微生物学知识点.doc
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微生物学知识点
1、微生物的概念：
是指大量的、极其多样的、不借助显微镜看不见的微小生物类群的总称。
2、微生物在生物分类中的地位：
（1）动物界
（2）植物界
（3）原生生物界：
原生动物、大部分藻类及黏菌
（4）真菌界：
酵母、霉菌
（5）原核生物界：
细菌、放线菌、蓝藻菌等
（6）病毒界
3、微生物的生物学特性：
代谢活力强；繁殖快；种类多、分布广；适应性强、易变异
4、微生物形成与发展过程中，生物学家的贡献：
巴斯德：
（1）彻底否定了“自然发生”学说；
（2）免疫学——预防接种；
（3）证实发酵是由微生物引起的；
（4）巴斯德消毒法
柯赫：
（1）具体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；
（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
5、细菌的个体形态分为球状、杆状和螺旋状，分别称为球菌、杆菌和螺旋菌。
6、细菌个体的大小：
细菌细胞一般都很小，必须借助光学显微镜才能观察到，因此测量细菌的大小通常要使用放在显微镜中的显微测微尺来测量。
细菌的长度单位为微米（um）。
球菌的大小以其直径表示，杆菌，螺旋菌的大小以宽度×长度来表示。
7、细菌细胞的基本结构包括细胞壁、细胞质壁、细胞质及细胞核4部分，有些细菌还有荚膜，鞭毛和芽孢等特殊结构。
细胞壁的结构：
构成细胞壁的基本骨架是肽聚糖层，由氨基酸和氨基酸组成，它含有N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸两种氨基酸，这两种氨基酸或直接或通过甘氨酸间桥交替相连形成长链。
细胞壁的功能：
（1）具有保护细胞及维持细胞外形的功能；
（2）细胞进行物质交换的屏障；
（3）为正常细胞生长，分裂所必需；
（4）与革兰氏染色法密切相关
8、革兰氏染色法
原理：
细胞壁对乙醇的通透性和抗脱色能力的差异，主要是由肽聚糖层厚度和结构决定的。
结果：
在初染和媒染剂前两个阶段，G+和G-都为紫色，经过95%乙醇脱色之后，G+仍为紫色，而G-则脱去紫色，用蕃红复染后，G+仍然是紫色，G-则变为红色。
9、细胞膜的功能：
（1）使细胞具有选择吸收性能；
（2）控制物质的吸收与排放；（3）与呼吸作用和磷酸化作用的细胞能量平衡是相联系的。
10、原核细胞膜不含固醇，但有些原核细胞膜中含有五环类固醇，其结构类似于真核细胞膜中的固醇，可能有加固细胞膜的作用。
11、细菌细胞的特殊结构：
（1）鞭毛：
从体内长出纤细呈波状的丝状物称为鞭毛，是细菌的“运动器官”。
（2）荚膜：
有些细菌在生命过程中在其表面分泌一层松散透明的粘液物质，具有一定的外形，相对稳定地附于细胞壁外面。
使细菌具有比较强的抗干燥作用。
（3）芽孢：
有些细菌当生长到一定时期繁殖速度下降，菌体的细胞原生质浓缩，在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的孢子，对不良环境条件具有较强的抗性的休眠体称为芽孢。
（4）纤毛：
是细胞游离面伸出的能摆动的较长的突起。
纤毛具有一定方向节律性摆动的能力。
（5）性菌毛：
12、细菌繁殖主要是简单的无性的二均裂殖。
13、放线菌：
基质菌丝：
紧贴固体培养基表面并向培养基里面生长的菌丝，也称营养菌丝。
气生菌丝：
是自培养基表面向空气中生长的菌丝，有波形、螺旋、轮生等各种形态。
孢子：
有球形、椭圆形或瓜子形等各种形态。
14、放线菌的菌落特征：
一类是以链霉素为代表，其早期菌落类似细菌，后期由于气生菌丝和分生孢子的形成而变成表面干燥、粉粒状并常有辐射皱折。
菌落一般小，质地较密，不易挑起并常有各种不同的颜色；
另一类中以诺卡氏菌为代表，菌落一般只有基质菌丝，结构松散，黏着力差，易于挑起，也有特征性的颜色。
15、细胞壁的化学组成主要是：
外层甘露糖，内层为葡聚糖，其间夹有一层蛋白质分子。
16、细胞膜的成分主要是由蛋白质、类脂和糖类组成。
酵母细胞膜经紫外线照射后，可形成一种维生素D2。
17、细胞核：
多孔核膜包起来，酵母的线粒体和环状的“2um质粒”中也含有DNA。
18、酵母菌的菌落比细胞大。
19、酵母菌的繁殖方式：
（1）无性繁殖：
芽殖；裂殖；产生无性孢子（芽孢子、掷孢子、厚垣孢子）
（2）有性繁殖（子囊孢子）
20、霉菌的菌丝分有隔膜菌丝和无隔膜菌丝两种类型。
21、霉菌菌丝的特异性：
（1）假根：
是根霉属真菌的匍匐枝与基质接触处分化形成的根状菌丝，在显微镜下假根的颜色比其他菌丝要深，起固着和吸收营养的作用。
（2）吸器：
是某些寄生性真菌从菌丝上产生出来的旁枝，侵入寄主细胞内形成指状、球状或丛枝状结构，用以吸收寄主细胞中的养料。
（3）菌核：
是由菌丝团组成的一种硬的休眠体，一般有暗色的外皮，在条件适宜时可以生出分生孢子梗、菌丝子实体等。
（4）子实体：
是由真菌的营养菌丝和生殖菌丝缠结而成的具有一定形状产孢结构，如伞菌的子实体呈伞状。
22、霉菌无性繁殖的孢子有：
芽孢子、游动孢子、厚垣孢子、孢囊孢子、分生孢子。
23、霉菌有性繁殖的孢子有：
卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担孢子。
24、病毒是一类比细菌更微小，能通过细菌滤器，只含一种类型的核酸，仅能在活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微生物。
25、病毒的基本特点：
它是由蛋白质围绕着核酸组成的复合分子构成的，为非细胞结构型，而且只有一种核酸，核酸构成病毒的基因组，病毒没有完整的酶系统。
病毒只能在活细胞中增殖，依靠寄主细胞内现成代谢系统合成病毒的核酸和蛋白质组分，以核酸和蛋白质等“文件”装配成新的病毒粒子。
某些病毒的基因片段，也可以整合到寄主细胞核染色体的基因组中，并随细胞DNA的复制而复制，引起潜伏感染。
在活细胞内生活的病毒，对于能干扰细胞代谢的各种因素具有明显的抵抗力。
如对甘油有耐受作用，不像细菌等微生物那样可被甘油脱水而死亡，也能抵抗多种抗生素的作用，但对干扰素敏感。
26、病毒个体用纳米（nm）来量度。
27、病毒粒子的结构：
病毒主要由壳体和核酸两部分构成。
壳体和核酸统称为核壳。
有些病毒在核壳外还有一层外套称包膜，有的包膜上还有刺突。
包膜有脂肪或蛋白组成。
28、噬菌体：
是侵染细菌的微生物病毒。
29、微生物的分类：
依次分为界、门、纲、目、科、属、种。
30、微生物分类的依据：
微生物的分类，除了形态特征以外，还要结合生理特性及生化反应和遗传性等特征，进行综合分析，再根据生物进化的规律和生态，将微生物进行鉴定，从而归纳成一个分类的系统。
31、微生物的营养物质及其生理功能：
（1）水分：
参与部分生化反应；调节和控制细胞温度；微生物进行代谢活动的介质；细胞的重要组分。
（2）碳源物质：
凡是可以被微生物利用，为细胞代谢产物提供碳元素的营养物质，统称为碳源物质。
有机碳源物质及提供碳素营养，同时又是能源物质。
（3）氮源物质：
凡是可以被微生物利用，为细胞代谢产物提供氮元素的营养物质，统称为氮源物质。
微生物利用氮元素在细胞内合成氨基酸和碱基，进而合成蛋白质、核酸等细胞成分以及含氮的代谢产物。
（4）无机元素：
许多无机元素构成酶的活性基因或酶的激活剂，并且具有调节细胞渗透压、调节酸碱度和氧化还原电位以及能量的转移等作用。
（5）生长因子：
是某些微生物维持正常生命活动不可缺少微凉的特殊有机营养物质，这些物质在某些微生物自身不能合成，必须在培养基中加入，主要是指一些维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等特殊有机营养物。
（6）能量：
32、微生物对营养物质的吸收：
（1）简单扩散：
特点是物质由高浓度向低浓度扩散，不需要消耗细胞生物能。
（2）促进扩散：
特点是由高浓度向低浓度扩散，需要酶的参与，不需要消耗细胞能量。
（3）主动运输：
特点是由低浓度向高浓度扩散，不仅需要酶的参与，还需要消耗细胞能量。
（4）基因转位：
除了具有主动运输的特点外，主要是被转运的物质改变了本身的性质，有化学基因转移到被转运的营养物质上面去。
33、微生物的营养类型：
根据微生物对碳源的要求是无机碳化合物还是有机碳化合物可以把微生物分成自养型微生物和异养型微生物两大类。
此外根据微生物生命活动中能量的来源不同，将微生物分为两种能量代谢类型，一种是利用营养物质降解产物的化学能，称为化能型微生物；另一种是吸收光能来维持其生命活动，称为光能型微生物。
34、微生物的呼吸（生物氧化）类型：
好氧呼吸；厌氧呼吸；发酵呼吸
35、微生物的糖代谢途径主要有EMP途径、HMP途径、ED途径、PK途径
（1）EMP途径也称己糖双磷酸降解途径或糖酵解途径。
如乳酸细菌。
（2）HMP途径也称已糖单磷酸降解途径或磷酸戊糖循环。
如亚氧化醋酸杆菌。
（3）ED途径也称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖途径。
ED途径是糖类的一个厌氧降解途径，它在细菌中特别是革兰氏阴性菌中分布很广，在好养菌种分布不普遍。
（4）PK途径也称磷酸酮酶途径。
如异型乳酸发酵的微生物。
37、微生物发酵的代谢途径：
（1）醋酸发酵：
参与醋酸发酵的微生物主要是细菌，统称为醋酸细菌。
它们之中既有好氧性的醋酸细菌，例如纹膜醋酸杆菌、氧化醋酸杆菌、巴氏醋酸杆菌、氧化醋酸单胞菌，也有厌氧性的醋酸细菌，例如热醋酸梭菌、胶醋酸杆菌等。
（2）乙醇发酵：
参与乙醇发酵的微生物主要是酵母菌，例如啤酒酵母等，此外还有少数细菌如发酵单胞菌等。
乙醇发酵是酵母菌正常的发酵形式，又称第一型发酵，如果改变正常的发酵条件，可使酵母进行第二型和第三型发酵而产生甘油。
（3）乳酸发酵：
在乳酸发酵过程中，发酵产物中只有乳酸的称为同型乳酸发酵；发酵产物中除乳酸外，还有乙醇、乙酸及CO2等其他产物的，称为异型乳酸发酵。
同型乳酸发酵菌发酵已糖是通过EMP或EK途径产生乳酸的；异型乳酸发酵是通过磷酸解酮酶途径（PK途径）进行的。
（4）柠檬酸发酵：
39、微生物生长量的测定：
（1）测生长量
（2）计数法
40、单细胞微生物的典型生长曲线：
（1）延滞期：
细胞的体积增大，DNA、RNA含量增多，为分裂做准备；合成代谢旺盛，易产生诱导酶。
（2）对数期：
生长常数R最大，因此细胞每分裂一次所需时间最短；酶系活跃，代谢旺盛；细胞群体的形态与生理特征最一致；微生物细胞抗不良环境的能力最强。
（3）稳定期：
新繁殖的细胞数与衰亡细胞数几乎相等，此时生长速度逐渐趋于零。
稳定期是以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物（如单细胞蛋白、乳酸等）为目的的一些发酵生产的最佳收获时期，也是对某些生长因子（如维生素和氨基酸等）进行生物测定的必要前提。
（4）衰亡期：
群体中的活细菌数急剧下降，出现了“负生长”。
有的微生物在此时产生抗生素等次生代谢产物；对于芽孢杆菌，芽孢释放往往也发生在这一时期。
41、环境因素对微生物生长的影响：
温度、干燥、渗透压、辐射、PH值、氧气、超声波、氧化剂、重金属盐类、有机化合物
（1）防腐：
是一种抑菌措施，利用一些理化因素使物体内外的微生物暂时处于不生长繁殖但又未死亡的状态。
（2）消毒：
是指杀死所有病原微生物的措施，可达到防止传染病的目的。
（3）灭菌：
是指利用物理或化学因子，使存在于物体中所有的微生物永久性地丧失其生命活力，包括耐热的细菌芽孢。
（4）商业灭菌：
是从商品角度对某些食品进行灭菌的方法。
（5）无菌：
没有活的微生物存在。
（6）死亡：
是指微生物不可逆的丧失了生长繁殖的能力，即使再放到合适的环境中也不再繁殖。
42、微生物遗传变异的物质基础（三个著名的实验）：
（1）肺炎双球菌的转化实验
（2）噬菌体的感染实验
（3）烟草花叶病毒的拆开与重建实验
43、从突变涉及的范围，可以把突变分为基因突变和染色体畸变。
基因突变又称点突变，是发生于一个基因座位内部的遗传物质结构变异，往往只涉及一对碱基或少数几个碱基对。
染色体畸变是一些不发生染色体数目变化而在染色体上有较大范围结构改变的变异，是由DNA（RNA）的片段缺失、重复或重排而造成染色体异常的突变。
包括易位、倒位、缺失和重复。
44、基因突变的特点：
（1）自发性；
（2）稀有性；（3）诱变性；（4）突变结果与原因之间的不对称性；（5）独立性；（6）稳定性；（7）可逆性
45、微生物的基因重组：
是指遗传物质从一个微生物细胞向另一个微生物细胞传递而达到基因的突变。
基因重组有原核生物的接合、转化和转导；有真核生物的有性杂交、准性生殖；原生质体融合；DNA重组技术。
46、自然界工业菌种筛选程序：
（1）采样：
以采集土壤为主，一般在有机质较多的肥沃土壤中，微生物的数量最多，中性偏碱的土壤以细菌和放线菌为主，酸性红土壤及森林土壤中霉菌较多，果园、菜园和野果生长区等富含碳水化合物的土壤和沼泽地中，酵母和霉菌较多。
采好的样品应及时处理，暂不能处理的也应储存于4℃下，但时间不宜过长。
（2）增殖培养：
在分离细菌时，培养基中添加浓度一般为50ug/ml的抗真菌剂，可以抑制真菌的生长。
在分离放线菌时，培养基中通常添加抗真菌剂制霉菌素或放线菌酮，以抑制真菌的繁殖。
在分离真菌时，培养基中加入一定的抗生素即可有效地抑制细菌生长及其菌落形成。
（3）培养分离：
常用的分离方法有稀释分离法、划线分离法和组织分离法。
（4）筛选：
经过分离培养，在平板上出现很多单个菌落，通过菌落形态观察，选出所需菌落，然后取菌落的一半进行菌种鉴定。
第一步，是将分离菌落转移到试管斜面纯培养；第二步，通过三角瓶的容量进行小型发酵实验，以求得适合手工业生产用菌种。
（5）毒性试验：
除黑曲霉等无须作毒性试验外，其他微生物均需通过2年以上的毒性试验。
47、营养缺陷型的检出方法很多，主要有：
影印法、夹层法、逐个检出法、限量补充培养法。
48、微生物菌种保藏原理：
采用低温、干燥、缺氧、缺乏营养、添加保护剂或酸度中和剂等方法，挑选优良菌种，最好是它们的休眠体，使微生物生长在代谢不活泼、生长受抑制的环境中。
（1）蒸馏水悬浮法：
好气性菌和酵母等可用此法保存。
（2）斜面传代保藏：
可用于实验室中各类微生物的保藏。
（3）矿物油中浸没保藏：
可用于丝状真菌、酵母、细菌和放线菌的保藏。
（4）干燥——载体保藏：
可用于产孢子或芽孢的微生物的保藏。
（5）冷冻保藏：
a普通冷冻保藏，可以维持若干微生物的活力1-2年；
b超低温冷冻保藏技术：
可维持若干细菌和真菌菌种的活力5年不受影响；
c液氮冷冻保藏技术：
工业微生物菌种保藏的最好方法。
（6）真空冻干保藏：
是微生物菌种长期保藏的最为有效地方法之一。
（7）寄主保藏：
可用于一些难以用常规方法保藏的动植物病原体和病毒。
（8）基因工程菌的保藏：
49、防止退化的措施：
（1）合理的育种
（2）选用合适的培养液
（3）创造良好的培养条件
（4）控制传代次数
（5）用不同类型的细胞进行移种传代
（6）采用有效的菌种保藏方法
50、生物体内外的正常菌群：
在正常生理状态下,人体的体表和体腔中所存在的一定种类和数量的微生物，并不侵害人体，称为人体正常微生物群落。
51、悉生生物：
凡已人为地接种上某已知纯种微生物的无菌动物或无菌植物，就称作悉生生物。
根际微生物：
植物根系经常向周围的土壤分泌各种外渗物质（糖类、氨基酸和维生素等），故在根际存在着大量的微生物。
附生微生物：
一般指生活在植物体表面，主要借其外渗物质或分泌物质为营养的微生物。
叶面微生物是主要的附生微生物。
52、极端环境中的微生物，嗜热菌特点：
代谢快、酶促反应温度高、代时短
53、微生物与生物环境间的关系：
（1）互生：
两种可以单独生活的生物，当他们在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的生活方式。
（2）共生：
两种生物共居在一起，相互分工合作、相依为命，甚至达到难分难解、合二为一的极其紧密的一种相互关系。
（3）拮抗：
又称抗生，由某种生物所产生的特定代谢产物可抑制他种生物的生长发育甚至杀死它们的一种相互关系。
54、污染食品的微生物来源：
（1）土壤
（2）空气
（3）水
（4）人及动物体
（5）加工机械及设备
（6）包装材料
（7）原料及辅料
55、微生物污染食品的途径：
（1）内源性污染：
凡是作为食品原料的动植物体在生活过程中，由于本身带有的微生物而造成食品的污染称作为内源性污染，也称为第一次污染。
（2）外源性污染：
食品在生产加工、运输、贮藏、销售、食用过程中，通过水、空气、动物、机械设备及用具等使食品发生微生物污染称为外源性污染，也称第二次污染。
56、食品中细菌总数及其食品卫生学意义：
第一个方面的意义是可作为食品被微生物污染程度的标志。
食品中细菌数量越多，说明食品被污染的程度越重、越不新鲜、对人体健康威胁越大。
在我国的食品卫生标准中，针对各类不同的食品分别制定出了不允许超过的数量标准，借以控制食品污染的程度；第二个意义是可以用来预测食品可存放的期限，食品中细菌数越少，食品可存放的时间就越长，相反，时间就越短。
57、大肠菌群及其食品卫生学意义：
一是作为食品被粪便污染的指示菌，食品中粪便的含量只要达到10-3mg/kg即可检测出大肠菌群；二是作为肠道病原菌污染食品的指示菌。
58、微生物引起食品变质的基本条件：
（1）视频的基本性质
（2）引起食品变质的微生物种类
（3）食品的环境条件
59、食品的防腐保藏方法
（1）食品的低温保藏：
食品的冷藏，无冻结过程，新鲜果蔬类和短期贮藏的食品常用此法；食品的冷冻保藏，将保藏物降温到冰点以下，使水部分或全部呈冻结状态，动物性食品常用此法。
（2）食品的气调保藏：
原理是降低含氧量，提高二氧化碳或氮气的浓度并根据各贮藏物的不同要求，使气体成分保持在所希望的状态。
（3）加热杀菌保藏：
食品通过加热杀菌和使酶失去活性，可久贮不坏。
食品加热杀菌的方法有很多，主要有常压杀菌、加压杀菌、超高温瞬时杀菌、微波杀菌、远红外线加热杀菌和欧姆杀菌等。
（4）非加热杀菌保藏：
无需对物料进行加热，利用其他灭菌原理杀灭微生物，因而避免了食品成分因热而被破坏。
方法有放射线辐照杀菌、超声波杀菌、放电杀菌、高压杀菌、紫外线杀菌、磁场杀菌、臭氧杀菌等。
（5）食品的干燥脱水保藏：
原理是降低食品的含水量（水活性），使微生物得不到充足的水而不能生长。
方法有日晒、阴干、喷雾干燥、减压蒸发和冷冻干燥等。
生鲜食品干燥脱水保藏前，一般需要破坏其酶的活性，最常用的方法是热汤或硫磺熏蒸（主要用于水果）或添加抗坏血酸（0.05-0.1%）及食盐（0.1-1.0%）。
（6）食品的化学保藏法：
盐藏、糖藏、醋藏、酒藏和防腐剂保藏等。
60、食品综合防腐保质理论与技术：
栅栏技术主要用于产品设计，GMP和HACCP主要用于加工管理，微生物预报技术主要用于加工优化。
61、加强食品企业的卫生管理
（1）加强食品卫生的法制监督管理
（2）加强食品企业的卫生质量管理
a做好粪便卫生管理工作
b做好污水卫生管理工作
c做好垃圾卫生管理工作
（3）加强食品企业生产的卫生质量管理
（4）加强进、出品食品的卫生管理
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