生物競(jìng)賽輔導(dǎo)——微生物學(xué)知識(shí)梳理

1、微生物學(xué)緒論第一章 真核微生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能第二章 病毒和亞病毒第三章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和培養(yǎng)基第四章 微生物的新陳代謝第五章 微生物的生長(zhǎng)及其控制第六章 微生物的遺傳變異和育種第七章 微生物的生態(tài)第八章 傳染和免疫第九章 微生物的分類和鑒定 緒 論知識(shí)要點(diǎn)一、微生物的概念1、 概念：是一切肉眼看不見或看不清楚的微小生物的總稱。2、 三大特點(diǎn)：個(gè)體?。ǔＰ∮?.1mm，以m為單位）；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；進(jìn)化地位低等。3、 五大共性：體積小，面積大；吸收多，轉(zhuǎn)化快；生長(zhǎng)旺，繁殖快；適應(yīng)強(qiáng)，易變異；分布廣，種類多。其中體積小、面積大是其他幾點(diǎn)的基礎(chǔ)。（想一想為什么？）4、 分類原核類：細(xì)菌、放線菌、支原體、

2、立克次氏體、衣原體、藍(lán)細(xì)菌 真核類：真菌、原生動(dòng)物、顯微藻類 非細(xì)胞類：病毒、類病毒、朊病毒二、微生物發(fā)展史上的重要人物1、 列文虎克（荷蘭） 最早觀察到細(xì)菌。 2、 巴斯德（法國(guó)） (1) 提出了生命只能來自生命的胚種學(xué)說，發(fā)現(xiàn)并證實(shí)發(fā)酵是由微生物引起的；(2) 徹底否定了“自然發(fā)生”學(xué)說；著名的曲頸瓶試驗(yàn)無可辯駁地證實(shí)：空氣內(nèi)確實(shí)含有微生物，是它們引起有機(jī)質(zhì)的腐敗；(3) 免疫學(xué)預(yù)防接種 首次制成狂犬疫苗；（4）巴斯德消毒法：6065作短時(shí)間加熱處理，殺死有害微生物3、 柯赫（德國(guó)）（1）微生物學(xué)基本操作技術(shù)方面的貢獻(xiàn) a、細(xì)菌純培養(yǎng)方法的建立：土豆切面 營(yíng)養(yǎng)明膠 營(yíng)養(yǎng)瓊脂（平皿） b、設(shè)

3、計(jì)了各種培養(yǎng)基，實(shí)現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)各種微生物的培養(yǎng) c、流動(dòng)蒸汽滅菌 d、染色觀察和顯微攝影 （2）對(duì)病原細(xì)菌的研究作出了突出的貢獻(xiàn)：a、具體證實(shí)了炭疽桿菌是炭疽病的病原菌；b、發(fā)現(xiàn)了肺結(jié)核病的病原菌；（1905年獲諾貝爾獎(jiǎng)）c、證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則著名的柯赫原則 具體內(nèi)容是： 在每一相同病例中都出現(xiàn)這種微生物；要從寄主分離出這樣的微生物并在培養(yǎng)基中培養(yǎng)出來；用這種微生物的純培養(yǎng)接種健康而敏感的寄主，同樣的疾病會(huì)重復(fù)發(fā)生；從試驗(yàn)發(fā)病的寄主中能再度分離培養(yǎng)出這種微生物來。4、 伊凡諾夫斯基（俄國(guó)） 煙草花葉病毒的發(fā)現(xiàn)者（結(jié)晶提純的是Stanley）。5、 J.Lister

4、(英) 首創(chuàng)外科消毒術(shù)（石炭酸消毒）。6、 E.Jenner(英) 種牛痘預(yù)防天花。7、 A.Fleming(英) 發(fā)現(xiàn)青霉素(第一個(gè)有實(shí)用意義的抗生素)。8、 1977 Woese提出古生菌是不同于細(xì)菌和真核生物的特殊類群。9、Sanger首次對(duì)×174噬菌體DNA進(jìn)行了全序列分析。10、朊病毒(prion)的發(fā)現(xiàn)者（Prusiner，19821983）。類病毒（Diener，1971）；擬病毒（Gibbs，1983）11、19831984 Mullis 建立PCR技術(shù)。12、1995 第一個(gè)獨(dú)立生活的細(xì)菌(流感嗜血桿菌)全基團(tuán)組序列測(cè)定完成。13、 1997 第一個(gè)真核生物(啤酒

5、酵母)基因組測(cè)序完成。14、中國(guó)的湯飛凡：沙眼衣原體的分離和確證。三、生物工程的內(nèi)容及聯(lián)系 生物工程包括遺傳工程（基因工程）、細(xì)胞工程、微生物工程（發(fā)酵工程）、酶工程、生物反應(yīng)器工程，這五個(gè)工程是一個(gè)從改造遺傳物質(zhì)到得到大量產(chǎn)品的有機(jī)整體，其關(guān)系如下：細(xì)胞工程酶工程生物反應(yīng)器工程 四、幾個(gè)重要數(shù)據(jù)1、 正常人腸道中的微生物重量約等于糞便干重的1/3。2、 微生物一般為單倍體。3、 第一個(gè)有實(shí)用意義的抗生素是青霉素。4、 微生物的種類數(shù)有10萬種。5、 液體培養(yǎng)基中細(xì)菌細(xì)胞濃度一般只能達(dá)到108109個(gè)/mL。6、 微生物一般為幾m到幾十m。7、 最小的病毒如雙生病毒只有1218nm。最大的病毒

6、如牛痘病毒。8、 1979.10.26由WHO（世界衛(wèi)生組織）宣布天花在地球上絕跡。練習(xí)1、各種酒按釀制原理大體上可分為 、 、 和 四個(gè)類型。 2、需氧發(fā)酵要通氣攪拌。 （ ） 3、微生物學(xué)的奠基人是列文虎克。 （ ） 4、微生物都是單倍體。 （ ） 5、微生物的耐高溫、耐低溫、耐酸、耐堿、耐缺氧、耐毒物、抗鹽、抗輻射、抗靜水壓等方面的能力比動(dòng)植物都強(qiáng)。 （ ）6、磺胺屬于抗生素。 （ ）答案：1、果酒類 啤酒類 曲酒類 蒸餾酒類 2、 3、× 4、× 5、 6、×第一章 原核生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能知識(shí)要點(diǎn) 一、細(xì)菌 1概念：細(xì)菌是一類細(xì)胞細(xì)而短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、細(xì)胞

7、壁堅(jiān)硬、以二等分裂方式繁殖和水生性較強(qiáng)的原核微生物。注意：二等分裂式繁殖，不能簡(jiǎn)單的表述為分裂生殖；水生性較強(qiáng)意即生活環(huán)境含水要較充分。2細(xì)菌的形態(tài)球狀球菌：較常見桿狀桿菌：最常見 弧菌：螺旋不滿一環(huán)螺旋狀螺旋菌 螺菌：螺旋26環(huán) （最少） 螺旋體：螺旋6環(huán)以上特殊的：三角形、方形、圓盤形。在顯微測(cè)量時(shí)，桿菌、螺旋菌大小用長(zhǎng)×寬（m）表示，球菌大小用直徑（m）表示。3細(xì)菌的染色（此為重點(diǎn)內(nèi)容）細(xì)菌透明，故須染色后光鏡下才可見?；罹妹浪{(lán)或TTC染色，死菌常用革蘭氏染色法（鑒別染色法，屬正染色）和莢膜染色法（負(fù)染色）。最常用的革蘭氏染色法關(guān)鍵步驟如下：（1）初染：用結(jié)晶紫初染12min

8、。（2）媒染：用碘液媒染1min。（3）脫色：用95%乙醇脫色2530s（此步最關(guān)鍵，想一想為什么？）（4）復(fù)染：用番紅（即沙黃）復(fù)染12min?？捎孟聢D表示：由圖可知，甲、乙兩種細(xì)菌經(jīng)初染后分別染上了紫色，經(jīng)碘液媒染后，結(jié)晶紫與碘分子形成了一個(gè)分子量較大的牢固復(fù)合物。脫色后乙菌紫色易被洗脫而成為無色菌體，甲菌不易被洗脫仍為紫色。復(fù)染后，則甲菌維持最初的紫色，而乙菌則被復(fù)染而呈紅色，甲菌稱革蘭氏陽性菌（G+），乙菌稱革蘭氏陰性菌（G）。4細(xì)菌的構(gòu)造細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)體（擬核）、間體等，特殊構(gòu)造有鞭毛、菌毛、性菌毛、莢膜、芽孢、質(zhì)粒等。分述如下：（1）細(xì)胞壁證明細(xì)胞

9、壁存在的方法：a、染色后再光鏡下觀察；b、細(xì)菌超薄切片，電鏡觀察。缺壁細(xì)菌L型細(xì)菌：自發(fā)突變形成，它的細(xì)胞膨大，“油煎蛋”似的小菌落。原生質(zhì)體：人工用溶菌酶、青霉素徹底去壁的細(xì)菌（多為G+ 形成）球狀體：人工部分去除細(xì)胞壁的細(xì)菌（多為G形成）另外，支原體可看成是自然界長(zhǎng)期進(jìn)化形成的缺壁細(xì)菌。（更多的時(shí)候另立一類）由于缺壁，這些細(xì)菌細(xì)胞呈球狀，對(duì)滲透壓十分敏感，有鞭毛也不運(yùn)動(dòng)，對(duì)噬菌體不敏感（即噬菌體不能侵入），不能分裂。功能：固定細(xì)胞外形，協(xié)助鞭毛運(yùn)動(dòng)，保護(hù)細(xì)胞免受外力損傷，與細(xì)菌的抗原性、致病性（如內(nèi)毒素）和對(duì)噬菌體的敏感性有關(guān)。結(jié)構(gòu)：G+ 細(xì)胞壁由肽聚糖層和周質(zhì)空間組成，G細(xì)胞壁由外壁層、

10、肽聚糖層（內(nèi)壁層）和周質(zhì)空間組成。G+ 和G細(xì)胞壁的特點(diǎn)比較a、G+肽聚糖含量很高而G含量很低；b、G+中含特有的磷壁酸（即垣酸，分為壁磷壁酸和膜磷壁酸），而G無；c、G中特有脂多糖（LPS）G+中無；d、G-中有蛋白質(zhì)（基質(zhì)蛋白、外壁蛋白、脂蛋白）。G+的肽聚糖的典型構(gòu)成（以金黃色葡萄球菌為代表）雙糖單位：一個(gè)N-乙酰葡糖胺（G）與一個(gè)N-乙酰胞壁酸通過-1，4糖苷鍵連接而成。短肽尾：連在N-乙酰胞壁酸（M）分子上。肽橋：由甘氨酸組成，連接兩個(gè)肽聚糖單體，其氨基端與前一肽聚糖單體肽尾的第四個(gè)氨基酸即D-丙氨酸的羧基相連，其羧基端與后一肽聚糖單體肽尾的第三個(gè)氨基酸即L-賴氨酸的氨基相連。注意：

11、a、肽尾中有D-氨基酸（自然界中組成蛋白質(zhì)的氨基酸尾L型）；b、溶菌酶可水解N-乙酰胞壁酸與N-乙酰葡糖胺間的-1，4糖苷鍵。（思考1：水解后每一肽聚糖單位是含一個(gè)雙糖單位還是一個(gè)單糖單位？思考2：溶菌酶能溶解G-嗎？）；c、青霉素抑菌是由于阻止肽聚糖單體間的肽橋無法交聯(lián)，從而不能形成正常的肽聚糖（即細(xì)胞壁不能正常形成）；d、G-的肽聚糖的肽尾第三個(gè)氨基酸不同，且肽尾間直接相連，無特殊的肽橋；e、不同細(xì)菌肽橋不完全相同。磷壁酸的功能（G+）a、 帶負(fù)電荷可與Mg2+ 等陽離子結(jié)合，提高離子強(qiáng)度。b、 保證G+致病菌與宿主間的粘連（主要為膜磷壁酸）c、 賦予G+以特異的表面抗原（細(xì)胞壁具抗原性的

12、原因所在）d、 提供噬菌體的特異吸附受體（故原生質(zhì)體對(duì)噬菌體不敏感）脂多糖（LPS）的功能（G-）LPS由類脂A、核心多糖和O-特異側(cè)鏈三部分組成。a、可與Mg2+ 等陽離子結(jié)合；b、是G-致病物質(zhì)（內(nèi)毒素）的物質(zhì)基礎(chǔ)；C、決定G-細(xì)胞表面抗原決定簇的多樣性；d、提供噬菌體的特異吸附受體?？梢奊+的磷壁酸與G的LPS在功能上是相似的。（2）細(xì)胞膜和間體細(xì)菌細(xì)胞膜不同于真核細(xì)胞膜的功能有（要特別關(guān)注）：合成細(xì)胞壁各種組分（LPS、肽聚糖、磷壁酸）和莢膜等大分子的場(chǎng)所；氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地；許多酶（如-半乳糖苷酶、有關(guān)細(xì)胞壁和莢膜的合成酶、ATP酶）和電子傳遞鏈組分的所在部位；鞭毛的著

13、生點(diǎn)和提供其運(yùn)動(dòng)所需的能量等。間體：由細(xì)胞膜內(nèi)褶形成，其主要功能是：a、與能量的產(chǎn)生有關(guān)；b、促進(jìn)細(xì)胞間隔形成；C、與遺傳物質(zhì)的復(fù)制及分離有關(guān)。（3）細(xì)胞質(zhì)主要成分為核糖體、貯藏物、各種酶、無機(jī)鹽、載色體、質(zhì)粒、羧化體、伴孢晶體等。無各種復(fù)雜的細(xì)胞器。 糖原碳及能源類 聚-羥丁酸（PHB）：貯藏能量、碳源和降滲透壓。 藻青素、藻青蛋白：藍(lán)細(xì)菌含有，光合色素貯藏物 氮源類 核糖體（70s） 異染粒：貯磷、降低滲透壓 羧化體：化能自養(yǎng)菌內(nèi)含物為RUBP羧化酶（4）核質(zhì)體（核區(qū)、擬核、核基因組）為大型環(huán)狀的雙鏈DNA分子，核質(zhì)體一般為14，在染色體復(fù)制時(shí)為短暫雙倍體，一般為單倍體。（5）莢膜（細(xì)胞壁

14、外）主要成分為多糖、多肽或蛋白質(zhì)，可用碳素墨水進(jìn)行負(fù)染色或用莢膜染色法染色。主要功能有：保護(hù)（如免受干旱，免受宿主吞噬，故與毒性有關(guān)）；貯藏（養(yǎng)料）；堆積（代謝廢物）；黏附（如齲齒的形成即由于細(xì)菌黏附后產(chǎn)生乳酸腐蝕牙齒）。（6）鞭毛和菌毛（都由蛋白質(zhì)構(gòu)成）鞭毛：數(shù)目一至十根，長(zhǎng)在膜上，具運(yùn)動(dòng)功能（半固體直立柱培養(yǎng)基中用穿刺接種后，則穿刺線周圍有呈渾濁的擴(kuò)散區(qū)；平板培養(yǎng)基上菌落形狀大而薄且不規(guī)則，邊緣不平整。都與鞭毛運(yùn)動(dòng)有關(guān)）。直徑0.010.02µm，須電鏡觀察或染色加粗后光鏡下觀察。結(jié)構(gòu)：以3股鞭毛蛋白鏈組成（而真核生物的鞭毛為“9+2”型），其中G+的基體由S和M環(huán)構(gòu)成，G-的基

15、體由L環(huán)、P環(huán)、S環(huán)和M環(huán)組成。鞭毛是菌種分類鑒定中的重要指標(biāo)。菌毛：纖細(xì)，中空，短直、數(shù)量多，使細(xì)菌黏附物體上（G-中常見，與致病力有關(guān)）性鞭毛為特殊的菌毛，在不同性別的菌株間傳遞DNA片斷。（7）芽孢：生長(zhǎng)發(fā)育后期（培養(yǎng)時(shí)往往是穩(wěn)定期）形成的抗逆性休眠體。無繁殖功能。產(chǎn)芽孢細(xì)菌主要為革蘭氏陽性桿菌，如枯草芽孢桿菌、蘇云金芽孢桿菌、破傷風(fēng)梭菌。 孢外壁芽孢 芽孢衣：含角蛋白，抗酶解，抗藥物，陽離子不易透過 皮層：含芽孢肽聚糖及DPACa，體積大，滲透壓高 核心：分芽孢壁（可發(fā)育為新細(xì)胞壁）、芽孢膜（可發(fā)育為新細(xì)胞膜）芽孢質(zhì)、核區(qū)四部分。 芽孢抗熱的機(jī)制滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說芽孢衣的透性低（對(duì)多

16、價(jià)陽離子、水分） 皮層滲透壓高奪取核心的水分皮層膨脹皮層的離子濃度高 （核心高度失水）抗熱性強(qiáng)可見，芽孢衣的透性低，核心的含水少，皮層的膨脹（厚）是芽孢抗熱性主要原因。其次DPACa為一耐熱性的凝膠，有利于抗熱。能否殺滅芽孢是衡量各種消毒滅菌措施的主要指標(biāo)。濕熱滅菌一般為121，1015分鐘可殺死芽孢，干熱滅菌須在150160下維持12小時(shí)，才可殺死芽孢?？梢姼蔁崆闆r下，芽孢的耐熱性更高。伴胞晶體：蘇云金芽孢桿菌在形成芽孢時(shí)形成的堿溶性蛋白晶體（即內(nèi)毒素），可殺死鱗翅目昆蟲的幼蟲。5細(xì)菌的菌落菌落：?jiǎn)蝹€(gè)微生物細(xì)胞或孢子在固體培養(yǎng)基上繁殖形成的肉眼可見的群體菌苔：指多個(gè)同種菌落連成一片細(xì)菌在固體

17、培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)，其細(xì)胞間隙中充滿著毛細(xì)管水，故菌落為濕潤(rùn)，較光滑、較透明、較黏稠、易挑取、質(zhì)地均勻。二、放線菌（G+）1概念：是一類呈菌絲狀生長(zhǎng)，主要以孢子繁殖和陸生性強(qiáng)的原核生物，革蘭氏染色陽性?？梢园逊啪€菌看成一類具絲狀分枝細(xì)胞的細(xì)菌，根據(jù)有：原核；菌絲直徑與細(xì)菌相仿；細(xì)胞壁主要成分為肽聚糖；鞭毛（指孢子）與細(xì)菌相同；噬菌體形狀同；最適PH均為微堿性；DNA重組方式相同；核糖體為70s；對(duì)溶菌酶敏感；敏感的抗生素相同。2常見實(shí)例泥土特有的“泥腥味”主要由放線菌產(chǎn)生產(chǎn)生抗生素的大戶（常見的除青霉素和頭孢霉素外）非豆科植物根瘤中的共生固氮菌屬于放線菌（弗蘭克菌屬）分解纖維素等復(fù)雜有機(jī)物的生力軍

18、。3形態(tài)構(gòu)造（以鏈霉菌為例）基內(nèi)菌絲（一級(jí)菌絲）：吸收、排泄氣生菌絲（二級(jí)菌絲）：與繁殖有關(guān)（分化出孢子絲，再產(chǎn)生分生孢子）分生孢子產(chǎn)生的兩途徑：細(xì)胞膜內(nèi)陷；細(xì)胞壁和細(xì)胞膜內(nèi)陷。菌落特征：（菌絲間無毛細(xì)管水）干燥、不透明、絲絨狀，難以挑取、正反顏色不一致、菌落邊緣培養(yǎng)基的平面有變形現(xiàn)象。三、藍(lán)細(xì)菌（G）是一類含有葉綠素a，具放氧性光合作用的原核生物。藍(lán)細(xì)菌的三大特點(diǎn)：1光合作用：無葉綠體，有類囊體，類囊體上有葉綠素a、胡蘿卜素、藻藍(lán)蛋白、藻紅蛋白、非環(huán)式電子傳遞鏈（光合細(xì)菌如紅螺菌為較原始的循環(huán)式光合磷酸化，故不放氧）2固氮：有異形胞，可固氮，異形胞中無藻膽蛋白，只存在光系統(tǒng)、不會(huì)產(chǎn)生對(duì)固氮酶

19、有毒害的分子氧，卻能產(chǎn)生固氮必需的ATP。3細(xì)胞壁中含有肽聚糖，構(gòu)造更似革蘭氏陰性細(xì)菌，對(duì)青霉素和溶菌酶敏感。四、支原體、立克次氏體和衣原體（G）1支原體：無細(xì)胞壁（G），青霉素不敏感；能獨(dú)立營(yíng)養(yǎng)的最小生物（當(dāng)然指腐生的）；害大于利（細(xì)菌、放線菌、藍(lán)藻都是利大于害）；比細(xì)菌?。?50nm左右），光鏡下勉強(qiáng)可見；菌落小，“油煎蛋狀”；二等分裂；腐生或寄生。2立克次氏體寄生于真核細(xì)胞內(nèi)；有細(xì)胞壁（G-），對(duì)四環(huán)素、青霉素等抗生素敏感；二等分裂；可用雞胚、敏感動(dòng)物或合適的組織培養(yǎng)物如Hela細(xì)胞株作培養(yǎng)基（較特殊）；熱敏感。3衣原體濾過性（很?。?、專性細(xì)胞內(nèi)寄生、形成包涵體；二等分裂；可用雞胚卵黃囊

20、膜、小白鼠腹腔、組織培養(yǎng)細(xì)胞或HeLa細(xì)胞上；有細(xì)胞壁（G-），對(duì)青霉素和磺胺敏感；生活史：原體（感染體）始體（宿主細(xì)胞內(nèi)）（經(jīng)分裂）原體。第二章 真核微生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能真菌特點(diǎn)：不能進(jìn)行光合作用（異養(yǎng)吸收型）；孢子繁殖（與放線菌同）；菌絲體發(fā)達(dá)；陸生性較強(qiáng)（似放線菌）一、酵母菌結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1細(xì)胞壁：由外到內(nèi)依次為甘露聚糖、蛋白質(zhì)、葡聚糖（與細(xì)胞壁強(qiáng)度有關(guān)），也有少量類脂和幾丁質(zhì)。2細(xì)胞膜細(xì)胞膜的功能是：調(diào)節(jié)胞外溶質(zhì)運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)的滲透屏障；細(xì)胞壁等大分子成分的生物合成和裝配基地；部分酶的合成和作用場(chǎng)所。3細(xì)胞核染色體的主要貯存庫，數(shù)目因種而不同，酵母菌的線粒體和質(zhì)粒（常作目的基因載體）中有環(huán)

21、狀的DNA。4大型液泡：貯藏營(yíng)養(yǎng)物和水解酶，調(diào)節(jié)滲透壓。5線粒體有氧時(shí)形成很多結(jié)構(gòu)完整的線粒體，缺氧時(shí)，只能形成無嵴的線粒體。外膜內(nèi)膜（形成嵴）：電子傳遞和氧化磷酸化基質(zhì)：有TCA循環(huán)的酶系。繁殖及生活史1無性生殖：芽殖、裂殖、無性孢子（節(jié)孢子、擲孢子、厚垣孢子）2有性生殖：子囊孢子（真酵母）3生活史（三種類型）營(yíng)養(yǎng)體為2n或n：出芽生殖、有性生殖（子囊孢子4個(gè)）營(yíng)養(yǎng)體為n：裂殖、有性生殖（子囊孢子8個(gè)，因?yàn)橛幸淮斡薪z分裂）營(yíng)養(yǎng)體為2n：芽殖、有性生殖（在子囊內(nèi)，4個(gè)單倍體，子囊孢子兩兩結(jié)合）思考題：上述三種類型的生活史減數(shù)分裂類型是什么？有核相交替嗎？有世代交替嗎？沒有發(fā)現(xiàn)有性生殖的酵母菌叫

22、做假酵母，沒有發(fā)現(xiàn)有性生殖的霉菌叫半知菌二、絲狀真菌霉菌1一般特征：菌絲體發(fā)達(dá)，不產(chǎn)生大型子實(shí)體，陸生性強(qiáng)（放線菌也是陸生性強(qiáng)，而細(xì)菌、酵母菌則水生性強(qiáng)），也可總結(jié)為菌絲發(fā)達(dá)的陸生性強(qiáng)，可能因其更易吸收水）。是復(fù)雜有機(jī)物如纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的分解者（應(yīng)該比放線菌的作用更大）。生產(chǎn)抗生素如青霉素、頭孢霉素。植物傳染性病害的主要病原微生物。2菌絲營(yíng)養(yǎng)菌絲的特化形態(tài)：假根（根霉）、吸器、附著胞、附著枝、菌核（休眠）、菌索（休眠）、匍匐菌絲（根霉）、菌環(huán)（捕捉線蟲）、菌網(wǎng)（捕捉線蟲）。氣生菌絲的特化形態(tài)（形成各種類型的子實(shí)體）：分生孢子頭、孢子囊、分生孢子器、分生孢子座、擔(dān)子、閉囊殼、子囊殼、子

23、囊盤。其中前四者可產(chǎn)生無性孢子，后四者可產(chǎn)生有性孢子。子實(shí)體：指在里面或上面可產(chǎn)生孢子的、有一定形狀的任何構(gòu)造。比較：放線菌和霉菌菌絲的異同點(diǎn)。3菌落比較菌落特征單細(xì)胞微生物菌絲狀微生物細(xì)菌酵母菌放線菌霉菌含水狀態(tài)較濕較濕干燥干燥透明度稍透明稍透明不透明不透明與培養(yǎng)基結(jié)合程度不結(jié)合不結(jié)合牢固結(jié)合較牢固結(jié)合正反面顏色區(qū)別相同相同一般不同一般不同氣味臭味酒香味泥醒味霉味由表中特征可看出微生物有無菌絲對(duì)于菌落特征影響很大。 第三章 病毒和亞病毒（非細(xì)胞型微生物） 病毒：核酸（一種）、蛋白質(zhì)非細(xì)胞生物 類病毒 亞病毒 擬病毒：RNA（不具單獨(dú)侵染性） 朊病毒：蛋白質(zhì)一、病毒1特點(diǎn)：小，電鏡觀察，可過細(xì)

24、菌濾器。無細(xì)胞構(gòu)造（稱分子生物），無個(gè)體生長(zhǎng)過程。主要成分是核酸（DNA或RNA）和蛋白質(zhì)。繁殖方式為復(fù)制。活細(xì)胞內(nèi)寄生。對(duì)抗生素不敏感，對(duì)干擾素敏感。最大的病毒：痘病毒最小的生物：病毒（當(dāng)然類病毒更小）最小的能獨(dú)立生活的生物：支原體2病毒粒子的構(gòu)造 核心：DNA或RNA 核衣殼（基本結(jié)構(gòu)）病毒粒子 衣殼：衣殼蛋白 包膜（非基本結(jié)構(gòu)）：類脂或脂蛋白3病毒粒子的對(duì)稱體制螺旋對(duì)稱：TMV、狂犬病毒二十面體對(duì)稱（即等軸對(duì)稱）：腺病毒、脊髓灰質(zhì)類病毒、x174噬菌體復(fù)合對(duì)稱：T偶數(shù)噬菌體（T2、T4、T6）、痘病毒4了解幾種病毒的群體形態(tài)（可用光鏡觀察到）包涵體：用于病毒病的診斷和生物防治。噬菌斑：噬

25、菌體和細(xì)菌混合培養(yǎng)，在培養(yǎng)基平板細(xì)菌菌苔上形成的圓形局部透明區(qū)域。每一個(gè)噬菌斑一般是由一個(gè)噬菌體粒子形成的?？勺鳛殍b定的指標(biāo)（純種分離及計(jì)數(shù)）?？瞻撸ㄎg斑）：?jiǎn)螌觿?dòng)物細(xì)胞瓊脂平板上形成的類似噬菌斑的空白區(qū)域。病斑：如果單層細(xì)胞受腫瘤病毒感染，則會(huì)局部細(xì)胞劇增，這個(gè)劇增的部位（病灶）即為病斑?？莅撸菏侵参锶~片上的植物病毒群體?？梢娛删吲c噬菌體有關(guān)，空斑、病斑與動(dòng)物病毒有關(guān)，枯斑與植物病毒有關(guān)。5介紹幾種病毒（1）煙草花葉病毒（TMV）：發(fā)現(xiàn)最早；SSRNA；螺旋對(duì)稱（2）腺病毒：動(dòng)物病毒；二十面體對(duì)稱；dsDNA，可形成包涵體（3）T偶數(shù)噬菌體：分T2、T4、T6三種；頭部二十面體對(duì)稱，尾部螺

26、旋對(duì)稱；dsDNA；頸部由頸環(huán)和頸須構(gòu)成，尾部由尾鞘、尾管、基板、刺突和尾絲五部分組成，刺突和尾絲都有吸附功能，特別尾絲在侵染細(xì)菌時(shí)起重要作用，刺突的作用更準(zhǔn)確地說是刺入宿主細(xì)胞。動(dòng)物病毒：多為dsDNA、ssRNA；植物病毒：多為ssRNA；噬菌體：多為dsDNA；真菌病毒：dsRNA；藻類病毒：dsDNA。6噬菌體的繁殖：吸附侵入增殖成熟裂解烈性噬菌體：凡在短時(shí)間內(nèi)能連續(xù)完成這五個(gè)階段而實(shí)現(xiàn)其繁殖的噬菌體。溫和噬菌體：凡在短時(shí)間內(nèi)不能連續(xù)完成這五個(gè)階段而實(shí)現(xiàn)其繁殖的噬菌體。噬菌體往往呈蝌蚪狀、球狀（無尾）、絲狀（無頭）三大類。（1）吸附：尾絲與宿主細(xì)胞表面特異受體接觸（這是病毒特異性的原因

27、之一）。刺突、尾板固著于細(xì)胞表面，一個(gè)細(xì)菌表面有多個(gè)吸附位點(diǎn)，脂多糖、脂蛋白、磷壁酸、鞭毛、菌毛都有可能成為吸附位點(diǎn)。吸附受很多因素的影響：感染復(fù)數(shù)大，吸附的噬菌體越多（太多可引起自然裂解）；陽離子Ca2+、Mg2+、Ba2+等有利于吸附；一些輔助因子如色氨酸、生物素有利于吸附；PH在中性時(shí)有利于吸附；最適生長(zhǎng)溫度有利于吸附。（2）侵入：尾鞘中少量的溶菌酶（由此可見病毒粒子含有一些酶成分）溶解細(xì)胞壁的肽聚糖。核酸注入寄主細(xì)胞中，衣殼留在細(xì)胞壁外面。植物病毒侵入都是被動(dòng)的，可通過昆蟲刺吸式口器損傷細(xì)胞；借帶病汁液等植物傷口相接觸；借人工嫁接時(shí)的傷口等三種方式而侵入。借助胞間連絲實(shí)現(xiàn)病毒粒子在細(xì)胞

28、間的擴(kuò)散和傳播。動(dòng)物病毒侵入通過直接接觸；細(xì)胞內(nèi)吞（多數(shù)病毒如此）；膜融合三種方式。由于動(dòng)物病毒整個(gè)粒子都進(jìn)入了細(xì)胞，必須在脫殼酶的作用下脫殼。這一點(diǎn)與噬菌體不同。（3）增殖：包括核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的生物合成。親代病毒把遺傳信息傳到mRNA的合成方式有6種：第型：±dsDNA+mRNA，如T偶數(shù)噬菌體；第型：+ssDNA±dsDNA+mRNA，如x174；第型：±dsRNA+mRNA如呼腸弧病毒第型：+ssRNA-ddRNA+mRNA，如TMV；第型：-ssRNA+mRNA，如水泡性口膜炎病毒；第型：+ssRNA-DNA±DNA+mRNA，如逆轉(zhuǎn)病毒。上

29、述6種類型可統(tǒng)一為：合成+mRNA，不管是以DNA還是以RNA為模板的鏈必須是負(fù)鏈，+RNA本身可作為mRNA轉(zhuǎn)譯出蛋白質(zhì)，也可通過第、類型合成子代+RNA。+DNA或+RNA是指與mRNA核苷酸序列一致，而-DNA或-RNA是指與mRNA核苷酸序列互補(bǔ)。（4）成熟（裝配）裝配過程是：先形成頭部再結(jié)合尾部再裝上尾絲（5）裂解（釋放）裝配好的噬菌體在細(xì)胞裂解后釋放出來，也有的是DNA穿出細(xì)胞膜后才與衣殼蛋白結(jié)合，宿主細(xì)胞并未裂解。可見本步驟用“釋放”比“裂解”更準(zhǔn)確。7烈性噬菌體的一步生長(zhǎng)曲線一步生長(zhǎng)曲線是定量描述烈性噬菌體的增殖曲線。通常以感染時(shí)間為橫坐標(biāo)，以噬菌體效價(jià)（噬菌斑數(shù)/mL）為縱坐

30、標(biāo)畫出的曲線。分潛伏期、裂解期和平穩(wěn)期。（1）潛伏期：指噬菌體粒子從吸附到受感染宿主細(xì)胞釋放子代噬菌體所需的最短時(shí)間。（2）裂解期：指宿主細(xì)胞迅速裂解，并釋放大量子代噬菌體。（3）平穩(wěn)期：感染后的宿主已全部裂解，噬菌體效價(jià)達(dá)到最高點(diǎn)后的時(shí)期。裂解量：是指每個(gè)受感染的細(xì)胞所產(chǎn)生子代噬菌體的平均數(shù)。8溫和噬菌體與溶源菌（1）溫和噬菌體：噬菌體DNA只整合在宿主的核染色體上（或以質(zhì)粒形式存在細(xì)胞內(nèi)），隨寄主DNA的復(fù)制而同步復(fù)制，一般情況不增殖也不引起宿主細(xì)胞裂解。這樣的噬菌體稱為溫和噬菌體（或溶源噬菌體），具有溶源周期核裂解周期。溫和噬菌體的特點(diǎn)：為dsDNA；具整合能力（處于整合態(tài)的噬菌體核酸，

31、稱作前噬菌體）；具同步復(fù)制能力。（2）溶源菌核基因組上整合有前噬菌體并能正常生長(zhǎng)繁殖而不被裂解的細(xì)菌，叫溶源菌。溶源菌的特點(diǎn)：自發(fā)裂解（頻率極低）；誘導(dǎo)；免疫性；復(fù)愈（非溶源化）；溶源轉(zhuǎn)變。思考題 溫和噬菌體一定與溶源菌同步復(fù)制嗎？二、亞病毒1類病毒：1971年Diener首次闡明馬鈴薯紡錘形塊莖?。≒STD）的病原體是類病毒（ssRNA），簡(jiǎn)稱為PSTV，是一個(gè)裸露的閉合環(huán)狀RNA分子（而RNA病毒都為線形的）。2擬病毒是一類包裹在植物病毒粒子中的類病毒，它侵染的對(duì)象不是高等動(dòng)植物，而是小小的植物病毒，故稱分子寄生物，擬病毒為環(huán)狀單鏈RNA，必須與輔助病毒結(jié)合才能感染和復(fù)制。3朊病毒是一類能

32、引起哺乳動(dòng)物和人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，不含核酸的傳染性蛋白質(zhì)的病原因子。附：常見傳染病簡(jiǎn)介：1人流感：由流感病毒（正粘病毒科，為ssRNA）引起，分甲、乙、丙三型，甲型流感病毒變異是常見的自然現(xiàn)象，主要由血凝素（H）和神經(jīng)氨酸酶（N）的變異引起。所以流感疫苗效果有局限性。2禽流感：在動(dòng)物間傳播，目前引起人們關(guān)注的是一種高致病性的H5N1病毒（ssRNA）3非典：主要是由SARS冠狀病毒（SARS-CoV）引起，SARS病毒是單股正鏈RNA病毒（+ssRNA），為有包膜的病毒。4艾滋?。河蒆IV引起，是一種反轉(zhuǎn)錄病毒，（ssRNA），有包膜，每年12月1日為世界艾滋病日（今年為第18個(gè)）。全

33、世界現(xiàn)有艾滋病感染者4千30萬，中國(guó)約84萬（2005年數(shù)據(jù)）5狂犬?。河煽袢《疽鸬?，一種弧狀病毒，ssRNA，有包膜。6瘋牛?。阂环N朊病毒引起的疾病。7鼠疫：由鼠疫桿菌引起，借鼠蚤傳播的烈性傳染病，為G。8炭疽：由炭疽桿菌引起的人畜共患病，炭疽桿菌為G+，為兼性厭氧，有莢膜、芽孢，其抗原多樣，包括莢膜多肽抗原、菌體多糖抗原、外毒素復(fù)合物抗原、芽孢抗原。由上可見大多數(shù)令人恐慌的由病毒引起的傳染病的核酸都為ssRNA，可能是由于單鏈更易變異令人難以預(yù)防?！揪毩?xí)】1一個(gè)噬菌斑是由一個(gè)噬菌體形成的。（ ）2一個(gè)噬菌斑含有一個(gè)噬菌體。（ ）3如果兩種不同噬菌體同時(shí)侵入一個(gè)細(xì)胞，則兩種皆可增殖。（

34、）參考答案 1 2× 3×第四章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和培養(yǎng)基一、微生物營(yíng)養(yǎng)六要素微生物的六種營(yíng)養(yǎng)要素為：碳源、氮源、能源、生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽和水（如果說五要素則把能源除開）。自養(yǎng)微生物和自養(yǎng)植物是不需要生長(zhǎng)因子（維生素）的。自養(yǎng)微生物和自養(yǎng)植物的碳源和氮源都是無機(jī)物，但異養(yǎng)微生物的氮源也可是無機(jī)氮化物。1碳源異養(yǎng)微生物的碳源主要是有機(jī)碳（同時(shí)可作能源），其中糖類是最廣泛的。自養(yǎng)微生物只能利用CO2或碳酸鹽作為唯一碳源。2氮源能被微生物利用的有：有機(jī)氮化物及其降解產(chǎn)物可作氮源；無機(jī)氮化合物；分子氮。氮源一般不作能源，少數(shù)自養(yǎng)微生物利用銨鹽，硝酸鹽作為氮源及能源。此外，某些厭氧微生物在

35、碳源缺乏和厭氧條件下，可利用某些氨基酸作為能源。氨基酸自養(yǎng)型生物：指能把尿素、銨鹽、硝酸鹽甚至氮?dú)獾群?jiǎn)單氮源合成一切氨基酸的生物，如綠色植物和少數(shù)微生物。氨基酸異養(yǎng)型生物：指需要從外界吸收縣城的氨基酸作為氮源的生物，如動(dòng)物和多數(shù)異養(yǎng)型微生物。請(qǐng)注意：把這一組概念同按營(yíng)養(yǎng)方式來劃分的自養(yǎng)型和異養(yǎng)型區(qū)分開來。3能源：根據(jù)能源不同微生物可分為光能營(yíng)養(yǎng)型和化能營(yíng)養(yǎng)型。4生長(zhǎng)因子化學(xué)本質(zhì)：有機(jī)物；種類：維生素、氨基酸、堿基、卟啉及衍生物、甾醇、胺類、C4C6分支或直鏈脂肪酸；作用：調(diào)節(jié)代謝；微生物可自行合成生長(zhǎng)因子（生長(zhǎng)因子自養(yǎng)型微生物即野生型），也有的需要從外界吸收（生長(zhǎng)因子異養(yǎng)型微生物即營(yíng)養(yǎng)缺陷型）

36、，甚至有的微生物可大量合成生長(zhǎng)因子（即生長(zhǎng)因子過量合成型微生物，也屬野生型）；常見的可提供生長(zhǎng)因子的天然物質(zhì)有酵母膏、蛋白胨、肝浸液、玉米漿、麥芽汁等。5無機(jī)鹽除C、N源以外的一些重要元素（當(dāng)然H、O也要除開），一般來說P、S、K、Mg、Na、Fe屬大量元素，Cu、Zn、Mn、Mo、Co、Ni、Sn、Se等為微量元素（請(qǐng)注意微生物的無機(jī)鹽及植物的礦質(zhì)元素的區(qū)別）配制培養(yǎng)基時(shí)常加K2HPO4及MgSO4以補(bǔ)充四種大量的無機(jī)鹽即P、S、K、Mg。6水所有微生物代謝活動(dòng)中都需要水，其中一部分自養(yǎng)型微生物可利用水中的氫來還原CO2以合成糖類如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌。思考題：有哪些自養(yǎng)微生物不利用水中的氫還原

37、CO2？二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型教材P87的兩個(gè)表格作了很好的總結(jié)，請(qǐng)?zhí)貏e注意一些與原來不同的類型及實(shí)例。值得一提的是紅螺菌若以CO2為碳源則為光能自養(yǎng)型，若以有機(jī)物為碳源，則為光能異養(yǎng)型，故紅螺菌為兼性營(yíng)養(yǎng)型。三、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式細(xì)胞膜運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有四種方式即單純擴(kuò)散（即簡(jiǎn)單擴(kuò)散、自由擴(kuò)散）、促進(jìn)擴(kuò)散（即易化擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散）、主動(dòng)運(yùn)送（即主動(dòng)運(yùn)輸）、基團(tuán)移位（即基團(tuán)運(yùn)輸）。其中基團(tuán)移位是一種特殊的主動(dòng)運(yùn)輸方式，其特點(diǎn)是物質(zhì)經(jīng)過化學(xué)修飾才進(jìn)行跨膜運(yùn)輸（一般的運(yùn)輸不需要經(jīng)過化學(xué)修飾），這一特殊的方式是在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的。在細(xì)胞生物學(xué)中講的協(xié)同運(yùn)輸，在此歸屬于主動(dòng)運(yùn)送，沒有單列出來，其實(shí)乳糖和氨基酸

38、的運(yùn)輸屬協(xié)同運(yùn)輸。至于涉及大分子跨膜運(yùn)輸?shù)陌?、胞吐作用在此不作介紹的原因是由于微生物一般不能直接從環(huán)境中獲取大分子物質(zhì)，而是分解后再吸收。四、培養(yǎng)基用培養(yǎng)基來培養(yǎng)微生物（當(dāng)然少數(shù)種類無法人工培養(yǎng)）是微生物研究的重要方法，直到柯赫發(fā)明了固體培養(yǎng)基后這一方法才得到蓬勃發(fā)展。1選用和設(shè)計(jì)培養(yǎng)基的四原則：目的明確、營(yíng)養(yǎng)協(xié)調(diào)、理化適宜、經(jīng)濟(jì)節(jié)約。培養(yǎng)基中所需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的10倍序列遞減趨勢(shì)是：H2OC源N源P、SK、Mg生長(zhǎng)因子。一般地說，真菌需C/N比高的培養(yǎng)基，細(xì)菌尤其是動(dòng)物病原菌需C/N比低的培養(yǎng)基，也許從真菌分解纖維素（C多）能力比細(xì)菌強(qiáng)，細(xì)菌是肉類（N多）腐爛的元兇這兩個(gè)例子可理解上述的原因。

39、各大類微生物都有其生長(zhǎng)適宜PH范圍，細(xì)菌7.08.0,放線菌7.58.5,酵母菌3.86.0,霉菌4.05.8,藻類6.07.0,原生動(dòng)物6.08.0,可見細(xì)菌、放線菌生活環(huán)境為微堿性，酵母菌、霉菌等真菌為微堿性。調(diào)節(jié)培養(yǎng)基PH可用磷酸緩沖液如K2HPO4/KH2PO4或CaCO3作為備用堿進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可用NaHCO3調(diào)節(jié)。2培養(yǎng)基的種類（1）按成分分類：天然培養(yǎng)基、組合培養(yǎng)基、半組合培養(yǎng)基。天然培養(yǎng)基雖營(yíng)養(yǎng)豐富、配制方便，但成分不清楚、不穩(wěn)定。宜作為一般性的培養(yǎng)及工業(yè)生產(chǎn)。組合培養(yǎng)基（合成培養(yǎng)基）可用于分類、鑒定。如培養(yǎng)E·coli等細(xì)菌的葡萄糖銨鹽培養(yǎng)基；培養(yǎng)鏈霉菌（放線菌）的高

40、氏一號(hào)培養(yǎng)基；培養(yǎng)真菌的察氏培養(yǎng)基。半組合培養(yǎng)基指以化學(xué)試劑為主，適當(dāng)加天然成分的培養(yǎng)基。如培養(yǎng)真菌的馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基。對(duì)于含未加特殊處理瓊脂的培養(yǎng)基應(yīng)看成半組合培養(yǎng)基。因瓊脂從石花菜等藻類中提取出來后并不只含聚半乳糖的硫酸酯（即瓊脂的化學(xué)成分）。（2）按培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)可分類：液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基、脫水培養(yǎng)基。本分類一般指前三種培養(yǎng)基，脫水培養(yǎng)基是一種現(xiàn)代培養(yǎng)基，半固體培養(yǎng)基加的凝固劑較少，一般加0.5%的瓊脂即可，可用于細(xì)菌動(dòng)力觀察、趨化性研究、細(xì)菌和酵母菌（因其為水生性）的菌種保藏、噬菌體的效價(jià)測(cè)定。固體培養(yǎng)基常加的凝固劑是瓊脂（12%）或明膠（5%12%）也可加硅膠

41、或用醋酸纖維薄膜。無機(jī)硅膠培養(yǎng)基用于化能自養(yǎng)的分離和純化，（想一想，為什么？）濾膜主要用于測(cè)含菌量少的水中微生物。固體培養(yǎng)基常用于菌落計(jì)數(shù)、菌種分離、鑒定、雜菌檢驗(yàn)、菌種保藏等。（3）按功能可分為：選擇性培養(yǎng)基、鑒別性培養(yǎng)基。選擇性培養(yǎng)基能使混合菌中的劣勢(shì)菌變成優(yōu)勢(shì)菌，如加富性選擇培養(yǎng)基、抑制性選擇培養(yǎng)基。甘露醇可富集自生固氮菌，濃糖液可富集酵母菌。思考題：如果把教材P98的4種選擇性培養(yǎng)基的配方列出來，你怎樣判斷它們各用來富集哪類微生物？鑒別培養(yǎng)基主要是加入了能與目的菌代謝產(chǎn)物發(fā)生顯色反應(yīng)的指示劑。如伊紅美藍(lán)乳糖培養(yǎng)基（EMB）可用來鑒別大腸桿菌，伊紅為酸性染料且可發(fā)綠色熒光，美藍(lán)為堿性染料

42、，低酸度時(shí)兩者可結(jié)合，可作為產(chǎn)酸指示劑，當(dāng)然是伊紅直接與菌體表面結(jié)合（產(chǎn)生的有機(jī)酸使菌體表面帶H+），而且這兩種染料還可以抑制G+細(xì)菌和一些難培養(yǎng)的G-菌，從這一點(diǎn)來看，本培養(yǎng)基也屬于抑制性選擇培養(yǎng)基。第五章 微生物的新陳代謝生物氧化的三功能：產(chǎn)能、產(chǎn)還原力、產(chǎn)小分子中間產(chǎn)物；生物氧化的三過程：脫氫、遞氫、受氫；生物氧化的三形式：加氧、脫氫、失電子；生物氧化的三類型：有氧呼吸、無氧呼吸、發(fā)酵；微生物的最初能源：有機(jī)物、日光、還原態(tài)無機(jī)物。一、異養(yǎng)微生物的生物氧化和產(chǎn)能底物脫氫的四條途徑：EMP途徑（糖酵解途徑）、HMP途徑（戊糖磷酸途徑）、ED途徑、TCA循環(huán)。1EMP途徑是多數(shù)微生物的代謝途

43、徑，產(chǎn)能效率低，在有氧條件下，EMP途徑與TCA途徑相連接，在無氧條件下丙酮酸還原成乳酸或乙醇。2HMP途徑不經(jīng)EMP和TCA途徑而徹底氧化葡萄糖可產(chǎn)生大量的能量，1分子葡萄糖徹底氧化生成35ATP。3ED途徑又稱2-酮-3脫氧-6-磷酸葡萄糖酸。ED途徑是少數(shù)EMP途徑不完整的細(xì)菌利用葡萄糖的替代途徑，特點(diǎn)是：產(chǎn)熱低，關(guān)鍵中間產(chǎn)物是KDPG，可與其他三途徑相聯(lián)系，本途徑又叫細(xì)菌酒精發(fā)酵，比傳統(tǒng)酵母酒精發(fā)酵優(yōu)越。4TCA途徑中大多數(shù)酶定位在線粒體基質(zhì)（真核微生物）或細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（原核生物）內(nèi)。只有琥珀酸脫氫酶例外，位于線粒體內(nèi)膜或細(xì)菌質(zhì)膜上。關(guān)于四條途徑產(chǎn)能效率請(qǐng)參考教材P109表5-2，要分析

44、不同情況產(chǎn)能的差異。5根據(jù)遞氫特別是受氫過程中氫受體性質(zhì)的不同，可以把生物氧化區(qū)分成呼吸（有氧呼吸）、無氧呼吸和發(fā)酵的三種類型。（1）有氧呼吸：遞氫和受氫都在有氧條件下；具完整的呼吸鏈；最終氫受體是氧氣；高效產(chǎn)能。（2）無氧呼吸：氫受體為無機(jī)氧化物（個(gè)別為有機(jī)氧化物）；產(chǎn)能效率低；遞氫的是部分呼吸鏈；氫受體為無機(jī)氧化物的無氧呼吸又分為硝酸鹽呼吸（如反硝化細(xì)菌）、硫酸鹽呼吸、硫呼吸、鐵呼吸、碳酸鹽呼吸；氫受體為有機(jī)物的常常是延胡索酸呼吸，此時(shí)的產(chǎn)物是琥珀酸。（3）發(fā)酵；在發(fā)酵工業(yè)上，發(fā)酵指任何利用好氧或厭氧微生物來生產(chǎn)有代謝產(chǎn)物的一類生產(chǎn)方式；而在生物氧化或能量代謝中，發(fā)酵僅是指在無氧條件下，底

45、物脫氫后所產(chǎn)生的還原力不經(jīng)過呼吸鏈傳遞而直接交給某一內(nèi)源氧化性中間代謝產(chǎn)物的一類低效產(chǎn)能反應(yīng)。（注意與無氧呼吸的區(qū)別），在高中生物必修第一冊(cè)中發(fā)酵指的是后者，在選修本中指的是前者。由EMP途徑中丙酮酸出發(fā)的發(fā)酵，如同型乳酸發(fā)酵、丙酸發(fā)酵、丁酸發(fā)酵。通過HMP途徑的發(fā)酵。如異型乳酸發(fā)酵，特點(diǎn)是除產(chǎn)生乳酸外，還產(chǎn)生乙醇、乙酸和CO2等產(chǎn)物。（同型乳酸發(fā)酵產(chǎn)物只為乳酸）；由ED途徑進(jìn)行的發(fā)酵（細(xì)菌酒精發(fā)酵）；由氨基酸發(fā)酵產(chǎn)能Stickland反應(yīng)。發(fā)現(xiàn)者：Stickland；微生物：指厭氧梭菌；氨基酸作用：碳源、氮源、能源（氫供體和氫受體都是氨基酸）；產(chǎn)能效率：低（1個(gè)ATP/氨基酸）。由于發(fā)酵都是

46、通過底物水平磷酸化產(chǎn)能，因而產(chǎn)能效率低。二、自養(yǎng)微生物產(chǎn)ATP和產(chǎn)還原力在光能自養(yǎng)微生物中，ATP是通過循環(huán)光合磷酸化、非循環(huán)光合磷酸化、紫膜光合磷酸化產(chǎn)生的。1化能自養(yǎng)微生物NH4+、NO2-、H2S、S、H2和Fe2+等氧化后放的能要借助于呼吸鏈的氧化磷酸化反應(yīng)（故化能自養(yǎng)菌一般為好氧菌），才能用于CO2的還原，而氫供體也可從NH4+、H2S、H2等無機(jī)物中獲得?；茏责B(yǎng)微生物的能量代謝特點(diǎn)：無機(jī)底物的氧化直接與呼吸鏈發(fā)生聯(lián)系；氫或電子可從任一組分直接進(jìn)入呼吸鏈；產(chǎn)能效率即P/O比一般要低于化能異養(yǎng)微生物。（想一想這是為什么？）2光能營(yíng)養(yǎng)微生物 產(chǎn)氧 真核生物：藻類及其他綠色植物光能營(yíng)養(yǎng)型

47、生物 原核生物：藍(lán)細(xì)菌 不產(chǎn)氧：光合細(xì)菌（厭氧菌）、嗜藍(lán)菌（1） 非循環(huán)光合磷酸化各種綠色植物、藻類核藍(lán)細(xì)菌共有，特點(diǎn)有：電子傳遞途徑屬非循環(huán)式；在有氧條件下進(jìn)行；含PS和PS兩個(gè)光合系統(tǒng)；PS產(chǎn)ATP和氧氣，PS產(chǎn)還原力，還原為NADPH2中的H來自H2O分子的光解產(chǎn)物H+和電子。（2）循環(huán)光合磷酸化一種存在于光合細(xì)菌中的原始光合作用機(jī)制，特點(diǎn)是：電子傳遞途徑屬循環(huán)方式，即在光能驅(qū)動(dòng)下，電子從菌綠素分子逐出，循環(huán)一周又回到菌綠素，其間產(chǎn)生了ATP；產(chǎn)ATP和產(chǎn)還原力分別進(jìn)行（但非循環(huán)光合磷酸化中是同時(shí)進(jìn)行的）；還原力來自H2S等無機(jī)氫供體，故不產(chǎn)生氧（在供應(yīng)ATP條件下，能使外源氫供體逆電子

48、流產(chǎn)還原力）。（3）嗜藍(lán)菌紫膜的光介導(dǎo)ATP合成嗜藍(lán)菌細(xì)胞膜具紅膜（氧化磷酸化）和紫膜（光合磷酸化）。當(dāng)O2濃度低（厭氧）時(shí)，嗜藍(lán)菌的氧化磷酸化（紅膜的功能）減弱，這時(shí)紫膜中的視紫紅質(zhì)可在光照條件下改變其中視黃醛輔基構(gòu)象的變化，這一變化可將質(zhì)子泵至膜外，在膜兩側(cè)建立了一個(gè)質(zhì)子動(dòng)勢(shì)，再以此推動(dòng)ATP酶合成ATP，此即光介導(dǎo)ATP合成。三、分解代謝和合成代謝的聯(lián)系分解代謝和合成代謝關(guān)系密切，是相反的過程。兩用代謝途徑和代謝物回補(bǔ)順序兩條途徑有利于解決二者的矛盾。1兩用代謝途徑：凡在分解代謝和合成代謝中具有雙重功能的途徑，就稱兩用代謝途徑，EMP、HMP、TCA都是重要的兩用代謝途徑。2代謝物回補(bǔ)順

49、序：是指能補(bǔ)充兩用代謝途徑中因合成代謝而消耗的中間代謝物的那些反應(yīng)。如與EMP途徑和TCA循環(huán)有關(guān)的回補(bǔ)順序的有10條，它們分別圍繞著回補(bǔ)磷酸烯醇式丙酮酸和草酰乙酸這兩種關(guān)鍵性中間代謝物來進(jìn)行。四、微生物的獨(dú)特合成代謝途徑1自養(yǎng)微生物的CO2固定各種自養(yǎng)微生物生物氧化（包括氧化磷酸化、發(fā)酵、光合磷酸化）獲取的能量主要用于CO2固定，CO2固定的途徑有四條即Calvin循環(huán)、厭氧乙酰-CoA途徑、逆向TCA循環(huán)途徑和羥基丙酸途徑。Calivn循環(huán)是重要的途徑，藍(lán)細(xì)菌、多數(shù)光合細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌、硝化細(xì)菌等都有本途徑。本途徑特有的酶有1，5-二磷酸核酮糖羧化酶核磷酸核酮糖激酶，本循環(huán)分3個(gè)階段即

50、羧化階段、還原階段、CO2受體再生階段。厭氧乙酰-CoA途徑又稱活性乙酸途徑。特點(diǎn)是固定CO2的機(jī)制是非循環(huán)式的，主要存在于乙酸菌、硫酸鹽還原菌核產(chǎn)甲烷菌等化能自養(yǎng)細(xì)菌。逆向TCA循環(huán)又稱還原性TCA循環(huán)，在一些綠色硫細(xì)菌中存在。羥基丙酸途徑存在于少數(shù)綠色硫細(xì)菌中。2生物固氮只有原核生物和古細(xì)菌類才有固氮能力。固氮菌可分為自生固氮菌、共生固氮菌和聯(lián)合固氮菌。生物固氮的6要素是（1）ATP（N2：ATP=1：1824）；（2）還原力及傳遞載體（N2：H=1：8）；（3）固氮酶（由鉬鐵蛋白及鐵蛋白組成，固氮酶對(duì)氧高度敏感）；（4）還原底物（N2）；（5）鎂離子；（6）嚴(yán)格的厭氧微環(huán)境（但固氮生物多

51、為好氧菌）測(cè)定固氮酶活力的方法：乙炔還原法。好氧菌固氮酶的避氧害機(jī)制：（1）好氧性自生固氮菌的抗氧保護(hù)機(jī)制：呼吸保護(hù)；構(gòu)象保護(hù)（2）藍(lán)細(xì)菌固氮酶的抗氧保護(hù)機(jī)制：分化出特殊的還原性異形胞；非異形胞藍(lán)細(xì)菌中有的可錯(cuò)開固氮作用和光合作用，有的失去PS（PS是可產(chǎn)氧的）。（3）豆科植物根瘤菌則通過豆血紅蛋白。3肽聚糖的生物合成（1）在細(xì)胞質(zhì)中由葡萄糖合成N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸，然后再由N-乙酰胞壁酸合成“park”核苷酸。（2）在細(xì)胞膜上“park”核苷酸合成肽聚糖單體，這一過程需要類脂載體，即細(xì)菌萜醇的運(yùn)送。（3）在細(xì)胞膜外，肽聚糖單體之間發(fā)生轉(zhuǎn)糖基作用和轉(zhuǎn)肽作用。青霉素的抑菌機(jī)理：轉(zhuǎn)肽作用

52、可被青霉素抑制，青霉素是肽聚糖單體五肽尾末端的D-丙氨酰-D-丙氨酸的結(jié)構(gòu)類似物，兩者之間競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)肽酶的活性中心。4次生代謝物的合成次生代謝物指某些微生物生長(zhǎng)到穩(wěn)定期前后，以初生代謝物作前體合成的復(fù)雜化合物，如抗生素、色素、毒素、生物堿等。五、微生物的代謝調(diào)節(jié)和發(fā)酵生產(chǎn)代謝調(diào)節(jié)有酶活性調(diào)節(jié)和酶合成調(diào)節(jié)第六章 微生物的生長(zhǎng)及其控制微生物的生長(zhǎng)是指微生物的群體生長(zhǎng)，群體生長(zhǎng)=個(gè)體生長(zhǎng)+個(gè)體繁殖，當(dāng)然病毒只有個(gè)體繁殖，沒有個(gè)體生長(zhǎng)。一、測(cè)定生長(zhǎng)繁殖的方法1測(cè)生長(zhǎng)量直接法：測(cè)體積：比較粗放的方法，用于初步比較用稱干重：用離心法或過濾法測(cè)定，一般干重為濕重的10%20%。兩種方法中都要使樣品干燥。間接法：

53、比濁法：與已知梯度樣品比較，也可用分光光度計(jì)來測(cè)。生理指標(biāo)法：通過測(cè)一些與生長(zhǎng)量相平行的生理指標(biāo)，用作生長(zhǎng)量的測(cè)定，如測(cè)含氮量、測(cè)含碳量等。2計(jì)繁殖數(shù)對(duì)于繁殖來說，一定要計(jì)算微生物的個(gè)體數(shù)目，計(jì)繁殖數(shù)只適宜于單細(xì)胞微生物或絲狀微生物產(chǎn)生的孢子。計(jì)數(shù)時(shí)，一定要先按比例稀釋待測(cè)樣品，且要充分混勻。直接法比例計(jì)數(shù)法：此法較粗放。將已知顆粒（如霉菌孢子或紅細(xì)胞等）濃度的液體與一待測(cè)菌液按比例混合均勻，顯微鏡視野中計(jì)數(shù)（兩種顆粒的數(shù)據(jù)），再按比例算出即可。血球計(jì)數(shù)板法：此法常用，在實(shí)驗(yàn)考試中?？?，要求同學(xué)們必須掌握。間接法：為活菌計(jì)數(shù)法（直接法中活菌、死菌皆被統(tǒng)計(jì)）。液體稀釋法：對(duì)未知的菌樣作連續(xù)的10倍梯度稀釋，取適宜3個(gè)連續(xù)稀釋液各5mL分別各分裝入5個(gè)（共15個(gè)）裝由培養(yǎng)液的試管中，培養(yǎng)后，記錄每個(gè)稀釋度（已培養(yǎng)5管）出現(xiàn)生長(zhǎng)的試管數(shù)，查MPN表，根據(jù)樣品的稀釋倍數(shù)可計(jì)算出活菌含量。平板菌落計(jì)數(shù)法：最常用的活菌計(jì)數(shù)法，取一定體積的稀釋菌液與合適的固體培養(yǎng)基在其凝固前均勻混合，或涂布于已凝固的固體培養(yǎng)基平板上。缺