1

1

有丝分裂有无

减数分裂有无

氧化璘酸化部位线粒体细胞帙

配合作用那位叶绿体细胞膜

理।无

生物固氮能力有些有

专性厌氧生活罕见_____________常见

化能合成作用无有些有

鞭毛运动方式挥鞭式旋转马达式

遗传重组方式有性生殖、准性生殖等转化、转导、接合等

繁殖方式有性、无性等多种一般为无性(二等分裂)

2、真菌的抱子:无性和有性(简洁混淆的)

1)无性胞子:不经两性细胞协作,只是养分细胞的分裂或养分菌丝的分化(切割)而

形成新个体的过程。

无性抱子有:节抱子、分生抱子、游动抱子、厚垣抱子、抱囊抱子等。

。游动抱子:产生在菌丝膨大而成的游动抱子囊内,通常为圆形,梨形或肾形,

具一到两根鞭毛,能够游动。多为水生真菌产生。

节抱子:由菌丝断裂而成。又称粉狗子或裂胞子。菌丝生长到肯定阶段,出现横

隔,断裂后形成的。

。抱囊抱子是一种内生抱子,生长在抱子囊内。是由气生菌丝或抱子梗顶端膨大,

并在下方生出横隔与菌丝分开形成胆子囊。范子囊中产生很多抱囊抱子。

♦:♦芽生抱子:由菌丝体细胞出芽生成,常见于假丝酵母菌与隐球菌。一般芽生范

子长到肯定大小即与母体脱离,若不脱离则形成假菌丝。

❖分生抱子是一种外生抱子,是生于菌丝细胞外。有些干脆在菌丝上产生,有些产

生于已分化的分生抱子梗的菌丝细胞上火肯定形态的小梗上。

♦:.厚垣抱子,它是由菌丝中间的个别细胞膨大,原生质浓缩和细胞壁变厚而形成的

休眠范子。呈圆形、纺锤形或长形,是一种度过不良环境的休眠细胞。

2)有性抱子

两特性细胞结合产生新个体的过程:

a)质配:两特性细胞结合,细胞质融合,成为双核细胞,每个核均含单倍染色

体()。

b)核配:两个核融合,成为二倍体接合子核,此时核的染色体数是二倍(2n)o

c)减数分裂:具有双倍体的细胞核经过减数分裂,核中的染色体数目又复原到

单倍体状态。

形成有性电子的两种方式:

。真菌经核配后,含双倍体细胞核的细胞干脆发育为有性抱子。这种抱子细

胞核为双倍体阶段,萌发时进行减数分裂

真菌经核配后,双倍体细胞核先进行减数分裂,再形成有性抱子

卵胞子:由卵菌产生。繁殖时菌丝上生出藏卵器和雄器,雄器的核移入藏卵器与

卵球结合后形成双倍体的卵泡子,可有一个或多个。

。接合胞子:来自两个不同菌株的同形配子囊相互接触,接触处的胞壁溶解,双方

的细胞质和细胞核融合,形成的有性电子为接合范子

。子囊抱子:子囊菌的双核菌丝产生子囊,其中的双核进行核配后有丝-减数分裂产

生4个新核,再分裂一次成8个核,然后以核为中心形成8个单倍体的子囊胞子。

♦:♦担电子:担子菌产生的有性电,子形成过程与子囊抱子相像,但核配后经减数分

裂所形成的4个新核不再进行有丝分裂;且以核为中心形成担抱子,具有锁状联

合。

3、酵母菌

概念:酵母菌是以芽殖或裂殖来进行无性繁殖的单细胞的真菌。

繁殖方式与生活史:

1、无性繁殖

1)芽殖:主要的无性繁殖方式,成熟细胞长出一个小芽,到肯定程度后脱离母体接着

长成新个体。

2)裂殖:少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖,例如裂殖酵母。

2、有性繁殖:酵母菌以形成子囊和子囊范子的形式进行有性繁殖:

1)两特性别不同的单倍体细胞靠近,相互接触;

2)接触处细胞壁消逝,质配;

3)核配,形成二倍体核的接合子:

A、以二倍体方式进行养分细胞生长繁殖,独立生活;

下次有性繁殖前进行减数分裂。

B、进行减数分裂,形成4个或8个子囊范子,而原有的养分

细胞就成为子囊。子囊泡子萌发形成单倍体养分细胞。

3、生活史

酵母菌单倍体和双倍体细胞均可独立存在,有三种类型:

1)养分细胞只能以单倍体形式存在(核配后马上进行减数分裂)

2)养分细胞只能以双倍体形式存在(核配后不马上进行减数分裂)

3)养分细胞可以是单倍体也可以是双倍体,都可进行出芽繁殖。

4、真菌的分类

真菌界仅包括四个门:

•壶菌门()

•接合菌门()

•子囊菌门()

•担子菌门()

•无性型真菌类

第三章病毒

1、病毒的形态:

球形一二十面体对称(腺病毒)

杆状一螺旋对称(烟草花叶病毒)

蝌蚪状一复合对称(大肠杆菌偶数噬菌体)

螺旋对称的代表——烟草花叶病毒():长:300,宽:15(中空4),衣壳955%

蛋白亚基:2130个,:6390个,130圈,每圈2.3.亚基有规律地沿着中心轴

(核酸)呈螺旋排列,进而形成高度有序、对称的稳定结构。

二十面体立体对称的代表一一腺病毒

蛋白质亚基围绕具立方对称的正多面体的角或边排列,进而形成一个封闭的蛋白质

的鞘。

直径70-80,二十个等边三角面;30条边;12个顶点;12个五邻体和240个六邻体

复合对称的代表一一T偶数噬菌体

典型例子是有尾噬菌体(),其壳体主要由头部和尾部组成。包装有病毒核酸的头

部通常呈二十面体对称,尾部呈螺旋对称。

2、病毒的特点:

■个体微小,无细胞构造,成分为核酸和蛋白质;

■只含有一种核酸,或;

■专性活细胞寄生;

■离体条件下,以无生命的生物大分子状态存在

■对一般抗生素不敏感,但对干扰素敏感。

3、病毒颗粒的结构与化学组成

包(囊)膜:有些病毒核衣壳包袱着的一层脂蛋白膜,它是病毒以出芽()方式成熟时,

由纽胞膜衍生而来的。

核酸f确定病毒遗传、变异和复制

蛋白质一支架结构和抗原成分,爱护核酸

脂类一爱护,抗原成分与与病毒的宿主专一性和侵入等有关

4、病毒的群体形态

(1).包涵体(显微镜下视察):光学显微镜下可见,是病毒粒子的聚集体,有蛋白质

包围。

(2)噬菌斑:噬菌体标本经过适当稀释再接种细菌平板,经过肯定时间培育,在细菌

菌苔上可形成圆形局

部透亮区域,

5、亚病毒(肮病毒)

(一)类病毒:袒露的分子,没有蛋白质外壳。

(二)拟病毒:存在于植物病毒颗粒中的小型环状分子,单独不能侵染植物细胞,又叫

病毒卫星。

(三)肮病毒:一种侵染性的蛋白质颗粒。无核酸,能侵染动物并在宿主细胞内复制、

无免疫性的小分子疏水蛋白质。

可引起与哺乳动物脑部相关的疾病,如:人的克-雅氏病();羊搔痒病;疯牛病

O;

库鲁病(一种震颤病)

目前认为正常肮蛋白在未知因素的作用下转化成致病腕病毒,一旦形成,可催化更多的

向转变,最终导致神经组织的退化和病变。

6、病毒的繁殖

1)病毒的繁殖没有个体生长的过程,只有两种成分的合成装配过程;

2)整个过程可分为五个阶段:吸附、侵入、增殖、装配和裂解。

A、吸附:

随机碰撞而接触(静电引力或氢键)

可逆吸附,无特异性(非细胞颗粒也可吸附)

毒粒敏感细胞

I_病毒表面蛋白与细胞受体的结合J

特异性,不可逆吸附,启动病毒感染的第一阶段

影响因素:噬菌体数量;阳离子;辅助因子;温度。

B、侵入:

动物病毒:

①整病毒穿过细胞膜的移位方式;②细胞的内吞功能;

③毒粒包膜与细胞质膜的融合;

植物病毒:通过因人为地或自然的机械损伤所形成的微伤口进入细胞;或者靠携带有病

毒的媒介,主要靠是有吮吸式口器的昆虫取食将病毒带入细胞。

有尾噬菌体:注射方式将噬菌体核酸注入细胞一一通过尾部刺突固着于细胞;尾部的酶

水解细胞壁的肽聚糖,使细胞壁产生小孔;尾鞘收缩,核酸通过中空的尾管压入胞内,

蛋白质外壳留在胞外;假如大量噬菌体在短时间内吸附于同一细胞上,使细胞壁产生很

多小孔,也可引起细胞马上裂解,但并未进行噬菌体的增殖,这种现象称为自外裂解

C、病毒大分子的合成(增殖)

病毒利用宿主的生物合成机构和场所,使病毒核酸表达和复制,产生大量的病毒蛋白质

和核酸。

D、病毒的装配与释放(裂解宿主细胞)

新合成的毒粒结构组分组装成完整的病毒颗粒,称做病毒的装配,亦称成熟()。

病毒的释放标记病毒复制周期结束

3)复制周期()或称复制循环:自病毒吸附于细胞起先,到子代病毒从感染细胞释放

到细胞

外的病毒复制过程。

4)烈性噬菌体(毒性噬菌体)和温柔噬菌体:

烈性噬菌体:噬菌体侵入细胞后,短时间内连续完成吸附、侵入、增殖、装配和裂解这

五个阶段而实现其繁殖同时裂解宿主细胞的噬菌体。

温柔噬菌体:噬菌体侵入细胞后,核酸整合到宿主染色体上和宿主同步复制,寄主细胞

不裂解。此时,该噬菌体被称为原噬菌体。

7、烈性噬菌体的一步生长曲线

(一)定义:可反映噬菌体生长的三个参数:潜藏期、裂解期和裂解量。

1)、潜藏期:从噬菌体吸附到细胞到释放出新噬菌体的最短时期

2)、裂解期;随着菌体不断裂开,新噬菌体数目增加,直到最高值

3)、裂解量:每个受染细胞所产生的子代病毒颗粒的平均数目。

试验过程:用噬菌体的稀释液感染高浓度的宿主细胞;数分钟后,加入抗噬菌体的抗血

清(中和未吸附的噬菌体);保温培育并定期检测培育物中的噬菌体效价(对噬菌体含

量进行计数);以感染时间为横坐标,病毒的感染效价为纵坐标,绘制出病毒特征性的

繁殖曲线;

8、溶源性细菌():细胞中含有以原噬菌体状态存在的温柔噬菌体基因组的细菌称做

溶源性细菌。

检查溶源菌的方法:将少量溶源菌与大量敏感指示菌混合,然后与琼脂培育基混匀

后倒平板,能长出特殊菌落形态的为溶源菌。

第四章微生物的养分

1、微生物的养分物质(种类,定义)。

养分:是指生物体从外部环境中摄取其生命活动所必需的能量和物质,以满意其生长和

繁殖须要的一种生理机能。也可指微生物获得和利用养分物质的过程。

微生物的养分要素:碳源、氮源、无机盐、生长因子和水

微生物养分的特点:养分类型多,食谱广,胃口大、转化快

(一)碳源:供应微生物养分所需碳元素的养分源,构成微生物细胞核代谢产物中碳架

来源的养分物质。

(二)氮源:供应微生物养分所需氮元素的养分源。

三种类型的供氮无机物:(4)24433

(三)生长因子:一类对微生物正常代谢必不行少且不能用简洁的碳源或氮源自行合

成的(小分子)有机物°必需由外界供应才能进行牛长繁殖°

种类:氨基酸、维生素、碱基(核甘)、幽醇、直链脂肪酸、口卜麻

补加前体、酵母膏、血清、麦芽汁、动植物汁液

(四)无机盐(矿质元素)大量元素:须要量大于10-4磷、硫、钾、钙、镁、

钠、铁

微量元素:须要量小于10-6铜、锌、硼、钳、钻、锦

(五)水

水是细胞维持正常生命活动所必不行少的,一般可占细胞重量的70—90%,

在微生物各种各样的生理活动中必需有水参与才能进行。

2、微生物的养分类型

(-)定义:指微生物生长所须要的碳源和能源的不同而划分的微生物类型。

1)、化能无机养分型(化能自养型):能够从无机物氧化过程中获得能量,以2或碳酸盐

作为唯一或主要碳源生长。化能无机自养型只存在于微生物中,可在完全无矶与无光的

环境中生长。

利用的无机物有H2、H2用2+、3或2-等还原性物质。种类:硝化细菌、硫细菌、氢细

菌、铁细菌

2)、化能有机养分型(化能异养型):以有机物为能源和碳源。分为细菌、真菌两大类。

腐生型0:可利用无生命的有机物(如动植物尸体和残体)作为碳源;

寄生型。:寄生在活的寄主机体内吸取养分物质,离开寄主就不能生存:

3)、光能无机养分型(光能自养型):以光为能源,以2或碳酸盐作为碳源生长。种

类:蓝细菌、藻类

4)、光能有机养分型(光能异养型):以光为能源,以简洁的有机物作为供氢体,以

2或有机物作为碳源生长种类:红螺菌科的细菌

3、培育基

(一)培育基定义:是人工配制的,适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的养分基质。

(二)原则1、目的明确:细菌真菌、试验室发酵生产、代谢产物菌体。

2、养分协调:水碳源氮源PSK生长因子

3、物理和化学条件相宜:、渗透压、氧化还原电位

4、经济节约:以粗代精、以野代家、以废代好、以烧代粮、以纤

代糖

碳氮比():培育基中碳元素与氮元素的物质的量比值。

细菌:5-10:1真菌:10-20:1

养分要素:碳源、氮源、无机盐、生长因子、水

(三)培育基种类:

1)、依据化学组成:自然培育基和合成培育基

自然培育基():以化学成分还不清晰或化学成分不恒定的自然有机物组成

营养物质来源主要成份

牛肉浸膏瘦牛肉组织浸出汁浓缩而富含水溶性碳水化合物、有机

成的膏状物质氮化合物、维生素、盐等

蛋白陈将肉、酪素或明胶用酸或富含有机氮化合物、也含有一

蛋白酶水解后干燥而成的些维生素和碳水化合物

粉末状物质

酵母浸膏酵母细胞的水溶性提取物富含B类维生素,也含有有机氮

浓缩而成的膏状物质化合物和碳水化合物

合成培育基:是由化学成份完全了解的物质配制而成的培育基,也称化学限定培育基

(),这种培育基成分精确,重复性强,多用于试验室。

高氏一号培育基(淀粉硝酸盐培育基)一一放线菌:察氏培育基(蔗糖硝酸盐培育基)

---真菌

半合成培育基:由成分已知的物质和成分未知的自然物质配制而成的培育基。

如:马铃薯蔗糖培育基(培育基)一一真菌

2)、依据物理状态:固体培育基、半固体培育基和液体培育基

固体培育基琼脂浓度;1.5%〜2.0%;半固体培育基琼脂浓度;0.2%〜0.7%

半固体培育基:在液体培育基上加进肯定凝固齐IJ,在液体培育基中如加0.5%左右琼脂,可

以用来视察细胞运动的特征,鉴定菌种,测定抗菌素的效价等。

固体培育基:在液体培育基中加入1.5-2.0%琼脂。固体培育基为微生物的生长供应了

一个养分表面,在这个表面生长微生物可形成单个菌落,用于微生物的分别,鉴定,计数,

保管。

3)、依据培育基功能:基本培育基和完全培育基、选择性培育基和鉴别培育基

基本培育基:在肯定条件下含有某种微生物生长繁殖所需的基本养分物质的培育基,称

为基本培育基。

完全培育基:在肯定条件下含有某种微生物生长繁殖所需的全部养分物质的培育基。

选择性培育基:依据待分别微生物的特点,加入某种选择压力的培育基,用于从环境中

富集和分别某种特

定功能的微生物。

鉴别性培育基:用于鉴别不同类型微生物的培育基特定的化学反应,产生明显的特征

性变更,依据这种特征性变更,可将该种微生物与其他微生物区分开来。

试验室的常用培育基:

细菌:牛肉膏蛋白陈培育基(或简称一般肉汤培育基);

放线菌:高氏1号合成培育基培育(100重铭酸钾);

酵母菌:豆芽汁培育基;

霉菌:查氏合成培育基;培育基

4、养分物质进入细胞的方式

•简洁扩散()

•促进扩散()

•主动汲取()

•基团转运()

•膜泡运输()

(1)被动扩散:指疏水性双分子层细胞膜在无载体蛋白参与下,单纯依靠物理扩散方

式让很多小分子、非电离分子尤其是亲水性分子被动通过的一种物质运输方式。主要有

氧、二氧化碳、乙醇和某些氨基酸分子。

(2)促进扩散:动力:物质在膜两侧的浓度差;物质运输过程中不消耗能量;运输速

率与膜内外物质的浓度差成正比;有载体()的参与,而且每种载体只运输相应的物质,

具有较高的专一性。

通过促进扩散进行跨膜运输的物质须耍借助与载体蛋白(通透酶)或通道蛋白的作用才

能进入细胞。

(3)主动运输::主动运输是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运输方式

在物质运输过程中须要消耗能量,,可以进行逆浓度运输,须要特定的载体蛋白

通过这种方式运输方式汲取的养分物质:有糖类(乳糖、半乳糖、阿拉伯糖等)、氨基

酸、核昔、钠离子等。

(4)基团转位:一种主动运输类型,需困难的运输酶系参与,底物在运输过程发生化

学变更,主要存在于厌氧和兼性厌氧细菌中,主要用于糖与脂肪酸、核昔、碱基等

物质的运输,如葡萄糖。

基因转位(运,移)是一种特殊的主动运输,与一般的主动运输相比,养分物质在运输的

过程中发生了化学变更(糖在运输的过程中发生了磷酸化)。其余特点与主动运输相同。

运输机制:是依靠磷酸转移酶系统(),即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸转移酶系统.运

输步骤:热稳载体蛋白()的激活,糖被磷酸化后运入膜内

(5)膜泡运输::膜泡运输主要存在于原生动物中,特殊是变形虫(),为这类微生物的

一种养分物质的运输方式)。

比较项目单纯扩散促进扩散主动运输基团转位

特异载体蛋白无有有有

运输速度慢快快快

物质运输方向由浓至稀由浓至稀由稀至浓由稀至浓

胞内外浓度相等相等胞内浓度高胞内浓度高

运输分子无特异性特异性特异性特异性

能量消耗不须要不须要须要须要

运输后物质的结构不变不变不变变更

第五章微生物的代谢

1、的合成途径:底物水平磷酸化氧化磷酸化(细菌中的位置)光合磷酸化

(1)底物水平磷酸化:底物氧化过程中生成高能磷酸化合物,通过相应的酶将此高能

磷酸根转给生成

(2)氧化磷酸化:通过呼吸链生成的过程,微生物的电子传递链存在细胞膜上,比真

核生物的电子传递链更具多样性

(3)光合磷酸化:在光合过程中生成的过程。

光合磷酸化和氧化磷酸化一样都是通过电子传递系统产生

A,非环式光合磷酸化(产氧气的光合磷酸化)

光合色素组成2个光反应系统:

I(叶绿素P700)汲取光能,放出电子,通过铁氧还蛋白将还原为

II(P680)汲取光能,放出电子,经质体醍、细胞色素b、质体蓝素等传递体,最终

将电子交给P7oo,光系统n失去的电子由水光解补充。在整个电子传递中产生

B,环式光合磷酸化(不产氧气的光合磷酸化)

细菌叶绿素汲取光能处于激发态,放出高能电子。电子通过铁氧还蛋白、、细胞色素b、

细胞色素C的电子传递系统,最终返回细菌叶绿素。在电子传递过程中产生.

C,嗜盐细菌紫膜的光合作用

一种只有嗜盐菌才有的,无叶绿素或细菌叶绿素参与的独特的光合作用。

光照时,视紫红质中的视黄醛放出到膜外,失去的视黄醛又从细胞质内获得,在光照下

又被排出…形成膜内外质子梯度,膜外通过膜中的酶返回时合成。

2、微生物的代谢途径(分解代谢)

(1)途径

特点:1)葡萄糖分解是从1,6-二磷酸果糖远先

2)整个途径仅在第1,3,10步反应是不行逆的

3)途径的特征性酶是1,6-二磷酸果糖醛缩酶

4)整个途径不消耗氧

5)有关酶系位于细胞质中

生理功能:供应和;中间产物可生物合成供应碳骨架

(2)途径

特点:是从6-磷酸葡葛糖酸脱瑾起先;特征性瓯是转酮酶()和转醛酶();该

途径一般只产生,而不产生;酶系定位于细胞质中

生理功能:供应还原力;供应C37碳架;扩大碳源利用范围。

(3)途径

NADgtNADPH+H+

葡萄糖6一磷酸一葡萄糖*6一磷酸.葡萄糖酸

激酶脱氧酹

脱水南

NADH+H+NAD*

1,3•二磷酸•甘油酸、4-磷酸-甘油醛

脱氢酶"'二A

ADP2用3脱氧6磷酸-葡萄糖酸

ATP丙一酸L酸缩酶COOH

3硝酸.甘油酸3/

|变位酶

——CH2

H—C—OH

2硝酸.甘油酸।

|保国化酶

ADPATPH—C—OH

屣烽酹式丙葫酸而阻晶CHJO@

激酶内第酸

KDPG

特点:2分子的丙酮酸来源不同

特征性酶是2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸醛缩酶

1葡萄糖经途径只产生1

三种途径的比较:

途径

特征性酶(1,6-二磷酸果糖醛缩酶)(转酮酶)

(转醛酶)(醛缩酶)

产生2/1

还原辅酶

0

2、微生物的氧化类型:依据电子受体不同,微生物氧化的类型有三种:发酵、有氧呼

吸和无氧呼吸

(1)有氧呼吸:微生物氧化底物时,以分子氧作为最终电子受体的氧化作用。

(2)无氧呼吸:化合物氧化脱下的氢和电子经呼吸缝,最终交给无机氧化物的过程称

为无氧呼吸。

除氧以外的多种物质可被各种微生物用作最终电子受体,充分体现了微生物代谢类型的

多样性,如

A、硝酸盐还原:硝酸盐还原细菌在厌氧条件下,可把3-作为电子的最终受体

B、硫酸盐还原作用:在厌氧条件下,硫酸盐还原细菌可以42-作为最终电子受体

C、二氧化碳还原作用:严格厌氧的大多数产甲烷细菌可以2作为最终电子受体进行无

氧呼吸。

D、延胡索酸还原作用:以延胡索酸作为电子受体的无氧呼吸。

(3)发酵::狭义的发酵:在没有氧气或其它外源电子受体存在的状况下,底物脱氢后

所产生的还原力[H]未经电子呼吸链传递而干脆交给某一内源性中间代谢物接受,以实

现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应;广义的发酵:利用微生物来生产有用代谢

产物、食品、饮料或微生物菌体本身的一类生产方式。

A、酒精发酵

•同型乙醇发醉:产物中仅有乙醇一种有机物分子的酒精发酵

•异型乙醇发酵:除主产物乙醇外,还存在有其它有机物分子(如乳酸)的发酵

B、乳酸菌的同型乳酸发酵:

G+2+2=2乳酸+2

肠道细菌(如双歧杆菌)的异型乳酸发酵:P(反向途径)

G++=乳酸+乙酸+2

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