微生物学教程(第二版)复习[1]

1绪论与第一章：微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。它们是一些个体微小（直径＜0.1mm），构造简单的低等生物。微生物的五大共性：⑴体积小、面积大:它是微生物五大共性的基础.⑵吸收多，转化快:⑶生长旺，繁殖快:⑷分布广、种类多:⑸适应强、易变异:微生物学奠基人——巴斯德；细菌学的奠基人——科赫原核微生物：是指一大类细胞核无核膜包裹、只有称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物。包括真细菌（通常简称细菌）和古生菌两大类群。细菌：细胞细而短(直径0.5μm，长0.5-5um)、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。细胞壁功能：1、固定细胞外形2、协助鞭毛运动3、保护细胞免受外力的损伤4、为正常细胞分裂所必需5、阻拦有害物质进入细胞：如革兰氏阴性细菌细胞壁可阻拦分子量超过800的抗生素通过。6、与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性密切相关。细胞壁中的几种特殊成分：v肽聚糖：是真细菌细胞壁中特有的成分。每一肽聚糖单体由三个部分组成：双糖单位：由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸通过β-1，4糖苷键连接而成。2四肽尾：是4个氨基酸分子按L型与D型交替方式连接而成。在革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌中氨基酸组成有所差异。肽桥：起着连接前后两个四肽尾分子的桥梁作用。连接甲肽尾的第四个氨基酸的羧基和乙肽尾第三个氨基酸的氨基。肽桥的变化甚多，由此形成了肽聚糖的多样性。v磷壁酸：是革兰氏阳性细菌细胞壁所特有的成分。是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖,主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。v脂多糖：是革兰氏阴性菌细胞壁所特有的成分。位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一较厚（8-10nm）的类脂多糖类物质，由类脂A、核心多糖和O-特异侧链3部分组成。革兰氏染色的机理：与细菌细胞壁的化学组成及结构有关。革兰氏阴性细菌的细胞壁种脂类物质含量较高，肽聚糖含量较低。染色时乙醇溶解了脂类物质，使细胞通透性增加，结晶紫-碘的复合物易被抽出，于是被脱色。革兰氏阳性细菌由于细胞壁肽聚糖含量高，脂类含量低，乙醇处理使细胞壁脱水，肽聚糖层孔径变小，通透性降低，结晶紫-碘复合物被保留在细胞内，细胞不被脱色。古细菌：是一类在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相对独立的生物类群，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。假肽聚糖结构与肽聚糖3相似，不同处在于：多糖骨架：由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸以β-1，3-糖苷键连接而成。肽尾：由L-Glu、L-Ala和L-Lys3个L型氨基酸组成。肽桥：由L-Glu一个氨基酸组成。古细菌的细胞壁可否被溶菌酶所水解？为什么？答案：不能。因为溶菌酶作用于肽聚糖中双糖单位的β-1，4糖苷键，而古细菌细胞壁中所含的是假肽聚糖，其中双糖单位的连接键是β-1，3糖苷键。细胞膜的组成和结构成分：主要由磷脂和蛋白质两种成分组成。缺壁细菌：1、实验室中形成:自发缺壁突变：L型细菌；人工方法去壁:彻底除尽：原生质体,部分去除：球状体2、自然界长期进化中形成:支原体细胞膜：紧贴在壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性膜。功能：1、控制细胞内、外的物质的运送、交换；2、维持细胞内正常渗透压以保证屏障作用；3、合成细胞壁各种组分和荚膜等大分子的场所；4、进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；5、许多酶和电子传递链组分的所在部位；6、鞭毛着生点和提供其运动所需的能量等。原核微生物的细胞膜与真核微生物的细胞膜的不同之处在于：原核微生物的细胞膜一般不含有胆固醇等甾醇，与真核微生物恰恰相反。缺细胞壁的原核生物含有甾醇，含甾醇的细胞膜具有一定的物理强度，弥补了没有细胞壁的不足。核质体：由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或缠绕而构成4的无核膜、核仁的区域。细菌的核糖体沉降系数为：70s，由50s大亚基和30s小亚基构成。异染粒：主要成分是多聚偏磷酸盐的聚合物，分子呈线状，嗜碱性强，用美兰染色时着色较深，呈紫红色，与菌体其他部位不同，故称异染粒。功能：贮存磷元素和能量，降低渗透压。PHB、PHA的应用：1、代替合成塑料；2、生产高弹性的无纺布；3、用来作伤口的缝合线或用来修复骨骼和血管。糖被的生理功能：1、荚膜富含水分，可保护细胞免于干燥；2、能抵御吞噬细胞的吞噬；3、为主要表面抗原（K抗原），是有些病原菌的毒力因子；4、能保护菌体免受噬菌体和其他物质（溶菌酶和补体）的侵害；5、是某些病原菌必须的粘附因子；6、贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质。性菌毛：构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长。每个细胞仅一至少数几根。一般见于革兰氏阴性菌的雄性菌株中，具有向雌性菌株传递遗传物质的作用。芽孢的概念：某些细菌生长到一定阶段或在定环境条件下，细胞的正常生长和分裂停止，细胞内细胞质浓缩，逐步形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的，对不良环境有较强抵抗力的特殊结构，称为芽孢。有助于抵抗不良环境，尤其对干燥、高温有很强的抗性。芽胞耐热的机制：（1）芽胞的壁厚而致密（2）含水量低，并处5于休眠状态，代谢活力低（3）酶含量少且具抗热性（4）含有大量吡啶二羧酸钙（DPA-Ca）和带有二硫键的蛋白质。伴孢晶体：芽胞杆菌属中的有些种，在形成芽胞的同时，在细胞内部产生一种晶体状多肽类内含物。如苏云金杆菌，形成的晶体一般为菱形、方形或不规则形状，它是一种毒性晶体，对一百多种鳞翅目昆虫有毒性作用，对人畜很安全，现已用为生物杀虫剂。菌落：在固体培养基上，由一个或数个菌体细胞或孢子大量生长繁殖而形成肉眼可见的、具有一定形态结构的细胞群体称为菌落。菌苔：几个或数个菌落连成一片，称为菌苔。放线菌：一类呈菌丝状生长，主要以孢子繁殖和陆生性较强的原核生物。放线菌菌菌落中的菌丝常从一个中心向四周辐射呈放射状生长，并因此而得名。放线菌有特殊的土霉味。放线菌的应用：1、抗生素：上万种当中70%由放线菌产生。链霉菌属又占放线菌的首位（90%以上），常用的抗生素除青霉素和头孢霉素类外，绝大多数都是放线菌的产物。2、酶制剂、维生素（如B12）的产生菌：近年来筛选到的许多新的生化药物多数是放线菌的次生代谢产物。3、固氮菌：弗兰克氏菌属（非豆科植物根瘤中内生的固氮菌）。4、分解能力强，在自然界的物质循环和提高土壤肥力等方面有着重要的作用。有很强的分解纤维素、石蜡、琼脂、角蛋白和橡胶等复杂有机物的能力。5、在甾体转化、石油脱蜡和污水处理中也有重要应用。支原体、立克次氏体和衣原体是三类同属革兰氏阴性菌的代谢能6力差，主要营细胞内寄生的小型原核生物。第二章：真核微生物：是一大类细胞核具有核膜，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多种细胞器的生物。与原核细胞相比，形态更大，结构更复杂，细胞器的功能更专一。真菌是最重要的真核生物，他们的特点是：无叶绿素，不能进行光合作用；一般具有发达的菌丝体；细胞壁多数含几丁质；营养方式为异养吸收型；以产生大量无性和（或）有性孢子的方式进行繁殖；陆生性较强。酵母菌五个特点：个体一般以单细胞状态存在；多数营出芽繁殖，也有的裂殖；能发酵糖类产能；细胞壁常含甘露聚糖；喜在含糖量较高，酸度较大的水生环境中生长。假菌丝：有的酵母菌进行芽殖后，长大的子细胞不与母细胞立即分离，并继续出芽，细胞成串排列，这种菌丝状的细胞串就称为假菌丝。而霉菌的菌丝为真菌丝，即相连细胞间的横隔面积与细胞直径一致，呈竹节状的细胞串，称为真菌丝。假酵母：只有无性繁殖过程。真酵母：既有无性繁殖，又有有性繁殖过程。霉菌：是丝状真菌的一个俗称，意即“会引起物品霉变的真菌”，通常指那些菌丝体较发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌，常在营养基质上形成绒毛状、网状或絮状菌丝体。分属真菌界的藻状菌纲、子囊菌纲和半知菌类。7霉菌在自然界中的分布：分布最广。以孢子方式繁殖和传播，孢子抗干燥、轻，随气流、物质运输到处传播。分解能力强，能在各种环境中生活。无性孢子：有性孢子：二级菌丝：不同性别的一级菌丝发生接合，通过质配形成由双核细胞构成的二级菌丝，其通过锁状联合的方式使菌丝尖端不断向前延伸。锁状联合：形成喙状突起而连合两个细胞的方式不断使双核细胞分裂，从而使菌丝尖端不断向前延伸。试比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并讨论它们的原生质体制备方法。第三章：（真）病毒：至少含有核酸和蛋白质两种组分；亚病毒：只含有核酸和蛋白质中的一种组分；类病毒：只含单独具侵染性的RNA组分；拟病毒：只含不具单独侵染性的RNA组分；朊病毒：只含蛋白质一种组分。病毒：是一类超显微的、没有细胞结构、专性寄生的大分子微生物，它们在体外具有大分子的特征，在宿主体内才表现出生命特征。成分：核酸和蛋白质。病毒的特点：形体极其微小，必须在电子显微镜下才能观察，一般都可通过细菌滤器；没有细胞构造，故也称分子生物；其主要8成分仅是核酸和蛋白质两种；每一种病毒只含有一种核酸，不是DNA就是RNA；既无产能酶系也无蛋白质合成系统；在宿主细胞协助下，通过核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖，不存在个体生长和二均等分裂等细胞繁殖方式；在宿主的活细胞内营专性寄生；在离体条件下，以无生命的化学大分子状态存在，并可形成结晶；对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。包涵体：感染病毒的宿主细胞内，出现在光学显微镜下可见的大小、形态、数量不等的小体，称为包涵体。病毒鉴定、作为临床诊断依据。噬菌斑：噬菌斑是指在宿主细菌的菌苔上，噬菌体使菌体裂解而形成的空斑。“负菌落”。应用：1、噬菌体定量计数；2、噬菌体的鉴定。三类典型形态的病毒：①螺旋对称的代表——烟草花叶病毒是发现最早、研究最深入和了解最清楚的一种病毒。模式植物病毒。呈直杆状，衣壳由2130个呈皮鞋状的蛋白亚基即衣壳粒以逆时针方向螺旋排列而成，大约有130个螺旋，核心是单链RNA分子。②二十面体对称的代表-腺病毒；③复合对称的代表——大肠杆菌T偶数噬菌体。噬菌体定义：是病毒中的一种，一般把侵染细菌、放线菌的病毒叫噬菌体。（把侵染真菌的病毒叫噬真菌体）烈性噬菌体：感染细胞后,能在寄主细胞内增殖，产生大量子代噬菌体并引起细菌裂解的噬菌体。五个阶段：吸附→侵入→增殖9→成熟→裂解温和噬菌体：噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（插入）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。溶源性：温和噬菌体侵染敏感细菌后不裂解它们，而与细菌共存的特性。特点：1.其核酸的类型都是dsDNA;2.具有整合能力；3.具有同步复制能力。三种存在形式：游离态:指成熟后被释放并有侵染性的游离噬菌体粒子；整合态：指已整合到宿主基因组上的前噬菌体状态；营养态：指前噬菌体经外界理化因子的诱导后，脱离宿主核基因组而处于积极复制、合成和装配的状态。溶源性细菌：在核染色体组上整合有前噬菌体并能正常生长繁殖而不被裂解的微生物。一步生长曲线：以培养时间为横坐标，以噬菌斑数为纵坐标，绘出的曲线为一步生长曲线。分为三个时期：潜伏期：核酸侵入宿主细胞后到第一个噬菌体粒子释放前的一段时间。分为隐晦期和胞内累积期两个时期。裂解期：宿主细胞迅速裂解、溶液中噬菌体粒子急剧增多的一段时间。平稳期：感染后的宿主细胞已全部裂解，溶液中噬菌体效价达到最高点的时期。亚病毒：凡在核酸和蛋白质两种成分中，只含其中之一的分子病原体，称为亚病毒。类别：类病毒、拟病毒、朊病毒。类病毒：一个裸露的RNA闭合环状分子，能感染寄主细胞并在其中进行自我复制使寄主产生病症。10拟病毒：一类包裹在真病毒粒子中的有缺陷的类病毒。朊病毒：一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性的疏水蛋白质。噬菌体对发酵工业的危害：发酵周期明显延长；碳源消耗缓慢；发酵液清淡；发酵产物形成缓慢或根本不形成；噬菌体检测会发现大量噬菌斑，电镜可看到噬菌体；后果:①减产②倒罐。发酵生产时预防措施：决不使用可疑菌种，严格保持环境卫生，决不任意丢弃和排放有生产菌种的菌液，注意通气质量，加强发酵罐和管道的灭菌，不断筛选抗噬菌体菌种，经常轮换生产菌种，以及严格会客制度。补救方法：①尽快提取产品②加药抑制③及时更换菌种。第四章