生物学中的微生物学

一、绪论

1.微生物和微生物学的定义

微生物：①一切肉眼难以看见的

②所有形体微小的单细胞，或结构简单的多细胞生物、甚至没有细胞结构的生物的统称。

微生物学：研究肉眼难以看见的称之为微生物的生命活动的科学。

2.微生物的共性.最基本的是哪个？

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。

最基本：体积小，面积大。（比面值大）

3.跟微生物学发展相关的人物及其事件

①虎克：利用自制的显微镜发现了微生物世界

②巴斯德：彻底否定了“自生说”；免疫学--预防接种；证实发酵是由微生物引起的；其他贡献（巴斯德消毒法和家蚕软化病问题的解决）

③柯赫：证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌；发现了肺结核的病原菌；提出了柯赫法则。

④柯赫法则：证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则。

病原微生物只出现于患病的个体，而在健康的个体中不存在；可以将病原微生物从寄主体内分离出来，并得到纯培养；将分离得到的微生物回接到健康的寄主身上，可使其产生相同的疾病；从这个患病的寄主身上可以重新分离出相同的微生物。

二、微生物的纯培养和显微技术

1.无菌操作技术、显微技术、纯培养技术、菌种保藏技术（与实验结合）

①无菌操作技术：在分离、转接及培养纯培养物时要防止被其他微生物污染，其自身也不污染操作环境的技术。

无菌技术：用于分离、培养微生物的器具事先不含任何微生物；在转接、培养微生物时防止其它微生物的污染

微生物培养的常用器具最常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌（121℃，15-30min），有些玻璃器皿也可采用高温干热灭菌（160-170℃，1-2h）。

②显微技术：与显微镜的分辨率与反差有关，但也取决于进行显微观察时对显微镜的正确使用及良好的标本制作和观察技术的技术。

鉴别染色法中的革兰氏染色法。

③纯培养技术：采用适宜的平板分离法很容易得到纯培养。

固体培养基获得纯培养：稀释倒平板法、涂布平板法、平板划线法、稀释摇管法

微⽣物学重点内容（考试必看）

⼗章、细菌学概论

细菌（bacteria）：⼀类具有细胞壁、单细胞、以⽆性⼆分裂⽅式进⾏繁殖的原核细胞型微⽣物。

⼀、细菌的形态、结构与分类（p123-137）

⼀）⼤⼩与形态1.⼤⼩：微⽶、光学显微镜

2.基本形态（适宜条件、8-18h、主要有3种；观察选对数⽣长期最优）

球菌Coccus 单、双、链、四联、⼋叠、葡萄球菌

杆菌Bacillus 各种杆菌差异较⼤，排列分散、⽆⼀定形式

螺形菌Spiral bacterium 弧菌：⼀个弯曲、螺菌：数个弯曲3.多形性：

细菌在条件改变时，出现不规则形态，呈梨形、⽓球状、丝状等，条件适宜，可以恢复。⼆）细菌的细菌结构（10分）★★★★★1.基本结构（所有细菌共有的结构）：细胞壁、细胞膜、细胞浆及核质。

1）细胞壁：坚韧、有弹性；保护细菌；含主要成分肽聚糖，特殊成分磷酸壁、脂多糖等。

A.⾰兰⽒阳性菌细胞壁★★★★★

较厚，含丰富肽聚糖，少量磷壁酸a.肽聚糖

由40层左右的⽹格状分⼦交织成厚的三维⽴体⽹状结构，

由聚糖⾻架和四肽侧链及五肽桥组成。

聚糖⾻架由N-⼄酰葡糖胺（G）和N-⼄酰胞壁酸（M）经β-1,4糖苷键交替间隔排列⽽成。肽聚糖⽀架相同，肽链肽桥随菌⽽异。b.磷壁酸（G+特有成分）

酸性多糖，

由核糖醇或⽢油残基经磷酸⼆酯键互相连接⽽成的链状聚合物。

分壁磷壁酸（核糖醇型）和膜磷壁酸（⽢油型）

具重要⽣理功能：①.P-结合阳离⼦，Mg2+提⾼细胞表⾯酶活性

②.细胞壁表⾯抗原成分

③.噬菌体吸附的特异受体

④.调节⾃溶素活⼒⑤.增加细菌粘附性，与致病性有关。

B.⾰兰⽒阴性菌细胞壁

较薄，肽聚糖含量低。外膜层位于细胞壁肽聚糖层的外侧，

包括脂多糖、脂质双层、脂蛋⽩三部分a.肽聚糖

b.外膜

①.脂蛋⽩：⼀端以蛋⽩质部分共价键连接于肽聚糖的四肽侧链上另⼀端以脂质部分连接在外膜的磷酸上，其功能是稳定外膜并将之固定于肽聚糖层。②.脂质双层：脂蛋⽩外侧，脂质双层结构。含有外膜蛋⽩。

微生物生物学中的化学反应

微生物是指不能被肉眼观察到的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。微生物的存在以及它们在生态系统中所扮演的重要角色已经为人们所知晓，但是很多人可能并不知道微生物是通过哪些化学反应来完成自身生存和繁衍的。

在微生物生物学中，化学反应可以分为物质代谢与信号传递两个方面来进行讨论。物质代谢是指微生物通过化学反应将外界提供的物质转化为自己所需要的营养物质，包括光合作用、呼吸作用、发酵等。而信号传递则是指微生物之间以及微生物与宿主之间通过化学物质来进行信息传递和互动。

光合作用

光合作用是微生物利用太阳能将二氧化碳与水转化为有机物质的过程。细菌、蓝藻和一些真菌都可以进行光合作用，多数情况下是通过光合色素捕获太阳能，然后将其转化为ATP和NADPH的化学能，最终合成有机物质。

在光合作用中，一系列的化学反应有机结合在一起，形成了光合作用的反应式。通过此反应可以将CO2、H2O及太阳光合成糖类，同时产生O2，无疑是生态系统的关键。

呼吸作用

呼吸作用是指微生物利用有机物质转化为ATP和CO2的过程。通常情况下，这个过程是通过有氧呼吸和厌氧呼吸两种方式进行的。

在有氧呼吸过程中，微生物将糖或其他有机物质转化为乳酸、酒精或道路，并产生大量能量，这个过程是通过有机物质与氧气进行反应所完成的。在厌氧呼吸过程中，微生物没有氧气可供利用，它们会转而利用其他化学物质如硫酸盐、硝酸盐等，同样也可以产生大量能量。

发酵作用 发酵是指微生物利用有机物质在缺乏氧气的环境中产生ATP和有机物质的过程。类似于呼吸过程，微生物通过一系列酸碱中和的化学反应将有机物质转化为其他化合物，并释放出能量。

发酵作用通常会产生酒精、酸等物质，例如乳酸的形成。由乳酸菌发酵的奶制品在食品学上也有应用，如酸奶。

信号传递

信号传递对于微生物生存和繁衍而言是至关重要的，它可以使微生物响应于周围环境的变化、感受宿主体内的信号、以及在细菌间进行交流和互动。信号分子通常是一种特定的分子，能够在细胞内和细胞之间传递信号。

微生物学名词解释

1.内毒素:是革兰氏阴性菌细胞壁外层的组分之一，其化学成分是脂多糖。因它在活细胞中不分泌到体外，仅在细菌死亡后自溶或人工裂解时才释放，故称内毒素。

2.COD:即化学需氧量，是表示水体中有机物含量的一个简便的间接指标，指1L污水中所含的有机物在用强氧化剂将它氧化后，所消耗氧的毫克数。

3.抗体:是高等动物体在抗原物质的刺激下，由浆细胞产生的一类能与相应抗原在体内外发生特异性结合的免疫球蛋白。

4.原养型:一般指营养缺陷型突变株经回复突变或重组后产生的菌株，其营养要求在表型上与野生型相同 遗传型均用[A+B+]表示。

5.消毒:是一种采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或者内部一部分对人体或动、植物有害的病原菌，而对被消毒的对象基本无害的措施。

6.温和噬菌体:是指噬菌体侵入宿主细胞后，由于前者的基因整合到后者的基因组上，并随后者的复制而进行同步复制，因而不引起宿主细胞裂解的噬菌体成为温和噬菌体。

7.单克隆抗体:指由一纯系B淋巴细胞克隆经分化、增殖后的浆细胞所产生的单一成分、单一特异性的免疫球蛋白分子。

8.艾姆斯实验:是一种利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂的简便有效方法。

9.转导:通过温和噬菌体的媒介，把供体细胞中的小片段DNA携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获得前者部分遗传性状的现象，称为转导。

10.生物固氮:是指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程，生物界只有原核生物才具有固氮能力。