微生物学复习重点.pdf
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1、微生物学复习重点微生物学复习重点第一章第一章21 世纪的微生物学特点(发展趋势发展趋势)1、成为以应用为主的学科,前沿基础学科2、逐步进入分子生物学水平3、微生物已成为新兴生物工程中的主角法国,巴斯德巴斯德 1822-1895 微生物学之父贡献:1、彻底否定了自然发生说。2、证实发酵是由微生物引起的。3、创立了免疫学原理和预防接种方法。4、医学上发现了引起人畜病毒的病原体。5、巴斯德消毒法的建立和家蚕软化病的解决。德国细菌学家 柯赫柯赫(1843-1910)贡献:1、确证了炭疽病,结核病和霍乱病的病原体。2、建立了分离纯化微生物的实验技术。3、建立了柯赫法则。微生物与人类的关系微生物与人类的关
2、系有益方面:有益方面:(1)工业上用微生物酿酒,生产酶制剂和有机酸等。(2)医学用微生物生产抗生素、疫苗等。(3)农业上用微生物杀虫、抗病、固N、作饲料添加剂等。(4)利用微生物进行沼气发酵、生产食用菌等。有害方面有害方面:(1)引起人畜疾病。(2)引起植物病害。(3)引起食物腐败和多种物质的变质。第二章第二章原生质体原生质体:是指在人为条件下,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着的圆球状渗透敏感细胞支原体支原体:是在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。荚膜:荚膜:某些细菌在一定的营养条件下向细胞外分泌的一层粘性物质,一般厚
3、 200nm,其中 90%为水分,其它为多糖、多肽、多糖蛋白质复合体。芽孢芽孢:某些细菌在生长后期,细胞内部可以形成一个圆形、椭圆或圆柱形高度折光的内生孢子称为芽孢(Endospore)。芽孢是抵御外界不良环境的一个休眠体。古菌古菌:独立于真细菌和真核生物之外的生命的第三种形式。在分类地位上与真细菌和真核生物并列为三域(Domain),并且在进化谱系上更接近真核生物。在细胞构造上与真细菌较为接近,同属原核生物。真核微生物:真核微生物:凡是细胞核具有核膜、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细胞器的微小生物,都称为真核微生物。第 1 页 共 12 页原核微生物原核微生物(细菌、放
4、线菌细菌、放线菌、古细菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝细菌)蓝细菌)的主要特征:1、无细胞核,只有裸露 DNA 核区的原始单细胞生物。2、无细胞器;3、核糖体为70S;革兰氏染色的原理革兰氏染色的原理从细胞壁细胞壁的化学组成已知,革兰氏阴性细菌革兰氏阴性细菌细胞壁中脂类物质含量较高脂类物质含量较高,肽聚糖含量较低,肽聚糖含量较低,因而乙醇处理后,溶解了脂类,增加了通透性,结晶紫和碘复合物易被乙醇提出,于是革兰氏阴性细菌细胞被脱色。呈浅红色呈浅红色革兰氏阳性细菌革兰氏阳性细菌由于细胞壁肽聚糖含量肽聚糖含量高,脂类含量低脂类含量低,乙醇处理中被脱水引起细胞壁肽聚糖层中孔径变小,通透性降低,结晶紫
5、一碘复合物被保留在细胞内,细胞不被脱色。呈蓝紫色呈蓝紫色放线菌概述放线菌概述:呈菌丝状生长,以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。细胞结构与细菌相似:细胞结构与细菌相似:原核、单细胞,无完整的细胞核。生长形态与霉菌相似:生长形态与霉菌相似:菌丝、菌落呈放射状。绝大多数抗生素都是由放线菌产生的。绝大多数对人类有益,少数为致病菌。大多数腐生,少数寄生,土壤中极多。放线菌的形态结构放线菌的形态结构:.单细胞,无完整细胞核,为G+(阳性)。.菌丝宽约 0.2-1m(与细菌相似),分化为营养菌丝和气生菌丝。.气生菌丝发育到一定阶段,形成孢子丝,产生孢子。第三章第三章真酵母真酵母:既具无性繁殖,又具有性繁殖,
6、称为真酵母假酵母假酵母:仅具有无性繁殖,尚未发现有性繁殖阶段,称为假酵母。菌物(包括酵母菌和霉菌)与人类的关系菌物(包括酵母菌和霉菌)与人类的关系 PS:PS:百度的百度的有利的一面:有利的一面:1、食用、入药;2、其发酵作用可用于酿造酒、醋、酱油、腐乳和生产面包、馒头;3、广泛应用与化学工业;4、分解动植物残体,参与物质循环。有害的一面有害的一面:1、引起食物的霉烂;2、导致人类的某些疾病,中毒等。第四章第四章第 2 页 共 12 页类病毒类病毒:是目前已知最小的可传染的致病因子,只含有裸露的小分子量RNA。朊病毒朊病毒:1982 年普什纳(Prusiner)证明引起羊搔痒病的病原是一种分子
7、量为27KD 的蛋白质,他称之为蛋白侵染子(Prion)或朊病毒,是一类不含核酸的传染性蛋白质分子。噬菌体噬菌体:是病毒中的一种,一般把侵染细菌、放线菌的病毒叫噬菌体。病毒粒子病毒粒子成熟的(结构完整)、具有侵染力的单个病毒,又称病毒颗粒。烈性噬菌体:烈性噬菌体:指感染宿主细胞后,能够使宿主细胞裂解的噬菌体。温和噬菌体温和噬菌体(或溶源性噬菌体):噬菌体感染细胞后,将其核酸整合到宿主的核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。噬菌斑噬菌斑:噬菌体感染敏感宿主细菌以后在含受体菌的涂布平板上形成的肉眼可见的透明圈。噬菌体效价:噬菌体效价:
8、指每毫升试样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数。测定效价的常用方法为双层平板法。烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段:即吸附、侵入、增殖吸附、侵入、增殖、装配和释放、装配和释放。吸附吸附:噬菌体和宿主细胞上的特异性吸附部位进行特异性结合,噬菌体以尾丝牢固吸附在受体上后,靠刺突“钉”在细胞表面上。侵入侵入:核酸注入细胞的过程。噬菌体尾部所含酶类物质可使细胞壁产生一些小孔,然后尾鞘收缩,尾髓刺入细胞壁,并将核酸注入细胞内,蛋白质外壳留在细胞外复制复制:包括核酸的复制和蛋白质合成。噬菌体核酸进入宿主细胞后,会控制宿主细胞的合成系统,然后以噬菌体核酸中的指令合成噬菌体所需的核酸和蛋白质。4 4 装配:装
9、配:DNA 分子的缩合通过衣壳包裹DNA 而形成头部尾丝及尾部的其它部件独立装配完成头部与尾部相结合最后装上尾丝,至此,一个个成熟的形状、大小相同的噬菌体装配完成。释放释放:两种方式:1、2、3、裂解:多以裂解细胞的方式释放。分泌:噬菌体穿出细胞,细胞并不裂解。一个噬菌体通过上述五个过程能合成101000 个噬菌体。第五章第五章选择性培养基选择性培养基:一类根据某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,具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能,广泛用于菌种筛选等领域。第 3 页 共 12 页发酵发酵:广义的“发酵”是指利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式;狭义的“发
10、酵”是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物,同时释放能量并产生各种不同代谢产物的过程生长因子生长因子:是微生物本身不能自行合成,但对生命活动又不可缺少的、微量的特殊有机营养物。营养类型:营养类型:1、光能自养型(光能自养型(光能无机营养型)光合细菌反应需要光照和厌氧条件,主要存在于富含硫化物的淤泥和江河湖泊的次表层水域中2、光能异养型、光能异养型(光能有机营养型)利用光能并以有机化合物作为唯一或主要碳源进行生长的一类微生物基本特点:a.光合色素,光合作用 b.供氢体:简单的有机物(如有机酸、异丙醇),还原CO2 成有机物形成细胞物质3、化能自养型化能自养型
11、(化能无机营养型)利用无机化合物氧化时释放的能量作为能源,利用 CO2 或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长的一类微生物。基本特点:a.能源:无机物氧化 b.供氢体:无机物,还原CO2典型实例:硫化细菌、硝化细菌、产甲烷菌、铁细菌(H2S,NO2,H2,Fe2+),这一类细菌广泛分布在土壤与水域环境中,在物质转换过程中起重要作用。4.化能异养型微生物化能异养型微生物多数微生物属于化能异养型,其生长所需要能量和碳源通常来自同一种有机物。根据化能异养型微生物利用有机物的特性,又可以将其分为下列两种类型:腐生型微生物:利用无生命活性的有机物作为生长的碳源。寄生型微生物:寄生在生活的细胞内,从寄生体内获
12、得生长所需要的营养物质。培养基培养基:是人工配制的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养物质。1、适合不同微生物的营养特点(1)从营养型的角度看养自微生物合成能力强简单的无机物异养微生物合成能力弱至少提供一种有机物第 4 页 共 12 页(2)从类群的角度看细菌放线菌-生理特点不同-营养要求不同霉菌二、培养基的类型培养基的类型1、按照培养基成分:按照培养基成分:b.天然培养基:以动植物组织或微生物浸出液为原料配制的培养基。2、按照培养用途:按照培养用途:a.基本培养基:将多种微生物都需要的营养物质配而成培养基b.富集培养基(增殖培养基):为分离某种微生物配制出的适合它生长而不利于其它微生物生长
13、的培养基。c.鉴别培养基:根据微生物的代谢特点,通过指示剂的呈色反应,用以鉴别不同微生物的培养基。(伊红-甲基蓝培养基鉴别大肠杆菌(菌落小,绿色光泽)和产气肠杆菌(菌落大,灰棕色)品中是否存在大肠杆菌等细菌:如果有大肠杆菌,其代谢产物就在培养基中加入伊红和美蓝,可以用来鉴别饮用水和乳制与伊红和美蓝结合,使菌落呈深紫色,并带有金属光泽。3、按照培养基的物理性状按照培养基的物理性状a.固体培养基在液体培养基中加入凝固剂使呈固体状态,称为固体培养基。(琼脂1.5-2%)b.液体培养基未加凝固剂呈液态的培养基称为液体培养基。c.半固体培养基在液体培养基中加入少量琼脂(0.2-0.5%)培养基的灭菌培养
14、基的灭菌高压蒸气灭菌:高压蒸气灭菌:一般培养基:1.05 Kg/cm2,121,15-30 min含糖培养基:0.56 Kg/cm2,112.6,15-30 min过滤除菌过滤除菌,分别灭菌,间歇灭菌的应用。第 5 页 共 12 页器皿的灭菌器皿的灭菌:干热空气:160,2 h。无菌室的消毒:无菌室的消毒:紫外光紫外光化学药物熏蒸化学药物熏蒸(苯酚;高锰酸钾+甲醛)1 1、单纯扩散、单纯扩散被输送的物质,靠细胞内外浓度差为推动力,以扩散的形式从高高浓度区向低低浓度区。特点:1.非特异性;2.不需要载体;3.不需消耗能量;4.顺逆浓度梯度进行;5.速度很慢;6.可运送的养料有限(水或溶于水的气体
15、及小极性分子,如 尿素、甘油、乙醇等)。2.2.促进扩散促进扩散营养物通过与细胞膜上载体蛋白carrier protein(也称作透过酶 permease)的可逆性结合来加快其传递速度。特点:营养物质本身在分子结构上也不会发生变化;不消耗代谢能量,故不能进行逆浓度运输;运输的速率由胞内外该物质的浓度差决定;需要细胞膜上的载体蛋白(透过酶)参与物质运输;被运输的物质与载体蛋白有高度的特异性;养料浓度过高时,与载体蛋白出现饱和效应。3.主动运输主动运输需要消耗能量,通过膜上的载体蛋白逆浓度梯度吸收营养物质的过程。特点:1.消耗能量;2.能逆浓度梯度吸收;3.具有被运输的物质和载体蛋白对应的专一性;
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