微生物考试复习资料

微生物学复习第二章纯培养和显微技术第一节微生物的分离和纯培养一、无菌技术(在分离、转接及培养纯培养物时防止其被微生物污染，其自身也不污染操作环境的技术)o用于分离、培养微生物的器具事先不含任何微生物；o在转接、培养微生物时防止其它微生物的污染，其自身也不污染环境；1.微生物培养的常用器具（试管玻璃烧瓶培养皿）及其灭菌（高压蒸汽灭菌可杀死微生物休眠体：芽孢高压干热灭菌）2.接种操作：在无菌条件下，用接种针或接种环挑取微生物，把它有一个培养皿转接到另一个培养皿进行的操作。是微生物最常用的基本操作。二、用固体培养基分离纯培养菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体。菌苔：在还固体培养基表面众多菌落连成一片时便成为菌苔。不同微生物在特定的固体培养基上生长形成菌落和菌苔都具有稳定的特征，可成为对该菌落进行分类鉴定的重要依据。培养平板：被用于微生物纯培养的最常用固体培养基形式它是冷却凝固后的培养基在无菌培养皿中形成的固体培养平面，简称平板。以下各方法具体内容参见复印资料第10页1.稀释倒平板法：操作较麻烦，对好氧菌、热敏感菌效果不好！2、涂布平板法：使用较多的常规方法，但有时涂布不均匀！3.平板划线法4.稀释摇管法三、用液体培养基分离纯培养1、稀释法2、富集培养四、单细胞（孢子）分离单细胞分离法：采取显微分离法从混杂群体中直接分离单细胞或单个个体进行培养以获得纯培养。五、选择培养分离选择培养分离：1）、抑制大多数其它微生物的生长；2）、使待分离的微生物生长更快；使待分离的微生物在群落中的数量上升，方便用稀释法对其进行纯化。3）、使待分离的微生物生长突出；直接挑取待分离的微生物的菌落获得纯培养。1、利用选择平板进行直接分离:根据待分离微生物的特点选择不同的培养条件（抗生素平板牛奶平板高温培养）2、富集培养：利用不同微生物间生命活动特点的不同，制定特定的环境条件，使仅适应该条件的微生物旺盛生长，从而使其在菌落中的数量大量增加，是人们更容易从自然界中分离到这种所需的特定的微生物。六、二元培养物由于微生物体积微小，在绝大数情况下对微生物的研究、利用都是使用其群体，成为培养物。只有一种微生物的培养物称为纯培养物。含有两种以上微生物的培养物称为混合培养物如果培养物中只含有两种微生物，而且是有意识的保持两者间的特定关系的培养物称为二元培养物。第二节显微镜和显微技术（具体内容参见复印资料第11页）一、显微镜的种类及原理放大倍数：被观察物越小，放大倍数应该越大，否则难以看清。分辨率：能分辨除两点间最小距离的能力。最小可分辨距离=反差：被观察物区别于背景的程度。1.普通光学显微镜2.暗视野显微镜生活细菌的运动性3.相差显微镜4.荧光显微镜5.透射电子显微镜6.扫描电子显微镜7.扫描隧道显微镜二，显微观察样品的制备（略）思考题：1、为什么说Koch等建立的微生物纯培养技术是微生物学建立与发展的基石？一般可用哪些方法获得微生物的纯培养？2、微生物的最显著特征就是个体微小，通常只能通过显微镜进行观察。试列举在显微观察（光镜和电镜）中通过改变样品的反差以改善观察效果的技术及方法。3、试利用表格形式对各类显微镜在原理、样品制备和观察方面的异、同进行概括、比较。4、试找到一篇使用微生物照片的文献，分析该文为什么要使用微生物照片，采用的是何种显微观察技术？依你之见，该文作者的这张照片还可以用哪些技术获得？第三章微生物类群与形态结构第一节真细菌一、一般形态及细胞结构（一）个体形态与排列球菌细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般不作为分类依据。弧菌：菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，形似C字或逗号，鞭毛偏端生。螺旋菌：菌体回转如螺旋，螺旋数目和螺距大小因种而异。鞭毛二端生。细胞壁坚韧，菌体较硬。螺旋体菌：菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。柄杆菌：细胞上有柄（stalk）、菌丝（hyphae）、附器（appendages）等细胞质伸出物，细胞呈杆状或梭状，并有特征性的细柄。一般生活在淡水中固形物的表面，其异常形态使得菌体的表面积与体积之比增加，能有效地吸收有限的营养物；（二）大小硫磺细菌最大纳米细菌最小（三）细胞的结构原核微生物是指一类细胞微小，细胞核无核膜包裹的原始单细胞生物。与真核微生物的主要区别1、基因组由无核膜包裹的双链环状DNA组成2、缺乏由单位膜分隔、包裹的细胞器3、核糖体为70S型A、细胞壁位于细胞膜外一层厚实坚韧的外壁，主要由肽聚糖组成，具有固定细胞外形，保护等多种生理功能。证实（研究）细胞壁存在的方法：（1）细菌超薄切片的电镜直接观察；（2）适当的质、壁染色，可以在光学显微镜下看到细胞壁；（3）机械法破裂细胞后，分离得到纯的细胞壁；（4）制备原生质体，观察细胞形态的变化；细胞壁功能1、固定细胞外形提高机械强度，从而使其免受渗透压等外力损伤。2、细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需，失去了细胞不必的原生质体也就丧失了这些重要功能。3、阻拦酶蛋白和抗生素等大分子物质进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、消化酶、抗生素等有害物质的伤害。4、赋予细胞一定的抗原性、致病性和对抗生素和噬菌体的敏感性。革兰氏染色机制通过结晶紫初染和碘液复染后。在细胞膜内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物。革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网络多和交联致密。故遇乙醇或丙酮脱色处理时。因失水反而使网孔缩小。再加上其不含类脂。乙醇处理不会使其溶出缝隙。因此能把结晶紫与碘液复合物牢牢留在壁内。使其仍呈紫色。反之革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外层膜类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差。在遇脱色剂后以类脂为主的外膜迅速溶解。薄而疏松的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出。因此。经过乙醇的脱色后细胞退成无色。这时在经过沙黄等红色染料复染后，是革兰氏阴性菌呈红色。革兰氏阳性菌则仍保留紫色。革兰氏阳性菌细胞壁（厚度大化学组分简单）：肽聚糖（90%）由双糖单位四肽尾或四肽链肽桥或肽键桥（40层有桥肽）磷壁酸（10%）结合在革兰氏阳性菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要分为甘油磷酸和核糖醇磷酸。一、壁磷壁酸：与肽聚糖共价结合二、膜磷壁酸跨越肽聚糖层并与细胞膜相交连。磷壁酸主要功能：1、形成负电荷环境，增强膜对二价阳离子的吸收。2、贮藏磷元素3、增强某些致病菌对宿主细胞的粘连，避免被白细胞吞噬和抗补体作用。4、革兰氏阳性菌特异的表面抗原基础5、噬菌体特异性吸附受体6、调节细胞自溶素活性性，防止细胞自溶性死亡革兰氏阴性菌细胞壁1、肽聚糖：1~2层，藏于外膜内层，无特殊的桥肽，疏松、机械强度较差的肽聚糖网套。2、外膜：革兰氏阴性菌细胞壁外层，有脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干种蛋白质组成的膜。外膜是革兰氏阴性菌的一层保护性屏障，何以组织或减缓胆汁酸、抗体及其他有害物质的进入，也可防止周质酶和细胞成分的外流。脂多糖：类脂A核心多糖o-特异性侧链脂多糖的主要功能：1）LPS结构的多变，决定了革兰氏阴性细菌细胞表面抗原决定簇的多样性；2）LPS负电荷较强，与磷壁酸相似，也有吸附Mg2+、Ca2+等阳离子以提高其在细胞表面浓度的作用，对细胞膜结构起稳定作用。3）类脂A是革兰氏阴性细菌致病物质--内毒素的物质基础；4）具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能；5）许多噬菌体在细胞表面的吸附受体；3、外膜蛋白镶嵌在外膜磷脂层外的膜上的蛋白质孔蛋白通过孔德开合对进入外膜层的蛋白进行筛选非特异性孔蛋白：通过分子量小于800~900的任何亲水性分子特异性能孔蛋白：只容许一种或几种物质通过4、周质空间周质空间：外膜与细胞膜间狭小的空间，是进出细胞的物质的重要中转站和反应场所。在周质空间中，存在着多种周质蛋白（periplasmicproteins），包括水解酶类、合成酶类、结合蛋白和受体蛋白5、外膜与内膜间的黏合位点在革兰氏阳性菌的细胞壁的许多部位上，存在着外膜与内膜直接接触点称为外膜与内膜的黏合位点。促进营养物质直接进入细胞。特殊的细胞壁抗酸细胞的细胞壁(分枝菌酸索状因子染色反应上属于革兰氏阳性菌，但从从其类脂外壁层与肽聚糖层来看有与革兰氏阴性菌相似)抗酸细菌；一类细胞壁中含有大量分枝菌酸等蜡质的特殊革兰氏阳性菌。因为被酸性复红染色后，就不能被盐酸乙醇脱色，顾称抗酸细菌。索状因子；是分枝菌酸表层的一种糖脂（结核杆菌链状生长与致病性）古生菌的细胞壁（多糖（假肽聚糖）糖蛋白蛋白质革兰氏阴阳不一定）缺壁细胞实验室或宿主体内形成缺壁突变--L型细菌（在实验室或宿主细胞中自发突变形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株）人工去壁基本去尽--原生质体（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得到的仅由一层细胞膜包裹的圆球状渗透压敏感细胞。一般由革兰氏阳性菌形成）部分去掉--球状体（又称原生质球。一般由革兰氏阴性菌形成）在自然界长期进化中形成--支原体（在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的雾细胞壁的原核微生物。细胞壁中含一般原核微生物没有的甾醇。细胞膜有较高机械强度）比较：原生质体和球状体相同点无完整的细胞壁、细胞呈球状、对渗透压敏感、对相应噬菌体不敏感、革兰氏染色阴性、细胞不分裂、即使有鞭毛也不运动等。原生质体和球状体无生殖能力，L型细菌和支原体有。原生质体原核生物去掉细胞壁后留下的由细胞膜包裹的柔软的活细胞，成为原生质体，由细胞质膜、细胞质和核区组成B、细胞质膜（又称质膜）紧贴在细胞壁内侧的。包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜。原核生物与真核生物细胞膜的主要区别是蛋白质含量特别高。一般不含甾醇（支原体除外）。后者蛋白质含量低并普遍含有甾醇。细胞质膜功能的解释--液态镶嵌模型1、膜的主体是脂质双分子层2、脂质双分子层具有流动性3、占膜蛋白总量的70%~80%的整合蛋白（跨膜蛋白）因其表面呈疏水性，故可溶入脂质双分子层的疏水性内层中。且不易把他们抽提出来4、占膜含量20%~30%、与膜结合的较疏松的周边蛋白（外膜蛋白），因其表面的亲水基团而通过表面的静电引力与脂质双分子层表面的极性基团相连。5、脂质分子间或脂质分子与蛋白质分子间无共价结合6、脂质双分子层犹如一海洋，周边蛋白可在其上做漂浮运动，而整合蛋白则似冰山状沉浸在其中做横向运动。不同种类细菌的膜在其结构和功能方面存在很大差异。这种差异非常巨大且具有特征性，因此膜化学可被用于对细菌进行鉴定。细胞膜的功能1、选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；2、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和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；6、膜上某些蛋白受体与趋化性有关。真核生物与原核生物细胞膜的区别:原核生物：细胞膜蛋白质含量特别高，一般无甾醇（但缺乏细胞壁的支原体例外，其细胞膜上含有类何帕烷甾醇因而增强了坚韧性。）此外，原核细胞的质膜上还含有与呼吸作用和光合作用有关的蛋白，而真核细胞则没有。真核细胞：细胞膜蛋白质含量低，普遍含有甾醇。C、细胞质和内含物概念：细胞质（细胞质基质）：细胞质膜包围的除核区以外一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。（原核生物的细胞质不流动，与真核不同）1.贮藏物1）PHB2）多糖类贮藏物3）异染粒4）藻青素5）硫粒2.磁小体3.羧酶体4.气泡：气泡的膜只含蛋白质而无磷脂。二种蛋白质相互交连，形成一个坚硬的结构，可耐受一定的压力。膜的外表面亲水，而内侧绝对疏水，故气泡只能透气而不能透过水和溶质。微生物储藏物的特点及生理功能：•不同微生物其储藏性内含物不同。例如厌气性梭状芽孢杆菌只含PHB，大肠杆菌只储藏糖原，但有些光合细菌二者兼有。•微生物合理利用营养物质的一种调节方式。当环境中缺乏能源而碳源丰富时，细胞内就储藏较多的碳源类内含物，甚至达到细胞干重的50%，如果把这样的细胞移入有氮的培养基时，这些储藏物