微生物

第一章1什么是微生物？主要特点微生物的指需借助显微镜才能观察到的一群微小生物的总称，它是一大群种类各异独立的生物体。特点：（1）微生物的体积微小，比表面积大（2）繁殖快，个体长不大（3）种类繁多，分类广布（4）适应性强，易变异（5）观察和研究的手段特殊2比较古菌、细菌和真核生物的异同点？尽管古生菌在菌体大小、结构及基因组结构方面与细菌相似。但其在遗传信息传递和可能标志系统发育的信息物质方面(如基因转录和翻译系统)却更类似于真核生物。因而目前普遍认为古生菌是细菌的形式，真核生物的内涵。古生菌细胞具有独特的细胞结构，其细胞壁的组成、结构，细胞膜类脂组分，核糖体的RNA碱基顺序以及生活环境等都与其他生物有很大区别。三个生命域中惟有细菌域具有胞壁质(肽聚糖)，其他两个域中都未发现胞壁质；古生菌域中胞壁质的缺乏和多种类型细胞壁和细胞外膜多聚体的存在，成为两个原核生物域之间最早的生物化学区分指标之一。3何为纯培养？为什么说它对微生物学的发展至关重要？纯培养和混合培养有什么关系？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.纯培养是进行生物学研究的基础，使在此之前的繁琐，复杂的细菌分离变的简单混合培养含有多种微生物，纯培养只含有一种微生物可利用重复结果，但混合培养不可以4食品微生物学？食品微生物学（foodmicrobiology），是微生物学的分支学科，主要研究微生物与食品制造、保藏等方面内容的一门科学。该学科涉及病毒、细菌、真菌多种微生物，除研究这些微生物的一般生物学特性外，还探讨它们与食品有关的特性。随着微生物学及生命科学的迅速发展，食品微生物学也从中获得了许多新的知识和新的技术，并应用这些新知识和新技术来生产更多富有营养和安全的食品。第二章1革兰氏染色法原理及重要性染色原理是因为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌在化学组成和生理性质上有很多差别：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。Gˉ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，沙黄复染后呈红色。重要性：微生物的细胞小且透明，在普通光学显微镜下不易识别，所以革兰氏染色法不仅用来观察细菌的形态，而且它是细菌鉴定的重要方法之一。2何谓菌落？以母细胞为中心，肉眼可见的，有一定形态构造的子细胞群体。3芽孢的抗热机理是什么？芽孢抗热性强的特点在有关微生物的科研中有何意义？机理：渗透调节皮层膨胀学说：芽孢的抗热性在于芽孢衣对于多价阳离子和水分的透性差及皮层的栗子强度高，使皮层具有高度的渗透压去夺取核心部分的水分，造成皮层的充分膨胀，而核心部分的生命物质形成高度失水状态，因而具有极高的抗热性。意义：1，芽孢的形成对于产芽孢菌度过困境有着极为重要的意义，芽孢可以再普通条件下保存几年甚至几十年都依然可以复活2，在实验室进行灭菌处理时，由于芽孢最难杀死，灭菌手段主要考虑的是杀灭芽孢3、芽胞菌普遍存在于处理各类有毒废水中，并对水质净化起十分重要作用4、鉴定价值：不同菌类芽孢的大小位置形态不同4试述细菌的细胞结构及生理功能。（1）细胞壁（固定细胞外形，保护细胞免受外力的损伤，阻拦大分子物质进入细胞，使某些细菌具有致病性及噬菌体的敏感性）细胞膜（①物质交换的主要屏障和介质②是维持细胞内正常渗透压的屏障③合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等）的重要基地；④膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所⑤是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位）间体（在横膈膜和壁的形成及细胞分裂中有一定的作用，是以细菌DNA复制时的结合位点参与DNA复制和分离及细胞分裂的，作为细胞呼吸作用的中心而相当于高等生物的线粒体，参与细胞内物质和能量的传递及芽孢的形成）核区携带细菌绝大多数的遗传信息，是细菌生长发育，新陈代谢和遗传变异的控制中心质粒可自我复制和稳定遗传，为非必要的遗传物质，可转移，可整合，可重组，可消除核糖体是细胞合成蛋白质的机构细胞质及内含物颗粒状内含物大多是细胞的贮藏物质；微生物合理利用营养物质的一种调节方式；储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不合适的PH，渗透压等危害；储藏物在细菌细胞中大量积累，还可以被人们利用（2）细菌细胞的特殊结构功能鞭毛：细菌藉鞭毛趋避运动菌毛：主要与吸附营养物，有性生殖有关性毛：参与细菌有性生殖时细菌间传递遗传物质。糖被(荚膜)：保护菌体，贮藏养料，堆积某些代谢产物，粘附物体表面芽孢：多层作用，芽孢复苏5什么是病毒？最基本特征？复制过程病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”其本质是一种只含DNA或RNA的遗传因子复制过程：吸附侵入脱壳生物合成组装释放6温和噬菌体？溶源菌？在生产实践中的意义？(1)有些噬菌体在侵入细菌后，并不像烈性噬菌体那样立即大量复制繁殖，而是将它们的核酸整合在寄主染色体上，同寄主细胞同步复制，并传给子代细胞，寄主细胞不裂解，这类噬菌体称为温和噬菌体。（2带有温和噬菌体的细菌称溶源菌（3）某些前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变，这称为溶原性转换。如肉毒梭菌的毒素、金黄色葡萄球菌溶素的产生，以及沙门菌、志贺菌等的抗原结构和血清型别都与溶原性转换有关。溶原性细菌具有抵抗同种或有亲缘关系噬菌体重复感染的能力，即使得宿主菌处在一种噬菌体免疫状态。第三章1、什么是碳源？请列出微生物的碳源谱。微生物在利用碳源方面有哪些特点？凡能提供微生物营养所需要的碳元素的营养源称为碳源。碳源谱p51大多数微生物利用有机碳源为异样微生物，利用无机碳源为半自养微生物，对于异样微生物来说最适碳源是糖类，其次是醇类、醛类、有机酸类和脂类。不同种的微生物其具体碳源利用范围差异很大。异样微生物的碳源同时又可当作能源，碳源是一种双功能的营养物。异样微生物必须利用各种有机碳。，在发酵工业中根据不同微生物营养需要利用各种农副产品作为微生物廉价碳源。2、什么叫氮源？请列出微生物的氮源谱。微生物在利用氮源方面有哪些特点？答：凡能提供微生物生长繁殖所需要氮元素的营养源称为氮源。氮源谱p52微生物利用氮源种类看：（1）空气中分子态的氮，只有少数有固氮能力的微生物能利用（2）无机氮化合物、氨基酸，自养微生物可利用（3）有机氮化合物，大多数寄生性微生物和一部分腐生性微生物需要其作为必需氮素。3什么是氨基酸自养微生物？试举一些代表菌，并说明其在实践上的重要性不需要利用氨基酸做氮源，能把尿素、铵盐、硝酸盐、甚至氮气等简单氮源自行合成所需要的一切氨基酸，为氨基酸自养微生物。如根瘤固氮菌，能直接利用空气中的氮气合成自身所需的氨基酸，直接或间接地为人类提供蛋白质。4什么叫能源？试以能源为主、碳源为辅对微生物的营养类型进行分类。答：能源是能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。根据营养类型分为：光能自养微生物、光能异样微生物、化能自养微生物、化能异样微生物。5配制微生物的培养基时，是否需要专门加入能源物质？答：对于异样微生物的能源就是其碳源，化能自养微生物能源物质是一些还原态的有机物质，例如NH4+、NO2-、S、H2S和Fe2+；由于一种营养物通常有一种以上营养要素，故配制是不需要专门加入能源物质。6什么是生长因子？它包括哪几大类物质？是否任何微生物都需要生长因子？如何才能满足微生物对生长因子的需要？答：生长因子是一类对微生物正常代谢必不可少且不能用简单的碳源或氮源自己合成的有机物。广义生长因子除了维生素外，还包括碱基、卟啉极其衍生物、甾醇、胺类、C4-C6的分支或直连脂肪酸，以及需要量较大的氨基酸；狭义的生长因子一般仅指维生素。不是所有的微生物都需要从外界吸收生长因子。生长因子自养型微生物，多数真菌、放线菌和不少细菌，不需要从外界提供生长因子；生长因子异样型微生物需要多种生长因子；有些微生物在其代谢活动中，会合成大量的维生素及其他生长因子，它们可以作为维生素的生产菌。在做培养基是，可加入富含生长因子的酵母膏、玉米浆、麦芽汁或其他动植物组织浸液，也可加入复合维生素溶液。7营养物质进入微生物细胞有几种方式？试比较4种方式的特点。（1）单纯扩散又称被动运送，必须高浓度的胞外环境向低浓度的胞内环境扩散，非特异性的，营养物质没有与膜上的载体结合（2）促进扩散物质在运输过程中不需要代谢能，物质本身分子结构也不会变化不能逆浓度运送，需借助膜上一种载体蛋白参与物质运送，并且每种载体蛋白只运送相应的物质（3）主动运送不仅需要特异性载体蛋白参与运送过程，而且需要提供能量能逆浓度梯度运送（4）集团移位营养物质在运送的过程中需要载体蛋白和能量，并且物质分子还发生化学结构变化8什么是培养基？天然培养基、半合成培养基、合成培养基各有什么用途？答：培养基：是人工配制的适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。天然培养基：适合配制实验室的各种基本培养基及大生产中的种子培养基发酵培养基；合成培养基：用于营养、代谢、生理、生化、遗传、育种、菌种鉴定和生物测定等定量要求较高的研究工作上；半合成培养基：在生产和实验室使用量多。9什么是选择性培养基？什么是鉴别培养基？它们有什么重要性？举例说明。答：选择培养基是根据某种哦微生物的特殊营养要求或对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，其功能是使混合菌样中的劣势菌大量生长成优势菌，从而提高该菌的筛选效率。鉴别培养基中加有能与某种菌的代谢产物发生显色反应的指示剂，通过肉眼观察出该菌菌落与外形相似的其他菌落相区分的培养基，最长见的是伊红美蓝乳糖培养基，在饮用水、牛乳的大肠杆菌等细菌学检验以及遗传学研究上有着重要的用途。10测定微生物生长量的方法有几种？试比较其优缺点。1直接法①测体积该法简单便于观察但较为粗放的方法②称干重2间接法①生理指标法a测定细胞总含氮量来确定细菌浓度常用凯氏定氮法，。此法适合细胞浓度较高的样品，同时操作过程较麻烦，主要用于科学研究b含碳量的测定c其他：磷、DNA、RNA、ATP及产酸，产气等②比浊法3计数法①直接法a比例计数法是一种粗放的技术方法b血细胞技术板法计数一定容积中的细胞总数的常用方法，对细胞较大的酵母菌较适用②间接法a平板菌落计数法优点检测的结果较为精确，缺点是方法繁琐，获得检测结果的时间长b液体稀释法11、表示微生物生长量的生理指标有哪些？答：(1)测定细胞总氮量来确定细菌浓度(2)含碳量的测定(3)其他：碳、DNA、RNA.、ATP和N-乙酰胞壁酸等的含量，以及产酸产气、产CO2、半毛膏、黏度和产热等指标。12单细胞微生物的典型生长曲线可分几期？其划分的依据是什么？有何实际意义？答:根据微生物的生长速率常数即每小时分裂代数不同，一般可分为延滞期、对数期、稳定期、衰亡期四个时期。将其划分为以上几个时期的依据是因为它们的生长是以群体生长来衡量，所以它们的生长以群体中微生物细胞数量的增加来表示，再因其生长速率是指单位时间内细胞数目或细胞生物量的增加。如果将其接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，每隔一定时间测定细胞数目，可以发现一短暂时间，细胞数目并不增加，随后细胞数目增加很快，继而细胞数目又稳定，最后逐渐下降，所以得出生长曲线。13从对分子氧的要求来分，微生物可分为哪几种类型？它们各有何特点？答：（1）专性好氧菌：必须有氧条件下才成长，有完整呼吸链，以分子氧作为最终受氢体，细胞有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶（2）兼性厌氧菌：有氧无氧都能生长，有氧进行呼吸产能，无氧进行发酵或无氧呼吸产能，细胞含SOD和过氧化氢酶（3）微好氧菌：只在较低的氧分压下才能正常生长，通过呼吸链以氧为最终氢受体而产能。（4）耐氧菌：在分子氧存在时进行厌氧呼吸的厌氧菌，但分子氧对其无害，它们不具有呼吸链，靠专性发酵获能能量，细胞内存在SOD和过氧化物酶，无过氧化氢酶（5）专性厌氧菌：分子氧存在对其有害，只能在深层无氧或低氧化还原势的环境下才能生长，其生命活动所需能量通过发酵等提供，细胞内缺乏SOD和细胞色素氧化酶