微生物学(沈萍)考试复习重点

微生物学考试复习重点第一章绪论1、微生物学的定义微生物学一般定义为研究肉眼难以看清的称之为微生物的生命活动的科学。2、微生物的种类①无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒因子（卫星病毒、卫星RNA和朊病毒）；②原核细胞结构的细菌、古生菌；③真核细胞结构的真菌（酵母菌、霉菌、覃菌等）、单细胞藻类、原生动物等。3、微生物生命现象的特性和共性①微生物具有其他生物不具备的生物学特性、代谢途径和功能；②微生物具有其他生物共有的基本生物学特性；③易操作性：微生物具有个体小、结构简单、生长周期短、易大量培养、易变异、重复性强等优势。4、微生物的发现荷兰商人安东•列文虎克利用自制的显微镜发现了微生物世界。5、微生物学发展过程中的重大事件①1867：Lister创立了消毒外科；②1890：VonBehring制备抗毒素治疗白喉和破伤风；③1892：IVanowsky提供烟草花叶病是由病毒引起的证据；④1928：Griffith发现细菌转化；⑤1929：Fleming发现青霉素；⑥1977：Woese提出古生菌是不同于细菌和真核生物的特殊类群；⑦1995：第一个独立生活的细菌（流感嗜血杆菌）全基因组序列测定完成；⑧1996：第一个独立生活的古生菌（詹氏甲烷球菌）基因组测序完成；⑨1997：第一个真核生物（啤酒酵母）基因组测序完成。6、微生物学发展的奠基者①巴斯德和科赫是微生物学发展的奠基者。②巴斯德的贡献a彻底否定了“自生说”：巴斯德用著名的曲颈瓶实验彻底否定了“自生说”，并从此建立了病原学说，推动了微生物学的发展；b免疫学—预防接种：巴斯德研究了鸡霍乱，发现将病原菌减毒可诱发免疫性，以预防鸡霍乱病，他为人类防病、治病作出了重大贡献；c证明发酵是由微生物引起的d其他贡献—巴斯德消毒法和家蚕软化病问题。③科赫的贡献a证明炭疽杆菌是炭疽病的病原菌；b发现肺结核的病原菌；c提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——科赫原则；d用固体培养基分离纯化微生物的技术；e配制培养基。④科赫原则a在每一相同的病例中都出现这种微生物；b要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来；c用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；d从实验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物。第二章微生物的纯培养和显微技术1、无菌技术的概念在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物所污染，其自身也不污染操作环境的技术被称为无菌技术。2、最常用的灭菌方法高压蒸汽灭菌3、接种操作①接种环在火焰上灼烧灭菌；②烧红的接种环在空气中冷却，同时打开装有培养物的试管；③用接种环蘸取一环培养物转移到一装有无菌培养基的试管中，并将试管重新盖好；④接种环在火焰上灼烧，杀灭残留的微生物。4、用固体培养基获得纯培养①涂布平板法a先将已融化的培养基倒入无菌培养皿，制成无菌平板；b冷却凝固后，将一定量的某一稀释度的样品悬液滴加在平板表面，再用无菌涂布棒将菌液分散至整个平板表面；c培养后挑取单个菌落。②稀释倒平板法a先将待分离的材料用无菌水作一系列的稀释（如1:10、1:100、1:1000、1:10000……）；b分别取不同稀释液少许，与已融化并冷却至50℃左右的琼脂培养基混合，摇匀后，倾入灭过菌的培养皿中，待琼脂凝固后，制成可能含菌的琼脂平板，保温培养一定时间即可出现菌落。如果稀释得当，在平板表面或琼脂培养基中就可出现分散的单个菌落，这个菌落可能就是由一个微生物细胞繁殖而成的；c挑取该单个菌落，或重复以上操作数次，便可得到纯培养。③平板划线法a用接种环以无菌操作蘸取少许待分离的材料，在无菌平板表面进行平板划线、扇形划线或其他形式的连续划线；b微生物细胞的数量将随着划线次数的增加而减少，并逐步分散开来，如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落。④稀释摇管法(对氧气敏感的厌氧型微生物)a先将一系列盛无菌培养基的试管加热，使琼脂融化后冷却并保持在50℃左右；b将待分离的材料用这些试管进行梯度稀释，试管迅速摇动均匀；c冷凝后，在琼脂柱表面倾倒一层灭菌液体石蜡和固体石蜡的混合物，将培养基和空气隔开；d培养后，菌落形成在琼脂柱的中间；e进行单菌落的挑取和移植，需先用一只灭菌针将液体石蜡—石蜡盖取出，再用一只毛细管插入琼脂和管壁之间，吹入无菌无氧气体，将琼脂柱吸出，置放在培养皿中，用无菌刀将琼脂柱切成薄片，进行观察和聚落的移植。5、选择培养①选择平板培养根据待分离微生物的特点选择不同的培养条件。②富集培养利用不同的微生物生命活动特点的不同，制定特定的环境条件，使仅适应于该条件的微生物旺盛生长，从而使其在菌落中的数量大大增加，使人们能够更容易地从自然界中分离到这种所需的特定微生物。6、微生物保藏技术①传代培养保藏②冷冻保藏③干燥保藏a沙土管保存b冷冻真空保藏7、普通光学显微镜①利用目镜和物镜两组透镜系统来放大成像，故又常被称为复式显微镜；分辨率为0.2um。②分辨率：能辨别两点之间最小距离的能力。③最小可分辨距离=0.5λ/n*sinθ，n*sinθ为数值孔径值；滴加香柏油（n=1.52）的目的是增加数值孔径。④光学显微镜分辨率的限制：光学显微镜在使用最短波长的可见光（λ=450nm）作为光源时在油镜下可达到其最大分辨率0.18um。8、细菌染色法9、细菌的形态和排列细菌的三种基本形态：球状、杆状、螺旋状。10、原核细胞的大小①球菌大小以其直径表示、杆菌和螺旋菌以其长度和宽度表示。②蓝细菌8um×50um、巨大芽孢杆菌1.5um×4um、大肠杆菌1um×3um、肺炎球菌0.8um、噬血流杆菌0.25um×1.2um、纳米细菌50nm。11、真菌形态和繁殖方式①霉菌：一些“丝状真菌”的统称，菌体由分支或不分支的菌丝构成。在固体培养基上，部分菌丝伸入培养基内吸收养料，称为营养菌丝；另一部分则向空中生长，称为气生菌丝。有的气生菌丝发育到一定阶段，分化成繁殖菌丝。②酵母菌：一群单细胞真核微生物，以芽殖或裂殖来进行无性繁殖，极少数种可产生子囊孢子进行有性繁殖。第三章微生物细胞的结构与功能1、原核微生物的特点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、包围的细胞器；③核糖体为70S型。2、原核微生物细胞壁的功能①固定细胞外形和提高机械强度，从而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阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤；④赋予细菌具有特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。3、革兰氏阳性菌的细胞壁革兰氏阳性菌细胞壁的特点是厚度大（20~80nm）和化学组分简单，一般只含有90%的肽聚糖和10%的磷壁酸，从而与层次多、厚度低、成分复杂的革兰氏阴性菌的细胞壁有明显的差别。①肽聚糖肽聚糖分子是由肽和聚糖两部分组成，其中的肽有四肽尾和肽桥两种，聚糖则由N—乙酰葡萄糖胺和N—乙酰胞壁酸相互间隔连接而成，呈长链骨架状。a双糖单位由一个N—乙酰葡萄糖胺通过β—1,4—糖苷键与另一个N—乙酰胞壁酸相连，后者为原核生物所特有的己糖。b四肽尾或四肽侧链由4个氨基酸分子按L型与D型交替方式连接而成。c肽桥或肽间桥在金黄色葡萄球菌中，肽桥为甘氨酸五肽，它起着连接前后两个四肽尾分子的“桥梁”作用。②磷壁酸结合在革兰氏阳性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；包括壁磷壁酸和和膜磷壁酸。磷壁酸的生理功能：a其磷酸分子上较多的负电荷可提高细胞周围Mg2+的浓度，进入细胞后就可以保证细胞膜上一些需Mg2+的合成酶提高活性；b贮藏磷元素；c增强某些致病菌对宿主细胞的黏连、避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用；d赋予革兰氏阳性菌以特异的表面抗原；e可作为噬菌体的特异性吸附受体；f能调节细胞内自溶素的活力，借以防止细胞因自溶而死亡。4、青霉素的抑菌机制青霉素抑制细菌细胞壁的合成，机理是青霉素与肽聚糖D-丙氨酰-D-丙氨酸结构类似，青霉素竞争与转肽酶结合形成青霉素转肽酶复合物，从而破坏细胞壁完整网状结构；青霉素只作用于革兰氏阳性菌。5、革兰氏阴性菌的细胞壁①外膜a外膜位于革兰氏阴性菌细胞壁外层，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干种蛋白质组成，有时也称为外壁。b脂多糖（LPS）是位于革兰氏阴性菌细胞壁最外层的一层较厚（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；其中类脂A是革兰氏阴性菌治病物质—内毒素的物质基础。②外膜蛋白指嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白质。③周质空间又称周质或壁膜间隙。在革兰氏阴性菌中，一般指其外膜与细胞膜之间的狭窄空间，呈胶状。在周质空间中，存在着多种周质蛋白，包括：水解酶类，如蛋白酶、核酸酶等；合成酶；结合蛋白；受体蛋白。6、抗酸细菌的细胞壁①抗酸细菌是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。因为它们被酸性复红染上色后，就不能再被盐酸乙醇脱色，故称抗酸细菌。②在抗酸细菌的细胞壁中含有约60%类脂（包括分枝菌酸和索状因子等），肽聚糖含量则很少，故它们虽然从染色反应上属于革兰氏阳性菌，但从其类脂外壁层（相当于革兰氏阴性菌的LPS外膜）和肽聚糖内壁层的结构来看，又与革兰氏阴性菌的细胞壁相似。7、古生菌的细胞壁①在古生菌中，除了热原体属没有细胞壁外，其余的都具有与真细菌类似功能的细胞壁。②假肽聚糖细胞壁甲烷杆菌属等革兰氏阳性古生菌的细胞壁是由假肽聚糖组成的。它的多糖骨架是由N—乙酰葡萄糖胺和N—乙酰塔罗糖胺糖醛酸交替连接而成。8、缺壁细菌①L型细菌专指实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传稳定的细胞壁缺陷菌株。②原生质体指在人为条件下，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，所得到的仅有一层细胞膜包裹着的圆球状渗透敏感细胞。原生质体一般由革兰氏阳性菌形成。③球状体又称原声质球，指还残留着部分细胞壁，一般由革兰氏阴性菌形成。④支原体是一类在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。因为它的细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍具有较高的机械强度。9、革兰氏染色机制一种极其重要的鉴别染色法，不仅可以用于鉴别真细菌，也可鉴别古生菌。①通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细胞壁内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物。②革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密，故遇乙醇或丙酮作脱色处理时，因失水反而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇处理不会溶出缝隙，因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内，使其仍呈紫色。③革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外膜层的类脂含量高、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，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫和碘复合物的溶出，因此，通过乙醇脱色后细胞壁变为无色。④再经过沙黄等红色染料进行复染，就使革兰氏阴性菌呈现红色，而革兰氏阳性菌仍保留紫色。10、细胞质膜①细菌的细胞质膜生理功能为：a选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；b维持细胞内正常渗透压的屏障；c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；d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；e是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位；f膜上某些蛋白受体与趋化性有关。②古生菌的细胞质膜古生菌的细胞质膜比真细菌或真核生物的细胞质膜具有更明显的多样性。a亲水头（甘油）与疏水尾（烃链）间是通过醚键而不是酯键连接的；b组成疏水尾的长链烃是异戊二烯的重复单位；c古生菌的细胞质膜中存在着独特的单分子层膜或单、双分子层混合膜；d在甘油的C3分子上，可连接多种与真细菌和真核生物细胞质膜上不同的基团；e细胞质膜上含有多种独特脂质。11、核区核区又称核质体、原核、拟核或原核生物核基因组。指原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核。12、特殊的休眠构造——芽孢①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，称为芽孢。由于每一营养体细胞内仅生成一个芽孢，故芽孢无繁殖功能。芽孢是