微生物 资料Word格式.docx
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肽尾：
由L-Glu、L-Ala和L-Lys3个L型氨基酸组成。
由L-Glu一个氨基酸组成。
古细菌的细胞壁可否被溶菌酶所水解？
为什么？
答案：
不能。
因为溶菌酶作用于肽聚糖中双糖单位的β-1，4糖苷键，而古细菌细胞壁中所含的是假肽聚糖，其中双糖单位的连接键是β-1，3糖苷键。
细胞膜的组成和结构成分：
主要由磷脂和蛋白质两种成分组成。
缺壁细菌：
1、实验室中形成:
自发缺壁突变：
L型细菌；
人工方法去壁:
彻底除尽：
原生质体,部分去除：
球状体2、自然界长期进化中形成:
支原体
细胞膜：
紧贴在壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性膜。
功能：
1、控制细胞内、外的物质的运送、交换；
2、维持细胞内正常渗透压以保证屏障作用；
3、合成细胞壁各种组分和荚膜等大分子的场所；
4、进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；
5、许多酶和电子传递链组分的所在部位；
6、鞭毛着生点和提供其运动所需的能量等。
原核微生物的细胞膜与真核微生物的细胞膜的不同之处在于：
原核微生物的细胞膜一般不含有胆固醇等甾醇，与真核微生物恰恰相反。
缺细胞壁的原核生物含有甾醇，含甾醇的细胞膜具有一定的物理强度，弥补了没有细胞壁的不足。
核质体：
由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。
细菌的核糖体沉降系数为：
70s，由50s大亚基和30s小亚基构成。
异染粒：
主要成分是多聚偏磷酸盐的聚合物，分子呈线状，嗜碱性强，用美兰染色时着色较深，呈紫红色，与菌体其他部位不同，故称异染粒。
贮存磷元素和能量，降低渗透压。
PHB、PHA的应用：
1、代替合成塑料；
2、生产高弹性的无纺布；
3、用来作伤口的缝合线或用来修复骨骼和血管。
糖被的生理功能：
1、荚膜富含水分，可保护细胞免于干燥；
2、能抵御吞噬细胞的吞噬；
3、为主要表面抗原（K抗原），是有些病原菌的毒力因子；
4、能保护菌体免受噬菌体和其他物质（溶菌酶和补体）的侵害；
5、是某些病原菌必须的粘附因子；
6、贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质。
性菌毛：
构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长。
每个细胞仅一至少数几根。
一般见于革兰氏阴性菌的雄性菌株中，具有向雌性菌株传递遗传物质的作用。
芽孢的概念：
某些细菌生长到一定阶段或在定环境条件下，细胞的正常生长和分
裂停止，细胞内细胞质浓缩，逐步形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的，对不良环境有较强抵抗力的特殊结构，称为芽孢。
有助于抵抗不良环境，尤其对干燥、高温有很强的抗性。
芽胞耐热的机制：
（1）芽胞的壁厚而致密
（2）含水量低，并处于休眠状态，代谢活力低（3）酶含量少且具抗热性（4）含有大量吡啶二羧酸钙（DPA-Ca）和带有二硫键的蛋白质。
伴孢晶体：
芽胞杆菌属中的有些种，在形成芽胞的同时，在细胞内部产生一种晶体状多肽类内含物。
如苏云金杆菌，形成的晶体一般为菱形、方形或不规则形状，它是一种毒性晶体，对一百多种鳞翅目昆虫有毒性作用，对人畜很安全，现已用为生物杀虫剂。
菌落：
在固体培养基上，由一个或数个菌体细胞或孢子大量生长繁殖而形成肉眼可见的、具有一定形态结构的细胞群体称为菌落。
菌苔：
几个或数个菌落连成一片，称为菌苔。
放线菌：
一类呈菌丝状生长，主要以孢子繁殖和陆生性较强的原核生物。
放线菌菌菌落中的菌丝常从一个中心向四周辐射呈放射状生长，并因此而得名。
放线菌有特殊的土霉味。
放线菌的应用：
1、抗生素：
上万种当中70%由放线菌产生。
链霉菌属又占放线菌的首位（90%以上），常用的抗生素除青霉素和头孢霉素类外，绝大多数都是放线菌的产物。
2、酶制剂、维生素（如B12）的产生菌：
近年来筛选到的许多新的生化药物多数是放线菌的次生代谢产物。
3、固氮菌：
弗兰克氏菌属（非豆科植物根瘤中内生的固氮菌）。
4、分解能力强，在自然界的物质循环和提高土壤肥力等方面有着重要的作用。
有很强的分解纤维素、石蜡、琼脂、角蛋白和橡胶等复杂有机物的能力。
5、在甾体转化、石油脱蜡和污水处理中也有重要应用。
支原体、立克次氏体和衣原体是三类同属革兰氏阴性菌的代谢能力差，主要营细胞内寄生的小型原核生物。
第二章：
真核微生物：
是一大类细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的生物。
与原核细胞相比，形态更大，结构更复杂，细胞器的功能更专一。
真菌是最重要的真核生物，他们的特点是：
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；
营养方式为异养吸收型；
以产生大量无性和（或）有性孢子的方式进行繁殖；
陆生性较强。
酵母菌五个特点：
个体一般以单细胞状态存在；
多数营出芽繁殖，也有的裂殖；
能发酵糖类产能；
细胞壁常含甘露聚糖；
喜在含糖量较高，酸度较大的水生环境中生长。
假菌丝：
有的酵母菌进行芽殖后，长大的子细胞不与母细胞立即分离，并继续出芽，细胞成串排列，这种菌丝状的细胞串就称为假菌丝。
而霉菌的菌丝为真菌丝，即相连细胞间的横隔面积与细胞直径一致，呈竹节状的细胞串，称为真菌丝。
假酵母：
只有无性繁殖过程。
真酵母：
既有无性繁殖，又有有性繁殖过程。
霉菌：
是丝状真菌的一个俗称，意即“会引起物品霉变的真菌”，通常指那些菌丝体较发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌，常在营养基质上形成绒毛状、网状或絮状菌丝体。
分属真菌界的藻状菌纲、子囊菌纲和半知菌类。
霉菌在自然界中的分布：
分布最广。
以孢子方式繁殖和传播，孢子抗干燥、轻，随气流、物质运输到处传播。
分解能力强，能在各种环境中生活。
无性孢子：
有性孢子：
二级菌丝：
不同性别的一级菌丝发生接合，通过质配形成由双核细胞构成的二级菌丝，其通过锁状联合的方式使菌丝尖端不断向前延伸。
锁状联合：
形成喙状突起而连合两个细胞的方式不断使双核细胞分裂，从而使菌丝尖端不断向前延伸。
试比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并讨论它们的原生质体制备方法。
第三章：
（真）病毒：
至少含有核酸和蛋白质两种组分；
亚病毒：
只含有核酸和蛋白质中的一种组分；
类病毒：
只含单独具侵染性的RNA组分；
拟病毒：
只含不具单独侵染性的RNA组分；
朊病毒：
只含蛋白质一种组分。
病毒：
是一类超显微的、没有细胞结构、专性寄生的大分子微生物，它们在体外具有大分子的特征，在宿主体内才表现出生命特征。
成分：
核酸和蛋白质。
病毒的特点：
形体极其微小，必须在电子显微镜下才能观察，一般都可通过细菌滤器；
没有细胞构造，故也称分子生物；
其主要成分仅是核酸和蛋白质两种；
每一种病毒只含有一种核酸，不是DNA就是RNA；
既无产能酶系也无蛋白质合成系统；
在宿主细胞协助下，通过核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖，不存在个体生长和二均等分裂等细胞繁殖方式；
在宿主的活细胞内营专性寄生；
在离体条件下，以无生命的化学大分子状态存在，并可形成结晶；
对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。
包涵体：
感染病毒的宿主细胞内，出现在光学显微镜下可见的大小、形态、数量不等的小体，称为包涵体。
病毒鉴定、作为临床诊断依据。
噬菌斑：
噬菌斑是指在宿主细菌的菌苔上，噬菌体使菌体裂解而形成的空斑。
“负菌落”。
应用：
1、噬菌体定量计数；
2、噬菌体的鉴定。
三类典型形态的病毒：
①螺旋对称的代表——烟草花叶病毒是发现最早、研究最深入和了解最清楚的一种病毒。
模式植物病毒。
呈直杆状，衣壳由2130个呈皮鞋状的蛋白亚基即衣壳粒以逆时针方向螺旋排列而成，大约有130个螺旋，核心是单链RNA分子。
②二十面体对称的代表-腺病毒；
③复合对称的代表——大肠杆菌T偶数噬菌体。
噬菌体定义：
是病毒中的一种，一般把侵染细菌、放线菌的病毒叫噬菌体。
（把侵染真菌的病毒叫噬真菌体）
烈性噬菌体：
感染细胞后,能在寄主细胞内增殖，产生大量子代噬菌体并引起细菌裂解的噬菌体。
五个阶段：
吸附→侵入→增殖→成熟→裂解
温和噬菌体：
噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（插入）到宿主的核DNA上，并且可以随宿主DNA的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。
溶源性：
温和噬菌体侵染敏感细菌后不裂解它们，而与细菌共存的特性。
特点：
1.其核酸的类型都是dsDNA;
2.具有整合能力；
3.具有同步复制能力。
三种存在形式：
游离态:
指成熟后被释放并有侵染性的游离噬菌体粒子；
整合态：
指已整合到宿主基因组上的前噬菌体状态；
营养态：
指前噬菌体经外界理化因子的诱导后，脱离宿主核基因组而处于积极复制、合成和装配的状态。
溶源性细菌：
在核染色体组上整合有前噬菌体并能正常生长繁殖而不被裂解的微生物。
一步生长曲线：
以培养时间为横坐标，以噬菌斑数为纵坐标，绘出的曲线为一步生长曲线。
分为三个时期：
潜伏期：
核酸侵入宿主细胞后到第一个噬菌体粒子释放前的一段时间。
分为隐晦期和胞内累积期两个时期。
裂解期：
宿主细胞迅速裂解、溶液中噬菌体粒子急剧增多的一段时间。
平稳期：
感染后的宿主细胞已全部裂解，溶液中噬菌体效价达到最高点的时期。
凡在核酸和蛋白质两种成分中，只含其中之一的分子病原体，称为亚病毒。
类别：
类病毒、拟病毒、朊病毒。
一个裸露的RNA闭合环状分子，能感染寄主细胞并在其中进行自我复制使寄主产生病症。
一类包裹在真病毒粒子中的有缺陷的类病毒。
一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性的疏水蛋白质。
噬菌体对发酵工业的危害：
发酵周期明显延长；
碳源消耗缓慢；
发酵液清淡；
发酵产物形成缓慢或根本不形成；
噬菌体检测会发现大量噬菌斑，电镜可看到噬菌体；
后果:
①减产②倒罐。
发酵生产时预防措施：
决不使用可疑菌种，严格保持环境卫生，决不任意丢弃和排放有生产菌种的菌液，注意通气质量，加强发酵罐和管道的灭菌，不断筛选抗噬菌体菌种，经常轮换生产菌种，以及严格会客制度。
补救方法：
①尽快提取产品②加药抑制③及时更换菌种。
第四章：
六大营养要素：
碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被机体利用，这种氮源叫迟效氮源。
无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源可以直接被菌体吸收利用，这种氮源叫做速效氮源。
速效氮源，通常有利于机体的生长，迟效氮源有利于代谢产物的形成。
生长因子：
微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大，但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。
基团转位：
基团转位是一种特殊的主动运输，与普通的主动运输相比，营养物质在运输的过程中发生了化学变化（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。
基团转位主要存在于厌氧和兼性厌氧型细菌中，主要是用于单（或双）糖与糖的衍生物，以及核苷与脂肪酸的运输。
配制培养基的四个原则：
1.目的明确:
培养基组分应适合微生物的营养特点;
2.营养协调:
营养物的浓度与比例应恰当;
3.条件适宜:
物理化学条件适宜;
4.经济节约:
根据培养目的选择原料及其来源。
合成（组合）培养基：
是由化学成分完全了解的物质配制而成的培养基。
半组合培养基：
在合成培养基的基础上添加某些天然成份，以更有效地满足微生物对营养物的需要。
如马铃薯蔗糖培养基。
选择培养基：
在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质，抑制不需要的微生物的生长，有利于所需微生物的生长。
原理：
取其所抗，投其所好。
鉴别培养基：
在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。
微生物的四大营养类型
营养类型
能源
氢供体
基本碳源
微生物举例
光能无机营养型（光能自养型
光
无机物
二氧化碳
蓝细菌
绿硫细菌
澡类
光能有机营养型（光能异养型）
有机物
二氧化碳及简单有机物
红螺菌科的细菌（紫色非硫细菌）
化能无机营养型（化能自养型）
硝化细菌
氢细菌等
化能有机营养型（化能异养型）
大多数已知细菌和全部真核微生物
四种运输营养物质方式的比较
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
运输速度
物质运输方向
胞内外浓度
运输分子
能量消耗
运输后物质的结构
无
慢
由浓至稀
相等
无特异性
不需要
不变
有
快
特异性
由稀至浓
胞内浓度高
需要
改变
第五章：
ED途径：
葡萄糖转化为2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸（KDPG）后，经KDPG醛缩酶催化，裂解成丙酮酸和3-磷酸甘油醛，3-磷酸甘油醛再经EMP途径转化成为丙酮酸。
结果是1分子葡萄糖产生2分子丙酮酸，1分子ATP。
ED途径的特征反应是关键中间代谢物2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸（KDPG）裂解为丙酮酸和3-磷酸甘油醛。
ED途径的特征酶是KDPG醛缩酶。
是少数EMP途径不完整的细菌所特有的利用葡萄糖的替代途径。
此途径可与EMP途径、HMP途径和TCA循环相连接，可互相协调以满足微生物对能量、还原力和不同中间代谢物的需要。
好氧时与TCA循环相连，厌氧时进行乙醇发酵。
有氧呼吸：
常规方式脱氢，经完整的呼吸链递氢，最终由分子氧接受氢并产生水和能量。
无氧呼吸：
一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物（个别为有机氧化物）的生物氧化过程。
发酵：
指在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后产生的还原力[H]未经呼吸链传递而直接交某一内源性中间代谢产物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。
异型乳酸发酵（通过HMP途径）：
发酵产物除乳酸外，还有乙醇与CO2。
异型乳酸发酵结果：
1分子G生成乳酸，乙醇，CO2各1分子。
混合酸发酵——用于细菌分类鉴定——V.P反应原理：
丁二醇发酵中的中间产物3-羟基丁酮是V.P实验的基础。
3-羟基丁酮在碱性条件下被空气中的氧气氧化成二乙酰，它能与精氨酸的胍基反应生成红色物质。
产气肠杆菌产生大量3-羟基丁酮，结果为阳性，大肠杆菌很少或不产生3-羟基丁酮，结果为阴性。
巴斯德效应：
由于葡萄糖在有氧呼吸中产生的能量要比在发酵中产生的多得多，所以在有氧条件下，兼性厌氧微生物终止厌氧发酵而转向有氧呼吸，这种呼吸抑制发酵的现象称为巴斯德效应。
Stickland反应：
少数厌氧梭菌如生孢梭菌能利用一些氨基酸兼作碳源、氮源和能源，其机制是通过部分氨基酸的氧化与一些氨基酸的还原相偶联的独特发酵方式。
这种以一种氨基酸作底物脱氢，而以另一种氨基酸作氢受体而实现生物氧化产能的独特发酵类型，称Stickland反应。
分解代谢与合成代谢在生物体内是偶联进行的，它们之间的关系是对立统一的。
分解代谢为合成代谢提供能量、原料；
合成代谢是分解代谢的基础。
生物固氮：
是指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程。
固氮反应的六要素：
ATP：
由呼吸、厌氧呼吸、发酵或光合作用提供，用于打开N2中的三个共价键。
还原力[H]及其载体：
还原力或电子由NAD（P）H2提供，由电子载体铁氧还蛋白（Fd）或黄素氧还蛋白（Fld）传递至固氮酶上。
固氮酶：
是一种复合蛋白。
有两种组份：
固二氮酶（又称钼铁蛋白或钼铁氧还蛋白）和固二氮酶还原酶（又称铁蛋白或固氮铁氧还蛋白）。
镁离子。
严格的厌氧微环境：
固氮酶的两个组份对氧都非常敏感，而已知的大多数固氮微生物都是好氧菌。
还原底物N2：
有NH3存在时会抑制固氮作用。
青霉素对肽聚糖合成的抑制作用：
当转肽酶与青霉素结合后，双糖肽间的肽桥无法交联，这样的肽聚糖就缺乏应有的强度，结果形成细胞壁缺损的细胞，在不利的渗透压环境中极易破裂而死亡。
青霉素对处于生长繁殖旺盛阶段的细菌具有明显的抑制作用，而对处于生长停滞状态的细胞没有作用。
（正确）因为青霉素的作用机制是抑制肽聚糖分子中肽桥的生物合成，因此对于生长繁殖旺盛阶段的细菌具有明显的抑制作用，相反，对处于生长停滞状态的休止细胞无抑制作用。
次生代谢产物：
次级代谢的产物为次级代谢产物。
是指某些微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作前体，通过复杂的次生代谢途径合成的结构复杂的化学物。
次生代谢物一般具有结构复杂、代谢途径独特、在生长后期合成、产量较低、生理功能不很明确、其合成一般受质粒控制等特点。
如抗生素、毒素、色素、生物碱、生长刺激素等。
第六章：
纯培养:
微生物学中把从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代,称纯培养。
获得纯培养的方法:
①液体稀释法②平板划线分离法③倾注平板法④平板涂布分离法⑤单细胞（单孢子）分离法
微生物生长繁殖的测定方法:
（一）测生长量——直接法：
干重法，体积法；
间接法：
比浊法，生理指标法。
（二）计繁殖数：
适用于单细胞状态的微生物或丝状微生物的孢子。
直接法：
血球计数板法；
平板菌落计数法。
同步生长：
一个细胞群体中各个细胞都在同一时间进行分裂的状态，称为同步生长，进行同步分裂的细胞称为同步细胞。
同步细胞群体在任何一时刻都处在细胞周期的同一相，彼此间形态、生化特征都很一致，是细胞学、生理学和生物化学等研究的良好材料。
生长曲线的制作：
接种——适温培养——定时取样测定生长量。
典型生长曲线四个时期：
延滞期，对数期，稳定期，衰亡期。
①延滞期：
1、生长速率常数=0；
2、细胞形态变大或增长;
3、细胞内RNA特别是rRNA含量增高，原生质嗜碱性增强;
4、合成代谢活跃（核糖体、酶类、ATP合成加快），易产生诱导酶;
5、对外界不良条件敏感，如氯化钠浓度、温度、抗生素等化学药物。
原因：
适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产物。
影响延滞期长短的因素：
1、接种物菌龄：
用对数生长期的菌种接种时，其延滞期较短，甚至检查不到延迟期；
2、接种量：
一般来说，接种量增大可缩短甚至消除延滞期（发酵工业上一般采用1/10的接种量）；
3、培养基成分：
◇在营养成分丰富的天然培养基上生长的延滞期比在合成培养基上生长时短；
◇接种后培养基成分有较大变化时，会使延滞期加长，所以发酵工业上尽量使发酵培养基的成分与种子培养基接近。
在发酵工业上需设法尽量缩短延滞期，采取的措施有：
①增加接种量：
群体优势----适应性增强；
②采用对数生长期的健壮菌种；
③调整培养基的成分，在种子基中加入发酵培养基的某些成分；
④选用繁殖快的菌种
在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌。
②对数期：
生长速率常数最大，即代时最短；
细胞进行平衡生长，菌体大小、形态、生理特征等比较一致；
酶系活跃，代谢最旺盛；
细胞对理化因素较敏感。
例如：
一培养液中微生物处于对数生长期，其数目由开始的12，000（x1），经4h（t）后增加到49，000，000（x2），计算繁殖代数（n）、生长速率常数（R）和代时（G）。
解：
n＝（lg4.9×
107－lg1.2×
104）×
3.322＝12
G＝t/n＝4×
60/12＝20min
R=1/G=1/20=0.05
∴该种微生物在4小时内共繁殖了12代，代时为20分钟。
生长速率常数为0.05。
生长限制因子：
凡是处于较低浓度范围内，可影响生长速率和菌体产量的营养物就称生长限制因子。
③稳定期：
①新增殖的细胞数与细胞的死亡数几乎相等，微生物的生长速率等于零，培养物中的细胞数目达到最高值。
②细胞分裂速度下降，开始积累内含物，产芽孢的细菌开始产芽孢。
③此时期的微生物开始合成次生代谢产物，对于发酵生产来说，一般在稳定期的后期产物积累达到高峰，是最佳的收获时期。
应用意义：
1）产物的最佳收获期；
2）生物测定的最佳时期；
3）促进了连续培养原理的提出和工艺、技术的创建。
④衰亡期：
①细胞死亡数增加，死亡数大大超过新增殖的细胞数，群体中的活菌数目急剧下降，出现“负生长”。
②细胞内颗粒更明显，细胞出现多形态、畸形或衰退形，芽孢开始释放。
③因菌体本身产生的酶及代谢产物的作用，使菌体死亡、自溶等，发生自溶的菌生长曲线表现为向下跌落的趋势。
连续培养：
在微生物培养的过程中，不断地供给新鲜的营养物质，同时排除含菌体及代谢产物的发酵液，让培养的微生物长时间地处于对数生长期，以利于微生物的增殖速度和代谢活性处于某种稳定状态。
当微生物在单批培养方式下生长达到对数期后期时，一方面以一定的速度流进新鲜培养基并搅拌，另一方面以溢流方式流出培养液，使培养物达到动态平衡，其中的微生物就能长期保持对数期的平衡生长状态和稳定的生长速率。
恒浊器：
概念：
通过调节培养基流速，使培养液浊度保持恒定的连续培养方法。
恒化器：
以恒定流速使营养物质浓度恒定而保持细菌生长速率恒定的方法。
恒浊器与恒化器的比较
装置
控制对象
培养基
培养基流速
生长速率
产物
应用范围
恒浊器
菌体密度（内控制）
无限制生长因子
不恒定
最高
大量菌体或与菌体形成相平行的产物
生产为主
恒化器
培养基流速（外控制）
有限制生长因子
恒定
低于最高
不同生长速率的菌体
实验室为主
连续发酵：
连续培养在生产上的应用（先解释连续培养）。
优点：
1、高效，简化了操作——装料、灭菌、出料、清洗发酵罐等单元操作；
2、自控：
便于利用各种仪表进行自动控制；
3、产品质量稳定4、节约大量动力、人力、水和蒸汽，且使水
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