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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流微生物资料增补版1.精品文档.微生物资料(2010届整理版)绪论:一、微生物是一些肉眼看不见的微小生物的总称。是存在于自然界的一群体形微小、结构简单、肉眼看不见,必须藉助光学或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能观察到的微小生物。 个体微小(0.1mm),借助显微镜观察形体; 结构简单:简单多细胞,单细胞或非细胞 低等:进化地位低。类群: 原核类 细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体和蓝细菌(旧称蓝藻或蓝绿藻) 真核类 真菌(酵母菌和霉菌)、原生动物和显微藻类, 非细胞类 病毒、类病毒和朊病毒等。 自然界的微生物分为五大类。 细菌、
2、放线菌、真菌、病毒和支原体立克次氏体。 支原体、立克次氏和衣原体是介于细菌和病毒之间的原核生物。 二微生物有哪五大共性?其中最基本的是哪一个?为什么?微生物特点:1.体积小,面积大;2.吸收多,转化快;3.生长旺,繁殖快;4.适应强,易变异5.分布广,种类多。其中,体积小面积大最基本。因为一个小体积面积大系统,必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面,并由此而产生其余4个共性。三、 柯赫法则(Kochs postulates):1. 某一种微生物,当被怀疑是病原体时,它一定伴随着病害而存在。2. 必须能自原寄主分离出这种微生物,并培养成为纯培养。3. 用已纯化的纯培养
3、微生物,人工接种寄主,必须能诱发与原来病害相同病害。4. 必须自人工接种发病的寄主内,能重新分离出同一病原微生物并培养成纯培养。 第一章:原核生物的形态、构造和功能名词解释1. 肽聚糖:又称黏肽、胞壁质或黏质复合物,是真菌细胞壁中的特有成分。2. 磷壁酸:是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖,主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。3L型细菌:应专指那些实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。4原生质体:指在条件人为下,用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后,所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞,他们只能用等渗或则高渗培养液保持或维持生长。5球状体:指
4、还残留了部分细胞壁(尤其是G-细菌外膜层)的圆球形原生质体。6羧酶体:又称羧化体,是存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物,主要起CO2的固定作用。7糖被:包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质,称为糖被 。主要成分是多糖、多肽或蛋白质,尤以多糖居多。产生糖被是微生物的一种遗传特性,其菌落特征及血清学反应是细菌分类鉴定的指标之一。 糖被按其有无固定层次、层次厚薄可细分为荚膜(大荚膜)、微荚膜、粘液层和菌胶团。8.荚膜:是某些细菌在细胞壁外包围的一层粘液性物质,一般由糖和多肽组成。(指在细胞壁上有固定层次的糖被组成部分)9. “诠菌”试验:该实验是设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗
5、体牢固地“栓”在载玻片上,然后在光镜下观察该细胞的行为,结果发现,该菌只能在载玻片上不断打转而未做伸缩“挥动”,因而肯定了鞭毛“旋转论”的正确性。10.芽孢:是指某些细菌在生长发育后期于细胞内部形成的一个圆形、椭圆形或圆柱形的抗逆性休眠体。11.菌落:单个(或聚集在的一团)微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体。思考题:1.试述革兰氏染色的机制。革兰氏染色机理:通过结晶紫初染和碘液媒染后,在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。G+由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密,故遇脱色剂乙醇处理时,因失水而使网孔缩小,
6、在加上它不含类脂,故乙醇的处理不会溶出缝隙,因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内,使其保持紫色。反之,G-细菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差,遇脱色剂乙醇后,以类脂为主的外膜迅速溶解,这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出,因此细胞退成无色。这时,在经沙黄等红色染料复染,就使G-细菌呈红色,而G+细菌则仍保留最初的紫色。基本步骤:涂片、晾干、结晶紫色染法、水洗、媒洗、水洗、脱色、复染、水洗、晾干、镜检。革兰氏染色步骤:初染:加草酸铵结晶紫一滴,约一分钟,水洗。媒染:滴加碘液冲去残水,并覆盖约一分钟,水洗。脱色:将载玻片上面的水甩净,并衬以白背景,用95酒精
7、滴洗至流出酒精刚刚不出现紫色时为止,约2030秒钟,立即用水冲净酒精。复染:用番红液染12分钟,水洗。镜检:干燥后,置油镜观察。革兰氏阴性菌呈红色,革兰氏阳性菌呈紫色。革兰氏染色的原理: G菌:细胞壁厚,肽聚糖网状分子形成一种透性障,当乙醇脱色时,肽聚糖脱水而孔障缩小,故保留结晶紫-碘复合物在细胞膜上。呈紫色。G菌:肽聚糖层薄,交联松散,乙醇脱色不能使其结构收缩,其脂含量高,乙醇将脂溶解,缝隙加大,结晶紫-碘复合物溶出细胞壁,番红复染后呈红色。 2什么是缺壁细菌?试列表比较4类缺壁细菌的形成、特点和实际应用。缺壁细菌:在自然界长期进化中和实验室菌种的自发突变中都会产生少数缺细胞壁的种类,或是用
8、人为的方法通过抑制新生细胞壁的合成或对现成细胞壁进行酶解而获得人工缺壁的细菌。3.试对G+细菌的鞭毛和螺旋体的周质鞭毛在结构、着生方式和运动特点等方面作一比较。结构着生方式运动特点G+细菌的鞭毛基体,钩形鞘,鞭毛丝生长在G+细菌的表面,波曲的蛋白质附属物旋转螺旋体的周质鞭毛(不明)螺旋方式缠绕在螺旋体细胞的表面快速旋转4. 请绘出G+和G-细菌细胞壁的主要构造,并简要说明其异同。 答:一:G+菌和G-菌都含有肽聚糖,但肽聚糖的构造不同,G+有肽桥,而G-因含有m-DAP,故没有特殊的肽桥,肽聚糖网套稀疏。 二:G+菌细胞壁的主要成分是肽聚糖和磷壁酸,含少量或不含脂质和蛋白质,肽聚糖层厚,且层次
9、多,而G-菌的主要成分则是脂质和蛋白质,肽聚糖层薄且层次少三:G-菌细胞壁层次则相对于G+菌多,成分也复杂,机械强度弱于G+5.什么上菌落?试讨论细菌的细胞形态与菌落形态间的相关性。答:菌落即单个(或聚集在一起的一团)微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、 有一定形态结构的子细胞生长群体。因不同形态、生理类型的细菌,在其菌落形态、构造等特征上也有许多明显的反映,故细菌的细胞形态与菌落形态间存在明显的相关性现象,如,无鞭毛、不能运动的细菌尤其是球菌通常都形成较小、较厚、边缘圆整的半球状菌落;长有鞭毛、运动能力强的细菌一般形成而平坦、边缘多缺刻、不规则的菌落;有
10、糖被的细菌,会长出大型、透明、蛋清状的菌落;有芽孢的细菌往往长出外观粗糙、“干燥”、不透明且表面多褶的菌落等等。第二章:真核微生物的形态、构造和功能2.“9+2”型鞭毛: 中央有两个中央微管,外围绕一圈9个微管二联体3溶酶体:真核细胞中的一种细胞器;为单层膜包被的囊状结构,直径约0.0250.8微米;内含多种水解酶,专司分解各种外源和内源的大分子物质。4:子实体:是由真菌的营养菌丝和生殖菌丝缠结而成具有一定形状的产孢结构。5:分生孢子头:产生无性孢子的简单子实体。思考题:1. 试列表比较真核生物的各种细胞器在形态、构造、数量和功能方面的差别。P53比较项目内质网核糖体高尔基体溶酶体微体线粒体叶
11、绿体形态囊腔细管系小颗粒状扁平膜囊和小泡囊球形小囊泡球形小囊泡杆菌状或囊状扁球状或扁椭圆球构造有膜,分两种:糙面内质网的膜上有核糖体粒无膜,表层为蛋白质,内芯为RNA有膜,由数个扁平膜囊和大小不等的囊泡组成有膜,在小囊泡内含数十种酸性水解酶有膜,在小囊泡内含氧化酶和过氧化酶有内外两层膜,内膜可形成嵴,其上有大量的基粒ATP合酶复合体,基质内含TCA酶系、70S核糖体和双链环状DNA由内外两层膜以及类囊体和基质构成,基质内含70S核糖体和双链环状DNA等,类囊体数量多,常叠成基粒数量数量少数量多且变化大数量少数量较多且变化大数量较多且变化大数量较多且变化大仅存在于光合生物中,不同生物细胞中的数量
12、变化大功能糙面内质网合成和运送蛋白质,光面内质网合成磷脂合成蛋白质浓缩蛋白质,合成糖蛋白和脂蛋白,协调细胞内环境,有包装、分泌功能执行细胞内的消化功能对脂肪酸进行氧化对葡萄糖等能源物质进行氧化磷酸化以产生ATP等能量利用CO2和H2O进行光合作用,以合成葡萄糖和释放O22、试列表比较真菌孢子的类型、主要特点和代表种属。真菌孢子的类型和特点 孢子名称染色体倍数外形数量外或内生其他特点实例无性孢子游动孢子n圆、梨、肾形多内有鞭毛,能游动壶菌孢囊孢子n近圆形多内水生型有鞭毛根霉,青霉分生孢子n极多样极多外少数为多细胞曲霉,青霉节孢子n柱形多外各孢子同时形成白地霉厚垣孢子n近圆形少外在菌丝顶或中间形成
13、总状毛霉芽孢子n近圆形较多外在酵母细胞上出芽形成假丝酵母掷孢子n镰,豆,肾形少外成熟时从母细胞射出掷孢酵母有性孢子卵孢子2n近圆形1至几内厚壁,休眠德氏腐霉接合孢子2n近圆形1内*厚壁,休眠,大,深色根霉,毛霉子囊孢子n多样一般8内长在各种子囊内脉孢菌,红曲霉担孢子n近圆形一般4外长在特有的担子上蘑菇,香菇3.什么是锁状联合?其生理意义如何?试图示其过程。P64答:锁状联合即形成状突起而连合两个细胞的方式不断使双核细胞分裂,从而使菌丝尖端向前延伸(图略)第三章:病毒和亚病毒因子名词解释:1、病毒粒:指的是成熟的、结构完整的和有感染性的单个病毒。2、包膜:位于核壳体最外围的一层脂质膜,具典型的单
14、位膜结构。4、包含体:表达外源基因的宿主细胞5、噬菌斑:由于噬菌体的作用而使布满细菌细胞的菌苔上,出现肉眼可见的一个个透亮的小圆斑。6、烈性噬菌体:噬菌体在短时间内能连续完成吸附侵入增殖(复制 与生物合成)成熟(装配)裂解(释放)五个阶段而实现其繁殖的噬菌体,称为烈性噬菌体。7、裂解性周期:经20min后可释放约100个子代 入噬菌体的周期。9、噬菌斑形成单位:若将噬菌体按一定倍数稀释,通过噬斑计数,可测知一定体积内的噬斑形成单位数目,即噬菌体的数量。10、一步生长曲线:定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线11、裂解量:平均每个宿主细胞裂解后产生的子代噬菌体数。12、溶源性:当温和噬菌体侵入宿
15、主细胞后,DNA整合到宿主基因组上, 随着宿主 DNA 复制而复制,但不合成蛋白质,宿主细胞不裂解,继续进行正常的分裂现象。13、前噬菌体:整合在细菌基因组中的噬菌体基因组。14、拟病毒:拟病毒又称类类病毒或病毒的病毒,是指包含在“真病毒”的颗粒中的小的环状RNA分子,是有缺陷的类病毒。15、朊病毒:又称蛋白侵染子,是一类不含核酸的传染性蛋白质分子。问答题:1、 什么是烈性噬菌体?试简述其裂解性增殖周期。噬菌体在短时间内能连续完成吸附侵入增殖(复制 与生物合成)成熟(装配)裂解(释放)五个阶段而实现其繁殖的噬菌体,称为烈性噬菌体。裂解性生活史:尾丝与宿主细胞特异性吸附;病毒核酸侵入宿主细胞内;
16、病毒核酸和蛋白质在宿主细胞内的复制和合成;病毒核酸和蛋白质装配;大量子代噬菌体裂解释放到宿主细胞外。2、什么是一步生长曲线?它可分哪几个期?各期又有何特点?(课件)用高倍稀释或抗血清办法来中和未吸附病毒,使病毒感染数降低后,达到适量的病毒悬液,然后感染标准培养条件下的高浓度的细胞溶液,在不同时间段采样,测定溶液感染效价,以时间为X轴,效价为Y轴,得到曲线,称为一步生长曲线。(作业)定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线,称为一步生长曲线。它包括潜伏期:细胞内已经开始装配噬菌体粒子并可用电镜观察到;裂解期:宿主细胞迅速裂解溶液中噬菌体粒子急剧增多;平稳期:感染后的宿主细胞已全部裂解,溶液中的噬菌体
17、效价达到最高点。3、什么是溶源菌?它有何特点?如何检出溶源菌?溶源菌即溶源性细菌,是含有温和噬菌体 DNA的宿主细菌。溶源性细菌的特性:(1)自发裂解:在没有任何外来噬菌体感染的情况下,极少数溶源细胞中的原噬菌体偶尔也可恢复活动,进行大量的复制成为营养噬菌体核酸,并接着成熟为噬菌体粒子,引起宿主细胞裂解。(2)诱发裂解:理化因子如紫外线、丝裂霉素 C 等处理溶源性细菌能导致原噬菌体活化(3)免疫性:溶源性细菌对其本身产生的噬菌体或外来的同源噬菌体不敏感。(4)复愈性:溶源性细胞有时消失了其中的原噬菌体,变成非溶源性细胞,(5)溶源转变 检验是否为溶源菌的方法,是将少量溶源菌与大量的敏感性指示菌
18、相混合,然后与琼脂培养基混匀后倒入一个平板,经培养后溶源菌就一一长成菌落。由于溶源菌在细胞分裂过程中有极少数个体会引起自发裂解,其释放的噬菌体可不断侵染溶源菌菌落周围的指示菌菌苔,于是就形成了一个个中央有溶源菌的小菌落,四周有透明圈围着的这种独特噬菌斑。补充:1、 病毒。P67特点:个体极小。大多数直径小于150纳米。专性寄生。没有细胞结构,只有一种核酸类型,化学组成和繁殖方式都较简单。没有或缺乏完整的酶和能量合成系统,也没有核糖体。在寄主细胞内的病毒对各种化学药剂和抗菌素不敏感(对干扰素敏感)。经提纯的病毒结晶能保持侵染力大小:可以通过细菌过滤器较大的病毒直径为300-450nm,较小的病毒
19、直径仅为18-22nm 病毒:细菌:真菌1:10:100病毒的形态和大小必须借助电子显微镜。2.病毒粒的对称体制。P68螺旋对称:烟草花叶病毒 二十面体对称:腺病毒 复合对称:T偶数噬菌体第四章 微生物的营养和培养基名词解释:1、 PTS系统:由热稳载体蛋白(Hpr)、酶1、酶2这三部分组成,用于运送各种糖类、核苷酸、丁酸、和腺嘌呤等物质的系统。2、 生长因子:一类调节微生物正常代谢所必须的、但不能从简单的碳、氮源自行合成的所需极微量的有机物。3、 单纯扩散:又称被动运送,指营养物质依靠疏水性双分子层的细胞膜内外物质浓度差,不需要载体蛋白参与下,顺浓度梯度运输,不消耗代谢能,无特异性的被动物质
20、运输方式。4、 促进扩散:借助特异性载体蛋白,在消耗能量的情况下,将营养物质从高浓度向低浓度梯度运输的特异性物质运输方式。5、 主动扩散:指需要消耗能量并且需借助细胞膜上特异性载体蛋白的构象变化,将营养物质从膜外的低浓度溶质运输到高浓度的运送方式。6、 基因移位:指被运输的物质在膜特异性载体蛋白参与和消耗能量的条件下,进行化学修饰(定向磷酸化),并以被修饰的形式进入细胞的一种物质运送方式。7、 培养基:是人工配制的,适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。8、 选择性培养基:指根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基。9、 鉴别性培养基:是在培养基中加入某种特
21、殊试剂或化学药品,培养后会发生某种变化,从而区别不同类型的微生物。9.伊红美蓝乳糖培养基(EMB):即EMB培养基,是为了观察某种糖被分解后是否产生酸的一种培养基。问答题:1、 试以能源为主、碳源为辅对微生物的营养方式进行分类,并举例说明之。 有机物:化能异养微生物(绝大多数原核生物,全部真菌和原生动物) 化学物质(化能营养型)能源 无机物:化能自养微生物(硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌、硫磺细菌)光能自养微生物(紫硫细菌、蓝细菌、绿硫细菌、藻类) 辐射能(光能营养性) 光能异养微生物(红螺菌科的细菌)2、 什么是自养微生物?它有几种类型?试举例说明。答:自养微生物是能以CO2为主要或唯一
22、碳源。自养微生物一般分为光能自养型(有光和色素能进行光合作用)例如:蓝细菌 和 化能自养型(利用化学能,将二氧化碳等无机物合成自身需要的有机物)例如:硝化细菌。3、 试述通过基因移位运送营养物质的机制。其运送机制只要靠磷酸转移酶系统酶(PTS)即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸转移酶系统进行。此系统由24种蛋白质组成,运送某一具体糖至少需要4种蛋白质参与。其特点是每输入一个葡萄糖分子,就要消耗一个ATP的能量。具体运送分为两步进行:(1)热稳定性载体蛋白(heat stable carrier protein ,HPr) 的激活:酸烯醇式丙酮酸的高能磷酸基团通过酶I激活HPr(2)糖磷酸化后运入膜内
23、:糖分子与膜上底物特异性酶IIc结合,接着被由逐级传递来的磷酸基团激活,最后通过IIc送到细胞质中。补充:1、 微生物的六类营养要素及其功能。P87碳源:能满足微生物生长繁殖所需碳元素。氮源:提供微生物生长繁殖所需氮元素。能源:能为微生物生命活动提供最初能量来源。生长因子:调节微生物正常代谢所必需无机盐:为微生物提供除碳、氮源以外的营养物质水:维持各种生物大分子结构的稳定性,良好的溶剂,参与化学反应2、 营养物质进入细胞的方式。P92a) 单纯扩散(不需能量,被动)b) 促进扩散(不需能量,被动)c) 主动运送(需能量,主动)d) 基团移位(需能量,主动)主动运送、基团移位在营养物质的运输中占
24、主导地位。本章第三节要求掌握,多看看。第五章 微生物的新陈代谢名词解释:1. ED途径:又称糖酵解途径或己糖二磷酸途径。是多种微生物所具有的代谢途径。2. 呼吸:是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能方式,其特点是底物按常规方式脱氢后,脱下的氢(常以还原力H形式存在)经完整的呼吸链又称电子传递链传递,最终被外源分子氧接受,产生了水并释放出ATP形式的能量的生物氧化过程。3. 发酵:广义指任何利用好氧性或厌氧性微生物来生产有用代谢产物或食品、饮料的一类生产方式。狭义:在无氧等外源氢受体的条件下,底物脱氢后产生的还原力未经呼吸链传递而直接交给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
25、氧化反应。4. 同型酒精发酵:酿酒酵母能够通过EMP途径进行同型酒精发酵,即由EMP途径代谢产生的丙酮酸经过脱羧放出CO2,同时生成乙醛,乙醛接受糖酵解过程中释放的NADH+H+被还原成乙醇异型酒精发酵:一些细菌能够通过HMP途径进行异型乳酸发酵产生乳酸、乙醇和CO2等。5. Stickland反应、某些专性厌氧细菌如梭状芽孢杆菌在厌氧条件下生长时,以一种氨基酸作为氢的供体,进行氧化脱氨,另一种氨基酸作氢的受体,进行还原脱氨,两者偶联进行氧化还原脱氨。这其中有ATP生成。6. 紫膜:为嗜盐性细菌在厌氧条件下和明亮处生长时于细胞膜上形成的斑状紫色膜。7. 两用代谢途径:凡在分解代谢和合成代谢中均
26、具有的功能的代谢途径。代谢物回补顺序 不同微生物在不同碳源下,代谢回补顺序不同,与EMP途径和TCA循环的补偿途径很多,但是他们都围绕EMP中的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和TCA中的草酰乙酸(OA)这两种关键性中间代谢产物来进行。8、固氮酶:一种能够将分子氮还原成氨的酶。9.Calvin 循环:又称核酮糖二磷酸途径、还原性戊糖磷酸途径,C3 cycle 。在一切光能自养生物,此反应不需要光,可以在暗处进行,也称暗反应。绿色植物广泛存在。存在的微生物种类8. 转肽作用:P143(了解):将亚单位末端的D-Ala-D-Ala拆开,第四个氨基酸(D-Ala) 的游离氨基与另一亚单位的五甘氨酸的游离羧
27、基形成肽键而形成甘氨酸五肽桥的交联形式,另一个D-Ala释放。 问答题:1. 什么是乙醛酸循环?试述它在微生物生命活动中的重要生理功能。乙醛酸循环:在异柠檬酸裂解酶的催化下,异柠檬酸被直接分解为乙醛酸,乙醛酸又在乙酰辅酶A参与下,由苹果酸合成酶催化生成苹果酸,苹果酸再脱氢生成草酰乙酸的过程。它是TCA循环的一条回补途径,可使TCA循环不仅仅具有高效产能功能,而且还兼有可为许多重要生物合成反应提供有关中间代谢物的功能。2. 试列表说明固氮酶两个组分的特点。比较项目固二氮酶(组分)固二氮酶还原酶(组分)铁分子有有钼分子有无活性中心铁钼辅因子电子活化中心功能络合、活化和还原N2传递电子到组分上对O2
28、敏感性较敏感极敏感3、使用简图(不用分子式)描绘肽聚糖合成的3个阶段,并指出其中有哪些代谢抑制剂及其作用部位。简图在P141图5-42抑制因子 抑制部位环丝氨酸 细胞质中Park核苷酸过程中合成D-丙胺酰-D-丙氨酸两步反应万古霉素 细胞膜上由太聚糖类脂到磷酸类脂的过程杆菌肽 细胞膜上由二磷酸类脂脱Pi生成一磷酸类脂的过程青霉素 细胞膜外转肽酶的转肽作用过程30、青霉素、环丝氨酸、万古霉素、杆菌肽为何只能抑制代谢旺盛的细菌?其抑制机制如何?原因:青霉素抑制肽聚糖的合成过程,形成破裂的细胞壁,代谢旺盛的细菌才存在肽聚糖的合成,因此此时有青霉素作用时细胞易死亡。作用机制:青霉素破坏肽聚糖合成过程中
29、肽尾与胎桥间的转肽作用。补充:1. 底物脱氢的四条途径。P107 EMP途径(Embden-Meyerhof-Parnas pathway) 又称糖酵解途径(glycolysis)、己糖二磷酸途径(hexose diphoshate pathway) HMP途径(hexose monophosphate pathway ) 又称己糖一磷酸途径、己糖一磷酸支路、戊糖磷酸途径(pentose phosphate pathway)、磷酸葡萄糖酸途径(phosphate gluconate pathway )、WD途径(Warburg-Dickens pathway)。 ED途径(Entner-Dou
30、doroff pathway) 又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸(KDPG)途径 TCA循环(Tricarboxylic acid cycle) 即三羧酸循环,又称Krebs循环或柠檬酸循环(citric acid cycle)2. 递氢和受氢。P114根据递氢特点(氢受体的性质不同)把生物氧化分为呼吸、无氧呼吸和发酵。3. 无氧呼吸类型:(1)无机盐呼吸:硝酸盐呼吸,硫酸盐呼吸,硫呼吸,铁呼吸,碳酸盐呼吸(2)有机物呼吸:延胡索酸呼吸。4. 发酵。P117按产物分的发酵类型 根据葡萄糖无氧发酵产物可以分为5类:乙醇发酵、乳酸发酵、丁酸型发酵、丙酸型发酵和混合酸发酵同型酒精发酵:酵母在无
31、氧条件下,通过EMP途径,即葡萄糖 丙酮酸 乙醛 乙醇的过程,称型发酵,又称同型酒精发酵(Saccharomyces cerevisiae 酿酒酵母 )细菌酒精发酵:细菌通过ED途径进行,即葡萄糖 丙酮酸 乙醛 乙醇的过程,产生2分子乙醇,称细菌(同型)酒精发酵。5. 底物水平磷酸化。P1236. 自身微生物产ATP的三种方式。P1247. 代谢物回补顺序。P131 代谢物回补顺序:补救途径 、添补反应 、代谢物补偿途径能补充两用代谢途径中因合成而消耗的中间产物的那些反应。 不同微生物在不同碳源下,代谢回补顺序不同,与EMP途径和TCA循环的补偿途径很多,但是他们都围绕EMP中的磷酸烯醇式丙酮
32、酸(PEP)和TCA中的草酰乙酸(OA)这两种关键性中间代谢产物来进行。8. 自养微生物的CO2固定途径。P133自养微生物在生物氧化(氧化磷酸化、发酵、光合磷酸化)中获取的能量主要用来固定CO2。 固定途径有4条:1. Calvin 循环2. 厌氧乙酰-CoA途径3. 逆向TCA途径4. 羟基丙酸途径9. 生物固氮的六要素。P138a) ATP的供应:NN存在3个共价键,极其稳定。把N2还原为2NH3需要消耗大量 b) 的ATP(N2:ATP=1:1824)。c) 还原力H 及其传递载体i. N2:H=1:8,大量还原力H 必须以NADP(H)H形式提供。ii. 氢供体:H2、丙酮酸、甲酸、
33、异柠檬酸等。iii. 电子载体:铁氧还蛋白(Fd)或黄素氧还蛋白(Fld)。d) 还原底物 N2:NH3存在时会抑制固氮作用e) 镁离子f) 严格的厌氧微环境g) 固氮酶(Nitrogenase)10. 肽聚糖的生物合成。P1411、 在细胞质中的合成UDP-胞壁酸五肽(Park核苷酸)A、由葡萄糖合成N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸:UDP是第一个载体 B、由N-乙酰胞壁酸合成Park核苷酸:以尿嘧啶二磷酸(UDP)作为糖载体 ,逐步加上氨基酸生成“park” 核氨酸-UDP-NAM-五肽,顺序为L-Ala, L-Ala,L-Lys,D-Ala,D-Ala ,其中D-Val-D-Val为环丝氨
34、酸(恶唑霉素)阻断。2、 细胞膜中“Park”核苷酸合成肽聚糖单体 载体:类脂载体细菌萜醇是一种含有C55类异戊二烯醇(含11个异戊二烯单位)物质,与N-乙酰胞壁酸分子连接,接上肽桥,使糖中间产物出现强的疏水性,将肽聚糖单体转移到细胞膜外的细胞壁的生长点。类脂载体还参与胞外多糖、脂多糖的合成(磷壁酸、纤维素、几丁质、甘露聚糖等) UDP-NAM-五肽转至膜上,与脂质载体(细菌萜醇:C55类异戊二烯醇)结合,释放出NAM-五肽焦磷脂,在膜内侧与UDP-NAG (NAG: N-乙酰葡萄糖胺)结合,构成肽聚糖单体(双糖亚单位)。并在第三位的Lys 上接上5甘氨酸。 细菌萜醇是第二个载体。 3、在细胞
35、膜外的合成A 肽聚糖单体(亚单位)转移至细胞壁的长点上,万古霉素、杆菌肽抑制转移。 糖肽类抗生素7肽的第1、2、3、6位酰胺键的氨基部位,第4位酰胺键的羰基部位分别与细菌细胞壁肽聚糖末端D-Ala-D-Ala的相反电荷部位结合而形成氢键,通过抑制细菌细胞壁生物合成的转糖基作用(肽聚糖的延伸) 和转肽作用(交联)而阻遏细胞壁的合成,最终导致细菌死亡。B 多糖链的伸长(横向连接)和相邻多糖链相联(纵向连接): 肽糖单体+引物(68肽糖单位)多糖链横向延伸1双糖单位。 肽聚糖单体与引物(个肽聚糖单体)相连, 即转糖基化作用(),形成-1,4 糖苷键。 通过转肽酶作用( transpeptidatio
36、n),将亚单位末端的D-Ala-D-Ala拆开,第四个氨基酸(D-Ala) 的游离氨基与另一亚单位的五甘氨酸的游离羧基形成肽键而形成甘氨酸五肽桥的交联形式,另一个D-Ala释放。 第六章:微生物的生长及其控制名词解释:1.平板菌落计数法:是依据活菌在固体培养基中(内)形成菌落的原理而设计的一种活菌计数方法。1522Cfu(菌落形成单位):把稀释好的一定量菌样通过浇注或涂布的方法,让微生物单细胞一一分散在琼脂平板上(内),待培养后,每一个活细胞形成一个单菌落。1523同步生长:利用同步培养的手段使细胞群体中个体处于分裂步骤一致的生长状态称为同步生长。1534生长曲线:定量描述举行液体培养基中微生
37、物群体生长规律的实验曲线5生长速率常数:微生物每小时分裂的次数 1536代时:细胞每分裂一次所需的时间,又叫世代时间、曾代时间。7.连续培养:指向培养容器中连续流加新鲜培养液,使微生物的液体培养物长期维持稳定、高速生长状态的一种溢流培养技术,故又称开放培养。1578.单(分)批培:又称密闭培养,指微生物在一定容积的培养基中,经过培养一段时间后,最后一次性地收获培养物的培养方式。9.灭菌:采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施,称为灭菌。10.消毒:就是消除毒害,是一种采用较温和的理化因素,仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动植物有害的病原菌或非目标微生物,而
38、对被消毒的对象基本无害的措施。17211.加压蒸汽灭菌法:12.热死温度:指的是一定时间内(10min)杀死某微生物(水悬浮液群体)所需要的最低温度。13梅拉特反应:在高温作用下,溶液中氨基化合物(氨基酸、肽、蛋白质等)中的游离氨基与羰基化合物(糖 类)中的羰基相互反应而产生深褐色产物的复杂反应。问答题:1.平板菌落计数法有何优缺点?试对浇注平板法和涂布平板法作一比较。P1522. 延滞期有何特点?如何缩短延滞期?答:特点:a.生长速率常数为零;b.细胞形态变大或增大;c.细胞内RNA尤其是rRNA含量增高,原生质呈嗜碱性。d.合成代谢活跃;e.对外界不良条件的反应敏感。 缩短延滞期:a. 以
39、对数期的菌体作种子菌 ;b. 适当增大接种量 :一般采用3%8%的接种量,根据生产上的具体情况而定,最高不超过1/10。c. 培养基的成分:种子培养基尽量接近发酵培养基 。3. 指数期有何特点?处于此期的微生物有何应用? 答:特点:1.第一生长速率常数最大、代时最短 2. 细胞进行平衡成长,故菌体个部分的成分十分均匀 3. 酶系活跃,代谢旺盛 是用作代谢、生理等研究的良好材料,是增殖噬菌体的最适宿主,也是发酵工业中用作种子的最佳材料。4. 稳定期为何会到来?有何特点? 答:形成原因:a.营养物尤其是生长限制因子的耗尽;b.营养物的比例失调;c.酸、醇、毒素等有害代谢产物的积累;d.PH、氧化还
40、原电势等物理化化条件的变化。 特点:a.生长速率常数为零;b.菌体产量达到最高;c.活菌数相对稳定;d.细胞开始积累糖原、异染颗粒等内含物;e.芽孢在这个时期形成;f.有些微生物在此时形成次生代谢产物。5. 什么是高密度培养,如何实现好氧菌的高密度培养?答:是指微生物在液体培养中细胞群体密度超过常规培养10倍以上的生长状态或培养技术。方法主要有:1选取最佳培养基成分和各成分含量2适时补料3提高溶解氧的浓度4防止有害代谢产物的生成 5.保持适当的pH。6. 利用加压蒸气对培养基进行灭菌时,常带来哪些不利影响?如何避免?答:在加压蒸汽灭菌的同时,高温,尤其是长时间的高温除对培养基中的淀粉成分有促进
41、糊化和分解等有利影响外,一般会对培养基的成分带来很多不利影响:形成沉淀物、破坏营养,提高色泽、改变培养基的pH、降低培养基浓度。避免方法:1、采用特殊加热灭菌法2、过滤除菌法3、其他方法 176页7. .影响加压蒸汽灭菌的主要因素有哪些?在实践中应如何正确对待?灭菌物体含菌量:含菌量越高需要灭菌的时间越长灭菌锅内空气排出程度:锅内空气要全部排尽灭菌对象pH:pH6.0易死亡;pH在6.0-8.0之间不易死亡灭菌对象的体积:大容积培养基灭菌时必须延长灭菌时间加热与散热速度:会影响培养基成分的破坏程度,应适当控制。补充:1.微生物的生长规律。P1532.灭菌。P172第七章:微生物的遗传变异和育种
42、名词解释:1. 饰变:指外表的修饰性改变,意即一种不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、翻译水平上的表型变化。2. 附加体:3. F质粒:决定E.coli 性别并有转移能力的质粒4. Col质粒:又称大肠杆菌素质粒或产大肠杆菌素因子,是可编码一种对大肠杆菌素免疫的蛋白的质粒1975. 细菌素:是许多细菌产生的抑制或杀死其它近缘细菌或同种不同菌株的代谢产物,它是由质料编码的蛋白质,且不像抗生素那样具有很广的杀菌谱,所以称为细菌素。1976. 大肠杆菌素:是一类由大肠杆菌某些菌株所产生的细菌素,具有通过抑制复制、转录、转译或能量代谢等方式而专一的杀死它种肠道菌或同种其他菌株的能力。大肠杆菌素是由C
43、ol质粒编码。7营养缺陷型:野生型菌株经诱变剂处理后,由于发生了丧失某酶合成能力的突变,因而只能在加有该酶合成产物的培养基中才能生长的突变菌株。8. 艾姆斯试验:是一种利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂的简便方法。9. 琼脂块培养法:P21210. 基本培养基:仅能满足某种微生物的野生型菌株生长所需要的最低成分的组合培养基。11完全培养基:可满足某微生物一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基。12补充培养基:凡只能满足相应的营养缺陷型突变株生长需要的组合或半组合培养基,符号为A或B。13. 原氧型:营养缺陷型突变菌株经回复突变或重组后产生的菌株,其营养要求
44、在表型上与野生型相同14. 生长谱法:指在混有供试菌的平板表面点加微量营养物,观察营养物的周围有否长菌来确定该供试菌的营养要求的一种快速、直观的方法。15. 转化:受体菌直接吸收供体菌的DNA片段而获得后者部分遗传性状的现象,称为转化或转化作用。16.转化因子:17. 转导:通过缺陷噬菌体为媒介,把供体细胞的小片段DNA携带到受体细胞中,通过交换与整合,使后者获得前者部分遗传性状的现象,称为转导18. 普遍转导:通过极少数完整缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小片段DNA进行“误包”,而将其遗传性状传递给受体菌的现象,称为普遍转导。19.完全转导:噬菌体病毒外壳把完全不含自身DNA的供体DNA“误
45、包”成完全缺陷型噬菌体。当其感染寄主后,寄主细胞不能被溶源化,不显示其对噬菌体的免疫性,以及发生溶菌裂解和产生正常的噬菌体后代。P21920:流产转导:经转导噬菌体的媒介而获得了供体菌DNA片段的受体菌,如果这段外源DNA在其内既不进行交换、整合和复制,也不迅速消失,而仅表现稳定的转录、翻译和性状表达,这一现象就称流产转导。21.局限转导:指通过部分缺陷的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因携带到受体菌中,并与后者的基因组整合、重组,形成局限转导子的现象。问答题:1. 抗生素法和菌丝过滤法为何能“浓缩”营养缺陷型菌株? 抗生素法:抗生素(青霉素)能抑制细菌细胞壁的生物合成,可杀死能正常生长繁殖的野生型细菌但无法杀死处于休止状态的营养缺陷型细菌。菌丝过滤法:适用丝状真菌和放线菌。其原理是在基本培养基中,野生型菌株的孢子能萌发成菌丝,而营养缺陷型的孢子则不能。将诱变剂处理后的孢子放在基本培养基上培养后,过滤,重复数遍,可去除野生型菌株。2. 什么叫准性生殖?试以荨麻青霉为例,说明利用准性生殖进行半知菌类真菌杂交育种的一般操
限制150内