中科院考试周德庆微生物复习材料
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第一章绪论填空题1.微生物与人类关系的重要性,你怎么强调都不过分,微生物是一把十分锋利的双刃剑,它们给人类带来巨大利益的同时也带来“残忍”的破坏。
2.1347年的一场由鼠疫杆菌引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲,有1/3的人(约2500万人)死于这场灾难。
3.2003年SARS在我国一些地区迅速蔓延,正常的生活和工作节奏严重地被打乱,这是因为SARS有很强的传染性,它是由一种新型的病毒所引起。
4.微生物包括:无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒);具原核细胞结构的真细菌、古生菌;具真核细胞结构的真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)单细胞藻类、原生动物等。
8.19世纪中期,以法国的巴斯德和德国的柯赫为代表的科学家,揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因,并建立了分离、培养、接种和灭菌等一系列独特的微生物技术,从而奠定了微生物学的基础,同时开辟了医学和工业微生物学等分支学科。
巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人。
选择题(4个答案选1)1.当今,一种新的瘟疫正在全球蔓延,它是由病毒引起的(3 )。
(1)鼠疫(2)天花(3)爱滋病(AIDS)(4)霍乱2.微生物在整个生物界的分类地位,无论是五界系统,还是三域(domain)系统,微生物都占据了(4 )的“席位”。
(1)少数(2)非常少数(3)不太多(4)绝大多数7.巴斯德为了否定“自生说”,他在前人工作的基础上,进行了许多试验,其中著名的(3 )无可辩驳地证实:空气中确实含有微生物,它们引起有机质的腐败。
(1)厌氧试验(2)灭菌试验(3)曲颈瓶试验(4)菌种分离试验8.柯赫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——( 2 )。
(1)巴斯德原则(2)柯赫原则(3)菌种原则(4)免疫原理10.我国学者汤飞凡教授的(2 )分离和确证的研究成果,是一项具有国际领先水平的开创性成果。
(1)鼠疫杆菌(2)沙眼病原体(3)结核杆菌(4)天花病毒是非题1.微生物是人类生存环境中必不可少的成员,有了它们才使得地球上的物质进行循环,否则地球上的所有生命将无法繁衍下去。
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。
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。
第四章微生物的营养和培养基1.营养:生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质,以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。
2.六要素:碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水3.微生物细胞含碳量:约占干重的(50%)。
4.异养微生物:凡是必须利用有机碳源的微生物。
自养微生物:凡是以无机碳源作主要碳源的微生物。
5.异养微生物在元素水平上的最适碳源则是“C•H•O”型。
其次是有机类、醇类和脂类等。
糖类优于双糖和多糖,己糖优于戊糖,葡萄糖、果糖优于甘露糖、半乳糖6.双功能物质:对一切异养微生物来说,其碳源同时又兼作能源7.最长用的有机氮源是牛肉侵入物(牛肉膏)、酵母膏、植物的饼粉和蚕蛹粉。
8.生长因子:是一类调节微生物正常代谢所必须,但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。
(生长因子有酵母膏,玉米浆,肝液,麦芽汁)营养类型能源氢供体基本能源实例光能无机自养型(光能自养型) 光无机物CO2蓝细菌,紫硫细菌,绿硫细菌,藻类光能有机异养型(光能异养型) 光有机物CO2及其简单有机物红螺菌科的细菌(即紫色无硫细菌)化能无机自养型(化能自养型) 无机物无机物CO2硝化细菌,硫化细菌,铁细菌,氢细菌,硫磺细菌等化能有机自养型(华能异养型)有机物有机物有机物绝大多数细菌和全部真菌10.化能异养:生长所需要的能量均来自有机物氧化过程中放出的化学能。
11.营养物质进入细胞的方式①自由扩散:原生质膜是一种半透性膜,营养物质通过原生质膜上的小孔,由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内进行扩散。
②促进扩散:通过促进扩散进入细胞的营养物质主要有氨基酸、单糖、维生素及无机盐等。
一般微生物通过专一的载体蛋白运输相应的物质,但也有微生物对同一物质的运输由一种以上的载体蛋白来完成。
③主动运输:主动运输是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运输方式。
它的一个重要特点是物质运输过程中需要消耗能量和载体,而且可以进行逆浓度运输。
④基团转移:基团移位是另一种类型的主动运输,它与主动运输方式的不同之处在于它有一个复杂的运输系统来完成物质的运输,而物质在运输过程中发生化学变化。
微生物复习提纲一、名词解释1、微生物:是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。
2、原核生物:广义的细菌,指一大类细胞没有核膜包裹,只存在称作核区的裸露DNA分子的、原始单细胞生物。
3、细菌:狭义的细菌,指一大类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂生殖和水生性较强的原核生物。
4、肽聚糖:多存在于革兰氏阳性细菌中,由肽和聚糖两部分组成,其中肽由四肽尾和肽桥组成,聚糖则由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰磷壁酸组成,肽聚糖网状分子彼此交织成多层次的、紧密的网套覆盖在细胞上。
5、磷壁酸:只存在与革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖,主要成分是甘油磷酸或核糖醇磷酸,主要分为壁磷酸壁和膜磷酸壁两类。
6、脂多糖:是位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外一层的类脂多糖物质,主要由类脂A、核心多糖和O-特异侧链组成。
7、放线菌:指主要呈丝状生长和孢子繁殖的革兰氏阳性细菌。
8、霉菌:指菌丝体发达又不产生大型肉质子实体的真菌。
9、病毒:指只有核酸和蛋白质两种主要成分,以感染态和非感染态存在的一类微小病原体。
10、效价:指每一毫升试样中存在的具感染性噬菌体粒子数目。
11、温和噬菌体:凡能引起溶源性的噬菌体,即称为温和噬菌体。
12、烈性噬菌体:凡在短时间内能够连续完成吸附、侵入、增殖、成熟、裂解而实现繁殖的噬菌体13、溶源性:温和噬菌体侵入宿主细胞后,将其基因整合到宿主细胞基因组上,并随后者的复制而复制,但不引起宿主细胞裂解,此即溶源性。
14、主动运送:指须提供能量,并且通过细胞膜上特异性载体蛋白构象的变化,而使膜外低浓度的溶质运到膜内的一种运送方式。
15、基团移位:是指既需细胞膜上特异性载体蛋白参与,又需提供能量的一种物质运送方式,其特点是溶质在运送前后分子结构会发生变化。
16、选择性培养基:指根据某种微生物对某一营养物的特殊需要,或是其对某物理、化学因素的抗性的原理而设计成的培养基,具有能使混合菌样中劣势菌变为优势菌的功能。
17、鉴别性培养基:指在培养基中加入与目的菌无色代谢产物发生显色反应的指示剂,从而只需依靠肉眼鉴别菌落颜色就能从近似菌落中找到目的菌落的培养基。
绪论-微生物与人类一、什么是微生物?微生物 (microorganism) :是一些通常肉眼看不见或看不清的形体微小、构造简单的低等生物群体的总称。
二、人类对微生物学世界的认识◆微生物的发现1676年,微生物学的先驱荷兰人安东·列文虎克利用自制的单式显微镜首次观察到了细菌。
◆微生物学的奠基1. 巴斯德 (法国) ------- 微生物学之父(1) 彻底否定了“自然发生”学说(2) 发现并证实发酵是由微生物引起的(3) 建立了巴斯德消毒法(4) 预防接种2. 柯赫(德国) ------- 细菌学之父(1)微生物学实验技术●利用固体培养基分离文生物●设计了各种培养基,实现了在实验室内对各种微生物的培养●染色观察和显微摄影(2)对病原细菌的研究作出了突出的贡献:●证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——著名的柯赫原则●具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌;●发现了肺结核病的病原菌;三、微生物学的发展促进了人类的进步1.微生物与医疗保健:产抗生素的头号功臣,猴头菌片、冬虫夏草、螺旋藻等,疫苗,基因工程药物等2.微生物与食品工业:甜面酱,醋豆瓣酱,酱油,豆腐乳,豆豉,酸牛奶,奶酪,泡菜,面包、馒头,酒精饮料,味精等微生物与能源工业:生物乙醇,沼气发酵,微藻新能源等3.微生物与农业生产:微生物饲料,微生物肥料,微生物杀虫剂,植物生长激素等例:单细胞蛋白(SCP) ---单细胞蛋白也叫微生物蛋白,它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌,例:酵母菌等。
广泛用作食品、饲料、药品添加剂4.微生物与环境保护:污水处理,固体废弃物处理与资源化技术四、微生物的五大共性1.体积小, 面积大 (最基本的特性)意义:大的比表面积特别有利于它们和周围环境进行物质、能量、信息的交换。
微生物的其它很多属性都和这一特点密切相关。
2. 吸收多,转化快3. 生长旺,繁殖快4. 适应性强, 易变异5. 分布广, 种类多(多样性)五、微生物学微生物学(Microbiology)是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异、以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及应用的一门学科。
微生物学试题及答案周德庆一、选择题1. 微生物学是研究什么的科学?A. 植物B. 微生物C. 动物D. 地质答案:B2. 以下哪个不是微生物的特点?A. 体积小B. 繁殖快C. 分布广D. 寿命长答案:D3. 微生物的分类不包括以下哪一项?A. 细菌B. 真菌C. 病毒D. 植物答案:D4. 微生物学中的“发酵”指的是什么?A. 微生物的生长过程B. 微生物的繁殖过程C. 微生物代谢产生能量的过程D. 微生物的死亡过程答案:C5. 以下哪项不是微生物的用途?A. 食品发酵B. 疾病治疗C. 环境净化D. 武器制造答案:D二、填空题6. 微生物学之父是________。
答案:路易·巴斯德7. 微生物的细胞结构中,________是细胞内遗传物质的载体。
答案:核糖体8. 微生物的________是其生存和繁殖的基本条件。
答案:营养9. 微生物的________是指在特定条件下,微生物能够生长和繁殖的最高温度。
答案:最适生长温度10. 微生物的________是指在特定条件下,微生物能够生长和繁殖的最低温度。
答案:最低生长温度三、简答题11. 简述微生物在医学上的应用。
答案:微生物在医学上的应用非常广泛,包括疾病的诊断、治疗和预防。
例如,利用微生物进行疫苗的生产,通过接种疫苗可以预防某些传染病。
此外,微生物还可以用于生产抗生素,用于治疗由细菌引起的疾病。
12. 微生物在食品工业中的作用是什么?答案:微生物在食品工业中发挥着重要作用,它们参与了食品的发酵过程,如酸奶、啤酒、面包等的生产。
微生物的发酵作用不仅能够改善食品的口感和风味,还能增加食品的营养价值。
四、论述题13. 论述微生物在环境保护中的作用。
答案:微生物在环境保护中扮演着重要角色。
它们能够分解有机物质,净化污水,减少环境污染。
例如,某些微生物能够分解石油污染物,帮助清理石油泄漏事故。
此外,微生物还可以用于生物修复,通过生物降解作用改善土壤和水体的质量。
第一部分 名词解释第一章 原核生物1. 磷壁酸(teichoic acid ): G +细菌细胞壁结合在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 2. LPS :脂多糖,位于G -细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质,由类脂A 、核心多糖和O-特异侧链 3 部分组成。
3. PHB :聚-β-羟丁酸,一种存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的碳源类贮藏物,不溶于水而溶于氯仿,具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压等作用。
4. PHA :聚羟链烷酸,与PHB 差异仅在甲基上,若甲基用“R ”取代,就成了PHA5. 伴孢晶体(parasporal crystal ):少数芽孢杆菌(如苏云金芽孢杆菌)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。
又叫δ内毒素6. 异形胞(heterocyst ):蓝细菌特有的,只含少量藻胆素,不含藻蛋白,只含有光系统,不产氧气,能进行固氮作用7. 静息孢子(akinete ):一种长在细胞链中间或末端的形大、壁厚、色深的休眠细胞,富含营养物,能抵御干旱等不良环境。
8. 原体(elementary body ):衣原体生活史中,有一阶段具有感染力且细胞致密、不能运动、不生长、抗干旱、有传染力的细胞9. 始体(initial body ):衣原体经过原体阶段后,原体在空气中传播,一遇到合适的新宿主,通过吞噬作用进入细胞,在其中生长,转为无感染力的体细胞10. 缺壁细菌:在自然界长期进化中和实验室菌种的自发突变中都会产生少数缺细胞壁的种类,或是用人为的方法通过抑制新生细胞壁的合成或对现成细胞壁进行酶解而获得人工缺壁的细菌第二章 真核生物1. 真酵母(euyeast ):具有有性生殖的酵母菌2. 假酵母(pseudo-yeast ):只进行无性生殖的酵母菌3. 假菌丝(pseudohyphae ):酵母菌经一连串芽殖后,长大的子细胞与母细胞不立即分离,而以狭小的面相连的藕节状的细胞串4. 真菌丝(enhyphae ):酵母菌经一连串芽殖后,长大的子细胞与母细胞相连的横隔面积与细胞直径一致的竹节状的细胞串5. 单细胞蛋白(SCP ):指那些工厂化大规模培养的、作为人类食品和动物饲料的蛋白质来源的酵母、细菌、放线菌、霉菌、藻类和高等真菌等微生物的细胞。
普通微生物学周德庆第三版考试复习重点2013-2014海洋大学生技和环科绪论微生物: 微生物是形体微小、单细胞或个体结构简单的多细胞、或无细胞结构,用肉眼看不见或看不清的低等生物的总称。
微生物学: 微生物学是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学,其根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物,为人类社会的进步服务。
柯赫氏法则:用琼脂配制对分离细菌十分有效的固体培养基(须先灭菌),以划线方式进行样品稀释,从而轻而易举地在琼脂平板上获得某一微生物的纯种培养。
3、微生物共有哪五大共性?其中最基本的是哪一个?为什么?五大共性:①体积小,面积大;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。
其中最基本的是体积小,面积大;原因:由于微生物是一个如此突出的小体积大面积系统,从而赋予它们具有不同于一切大生物的五大共性,因为一个小体积大面积系统,必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面,并由此而产生其余4个共性。
8.试述微生物的多样性。
答:①物种的多样性,②.生理代谢类型的多样性,③.代谢产物的多样性,④遗传基因的多样性⑤生态类型的多样性第一章原核生物的形态、构造和功能革兰氏染色法:肽聚糖:是真细菌细胞壁中特有成分,由N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄胺组成。
缺壁细菌:在自然界或在实验中某些细菌进行自发突变,不能合成胞壁。
主要包括L型细菌、球状体、支原体和原生质体。
L型细菌:在实验状态或宿主体内发生自发突变形成遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。
异染粒:可用墨蓝或TTC染成紫色,是无级机磷酸的聚合物。
羧酶体(羧化体):存在于一些自养菌细胞内的多角体或六角形内含物。
糖被:包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。
微生物学教程-周德庆第三版-期末复习资料1.曲颈瓶实验巴斯德否认了自然发生学说2.微生物发展的五个时期:史前期(朦胧阶段);初创期(形态描述阶段),列文虎克---微生物的先驱者;奠基期(生理水平研究阶段),巴斯德---微生物学奠基人(显微镜的发现),科赫--细菌学奠基人;发展期(生化水平研究阶段)布赫纳---生物化学奠基人;成熟期(分子生物学水平研究阶段)3.巴斯德的成果:①彻底否定了自然发生说②证实发酵由微生物引起③发明了狂犬病毒减毒疫④苗制备方法⑤发明巴氏消毒法4.微生物有哪五大共性?其中最基本的是哪一个?为什么?①.体积小,面积大;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。
其中,体积小面积大最基本,因为一个小体积大面积系统,必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面,并由此而产生其余 4 个共性5.细菌的三个形态杆菌,球菌,螺旋菌6.细菌的一般构造:细胞壁,细胞膜,细胞质,核区。
特殊构造:鞭毛,菌毛,性菌毛,糖被(微荚膜,荚膜),芽孢7.细菌的细胞壁的功能:①固定细胞外形和提高机械强度,保护细胞免受外力的损伤;②为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需;③阻拦酶蛋白或抗生素等有害物质进入细胞;④赋予细菌特有的抗原性和致病性(如内毒素),并与细菌对抗生素和噬菌体的敏感性密切相关。
8.肽聚糖由肽和聚糖,肽聚糖单体构成,①、四肽尾,由四个氨基酸分子按L 型与D型交替方式连接而成,接在N-乙酰胞壁酸上。
②、双糖单位:N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸通过β-1,4糖苷键连接,溶菌酶水解此键。
③、肽桥:甘氨酸五肽,肽桥变化甚多,由此形成了“肽聚糖的多样性”)9.磷壁酸是革兰氏阳性菌的特有成分,(主要成分是甘油磷酸或核糖醇磷酸),是噬菌体的特异性吸附受体;10.外膜是革兰氏阴性菌的特有结构(位于壁的最外层,成分:脂多糖LPS(类脂A:是革兰氏阴性菌致病物质内毒素的物质基础,是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体;核心多糖;O-特异侧链);磷脂和若干外膜蛋11.假肽聚糖的β-1,3-糖苷键被水解。
绪论1.微生物发展史重要人物+贡献:(1)列文虎克-观察到细菌——微生物学先驱者(2)巴斯徳——微生物学的奠基人曲颈瓶试验推翻生命自然发生说,建立胚种学说。
巴氏消毒法。
(3)约瑟夫·李斯特发明用石炭酸消毒手术器械、衣物和手术环境,可大大降低感染的机会(4)R. Koch 柯赫——细菌学的奠基人科赫法则:判定某种微生物引起特定疾病,必须同时满足:–相关性:这种微生物必须在所有患该种疾病的生物体内都存在,但在健康生物中不存在–可分离培养:必须将这种微生物分离出来,作纯种培养–可人工感染:当用这种分离出来的微生物接种到一个健康寄主时,必须能够引起同样的疾病–可再分离:必须能够从接种感染的生物体内再次分离得到这种微生物(5)布赫纳——生物化学奠基人(6)弗莱明——青霉素之父(7)Watson、Crick——分子生物学奠基人发现的DNA结构的双螺旋模型2.微生物的五大共性:(1)体积小,面积大;(2)吸收多,转换快;(3)生长旺,繁殖快;(4)适应强,易变异;(5)分布广,种类多第一章第一节细菌1.原核生物三菌三体:细菌(狭义的)、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体2.细菌概念:细菌是一类细胞细短(直径约0.5μm,长度约0.5-5μm)、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
3.细菌形态:简单,基本上只有球状、杆状和螺旋状三大类,仅少数为其他形状如丝状、三角形、方形和圆盘形。
4.细胞壁概念:是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被,只要成分为肽聚糖,具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能主要功能:①固定细胞外形和提高机械强度②为细胞的生扎个、分裂和鞭毛运动所必须③阻拦大分子有害物质(某些抗生素和水解酶)进入细胞④赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性(1)革兰氏染色原理具体步骤③注意事项:A.关键步骤:95%酒精,0.5min;甩干B.涂片薄而均匀C.菌种种龄<18hD.各步骤时间(2)阴性菌阳性菌的特点G+细菌的细胞壁:厚度大化学组分简单,一般含90%肽聚糖10%磷壁酸(磷壁酸:阳性菌特有)G-细菌的细胞壁:厚度较G+细菌薄,层次较多,成分较复杂,肽聚糖层很薄(仅2-3nm),故机械强度较G+细菌弱(3)四种缺壁细胞:L型细胞:专指那些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损菌株原生质体: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后合成,所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞球状体:又称原生质球,指还残留了部分细胞壁(尤其是G-细菌外膜层)的原生质体支原体:是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5.细胞膜生理功能:①能选择性的控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送②是维持细胞内正常渗透压的结构屏障③是合成细胞壁和糖被有关成分(如肽聚糖、磷壁酸、LPS和荚膜多糖等)的重要场所④膜上含有与氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢有关的酶系,故是细胞的产能基地⑤是鞭毛基体的着生部位,并可提供鞭毛旋转运动所需的能量6.核区特点:①无核膜、核仁,无固定的形状。
概念:一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称,个体微小、构造简单的低等生物类群:①原核类:细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体②真核类:真菌(酵母菌、霉菌、蕈菌)、原生动物、显微藻类③非细胞类:病毒、亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒)五大共性:体积小,面积大吸收多,转化快生长旺,繁殖快适应强,易变异分布广,种类多影响人物①列文虎克“微生物学的先驱者”②科赫“细菌学的奠基人”③巴斯德“微生物学的奠基人”原核生物细胞核无核膜包裹(称核区)的原始单细胞微生物立克次氏体:大小介于通常的细菌与病毒之间,在许多方面类似细菌,专性活细胞内寄生的原核微生物。
“虫媒微生物”衣原体:一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型G-原核生物。
“能量寄生型生物”细菌细胞细短,结构简单,胞壁坚韧,多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物细菌的繁殖方式:细菌一般为无性繁殖。
多数繁殖方式:二分裂繁殖(存在不等二分裂)少数其它方式:(1)三分裂,如绿色硫细菌(2)复分裂,如蛭弧菌(3)芽殖——芽生细菌(芽生杆菌属等)概念:细胞最外的一层厚实、坚韧的外被,主要成分为肽聚糖,具有固定外形和保护细胞等多种功能。
功能:①固定细胞外形和提高机械强度,免受低渗透压损伤;②为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需;③阻拦大分子(Wr>800)抗生素或酶等有害物质进入细胞;④赋予细菌特定的抗原性和致病性(如内毒素),并与细菌对抗生素和噬菌体的敏感性密切相关。
肽聚糖由肽和聚糖两部分组成。
G+肽聚糖单体:双糖单位+四肽尾+肽桥双糖单位:N-乙酰胞壁酸、N-乙酰葡萄胺、b-1,4-糖苷键(易被溶菌酶水解)脂多糖革兰氏阴性菌细胞壁外壁层特有的成分,它由O-特异侧链、核心多糖、类脂A构成革兰氏染色法染色步骤:涂片固定→结晶紫液初染→碘液媒染→乙醇脱色(关键步骤)→番红复染(省略不影响)机制:细胞壁通透性学说①结晶紫初染和碘液媒染,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②乙醇脱色:G+细胞壁较厚,肽聚糖层次多,交联致密且不含类脂,把结晶紫和碘的复合物牢牢留在壁内保持其紫色;G-细胞壁较薄,外膜层类脂含量高,肽聚糖层薄交联度差,结晶紫与碘的复合物易溶出,细胞退成无色③番红复染:G-细菌呈红色,G+细胞保留最初的紫色重要性:具有十分重要的理论与实践意义,通过这一染色,可将几乎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壁成分、结构、形态、生理、生化、遗传、免疫、生态和药物敏感性等方面呈现出明显差异,因此任何细菌只要通过革兰氏染色,就能提供不少其他重要的生物学特性方面的信息缺壁细菌细菌在某些环境条件下,人为操作或自身突变下缺乏细胞壁①L型细菌: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。
微生物重点复习微生物学教程周德庆文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]绪论1.微生物发展史重要人物+贡献:(1)列文虎克-观察到细菌——微生物学先驱者(2)巴斯徳——微生物学的奠基人曲颈瓶试验推翻生命自然发生说,建立胚种学说。
巴氏消毒法。
(3)约瑟夫·李斯特发明用石炭酸消毒手术器械、衣物和手术环境,可大大降低感染的机会(4)R. Koch 柯赫——细菌学的奠基人科赫法则:判定某种微生物引起特定疾病,必须同时满足:–相关性:这种微生物必须在所有患该种疾病的生物体内都存在,但在健康生物中不存在–可分离培养:必须将这种微生物分离出来,作纯种培养–可人工感染:当用这种分离出来的微生物接种到一个健康寄主时,必须能够引起同样的疾病–可再分离:必须能够从接种感染的生物体内再次分离得到这种微生物(5)布赫纳——生物化学奠基人(6)弗莱明——青霉素之父(7)Watson、Crick——分子生物学奠基人发现的DNA结构的双螺旋模型2.微生物的五大共性:(1)体积小,面积大;(2)吸收多,转换快;(3)生长旺,繁殖快;(4)适应强,易变异;(5)分布广,种类多第一章第一节细菌1.原核生物三菌三体:细菌(狭义的)、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体2.细菌概念:细菌是一类细胞细短(直径约μm,长度约μm)、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
3.细菌形态:简单,基本上只有球状、杆状和螺旋状三大类,仅少数为其他形状如丝状、三角形、方形和圆盘形。
4.细胞壁概念:是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被,只要成分为肽聚糖,具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能主要功能:固定细胞外形和提高机械强度为细胞的生扎个、分裂和鞭毛运动所必须阻拦大分子有害物质(某些抗生素和水解酶)进入细胞赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性(1)革兰氏染色原理具体步骤注意事项:A.关键步骤:95%酒精,;甩干B.涂片薄而均匀C.菌种种龄<18hD.各步骤时间(2)阴性菌阳性菌的特点G+细菌的细胞壁:厚度大化学组分简单,一般含90%肽聚糖10%磷壁酸(磷壁酸:阳性菌特有)G-细菌的细胞壁:厚度较G+细菌薄,层次较多,成分较复杂,肽聚糖层很薄(仅2-3nm),故机械强度较G+细菌弱(3)四种缺壁细胞:L型细胞:专指那些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损菌株原生质体: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后合成,所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞球状体:又称原生质球,指还残留了部分细胞壁(尤其是G-细菌外膜层)的原生质体支原体:是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5.细胞膜生理功能:能选择性的控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送是维持细胞内正常渗透压的结构屏障是合成细胞壁和糖被有关成分(如肽聚糖、磷壁酸、LPS和荚膜多糖等)的重要场所膜上含有与氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢有关的酶系,故是细胞的产能基地是鞭毛基体的着生部位,并可提供鞭毛旋转运动所需的能量6.核区特点:无核膜、核仁,无固定的形状。
第一章原核生物的形态、构造和功能原核生物即广义的细菌,指一大类细胞核无核膜包裹,只存在称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物,包括真细菌和古生菌两大类群。
细菌:一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
细菌细胞的构造1)细胞壁(主要成分:肽聚糖)主要功能:1.固定细胞外形和提高机械强度,使其免受渗透压等外力的损伤;2.为细胞的生长、分裂、和鞭毛运动所必须;3.阻挡大分子有害物质(某些抗生素和水解酶)进入细胞;4.赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。
G+、G-和古生菌的区别G+细菌特点(代表:金黄葡萄球菌):细胞壁的特点是厚度大和化学组分简单,一般含90%肽聚糖和10%磷壁酸。
肽聚糖分子由双糖单位、四肽尾、肽桥(决定了肽聚糖的多样性)组成。
磷壁酸主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。
G-细菌特点(代表:E.coli):细胞壁的特点是厚度较G+细菌薄,层次较多,成分较复杂,肽聚糖层(与G+的不一样)很薄,故机械程度比较弱。
外膜(脂多糖LPS、磷脂、若干外膜蛋白)是G-细菌细胞壁所特有的结构。
古生菌:特点:与真细菌具有功能类似的细胞壁,但细胞壁的成分是假肽聚糖。
自发缺壁突变:L型细菌(通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株)实验室中形成彻底除尽:原生质体人工方法去壁缺壁细菌部分去除:球状体自然界长期进化中形成:支原体(细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇,故即使缺乏细胞壁,其细胞膜仍有较高的机械强度。
)革兰氏染色的机制(证明了G+和G-主要由于起细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性的不同而使染色反应不同。
):通过结晶紫初染和碘液媒染后,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。
G+由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密,故遇脱色剂乙醇处理时,因失水而使网孔缩小,在加上它不含类脂,故乙醇的处理不会溶出缝隙,因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内,使其保持紫色。
反之,G-细菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差,遇脱色剂乙醇后,以类脂为主的外膜迅速溶解,这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出,因此细胞退成无色。
这时,在经沙黄等红色染料复染,就使G-细菌呈红色,而G+细菌则仍保留最初的紫色。
2)细胞膜:液态镶嵌模型(磷脂双分子层,蛋白质)细胞的特殊构造:1)糖被(荚膜):包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。
与菌种的遗传性、营养条件有关。
2)鞭毛(鞭毛基体、鞭毛钩、鞭毛丝):以E.coli为例,基体由L、P、S、M环组成。
Mot蛋白驱动S-M 环快速旋转,Fli蛋白控制转动,“拴菌”试验证明“旋转论”的正确性。
是一个精致、巧妙的超微型马达,能量来自细胞膜上的质子动势。
3)芽孢: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、含水量低、抗逆性强的休眠构造。
由于每个营养细胞仅形成一个芽孢,故芽孢并无繁殖功能。
孢囊:是一些固氮菌在外界缺乏营养的条件下,由整个营养细胞外壁加厚,细胞失水而形成的一种抗干旱但不抗热的圆形休眠体。
在固体培养基上的群体形态菌落:在固体培养基上以母细胞为中心的一堆肉眼可见的,有一定形态,构造等特征的子细胞集团。
菌苔:大量分散的纯种细胞密集地接种在固体培养基的较大表面上,结果长出的大量“菌落”已相互连成一片。
放线菌菌丝状生长孢子繁殖陆生性强原核生物 G+ 有益菌产生抗生素代表生物:链霉菌(基内菌丝气生菌丝孢子丝分生孢子)蓝细菌进化历史悠久 G- 无鞭毛含叶绿素a(但不形成叶绿体)能进行产氧性光合作用的大型原核生物细胞壁双层含肽聚糖细胞质周围有复杂光合色素层,以类囊体形式出现(叶绿素a和藻胆素)应用:经济价值螺旋藻有些能引起“赤潮”和“水华”支原体:是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活间的最小型原核生物。
一般称侵染植物的支原体为类支原体。
立克次氏体:是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物。
衣原体:是一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型G-原核生物。
具感染力的细胞称做原体,通过空气传播,遇到新宿主转化为无感染力的细胞,称为始体。
以上三中同属G- 营细胞内寄生的小型原核生物,介于细菌与病毒间的一类原核生物。
见p35图表。
第二章真核微生物的形态、构造和功能真核生物:具有细胞核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。
真核生物和原核生物的比较(见P40图表)菌物界: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、细胞壁一般含有几丁质的真核生物。
真菌细胞壁的主要成分是多糖,另有少量的蛋白质和脂类。
多糖构成了细胞壁中有形的微纤维和无定形基质的成分。
低等真菌的细胞壁成分以纤维素为主,酵母菌以葡聚糖为主,而高等陆生真菌则以几丁质为主。
(二)鞭毛(形态较长数量少)与纤毛(形态较短数量多)分为鞭毛纲和纤毛纲基本构造:1)鞭杆:横切面呈“9+2”型(中心有2个相互平行的中央微管,其外被9个微管二联体围绕一圈)2)基体3)过渡区运动机理:挥鞭式微管二联体由A、B中空的亚纤维组成 A亚纤维为完全微管,由13个微管蛋白亚基环绕而成伸出2条动力蛋白臂被ca离子和mg离子激活 ATP酶可水解ATP以释放能量。
B亚纤维为不完全微管,由10个微管蛋白亚基组成。
通过蛋白臂和相邻微管二联体的作用,可使鞭毛作弯曲运动。
细胞基质:在真核细胞中,除细胞器以外的胶状溶液。
是细胞代谢活动的重要基地。
细胞骨架:由微管、肌动蛋白丝(微丝)和中间丝3种蛋白质纤维构成的细胞支架,具有支持、运输和运动等功能。
膜边体、几丁质酶体、氢化酶体是一些真菌所特有的细胞器。
第二节酵母菌酵母菌:能发酵糖类的各种单细胞真菌。
可用做单细胞蛋白(SCP)的生产。
(一)细胞壁构造:呈三明治状外层为甘露聚糖,内层为葡聚糖(机械强度)细胞壁和子囊壁可被蜗牛消化酶水解(二)细胞膜:含蛋白质、类脂、少量糖类。
(三)繁殖方式:无性繁殖(芽殖,裂殖,产无性孢子)有性繁殖(产子囊孢子)酵母菌的生活史:生活史:指上一代生物个体经一系列生长,发育阶段而产生下一代个体的全部过程。
1)以酿酒酵母为代表:营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在。
子囊孢子(n 在合适条件下)——单倍体营养细胞(n)——出芽生殖(n)——两个性别不同的营养细胞彼此结合形成二倍体营养细胞(2n)——出芽生殖(2n)——变为子囊(在以醋酸盐为唯一或主要碳源,缺乏氮源即产孢子培养基上)——减数分裂——4个子囊孢子(n 用蜗牛消化酶破壁可释放其中的子囊孢子)2)营养体只以单倍体形式存在3)营养体只能以二倍体的形式存在。
第三节丝状真菌——霉菌霉菌:会引起物品霉变的真菌霉菌营养体的基本单位是菌丝。
菌丝体:由许多菌丝相互交织而形成的一个菌丝集团。
营养菌丝体:密闭在固体营养基质内部,主要执行吸取营养功能的菌丝体。
气生菌丝体:伸展到空间的菌丝体。
菌落比较见P59表格第四节产大型子实体的真菌——蕈菌作为食用菌也称伞菌分化阶段:一级菌丝(担孢子萌发形成的单核细胞构成的菌丝)——二级菌丝(一级菌丝接合,通过质配形成了由双核细胞构成的二级菌丝,通过锁状联合:形成喙状突起而联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。
)——三级菌丝——子实体——担孢子(由担子细胞顶端形成的4个有性孢子)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。
第三章病毒和亚病毒真病毒:至少含有核酸和蛋白质两种组分非细胞生物类病毒:只含具有独立侵染性的RNA组分;寄生于植物体亚病毒拟病毒:只含不具有独立侵染性的RNA组分;寄生于真病毒(辅助病毒)朊病毒:只含单一蛋白质组分(疯牛病)病毒:是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”,其本质是一种只含DNA或RNA的遗传因子,它们能以感染态(在宿主体内)和非感染态(在离体条件下,保持侵染活性)两种状态存在。
病毒的特性:1)形体极其微小,在电镜下才可以观察;2)没有细胞构造,主要成分是核酸和蛋白质,“分子生物”3)每一种病毒只含一种核酸,DNA或RNA;4)既无产能系统,也无蛋白质和核酸合成酶系,只能利用宿主活细胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质组分;5)以核算和蛋白质等“元件”的装配实现其大量繁殖;6)在离体条件下,能以无生命的生物大分子状态存在,并可长期保持其侵染活力;7)对一般抗生素不敏感,但对干扰素敏感;8)有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中,并诱发潜伏性感染。
病毒的构造:核心或基因组(核酸)、衣壳(蛋白质,其形态学亚单位单位是衣壳粒)组成核衣壳,是任何病毒所具有的基本结构。
病毒粒的对称体制:螺旋对称(烟草花叶病毒)、二十面对称(腺病毒)和复合对称(T偶数噬菌体)。
病毒的繁殖:一、原核生物的病毒——噬菌体1、噬菌体的繁殖:不存在个体的生长过程,只有其两中基本成分的合成和进一步装配过程。
五个阶段:吸附(尾丝尖端与宿主细胞表面的特异性受体接触,将刺突、基板固着于细胞表面)、侵入(尾管端携带的溶菌酶将细胞壁上的肽聚糖水解)、增殖、成熟(装配)、裂解(释放)裂解量:平均每一宿主细胞裂解后产生的子代噬菌体数。
凡在短时间内能连续完成以上5个阶段而实现其繁殖的噬菌体,称为烈性噬菌体;反之成为温和噬菌体。
2.噬菌体销假的测定噬菌斑:在徒步有敏感宿主细胞的固体培养基表面,若接种上相应噬菌体的稀释液,其中每一噬菌体粒子由于先侵染和裂解一个细胞,然后以此为中心,再反复侵染和裂解周围大量的细胞,结果就会在菌苔上形成一个具有一定形状大小边缘和透明度的噬菌斑。
效价:表示每毫升试样中的具侵染性的噬菌体粒子数,又称噬菌斑形成单位数或感染中心数。
测量方法:双层平板法。
成斑率:同一样品根据噬菌斑计算出来的效价与用电镜计算出来的效价之比。
3.一步生长曲线:定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。
分为潜伏期(隐晦期、胞内累积期)、裂解期、平稳期4.溶源性温和噬菌体侵入相应宿主细胞后,由于前者的基因组整合到后者的基因组上,并随后者的复制而进行同步复制,因此这种温和噬菌体的侵入并不引起宿主细胞裂解,此即称溶源性。
其宿主为溶源菌。
存在的形式:游离态、整合态、营养态第四章微生物的营养和培养基营养物:指具有营养功能的物质,在微生物学中,还包括非常规物质形式的光辐射能在内。
第一节微生物的6类营养要素一、碳源:一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物。