微生物学笔记

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。

微生物学第一章绪论一、什么是微生物（一）定义：传统定义：微生物（microorganism,microbe）是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。

它们是一些个体微小（一般小于0.1mm）、构造简单的低等生物。

现代定义：一般是指绝大多数凭肉眼看不见或看不清，必须借助显微镜才能看见或看清，以及少数能直接通过肉眼看见的单细胞、多细胞和无细胞结构的微小生物的总称。

（二）类群：1.原核类：细菌（真细菌，古生菌），放线菌，蓝细菌，支原体，立克次氏体，衣原体等。

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）（三）特点：小（个体微小）µ m（微米）级：光学显微镜下可见（细胞）n m（纳米）级：电子显微镜下可见（细胞器，病毒）简（构造简单）单细胞微生物简单多细胞非细胞（即“分子生物”）低（进化地位低）原核类：细菌（真细菌，古生菌），放线菌，蓝细菌，支原体，立克次氏体，衣原体等。

真核类：真菌（酵母菌，霉菌，蕈菌），原生动物，显微藻类。

非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒）1mm=103µ m=106 nm=107Ǻ分辨率：肉眼:0.1mm；显微镜:0.2 µ m；电子显微镜:10 Ǻ二、为什么要学习微生物1．微生物无处不在2．微生物对人类有利也有害。

因此，发掘、利用、改造和保护有益微生物；控制、消灭和改造有害微生物3．最终目的:为人类社会的进步服务细菌数亿/g土壤，土壤中的细菌总重量估计为：10034 ×10 12吨每张纸币带细菌：900万个人体体表及体内存在大量的微生物：皮肤表面：均10万个细菌/平方厘米口腔：细菌种类超过500种肠道：微生物总量达100万亿粪便干重的1/3是细菌，每克粪便的细菌总数为：1000 亿个每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌福：1、微生物在许多重要产品中所起的不可替代的作用，例如：面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素、酶等重要产品的生产.2、体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证；帮助消化、提供必需的营养物质、组成生理屏障3、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.4、以基因工程为代表的现代生物技术的发展及其美妙的前景也是微生物对人类作出的又一重大贡献。

微生物学第一节微生物基本概念1、微生物定义：形态微笑、数量众多、结构简单。

2、三大类微生物：(1)非细胞型微生物：仅含有一种RNA或DNA，包括病毒、朊粒。

(2)原核细胞型微生物：“用细线次旋支衣”，包括细菌、线粒体、立克次体、螺旋体、支原体、衣原体。

(3)真核细胞型微生物：包括真菌。

第二节细菌的形态与结构1、细菌的基本结构：(1)细胞壁：主要成分是肽聚糖或称粘肽，肽聚糖为细菌特有，肽聚糖β-1,4糖苷键为抗生素作用部位。

(2)细胞膜：形成中介体（参与细菌分裂繁殖）(3)细胞质(4)核质2、细菌细胞壁结构差异在医学意义：PG和头孢抑制G+菌肽聚糖的五肽交联桥；溶菌酶可水解聚糖骨架的β-1,4糖苷键，发挥抗菌作用；多肽类抗生素万古霉素和杆菌肽抑制四肽侧链的连结；磷霉素抑制聚糖骨架的合成。

3、质粒由闭合环状双链DNA构成，具有自我复制，是核质以外的遗传物质，主要有耐药性R质粒、编码性菌毛F质粒。

异染颗粒用于细菌鉴别诊断。

4、细菌的特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。

(1)荚膜具有粘附宿主细胞核抗吞噬等致病作用，具有侵袭力。

(2)鞭毛是运动器，具有抗原性并与致病性有关。

(3)菌毛：普通菌毛可促使细菌粘附于宿主细胞表面而致病；性菌毛是噬菌体吸附于F+菌，并使后者获取致病物质。

(4)芽胞：抵抗力强，耐高温。

内含生命物质，可以再生。

通常以杀死芽胞作为灭菌指标。

第三节细菌的生理1、细菌以简单的二分裂方式进行无性繁殖，并向不同平面分裂而形成细菌排列方式的不同。

细菌的分裂周期所需时间，称为代时。

2、热源质引起人体发热的物质，如脂多糖。

3、细菌素：细菌产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。

只对近缘关系的细菌有杀伤。

用于细菌的分型和流行病学追踪调查。

第四节消毒与灭菌1、消毒：杀灭物体上环境中的病原微生物，不一定杀灭芽胞2、灭菌：指杀灭所有微生物，“一锅端”3、湿热灭菌法：巴氏消毒法、煮沸法、高压蒸汽灭菌法等(1)巴氏消毒法：加热62℃30分钟、71.7℃15~30秒。

②化学渗透趋势转运系统；③基团转移。

四、影响细菌生长的环境因素（简答）1、营养物质：水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为细菌的代谢及生长繁殖提供必需的原料和充足的能量2、酸碱度(pH)：多数病原菌最适pH为7.2--7.6，而结核杆菌最适pH值为6.5--6.8，霍乱弧菌最适pH值为8.4--9.2。

3、温度：病原菌最适温度为37度。

4、气体：O2：根据细菌代谢时对氧气的需要与否分四类：①专性需氧菌：具有完善的呼吸酶系统，需要分子氧作为受氢体以完成需氧呼吸，仅能在有氧环境下生长。

②微需氧菌：在低氧压（5%-6%）生长最好。

③兼性厌氧菌：兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能，在有氧、无氧环境中均能生长，但以有氧时生长较好。

大多数病原菌属于此。

④专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统，只能进行无氧发酵，必须在无氧环境中生长。

CO2：对细菌生长也很重要，大部分细菌在代谢中产生的CO2可满足需要，个别细菌初次分离时需人工供给5-10%CO2。

5、渗透压：五、细菌的生长繁殖1、细菌个体的生长繁殖：繁殖方式----细菌以简单的二分裂方式进行无性繁殖。

繁殖速度----繁殖一代所需时间（代时）约20-30min。

但少数细菌代时较长，如结核分枝杆菌代时为18小时。

2、细菌群体的生长繁殖：迟缓期、对数期、稳定期、衰退期繁殖规律----生长曲线迟缓期：细菌被接种培养基的最初一段时间，主要是适应新环境，同时为分裂繁殖作物质准备，此时细菌体积比较大，含有丰富的酶和中间代谢产物。

对数期：细菌分裂繁殖最快的时期，菌数以几何级数增长，研究细菌的最佳时期。

稳定期：由于营养物质的消耗，代谢产物的堆积，繁殖数与死亡数几乎相等。

活菌数保持稳定。

一些细菌的芽胞、外毒素和抗生素等代谢产物大多在稳定期产生。

衰退期：繁殖变慢，死菌数超过活菌数。

细菌形态发生改变，生理活动趋于停滞。

第三节细菌的新陈代谢和能量转换一、细菌的能量代谢■细菌能量代谢活动中主要涉及ATP形式的化学能。

《环境微生物学》课程笔记第一章：绪论一、微生物的定义与范围1. 微生物的定义：微生物是一类极其微小的生物体，它们个体微小，通常在显微镜下才能观察到。

微生物包括单细胞生物和多细胞生物的微小形态，以及无细胞结构的病毒和类病毒等。

2. 微生物的范围：（1）原核微生物：包括细菌和古生菌，它们没有细胞核和其他膜结构的细胞器。

（2）真核微生物：包括真菌、原生动物、藻类，它们具有细胞核和其他细胞器。

（3）非细胞型微生物：如病毒、类病毒、朊病毒，它们没有细胞结构，必须依赖宿主细胞才能进行繁殖。

二、微生物学的研究内容1. 微生物的形态与结构：（1）细菌的形态：球状、杆状、螺旋状。

（2）细菌的结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、拟核等。

（3）真核微生物的结构：细胞核、细胞膜、细胞质、线粒体、内质网、高尔基体等。

2. 微生物的生理生化：（1）微生物的营养需求：碳源、氮源、能源、生长因子等。

（2）微生物的代谢途径：糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化等。

（3）微生物的代谢调节：酶的诱导与阻遏、反馈抑制等。

3. 微生物的遗传与变异：（1）遗传物质：DNA、RNA。

（2）遗传重组：转化、转导、接合等。

（3）基因突变：点突变、插入突变、缺失突变等。

4. 微生物的生态与分布：（1）微生物在自然界的分布：土壤、水体、空气、极端环境等。

（2）微生物与环境的相互作用：碳循环、氮循环、硫循环等。

5. 微生物的应用：（1）微生物发酵：酿酒、制酱、抗生素生产等。

（2）微生物生物技术：基因工程、蛋白质工程、酶工程等。

（3）微生物环境保护：生物降解、生物修复、废水处理等。

三、微生物学的发展简史1. 微生物学的启蒙时期（17世纪- 19世纪中期）：（1）列文虎克（Antonie van Leeuwenhoek）：首次观察到微生物。

（2）拉扎罗·斯帕兰扎尼（Lazzaro Spallanzani）：证明了微生物不是自然发生的。

2. 微生物学的奠基时期（19世纪中期- 20世纪初）：（1）路易·巴斯德（Louis Pasteur）：证明微生物是引起发酵和疾病的原因，发明巴氏消毒法。

第1章绪论1.1复习笔记一、微生物和你微生物是一把十分锋利的双刃剑，它们在给人类带来巨大利益的同时也带来“残忍”的破坏。

1.有利方面（1）微生物为人类提供很多有用产品，例如：啤酒、抗生素。

（2）微生物参与地球上的物质循环。

（3）微生物为以基因工程为代表的生物技术的发展起到了推动作用。

有害方面微生物引起的瘟疫会给人类带来毁灭性的灾难。

二、微生物学研究对象及分类地位（1）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）微生物包括的种类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、霉菌、蕈菌等）、单细胞藻类、原生动物等。

研究内容及分科微生物学已形成了基础微生物学和应用微生物学，其又可分为许多不同的分支学科，并且还在不断地形成新的学科和研究领域。

其主要的分科见图1-1。

(a)基础微生物学(b)应用微生物学图1-1 微生物学的主要分支学科三、微生物的发现和微生物学的发展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。

微生物学发展过程中的重大事件由列文虎克揭示的多姿多彩的微生物世界吸引着各国学者去研究、探索，推动着微生物学的建立和发展，表l—1列出了发展过程中的重大事件。

表1-1 微生物学发展中的重大事件微生物学发展的奠基者巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人。

（1）巴斯德的贡献① 彻底否定了“自生说” 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。

② 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、治病做出了重大贡献。

③ 证实发酵是由微生物引起的。

④ 其他贡献－巴斯德消毒法和家蚕软化病问题。

（2）柯赫的贡献① 证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌。

② 发现了肺结核病的病原菌。

③ 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－柯赫原则。

细菌的遗传与变异●遗传（heredity）：使微生物的性状保持相对稳定，子代与亲代生物学的性状基本相同，且代代相传。

●变异（variation）：在一定条件下，子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差异，有利于物种的进化。

●基因型（genotype）：细菌的遗传物质。

●表型（phenotype）：基因表现出的各种性状。

●遗传性变异：是细菌的基因结构发生了改变，故又称基因型变异。

常发生于个别的细菌，不受环境因素的影响，变异发生后是不可逆的，产生的新性状可稳定地遗传给后代。

●非遗传性变异：细菌在一定的环境条件影响下产生的变异，其基因结构未改变，称为表型变异。

易受到环境因素的影响，凡在此环境因素作用下的所有细菌都出现变异，而且当环境中的影响因素去除后，变异的性状又可复原，表型变异不能遗传。

第一节细菌的遗传物质●DNA的结构与功能：结构——两条互相平行而方向相反的多核苷酸链功能——储存、复制和传递遗传信息复制——半保留复制特点——复制中易发生错误—基因突变蛋白合成——分子生物学中心法则（DNA-RNA-蛋白质）●基因与基因的转录结构基因——编码结构蛋白质基因结构非结构基因——编码功能蛋白质基因转录●遗传信息的翻译第二节细菌的遗传与变异一、染色体（chromosome）①一条环状双螺旋DNA长链，按一定构型反复回旋形成松散的网状结构；②缺乏组蛋白，无核膜包裹；③约含有5000个基因；二、质粒——是细菌染色体以外的遗传物质，是闭合环状的双链DNA。

1、质粒的特征：①质粒具有自我复制的能力。

②质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌某些性状特征。

③质粒可自行丢失与消除。

④质粒的转移性。

⑤质粒可分为相容性与不相容性两种。

2、质粒的分类（1）根据质粒能否通过细菌的接合作用进行传递①接合性质粒②非接合性质粒（2）根据质粒在细菌内拷贝数多少①严紧型质粒②松弛型质粒（3）根据相容性①相容性——几种质粒同时共存于同一菌体内②不相容性——不能同时共存*可借此对质粒进行分组、分群。

第六章革兰阳性球菌第一节葡萄球菌属一、生物学特性：1、革兰阳性，球形,，葡萄状排列2、营养要求不高3、菌落较大，可有色素，脂溶性4、可有溶血圈，菌体表面可有SPA5、触酶阳性6、甘露醇发酵+7、产生血浆凝固酶和毒素。

血浆凝固酶：使含有抗凝剂的人或兔血浆发生凝固的酶类物质。

意义：①鉴别有无致病性的重要指标。

②抵抗吞噬细胞的吞噬。

③使化脓性病灶出现典型特点：浓汁粘稠、病灶局限、不易扩散、界限分明。

8、可产生耐热核酸酶9、抵抗力较强，耐10-15%氯化钠，对碱性染料敏感。

10、耐药菌株多见二、分类：1、按色素分：金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌。

2、按血浆凝固酶有无分类：血浆凝固酶阳性和血浆凝固酶阴性葡萄球菌。

3、根据噬菌体分型：26型。

三、临床意义：四.微生物学检验1、标本采集:应在抗菌药物治疗前采集细菌增殖部位的标本, 如脓, 血, 脑脊液, 呕吐物等。

2、直接涂片: 有参考价值。

3、分离纯种: 接种血平板,或高盐平板。

根据菌落及镜下形态挑选。

鉴定：菌落及镜下形态、触酶试验阳性、血浆凝固酶试验阳性、耐热核酸酶试验阳性、甘露醇发酵试验阳性。

（1）血浆凝固酶试验玻片法：检测菌体表面的凝固酶。

直接将菌落混于人或兔血浆中,立即观察有无凝固。

试管法：检测菌体外的凝固酶。

培养物和血浆混合，37 º C 4h 后观察结果。

（2）耐热核酸酶试验在含核酸甲苯胺蓝平板上打孔；培养物沸水浴15min后加入孔中；35℃1h 观察结果。

甲苯胺蓝变为红色者为阳性4、肠毒素检测：病人分离株培养物，煮沸30min，接种幼猫腹腔，4小时内出现症状为阳性。

第二节链球菌属一、生物学特性1、革兰阳性，球形，呈链状排列。

2、多数在培养早期有荚膜。

3、营养要求高, 需血液或血清4、血平板上形成灰白色、小菌落。

5、血平板上分别形成α、β、γ三种特征性溶血现象。

6、触酶阴性7、可产生透明质酸酶等多种酶：扩散因子是浓汁稀薄，病灶扩散，病灶界限不清。

理化性质对微生物生长的影响根据对微生物的影响可将环境分为三类适宜环境微生物能正常地进行生命活动a.不适宜环境微生物的正常生命活动收到抑制或被迫暂停改变原有的一些特征b.恶劣环境微生物死亡或发生遗传变异c.理化因素对生长的影响温度温度对微生物的影响a.温度通过影响膜的液晶结构、膜和蛋白质的合成及活性、RNA 的结构、转录等影响微生物的生命活动微生物的生长温度范围b.最低生长温度i.最高生长温度ii.最适生长温度iii.致死温度iv.微生物的类型（据最适生长温度划分）c.1.嗜冷微生物最适生长温度为15°C 或更低，最高生长温度低于20°C 的微生物1)种类：嗜冷菌：最适温度15℃，最高20℃，0℃可生长繁殖a)耐冷菌：最适温度高于15℃，最高温度20℃，0-5℃可生长繁殖b)2)嗜冷微生物能在低温下生长的原因细胞膜含有大量的不饱和脂肪酸，使膜在低温下也能保持半流动状态a)细胞的酶在低温下能有效地起催化作用，而在30~40℃的情况下，这些酶很快失活。

b)3)i.嗜温微生物最适生长温度在20~40℃微生物叫嗜温微生物1)种类：寄生型（体温型）：最适35~40摄氏度腐生型（室温型）：最适25~35摄氏度2)ii.嗜热微生物最适生长温度50~60℃的微生物1)嗜热微生物能在高温下生长的原因酶和其他蛋白质更具有耐热性a)核酸中含有较多的GC 对，对热更加稳定b)细胞膜中饱和脂肪酸含量高，使膜具有热稳定性c)细胞生长速率快，能迅速合成生物大分子，以弥补由于高温造成的破坏d)2)iii.极端嗜热微生物最适生长温度为80℃以上的微生物已发现的嗜高温微生物全都是古菌它们所处的环境与普通微生物有很大区别1)在高温下生长的原因蛋白质热稳定性与蛋白质上存在的盐桥数目增加（氨基酸带上Na+或其他阳离子生成电荷桥）及蛋白质高度密集的疏水内部区域有a)2)iv.关它们细胞膜中不含脂肪酸，而含植烷，这和膜的热稳定性有关b)微生物生长的温度类型v.最适发酵温度发酵速率和代谢产物积累速率最大时的温度i.d.极端温度对微生物的影响极端温度低于最低生长温度和高于最高生长温度的温度i.低温0℃以上停止生长ii.冷冻造成微生物细胞脱水及冰晶的机械损伤而引起微生物死亡iii.高温菌体蛋白变性，微生物死亡iv.e.微生物对热的忍受微生物温度/℃时间/min 细菌营养细胞50-6030酵母营养细胞50-6010孢子70-8010枯草芽孢杆菌芽孢10060嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢12112肉毒梭菌芽孢100360f.水活度水活度为在相同的温度和压力下，体系中溶液的水蒸气压与纯水的蒸气压之比：a.水活度的决定因素固体基质：水被吸附的牢固程度i.液体：溶质的含量和溶质的水合程度ii.b.基质水活度对微生物的影响高水活度环境i.低水活度环境ii.c.干燥对微生物的影响影响：干燥使代谢停止，使微生物处于休眠状态，严重时细胞脱水，蛋白质变性，进而导致死亡i.应用：保存物品，保藏菌种ii.d.渗透压对微生物的影响渗透压i.e.溶液的渗透压指溶液中溶质微粒对水的吸引力溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液总溶质微粒的数目：溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越大环境渗透压对微生物的影响等渗环境：微生物正常生长1)低渗环境：细胞吸水膨胀，甚至胀破2)高渗环境：细胞脱水，影响代谢活动，引起质壁分离，甚至死亡3)i.耐高渗微生物与嗜高渗微生物ii.2.微生物在高渗环境中生长的原因iii.细胞自身合成相容性溶质，调高胞内渗透压，使细胞在高渗环境中能获得生活所需水分高渗环境的应用iv.腌制或蜜饯保藏食品表面张力液体表面相邻两个部分间单位长度内的相互牵引力a.表面张力对微生物生长的影响低表面张力，微生物在液体中均匀生长i.高表面张力，微生物在液体表面形成菌膜ii.b.改变表面张力的方法升高表面张力：添加无机盐i.降低表面张力：添加表面活性剂ii.c.3.辐射辐射是能量通过空间传播或传递第一种物理现象a.辐射的种类：电磁辐射和微粒辐射b.电磁辐射种类：非电离辐射：红外线、可见光、紫外线电离辐射：X -射线、γ-射线等c.可见光波长400-800nm 的电磁辐射i.光能型微生物的能源ii.长时间照射有杀菌作用iii.d.红外线波长大于800nm 的电磁辐射i.红外线可以发热，产生的高温具有杀菌作用ii.e.紫外线波长为150-390nm 的电磁辐射i.对微生物作用最强波长~260nmf.4.作用机理ii.应用iii.消毒诱变电离辐射g.pH环境ph 对微生物的作用改变细胞膜所带电荷状态，从而影响细胞对营养物质的吸收i.影响代谢过程中酶的活性ii.改变环境中营养物质的可给性iii.改变环境中有害物质的毒性iv.a.微生物生长的ph 范围不同类型微生物生长的ph 范围不同i.不同种属微生物生长的ph 范围不同ii.b.5.微生物的类型（按最适生长ph 范围来分）嗜酸微生物专性嗜酸菌：最适ph<6;ph>7时生长极差或死亡1)兼性嗜酸菌：在低ph 下生长，在中性ph 也长2)i.嗜碱微生物专性~：最适ph8~11，ph<=7生长极慢或不生长1)ii.嗜中性微生物能在ph4~9范围内生长，最适生长在ph6~8，大多数微生物属于这一类1)iii.c.微生物的代谢影响环境d.环境ph 的控制e.微生物细胞内的ph细胞内部ph 值一般接近中性胞内酶的最适ph 多接近中性1)细胞内的DNA 、ATP 等对低ph 敏感2)RNA 和磷酸类等对高ph 敏感3)i.细胞膜上酶及胞外酶最适ph 多接近微生物最适生长phii.f.微生物最适生长ph 和最适发酵phg.氧与氧化还原电位Eh 值的测定方法：用一个铂电极与用一个标准氢电极同时插入体系中，从敏感的伏特计上读出电位差值影响Eh 的主要因素a.氧分压、环境的ph 值标准氧化还原电位Ehb.E h 的改变方法降低E hi.除氧及向培养基中添加还原性物质：升高Ehii.通空气或氧及向培养基中添加氧化性物质：氢氧化铁c.微生物与氧的关系d.6.微生物营养生长环境的优化营养物质及其浓度a.环境条件ph 值i.温度ii.溶解氧iii.离子强度iv.二氧化碳分压v.b.7.灭菌与消毒灭菌采用强烈的理化因素使物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施a.消毒采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或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b.高温灭菌和消毒方法干热灭菌灼热灭菌法用火焰灼烧或焚烧a)适用：接种工具，污染物品，实验动物尸体等b)1)干热灭菌法在干燥箱（烘箱）中利用热空气进行灭菌a)适用：玻璃、陶瓷器皿、金属用具等耐高温的物品b)处理150~170℃1~2小时c)2)i.湿热灭菌同样温度和相同作用时间下，湿热灭菌比干热灭菌效果好的原因热蒸汽穿透力强a)细胞物质在含水量高时容易变性凝固b)蒸汽凝固时释放的大量蒸汽潜热可迅速提高灭菌物品的温度c)常压法巴氏消毒法是一种专用于牛奶、啤酒、果酒或酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法低温维持法i)高温瞬时法ii)iii)a)煮沸消毒法在100摄氏度下煮沸数分钟，常用于饮用水的消毒b)1)ii.c.1.污染微生物的控制2022年4月19日9:08间歇灭菌法利用反复多次的流通蒸汽加热，杀灭所有微生物，包括芽孢设备：蒸笼，高压灭菌锅i)原理：常压蒸汽处理杀死营养细胞，残留的芽孢等耐热的孢子体经过夜培养萌发，再加热处理杀死，如此反复处理三次，可达到无菌状态ii)对象：含有不耐高温营养物质的培养基或无高压蒸汽灭菌锅时处理一般培养基iii)方法：80~100摄氏度蒸煮15~60分钟，37摄氏度培养过夜，连续重复三天iv)控制：芽孢杆菌芽孢制剂v)注意：仅适用于含营养物质的物品vi)c)加压法高压蒸汽灭菌法a)利用高温进行湿热灭菌设备：高压蒸汽灭菌锅i)原理：在加压条件下，水的沸点超过100摄氏度，由此可提供高于100摄氏度的水蒸气ii)对象：耐高温物品，一般培养基，生理盐水，缓冲溶液，玻璃，陶瓷器皿等iii)控制：嗜热脂肪芽孢杆菌制剂，热变色纸带iv)实罐灭菌法b)连续加压蒸汽灭菌法c)优点：采用高温瞬时灭菌最大限度减少营养成分的破坏，从而提高了原料的利用率i)提高发酵罐的利用率ii)提高了锅炉的利用率iii)适宜于自动化操作iv)降低了操作人员的劳动强度v)2)过滤除菌法用物理阻留的方法将液体或空气的细菌除去，以达到无菌目的用具：过滤器，如硝化纤维素滤膜i.原理：将微生物过滤去除ii.对象：空气，热敏物质，蛋白质，酶，血清，纤维素，氨基酸等iii.d.辐射灭菌原理：i.e.对象热敏物料和制剂：维生素、抗生素、激素、生物制品、中药材和中药方剂、医疗器械、药用包装材料以及高分子材料ii.优点：不升高产品温度，穿透力强，灭菌效率高iii.缺点：设备费用高，对操作人员存在潜在危险性，可能使某些药物药效降低或产生毒性和发热物质等iv.化学消毒剂消毒剂：能杀死微生物的化学制剂a.防腐剂：能抑制微生物生命活动的制剂b.许多化学药品，制剂低时时防腐剂，剂量高时时消毒剂理想消毒剂应具备的条件:杀菌力强；使用方便；价格低廉；对人畜无害；无味无嗅c.石炭酸系数：衡量化学消毒剂相对杀菌强度的常数d.1.影响灭菌和消毒效果给因素影响高压蒸汽灭菌的因素灭菌物体的含菌量i.灭菌锅内空气的排除程度ii.灭菌对象的PH iii.培养基中蛋白质的含量iv.灭菌对象的体积v.加热与散热速度vi.a.影响化学消毒剂消毒效果的因素消毒对象i.化学消毒剂的性质及浓度ii.b.2.消毒时的环境条件iii.高温对培养基成分的影响有害影响a.防止方法采用特殊处理方法：分别灭菌；低压灭菌；连续加压蒸汽灭菌i.过滤除菌法ii.一些物理因子消毒与灭菌的机制iii.b.3.抗生素抗生素抗生素是一类由微生物或其他生物生命活动过程中合成的次生代谢产物或其人工衍生物，它们在很低浓度时就能抑制或破坏其他微生物的生长，是一类化学治疗剂a.抗菌谱泛指一种或一类抗生素所能抑制微生物的类属种范围i.广谱抗生素ii.窄谱抗生素iii.抗生素的作用机制iv.b.4.抗生素的作用机制干热空气灭菌法具体步骤流程：装入待灭菌物品将包好的待灭菌物品放入电热干燥箱内，关好箱门1.高压蒸汽灭菌具体流程步骤：加水首先将内层锅取出，再向外层锅加入适量的水，使水面没过加热蛇管，与三角搁架相平为宜。

绪论1.微生物（microorganism）：存在于自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。

微生物特点：体积微小、结构简单、种类多、繁殖快、易变异、分布广等。

3．.细菌易μm为单位，病毒以nm为单位。

第一篇细菌学第一章细菌的形态与结构1.细菌（bacterium）：原核生物界的一种单细胞微生物.2.广义细菌：包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体3.基本形态三种：球菌（coccus）；杆菌（bacillus）；螺形菌（spiral bacterium）。

4.细菌的基本结构: 细胞壁、细胞膜、细胞质、核质5.细菌的特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞6.细菌的基本结构——细胞壁( Cell Wall)7.用革兰染色法可将细菌分为两大类，即革兰阳性菌和革兰阴性菌。

8.革兰阳性菌细胞壁：G+菌细胞壁是由肽聚糖和穿插于其内的磷壁酸组成。

（1）肽聚糖（黏肽）:原核细胞特有，为坚韧的三维立体结构。

聚糖骨架：由N-乙酰葡糖胺（G）和N-乙酰胞壁酸(M)交替排列，经β-1,4糖苷键联结而成。

四肽侧链五肽交联桥凡能破坏肽聚糖分子结构或抑制其合成的物质都有抑菌或溶菌作用。

（2）磷壁酸：革兰阳性菌细胞壁特有成分，壁磷壁酸膜（脂）磷壁酸9.磷壁酸的医学意义：a、磷壁酸的抗原性很强，是革兰阳性菌重要表面抗原成分；b、某些革兰阳性菌（A群链球菌）的膜磷壁酸（LTA）具有粘附宿主细胞的作用，与细菌的致病性有关。

某些革兰阴性菌细胞壁尚有特殊的表面蛋白质，如金色葡萄球菌的A蛋白、A球链球菌的M 蛋白等。

10.革兰阴性菌细胞壁包括肽聚糖和外膜。

肽聚糖包括：聚糖骨架和四肽侧链。

特点：较疏松的二维单层平面网状结构；G－菌的肽聚糖较少，仅1～2层。

蛋白:位于肽聚糖与外膜之间，稳定外膜并将之固定于肽聚糖层。

外膜脂质双层:类似细胞膜，其上镶嵌有多种蛋白质，称外膜蛋白。

细菌的生理细菌的化学组成水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等细菌的物理性状菌体半透明、表面积大、带电现象、半透性、渗透压自养型细菌（光能，化能）异养型细菌（光能，化能-腐生菌，寄生菌）水：营养物质必须先溶于水，营养的吸收与代谢均需有水才能进行。

氮源：来源于氨基酸、蛋白质等，合成菌体成分。

碳源：来源于糖类，提供能量。

无机盐：钾、钠、钙、镁、磷、硫等。

生长因子：生长必需但自身不能合成的物质，如维生素、氨基酸，嘌呤，嘧啶等。

细菌摄取营养物质的机制被动扩散主动转运系统1.依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统2.化学渗透驱使转运系统3.基团转移细菌的生长繁殖条件充足的营养：碳源、氮源、无机盐、生长因子、水合适的酸碱度（pH）：多数7.2－7.6（霍乱弧菌8.4-9.2，结核分枝杆菌6.5-6.8）适宜的温度：对细菌生长速度影响最大（嗜冷10-20，嗜温20-40，嗜热50-60）必要的气体环境：多数需氧，分为专性需氧菌(结核分枝杆菌,铜绿假单胞菌.。

氧做受氢体)微需氧菌（5%-6%空肠弯曲菌，幽门螺杆菌）兼性厌氧菌（人动物大多数病原菌）专性厌氧菌（破伤风梭菌，脆弱拟杆菌。

有机物做受氢体）（有氧会产生过氧化物，超氧离子毒害细菌）少数需要二氧化碳（CO2参与嘌呤，嘧啶的合成；O2参与氧化）渗透压：细菌的繁殖方式：二分裂法（binary fission）核质体DNA的复制和分裂、形成横隔膜、子细胞分裂代时（generation time）：细菌分裂数量倍增所需要的时间（20-30min）细菌的生长繁殖规律细菌生长一般指群体生长描述细菌群体在整个培养期间的菌数变化规律的曲线称为生长曲线（growth curve ）：以生长时间为横坐标、菌数对数为纵坐标迟缓期（lag phase）代谢活跃，分裂迟缓对数期（log phase）活菌数以恒定的几何级数增长(研究用)稳定期（stationary phase）活菌数保持相对稳定（芽胞，外毒素，抗生素等产生）衰退期（decline phase）活菌数急剧减少（营养缺乏，毒性产物积累增多）细菌的分解代谢：糖发酵试验、吲哚试验、甲基红试验、VP试验、枸橼酸盐利用试验、尿素酶试验、硫化氢试验。

微生物：存在于自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍。

甚至数万倍才能观察到的微小生物。

1．微生物的分类：机会致病性微生物：在正常情况下不致病，只有在特定情况下导致疾病的微生物。

4，郭霍法则：①特殊的病原菌应在同一种疾病中查见，在健康人中不存在；②该特殊病原菌能被分离培养得纯种；③该纯培养物接种至易感动物，能产生同样病症；④自人工感染的实验动物体内能重新分离得到该病原菌纯培养。

郭霍法则的特殊情况5、免疫学：㈠主动免疫；㈡被动免疫。

第一篇细菌学第一章 细菌的形态与结构第一节细菌的大小与形态1、观察细菌常采用光学显微镜，一般以微米为单位。

2、按细菌外形可分为：①球菌（双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、八叠球菌）②杆菌（链杆菌、棒状杆菌、球杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌）③螺形菌（弧菌、螺菌、螺杆菌）第二节细菌的结构1、基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞2、革兰阳性菌（G+）：显紫色；革兰阴性菌（G-）：显红色。

4、G-菌的外膜｛脂蛋白、脂多糖（LPS）→【脂质A，核心多糖，特异多糖】、脂质双层、｝脂多糖（LPS）：即G-菌的内毒素。

LPS是G-菌的重要致病物质，使白细胞增多，直至休克死亡；另一方面，LPS也可增强机体非特异性抵抗力，并有抗肿瘤等有益作用。

①脂质A：内毒素的毒性和生物学活性的主要成分，无种属特异性，不同细菌的脂质A骨架基本一致，故不同细菌产生的内毒素的毒性作用均相似。

②核心多糖：有属特异性，位于脂质A的外层。

③特意多糖：即G-菌的菌体抗原（O抗原），是脂多糖的最外层。

5、细胞壁的功能：维持菌体固有的形态，并保护细菌抵抗低渗环境。

G-菌的外膜是一种有效的屏障结构，使细菌不易受到机体的体液杀菌物质、肠道的胆盐及消化酶等的作用。

6、细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）：细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细菌壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型。

细菌的感染与免疫第一节正常菌落与机会致病菌1、正常菌群：当人体免疫功能正常时，对宿主无害的，某些还对人有利，是为正常微生物群。

■正常菌群对宿主的生理学作用：（问答）⑴生物拮抗，其作用机制为：①受体竞争；②产生有害代谢产物；③营养竞争；④合成细菌素。

⑵营养作用：参与宿主的物质代谢、营养物质转化和合成。

⑶免疫作用⑷抗衰老作用⑸抗肿瘤作用：①降解致癌物质；②激活巨噬细胞——抑制肿瘤细胞。

2、机会致病菌（致病条件）-----填空⑴正常菌群的寄生部位改变⑵宿主免疫功能低下⑶菌群失调：在应用抗生素治疗感染性疾病的过程中，宿主某部位正常菌群中各菌种间的比例发生较大幅度的变化而产生的疾病。

常可引起二重感染或重叠感染，即在抗菌药物治疗感染性疾病的过程中，发生了另一种新致病菌引起的感染。

第二节细菌的致病作用（问答）1、毒力：表示细菌致病性的强弱。

半数致死量：在一定条件下能引起50%的实验动物死亡的细菌数量或毒素剂量。

半数感染量：在一定条件下能引起50%的组织培养细胞的细菌数量或毒素剂量。

2、细菌的致病作用取决于：细菌的毒力、细菌侵入的数量、细菌侵入的途径一、细菌的毒力㈠侵袭力：致病菌能突破宿主皮肤、粘膜生理屏障，进入机体并在体内定植、繁殖扩散的能力。

1、黏附素2、荚膜3、侵袭性物质：侵袭素、侵袭性酶4、细菌生物被膜■外毒素和内毒素的主要区别（简述）第三节宿主的免疫防御机制一、非特异性免疫机制 （一）屏障结构*皮肤与黏膜屏障 ：机械阻挡、纤毛运动；分泌杀菌物质；菌群拮抗作用 *血脑屏障：软脑膜+脉络膜+脑毛细血管+星状胶质细胞 *胎盘屏障：母体子宫内膜的基蜕膜+胎儿绒毛膜 （二）吞噬作用 吞噬细胞分为：■大吞噬细胞：血液中单核细胞和组织中巨噬细胞 ■小吞噬细胞：血液中中性粒细胞1、吞噬杀伤过程：趋化→接触→吞入→杀灭与消化→残渣排除2、杀伤机制： 依氧杀菌机制①呼吸爆发（需分子氧参加）非特异性免疫（天然免疫）屏障结构吞噬细胞体液因素皮肤与粘膜血脑屏障胎盘屏障补体溶菌酶防御素特异性免疫（获得性免疫））体液免疫细胞免疫②髓过氧化物酶（MPO ）：存在于溶酶体中，与H 2O 2及氯化物的共同参与，对细菌、真菌等具有强大杀伤活性。

微生物学复习笔记重点：细菌分解代谢产物检测细菌的分解代谢产物因各种细菌具备的酶不完全相同，而有所差异。

各代谢产物可通过生化试验的方法检测，通常称为细菌的生化的反应。

1.糖代谢测定(1)糖发酵试验：细菌对各种糖的分解能力及代谢产物不同，可借以鉴别细菌。

一般非致病菌能发酵多种单糖，如大肠杆菌能分解葡萄糖有乳糖，产生甲酸等产物，并有甲酸解氢酶，可将其分解为CO2和H2，故生化反应结果为产酸产气，以“⊕”表示。

伤寒杆菌分解葡萄糖产酸，但无解氢酶。

故生化结果为产酸不产气，以“+”表示。

伤寒杆菌及一般致病菌大都不能分解乳糖，以“-”表示。

(2)VP试验：大肠杆菌与产气杆菌均分解葡萄糖⊕，为区分两菌可采用VP试验及甲基红试验。

产气杆菌能使丙酮酸脱羧、氧化(在碱性溶液中)生成二乙酰，后者可与含胍基的化合物反应，生成红色化合物，称VP阳性。

大肠杆菌分解葡萄糖产生丙酮酸，VP阴性。

(3)甲基红试验：产气杆菌使丙酮酸脱羧后形成中性产物，培养液pH>5.4，甲基红指示剂呈桔黄色，为甲基红试验阴性，大肠杆菌分解葡萄糖产生丙酮酸，培养液呈酸性pH<5.4，指示剂甲基红呈红色，称甲基红试验阳性。

(4)枸橼酸盐利用试验：能利用枸橼酸盐作为唯一碳源的细菌如产气杆菌，分解枸橼酸盐生成碳酸盐，同时分解培养基的铵盐生成氨，由此使培养基变为碱性，使指示剂溴麝香草酚蓝(BTB)由淡绿转为深蓝，此为枸橼酸盐利用试验阳性。

2.蛋白质代谢测定(1)吲哚试验：含有色氨酸酶的细菌(如大肠杆菌、变形杆菌等)可分解色氨酸生成吲哚，若加入二甲基氨基苯甲醛，与吲哚结合，形成玫瑰吲哚，呈红色，称吲哚试验阳性。

(2)硫化氢试验：变形杆菌、乙型副伤寒杆菌等能分解含硫氨基酸如胱氨酸、甲硫氨酸等，生成硫化氢。

在有醋酸铅或硫酸亚铁存在时，则生成黑色硫化铅或硫化亚铁，可借以鉴别细菌。

3.尿素分解试验变形杆菌具有尿素酶，可分解尿素产生氨，培养基呈碱性，以酚红为指示剂检测呈红色，由此区别于沙门氏菌。

微生物学笔记绪论1、什么是微生物（microorganism,microbe）2、微生物的共性3、微生物学发展简史四、微生物学科发展推动了人类进步五、微生物学及其分科类群:原核类：细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体、蓝细菌真核类：真菌（酵母菌、霉菌），原生动物，显微藻类非细胞类：病毒、类病毒、拟病毒、朊病毒什么就是微生物（microorganism,microbe1、）●个体微小（<0.1mm），借助显微镜观察形体；●结构直观：直观多细胞，单细胞或非胞●低等：演化地位高。

二、微生物的共性1、体积小，表面积大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●一定体积的物体，划分成越细小的颗粒，这些颗粒的总表面积越大，表面积/体积比值越大。

●优点：提供更多非常大的稀释面，排出面和互换面。

●体积小、表面积小就是微生物其它四个共性的基础2、稀释多、转变慢●原因：表面积/体积比值小●例举：乳糖发酵细菌、产朊假丝酵母（candidautilis）3、生长旺、繁殖快●原因：稀释多、转变慢●简述：大肠杆菌●利弊：有益--工业发酵、理论研究材料培养；有害--病原微生物、霉腐微生物4、适应性强、易变异●适应环境弱原因：体积小、表面积小；有效率的新陈代谢调控机制（诱导酶）●极端微生物（extrememicroorganism）●易变异原因：结构简单、单倍体、巨大交换面●利弊：有益---育种（青霉素），有害---耐药性5、分布广、种类多●分布广：土壤、空气、海洋、人体肠道●种类多：（1）微生物的生理新陈代谢类型多（2）新陈代谢产物种类多样（3）微生物的种数多●种类多：（1）微生物的生理新陈代谢类型多微生物特有：分解天然气、石油、纤维素、木质素能力；多种新增产能方式：细菌光合作用、嗜盐菌紫膜光合作用、王念祖细菌的化能合成作用、各种厌氧菌的新增产能途径生物固氮促进作用；合成次级代谢产物（抗生素、维生素等）能力；对复杂有机物的生物转化能力（甾体化合物等）；分解氰、酚、多氯联苯等有毒物质的能力独有的产卵方式（病毒、类病毒、肮病毒的激活、细胞分裂）2）新陈代谢产物种类多样含氮代谢产物：氨基酸、核苷酸类糖类贱气性新陈代谢产物：酒精、乳酸、甘油、丙酮丁醇；糖类不好气性新陈代谢产物：柠檬酸、苹果酸、葡萄糖酸；微生物多糖：黄原胶、右旋糖苷；微生物酶类：蛋白酶、淀粉酶、酯肪酶、工具酶；--次级代谢产物：抗生素、维生素、激素、生物碱3）微生物的种类多●目前比较确实的微生物种数大约10万种，随着分离、培养方法的改进，研究工作的深入，新种、新属、新科、新纲陆续被发现。

《食品微生物学》课程笔记第一章绪论一、微生物的定义与特点1. 微生物的概念微生物是一类存在于自然界中的微小生物体，它们个体微小，通常需要借助显微镜才能观察到。

微生物包括细菌、真菌、病毒、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体等多种类型，它们在生物界的分类中占有重要地位。

2. 微生物的特点（1）体积小：微生物的个体大小一般在0.2-10微米之间，有的甚至更小，如某些病毒直径仅为20-300纳米。

（2）种类繁多：目前已发现的微生物种类超过10万种，且新的种类仍在不断被发现。

微生物的多样性是生物界的一个重要特征。

（3）繁殖速度快：微生物具有极高的繁殖速度，例如细菌在适宜条件下每20-30分钟就能繁殖一次。

（4）适应能力强：微生物能在极端环境中生存，如高温、低温、高盐、低氧、酸性、碱性等条件。

（5）变异性强：微生物容易发生基因突变，这种变异性是微生物进化和适应环境的基础。

（6）分布广泛：微生物几乎无处不在，它们存在于土壤、水体、空气、人体内外以及各种生物体上。

二、微生物学发展史与展望1. 微生物学发展史（1）初创阶段（17世纪-19世纪）：1676年，列文虎克首次观察到微生物；1864年，巴斯德通过鹅颈瓶实验证明微生物不是自然发生的，而是由已存在的微生物繁殖而来。

（2）奠基阶段（19世纪末-20世纪初）：科赫提出了细菌学的基本原则，埃弗里等人发现了抗生素，并建立了微生物培养和分离的技术。

（3）发展阶段（20世纪中叶至今）：分子生物学技术的应用使微生物学进入了一个新的时代，遗传工程、基因组学等领域的进展为微生物学的研究提供了强大的工具。

2. 微生物学展望（1）微生物资源的开发与利用：继续探索未知的微生物资源，特别是在极端环境中发现的微生物，它们可能具有独特的生理功能和代谢途径。

（2）微生物功能基因组学：通过基因组测序和功能分析，深入研究微生物的生理特性、代谢途径和调控机制。

（3）微生物与环境：研究微生物在生态系统中的作用，特别是在全球气候变化和环境污染治理中的应用。