微生物

第一章绪论微生物的特点——五大共性：1. 体积小、面积大（最基本的）2. 吸收多、转化快3. 生长旺、繁殖快4. 适应强，易变异5. 分布广、种类多发展史：代表人物及贡献：巴斯德：法国化学家，后来转向微生物研究领域，是微生物学的奠基人；主要贡献：1）证实发酵由微生物引起—酒精发酵、醋酸发酵和乳酸发酵等；2）解决了许多实际问题，如腐败病、蚕病、酒酸等——巴氏消毒法；3）免疫学——首次制成狂犬疫苗；4）彻底否定了自生说—鹅颈瓶实验。

科赫：德国医生和细菌学家，是细菌学的奠基人。

被称为―世界传染病消防队队长‖。

主要贡献：1.创建了研究微生物的重要方法（固体培养基的配制、纯种分离技术、染色技术、显微摄影等）2.分离了多种病原菌（鼠疫、霍乱、结核等）；3.提出了Koch’s postulates。

三域指的是：古生菌域、细菌域、真核生物域。

第二章原核生物三菌三体：细菌(古生菌) 放线菌蓝细菌支原体立克次氏体衣原体基本形态：球形杆形螺旋形杆菌是细菌中种类最多的。

大小：通常用微米（um）作为测量单位。

1. 测量球菌：•只测量其直径。

一般为0.5～2um。

2. 测量杆菌和螺旋菌：–需测量其长度和宽度，用宽×长表示。

–杆菌一般为0.5～l×1～5um。

–测量螺旋菌长度时，一般只测量其弯曲形长度。

3. 细菌大小的记录常是平均值或代表性数值。

4. 细菌细胞的重量–约为l×10-9～l×10-10mg，即每g细菌约含1-10万亿个细菌菌体最大的细菌：纳米比亚嗜硫珠菌最小的细菌：纳米细菌（nanobacteria）50 nm革兰氏染色步骤：结晶紫初染---碘液媒染---乙醇脱色---番红复染染色结果：紫色：革兰氏阳性菌红色：革兰氏阴性菌G+细菌的细胞壁结构：肽聚糖磷壁酸肽聚糖：由大量肽聚糖单体聚合而成；单体组成：双糖单位：N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸通过 -1，4糖苷键相连接；四肽尾：L-Ala、D-Glu、L-Lys、D-Ala 肽桥：甘氨酸五肽双糖单位中的β-1,4-糖苷键很容易被溶菌酶(lysozyme)所水解，从而引起细菌因肽聚糖细胞壁的―散架‖而死亡。

G-细菌的细胞壁结构：外膜：脂多糖(LPS)、外膜蛋白（20多种）：脂蛋白、孔蛋白磷脂内膜：肽聚糖内消旋二氨基庚二酸(m-DAP)（只在原核微生物细胞壁上发现）脂多糖：类脂A ：类脂A是G-病原菌内毒素的物质基础核心多糖：2-酮-3-脱氧辛糖酸（KDO) 、L-甘油-D-甘露庚糖(Hep) 、3，6-二脱氧D-半乳糖（阿比可糖）(Abq) O-特异侧链：可用灵敏的血清学方法鉴定，在传染病的诊断中有重要意义。

甲烷杆菌属的细胞壁：由多糖组成结构与细菌肽聚糖不同之处：–双糖骨架是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸以β-1，3-糖苷键（不被溶菌酶水解）交联而成；–肽尾是由L-Glu、L-Ala和L-Lys 3个L型氨基酸组成；–肽桥由1个L-Glu 组成。

缺壁细菌：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（G+）、部分去除：球状体(G-) 自然界长期进化中形成：支原体（含甾醇）古生菌细胞膜与细菌细胞膜的不同–疏水尾由长链烃组成（异戊二烯的重复单位---四聚体植烷）–亲水头与疏水尾通过醚键连接–甘油分子的C3位上连接的基团（R）与细菌和真核生物不同–膜的结构有单分子层或单、双混合膜–含有多种独特的脂类（细菌红素、番茄红素、α、β胡萝卜素、视黄醛等）贮藏物：聚-β-羟丁酸（PHB）颗粒、异染颗粒：贮藏P元素，主要成分是多聚偏磷酸盐，可用美蓝或甲苯胺蓝染成红紫色。

流感嗜血杆菌（Haemophilus influenzae），古生菌：詹氏甲烷球菌（Methanococcus jannaschii），酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae），特殊构造：糖被：包裹在单个细胞上：在壁上有固定层次：层次厚：大荚膜、层次薄：微荚膜松散，未固定在壁上：粘液层包裹在细胞群上：菌胶团鞭毛：着生方式：偏端丛、单生，两端丛、单生，侧生，周生观察和判断细菌鞭毛的方法：电子显微镜直接观察；光学显微镜下观察：鞭毛染色和视野下对悬滴标本和水浸片的观察；根据培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌苔）形态G-细菌鞭毛结构：L环(连在细胞外壁层LPS部位) P环(连在内壁的肽聚糖部位) S环(与周质空间相连) M环(嵌入在细胞膜上)革兰氏阳性细菌鞭毛仅由S和M环组成―拴菌‖试验（tethered-cell experiment）1974年，美国学者西佛曼（M.Silverman）和西蒙（M.Simon）性毛：其功能是向雌性菌珠（受体菌）传递遗传物质。

G-雄性常见芽孢：DPA-Ca（吡啶二羧酸钙盐）（耐热有关）以在自然界日常生活中最耐热的一种芽孢－－嗜热脂肪芽孢杆菌的芽孢为标准。

测得121℃，12 min才能全部死亡。

所以一般要求121℃，15 min。

实验室常用121℃，20min。

灭菌指标：肉类：肉毒梭菌；外科器材：破伤风梭菌和产气荚膜梭菌；实验室和发酵工业：嗜热脂肪芽孢杆菌；伴孢晶体（δ内毒素）：少数芽孢杆菌，如Bacillus thuringiensis在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则型的碱溶性蛋白质晶体，为伴孢晶体。

蓝细菌：也称蓝藻或蓝绿藻（blue-green algae），是一类含有叶绿素a、能以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能、同化CO2为有机物质的光合细菌。

特化细胞：异型胞，静息孢子，链丝段，内孢子支原体(Mycoplasma)：是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生的最小型原核微生物。

立克次氏体（Rickettsia）：是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物。

衣原体（Chlamydia）：是一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型G-原核生物。

第三章真核微生物真核原核酵母菌：细胞壁：三明治结构：外：甘露聚糖中：蛋白质内：葡聚糖几丁质：聚乙酰葡萄糖氨只进行无性繁殖的酵母菌称假酵母具有有性繁殖的酵母菌称真酵母无性繁殖：芽殖：多数裂殖：少数（裂殖酵母）无性孢子节孢子掷孢子厚垣孢子有性繁殖：子囊孢子生活史：单双倍体型：酿酒酵母（S.cerevisiae）单倍体型：八孢裂殖酵母（Schizosaccharomyces octosporus）双倍体型：路德类酵母（Saccharomycodes ludwigii）霉菌：第四章病毒病毒发展史：1886年，德国，A. Mayer 发现具有传染性的烟草花叶病；1892年，俄国，D. Ivanovski发现烟草花叶病病原体能通过细菌滤器：一种能通过细菌滤器的‖细菌毒素‖或极小的细菌；1898年，荷兰，Beijerinck对烟草花叶病病原体的研究结果：能通过细菌滤器；可被乙醇沉淀而不失去其感染性，能在琼脂凝胶中扩散；用培养细菌的方法不能被培养出来，推测只能在植物活细胞中生活；1935年，美国，W M Stanley首次提纯并结晶了烟草花叶病毒；Bawden等证明烟草花叶病毒的本质为核蛋白；1940年，德国，Kausche首先用电镜观察到烟草花叶病毒颗粒；大小：个体小，必需在电镜下观察；测量单位是nm；直径在100nm上下形态：基本形态：球状、杆状、蝌蚪状；另外还有子弹状、丝状、卵圆形、砖状等核心和衣壳合称核衣壳，为病毒的基本结构。

对称体制：螺旋对称（杆状）：烟草花叶病毒（TMV）、二十面体对称（球状）：腺病毒、复合对称（又称双对称，蝌蚪状）：Ｔ偶数噬菌体增值过程：E.coli T偶数噬菌体的增殖过程，噬菌体的繁殖一般可分五个阶段，即：吸附、侵入、增殖（复制与生物合成）、成熟（装配）、裂解（释放）病毒吸附蛋白(V AP)脊椎动物病毒增殖过程：吸附，侵入与脱壳，生物合成:合成位点：DNA病毒：细胞核内、RNA病毒：细胞质内、逆转录病毒：细胞核，质内装配及释放昆虫病毒增殖过程的特点：多角体类型：核型多角体病毒（NPV）：在昆虫细胞核内增殖、具有蛋白质包涵体的杆状病毒：质型多角体病毒（CPV）：在昆虫细胞质内增殖、可形成蛋白质包涵体的球状病毒：颗粒体病毒（GV）：具有蛋白质包涵体，每个包涵体内通常仅含一个病毒粒的昆虫杆状病毒一步生长曲线：以适量的病毒接种于标准培养的高浓度的敏感细胞，待病毒吸附后，离心除去未吸附的病毒，或以抗病毒抗血清处理病毒—细胞培养物以建立同步感染，然后继续培养并定时取样测定培养物中的病毒效价，并以感染时间为横坐标，病毒的感染效价为纵坐标，绘制出病毒特征性的繁殖曲线，即一步生长曲线。

三个时期：潜伏期、裂解期、稳定期（裂解量）溶源性：温和噬菌体或称溶源性噬菌体（lysogenic phage）：凡噬菌体吸附侵入宿主细胞后，其DNA只整合到宿主的核染色体组上，并可长期随宿主DNA的复制而进行同步复制，因而在一般情况下不进行增殖和引起宿主细胞裂解，这一现象称做溶源性（lysogeny）现象，这种噬菌体称为温和噬菌体或溶源性噬菌体，其宿主称为溶源菌。

温和噬菌体的特点：A) 其核酸的类型都是dsDNA；B）具备整合能力。

附着或融合在溶源性细菌染色体上的温和噬菌体的核酸称为原噬菌体或前噬菌体。

C) 具备同步复制能力；温和噬菌体以三种形式存在：游离态、整合态、营养态溶源菌：含有温和噬菌体的DNA而又找不到形态上可见的噬菌体粒子的宿主细菌叫溶源性细菌。

溶源性细菌的基本特性：①可稳定遗传②自发裂解和诱发裂解③免疫性④复愈性⑤溶源转变⑥局限转导溶源性菌株的检验包涵体：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。

效价：效价（titre）: 表示每毫升试样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数。

即噬菌斑形成单位（pfu）数或感染中心数。

测定的方法——双层平板法，用双层平板法测出的效价比用电镜直接计数得到的效价低。

前者是具有感染力的噬菌体粒子，后者是计噬菌体的总数。

步骤：预先分别配置含2%和1%琼脂的底层培养基和上层培养基。

先用底层培养基在培养皿上浇一层平板，待凝固后，再把预先融化并冷却到45度以下，加有较浓的敏感宿主和一定体积待测噬菌体样品的上层培养基，在试管中摇匀后，立即倒在底层培养基上铺平待凝，然后再37度下保温。

一般经10余h后即可对噬菌斑计数。

成斑率（EOP）：同一样品根据噬菌斑计算的效价和用电镜计算的效价之比；噬菌体的EOP一般大于50%；植物或动物病毒的EOP一般为10%。

亚病毒：类群：类病毒、拟病毒和朊病毒类病毒：RNA，能独立侵染寄主，侵入寄主后也能自我复制，不需要辅助病毒。

马铃薯纺锤形块茎病类病毒(Potato spindletuber viroid，PSTV)卫星病毒：如丁型肝炎病毒（hepatitis D virus，HDV）必须利用乙型肝炎病毒（HBV）的包膜蛋白才能完成复制周期。