微生物学复习资料 周德庆 期末总结

微生物学复习资料第一章原核微生物的形态、构造和功能伴孢晶体：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，称为伴孢晶体（即ð内毒素）。L型细菌：在某些环境条件下（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陷变异型。1．没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态，有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”。对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似的小菌落（直径在0.1mm左右）古生菌：又称古细菌，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，如产甲烷菌及大多数嗜极菌。4、试比较G+和G-细菌细胞壁的异同。成分革兰氏阳性细菌革兰氏阴性细胞肽聚糖磷壁酸类脂质蛋白质含量很高（30-95）含量较高（50）一般无（2）0含量很低（5~20）0含量较高（约20）含量较高5、简述革兰氏染色法的机制并说明此法的重要性。革兰氏染色机制：结晶紫液初染和碘液媒染：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。乙醇脱色：G＋细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密且不含类脂，把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色；G-细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，结晶紫与碘复合物的溶出，使细胞退成无色。复染:G-细菌呈现红色，而G+细菌则仍保留最初的紫色。重要性:革兰氏染色有着十分重要的理论与实践意义。通过这一染色，几乎可把所有的细菌分成革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌两个大类，因此它是分类鉴定菌种时的重要指标。又由于这两大类细菌在细胞结构、成分、形态、生理、生化、遗传、免疫、生态和药物敏感性等方面都呈现出明显的差异，因此任何细菌只要通过简单的革兰氏染色，就可提供不少其他重要的生物学特性方面的信息。第二章真核微生物的形态、构造和功能1子实体：是指在其里面或上面可产生无性或有性孢子，有一定形状和构造的任何菌丝体组织2菌物界：指与动物界，植物界相并列的一大群无叶绿素，依靠细胞表面吸收有机养料，细胞壁一般含几丁质的真核微生物3二级菌丝：又称气生菌丝，由基内营养菌丝长出培养基外伸向空间的菌丝。它是担子菌中由相应的异性的初生菌丝进行体细胞接合而形成的菌丝。其具有分枝状者称为次生菌丝体。4锁状联合:担子菌亚门中多数担子菌的双核菌丝，在进行细胞分裂时，于菌丝的分隔处形成的一个侧生的喙状结构称锁状联合。生理意义：保证了双核菌丝在进行细胞分裂时，每节（每个细胞）都能含有两个异质（遗传型不同）的核，为进行有性生殖，通过核配形成担子打下基础。锁状联合是双核菌丝的鉴定标准，凡是产生锁状联合的菌丝均可断定为双核。锁状联合也是担子菌亚门的明显特征之一。简答题1、细菌、放线菌、酵母菌、霉菌四大类微生物的菌落有何不同？为什么？菌落细菌酵母菌放线菌霉菌含水形态很湿或较湿较湿干燥或较干燥干燥外观形态小而突起或大而平坦大而突起小而紧密大而疏松或大而致密菌落透明度透明或稍透明稍透明不透明不透明菌落与培养基结合程度不结合不结合牢固结合较牢固结合菌落颜色多样单调，一般呈乳脂或矿烛色，少数红色或黑色十分多样十分多样菌落正反面颜色的差别相同相同一般不同一般不同菌落边缘一般看不到细胞可见球状，卵圆状或假丝状细胞有时可见细丝状细胞可见粗丝状细胞气味一般有臭味多带酒香味带有泥腥味往往有霉味原因：因为细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的形态和生理类型不尽相同，所以在其菌落形态，构造等特征上也有各自的特点。2、试比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同。细菌分为G+和G-，G+肽聚糖含量高，G-含量低；G+磷壁酸含量较高，而G-不含磷壁酸；G+类脂质一般无，而G-含量较高；G+不含蛋白质，G-含量较高。放线菌为G+，其细胞壁具有G+所具有的特点。酵母菌和霉菌为真菌，酵母菌的细胞壁外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖；而霉菌的细胞壁成分为几丁质、蛋白质、葡聚糖。3青霉素只对处于生长繁殖旺盛时期的细胞有抑制作用，而对处于休止状态的细胞没有抑制作用，请分析这种说法的正误，并说明你的理由。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肽尾与肽桥间的转肽作用。对革兰阳性菌有效，由于革兰阴性菌缺乏五肽交连桥所以青霉素对其作用不大。补充：第三章病毒和亚病毒1温和性噬菌体：噬菌体侵染宿主后，并不增殖，裂解，而与宿主DNA结合，随宿主DNA复制而复制，此时细胞中找不到形态上可见的噬菌体，这种噬菌体称为温和性噬菌体或溶源噬菌体。2溶原菌：含有温和性噬菌体的细菌称为溶源性细菌。溶源性——噬菌体附着或整合在宿主染色体上，一道复制。3包涵体：4类病毒：是一类只含RNA一种成分，专性寄生在活细胞内的分子病原体。1、什么叫烈性噬菌体？简述其裂解性生活史。烈性噬菌体：凡在短时间内能连续完成吸附、侵入、增殖、成熟、裂解这五个阶段而实现其繁殖的噬菌体，称为烈性噬菌体。①吸附噬菌体尾丝散开，固着于特异性受点上。②侵入尾鞘收缩，尾管推出并插入到细胞壁和膜中，头部的核酸注入到宿主细胞中，而蛋白质衣壳留在细胞壁外。③增殖增殖过程包括核酸的复制和蛋白质的生物合成。注入细胞的核酸操纵宿主细胞代谢机构，以寄主个体及细胞降解物和培养基介质为原料，大量复制噬菌体核酸，并合成蛋白质外壳。④成熟（装配）寄主细胞合成噬菌体壳体(T4噬菌体包括头部、尾部),并组装成完整的噬菌体粒子。⑤裂解（释放）子代噬菌体成熟后，脂肪酶和溶菌酶促进宿主细胞裂解，从而释放出大量子代噬菌体。第四章微生物的营养和培养基1生长因子：一类对微生物正常代谢必不可少且又不能从简单的碳、氮源自行合成的所需极微量的有机物。2基团移位：指一类既需特异性载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质运送方式。其机制分两步：（1）HPr被PEP激活，（2）糖经磷酸化而进入细胞内。3选择性培养基：选择培养基是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。如酵母富集培养基中的孟加拉红抑制细菌的生长而对酵母菌无影响，偏酸性的环境有利于酵母菌的生长。4鉴别性培养基：培养基中加入能于某一菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而用肉眼就能使该菌菌落与外形相似的它种菌落相区分的培养基就称鉴别性培养基。1试比较细胞膜运输营养物质的四种方式。比较项目单纯扩散促进扩散主动运输基因移位特异载体蛋白无慢由浓至稀内外相等无特异性不需要不变无无竞争性无H2O、CO2、O2甘油、乙醇、少数氨基酸、盐类、代谢抑制剂有快由浓至稀内外相等特异性不需要不变有有竞争性有SO42+、PO43+、糖（真核生物）有快由稀至浓内部浓度高得多特异性需要不变有有竞争性有有快由稀至浓内部浓度高得多特异性需要改变有有竞争性有运送速度溶质运送方向平衡时内外浓度运送分子能量消耗运送前后溶质分子载体饱和效应与溶质类似物运送抑制剂运送对象举例氨基酸、乳糖等糖类、Na+、Ca2+等无机离子葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、核苷、脂肪酸等2、什么是鉴别性培养基？试以EMB培养基为例，分析其鉴别作用的原理。鉴别性培养基：培养基中加入能于某一菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而用肉眼就能使该菌菌落与外形相似的它种菌落相区分的培养基就称鉴别性培养基。EMB作用原理其中的伊红和美蓝两种苯胺染料可抑制革兰氏阳性细菌和一些难培养的革兰氏阴性细菌。在低酸度时，这两种染料结合形成沉淀，起着产酸指示剂的作用。因此试样中的多种肠道细菌会在EMB培养基上产生相互易区分的特征菌落，因而易于辨认。尤其是大肠杆菌，因其强烈分解乳搪而产生大量的混合酸，菌体带H+故可染上酸性染料伊红，又因伊红与美蓝结合，所以菌落染上深紫色，从菌落表面的反射光中还可看到绿色金属闪光。3、简述配制培养基的基本原则:P91培养基是人工配制的供不同微生物生长繁殖，或用于积累代谢产物的营养基质。所以配制培养基时应注意以下原则：1目的明确2营养协调3理化适宜4经济节约1.根据微生物的不同选用不同的培养基，2.注意各种营养物质的浓度与配比。3.注意将培养基的pH值控制在一定范围内。6、试述配制培养基的基本过程及应该注意的问题。配制培养基的基本过程是:按培养基的配方称取各种药品，用量太少的药品应配制成溶液后再取一定量加入。将各种药品加水溶解，通常是加所需水量的一半。若配固体培养基，按2%的用量称取琼脂，用水将琼脂浸湿一下，用手挤去琼脂中过多的水分，加入2的溶液中。加热至琼脂全部溶解，并补足所需的全部水量。用1molNaOH和1molHCL调节pH至要求值。用分装器将培养基分装入试管或三角瓶中，塞上棉塞并包扎，灭菌后备用。注意事项:配制过程中，在加热熔化琼脂时，要不断搅拌，以防糊底。分装时不要让培养基沾染试管口或瓶口，以防培养过程中容易污染杂菌。同时还应考虑培养基的氧化还原电位及原材料的经济、易购和来源广泛的原则。Ashby无氮培养基：（富集好氧性自生固氮菌用）甘露醇1%，KH2PO40.25%，MgSO4.7H2O0.02%，NaCL0.02%，CaSO4.2H2O0.01%，CaCO30.05%。试述其碳源氮源能源物质各是什么？CaCO3起什么作用？该培养基的C素来源和能量来源均来自甘露醇。该培养基未提供氮素来源，根据所学知识，只有能固氮的微生物才能在无氮培养基上生长。该培养基的矿质营养物质包括：Mg2+,K+,Cu2+,Na+,PO43-,SO42-HPO42-,PO43-,CaCO3主要用来作缓冲物质调节培养基的pH值,以保持pH不变。据此我们可推知该培养基可用于培养自生固氮菌等微生物。第五章微生物的新陈代谢1次生代谢产物：指某些微生物生长到稳定期前后，以结构简单，代谢途径明确，产量较大的初生代谢产物作前体，通过复杂的次生代谢途径所合成的各种结构复杂的化学物。如抗生素，生物碱，信息素等。2ED途径:ED是少数EMP途径不完整的细菌所特有的利用葡萄糖的替代途径，为微生物所特有。一分子葡萄糖经ED途径可生成两个丙酮酸并净生成一个ATP、一个NADH+H+和一个NADPH+H+。ED途径的特点：aKDPG裂解为丙酮酸和3-磷酸甘油醛b存在一特征性酶KDPG醛缩酶c其终产物两分子丙酮酸来历不同，其一由KDPG直接裂解而成，另一则有3-磷酸甘油醛经EMP途径转化而来d产能效率低。TCA循环特点：a氧虽不直接参与其中反应，但必须在有氧条件下运转b每分子丙酮酸可产生4个NADH+H+，一个FADH2，一个GTP,总共相当于15个ATP，因此产能效率极高cTCA位于一切分解代谢和合成代谢的枢纽地位，不仅可以为微生物的合成代谢提供各种碳架原料，而且还与人类的发酵生产密切相关。3发酵：目前泛指任何好氧型或厌氧型微生物来生产有用代谢产物或食品饮料的一类生产方式。（无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后产生的还原力不经呼吸链而直接传递给某一内源性中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化的一类生物氧化反应。）4异型乳酸发酵（HMP）：凡葡萄糖经乳酸发酵后除主要产生乳酸外，还产生乙醇，乙酸和CO2等多种产物的发酵称异型乳酸发酵。5生物固氮：大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化作用而还原成氨的过程，生物界中只有原核生物才有固氮能力。生物固氮6要素：ATP的供应，还原力及其传递载体，固氮酶，还原底物N2，镁离子，严格的厌氧环境。固氮酶除了催化N2生产NH3外，还具有催化2H++2e----H2反应的氢化酶活性。肽聚糖分成分3个阶段：a在细胞质中合成，合成PARK核苷酸，UDP作为糖载体。B在细胞膜中合成，合成肽聚糖单体，称作细菌萜醇的类脂载体。C在细胞膜外合成，交联作用形成肽聚糖。青霉素作用于肽聚糖的合成过程，对肽聚糖已合成好的细菌（处于停滞期）无作用。转肽作用可被青霉素抑制，其作用机制是：青霉素是肽聚糖单体五钛尾末端的D-丙氨酰-D-丙氨酸的结构类似物。应用营养缺陷型菌株解除正常的反馈调节。举例：a赖氨酸发酵b肌氨酸的生产生物氧化的形式包括某物质与氧结合，