微生物总复习

绪论微生物与人类一、名词解释1微生物：微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。它们都是一些个体微小、构造简单的低等生物。2微生物学：是一门在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并将其运用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学。3比面值：指某一物体单位体积所占有的表面积。*4超级细菌：指滥用抗生素使得细菌的抗药性越来越强的这类细菌。二、填空选择类1微生物的种类：①原核类：细菌（真细菌，古生菌）（主要分布在水生性环境中）、蓝细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体等②真核类：真菌（酵母菌（主要分布在高糖偏酸等环境中），霉菌，蕈菌）、原生动物、显微藻类③非细胞类：病毒、亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒）2微生物的发展史分期史前期初创期奠基期发展期成熟期实质朦胧阶段形态描述阶段生理水平研究阶段生化水平研究阶段分子生物学水平研究阶段开创者各国劳动人民。尤以我国的制曲、酿酒技术著称列文虎克——微生物学的先驱者巴斯德——微生物学奠基人科赫——细菌学奠基人E.-Buchner——生物化学奠基人J.WastonF.Crick——分子生物学奠基人特点未见微生物个体自制显微镜；描述微生物形态建立微生物研究方法，进入寻找病原菌的黄金时期等。开展微生物的应用（青霉素的发现）用分子生物学理论揭示微生物发展规律；基因工程及发酵工程运用。3微生物的五大共性①体积小面积大（比面值大）②吸收多转化快（微生物被称为“超小型活的化工厂”）③生长旺繁殖快④适应强易变异⑤分布广种类多第一章原核生物形态、构造与功能（大题）章节重点：细菌、放线菌的个体形态、结构、大小、群体形态特征、繁殖方式及应用一、名词解释1原核生物：即广义的细菌，指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物。2细菌：是一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。3放线菌：是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。4*立克次氏体：是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物。5*支原体：一类无细胞壁，介于独立生活和细胞内寄生生活间的最小型原核生物。6*衣原体：是一类在真核细胞內营专性能量寄生的小型G-原核生物、7*蓝细菌：是一类进化历史悠久、G-、无鞭毛、含叶绿素a和藻蓝素（但不形成书P38-40叶绿体）、能进行产氧性光合作用的大型原核生物。8古生菌：又称古细菌或古菌，是一个在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些独特生态类型的原核生物。9菌落（重要）：单个微生物在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，形成肉眼可见有一定形态结构的子细胞的群落。10细胞壁：是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层坚韧略具弹性的细胞结构，主要成分为肽聚糖，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能。11芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体。芽孢萌发：由休眠状态的芽孢变成营养状态细菌的过程称为芽孢萌发，包括活化、出芽和生长3个阶段。12伴胞晶体：少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体。13鞭毛：生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物。14荚膜：某些细菌在细胞壁外包围的一层粘液性物质。15糖被：包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。16PHB：聚-β-羟丁酸，是一种存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的碳源类贮藏物，不溶于水而溶于氯仿，可用尼罗蓝或苏丹黑染色，具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压等作用。17异染颗粒：又称迂回体，是普遍存在的贮藏物，其主要成分是多聚偏磷酸盐，由ATP转化而来，可随菌龄的延长而变大。具有贮藏磷元素和能量以及降低细胞渗透压等作用。18革兰氏染色：革兰氏染色法是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法，包括初染（结晶紫初染1min）、媒染（碘液媒染1min）、脱色(95%乙醇或丙酮脱色0.5min)、复染（番红复染1min）等四个步骤。19菌苔：细菌在固体培养基接种线上由母细胞繁殖长成的一片密集的、具有一定形态结构特征的细菌群落，是许多菌落连成一片形成的。20孢子丝：放线菌的气生菌丝进一步成熟分化成的结构。二、填空选择类1细菌的形态及其简单，基本上只有球状（球菌：单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌和葡萄球菌）、杆状（杆菌：短杆球杆状、棒杆状、梭状、分枝状等）和螺旋状（螺旋菌：弧菌不足一环、螺菌2-6环、螺旋体超过6环）三大类。2细菌细胞的构造①一般构造：细胞壁、细胞膜、细胞质、内含物、核区、间体。（书P15）②特殊构造：鞭毛、荚膜、菌毛、性毛、芽孢、糖被、伴胞晶体。3细胞壁的主要功能①固定细胞外形和提高机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤；②为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；③阻拦大分子有害物质（某些抗生素和水解酶）进入细胞；④赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。4外膜（G-细胞壁特有结构）①脂多糖（LPS）：类脂A、核心多糖、O-特异侧链。②外膜蛋白：指嵌合在LPS和磷脂层外膜上的20余种蛋白。（作用：具有连接外膜与肽聚糖，控制一些物质进入的作用。）③磷脂外膜的作用：控制细胞的透性、提高Mg2+浓度、决定细胞壁抗原多样性。可用于传染病的诊断和病原的地理定位，其中的类脂A更是G-病原菌致病物质内毒素的物质基础。5缺壁细菌（1）实验室中形成①自发缺壁突变：L型细菌（滤过型细菌，无壁）②人工方法去壁：a彻底除尽：原生质体（用溶菌酶除尽细胞壁或青霉素抑制细胞壁合成，它不能正常生长）b部分去除：球状体（残留部分细胞壁尤其是G-外膜层，能繁殖）（2）自然界长期进化中形成：支原体6细胞膜的功能：①控制营养物质及代谢产物进出②膜上有丰富的酶系，起传递电子和氧化磷酸化的作用③维持渗透压④与细胞壁、荚膜的生物合成有关⑤鞭毛着生部位，为其提供能量（有极性亲水头和非极性疏水尾）7细胞质和包含体（内含物）详细内容见书P25-278糖被的功能：保护作用、贮藏养料、作为透性屏障和例子交换系统、表面附着作用、细菌间的信息识别、堆积代谢废物。用途：菌种鉴定、工业原料（如黄原胶）及污水处理等9鞭毛（G-细菌）构造：基体（4个环）（图P29）、钩形鞘、鞭毛丝鞭毛作用：实现微生物的趋性（趋化、趋光、趋氧、趋磁）10菌毛多存在于G-致病菌中，其作用：借菌毛牢固附着在宿主的呼吸道、消化道及泌尿生殖道的粘膜上。11性毛：比菌毛长，G-雄性菌的雄性菌株（供体菌）多，作用：具有向雌性菌株传递遗传物质的作用。12芽孢（主要存在G+细菌的好氧的芽孢杆菌属和厌氧的梭菌属）椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造（书P31-32）（1）细菌芽孢特点（大题）：有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静水压等能力，是细菌的休眠体。（2）细菌芽孢实践的重要性（大题）：①芽孢的有无在细菌鉴定中是一项重要的形态学指标②芽孢的存在有利于提高菌种的筛选效率③有利于菌种的长期保藏④有利于对各种消毒杀菌措施优劣的判断。（3）芽孢形成原因：为抵御热、营养枯竭、化学药物等所产生的休眠构造（4）芽孢具有高度耐热性，其耐热机制为①渗透调解皮层膨胀学说②皮层中DPA-Ca（吡啶二羧酸钙）能稳定生物大分子。13伴胞晶体：芽孢旁的菱形、方形或不规则的碱溶性蛋白质晶体（1）作用：生物农药（细菌杀虫剂）（2）杀虫原理：虫体中肠碱性消化液分解伴胞晶体释放出蛋白质毒素，改毒素特异结合在中肠上皮细胞的蛋白质受体上，使细胞膜产生一小孔引起细胞膨胀、死亡，进而使中肠中的碱性内含物、菌体、芽孢进入血管引起败血症而亡。（3）产生菌：芽孢菌如苏云金芽孢杆菌14细菌的繁殖（1）裂殖（主要）：一个细胞分裂形成两个子细胞的方式①二分裂（多）：横裂（等分横裂，不等分横裂）和纵裂②三分裂：先一分为三，形成一对“Y”形细胞，随后仍进行二分裂，最后形成维网状体③复分裂：先形成不规则的盘曲长细胞，然后细胞多处同时发生均等长度的分裂，形成多个弧形子细胞（2）芽殖（次要）：母细胞形成一个小突起待长大到与母细胞相仿后分离的方式。15细菌的群体形态特征（后面有表格比较）（1）固体培养基：湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀、正反面等颜色一致。（2）半固体培养基：在半固体培养基中均匀接种培养结果反映微生物对氧的利用结果。（3）液体培养基：多数表现为混浊，部分表现为沉淀。16放线菌（几乎均为G+）：呈丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物广泛分布在含水量较低、有机物较丰富和呈微碱性的土壤中，大多数为益生菌，约70%的抗生素由其产生。有些能分解纤维素、石蜡、角蛋白、琼脂及橡胶等。极少数引起动植物病害。典型的放线菌——链霉菌（其他放线菌的形态构造书P36-37）（1）形态构造：①基内菌丝：一般无隔膜，颜色较浅，直径较细0.2-0.8μm，长度差别很大，有的可产生色素。②气生菌丝：颜色较深，直径较粗（1-1.4μm），有的产色素。③孢子丝：其形状和排列方式因种而异，常被作为对放线菌进行分类的依据。（2）放线菌的繁殖①借孢子（固体培养基）a分生孢子（链霉菌）b孢囊孢子：有鞭毛（游动放线菌）、无鞭毛（孢囊链霉菌）②借菌丝：a基内菌丝断裂（诺克氏菌属）（固体培养基）b任何菌丝片段（液体培养基）（3）群体形态特征（后有表格比较）①固体培养基：干燥、不透明、表面呈之谜的丝绒状，上有一薄层彩色的干粉，难挑取，正反面颜色不一致。（但气生菌丝不发达的放线菌菌落与细菌类似）②液体培养基：液面交界处有一圈菌苔，有珠状菌丝团。（菌丝团小的较好，若较大，则中心菌丝吸收营养不良，不利于生长发育）三、简答综述类1列表比较G+菌和G-菌细胞壁构造、肽聚糖单体结构和肽桥类型。不同点G+（金黄色葡萄球菌S.aureus）G-（大肠杆菌E.coli）细胞壁构造①磷壁酸：壁磷壁酸、膜磷壁酸②肽聚糖（90%）①外模（或笼统的说：类脂质和蛋白质）：脂多糖（类脂A、核心多糖、O-特异侧链）磷脂、外膜蛋白②肽聚糖（5-20%）肽聚糖双糖单位由一个N-乙酰葡糖胺通过β-1,4-糖苷键（易被溶菌酶水解）与另一个N-乙酰胞壁酸相连同G+单体肽尾由四个氨基酸分子按L型与D型交替方式连接而成，接在N-乙酰胞壁酸上的四肽尾为L-Ala→D-Glu→L-Lys→D-Ala由三个氨基酸分子和m—DAP（内消旋二氨基庚二酸）组成L-Ala→D-Glu→m-DAP→D-Ala肽桥甘氨酸五肽-（Gly）5-肽键-CONH-甲肽尾上的连接点第四氨基酸第四氨基酸乙肽尾上的连接点第三氨基酸第三氨基酸注：古生菌的细胞壁细胞壁特点：不含真正的肽聚糖，含假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质。多糖骨架：N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸以β-1，3-糖苷键（溶菌酶不能水解）交替连接。肽尾：L-Glu→L-Ala→L-Lys组成。肽桥：1个L-Glu。2革兰氏染色的主要步骤及原理（*革兰氏染色法是由丹麦医生格兰Gram1884年首创的）（1）步骤：先用草酸铵结晶紫液初染1min→加碘液媒染1min→细菌着色乙醇脱色0.5min→番红（或沙黄）复染1min（2）革兰氏染色的机制：G+细菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密，故遇脱色剂乙醇（或丙酮）处理时，因失水而使网孔缩小，再加上它不含类脂，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。这时再经番红等红色染料复染，就使G-细菌呈红色。3简述链霉菌从孢子逐渐繁殖成熟的过程。（看熟，了解）当其孢子落在固体基质表面并发芽后，就不断生长、分枝并以放射状向基质表面和内层扩展，形成大量色浅、较细的具有吸收营养和排泄代谢废物功能的基内菌丝体（基质菌丝、营养菌丝），同时在其上又不断向空间方向分化出颜色较深、直径较粗的分枝