微生物学第六章
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第六章微生物的生长及其控制微生物不论其在自然条件下还是在人为条件下发生作用,都是通过“以数取胜”或“以量取胜”。
生长和繁殖就是保证微生物获得巨大数量的必要前提。
微生物生长是指由于细胞成分的增加导致微生物的个体大小、群体数量或两者的增长。
个体细胞生长:细胞内组分的增加,导致细胞总量(体积、质量、大小)扩个体繁殖:是微生物个体生长到一定阶段,由于细胞结构的复制与重建并通由于微生物个体微小,以个体为对象研究其生长和繁殖十分不便,常以群体数量的变化来研究微生物的生长。
在微生物学中,凡说“生长”一般均指群体生长,这与研究大型生物有所不同。
群体生长:指在一定时间和条件下,微生物细胞总量的增加。
既有量变也有质变。
三者之间的关系:个体生长→个体繁殖→群体生长群体生长=个体生长+个体繁殖第一节测定生长繁殖的方法测定生长的方法是以原生质含量的增加为基础,测定繁殖是建立在计算个体数目上。
一、测生长量直接方法:测菌体细胞(数)量、菌体体积、菌体质量等;间接方法:根据细胞内某种物质的含量或某种代谢活动强度间接测定。
(一)直接法1、测体积这是一种粗放的方法。
将待测培养液放在刻度离心管中作自然沉降或离心沉降,观察其体积。
污泥沉降比(SV):为含有污泥的混合液在量筒中静置30 min后所形成的沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分数,以%表示。
又叫30 min沉淀率。
该参数是评定活性污泥质量的重要指标之一。
正常范围为15-30%。
2、称重此法的原理是根据每个细胞有一定的重量而设计的。
它可以用于单细胞、多细胞以及丝状体微生物生长的测定。
包括称干重(DCW)和湿重。
将一定体积的样品通过离心或过滤将菌体分离出来,经洗涤,再离心后直接称重,求出湿重。
如果是丝状体微生物,过滤后用滤纸吸去菌丝之间的自由水,再称重求出湿重。
不论是细菌样品还是丝状菌样品,可以将它们放在已知重量的平皿或烧杯内,于105℃烘干至恒重,取出放入干燥器内冷却,再称量,求出微生物干重。
第六章微⽣物的⽣长及其控制第六章微⽣物的⽣长及其控制1.概述⽣长:细胞物质有规律地,不可逆地增加,导致细胞体积扩⼤的⽣物学过程.繁殖:微⽣物⽣长到⼀定阶段,由于细胞结构的复制与重建并通过特定的⽅式产⽣新的⽣命个体,即引起⽣命个体数量增加的⽣物学过程。
⽣长是⼀个量变的过程,繁殖是⼀个质变的过程2.细菌的个体⽣长1.染⾊体DNA的复制和分离细菌的染⾊体为环形双链DNA分⼦。
染⾊体⼀双向的⽅式进⾏连续的复制,在细胞分裂之前不仅完成了染⾊体的复制,⽽且也开始了2个⼦细胞DNA分⼦的复制。
当细胞的⼀个世代即将结束时,不仅为即将形成的2个⼦细胞各备有⼀份完整的遗传信息,⽽且也具有已经按亲本⽅式复制的基因组。
其复制点附着在细胞膜上,随膜的⽣长和细胞分裂,2个未来的⼦细胞基因组不断地分离,最后达到2个⼦细胞中。
细菌在个体⽣长中通过染⾊体DNA的复制,使其遗传特性能保持⾼度的连续性和稳定性。
2.细胞壁的扩增细胞在⽣长过程中,细胞壁只有通过扩增,才能使细胞体积扩⼤。
3.细菌分裂的调节细菌进⼊分裂时期,此时在细菌长度的中间位置,通过细胞质膜内陷并伴随新合成的肽聚糖插⼊,导致横隔壁向⼼⽣长,最后在中⼼回合,完成⼀次分裂,将细菌分裂成2个⼤⼩相等的⼦细菌。
细胞在⽣长和分裂伴随细胞壁的裂解和闭合2个过程。
前者将细胞壁打开,有利于细胞壁物质插⼊;后者在新合成的细胞壁物质插⼊后的开⼝处重新闭合形成完整的细胞壁,以利于机体⽣存。
影响细菌的⽣长和分裂的主要因素是:转肽酶(催化2个肽聚糖的短肽链的链接);D-Ala-D-Ala-梭肽酶(催化五肽转变为四肽)青霉素竞争性抑制转肽酶。
3. 细菌的群体⽣长繁殖1.⽣长的规律细菌以⼆分裂繁殖,即细胞核⾸先进⾏有丝分裂,然后细胞质通过胞质分裂⽽分开,形成2个相同的个体.分批培养:在封闭系统中对微⽣物进⾏的培养,既不补充营养也不移去培养物质,保持整个培养液体积不变的培养⽅式。
培养曲线:以时间为横坐标,以菌数为纵坐标,依据不同培养时间⾥细菌数量变化,作出培养期间菌数变化规律的曲线。
“微生物学”练习题第六章-微生物生长繁殖及其控制一、选择题1、对于细菌群体生长曲线叙述不正确的是()。
A、对容器内全部培养基里的细菌进行测定B、以细菌数目的对数为纵坐标C、以时间为横坐标D、细菌的群体生长曲线可分为四个时期2、消毒的目的是()。
A、消灭一切微生物B、消灭病原微生物C、抑制有害微生物D、抑制生物体内病原微生物3、代时是指()。
A、培养物从接种到开始生长所需要的时间B、从对数期结束到稳定期开始的间隔时间C、培养物生长的时间D、细胞分裂繁殖一代所需要的时间4、在典型的单细胞微生物生长曲线中,细胞形态最大的生长期是()。
A、延滞期B、对数期C、稳定期D、衰亡期5、在典型的单细胞微生物生长曲线中,代时最短的生长期是()。
A、延滞期B、对数期C、稳定期D、衰亡期6、在典型的单细胞微生物生长曲线中,细胞产量最高的时期是()。
A、延滞期B、对数期C、稳定期D、衰亡期7、下列保存方法会降低食物的水活度的是()。
A、腌肉B、巴斯德消毒法C、冷藏D、酸泡菜8、能导致微生物死亡的化学剂是()。
A、抑菌剂B、溶菌剂C、杀菌剂D、B和C9、微生物细胞内环境中的pH值一般为()。
A、中性B、碱性C、酸性D、与所处环境一致10、只能用高压灭菌才能杀死的是()。
A、结核分支杆菌B、病毒C、细菌芽孢D、霉菌孢子11、磺胺的结构类似物是()。
A、二氢叶酸B、二氢蝶酸C、对氨基苯甲酸D、四氢叶酸12、青霉素杀菌的主要机理是()。
A、损伤细胞膜B、干扰蛋白质合成C、破坏酶系统D、抑制细胞壁合成13、采用紫外线诱变菌种时需要在黑暗或红外条件下进行,主要原因是可见光激活微生物细胞中的()。
A、光激活酶B、乙醛脱氢酶C、乙醇脱氢酶D、磷酸脱氢酶14、能通过抑制叶酸合成而抑制细菌的生长的是()。
A、青霉素B、磺胺类药物C、四环素D、以上所有15、直接显微镜计数适宜的微生物是()。
A、细菌B、原生动物C、病毒D、霉菌孢子和酵母菌16、所有微生物的世代时间()。
医学微生物学――第六章细菌的感染与免疫1.引起菌群失调的原因是____________。
a.生态制剂的大量使用b.正常菌群的遗传特性明显改变c.正常菌群的耐药性明显改变d.正常菌群的增殖方式明显改变e.正常菌群的组成和数量明显改变2.条件致病菌致病的条件____________。
a.正常菌群的耐药性改变b.正常菌群的遗传特性改变c.肠蠕动减慢使细菌增多d.长期使用广谱抗生素e.各种原因组成免疫功能亢进3.正常菌群的有益作用不包括____________。
a.抗肿瘤作用b.刺激机体的免疫应答c.合成维生素d.与外来菌竞争营养物质e.刺激补体的合成4.致病过程中引起两次菌血症的是____________。
a.痢疾志贺菌b.肉毒梭菌c.白喉棒状杆菌d.伤寒沙门菌e.淋球菌5.病原菌在机体血液中大量繁殖产生毒性物质,并随血流到达其他器官,引起多发性脓肿,称为____________。
A.bacteremiaB.pyemiaC.endotoxemiaD.toxemiaE.septicemia6.下列哪种结构与细菌侵袭力有关____________。
a.芽胞b.荚膜c.细胞壁d.中介体e.核糖体7.类毒素与外毒素的区别在于前者____________。
a.有抗原性,但无毒性b.无抗原性,有毒性c.无抗原性,也无毒性d.有抗原性,也有毒性e.仅有半抗原性,无毒性8.脑膜炎奈瑟菌侵入血流,大量繁殖产生内毒素,引起全身中毒症状,称为____________。
a.菌血症b.败血症c.毒血症d.脓毒血症e.以上都不是9.常用人工被动免疫的生物制品有____________。
a.菌苗b.疫苗c.BCGd.类毒素e.抗毒素10.能引起内毒素休克的细菌成分是____________。
a.肽聚糖b.磷壁酸c.LPSd.O抗原e.荚膜多糖11.关于Shwartzman现象的叙述,下列哪项是正确的____________。
a.是DIC的局部表现b.是一种免疫应答反应c.两次注射革兰阴性菌可相同或不同d.动物局部可出现出血或坏死,但不会死亡e.两次注射间歇时间应超过24小时12.细菌代谢产物中,与致病性无关的是____________。
【微⽣物⽣物学】第六章考点总结2微⽣物的营养要求:碳源—⽆机碳源,有机碳源;氮源—⽆机氮源,有机氮源;⽆机盐—主要元素,微量元素⽣长因⼦—维⽣素,⽣物素;⽔;能源微⽣物的六类营养要素:碳源,氮源,⽆机盐,⽣长因⼦,能源,⽔营养物质及其⽣理功能:⽔分—功能:(1)溶剂与运输介质(吸收与分泌)(2)参与细胞内⽣化反应(3)维持蛋⽩、核酸等⽣物⼤分⼦稳定的天然构象及细胞正常形态(4)⽐热⼤,控制细胞内温度变化(5)通过⽔合与脱⽔控制多亚基组成的结构,如酶、微管、鞭⽑的组装与分离碳源—有机碳源:糖类(单糖,寡糖,多糖),有机酸,醇,脂类,烃类,芳⾹族化合物⽆机碳源:⼆氧化碳,碳酸氢钠,碳酸钠—功能:构成细胞物质的主要成分(⾻架)能源(分解代谢过程中产⽣)氮源—有机氮:蛋⽩及其降解物(胨、肽、氨基酸),核酸、尿素、嘌呤、嘧啶等⽆机氮:N2,硝酸盐,铵盐—功能:提供微⽣物⽣长、繁殖所需氮素营养;合成细胞含氮化合物,能源(⾃养菌)能源—化学物质:有机、⽆机化合物辐射能:光⽆机盐—⼤量元素: P, S, K, Mg, Ca, Na微量元素(≤ 0.1mg/L): Mn, Cu, Co, Zn, Mo , Fe—功能:(1)维持⽣物⼤分⼦和细胞结构的稳定;(2)酶活性中⼼的组成部分;(3)调节细胞渗透压平衡;(4)控制细胞氧化还原电位;(5)某些⾃养微⽣物的能源⽣长因⼦—种类:维⽣素(B族为主)、⽣物素、烟酰胺、氨基酸、胺类、甾醇、嘌呤、嘧啶—功能:参与新陈代谢,促进微⽣物⽣长光能⽆机营养型:具有光合⾊素,利⽤光能并以⽔或还原态⽆机物为供氢体来同化CO2光合⾊素:主要⾊素:叶绿素,菌绿素辅助⾊素:类胡萝⼘素,藻胆素(捕获光能,强光下保护作⽤)产氧光合作⽤:利⽤光能分解⽔⽽产⽣O2,还原CO2为有机物(藻类、蓝细菌内含叶素)光能CO2+H2O———→[CH2O]+O2↑叶绿素不产氧光合作⽤:吸收光能, 以还原态⽆机硫化物(H2S)为氢或电⼦供体同化CO2(光合细菌:紫⾊细菌,绿⾊细菌等)光能CO2+2H2S——→*CH2O]+H2O+S菌绿素⽣活环境:光照,厌氧,富含有机质,H2,硫化物⾮环式光合磷酸化系统PSII→PSI:P680--P680*--Ph--Q A--Q B--Qpool--Cyt bf-P700--P700*--FeS--Fd--Fp--NAD(P)HQ B—Qpool:⾮环式电⼦流(产⽣质⼦动⼒)Cyt bf—Fd:环式电⼦流(产⽣质⼦动⼒)环式光合磷酸化系统(紫⾊细菌)P870—P870*--Bph--Q A--Q B—Qpool—Cyt bc1---Cyt c2—P870---NAD(P)HQpool---NAD(P)H:反向电⼦流(耗能)光能有机营养型:利⽤光能,以简单有机物(醇、有机酸)为供氢体同化CO2CH3光能│CO2+2CH2-CHOH——→*CH2O]+2CH3COCH3+H2O菌绿素化能⽆机营养型:通过氧化⽆机物取得能量,并以CO2为唯⼀或主要碳源1. 硝化细菌(亚硝化细菌群,硝化细菌群)2.硫(化)细菌(通过氧化还原态的⽆机硫化物(H2S、S、S2O32-、SO32-)获得能量, 同化CO2)3. 铁细菌(氧化Fe2+为Fe3+获取能量并同化CO2)4. 氢细菌(具有氢化酶,从氢的氧化获取能量,同化CO2)**区别于异养型的产氢细菌,具有氢酶,氧化氢获得能量,但不能同化CO2化能有机营养型:⼤多数微⽣物以有机物为碳源和能源腐⽣型,寄⽣型,兼性寄⽣营养类型能源供氢体基本碳源实例光能⽆机光⽆机物⼆氧化碳蓝细菌, 光合细菌光能有机光有机物⼆氧化碳红螺菌科细菌,简单有机物化能⽆机⽆机物⽆机物⼆氧化碳硝化细菌等化能有机有机物有机物有机物⼤多数细菌和真菌影响物质进⼊细胞的因素:1. 营养物质本⾝的性质(分⼦量、溶解性、电负性等);2. 微⽣物所处环境(温度、pH、离⼦强度);3. 微⽣物细胞的透过屏障(细胞壁、细胞膜、荚膜、粘液层等的孔径⼤⼩,松紧程度)微⽣物吸收营养物质的⽅式:1、膜泡运输(吞噬作⽤)—吸附期,膜伸展期,膜泡迅速形成期,附着膜泡形成期,膜泡释放期特点:1. 主要存在于原⽣动物(变形⾍)中;2. 细胞膜内陷包裹营养物,由胞外进⼊胞内;2、被动扩散—由细胞质膜内外营养物的浓度差⽽产⽣的物理扩散作⽤。