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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上緒 論第一節(jié) 微生物與微生物學(xué) 一.微生物微生物(Microorganism)是對(duì)所有個(gè)體微小的單細(xì)胞和結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單的多細(xì)胞、甚至無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的低等生物的統(tǒng)稱。 包括原核微生物、真核微生物和非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物。單細(xì)胞:大腸桿菌、乳酸桿菌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單多細(xì)胞:霉菌無細(xì)胞結(jié)構(gòu):病毒二.微生物的類群 原核微生物:真細(xì)菌(細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、衣原體、支原體、立克次氏體)、古細(xì)菌(嗜鹽菌、嗜熱菌、產(chǎn)甲烷細(xì)菌 )真核微生物:真菌、單細(xì)胞藻類和原生動(dòng)物 非細(xì)胞生物:病毒、類病毒、擬病毒和朊病毒 三. 微生物學(xué)及其任務(wù) 1.微生物學(xué):微生物學(xué)(Microbiology)是從群體、細(xì)胞和分子水

2、平等不同層面上研究微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理代謝、遺傳變異、生態(tài)分布和分類進(jìn)化等生命活動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用的科學(xué)。2.微生物學(xué)的任務(wù)根本任務(wù):開發(fā)、利用和改良有益微生物;控制、消滅和改造有害微生物;使微生物能更好地為人類服務(wù)。 四.微生物學(xué)的分科1.基礎(chǔ)微生物學(xué) :按微生物種類分-微生物分類學(xué)細(xì)菌學(xué)、病毒學(xué)、真菌學(xué)、藻類學(xué)、原生動(dòng)物學(xué)按過程或功能分微生物生理學(xué)、微生物遺傳學(xué)、微生物生態(tài)學(xué)、分子微生物學(xué)、細(xì)胞微生物學(xué)、微生物基因組學(xué)按與疾病的關(guān)系分免疫學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、流行病學(xué)2.應(yīng)用微生物學(xué):按生態(tài)環(huán)境分土壤微生物學(xué)、海洋微生物學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)、水微生物學(xué)、宇宙微生物學(xué)按技術(shù)與工藝分、分析微生物學(xué)、

3、微生物技術(shù)學(xué)、發(fā)酵微生物學(xué)、遺傳工程按應(yīng)用范圍分工業(yè)微生物學(xué)、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、藥學(xué)微生物學(xué)、獸醫(yī)微生物學(xué)、食品微生物學(xué)、預(yù)防微生物學(xué)第二節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展史認(rèn)識(shí)微生物的 “四大障礙”: “個(gè)體微小、群體外貌不顯、種間雜居混生和因果難聯(lián)”科 赫 法 則:a. 在患傳染病的動(dòng)物體中可分離出相應(yīng)的病原微生物,而該微生物在健康動(dòng)物體內(nèi)不存在b. 可將病原微生物從動(dòng)物體內(nèi)分離出來,在體外進(jìn)行純培養(yǎng)。c. 該病原微生物的純培養(yǎng)物接種到敏感動(dòng)物后,可引起相應(yīng)的典型病癥。d. 該微生物可從患病動(dòng)物體內(nèi)重新分離出來,并可再次進(jìn)行純培養(yǎng),且與原始的病原微生物相同。第三節(jié) 微生物的特點(diǎn)一. 細(xì)胞生物的共

4、性1.結(jié)構(gòu)的同一性2.生物化學(xué)的同一性3.代謝的同一性4.遺傳機(jī)制的同一性二.微生物的特點(diǎn)個(gè)體小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn);多數(shù)單細(xì)胞,少數(shù)簡(jiǎn)單多細(xì)胞,病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)種類多、級(jí)界寬;數(shù)量大、分布廣;胃口大、食譜廣;易培養(yǎng)、繁殖快;易變異、適應(yīng)快;休眠長、抗性強(qiáng);起源早、發(fā)現(xiàn)晚。第四節(jié) 微生物在生物界的地位一. 三界分類系統(tǒng)二. 五界分類系統(tǒng)電鏡的應(yīng)用揭示出細(xì)菌與真核生物細(xì)胞核的主要區(qū)別: 前者的核沒有核膜包圍,而后者有完整的核膜包圍動(dòng)物界(Animalia)、植物界(Plantae)、真菌界(Fungi)(酵母菌、絲狀真菌及蕈菌)、原生生物界(Protista)(藻類、原生動(dòng)物)、原核生物界(Monera)(細(xì)

5、菌、藍(lán)細(xì)菌等) 四.三域?qū)W說:提出者Whittaker and Margulis細(xì)菌域: 細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、衣原體、支原體、立克次氏體古生菌域: 產(chǎn)甲烷細(xì)菌,極端嗜鹽菌、嗜酸熱細(xì)菌真核生物域:動(dòng)物、植物、原生生物、真菌第五節(jié) 真原核微生物的區(qū)別真核生物的特點(diǎn):1.具有明確的細(xì)胞核,胞核有核膜包圍;2. 有清楚的染色體,染色體由組蛋白和DNA組成,能進(jìn)行有絲分裂和減數(shù)分裂;3.細(xì)胞質(zhì)中存在各種細(xì)胞器。 原核生物的特點(diǎn):1.缺乏真正的有核膜包圍的核,只有核質(zhì)區(qū)域,與細(xì)胞質(zhì)之間無明確界限;2.核區(qū)由裸露的雙鏈DNA構(gòu)成的絮狀核質(zhì)體組成,不與組蛋白結(jié)合,不進(jìn)行有絲分裂和減數(shù)分裂;3.除有細(xì)胞質(zhì)外,

6、缺乏其它膜系統(tǒng)和含膜細(xì)胞器;但有些細(xì)菌細(xì)胞膜可能內(nèi)陷形成簡(jiǎn)單的層狀或囊狀結(jié)構(gòu)。比較項(xiàng)目原核生物真核生物1.大小小,15um大,10um2.形狀球狀、桿狀和螺旋狀 絲狀,少數(shù)球狀3.細(xì)胞結(jié)構(gòu)(1)細(xì)胞壁成分肽聚糖 幾丁質(zhì)和(或)纖維素(2)甾醇無有(3)間體有無(4)細(xì)胞器無有(5)核糖體大小70S(30S和50S)80S(40S和60S)(6)細(xì)胞核擬核,無核膜,無組蛋白 真核,有核膜,有組蛋白(7)染色體數(shù)目1條1多條4.其他(1)繁殖方式無性繁殖無性繁殖和有性繁殖(2)營養(yǎng)方式異養(yǎng)、自養(yǎng)和兼性異養(yǎng)(3)對(duì)氧氣的要求好氧、微好氧、厭氧和兼性好氧、少數(shù)兼性(4)最適生長PH值 中性偏堿中性偏酸

7、第六節(jié) 微生物與人類的關(guān)系 第二章 原核微生物第一節(jié) 細(xì)菌一.細(xì)菌的形態(tài)和大?。ㄒ唬┘?xì)菌的形態(tài)1.球菌:(1)單球菌(2)雙球菌(3)鏈球菌(4)四聯(lián)球菌(5)八疊球菌(6)葡萄球菌2.桿菌3.螺旋菌:(1) 弧菌(2)螺旋菌(3)螺旋體(三)細(xì)菌的大小和體積1.細(xì)菌的大小二.細(xì)菌的細(xì)胞構(gòu)造典型的細(xì)菌細(xì)胞由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、原生質(zhì)、擬核和一些特殊結(jié)構(gòu)組成,(一)細(xì)胞壁(Cell wall)細(xì)菌的細(xì)胞壁是包圍在細(xì)胞外表面的一層厚而堅(jiān)韌、并具有彈性的結(jié)構(gòu)層。主要由肽聚糖構(gòu)成,具有固定細(xì)胞外形和保護(hù)細(xì)胞等多項(xiàng)功能。1. 細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成 (1) G+細(xì)菌 革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁只有一層,厚20

8、80nm,主要成分是5090%的肽聚糖和10%的磷壁酸 。A.肽聚糖(Peptidoglycan):是真細(xì)菌細(xì)胞壁特有的成分,是一種由肽聚糖單體縱橫交錯(cuò)形成的多層致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。肽聚糖的單體由三部分組成:雙糖單位,四肽尾,肽橋。B.磷壁酸 (Teichoic acid):磷壁酸是G+細(xì)菌細(xì)胞壁特有的一種酸性多糖,分為兩種類型:a.壁磷壁酸,與肽聚糖分子間共價(jià)結(jié)合b.膜磷壁酸,跨越肽聚糖層并與細(xì)胞膜相交聯(lián)的(2) G細(xì)菌 G細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成比較復(fù)雜,在結(jié)構(gòu)上分為內(nèi)壁層和外壁層兩層。A.內(nèi)壁層:緊貼細(xì)胞膜,厚23nm,由1-數(shù)層肽聚糖構(gòu)成,肽聚糖含量少,交聯(lián)度低,故只能形成結(jié)構(gòu)疏松且機(jī)械強(qiáng)

9、度較差的網(wǎng)套。B.外壁層:厚810nm,在結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成上與細(xì)胞膜相似,主要由脂類物質(zhì)構(gòu)成。3.革蘭氏染色反應(yīng)通過革蘭氏染色后,被染成藍(lán)色的稱為革蘭氏陽性細(xì)菌(G+),被染成紅色的稱為革蘭氏陰性細(xì)菌(G-)。革蘭氏染色與細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成有關(guān)。(2)革蘭氏染色反應(yīng)的原理G+細(xì)菌的細(xì)胞壁只有一層,較厚,主要成分是肽聚糖,交聯(lián)度高。當(dāng)用乙醇洗脫時(shí),乙醇作為脫水劑,可將肽聚糖網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的水份脫去,造成網(wǎng)孔發(fā)生微收縮,在短時(shí)間內(nèi)結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物可保留在細(xì)胞內(nèi)而不被洗脫;如果用沙黃復(fù)染,沙黃同樣也能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)使細(xì)胞著色,即兩種染料同時(shí)存在于細(xì)胞內(nèi),但因紫色掩蓋了紅色,所以,在顯微鏡下觀察G+細(xì)

10、菌呈紫色。G-細(xì)菌的細(xì)胞壁分為兩層,外壁層較厚,主要成分是脂類物質(zhì),內(nèi)壁層較薄,主要成分是肽聚糖,交聯(lián)度低,當(dāng)用乙醇洗脫時(shí),外壁層中的脂類被溶去,這時(shí)薄而松散的肽聚糖網(wǎng)不能阻擋結(jié)晶紫與碘的溶出,因而細(xì)胞退為無色;而被沙黃復(fù)染時(shí)為紅色。因此顯微鏡下觀察G-細(xì)菌呈紅色。4.缺乏細(xì)胞壁的細(xì)菌原生質(zhì)體和L-型細(xì)菌是無壁的細(xì)菌類群,原生質(zhì)球是壁不完全的類群。1)L型細(xì)菌(L-form of bacteria):L型細(xì)菌是細(xì)菌在實(shí)驗(yàn)室或寄主體內(nèi)通過自發(fā)突變而形成的遺傳性狀穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺損菌株。L型細(xì)菌的特點(diǎn):1、沒有完整而堅(jiān)韌的細(xì)胞壁,細(xì)胞呈多形態(tài)。2、有些能通過細(xì)菌濾器,故又稱“濾過型細(xì)菌”。3、對(duì)滲透

11、壓敏感,在低滲溶液中生長緩慢,在固體培養(yǎng)基上形成“煎蛋型”的小菌落(直徑0.1mm左右)。4、在一定的條件下,L-型細(xì)菌可以回復(fù)突變成有壁的正常細(xì)菌。 2)原生質(zhì)體(Protoplast)和原生質(zhì)球(Spheroplast) 人工方法:在細(xì)菌生長培養(yǎng)基中加入青霉素、甘氨酸或絲裂霉素C可抑制細(xì)胞壁的合成;或用溶菌酶分解掉細(xì)胞壁用人工方法處理G+細(xì)菌獲得的去壁完整的球形體,稱為原生質(zhì)體;用人工方法處理G-細(xì)菌獲得的去壁常不完整的近球形體,稱為原生質(zhì)球。在適宜的條件下,原生質(zhì)體可以恢復(fù)形成新的細(xì)胞壁,轉(zhuǎn)為正常的細(xì)胞生長狀態(tài),這一過程稱為原生質(zhì)體再生。特點(diǎn):1、對(duì)環(huán)境條件變化敏感,低滲、振蕩、離心甚至

12、通氣等都易引起其破裂;2、有的原生質(zhì)體具有鞭毛,但不能運(yùn)動(dòng),也不被相應(yīng)噬菌體所感染;3、在適宜條件下(如高滲培養(yǎng)基)可生長繁殖、形成菌落,形成芽孢及恢復(fù)成有細(xì)胞壁的正常結(jié)構(gòu)。4、比具有正常細(xì)胞壁的細(xì)菌更易導(dǎo)入外源遺傳物質(zhì),是研究遺傳規(guī)律和進(jìn)行原生質(zhì)體育種的良好實(shí)驗(yàn)材料。 (二)細(xì)胞膜與內(nèi)膜系統(tǒng)1.細(xì)胞膜(Cell membrane):也叫原生質(zhì)膜或質(zhì)膜,是細(xì)胞壁以內(nèi)包圍著細(xì)胞質(zhì)的一層柔軟而具彈性的脂質(zhì)雙層膜。2.間體(Mesosome):間體是電鏡下觀察到的,由細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊形成的1數(shù)個(gè)袋狀或顆粒狀的不規(guī)則結(jié)構(gòu),是原核生物特有的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。又稱中間體、中介體。常見于G+細(xì)菌細(xì)胞的中部,在G-細(xì)

13、菌中不明顯。 3.類囊體(Thylakoid)4.載色體(Chromatophore)5.羧酶體(Carboxysome)6.氣泡(Gas vesicle) (三)細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物 1.核糖體(Ribosome)2.顆粒狀內(nèi)含物3.質(zhì)粒(Plasmid):質(zhì)粒是一種獨(dú)立于微生物染色體以外,能進(jìn)行自主復(fù)制的細(xì)胞質(zhì)遺傳因子。只控制微生物的次要性狀,為閉合環(huán)狀雙鏈DNA。(四)擬核(Nucleoid):又稱原核、核區(qū)或細(xì)菌染色體,是一個(gè)緊密纏繞的大型環(huán)狀的雙鏈DNA分子,攜帶了細(xì)菌的絕大多數(shù)遺傳信息,是細(xì)菌生長發(fā)育、新陳代謝和遺傳變異的控制中心。(五)細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu) 1.糖被(Glycocaly

14、x):包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定的透明膠狀物質(zhì)稱為糖被。(1)糖被的類型(2)莢膜的化學(xué)組成(3)莢膜的特點(diǎn):a.莢膜折光率低,不易著色,一般用負(fù)染色法觀察。b.是細(xì)菌細(xì)胞的非必須物,失去莢膜不會(huì)影響細(xì)胞的生活力。(但致病菌失去莢膜后,致病力大大降低)c.產(chǎn)莢膜細(xì)菌在固體培養(yǎng)基表面形成光滑型菌落(S型);不產(chǎn)莢膜細(xì)菌形成粗糙型菌落(R型)。d.使細(xì)菌對(duì)不良環(huán)境條件的抵抗力提高。(4)莢膜的功能:1、保護(hù)作用:如白細(xì)胞吞噬、噬菌體吸附、重金屬離子毒害、干旱失水;2、貯藏養(yǎng)料:多糖、蛋白質(zhì)、脂肪及水分;3、表面附著作用:借助莢膜附著到物體表面;4、信息識(shí)別作用:如根瘤菌與植物間的識(shí)別;5

15、、堆積代謝廢物。2.鞭毛(Flagella ):鞭毛是一些細(xì)菌表面著生的一種由胞內(nèi)伸出的、波浪形彎曲的細(xì)長絲狀物,是細(xì)菌的“運(yùn)動(dòng)器官”。具有鞭毛的細(xì)菌可以運(yùn)動(dòng)。 3.菌毛(Fimbria)和性菌毛(Pili):菌毛和性菌毛都是生長在菌體表面的一類比鞭毛更細(xì)、短而直,且數(shù)目眾多的蛋白質(zhì)微絲。4.芽孢(Spore):也稱為內(nèi)生孢子,是某些細(xì)菌生活到一定階段,在細(xì)胞內(nèi)形成的一個(gè)圓形、圓柱形或橢圓形的,厚壁,含水量低,具有高度折光性且抗逆性極強(qiáng)的休眠體。 (1)芽孢的著生位置形成芽孢的母細(xì)胞稱為胞囊,芽孢在胞囊中的著生位置,可以分為三種情況:a.中央芽孢;b.偏端芽孢;c.末端芽孢。(4)芽孢的特點(diǎn):

16、a.芽孢是休眠體,不是繁殖體,休眠能力很強(qiáng)。 b.芽孢的壁厚,通透性差,不易著色,具有較強(qiáng)的折光性。c.芽孢的含水量低,只有5060%。d.含有大量的DPA-Ca和耐熱性的酶。e.具有抗熱、耐干燥、抗輻射、抗化學(xué)藥物等特性。 (5)伴孢晶體(Parasporal crystal): 某些芽孢細(xì)菌如蘇云金芽孢桿菌在形成芽孢的同時(shí),還會(huì)在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體,稱為伴孢晶體。 三.細(xì)菌的繁殖和群體形態(tài):一)細(xì)菌的繁殖 細(xì)菌只有無性繁殖,繁殖方式主要有兩種:a.裂殖、b.芽殖二)細(xì)菌的群體形態(tài)1.在固體培養(yǎng)基上:由一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)細(xì)胞在固體培養(yǎng)基大量生長繁殖后形成肉眼可見的群落稱為

17、菌落(Colony)。在固體表面形成的菌落稱表面菌落,在固體培養(yǎng)基內(nèi)形成的菌落稱為基內(nèi)菌落。由多個(gè)微生物細(xì)胞生長出的群體則稱為菌苔(Lawn)。B.在半固體培養(yǎng)基中:C.在液體培養(yǎng)基中:第二節(jié) 放線菌 放線菌是原核生物中一類在形態(tài)上具有分枝狀菌絲、菌落與霉菌相似,以孢子進(jìn)行繁殖的特殊類群。一.放線菌的個(gè)體形態(tài) t 單細(xì)胞,大多由分枝發(fā)達(dá)的菌絲組成。t 菌絲直徑與桿菌類似,約1mm。t 細(xì)胞壁組成與細(xì)菌類似,G+(少數(shù)G-)。t 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌基本相同。菌絲體:營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲、孢子絲。1.營養(yǎng)菌絲: 基內(nèi)菌絲,是生長在營養(yǎng)基質(zhì)內(nèi)部或表面緊密纏繞的分枝菌絲,具有吸收營養(yǎng)物質(zhì)的功能。2.氣生菌

18、絲:是由基內(nèi)菌絲伸向空間形成的,直或者分枝絲狀的菌絲。3.孢子絲:由氣生菌絲分化而成的,能夠形成分生孢子的菌絲。孢子絲上可產(chǎn)生成串的分生孢子,其形狀有直形、波浪形和螺旋形等。二.放線菌的繁殖與群體形態(tài)1.放線菌的繁殖方式(1)典型的放線菌,如鏈霉菌主要通過分化形成孢子絲,再產(chǎn)生孢子的方式繁殖;(2)諾卡氏菌(Nocardia)則以菌絲斷裂方式繁殖;(3)少數(shù)放線菌,如孢囊鏈霉菌可形成孢囊孢子繁殖。 2.放線菌的菌落形態(tài) 鏈霉菌菌落的早期特征與細(xì)菌菌落相似,后期因氣生菌絲和分生孢子的形成而變成圓形、粉質(zhì)、緊實(shí)、干燥并常有輻射狀皺折,因與培養(yǎng)基結(jié)合緊密不易挑起,常具有特征性的顏色和特殊的泥腥味。第

19、三節(jié) 藍(lán)細(xì)菌 藍(lán)細(xì)菌(Cyanobacteria)也稱藍(lán)綠藻(Blue-green algae)是一類G-、無鞭毛、含有葉綠素a但不形成葉綠體,具有放氧性光合作用的原核微生物。二.藍(lán)細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)2.結(jié)構(gòu)特征:1)胞壁結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分與G-細(xì)菌相似,壁外具膠質(zhì)鞘;2)有些種類有異形胞可固氮;3)無鞭毛可借助粘液在固體表面滑行運(yùn)動(dòng);4)有類囊體,是光合作用的核心,上含葉綠素和藻膽素(藻藍(lán)素和藻紅素);5)有氣泡,羧酶體。第四節(jié) 支原體、衣原體、立克次氏體一.支原體:是一類無細(xì)胞壁、介于細(xì)菌與立克次氏體之間的原核微生物。特點(diǎn):1、G-,無細(xì)胞壁,只有細(xì)胞膜,細(xì)胞形態(tài)多變;2、細(xì)胞膜含有甾醇,比其他

20、原核生物的膜更堅(jiān)韌;3、個(gè)體很小,能通過細(xì)菌過濾器;4、以二分裂方式繁殖;5、可進(jìn)行人工培養(yǎng),但營養(yǎng)要求苛刻,在含血清、酵母膏或膽固醇等營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中才能生長,菌落呈典型的“油煎荷包蛋”狀;6、一些支原體能引起人、畜禽和作物的病害疾??;7、對(duì)抗生素敏感(但抑制細(xì)胞壁合成者除外)。二.衣原體:是介于立克次氏體與病毒之間,能通過細(xì)菌濾器,專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的一類原核微生物。特點(diǎn):1、G-,具有類似G-細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特征,細(xì)胞壁中含有二氨基庚二酸(DAP);具有70S核糖體。2、細(xì)胞中同時(shí)含有DNA和RNA兩種核酸。3、細(xì)胞呈球形或橢圓形,直徑0.2-0.3 mm,能通過細(xì)菌濾器。4、專性活細(xì)胞內(nèi)

21、寄生;衣原體有一定的代謝活性,能進(jìn)行有限的大分子合成,但缺乏產(chǎn)生能量的系統(tǒng),必須依賴宿主獲得ATP,因此又被稱為“能量寄生型生物”。5、在宿主細(xì)胞內(nèi)生長繁殖具有獨(dú)特的生活周期,即存在原體和始體兩種形態(tài)。6、衣原體廣泛寄生于人類、哺乳動(dòng)物及鳥類,少數(shù)致??;7、對(duì)抑制細(xì)菌的抗生素和藥物敏感。三.立克次氏體:立克次氏體是大小介于細(xì)菌與病毒之間,在許多方面類似細(xì)菌,專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的原核微生物。特點(diǎn):1、專性活細(xì)胞內(nèi)寄生:體內(nèi)酶系不完全,一些必需的養(yǎng)料需從宿主細(xì)胞獲得,因此必須專性活細(xì)胞內(nèi)寄生;除五日熱立克次氏體外均不能在人工培養(yǎng)基上生長繁殖。2、細(xì)胞膜比一般細(xì)菌的膜疏松,為可透性膜,這使其易從宿主細(xì)

22、胞獲得大分子物質(zhì),但也更易死亡。3、G-,細(xì)胞具有多形性,大小介于病毒與一般細(xì)菌之間,可在光鏡下觀察到;4、對(duì)多種抗生素敏感,對(duì)熱敏感。4、是人類斑疹傷寒、恙蟲熱和Q熱等嚴(yán)重傳染病的病原體,一般寄生在虱、蚤等節(jié)肢動(dòng)物體內(nèi)。第三章 真核微生物 真核微生物是指細(xì)胞核具有核膜、能進(jìn)行有絲分裂、細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時(shí)存在葉綠體等細(xì)胞器的微小生物。包括真菌、藻類和原生動(dòng)物。第一節(jié) 真菌的形態(tài)結(jié)構(gòu) 一.真菌的概念及特點(diǎn) 真菌是具有細(xì)胞核,細(xì)胞壁含有幾丁質(zhì)和(或)纖維素,不進(jìn)行光合作用,以吸收方式獲得營養(yǎng),以產(chǎn)生孢子的方式進(jìn)行繁殖的絲狀體生物。真菌:1、絲狀真菌霉菌(Mold)2、單細(xì)胞真菌酵母菌(yea

23、st)3、大型真菌蕈菌(蘑菇) 真菌是一類低等的真核生物,其特點(diǎn)如下:1.有明確的核膜包圍細(xì)胞核,可進(jìn)行有絲分裂;2.細(xì)胞質(zhì)中含有線粒體但沒有葉綠體,不進(jìn)行光合作用,無根、莖、葉的分化;3.以產(chǎn)生有性孢子和無性孢子二種形式進(jìn)行繁殖;4.營養(yǎng)方式為化能有機(jī)營養(yǎng)(異養(yǎng))、好氧;5.不運(yùn)動(dòng)(僅少數(shù)種類的游動(dòng)孢子有1-2根鞭毛);6.種類繁多,形態(tài)各異、大小懸殊,細(xì)胞結(jié)構(gòu)多樣。二.真菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)1.細(xì)胞壁 (1)細(xì)胞壁的化學(xué)組成:葡聚糖是構(gòu)成細(xì)胞骨架的主要物質(zhì),以幾丁質(zhì)和纖維素為主。2.細(xì)胞膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜 3.細(xì)胞核 4.細(xì)胞器5.貯藏物質(zhì) 6.鞭毛 三.真菌的細(xì)胞形態(tài) 真菌的個(gè)體稱為菌體(Thallu

24、s),由營養(yǎng)體和繁殖體組成。菌體是由分枝或不分枝的菌絲構(gòu)成的。1.菌絲:菌絲(Hyphae)是一種管狀細(xì)絲,是構(gòu)成真菌營養(yǎng)體的基本單位,單細(xì)胞或多細(xì)胞。按細(xì)胞形態(tài),真菌的菌絲分為無隔菌絲和有隔菌絲兩種類型。2.菌絲體: 菌絲體(mycelium)是由分枝菌絲互相交錯(cuò)纏繞形成的一團(tuán)菌絲,菌絲體是大多數(shù)真菌的營養(yǎng)體。四.真菌菌絲的特化1.營養(yǎng)菌絲的特化形態(tài)(1)假根和匍匐枝 假根(Rhizoids):菌絲向基質(zhì)伸出的根狀結(jié)構(gòu)。具有支撐和吸收營養(yǎng)的作用。 匍匐枝(Stolon):又稱匍匐菌絲。在固體基質(zhì)上長出的與表面平行、具延伸功能的菌絲。 (2)吸器(吸胞):吸器(Haustoria)是指有些寄生

25、在植物上的病原真菌,當(dāng)侵入寄主后菌絲只在寄主細(xì)胞間蔓延,而自菌絲側(cè)生出一個(gè)短分枝伸進(jìn)寄主細(xì)胞專門吸取營養(yǎng)用。(3)附著胞:許多寄生型真菌在其芽管或老菌絲頂端發(fā)生膨大,并分泌粘性物,借以牢固地粘附在宿主的表面,這一結(jié)構(gòu)稱為附著胞。 (4)附著枝:若干寄生真菌由菌絲細(xì)胞生出1-2個(gè)細(xì)胞的短枝,以將菌絲附著于宿主上,這種特殊的結(jié)構(gòu)即為附著枝。(5)菌核:菌核(Sclerotia)是由菌絲密集地交織在一起而形成的一種休眠的菌絲組織。 (6)菌絲束和菌索 菌絲束(Mycelial strands):是由許多未經(jīng)任何特殊分化的菌絲平行排列并聚集而成的一束菌絲。主要起運(yùn)輸水分和養(yǎng)分的作用。 菌索(Rhizo

26、morphs)是大量菌絲平行聚集并高度分化而成的根狀特殊組織。分布于地面下或樹皮下,起促進(jìn)蔓延和抵御不良環(huán)境的作用。 (7)菌絲陷阱:菌絲陷阱(Hyphal traps):包括菌環(huán)(Ring)和菌網(wǎng)(Net)。指真菌中一些具有捕食能力的菌種所產(chǎn)生的菌絲特殊結(jié)構(gòu),呈圈環(huán)或網(wǎng)狀,可捕捉線蟲或微小動(dòng)物。2.氣生菌絲的特化形態(tài) 氣生菌絲主要特化成各種形態(tài)的子實(shí)體。子實(shí)體是指在其里面或上面可產(chǎn)生孢子的、有一定形狀的任何構(gòu)造。(1)簡(jiǎn)單的子實(shí)體子實(shí)體:產(chǎn)生無性孢子分生孢子頭、孢子囊產(chǎn)生有性孢子擔(dān)子(2)復(fù)雜的子實(shí)體 能產(chǎn)有性孢子的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的子實(shí)體稱子囊果。第二節(jié) 真菌的繁殖 真菌的繁殖分為無性繁殖和有性

27、繁殖兩種方式。真菌繁殖以產(chǎn)生各種孢子作為繁殖單位。一.真菌的無性繁殖 真菌不經(jīng)過性細(xì)胞結(jié)合而只是營養(yǎng)細(xì)胞的分裂或營養(yǎng)菌絲的分化(切割)產(chǎn)生新個(gè)體的過程稱為無性繁殖。真菌的無性繁殖以形成各種類型無性孢子為主。1.游動(dòng)孢子:產(chǎn)生于水生真菌的游動(dòng)孢子囊內(nèi),通常圓形、腎形或梨形,單細(xì)胞,無細(xì)胞壁,具有12根鞭毛,可游動(dòng)。 2.孢囊孢子:陸生真菌產(chǎn)生的不能游動(dòng)的孢子,圓形或近圓形,單細(xì)胞,有細(xì)胞壁,不運(yùn)動(dòng)。3.分生孢子:最常見的無性孢子。分生孢子著生于已分化的分生孢子?;蚓哂幸欢ㄐ螤畹男」I?,也有些直接著生在菌絲頂端。屬于外生孢子。 4.節(jié)孢子:也叫粉孢子或裂孢子。有的真菌菌絲直接斷裂形成柱形或鈍圓形的

28、細(xì)胞。5.厚垣孢子:又叫厚壁孢子,是由菌絲中間(少數(shù)在頂端)的個(gè)別細(xì)胞膨大,原生質(zhì)濃縮和細(xì)胞壁變厚而形成的休眠孢子。 6.芽孢子:是酵母菌(Yeast)通過芽殖(出芽)形成的無性孢子。 7.擲孢子:是擲孢酵母(Sporobolomyces roseus)無性繁殖產(chǎn)生的能彈射的孢子。 8.裂殖:裂殖酵母菌可以裂殖方式進(jìn)行無性繁殖。 二.真菌的有性繁殖1.有性繁殖過程 (1)質(zhì)配:兩個(gè)性細(xì)胞結(jié)合,成為一個(gè)雙核體細(xì)胞(染色體數(shù)n+n),每個(gè)細(xì)胞核都含單倍染色體。 (2)核配:質(zhì)配后經(jīng)過一段時(shí)間,兩個(gè)細(xì)胞核融合形成雙倍體核(染色體數(shù)2n),也稱二倍體階段。(3)減數(shù)分裂:大多數(shù)真菌核配后,經(jīng)過一種特殊

29、的有絲分裂,染色體數(shù)目減半(2nn)。在此過程中同時(shí)發(fā)生遺傳物質(zhì)的交換,最后形成多個(gè)單倍體的有性孢子。 2.有性結(jié)合的方式1)配子結(jié)合:指產(chǎn)生于同一個(gè)或不同孢子囊的兩個(gè)外形相同的游動(dòng)孢子的結(jié)合。2)異型配子囊結(jié)合:指兩個(gè)大小、形態(tài)不相同的配子囊的結(jié)合。3)同型配子囊結(jié)合:指兩個(gè)形態(tài)相同的配子囊的結(jié)合。4)精子配合:指小型分生孢子或產(chǎn)生于精子器的精子借外力與雌性細(xì)胞或菌絲結(jié)合的方式。5)菌絲聯(lián)合:指兩根單倍體的營養(yǎng)菌絲相互結(jié)合的方式。3.有性孢子類型(1)合子(Zygote):是通過配子結(jié)合方式產(chǎn)生的有性孢子。壁厚,內(nèi)含雙核,形成后進(jìn)入休眠期。(2)卵孢子(Oospore):卵孢子是通過異型配子

30、囊方式結(jié)合而產(chǎn)生的有性孢子。外被厚膜,為雙倍體。(3)接合孢子(Zygospore):接合孢子是通過同型配子囊方式結(jié)合而形成的有性孢子。單細(xì)胞厚壁,表面粗糙、有瘤刺包圍,深顏色,內(nèi)含雙倍體核。(4)子囊孢子(Ascospore):子囊孢子是通過異型配子囊配合而形成的有性孢子。包含子囊孢子的囊稱為子囊,每個(gè)子囊內(nèi)通常含有2-8個(gè)子囊孢子(單倍體);子囊單生或聚集生于一個(gè)容器內(nèi)稱子囊果。其典型的形成過程為鉤狀形成方式。 子囊孢子、子囊、子囊果的形狀、大小、顏色和質(zhì)地等多種多樣,是分類的主要依據(jù)。(5)擔(dān)孢子(Basidiospore):擔(dān)孢子是外生于擔(dān)子的細(xì)胞上。擔(dān)子是通過菌絲聯(lián)合方式而形成的雙核

31、菌絲,它是靠鎖狀聯(lián)合實(shí)現(xiàn)的。擔(dān)子在一定結(jié)構(gòu)中排列成層,形成擔(dān)子果,最普遍的擔(dān)子果為蘑菇和木耳。 三.真菌的生活周期由無性繁殖和有性繁殖兩個(gè)階段組成。1.無性周期:菌絲體上分化出無性孢子,無性孢子生成后立即萌發(fā)和形成新的菌絲體,如此循環(huán),在真菌的生活史中可發(fā)生多次。2.無性周期有性周期:通常當(dāng)秋季和冬季來臨或具備發(fā)育有性孢子的條件時(shí),則在菌絲體上分化出雌性和雄性細(xì)胞而進(jìn)入有性周期,產(chǎn)生有性孢子并立即進(jìn)入休眠,所以真菌有性孢子有越冬和度過不利生長季節(jié)的功能。3.有性周期:但是,也有許多菌種在任何時(shí)間都能產(chǎn)生有性孢子,它們分布于枯枝落葉內(nèi)、土壤中和原來有病斑的植物殘余中。4.有性周期無性周期:有性孢

32、子萌發(fā)后都長出單倍體的菌絲,進(jìn)入無性周期。如此循環(huán)反復(fù)進(jìn)行。四.真菌的菌落霉菌的菌落由分枝狀菌絲組成,菌絲粗而長,菌落較疏松,呈絨毛狀、棉絮狀或蜘蛛狀。第三節(jié) 真菌的代表類型 目前得到學(xué)術(shù)界廣泛采用的是Ainsworth第七版(1983年)的分類系統(tǒng),它把真菌界分為粘菌門和真菌門,而后者又分為五個(gè)亞門。即鞭毛菌亞門(Mastigomycotina)、接合菌亞門 (Zygomycotina)、子囊菌亞門(Ascomycotina)、擔(dān)子菌亞門(Basiodiomycotina)、半知菌亞門(Deuteromycotina)。安.貝氏菌物詞典第八版中,將真核生物域劃分為三個(gè)界,而真菌界根據(jù)其生態(tài)環(huán)

33、境、形態(tài)特征、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生殖特性等依據(jù),又劃分為四個(gè)門。即壺菌門(Chytridiomycota)、接合菌門 (Zygomycota)、擔(dān)子菌門(Basiodiomycota)、有絲孢真菌類(Mitosporic Fungi)、子囊菌門(Ascomycota)。一.壺菌門二.接合菌門:如毛霉(Mucor)、根霉(Rhizopus)三.子囊菌門1.酵母菌:菌落與細(xì)菌相類似,但菌落大而厚;表面濕潤、粘稠,易挑起;多數(shù)白色,少數(shù)紅色。2.羊肚菌四.擔(dān)子菌門五.半知菌類(Fungi Imperfecti) 有許多真菌僅發(fā)現(xiàn)其無性階段,而未發(fā)現(xiàn)有性階段,由于只了解其生活周期的一半,常稱為半知菌。1.曲霉

34、如黃曲霉(Aspergillus flavus)。2.青霉第四章 病毒第一節(jié) 病毒的特征及定義一.病毒的發(fā)現(xiàn)二.病毒的主要特征:1、病毒比細(xì)菌小得多,可通過細(xì)菌濾器,絕大部分只能在電鏡下觀察到。2、不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu),只含一種核酸。3、以核酸進(jìn)行復(fù)制。4、沒有獨(dú)立的代謝系統(tǒng),是嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生生物。5、具有感染性。6、在寄主體外,僅以無生命的大分子形式存在。7、對(duì)多數(shù)抗生素不敏感,對(duì)干擾素敏感。 三.病毒的定義:病毒是一類個(gè)體極小、專性寄生、只含有一種類型核酸的非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的原始生物。 病毒:核酸蛋白質(zhì)亞病毒類病毒:只含具獨(dú)立侵染性的RNA組分?jǐn)M病毒:只含有不具獨(dú)立侵染性的RNA組分朊病毒:只含蛋

35、白質(zhì)第二節(jié) 病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)一.病毒的形態(tài)大小1.病毒的形態(tài):常見的病毒形態(tài)包括球形、桿狀和蝌蚪狀,還有一些特殊的形態(tài)如絲狀、磚狀和子彈狀等。2.病毒的大?。翰《緜€(gè)體極小,大小用nm表示。二.病毒的化學(xué)組成1.病毒的核酸:病毒只有一種核酸,DNA或者RNA。在病毒中,除了DNA可以攜帶遺傳信息外,RNA也能攜帶遺傳信息。2.病毒的蛋白質(zhì):病毒的外殼蛋白主要具有保護(hù)作用,少數(shù)蛋白質(zhì)是酶類。3.多糖和脂類三.病毒的結(jié)構(gòu)與構(gòu)型1.病毒的結(jié)構(gòu) 病毒粒子或病毒體(Virion)是指結(jié)構(gòu)完整,充分成熟并具有感染性的病毒個(gè)體。 完整的病毒粒子由核髓(Core)和殼體(Capsid)構(gòu)成。核酸位于病毒粒子的中心

36、,構(gòu)成了病毒的核髓;包圍著核髓的蛋白質(zhì)外殼稱為殼體(衣殼);殼體由多個(gè)殼粒(Capsomer)組成。 由殼體和核髓組成的復(fù)合物稱為核衣殼(Nucleocapsid)。核衣殼是病毒的基本結(jié)構(gòu)。 病毒粒子:核衣殼(基本構(gòu)造):核髓由DNA或RNA構(gòu)成;殼體由許多殼粒蛋白構(gòu)成 包膜(非基本構(gòu)造)由類脂或脂蛋白構(gòu)成2. 病毒的構(gòu)型四.病毒的群體形態(tài) 1.包涵體 有的病毒感染細(xì)胞后,在寄主的細(xì)胞質(zhì)或核內(nèi)形成一種在光學(xué)顯微鏡下可見的圓形、卵圓形或不定形的特殊小體,稱為包涵體(Inclusion body)。2.噬菌斑 將少量噬菌體與大量的寄主細(xì)胞混合后,均勻涂布在平板上,經(jīng)過一段時(shí)間的培養(yǎng),在布滿菌苔的平

37、板表面,可見多個(gè)透明斑,稱為噬菌斑(Plaque)。 第三節(jié) 病毒的復(fù)制 病毒侵入寄主細(xì)胞后,通過控制寄主細(xì)胞的生物合成機(jī)構(gòu)來復(fù)制自身的基因組及合成蛋白質(zhì),最終由核酸和蛋白質(zhì)在寄主細(xì)胞中裝配成新的完整的病毒粒子,并以一定方式釋放到細(xì)胞外。病毒的這種特殊的繁殖方式稱為病毒的復(fù)制(Replication)。 一.病毒的復(fù)制過程1 吸附;2 侵入;3 復(fù)制,包括病毒基因組的表達(dá)與復(fù)制;4 裝配;5釋放。1.吸附(Adsorption):病毒對(duì)寄主細(xì)胞的吸附具高度特異性。以T2n為例,當(dāng)噬菌體與寄主細(xì)胞發(fā)生偶然碰撞后,如尾絲尖端與寄主細(xì)胞表面的特異受體接觸,噬菌體散開尾絲固著在特異性受體上,隨后尾刺釘

38、在細(xì)胞壁上。吸附作用受多種因素的影響:(1)噬菌體數(shù)量(2)陽離子濃度(3)輔助因子(4)PH值(5)溫度噬菌體的吸附分為非特異性吸附和特異性吸附兩種類型:病毒粒子隨機(jī)碰撞而接觸(靜電引力或氫鍵)可逆吸附,無特異性(非細(xì)胞顆粒也可吸附)病毒表面蛋白與細(xì)胞受體的結(jié)合特異性,不可逆吸附,啟動(dòng)病毒感染的第一階段敏感細(xì)胞2.侵入(Penetration) (1)噬菌體:吸附之后尾鞘收縮,其尾部的溶菌酶使胞壁溶一孔,便于尾髓插入細(xì)胞?;逅缮⒂闪切巫?yōu)樾菭?,尾鞘穿過細(xì)胞壁,將頭部的核酸注入到細(xì)胞內(nèi),蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)胞外。 (2)動(dòng)物病毒:動(dòng)物細(xì)胞無細(xì)胞壁,其侵入可以采取多種形式,如吞噬作用和胞飲作用、

39、直接侵入等。(3)植物病毒:植物細(xì)胞具有堅(jiān)硬的細(xì)胞壁保護(hù),病毒一般不能直接侵入,借助于昆蟲的口器刺入或經(jīng)傷口侵入。 3.復(fù)制(Replication):侵入寄主細(xì)胞的病毒核酸利用自身攜帶的遺傳信息,控制寄主細(xì)胞的生物合成機(jī)構(gòu),復(fù)制病毒的核酸,并大量合成病毒的蛋白質(zhì),這個(gè)過程稱為病毒的生物合成過程。4.裝配(Assembly ):在最后的成熟過程中,噬菌體DNA可與殼體蛋白質(zhì)自主裝配成成熟的、具有感染力的噬菌體顆粒。 5.釋放( Release ):不同的噬菌體釋放過程有所區(qū)別。T2n噬菌體在成熟時(shí),由于水解細(xì)胞膜的脂肪酶和水解細(xì)胞壁的溶菌酶的作用,促進(jìn)了細(xì)胞的裂解。 少數(shù)噬菌體如M13、fd釋

40、放時(shí)不破壞細(xì)胞壁,而是從細(xì)胞壁鉆出,不影響細(xì)胞的正常生活。 許多動(dòng)物病毒(如流感病毒)以出芽方式釋放,在出芽時(shí)獲得包膜。還有的動(dòng)物病毒(腺病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒)能引起寄主細(xì)胞局部裂解釋放。 植物病毒可以通過細(xì)胞的溶解或破裂而釋放。 成熟的噬菌體粒子從寄主細(xì)胞中釋放出來,標(biāo)志著噬菌體完成了一個(gè)生活周期。二.細(xì)胞的溶源性及非溶源化1.毒性噬菌體和溫和噬菌體 大多數(shù)噬菌體侵入寄主細(xì)胞后,可引起細(xì)胞的裂解,這類噬菌體稱為毒性噬菌體或烈性噬菌體。 若有些噬菌體侵入寄主細(xì)胞后,不引起細(xì)胞裂解,其核酸整合到寄主細(xì)胞的染色體上,與寄主細(xì)胞的染色體同步復(fù)制,這類噬菌體稱為溫和噬菌體(Temperate phag

41、e)或溶源性噬菌體。 2.細(xì)胞的溶源性和非溶源化溫和噬菌體:整合溫和噬菌體的DNA整合到寄主細(xì)胞的DNA上,與寄主細(xì)胞DNA同步復(fù)制。裂解少數(shù)溶源性細(xì)菌的原噬菌體可從寄主細(xì)胞DNA上脫離下來,并大量復(fù)制,形成成熟的噬菌體粒子,引起細(xì)胞裂解,這種現(xiàn)象稱自發(fā)裂解消失極少數(shù)溶源性細(xì)菌中的原噬菌體會(huì)自發(fā)消失,細(xì)胞不會(huì)再發(fā)生裂解,這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的非溶源化。整合在寄主細(xì)胞染色體DNA上的溫和噬菌體的核酸稱為原噬菌體。含有原噬菌體的細(xì)菌細(xì)胞稱為溶源性細(xì)菌;并將溫和噬菌體侵入寄主細(xì)胞后所產(chǎn)生的現(xiàn)象稱為溶源性現(xiàn)象。3.溶源性細(xì)胞的特性:(1)溶源性細(xì)胞不裂解,可以正常繁殖;(2)極少數(shù)細(xì)胞(10-210-5)

42、可自發(fā)裂解,釋放大量的毒性噬菌體;(3)低劑量的UV或其他物理化學(xué)因子可以誘導(dǎo)裂解;(4)溶源性細(xì)胞中的原噬菌體會(huì)自發(fā)消失,細(xì)胞非溶源化;(5)溶源性細(xì)胞具有對(duì)同源噬菌體的免疫力;即其它同類的雖可再次感染該細(xì)胞,但不能增殖,也不能導(dǎo)致溶源性細(xì)菌的裂解。(6)溶源性細(xì)胞具有溶源性轉(zhuǎn)變特性。是指原噬菌體引起的溶源性細(xì)菌除免疫性外的其它的表形改變,包括溶源菌細(xì)胞表面性質(zhì)的改變和致病性轉(zhuǎn)變。三.一步生長曲線:用來測(cè)定噬菌體生活史,并估計(jì)每個(gè)被侵染細(xì)胞所能釋放的新噬菌體數(shù)量的生長曲線,稱為一步生長曲線。 一步生長曲線反映了噬菌體的三個(gè)重要參數(shù):潛伏期、裂解期、裂解量從一步生長曲線可見其分為三個(gè)時(shí)期:潛伏

43、期、裂解期、平穩(wěn)期(1)潛伏期:從噬菌體DNA注入到第一次出現(xiàn)成熟噬菌體的這段時(shí)間稱為潛伏期,又可分為兩個(gè)階段:隱蔽期和胞內(nèi)積累期。(2)裂解期:又稱突破期或上升期,緊接在潛伏期后的宿主細(xì)胞迅速裂解、溶液中噬菌體粒子急劇增多的一段時(shí)間。(3)平穩(wěn)期:感染后的宿主細(xì)胞已全部裂解,此時(shí)噬菌斑數(shù)達(dá)最大值,曲線趨于平穩(wěn)的時(shí)期。第四節(jié) 亞病毒一.類病毒(Viroid) 類病毒是類似病毒的一種小分子核酸,只含小分子量RNA(裸露的環(huán)狀ssRNA),沒有蛋白質(zhì)外殼。 類病毒與病毒的主要區(qū)別:1、更小、化學(xué)成分更簡(jiǎn)單;2、對(duì)理化因子不敏感,對(duì)熱及紫外線、離子輻射有高度抗性。3、目前只有植物中發(fā)現(xiàn)。二.擬病毒(

44、Virusiod) 擬病毒又稱類類病毒,是一類包裹在病毒粒子中的有缺陷的類病毒。被擬病毒寄生的真病毒稱為輔助病毒,擬病毒則成了它的衛(wèi)星。擬病毒的復(fù)制必須依賴輔助病毒的協(xié)助。三.朊病毒(Prion) 也叫蛋白質(zhì)侵染因子,是一類能侵染動(dòng)物并在寄主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的小分子無免疫性的疏水性蛋白質(zhì)。 第五章 微生物的營養(yǎng)第一節(jié) 微生物的營養(yǎng) 一.微生物細(xì)胞的化學(xué)組成 微生物細(xì)胞水:70%-90%細(xì)菌:7585%,芽孢:5560%;酵母菌:7085%絲狀真菌:8590%,孢子:39%干物質(zhì):無機(jī)鹽大多數(shù)與有機(jī)物結(jié)合如核酸中的磷有機(jī)物-蛋白質(zhì)(核糖體),糖(肽聚糖,糖原),脂(磷脂),核酸(DNAorRNA),維

45、生素等微生物細(xì)胞的元素組成:主要元素:碳、氫、氧、氮、磷、硫、氯、鈉、鉀、鎂、鈣等 ;微量元素:鐵、鋅、錳、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳、硼等。微生物、動(dòng)物、植物之間存在“營養(yǎng)上的統(tǒng)一性”二.微生物的營養(yǎng)物質(zhì)1.碳源 2.氮源 3.能源4.生長因子5.無機(jī)鹽6.水 (1)固氮微生物 (2)氨基酸自養(yǎng)型微生物(3)氨基酸異養(yǎng)型微生物 根據(jù)獲得碳源、能源、氫或電子供體的方式不同,可將微生物區(qū)分為四種營養(yǎng)類型:1.光能無機(jī)營養(yǎng)型(Photolithotroph):又稱為光能自養(yǎng)型。是一類具有光合色素,能夠利用光作為能源,以水或還原態(tài)無機(jī)物作為供氫體,同化CO2的微生物。 根據(jù)其所需供氫體的不同,可以將其分

46、為兩種類型: 產(chǎn)氧的光合作用如藻類和藍(lán)細(xì)菌、不產(chǎn)氧的光合作用如光合細(xì)菌2.光能有機(jī)營養(yǎng)型(Photoorganotroph):又稱為光能異養(yǎng)型。是一類以光作為能源,以簡(jiǎn)單有機(jī)物(如有機(jī)酸、醇等)作為供氫體,同化CO2的特殊微生物類群。3.化能無機(jī)營養(yǎng)型(Chemolithotroph ):亦稱化能自養(yǎng)型,是一類通過氧化無機(jī)物獲得能量,并以CO2作為唯一或主要碳源的微生物。根據(jù)被氧化的無機(jī)物的種類,可將化能無機(jī)營養(yǎng)型微生物分為四個(gè)類型:(1)硝化細(xì)菌(分為亞硝化細(xì)菌群、硝化細(xì)菌群)、(2)硫化細(xì)、(3)鐵細(xì)菌、(4)氫細(xì)菌。4.化能有機(jī)營養(yǎng)型(Chemoorganotroph):化能異養(yǎng)型。是一

47、類能利用有機(jī)物作為能源和碳源的微生物。根據(jù)營養(yǎng)來源的方式不同又可分為三種類型:腐生性微生物(metatrophy)、寄生性微生物(paratrophy)、兼性(facultive paratrophy)。表5-2 微生物的營養(yǎng)類型第二節(jié) 營養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式 一.吞噬作用:大多數(shù)原生動(dòng)物直接以細(xì)胞膜包圍并吞食營養(yǎng)物質(zhì),稱為吞噬作用。可進(jìn)一步分為:吞噬作用直接吞噬外界的顆粒狀固體食物胞飲作用攝取外界的溶液二.滲透吸收作用物質(zhì)運(yùn)輸方式細(xì)胞膜上無載體蛋白單純擴(kuò)散細(xì)胞膜上有載體蛋白不消耗能量促進(jìn)擴(kuò)散消耗能量運(yùn)輸后物質(zhì)分子不變主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)輸后物質(zhì)分子改變基團(tuán)轉(zhuǎn)位1.單純擴(kuò)散(Simple diffusion

48、):或稱被動(dòng)運(yùn)輸(Passive transport),是由于細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差而產(chǎn)生的物理擴(kuò)散作用。單純擴(kuò)散的特點(diǎn): (1)不需滲透酶參與。 (2)不需消耗能量,運(yùn)輸動(dòng)力是胞內(nèi)外物質(zhì)濃度差。 (3)不能逆濃度梯度運(yùn)輸,運(yùn)輸速度慢。 2.促進(jìn)擴(kuò)散(Facilitated diffusion):或稱協(xié)助擴(kuò)散,是在滲透酶的參與下,由于細(xì)胞膜內(nèi)外的物質(zhì)濃度差而產(chǎn)生的物理擴(kuò)散作用。 促進(jìn)擴(kuò)散的特點(diǎn): (1)需要滲透酶參與,具有特異性。 (2)運(yùn)輸過程不需消耗能量,運(yùn)輸動(dòng)力是物質(zhì)濃度差。 (3)不能逆濃度梯度運(yùn)輸,能提高轉(zhuǎn)運(yùn)速度,提前達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,但不改變平衡點(diǎn)。 (4)如被運(yùn)輸物質(zhì)濃度過高會(huì)出現(xiàn)飽

49、和效應(yīng)。 3.主動(dòng)運(yùn)輸(Active transport):是在代謝能的推動(dòng)下,通過細(xì)胞膜上的滲透酶參與,逆濃度梯度吸收營養(yǎng)物質(zhì)的過程。 主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn): (1)需滲透酶參與,具特異性。(2)需消耗能量。(3)能逆濃度梯度運(yùn)輸。(4)能改變物質(zhì)運(yùn)輸?shù)钠胶恻c(diǎn)。4.基團(tuán)轉(zhuǎn)位(Group translocation):又叫維克多利亞磷酸化作用,是在主動(dòng)運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)(如糖)的過程中,同時(shí)使其磷酸化的一種特殊運(yùn)輸方式。目前僅在原核生物中發(fā)現(xiàn).基團(tuán)轉(zhuǎn)位的特點(diǎn): (1)需滲透酶參與,具特異性。(2)需消耗能量。(3)能逆濃度梯度運(yùn)輸。(4)可改變物質(zhì)運(yùn)輸?shù)钠胶恻c(diǎn),被運(yùn)輸物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化?;鶊F(tuán)轉(zhuǎn)位分兩步進(jìn)行

50、:(1)HPr的激活:PEP + HPr 酶,Mg2+ HPrP + Pyr(丙酮酸) (2)糖經(jīng)磷酸化進(jìn)入胞內(nèi):糖-酶c +酶b P(HPr P酶a酶b)磷酸糖+酶b +酶c 第三節(jié) 培養(yǎng)基(Medium) 培養(yǎng)基是由人工配制而成的,適于某些微生物生長繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。一.設(shè)計(jì)培養(yǎng)基的原則:1.根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需要,供給合適的碳源、氮源及無機(jī)鹽甚至生長因子。2.各種營養(yǎng)物質(zhì)比例(特別是碳氮比)要適當(dāng)。3.培養(yǎng)基的物理化學(xué)條件適宜。4.經(jīng)濟(jì)節(jié)約,培養(yǎng)基原料價(jià)格低廉,易獲得。5.精心設(shè)計(jì)試驗(yàn)比較二.培養(yǎng)基的分類 1.根據(jù)營養(yǎng)成分的了解程度 (1)天然培養(yǎng)基(Complex med

51、ium or undefined medium):是利用一些無法確切了解其化學(xué)成分的動(dòng)物、植物或微生物體或其提取物配制成的培養(yǎng)基。優(yōu)點(diǎn)是取材方便、營養(yǎng)豐富、種類多樣、配制方便;缺點(diǎn)是成分不穩(wěn)定,也不十分了解,重復(fù)性差。(2)合成培養(yǎng)基(Synthetic medium):是利用化學(xué)成分完全已知的化學(xué)純的物質(zhì)(或試劑)配制而成的培養(yǎng)基,或稱組合培養(yǎng)基或綜合培養(yǎng)基。優(yōu)點(diǎn)是成分精確、重演性高;缺點(diǎn)是價(jià)格較貴,配制繁瑣。(3)半合成培養(yǎng)基(Semi-synthetic medium):是指既含有天然成分又含有純化學(xué)試劑的培養(yǎng)基。2.根據(jù)培養(yǎng)基的物理狀態(tài)(1)固體培養(yǎng)基(Solid medium):外觀

52、呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基,稱為固體培養(yǎng)基。(2)液體培養(yǎng)基(Liquid medium):是指呈液體狀態(tài)的培養(yǎng)基。(3)半固體培養(yǎng)基(Semi-solid medium):在液體培養(yǎng)基中加入少量凝固劑而使呈半固體狀態(tài)的一類培養(yǎng)基。3.根據(jù)培養(yǎng)基的功能劃分 (1)基礎(chǔ)培養(yǎng)基(Minimum medium):基礎(chǔ)培養(yǎng)基是指含有一般微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基。如牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。(2)加富培養(yǎng)基(Enrichment medium):也稱營養(yǎng)培養(yǎng)基,即在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入某些特殊營養(yǎng)物質(zhì)如血液、血清、酵母浸膏、動(dòng)植物組織液等制成的一類營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基,用以培養(yǎng)營養(yǎng)條件苛刻的微生物。(3)鑒別

53、培養(yǎng)基(Differential medium):是在培養(yǎng)基中加入某種指示劑,使不同微生物經(jīng)培養(yǎng)后,由于代謝產(chǎn)物對(duì)指示劑的反應(yīng)不同,而呈現(xiàn)顯著差別,便于快速鑒別某種微生物。主要用于不同類型微生物的生理生化鑒定。 (4)選擇培養(yǎng)基(Selected medium):是根據(jù)某種微生物的特殊營養(yǎng)要求或其對(duì)某種化學(xué)或物理因素的抗性而設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基。其功能是使某種微生物從混雜的微生物群體中分離出來。 三.培養(yǎng)基的配制過程按培養(yǎng)基配方稱量加水加熱熔化調(diào)節(jié)pH值過濾分裝包裝滅菌檢查滅菌徹底與否第六章 微生物的代謝(1)合成代謝(Anabolism,同化作用):指在合成酶系的作用下,由簡(jiǎn)單小分子、ATP形式的能

54、量共同合成復(fù)雜的生物大分子的過程。(2)分解代謝(Catabolism,異化作用):指將復(fù)雜的有機(jī)分子通過分解代謝酶系的催化產(chǎn)生簡(jiǎn)單分子和ATP形式的能量的過程。第一節(jié) 能量代謝 一. ATP的產(chǎn)生 在生物體內(nèi)ATP是由ADP與具有高能磷酸鍵的磷酸基結(jié)合生成的,這個(gè)作用稱為磷酸化作用。1.基質(zhì)水平磷酸化(底物水平磷酸化):是指利用底物氧化過程中所生成的高能磷酸化合物的能量,使ADP磷酸化生成ATP的作用。2.氧化磷酸化(電子傳遞水平磷酸化):是指磷酸化作用是伴隨著電子從供體向最終受體傳遞的過程中發(fā)生的,以氧為最終電子受體時(shí)稱為呼吸鏈。3.光合磷酸化:是指光合微生物將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程。二.

55、能量代謝的方式 根據(jù)最終電子受體的不同,可以將微生物的能量代謝分為以下三種方式: 1.有氧呼吸(Respiration):是指微生物細(xì)胞以分子氧作為最終電子受體,氧化有機(jī)物或無機(jī)物獲得能量的過程。有氧呼吸的特點(diǎn):(1)有分子氧的參與;(2)氧化徹底,其最終產(chǎn)物是水和CO2;(3)產(chǎn)生的能量多。2.無氧呼吸(Anaerobic Respiration):是指微生物細(xì)胞以除氧以外的其它無機(jī)物作為最終電子受體,氧化有機(jī)物獲得能量的過程。又稱厭氧呼吸。 無氧呼吸的特點(diǎn):(1)無分子氧的參與;最終電子受體是無機(jī)氧化物;(2)氧化徹底,其最終產(chǎn)物是水和CO2;(3)產(chǎn)能效率較低。1)硝酸鹽呼吸:又稱反硝化

56、作用。指在生物氧化過程中,NO3-或NO2-作為電子受體氧化底物的同時(shí),自身被還原為N2的過程。2)硫酸鹽呼吸:即以SO32-、SO42-為電子受體的生物氧化作用。又稱反硫化作用。3)碳酸鹽呼吸:即以CO32-、CO2為電子受體的生物氧化作用。3.發(fā)酵作用(Fermentation):是指有的微生物以某種不徹底氧化的有機(jī)物作為最終電子受體,氧化有機(jī)物獲得能量的過程。 發(fā)酵作用的特點(diǎn):(1)無分子氧的參與;最終電子受體是有機(jī)物;(2)氧化不徹底,代謝終產(chǎn)物也是有機(jī)物(如乙醇、乳酸);(3)產(chǎn)生的能量少。 在有氧條件下氧氣會(huì)抑制發(fā)酵作用,這一現(xiàn)象稱為巴斯德效應(yīng)(Pasteur)。所以,在發(fā)酵生產(chǎn)時(shí),都需進(jìn)行密封(如酒精發(fā)酵,家

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